DE2708704A1 - PLATE FOR BONE JOINT - Google Patents
PLATE FOR BONE JOINTInfo
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Description
Düsseldorf, den 28. 2. 1977Düsseldorf, February 28, 1977
PL/Ja i. Reg.-Nr. 3096PL / Yes i. Registration number. 3096
Prof. Jean-Paul MeyrueisProf. Jean-Paul Meyrueis
Le Mole, 19 Boulevard Frederic Mistral 83000 Toulon, FRANKREICHLe Mole, 19 Boulevard Frederic Mistral 83000 Toulon, FRANCE
Platte zur KnochenvereinigungBone union plate
Die Erfindung betrifft eine Platte zur Knochenbehandlung bzw. -vereinigung, die mit dem Knochen in Berührung kommt, und die zur chirurgischen Behandlung von Brüchen sowie zum Einsatz bei Osteotomien und anderen Heilbehandlungen im Knochenbereich gedacht ist.The invention relates to a plate for bone treatment or union which is in contact with the bone and is used for the surgical treatment of fractures as well as for use in osteotomies and other healing treatments is intended in the bone area.
Die heutige Knochenvereinigung erfolgt meistens mit Hilfe geschraubter Metallplatten, welche die Knochenbruchteile zusammenziehen und -halten. Ein Teil der normalerweise vom gesunden Knochen aufgenommenen Belastungen wird also über die Schrauben auf die PlatteToday's bone union is mostly done with the help of screwed metal plates, which the bone fragments pull together and hold. Part of the loads normally taken up by healthy bones so is about the screws on the plate
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übertragen. Es ergibt sich ein komplexes System von Beanspruchungen, an dem die Platte, die Knochenbruchstücke und die Schrauben beteiligt sind. Die Nachteile des herkömmlichen Verfahrens zur Knochenbehandlung bzw. -vereinigung sind zahlreich unc auf die verschiedensten Ursachen zurückzuführen.transfer. The result is a complex system of stresses on which the plate and the bone fragments are exposed and the screws are involved. The disadvantages of the conventional method of bone treatment and associations are numerous and can be traced back to the most varied of causes.
Die Verankerung im Knochen erfolgt durch Schrauben, die je nach Lage des Bruchs entweder in den spongiösen Knochen oder in die härtere Knochenrinde eingetrieben werden. Die Verbindung zwischen den Schrauben und insbesondere dem spongiösen Knochen vermag nur schlecht die Querbeanspruchungen und Mikrobewegungen aufzunehmen. Handelt es sich um einen komplizierten Bruch mit Substanzverlust, besonders im Schenkelknochenbereich, so gehen alle Beanspruchungen in die Platte. Die den Schrauben beaufschlagten Beanspruchungen sind also beträchtlich, was zu einer progressiven Nekrose des mit den Schraubengewinden in Berührung stehenden Knochens führt. Die Verankerung in den Knochenteilen wird rapide verschlechtert. Ab da ist der Halt der Knochenbruchstücke nicht mehr sicher gewährleistet, so dass der Bruch nur schlecht oder überhaupt nicht zusammenwächst.It is anchored in the bone by screws, which, depending on the location of the fracture, are either in the cancellous ones Bone or driven into the harder cortex. The connection between the screws and In particular, cancellous bone is poorly able to withstand transverse loads and micro-movements to record. If it is a complicated fracture with loss of substance, especially in the thighbone area, so all stresses go into the plate. The stresses applied to the screws are therefore considerable, resulting in progressive necrosis of what is in contact with the screw threads Bone leads. The anchorage in the bone parts deteriorates rapidly. From there is the stop The bone fragments are no longer securely guaranteed, so that the breakage is poor or not at all grows together.
Durch fehlende Konsolidierung bedingt geht die Entwicklung immer weiter in Richtung auf eine-η Plattenbruch oder ein Losreissen der Schrauben.Due to the lack of consolidation, the development continues towards a-η plate break or the screws tearing loose.
Es wurde bereits versucht, den Bruch der Platten durch Vergrösserung der Dicke bzw. der Festigkeit derselben zu verhindern. In diesem Falle werden höhere Beanspruchungen auf die Schrauben übertragen, die sich lösen oder zu Bruch gehen. Dies passiert besonders bei mehrfachen Brüchen mit innerem Substanzverlust im Schenkelknochenbereich. Attempts have already been made to prevent the plates from breaking by increasing the thickness or strength of the same to prevent. In this case, higher stresses are transferred to the screws, which loosen or break. This happens especially in the case of multiple fractures with internal loss of substance in the thighbone area.
r· Πr · Π
Die Schrauben wirken nicht mrhr ev.f 7ug, um die Platte gegen den Knochen zur Anlage zu bringen, wie dies ursprünglich bei ihrer Auslegung vorgesehen war, sondern selbst bei starkem Festziehen in Querrichtung, was andererseits den Nachteil mit sich bringt, daß der Knochen durch Oberdruck abstirbt.The screws do not work mrhr ev.f 7ug to bring the plate against the bone to the plant, as was originally intended in their design, but even with strong tightening in the transverse direction, which on the other hand has the disadvantage that the bone through Upper pressure dies.
