DE3601865A1 - Fastening element for osteosynthesis - Google Patents

Fastening element for osteosynthesis

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DE3601865A1 DE19863601865 DE3601865A DE3601865A1 DE 3601865 A1 DE3601865 A1 DE 3601865A1 DE 19863601865 DE19863601865 DE 19863601865 DE 3601865 A DE3601865 A DE 3601865A DE 3601865 A1 DE3601865 A1 DE 3601865A1
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Artur Dr Fischer
Wolfgang Dr Med Kramer
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Fischer Artur Dr H C
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Abstract

The invention relates to a fastening element for osteosynthesis, especially for fixation of bone fragments via a support plate. The fastening element comprises a dowel sleeve and a screw engaging in the dowel sleeve. The dowel sleeve is made of a viscoplastic, tissue-compatible plastic and its outer surface is provided with a screw thread starting at the front end and extending over about two thirds of its length. Furthermore, the dowel sleeve has a slot which also starts at its front end and extends over part of its length. The diameter of the rear part-section of the inner bore of the dowel sleeve is slightly smaller than the outer diameter of the screw thread, and the diameter of the front part-section is smaller than the core diameter of the screw. Moreover, the rear end of the dowel sleeve is provided with a hexagon socket.

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement für die Osteosynthese ins besondere für die Fixation von Knochenfragmenten über eine Abstützplatte, bestehend aus einer Dübelhülse und einer in die Dübelhülse eingreifenden Schraube. The invention relates to a fixing element for osteosynthesis in particular for fixation of bone fragments on a support plate, comprising a dowel sleeve and engaging in the plug sleeve screw.

Je nach Art der Knochenfraktur werden zur Fixierung der Knochenfragmente Zugschrauben unmittelbar oder in Verbindung mit Abstützplatten verwendet. Depending on the nature of the bone fracture lag screws are directly for fixing the bone fragments, or used in conjunction with supporting plates. In Abhängigkeit vom Einsatzort werden Kortikalis- oder Spongiosaschrauben verwendet, die sich in ihrer Gewindeform unterscheiden. Depending on the location cortical or cancellous bone screws are used, which differ in their thread form. Die Spongiosa schrauben weisen ein sehr ausgeprägtes tiefes Gewinde auf, um in dem sehr weichen Knochengewebe einen ausreichenden Halt zu erzielen. Screw the cancellous bone have a very distinctive deep thread in order to obtain sufficient support in the very soft bone tissue. Nachteilig bei diesen Schrauben ist allerdings, daß sie nach der Heilung der Fraktur nur sehr schwer insbesondere aus der Kortikalis ausschraubbar sind. The disadvantage of these screws, however, is that they are unscrewed after healing of the fracture is very difficult especially from the cortex. Als wei terer Nachteil bei der direkten Knochenverschraubung kommt hinzu, daß die Verbindung der Schraube mit dem Knochen unelastisch ist. As wei more excellent drawback to direct Knochenverschraubung added, is that the connection of the screw is inelastic with the bone. Kurzzeitige Über lastungen des Knochens führen zu Schädigungen der Verbindung, die zu einer Lockerung, ggf. sogar zu einem Ausbruch der Schrauben führen können. Transient loads of the bone cause damage to the compound that a loosening, possibly even lead to an outbreak of the screws.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement für die Osteosythese zu schaffen, das hohe Haltewerte ermöglicht, Überlastungen elastisch auffangen kann und leicht demontierbar ist. The invention has for its object to provide a fastening element for the Osteosythese, the high retention values ​​allows, can absorb overloads elastic and is easily demountable.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Kombination der Merkmale des Anspru ches 1 erreicht. this is achieved by the combination of features of Anspru ches 1 according to the invention.

