DE69723883T2

DE69723883T2 - Herstellungsverfahren für osteosyntheseplatten mit ungleichförmiger dicke

Info

Publication number: DE69723883T2
Application number: DE69723883T
Authority: DE
Inventors: Anna Magrini
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-09-04
Filing date: 1997-09-01
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2017-09-02
Also published as: WO1998009578A1; CA2298420C; US6315852B1; AU4396097A; EP1009310A1; DE69723883D1; IT1287564B1; ATE245949T1; CA2298420A1; ITGE960076A1; EP1009310B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die Produktion von Osteosyntheseplatten mit einer veränderlichen Dicke möglichst dünnen Grades. Platten, die gegenwärtig verwendet werden, um Osteosynthese zu erreichen, haben eine konstante Dicke aufgrund des angewendeten Produktionsverfahrens. Besagtes Verfahren besteht darin, normalerweise die Platte mit Hilfe von Laser von einem Blatt biocompatiblem Metalls zu schneiden, das eine charakteristische konstante Dicke hat und der Plattenkontur folgt, und besteht ferner im Anlegen der Versenklöcher für die Schraubenköpfe durch plastische Deformation des Metalls um die Löcher herum. Osteosyntheseplatten mit konstanter Stärke sollten eine Dicke aufweisen, um die Spannung in dem am meisten belasteten Bereich in der Nähe des Bruchs oder der Knochendurchtrennungslinie auszuhalten (proximaler Bereich). Diese Stärke ist jedoch größer als diejenige, die von der vorliegenden Belastung in den Bereichen weiter weg vom proximalem Bereich (nämlich den distalen Bereichen) gefordert ist. In diesen Bereichen kann die Anpassung der Platte an die Knochenoberfläche durch Biegen deshalb schwieriger als notwendig sein. Eine andere Folge der konstanten Dicke ist, dass in den distalen Bereichen die elastische Komponente der Deformation, die hingenommen wird, um die Platte der Knochengeometrie anzupassen, größer ist als diese, die sich aus einer geringeren Stärke ergibt; unerwünschte Belastungen und Verschiebungen der Knochensegmente, die mit der Platte verbunden sind, können gespürt werden.
Im allgemeinen ist die Herstellung von Platten, so wie in US- A – 4683873 beschrieben, durch spanabhebende Metallbearbeitungsverfahren, die notwendig wären, um eine veränderliche Dicke zu erhalten, im proximalen und distalen Bereiche der Platte wegen der komplexen Form, der geringen Größe und der begrenzten Dicke schwierig, es sei denn, es wäre ein System für eine ausreichende Befestigung der maschinell hergestellten Platte verfügbar.
Befestigungssysteme magnetischer Art lassen sich nicht zusammen mit biocompatiblen Materialien wie Titan und rostfreiem Stahl, die im allgemeinen für Osteosyntheseplatten verwendet werden, einsetzen. Andere Klemmsysteme mechanischer Art, bei denen die Befestigung durch Druck auf das Werkstück ausgeführt wird, erlauben es nicht, die Platte ohne Unterbrechungen zu bearbeiten, um den Übergang von einem Klemmbereich zu einem anderen und das Fertigstellen der Operation in den zuvor von dem Klemmgerät verdeckten Plattenbereichen zu bewerkstelligen. Die mechanische Befestigung verhindert nicht Deformation und Brüche in den Plattenbereichen von geringer Dicke, da Schneidbeanspruchung Belastungsbedingungen schaffen können, die nicht von der Stärke des Plattenmaterials erlaubt werden können. Außerdem kann eine mechanische Befestigung Kratzspuren auf der Oberseite von dehnbaren Materialien hinterlassen, die zur Herstellung von Platten verwendet werden.
Das Werkstück durch Einbetten in Harz zu befestigen, hat den Nachteil eines geringen Verlustes von Wärme, die während des Spanabhebens des Werkstücks aufgrund der unzulänglichen thermischen Leitfähigkeit des Harzes entsteht. Folglich nimmt die Harztemperatur zu, die für das Weichwerden des Harzes und die Reduktion der Verbindungsfähigkeit des Harzes, die notwendig ist, um das Werkstück während des spanabhebenden Verfahrens zu halten, entscheidend ist.
Diese Nachteile behindern die industrielle Herstellung mittels spanabhebenden Metallbearbeitungsverfahren, von Osteosyntheseplatten mit veränderlicher Stärke, und verhindern deshalb das Ergebnis biomechanischer Vorteile, die von der Variation der Plattenstärke herrühren.
Entsprechend der Erfindung werden diese Probleme durch eine Verbundkonstruktion behoben, bestehend aus einer Platte aus Material, das die Osteosyntheseplatte bildet, aus (strukturellem) Klebstoff und aus einer Auflageplatte von ausreichender Stärke und hoher thermischer Leitfähigkeit, die fähig ist, die während des spanabhebenden Bearbeitens auftretende Wärme aufzunehmen, so dass von dieser Verbundkonstruktion, sobald bei einem spanabhebenden Metallbearbeitungsverfahren das gewünschte Form- und Stärkeprofil der Osteosyntheseplatte erhalten wurde, die Osteosyntheseplatte von der Auflageplatte durch Schmelzen des Klebstoffs bei Erwärmung der Verbundkonstruktion auf eine Temperatur, größer als 80°C bzw. getrennt werden kann. Dies kann auch mit Hilfe eines Verdünners geschehen.