Der Reibungskoeffizient zwischen der Knochenrinde und den zur Zeit bei den Platten üblichen Metallen wie rostfreier Austenitstahl, Superlegierungen auf Kobalt-Chrombasis oder Titanlegierungen ist sehr gering und liegt im allgemeinen zwischen 0.0 5 und 0.10. Gegebenenfalls sind auch andere Ansprüche mit passenden mechanischen und chemischen Eigenschaften anwendbar, wie keramische und metallkeramische Werkstoffe sowie Fasermaterial in Kunststoff- oder Metallmatrix.The coefficient of friction between the cortex and the Time with the plates common metals such as stainless austenitic steel, Cobalt-chromium-based superalloys or titanium alloys are very low and are generally between 0.05 and 0.10. If necessary, other requirements with suitable mechanical and chemical properties can also be used, such as ceramic and metal-ceramic materials as well as fiber material in plastic or metal matrix.
Die Platte, welche nicht am Knochen haftet, hält also lediglich den gleichen Abstand zwischen den Schrauben, die ihrerseits auf Scherung beansprucht werden. Selbst in solchen Fällen, wo Platte, Schrauben und Knochen halten, bedingt die geringe Reibung zwischen dem nichtrostenden Metall und dem Knochen Mikrobewegungen in dem Masse, als die Schrauben nicht mehr fest in der Platte sitzen. Wird das System Schrauben-Platte auf Zug, Drehung oder Biegung beansprucht, so konzentriert sich die Kraft auf eine oder zwei Schrauben (einige Quadratmillimeter).The plate, which does not adhere to the bone, only keeps the same distance between the screws, which in turn hold the same distance Shear stressed. Even in cases where the plate, screws and bones hold, the low friction between them causes the stainless metal and the bone micro-movements to the extent that the screws are no longer firmly seated in the plate. If the screw-plate system is subjected to tension, rotation or bending, the force is concentrated on one or two Screws (a few square millimeters).
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nahteile auszuschalten, indem die Beanspruchungen von der Schraube auf die Platte übertragen werden. Auf diese Weise wird ein großer Teil der Beanspruchungen direkt auf die Knochenbruchstücke beaufschlagt. Es kann sich sowohl um eine Stiftplatte als auch um eine Plättchenplatte und mithin um eine bekannte Verbindung von Platte mit einem Stift oder von Platte mit einem oder mehreren Plättchen handeln, welche Verbindungen Knochenvereinigungen bei verschiedenen Brüchen ermöglichen. Die Platte ist stets auf den Knochen aufgeschraubt. In die nachfolgend alleine benannte Platte sind die Stiftplatte und die Plättchenplatte, deren Elemente befestigt sind, einbezogen, wobei der Stift zum Beispiel in die Markhöhle eines Schenkelknochenkopfes eingesetzt sind kann und die Plättchen mittig verstärkte Verlängerungen der Platte sein können, die sich an eine besondere Knochenform anpassen.The object of the present invention is to eliminate these near parts, by transferring the stresses from the screw to the plate. That way becomes a big part the stresses applied directly to the bone fragments. It can be a pegboard as well as a platelet plate and therefore a known connection of a plate with a pin or of a plate with one or more Platelets act, which connections allow bone union in various fractures. The plate is always on the Bone screwed on. The pin plate and the platelet plate, their elements, are included in the plate, which is named in the following are attached, included, wherein the pin can be used, for example, in the medullary cavity of a femoral head and the plates can be centrally reinforced extensions of the plate that adapt to a particular bone shape.
