DE69937875T2

DE69937875T2 - Knochenschraube für äussere Fixatoren

Info

Publication number: DE69937875T2
Application number: DE69937875T
Authority: DE
Inventors: Daniele Venturini
Original assignee: Orthofix SRL
Current assignee: Orthofix SRL
Priority date: 1999-04-08
Filing date: 1999-04-08
Publication date: 2009-01-02
Anticipated expiration: 2019-04-09
Also published as: WO2000061021A1; CZ20013557A3; CN1164239C; US6699251B1; JP2002540885A; HUP0200577A2; IL145554A0; CN1345206A; CA2369286A1; DK1042988T3; DE69937875D1; CA2369286C; BR0009571B1; EP1042988B1; IL145554A; HU225204B1; ATE382302T1; PT1042988E; BR0009571A; AU4293100A

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf externe Fixationsvorrichtungen zur Rückführung von Knochenbrüchen.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Knochenschraube zur Verwendung bei der Befestigung von externen Knochenbruch-Fixationsvorrichtungen.
Stand der Technik
Wie hinlänglich bekannt ist, beruht ein in großem Umfang übernommenes Verfahren zur Rückführung von Knochenbrüchen heutzutage auf dem Einsatz sogenannter externer Fixationsvorrichtungen, die es ermöglichen, dass Brüche in hochkritischen Bereichen zusammengeführt werden, wobei es sich insbesondere um diejenigen im Nahbereich von Gelenken handeln kann, oder Brüche, die mit einer ernsthaften Verletzung des zu behandelnden Hautgewebes einhergehen, das heißt überall dort, wo sich ein herkömmliches Eingipsen als unzweckmäßig oder nicht durchführbar erweisen kann.
Derartige Vorrichtungen, die üblicherweise eine komplexe Konstruktion haben und in verschiedenen Ausführungen geliefert werden, um auf die unvorhersehbarste von möglichen Situationen adaptiert werden zu können, haben entgegengesetzte Enden, die an jeweiligen, nicht beschädigten Teilbereichen des gebrochenen Knochens befestigt werden, und zwar mittels Schrauben, die fest in das Knochenmaterial dieser Teilbereiche eingesetzt werden.
So werden zum Beispiel im Falle eines Schienbeinbruchs die entgegengesetzten Enden der entsprechenden (für das Schienbein geeigneten) Fixationsvorrichtung quer über den gebrochenen Bereich befestigt. In anderen Fällen, wo bei dem Bruch ein Gelenk wie etwa ein Knöchel beteiligt ist, werden die Knochenschrauben einer entsprechenden externen Fixationsvorrichtung in das Schienbein und Sprungbein eingesetzt.
Diese Knochenschrauben umfassen zur Befestigung der externen Fixationsvorrichtung und somit zur Gewährleistung der Wirksamkeit der Vorrichtung allgemein einen Schraubenkopf, der dazu ausgelegt ist, von einer geeigneten Eintreibvorrichtung in Eingriff genommen zu werden, und einen Schraubenschaft mit einem Gewindeabschnitt, der sich üblicherweise in Richtung zu einer Schraubenspitze an dem zum Kopf entgegengesetzten Ende verjüngt.
Vorteilhafterweise ist der Schraubenkopf insbesondere mit einer Abflachung gebildet, die parallel zur Schraubenachse verläuft und an einer Seite des Schraubenschafts zum Beispiel durch Fräsen hergestellt ist. Eine derartige Schraube ist beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung WO 97/30650 offenbart, auf deren Offenbarung der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht.
Angesichts der Gesamtabmessungen einer externen Fixationsvorrichtung dieser Bauart, die größtenteils durch die Komplexität der Konstruktion und der Funktionen der Vorrichtung sowie durch ihre auslegerartige Befestigung am gebrochenen Knochen vorgegeben sind, sowie auch aufgrund ihrer hindernden und störenden Eigenschaft, die eine Quelle allgemeiner "Unannehmlichkeit" sowohl für das Chirurgenteam als auch den Patienten ist, besteht auf diesem technischen Gebiet ein Bedarf nach einer Reduzierung des Gesamtvolumens der Vorrichtung auf akzeptablere Grenzen.