Das erfundene Verfahren basiert auf der Tatsache, dass die auf besagte Weise hergestellte Verbundkonstruktion der Materialschicht, aus der die Osteosyntheseplatte entsteht, eine strukturelle Stärke verleiht, die in der Lage ist, der durch das spanabhebende Verfahren hervorgerufenen Belastung standzuhalten. Die Größe der Verbundkonstruktion kann auf die Weise vorgenommen werden, die deren mechanisches Festklemmen auf das Werkzeug der Maschine durch Verwenden von im Handel verfügbaren Befestigungsgeräten erlaubt. Die von der spanabhebenden Metallbearbeitung herrührende Wärme der Auflageschicht wird dank ihrer hohen thermischen Leitfähigkeit aufgenommen, die auf diese Weise die Erwärmung der Haftschicht oberhalb der Temperatur, bei der das Erweichen des Klebstoffs beginnt, vermeidet. Die letzte Trennung der Platte von der Auflageschicht wird durch Ausnutzung der Haftschichterweichung ausgeführt, die bei strukturellen Klebstoffen normalerweise bei einer Temperatur über 80°C eintritt. Sonst ist es möglich, die Haftschicht durch Anwendung eines für den gebräuchlichen Klebstoff geeigneten Verdünners zu schmelzen.
Der Hauptvorteil des erfundenen Verfahrens besteht darin, die Produktion der Osteosyntheseplatte mit einer veränderlichen Dicke zu ermöglichen bei einer Verringerung der Stärke zu welchem Grad auch immer. Dies geschieht durch Anwendung eines spanabhebenden Metallbearbeitens, bei dem die oben erwähnten technologischen Probleme aufgrund der Befestigung der Platte durch Festklemmen oder durch Einbetten in Harz überwunden werden. Eine andere wichtige Absicht der Erfindung besteht darin, die Herstellung von Osteosyntheseplatten mit einer veränderlichen Dicke zu ermöglichen, die nur eine beschränkte Belastung und verhältnismäßige Verschiebungen der zusammenhängenden Knochensegmente aufweisen. Das erfundene Verfahren erlaubt darüber hinaus die Produktion von Osteosyntheseplatten mit einer veränderlichen Dicke auf eine einfache und preiswerte Weise, ohne dass komplexe Technologien und qualifizierte Spezialfachkräfte notwendig werden.
Beschreibung von Abbildungen
Die 1 und 2 zeigen jeweils die Planansicht und die seitliche Ansicht eines Beispiels für eine Osteosyntheseplatte, die unter Anwendung des erfundenen Verfahrens hergestellt werden kann. 3 und 4 zeigen jeweils die Planansicht und die Querschnittansicht der Verbundkonstruktion, die maschinell hergestellt wird, um die Osteosyntheseplatte zu produzieren.
Die beste Art, die Erfindung auszuführen
Es wird die beste Art beschrieben, das erfundene Verfahren anzuwenden, und es wird die Herstellung der Osteosyntheseplatte mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen behandelt. Das Plattenmaterial ist handelsüblich reines Titan. Die Form der Platte, gezeigt in 1, ist ein Beispiel für eine Osteosyntheseplatte mit einer doppelten Y Konfiguration charakterisiert von verschiedener Dicke im proximalen Bereich 1 und in den distalen Bereichen 2. Die Dicke im proximalen Bereich ist 1,00 mm, die Dicke in den distalen Bereichen beträgt 0,50 mm. Der Produktionsprozeß erfordert die Herstellung der Verbundkonstruktion (3, 4), die aus einem handelsüblichen reinen Titanblatt besteht (3) mit einer Dicke von 1,05 mm, durch eine Cyanoakrylatschicht (5) mit einer Aluminiumplatte (4) verbunden. Die Aluminiumplatte ist größer als die Titanplatte und ihre Dicke beträgt 4 mm. Die Verbundkonstruktion ist am Arbeitstisch einer Fräsmaschine befestigt, die den Bohrungsarbeitsgang ausführt, ferner die Oberflächenherstellung entsprechend der erforderlichen Dicke, die Profilierung der Platte, indem sie die Titanschicht vollkommen schneidet. Nach der Bearbeitung wird die Osteosynthese-Titanplatte von der tragenden Aluminiumschicht durch Erhitzen der Verbundkonstruktion bei einer Temperatur von höher als 80°C getrennt, um die haftende Schicht zu schmelzen.
Alternative Arten, das erfundene Verfahren auszuführen, schließen andere biocompatible Plattenmaterialien ein, andere Auflageplattenmaterialien mit hoher thermischer Leitfähigkeit, andere Arten von strukturellen Klebstoffen, andere Dicke der Verbundkonstruktionsschichten, andere kompatible Erwärmungstemperaturen oder alternativ ein haftender Verdünner.

Claims

Ein Verfahren zur Herstellung von Osteosyntheseplatten mit einer veränderlichen Dicke, charakterisiert durch die Verwendung eines Klebstoffs und durch die Herstellung einer Verbundkonstruktion (3, 4, 5), bestehend aus einer Platte aus Material (3), das die Osteosyntheseplatte formt, aus Klebstoff (5) und aus einer Auflageplatte (4) von ausreichender Stärke und einer hohen thermischen Leitfähigkeit, die in der Lage ist, die während des Einschnitts produzierte Wärme aufzunehmen, so daß von dieser Verbundkonstruktion, wenn einmal die gewünschte Form und das gewünschte Dickeprofil der Osteosyntheseplatte erhalten wurde, die Osteosyntheseplatte durch ein Metallschneideverfahren der Auflageplatte, durch Schmelzen des Klebstoffs, durch Erwärmung der Verbundkonstruktion mit einer Temperatur von höher als 80°C oder durch einen Verdünner getrennt werden könnte.