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Die Erfindung betrifft also eine Platte zur Knochenbehandlung für die chirurgische Versorgung von Brüchen und Osteotomien in Verbindung mit Schrauben,The invention thus relates to a plate for bone treatment for the surgical treatment of fractures and osteotomies in connection with screws,
zu deren Befestigung imfor their attachment in
Knochen, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte eine rauhe Khochenkontaktoberfläche aufweist, wobei die Aufrauhung den Reibungskoeffizienten zwischen Platte und Knochen erhöhen soll dergestalt, dass eine bessere Verankerung der Platte erzielt wird, ohne dass deren spätere Entfernung eine Behinderung erfährt. Die Aufrauhungen haben gegenüber den Poren eines porösen Metalls keine haltende Wirkung und es kann das Wachstum des Knochens in diese Aufrauhungen hinein das spätere Entfernen der Platte nicht erschweren. Die Erfindung erstreckt sich auf die Behandlung aller Khochenarten. Bone, characterized in that the plate has a rough peak contact surface, wherein the roughening is intended to increase the coefficient of friction between plate and bone in such a way that a Better anchoring of the plate is achieved without its subsequent removal being hindered. The roughening has no holding effect on the pores of a porous metal and it can The growth of the bone into these roughening does not make the subsequent removal of the plate more difficult. the Invention extends to the treatment of all types of khochen.
Die vorgeschlagene Vorrichtung verringert die von den Schrauben aufzunehmenden Beanspruchungen, wie dies an anderer Stelle noch zu zeigen sein wird.The proposed device reduces the stresses to be borne by the screws, such as this on will be shown elsewhere.
Sie ermöglicht den Einsatz dicker und steifer Platten mit einem viel geringeren Risiko, dass sich die Schrauben lösen können.It enables thick and stiffer plates to be used with a much lower risk of the screws to be able to solve.
Das Wirkprinzip des aus Platte-Schrauben-Knochen gebildeten Gesamtsystems ist wie folgt: die Beanspruchungen gehen normalerweise in den Knochen. In der Bruchebene gehen sie je nach Art des Bruchs ganz oder teilweise in das System Platte-Schrauben ein.The working principle of the overall system formed from plate-screw-bone is as follows: the stresses usually go in the bones. In the fracture plane, depending on the type of fracture, they go fully or partially into the plate-screw system.
Es seien nunmehr mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung die beiden möglichen Fälle einer Verbindung zwischen dem Knochen und dem System Platte-Schrauben näher betrachtet. Let it now be with reference to the accompanying drawing, the two possible cases of a connection between the bone and the plate-screw system.
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In der Zeichnung bedeutet:In the drawing means:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der auf einem gebrochenen Knochen befestigten erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 shows a schematic side view of the device according to the invention fastened to a broken bone;
Fig. 2 eine entsprechende Perspektivansicht; Fig. 3 eine teilweise im Schnitt und im größeren Maßstab gezeichnete Seitenansicht einer herkömmlichen Vorrichtung;2 shows a corresponding perspective view; Fig. 3 is a partially in section and on a larger scale drawn side view of a conventional device;
Fig. 4 eine teilweise im Längsschnitt und im grösseren Maßstab gezeichnete Schemaansicht, aus welcher die Auswirkung einer Scherbeanspruchung erkennbar ist; Fig. 5 eine Ansicht der anmeldungsgemäßen Platte im größeren Maßstab gezeichnet; und4 shows a partially in longitudinal section and in a larger one Schematic view drawn to scale, from which the effect of a shear stress can be seen; 5 shows a view of the plate according to the application drawn on a larger scale; and
Fig. 6 eine Perspektivansicht der gleichen Platte, jedoch gedreht.Figure 6 is a perspective view of the same plate but rotated.
Im ersten Falle ist das System Platte-Schrauben im Knochen befestigt und wird jede Bewegung zwischen diesem System und dem Knochen verhindert (Fig. 1). Bedingt durch den Druck der Schrauben H und den Reibungskoeffizienten zwischen Knochen und Platte ist die Platte 3 relativ zum Knochen an den beiden Seiten 1 und 2 der Bruchstelle fixiert. Nehmen wir das Beispiel einer für einen Schenkelknochen verwendeten mittleren Platte aus Super Kobalt-Chrom-Legierung in den Abmessungen 135 χ 16 χ 5.5 mm, die von acht Schrauben von U mm Durchmesser und 15 mm Länge gehalten wird: die Platte ist unter Berücksichtigung der acht Befestigungslöcher auf einer Fläche von 2.060 mm2 mit dem Knochen in Kontakt. Durch sorgfältige Anordnung soll die Platte auf Zug wirken. In the first case , the plate-screw system is fixed in the bone and any movement between this system and the bone is prevented (Fig. 1). Due to the pressure of the screws H and the coefficient of friction between the bone and the plate, the plate 3 is fixed relative to the bone on both sides 1 and 2 of the fracture site. Let us take the example of a middle plate made of super cobalt-chromium alloy, measuring 135 χ 16 χ 5.5 mm, which is used for a thigh bone and is held by eight screws of U mm in diameter and 15 mm in length: the plate is taking into account the eight Attachment holes in an area of 2,060 mm 2 in contact with the bone. Careful arrangement of the plate should act on tension.