Eine Möglichkeit, diese Anforderung zu erfüllen, könnte zum Beispiel darin bestehen, Knochenschrauben in verschiedenen Längen zu verwenden, die in ihrem eingebauten Zustand dann nur noch geringfügig über die Fixationsvorrichtung vorstehen würden.
Zu diesem Zweck ist gemäß dem Stand der Technik jede Fixationsvorrichtung mit einem umfangreichen Satz von Knochenschrauben versehen, die hinsichtlich Design und Konstruktion alle gleich sind, aber verschiedene Längen haben, um dadurch für Anwendungssituationen, die statistisch als diejenigen mit dem häufigsten Auftreten ausgewählt werden, Schrauben in geeigneten Längen bereitzustellen, die in ihrem eingebauten Zustand nicht über die Fixationsvorrichtung vorstehen und aber dennoch leicht zugänglich sind.
So ist zum Beispiel aus der US 4 790 297 ein System mit kanülierten Schrauben bekannt, die über Führungsschrauben durch starre Platten in die Rückenwirbel eingesetzt werden, um die Platten an den Rückenwirbeln zu befestigen.
Während er in großem Umfang verwendet wird und auch zufriedenstellend ist, ist dieser Lösungsansatz aus dem Stand der Technik aber nicht für alle möglichen Situationen geeignet, mit denen sich ein Chirurg konfrontiert sehen kann, und ist auch noch mit gewissen technischen Nachteilen behaftet, unter denen an erster Stelle die Schwierigkeit steht, vor Ort schnell eine zuverlässige Bemessung der geeigneten Schraubenlänge zu machen. Es ist nämlich anerkannt, dass trotz seiner bisherigen Erfahrung, seines Fachkönnens und des Umfangs seines Know-hows der Chirurg eventuell nicht immer in der Lage ist, die am besten geeignete Länge einer Schraube für eine bestimmte externe Fixationsvorrichtung, sowie auch eine bestimmte Art des Einsetzens in eine spezifische Stelle unverzüglich abzuschätzen.
Demzufolge ist es angesichts dessen, dass, sobald der Einsetzvorgang einmal mit einer ausgewählten Schraube begonnen hat, es höchst unangenehm, wenn nicht sogar unmöglich wird, die Operation zu unterbrechen, um diese Schraube mit einer besser geeigneten zu ersetzen, und es geschieht nicht selten, dass eine oder mehrere Knochenschrauben am Ende eines Einsetzvorgangs so belassen werden, dass sie in unerwünschter Weise über die externe Fixationsvorrichtung vorstehen und zu einer wahrscheinlichen Problemursache werden.
Ein weiterer Nachteil ist die breite Auswahl an Schrauben, die verfügbar gehalten werden muss, um die größtmögliche Anzahl von chirurgischen Fällen abzudecken. Dies erhöht auf der einen Seite die Unsicherheit der Wahl und treibt – wegen dieser Schrauben – die Ausstattungskosten in die Höhe. Das dieser Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, Knochenschrauben mit solchen strukturellen und funktionellen Merkmalen bereitzustellen, dass die zuvor erwähnten Nachteile des Stands der Technik überwunden werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Das hinter dieser Erfindung stehende Konzept besteht darin, eine Schraube mit einem Kopf bereitzustellen, der im Wesentlichen genauso dick wie der Schaft ist und zumindest eine erste und eine zweite Abfla chung hat, die im Nahbereich des Schraubenkopfs zueinander ausgerichtet und durch einen nicht flach ausgebildeten Abschnitt getrennt sind. Der nicht flach ausgebildete Abschnitt ist vorteilhafterweise mit einer ringförmigen Nut ausgebildet.
Beruhend auf diesem Konzept wird das technische Problem gemäß dieser Erfindung durch eine Knochenschraube zur Befestigung externer Fixationsvorrichtungen an gebrochenen Knochen gelöst, die die in Anspruch 1 und den folgenden Ansprüchen dargelegten Merkmale hat.
Die Merkmale und Vorteile einer Knochenschraube gemäß der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform davon, die in Zusammenschau mit den begleitenden, nicht einschränkenden Zeichnungen zu lesen ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Knochenschraube;
2 ist eine Draufsicht der Schraube von 1;
3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 2;
4 zeigt in einer Draufsicht eine modifizierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schraube;
5 ist eine vergrößerte Ansicht, die schematisch eine Einzelheit der Schraube von 4 zeigt.