Für das Setzen des Befestigungselementes wird in den Knochen eine etwa dem Kernduchmesser der Dübelhülse entsprechende Bohrung eingebracht. For the setting of the fastener in the bone about the core a Diameter of the dowel sleeve is introduced corresponding bore. Mit einem Gewindeschneider wird in den Knochen ein Gewinde geschnitten, das in der Steigung und dem Gewindeprofil etwa dem Gewinde der Dübel hülse entspricht. Using a tap, a thread is cut in the bone, corresponding sleeve in the slope and the thread profile as the thread of the anchor. Danach wird die Dübelhülse mit einem in den Innen sechskant der Dübelhülse eingreifenden Sechskantschlüssel soweit ein gedreht, bis die Dübelhülse sich im Gewinde festsetzt. Thereafter, the plastic sleeve is rotated as far as a a in the hexagon socket of the dowel sleeve engaging Allen key until the dowel sleeve becomes lodged in the thread. Zur Befestigung der Abstützplatte oder zur direkten Fixierung eines Knochenfragmentes wird die Schraube in die Dübelhülse eingedreht. For fastening the support plate, or for direct fixation of a bone fragment, the screw is screwed into the anchor sleeve. Beim Eindrehen schneiden sich die Gewindespitzen der Schraube bereits im hinteren Teilstück der Innenbohrung leicht in die Innenwandung der aus einem gewebeverträglichen Kunststoff be stehenden Dübelhülse ein, ohne jedoch eine Aufweitung zu bewirken. When screwing in the threaded tips of the screw cut to rear section of the internal bore in the inner wall of easily be made of a tissue compatible plastic dowel sleeve stationary, but are not to effect expansion. Die Auf spreizung erfolgt erst im vorderen, engeren Teilstück der geschlitzten Dü belhülse. On spreading-takes place only in the front, narrower section of the slotted Dü belhülse. Durch die Schraube werden die Gewindegänge in die Spongiosa ein gedrückt, so daß die Festsetzung der Dübelhülse zum einen durch das Gewin de und zum anderen durch die Aufspreizung erreicht wird. By the screw threads are pressed into the cancellous bone, so that the fixing of the dowel shell on the one hand by the threaded de and on the other is achieved by the spreading. Über den Schrau benkopf werden die Knochenfragmente bzw. die Abstützplatte verspannt. the bone fragments and the support plate are benkopf over the Schrau tense.

Zur Demontage des Befestigungselementes wird die Schraube aus der Dübel hülse ausgedreht. To remove the fastener, the screw from the anchor sleeve is turned off. Danach kann wiederum mit dem in den Innensechskant der Dübelhülse eingesteckten Sechskantschlüssel die Dübelhülse aus dem Knochen ausgedreht werden. Thereafter, the anchor sleeve can again be turned out from the bone with the inserted into the hexagon socket of the anchor sleeve hex wrench.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist auf die gewindefreie Außenfläche der Dübelhülse ein Metallmantel aufgebracht. In a further embodiment of the invention, a metal shell is applied to the thread-free outer surface of the dowel sleeve. Die beispiels weise aus einem ultrahochmolikularen Polyäthylen bestehende Dübelhülse ist im Röntgenbild nicht erfaßbar. The example, of a polyethylene ultrahochmolikularen existing anchor sleeve is not detectable in the radiograph. Um den Sitz der Dübelhülse besser kontrollieren zu können bzw. um die Dübelhülse aufzufinden, dient der aus einem Edelstahl bestehende Metallmantel, der entweder in Form ei ner Hülse oder durch Aufdampfen auf den nichtaufweitenden Teil der Dü belhülse aufgebracht ist. In order to control the seat of the dowel sleeve or better to the dowel sleeve finding that made of a stainless steel metal jacket which is either applied in the form ei belhülse ner sleeve or by vapor deposition on the nichtaufweitenden part of the SI is used.

Schließlich können in weiterer Ergänzung der Erfindung die Gewindespit zen sowie die Gewindetäler des Dübelhülsengewindes gerundet sein. Finally, the Gewindespit the thread grooves of the anchor Bushing wind can zen in a further feature of the invention and rounded. Die Abrundung des Gewindeprofils schont das Knochengewebe beim Eindrehen der Dübelhülse. The rounding of the thread profile protects the bone tissue during insertion of the anchor.