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r 8'r 8 '
Der Querschnitt 5 des beteiligten Metalls ist gleich dem Querschnitt der Platte, nämlich 88 mm (Fig. 2). Bei einer Streckgrenze von 45 kg/mm hält er eine Zugbeanspruchung von 3.960 kg aus. Ist die Platte relativ zum Knochen fixiert, so wirkt in der dargelegten Weise allein der Plattenquerschnitt. Die Schrauben 4 dienen lediglich der Anpressung der Platte an den Knochen, und zwar auf Zug wirkend. JedeThe cross section 5 of the metal involved is equal to the cross section of the plate, namely 88 mm (Fig. 2). With a yield point of 45 kg / mm, it can withstand a tensile load of 3,960 kg. Is the plate Fixed relative to the bone, only the plate cross-section acts in the manner described. the Screws 4 are only used to press the plate against the bone, acting on tension. Every
2 Schraube besitzt einen Querschnitt von 12.5 mm und kann deshalb, sofern sie aus dem gleichen Werkstoff wie vorstehend im Beispiel angegeben hergestellt ist, eine Zugbelastung von 565 kg aufnehmen; somit halten die acht Schrauben 4.520 kg aus. In der Tat sind dieser Querschnitt und die hieraus resultierende Festigkeit mehr als ausreichend, um jedes Bruchversagen der Schrauben auszuschliessen. Auch wird der Knochen durch die Schraubengewinde 6 wie aus Fig. 2 ersichtlich nicht mehr anormal beansprucht, denn es ist die Schraubenkraft nicht sehr gross, weil sie lediglich zum Anpressen der Platte herangezogen wird. Der Knochen wird infolgedessen von den Schrauben weder lysiert noch abgetötet. Die Übertragung der Beanspruchungen vom Knochen auf die Platte erfolgt über die gesamte Kontaktfläche zwischen Knochen und Platte. Selbst unter Biegungs - und Verdrehungsbeanspruchungen haben die Schrauben nur eine geringe Belastung aufzunehmen, wie diese beispielsweise infolge der Verbindung zwischen Knochen und Schraubengewinden zu verzeichnen ist. Auf diese Weise ist bei den Schrauben keinerlei Tendenz des Loslösens oder Bewegens mehr gegeben. Die Zuverlässigkeit der Knochenbehandlung bzw. -vereinigung ist nur noch von der Festigkeit der Platte abhängig.2 screw has a cross-section of 12.5 mm and can therefore, provided it is made of the same material as specified in the example above, take a tensile load of 565 kg; thus the eight screws can withstand 4,520 kg. Indeed are this cross-section and the resulting strength are more than sufficient to prevent any failure of the Exclude screws. Also, the screw thread 6, as can be seen from FIG. 2, does not remove the bone more abnormally stressed, because the screw force is not very great because it is only used for pressing the plate is used. As a result, the bone is neither lysed nor killed by the screws. The transfer of stresses from the bone to the plate takes place over the entire contact area between Bone and plate. Even under bending and twisting loads, the screws only have a low level Take up load, for example as a result of the connection between bone and screw threads is recorded. In this way, there is no longer any tendency for the screws to loosen or move. The reliability of the bone treatment or union depends only on the strength of the plate addicted.
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Im zweiten Fall wird die gleiche Platte mit 135 χ 16 χ 5,5 mm von den gleichen acht Schrauben mit 4 mm Durchmesser und 15 mm Länge gehalten; jedoch ist die Platte glatt und gleitet auf dem Knochen. Die Beanspruchungen gehen durch die Knochenbruchstücke 1 und 2 über die Schrauben in die Platte, nicht jedoch über die Plattenoberfläche, d.h. über eine Oberfläche von 4 χ 15 χ 8 = 480 mm2 , nämlich dem Querschnitt von acht Schrauben in achsialer Richtung. Da wo die Schrauben in Richtung 7 auf ihren Kopf seitlich belastet sind, wirkt der Reaktionsdruck in Richtung 8 hauptsächlich auf den oberen Teil der Schrauben und insbesondere auf die Knochenrinde 13, also auf etwa ein Drittel des gesamten Querschnittes entsprechend 160 mm2 ein (denn das spongiöse Knochengewebe 14 besitzt wenig Widerstandskraft) gegenüber im ersten Fall auf 2060 mm2. Knochen und Schrauben werden im umgekehrten Verhältnis der betreffenden Querschnitte beansprucht. Man kann also praktisch darauf warten, daß die Schrauben zu Bruch gehen oder sich lösen. Dies ist umso stärker, je ungleicher die Querbeanspruchung über alle Schrauben hinweg wie bei einer Zugbelastung sein kann, weil die Platte keine Verformung auf Druck oder Biegung erfährt und somit in dieser Richtung absolut starr ist. Mit anderen Worten: es konzentriert sich die gesamte Belastung auf eine einzige Schraube. In the second case , the same 135 χ 16 χ 5.5 mm plate is held by the same eight 4 mm diameter and 15 mm long screws; however, the plate is smooth and slides on the bone. The stresses go through the bone fragments 1 and 2 via the screws into the plate, but not over the plate surface, ie over a surface of 4 × 15 × 8 = 480 mm 2 , namely the cross-section of eight screws in the axial direction. Since where the screws are laterally loaded on their head in direction 7, the reaction pressure in direction 8 acts mainly on the upper part of the screws and in particular on the bone cortex 13, i.e. on about a third of the entire cross-section corresponding to 160 mm 2 (because that cancellous bone tissue 14 has little resistance) to 2060 mm 2 in the first case. Bones and screws are stressed in the inverse proportion of the respective cross-sections. So you can practically wait for the screws to break or loosen. This is all the greater, the more unequal the transverse stress across all screws can be, as in the case of tensile loading, because the plate does not experience any deformation under pressure or bending and is therefore absolutely rigid in this direction. In other words, the entire load is concentrated on a single screw.
Die Platte ist relativ zum Knochen nicht fixiert. Die vom Knochen übertragenen Beanspruchungen gehen nicht über die gesamte Berührungsfläche und sind nicht gezwungen, sich in den geraden Querschnitt der Platte in der Ebene der Knochenbruchstelle hinein zu konzentrieren. Die Übertragung der Beanspruchungen erfolgt über die acht Schrauben. Die Platte wird unterschiedlich beansprucht und es ist die in Anspruch genommene Fläche nicht, mehr der gesamte Querschnitt 5, sondern der halbe Querschnitt 9 im Bereich einer Schraube. Der Querschnitt wird also von 88 mm2 auf 30 mm2 und die aufnehmbare Zugbelastung von 3.960 auf 1.350 kg gebracht.The plate is not fixed relative to the bone. The stresses transmitted by the bone do not go over the entire contact surface and are not forced to concentrate in the straight cross-section of the plate in the plane of the bone fracture site. The loads are transmitted via the eight screws. The plate is stressed differently and the area used is no longer the entire cross-section 5, but half the cross-section 9 in the area of a screw. The cross-section is increased from 88 mm 2 to 30 mm 2 and the absorbable tensile load from 3,960 to 1,350 kg.
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'/10''/ 10'
Jede im Erstfall eingesetzte Schraube kann bei einemEvery screw used in the first instance can be used in a
ρ
Querschnitt von 12.5 mm 565 kg aufnehmen. Unter
Scherbeanspruchung (Fig. 4) wird ein Teil der Schraube in den Knochen eingedrückt. Der o>ere Teil ist einer
Schubwirkung durch die Platte ausgesetzt. Zur Wirkung gelangt also ein Querschnitt von IO auf 4 mm Breite
mal einer Höhe, welche dem Abstand Knochen-Platte, der gering sein kann, entspricht. Es ergibt sich
also ein sehr geringer Querschnitt und es ist dementsprechend die Scherfestigkeit der Schraube sehr viel
geringer als die Zugfestigkeit.ρ
Cross-section of 12.5 mm can accommodate 565 kg. Part of the screw is pressed into the bone under shear stress (Fig. 4). The upper part is exposed to a shear effect from the plate. A cross-section of 10 mm wide times a height, which corresponds to the distance between the bone and the plate, which can be small, is effective. The result is a very small cross-section and accordingly the shear strength of the screw is very much lower than the tensile strength.
Es zeigt sich somit, dass nur im ersten Fall eine normale Sicherheit gegeben ist und dass im zweiten Fall Knochen, Schrauben und Platte extrem beansprucht werden. Die bis jetzt gebräuchlichen Systeme der Knochenvereinigung entsprechen dem zweiten Fall.It can thus be seen that normal security is only given in the first case and that in the second case Bones, screws and plates are extremely stressed. The systems of bone union in use up to now correspond to the second case.