Ein ähnlicher Effekt ergibt sich auch durch die weitere Ausgestaltung, daß nämlich die Dübelhülse in ein mit einem Gewindeschneider vorgeschnit tenes Gewinde eindrehbar ist, wobei der Gewindeschneider einen schneiden den und daran anschließend einen gewindeformenden Abschnitt aufweist. A similar effect is obtained also by the further embodiment, namely, that the dowel sleeve is in a with a tap vorgeschnit tenes thread screwed, said threaded Schneider a cut to and subsequently has a thread-forming section.

Besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn in weiterer Ergänzung der Erfindung der schneidende Abschnitt des Gewindeschneiders ca. 10% unter dem Profilmaß des Gewindes der Dübelhülse liegt und der gewindeformende Abschnitt etwa dem Profilmaß entspricht. Has proven particularly advantageous if about 10% is located in a further feature of the invention, the intersecting portion of the tap below the profile gauge of the thread of the dowel sleeve and the thread-forming section corresponds approximately to the profile gauge.

Der vorauslaufende schneidene Abschnitt des Gewindeschneiders schneidet das Gewinde leicht vor, das durch den nachlaufenden gewindeformenden Ab schnitt bis auf das gewünschte Maß aufgeweitet wird. The leading end portion intersecting the tap cuts the thread from easy, the section through the trailing thread forming Ab is up to the desired extent widened. Durch diese Art der Gewindeerstellung wird das Gewindeprofil im Knochen im Bereich der Wan dung verfestigt und zusätzlich geglättet, so daß das Eindrehmoment der Dübelhülse erheblich geringer ist als bei einem vollständig vorgeschnit tenen Gewinde. Through this type of thread creating the thread profile is solidified in the bone in the area of ​​Wan formation and additionally smoothed, so that the insertion torque of the dowel sleeve is significantly less than in a fully vorgeschnit requested thread. Ferner wird die Zerstörung des Knochengewebes auf ein Mini mum beschränkt. Furthermore, the destruction of the bone tissue to a mini mum is limited.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In the drawing embodiments of the invention are shown.

Es zeigt It shows

Fig. 1 das erfindungsgemäße Befestigungselement im Schnitt Fig. Fastener 1 in section according to the invention

Fig. 2 den Gewindeschneider Fig. 2 the tap

Fig. 3 das im Knochen verankerte Befestigungselement Fig. 3, the bone-anchored fastener

Das Befestigungselement besteht aus einer Edelstahlschraube 1 und einer Dübelhülse 2 , die aus einem gewebeverträglichen Kunststoff, beispiels weise einem ultrahochmolekularen Polyäthylen hergestellt ist. The fastening element consists of a stainless steel screw 1 and an anchor sleeve 2 which is made of a tissue-compatible plastic, example, a ultra high molecular weight polyethylene. Das hin tere Teilstück 3 a der Innenbohrung 3 weist einen Durchmesser auf, der etwas geringer ist als der Gewindeaußendurchmesser der Schraube 1 . The back tere portion 3 a of the inner bore 3 has a diameter which is slightly less than the outer thread diameter of the screw. 1 Da mit schneiden sich die Gewindespitzen beim Eindrehen der Schraube 1 ge ringfügig in die Innenwandung der Dübelhülse 2 ein, ohne jedoch eine Auf weitung in diesem Bereich zu bewirken. As with the threaded lace trim when the screw 1 ge ringfügig in the inner wall of the anchor sleeve 2, but are however, on widening in this area to effect. Ferner ist dieses Teilstück 3 a der Innenbohrung 3 mit einem Innensechskant 4 versehen, der zum Ansetzen eines Sechskantschlüssels dient. Further, this section 3 is provided a the inner bore 3 with a hexagon socket 4, which serves for application of a hexagon key. Nach diesem Teilstück 3 a verjüngt sich die In nenbohrung 3 auf einen Durchmesser, der kleiner ist als der Kerndurchmes ser der Schraube 1 . After this portion 3 a, the In nenbohrung 3 tapers to a diameter that is smaller than the Kerndurchmes ser of the screw. 1 Die Außenfläche der Dübelhülse 2 ist von ihrem vor deren Ende ausgehend bis ca. zwei Drittel ihrer Länge mit einem Ge winde 5 versehen, dessen Gewindespitzen und Gewindetäler gerundet sind. The outer surface of the anchor sleeve 2 is provided from its thread starting to about two thirds of its length with a Ge before the end of 5, the thread crests and thread grooves are rounded. Ebenfalls vom vorderen Ende ausgehend weist die Dübelhülse 2 einen etwa über die Hälfte ihrer Länge sich erstreckenden Längsschlitz 6 auf, so daß dieser Bereich beim Eindrehen der Befestigungsschraube 1 aufweitbar ist. Also starting from the front end, the dowel sleeve 2 has an approximately over half its length extending longitudinal slot 6, so that this region during screwing in of the fastening screw 1 can be widened. Auf die gewindefreie Außenfläche der Dübelhülse 2 ist ein aus Edel stahl bestehender Metallmantel 7 aufgebracht, der eine Erfassung der Dü belhülse im Röntgenbild ermöglicht. A steel of precious existing metal jacket 7 is applied to the thread-free outer surface of the anchor sleeve 2, the belhülse detection of the SI in the X-ray image possible. Der Metallmantel 7 wird entweder durch eine aufgeschobene Metallhülse oder durch eine aufgedampfte Metallschicht erreicht. The metal shell 7 is achieved either by a deferred metal sleeve or by a vapor-deposited metal layer.