Die Halterung der Platte im ersten Falle wird wie folgt bewirkt:In the first case, the plate is held in place as follows:
Die Platte, welche einer in irgendeiner Richtung, jedoch nicht senkrecht zu ihrer grössten Fläche wirkenden Kraft ausgesetzt ist, wirkt in der Längskomponente der Kraft einem Widerstand entgegen gleich dem Anpressdruck der Schrauben multipliziert mit der Kontaktfläche und dem Reibungskoeffizienten zwischen Knochen und Platte.The plate, which is a force acting in any direction, but not perpendicular to its largest surface is exposed, acts in the longitudinal component of the force against a resistance equal to the contact pressure of the Screws multiplied by the contact area and the coefficient of friction between the bone and the plate.
Beträgt der Reibungskoeffizient einer gegen die Knochenrinde gerichteten polierten metallischen Platte 0.05 und die von jeder Schraube beaufschlagte Kraft 10 kg, so kann eine längsgerichtete Kraft von 5 kg die Platte zum Gleiten bringen bzw. verschieben. Liegt demgegenüber der Reibungskoeffizient einer oberflächenrauhen Platte bei 0.5, so bedarf es unter sonst gleichen Bedingungen einer BelastungThe coefficient of friction of a polished metallic plate directed against the bony cortex is 0.05 and the force applied by each screw is 10 kg, a longitudinal force of 5 kg can make the plate slide bring or move. On the other hand, if the coefficient of friction of a plate with a rough surface is 0.5, so if all other conditions remain the same, a load is required
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von 50 kg, um die gleiche Wirkung zu erzielen. Hieraus erhellt, daß nur eine oberflächenrauhe Platte in dem vorstehend erläuterten ersten Falle normal wirkt und somit absolute Sicherheit und Zuverlässigkeit gewährleistet, und zwar aus folgenden Gründen:of 50 kg to achieve the same effect. From this it is evident that only a plate with a rough surface acts normally in the first case explained above and thus guarantees absolute safety and reliability, for the following reasons:
- sie verringert in einem beträchtlichen Masse die Zahl der zerbrochenen, losgerissenen oder losgedrehten Schrauben;- it reduces to a considerable extent the number of those broken, torn or loosened Screws;
- sie erhöht die Steifheit der Anordnung und unterdrückt die Mikrobewegungen, sofern sie eine ausreichende Starrheit besitzt;- It increases the rigidity of the arrangement and suppresses the micro-movements, provided that they are sufficient Has rigidity;
- sie ermöglicht eine Vergrösserung ihrer Dicke ohne Gefahr für die Schrauben und darüberhinaus den Einsatz neuartiger Legierungen, deren Verwendung undenkbar wäre, wenn die Schrauben diejenigen Belastungen aufnehmen müssten, wie sie gegebenenfalls anfallen;- It allows its thickness to be increased without Danger for the screws and also the use of new alloys, their use unthinkable it would be if the screws had to absorb the loads that may arise;
- sie reduziert auf diese Weise die Zahl der Pseudarthrosen und Verzögerungen in der Knochenverfestigung.- in this way it reduces the number of pseudarthroses and delays in the solidification of the bones.
Erfindungsgemäß wird eine Modifizierung des Reibungskoeffizienten Platte-Knochen entsprechend vorgeschlagen, wobei es sich im übrigen um Platten gleich welcher Form für die Knochenvereinigung bzw. für die Behandlung von Osteotomien handelt.According to the invention, a modification of the coefficient of friction is provided Plate-bones are proposed accordingly, with the rest of them being plates of any shape for bone union or for the treatment of osteotomies.
Die Platte haftet am Knochen umso besser, je fester sie angezogen ist. Das Verhältnis zwischen der Seitenverschiebungsfestigkeit und dem Schraubendruck ist entscheidend verbessert.The tighter it is tightened, the better the plate adheres to the bone. The ratio between the side shift resistance and the screw pressure is significantly improved.
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Die Vergrößerung des Reibungskoeffizienten ergibt sich aus der Verstärkung der Rauhigkeit der Fläche Ϊ1 der mit dem Knochen in Berührung stehenden Pä:te - siehe Fig. 5 und Fig. 6, welche die Platte allein mit den Löchern 12 zum Hindurchführen der Schrauben aufzeigen.The increase in the coefficient of friction results from the increase in the roughness of the surface Ϊ1 of the pads in contact with the bone - see FIGS. 5 and 6, which show the plate only with the holes 12 for the screws to pass through.
Dieser erhöhte Reibungskoeffizient zwischen Metall und Knochen läßt sich nach verschiedenen Verfahren beistellen.This increased coefficient of friction between metal and bone can be determined by various methods provide.
In einer ersten Versuchsreihe erhielten die Platten ausschließlich auf ihrer Uiterseite eine stark rauhe Auflage aus Metall der gleichen Güte und Zusammensetzung durch Brennerauftrag. Dieses Verfahren ist als Metallisierung bzw. Schoopsches Metallspritzverfahren bekannt und wird ausgeführt durch Hindurchleiten von Metallpulver oder drähten durch Wasserstoff-, Sauerstoffäzetylen-, Plasmaoder sonstige Brenner. Das geschmolzene und zu feinen Tröpfchen zerstäubte Metall wird unter hoher Geschwindigkeit, und zwar Schallgeschwindigkeit, auf die Platte derart aufgespritzt, daß sich auf dieser ein rauher Belag ohne offene Poren bildet.In a first series of experiments, the plates were given exclusively on its Uiterseite a very rough layer of metal of the same quality and composition Burner job. This process is called metallization or Schoop's metal spraying process is known and is carried out by passing through metal powder or wires by hydrogen, oxygen-acetylene, plasma or other torches. The melted and too fine droplet Atomized metal is at high speed, namely the speed of sound, onto the plate in such a way sprayed on so that a rough coating without open pores forms on this.
In einer zweiten Versuchsreihe erhielten die Platten eine Lage aus porösem Metall, die nach Verdichtung durch Fritten aufgebracht wurde. Es muss bemerkt werden, daß dieser Frittenauftrag massiv sein muß und damit eher die gesamte Platte ausmachen kann anstatt lediglich aufgesetzt zu sein. Die Aufbringung des Porenmetalls kann nach herkömmlichen oder sonstigen Verfahren in Form von Pulver oder von Fasern herbeigeführt werden.In a second series of tests, the plates were given a layer of porous metal, which after compaction Fries was applied. It must be noted that this application of fries must be massive and therefore more like the can make up the entire plate instead of just being put on. The application of the porous metal can be brought about by conventional or other methods in the form of powder or fibers.
Wie bereits festgestellt, ist das poröse Metall nicht günstig, weil die Porosität eine haltende Wirkung ausübt und das spätere Herausnehmen der Platte, das vom Patienten oft vorgezogen wird, erschweren kann.As stated earlier, the porous metal is not favorable because the porosity has a holding effect and later removal of the plate, which is often preferred by the patient, can make it difficult.
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In einer dritten Versuchsreihe wurde das Metall der Platte selbst auf mechanischem Wege, beispielsweise durch Ziehen mit Hilfe eines Pressenstempels, verformt, wodurch auf der Unterseite Kanten, wie sie Schneiden oder Feilen aufweisen, hergestellt wurden. Wie immer die Ausführung sein mag: wesentlich ist der feste Anzug der Platte. Zu bemerken wäre noch ein großer Vorteil dieses Verfahrens insofern, als die Kanten in eine bestimmte Richtung ausgebildet werden, so daß der Reibungskoeffizient in der Richtung von den Plattenenden auf die Mitte, d.h. auf die Knochenbruchstelle zu gering und in der anderen Richtung größer ist. Durch diesen Kniff kann jede etwaige Mikrobewegung dazu ausgenutzt werden, die Bruchränder zusammenzuführen. Dieses Verfahren eignet sich ganz offensichtlich zur Durchführung mit allen mechanischen Mitteln mit oder ohne Werkstoffabtrag.In a third series of tests, the metal of the plate itself was mechanically removed, for example by pulling with the help of a press ram, deformed, creating edges on the underside, as they are cutting or filing have, were produced. Whatever the design, the essential thing is that the panel is tight. to Note would be a great advantage of this method in that the edges are formed in a certain direction so that the coefficient of friction in the direction from the plate ends to the center, i.e. to the The fracture site is too small and larger in the other direction. With this trick every possible micro-movement can be used to bring the break edges together. Obviously, this method works for implementation with all mechanical means with or without material removal.
In einer vierten Versuchsreihe wurden nur die Unterseiten der Platten im Wege chemischer (durch Säureangriff) und elektrochemischer Verfahren galvanoplastisch aufgerauht; die metallischen Stücke werden dort, wo sie nicht angegriffen werden sollen, durch bekannte Fotolackierung geschützt. In a fourth series of tests, only the undersides of the plates were chemically (by acid attack) and electrochemical process roughened by electroplating; the metallic pieces are where they are not attacked are to be protected by known photoresist.