Zum Setzen des Befestigungselementes wird zunächst ein etwa dem Kerndurch messer der Dübelhülse 2 entsprechendes Bohrloch gebohrt. For setting of the fastener, an approximately the core diameter of the dowel sleeve is first drilled 2 corresponding borehole. Danach wird mit dem in Fig. 2 dargestellten Gewindeschneider 9 im Knochengewebe 10 ein Ge winde 11 erstellt, das dem Gewinde 5 der Dübelhülse 2 entspricht. Thereafter, it is created with the illustrated 11 in Fig. 2 thread cutter 9 in the bone tissue 10, a Ge thread corresponding to the thread 5 of the anchor sleeve 2. Um die Zerstörung des Knochengewebes so gering wie möglich zu halten, weist der Gewindeschneider 9 einen schneidenden 12 und daran anschließend einen ge windeformenden Abschnitt 13 auf. In order to keep the destruction of the bone tissue as low as possible, then, the tap 9 is a cut 12 and threaded thereto on a ge forming section. 13 Das Profilmaß des letzten Gewindeganges des schneidenden Abschnittes 12 liegt 10% unter dem Profilmaß des Gewin des 5 der Dübelhülse 2 , während der gewindeformdende Abschnitt 13 etwa die sem Profilmaß entspricht. The profile gauge of the last thread turn of the cutting portion 12 is 10% below the profile gauge of the threaded 5 of the dowel sleeve 2, while the self-tapping Dende portion 13 corresponds approximately to the profile gauge sem. Dadurch wird eine Verdichtung und Glättung der Wandung beim Schneiden des Gewindes erreicht. Characterized a compaction and smoothing of the wall during the cutting of the thread is achieved.

In diese Gewindebohrung 8 wird gemäß der Darstellung nach Fig. 3 die Dü belhülse 2 unter Verwendung eines Sechskantschlüssels eingedreht. In this threaded hole 8, the SI is belhülse 2 screwed in using a hexagonal wrench, as shown in FIG. 3. Nach dem Aufsetzen der Abstützplatte 14 wird die Schraube 1 durch die Bohrung der Abstützplatte 14 hindurch in die Innenbohrung 3 der Dübelhülse 2 einge dreht. After placing the support plate 14, the screw 1 is rotated through the bore of the support plate 14 into the inner bore 3 of the anchor sleeve 2 inserted. Im Bereich der sich verengenden Innenbohrung und Längsschlitzung 6 erfolgt eine Aufweitung der Dübelhülse 2 , die zu der Verankerung in der Spongiosa führt. In the area of the narrowing internal bore and longitudinal slot 6 is an expansion of the anchor sleeve 2, leading to the anchoring in the cancellous bone occurs. Mit dem Kopf 15 der Schraube 1 wird die Abstütz platte 14 gegen den Knochen verspannt. With the head 15 of the screw 1, the jacking plate 14 is clamped against the bone.