In einer fünften Versuchsreihe bestehen die Platten aus keramikbeschichtetem Metall oder aus Vollkeramik. Allein die keramische Unterseite wurde zur Erhöhung des Reibungskoeffizienten aufgerauht.In a fifth series of tests, the plates are made of ceramic-coated metal or all-ceramic. Alone the ceramic underside was roughened to increase the coefficient of friction.
In einer sechsten und interessanten Versuchsreihe, die diesmal auf Platten abgestellt war, die ihrer Beschaffenheit nach im Präzisionsverfahren in der GiessereiIn a sixth and interesting series of experiments, which this time was placed on plates, the nature of their properties after in the precision process in the foundry
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hergestellt werden müssen, wurde die Rauhigkeit der Unterseite direkt über entsprechende Aufrauhungen im Modell, das beispielsweise aus Wachs sein kann, und in der Giessform hergestellt.must be produced, the roughness of the underside was directly via corresponding roughening in the Model, which can be made of wax, for example, and made in the mold.
In geschmiedeten Platten lassen sich die Aufrauhungen direkt in der Schmide ausbilden, doch kann diese Art des Vorgehens in gewissen Fällen mit dem Nachteil behaftet sein, daß Fremdkörper- oder Oxydteilchen in der Platte eingeschlossen werden und somit die Korrosionsfestigkeit der Platte und ihre Verträglichkeit mit dem Organismus eine Reduzierung erfährt.In forged plates, the roughening can be formed directly in the forge, but this type the procedure in certain cases have the disadvantage that foreign bodies or oxide particles in the plate are included and thus the corrosion resistance of the plate and its compatibility with the organism experiences a reduction.
Wie bereits ausgeführt kann die vorbeschriebene Platte ersetzt werden durch ein System, bei dem wenigstens ein Teil eine Platte ist, die mit Schrauben am Knochen befestigt wird, und bei dem ein anderes Teil mit Nägeln, Plättchen oder sogar Haken ausgeführt sein kann, ohne daß der Rahmen der Erfindung dadurch verlassen wird. Die Platten können anstatt einer rechteckigen eine komplexe Form haben, wie es der Fall für die Platten ist, die der Behandlung von verdickten Knochenextremitäten dienen. Diese letztgenannten Platten und die Stiftplatte sind besonders geeignet für die Behandlung von Brüchen an den Extremitäten der Schenkelknochen oder am oberen Ende des Schienenbeins sowie von Osteotomien. Demgegenüber eignet sich das System mit Plättchen - bzw. Klingenplatten in besonderer Weise für die Behandlung von Brüchen im epiphysären Bereich sowie von Osteotomien.As already stated, the plate described above can be replaced by a system in which at least one Part is a plate that is attached to the bone with screws, and another part of which is attached with nails, Plate or even hook can be performed without departing from the scope of the invention. the Plates can have a complex shape rather than rectangular, as is the case with the plates that the Serve treatment of thickened bone extremities. These latter plates and the pin plate are particularly suitable for the treatment of fractures on the extremities of the thigh bones or at the upper end of the tibia and osteotomies. In contrast the system with platelet or blade plates is particularly suitable for the treatment of Epiphyseal fractures and osteotomies.
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Claims (12)
von Brüchen an den Extremitäten der Schenkelknochen
bzw. des oberen Schienenbexnendes sowie von Osteotomien ausgebildet ist.10. Plate according to claim 1, characterized in that it is a pin plate with features for treatment
of fractures on the extremities of the thigh bones
or the upper splintbexnendes as well as osteotomies is formed.
Schienenbeinendes sowie von Osteotomien ausgebildet
ist.11. Plate according to claim 1, characterized in that it is provided with projections for the treatment of fractures on the extremities of the thigh bones or the upper one
The end of the tibia and osteotomies are formed
is.
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|---|---|---|---|
| FR7606753A FR2342711A1 (en) | 1976-03-04 | 1976-03-04 | OSTEOSYNTHESIS PLATE WITH BONE CONTACT WITH A MODIFIED FRICTION COEFFICIENT, INTENDED FOR THE TREATMENT OF FRACTURES, OSTEOTOMIES AND OTHERS |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19772708704 Withdrawn DE2708704A1 (en) | 1976-03-04 | 1977-03-01 | PLATE FOR BONE JOINT |
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| GB (1) | GB1536070A (en) |
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- 1977-03-01 DE DE19772708704 patent/DE2708704A1/en not_active Withdrawn
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Also Published As
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|---|---|
| FR2342711B1 (en) | 1979-06-29 |
| FR2342711A1 (en) | 1977-09-30 |
| GB1536070A (en) | 1978-12-20 |
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Legal Events
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| 8141 | Disposal/no request for examination |