Nach Heilung der Fraktur werden die Abstützplatte 14 und die Befestigungs elemente wieder entfernt. After healing of the fracture, the support plate 14 and the mounting elements removed. Zu diesem Zweck werden die Schrauben 1 wieder herausgedreht, so daß die Abstützplatte 14 abgenommen werden kann. To this end, the screw 1 can be screwed out again, so that the support plate 14 can be removed. Danach wird wiederum mit einem Sechskantschlüssel die Dübelhülse 2 aus der Ge windebohrung im Knochen ausgedreht. Thereafter, the anchor sleeve 2 from the Ge in turn with a spanner tapped hole in the bone turned out.

Claims (5)

  1. 1. Befestigungselement für die Osteosynthese insbesondere für die Fixa tion von Knochenfragmenten über eine Abstützplatte, bestehend aus ein ner Dübelhülse und einer in die Dübelhülse eingreifenden Schraube, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: 1. Fixing element for osteosynthesis, in particular for the Fixa tion of bone fragments on a support plate, comprising a dowel sleeve ner and an engaging into the sleeve bolt, characterized by the combination of the following features:
    • - Daß die Dübelhülse aus einem zähelastischen, gewebeverträglichen Kunstsoff besteht, - That the anchor sleeve is made of a tough, resilient, biocompatible Kunstsoff,
    • - daß die Außenfläche der Dübelhülse von ihrem vorderen Ende ausge hend bis über ca. zwei Drittel ihrer Länge mit einem Gewinde ver sehen ist, is that the outer face of the dowel shell, starting from its front end until over about two thirds of its length with a thread see ver -
    • - daß die Dübelhülse einen ebenfalls vom vorderen Ende ausgehenden, über einen Teil ihrer Länge sich erstreckenden Längsschlitz auf weist, - that the dowel sleeve has a likewise extending from the front end, over part of its length extending longitudinal slot,
    • - daß das hintere Teil der Innenbohrung der Dübelhülse im Durchmesser geringfügig kleiner als der Gewindeaußendurchmesser der Schraube, und der Durchmesser des vorderen Teilstückes der Innenbohrung kleiner als der Kerndurchmesser der Schraube ist, - that the rear part of the inner bore of the plug sleeve in the diameter slightly smaller than the outer thread diameter of the screw and the diameter of the front part piece of the internal bore is smaller than the core diameter of the screw,
    • - und daß das hintere Ende der Dübelhülse mit einem Innensechskant versehen ist. - and that the rear end of the dowel sleeve is provided with a hexagon socket.
  2. 2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die gewindefreie Außenfläche der Dübelhülse ein Metallmantel aufge bracht ist. 2. The fastener of claim 1, characterized in that the thread-free outer surface of the dowel sleeve, a metal sheath is brought up.
  3. 3. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespitzen sowie die Gewindetäler des Dübelhülsengewindes gerundet sind. 3. The fastener of claim 1, characterized in that the thread crests and the thread grooves of the dowel Bushing wind are rounded.
  4. 4. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dübelhülse in ein mit einem Gewindeschneider vorgeschnittenes Gewinde eindrehbar ist, wobei der Gewindeschneider einen schneidenden und da ran anschließend einen gewindeformenden Abschnitt aufweist. 4. A fastening element according to claim 1, characterized in that the dowel sleeve can be screwed into a pre-cut with a tap thread, said thread cutter as ran then comprises a cutting and a thread-forming section.
  5. 5. Befestigungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der schneidende Abschnitt des Gewindeschneiders ca. 10% unter dem Pro filmaß des Gewindes des Dübelhülse liegt und der gewindeformende Ab schnitt etwa dem Profilmaß entspricht. 5. The fastener of claim 4, characterized in that the cutting portion of the tap is about 10% below the Pro filmaß the thread of the dowel sleeve is located and the thread-forming section from approximately corresponds to the profile gauge.
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