Ausführliche Beschreibung
Mit Bezug auf die Zeichnungsansichten ist bei 1 allgemein eine erfindungsgemäße Knochenschraube gezeigt, die zur Befestigung von externen Fixationsvorrichtungen (nicht gezeigt) gedacht ist, wie sie zur Rückführung von Knochenbrüchen verwendet werden.
Die Schraube 1 umfasst einen zylindrischen Schaft 2 mit einer in 2 bei X-X angegebenen Längsachse, einen Kopf, der allgemein bei 3 angegeben und am freien Ende 4 des Schafts 2 ausgebildet ist, und einen Gewindeabschnitt 5, der mit einer zum freien Ende 4 entgegengesetzten Spitze 6 endet.
Der Schraubenkopf 3 umfasst eine erste rechteckige Abflachung 7, die sich vom freien Ende 4 her parallel zur Achse X-X erstreckt. Die Abflachung 7 ist auf einer Seite des Schafts 2 z. B. durch einen Fräsvorgang gebildet.
Eine zweite rechteckige Abflachung 8 ist ausgerichtet mit und parallel zur ersten Abflachung 7 mit einem Abstand davon ausgebildet.
Zwischen den Abflachungen 7, 8 ist ein nicht flach ausgebildeter Abschnitt 9 gebildet, der nachstehend und durch die beigefügten Ansprüche hinweg als "Abstandsabschnitt" bezeichnet wird.
Vorteilhafterweise sind die Abflachungen 7, 8 vorzugsweise von derselben Größe.
In einer in 4 gezeigten, modifizierten Ausführungsform ist jedoch eine Schraube 10 mit einer ersten Abflachung 7 versehen, die länger als die zweite Abflachung 8 ist.
Die Abflachungen 7, 8 bilden jeweilige Absätze 7a, 7b am Schaft 2, wie sie für einen sauberen Angriff einer Eintreibvorrichtung (Steckschlüssel bzw. Schraubenschlüssel) an der Knochenschraube erforderlich sind, wobei die Eintreibvorrichtung nicht gezeigt ist, weil sie von herkömmlicher Art ist.
Gemäß der Darstellung kann die Schraube 1 eine Gesamtlänge von 175 mm haben und einen Gewindeabschnitt 5 aufweisen, der selbst 60 mm lang ist.
Dem Chirurgen können verschiedene Längen bereitgestellt werden, damit er je nach Notwendigkeit eine Vielzahl von Knochenschrauben verfügbar hat. Es können zum Beispiel Schrauben geeigneterweise in einer Gesamtlänge von 140 mm einschl. eines 40 mm langen Gewindeabschnitts 5 bereitgestellt werden; in einer Gesamtlänge von 210 mm einschließlich eines 70 mm langen Gewindeabschnitts; oder in der Gesamtlänge von 255 mm einschließlich eines Gewindeabschnitts von mindestens 80 mm Länge.
Wenn die Schraube 175 mm lang ist, läge ein bevorzugter Durchmesser des Schafts 2 bei 6 mm, wobei der Außendurchmesser des Gewin deabschnitts 5 am Schaft 2 dieselbe Größe hat. Am spitzen Ende 6 läge der Außendurchmesser des Gewindeabschnitts bei 4 mm.
Was das Gesamtvolumen der ganzen externen Fixationsvorrichtung anbelangt, kann die Operation als erfolgreich ausgeführt betrachtet werden, wenn die gesetzte Knochenschraube 1 dieser Erfindung ihre erste Abflachung 7 voll in die Fixationsvorrichtung eingebettet hat oder nur geringfügig über ihre Oberfläche vorsteht.
Wenn dagegen die erste Abflachung 7 von der Fixationsvorrichtung zu stark oder um ein unannehmbares Maß vorsteht, kann der Schaft vorteilhafterweise am Abstandsabschnitt 9, d. h. zwischen den Abflachungen 7 und 8, durchtrennt werden, wodurch sich die durch die erste Abflachung 7 dargestellte Größe wesentlich reduziert, wobei aber auch nicht die Möglichkeit verloren geht, die Schraube 1 durch Anlegen des Steckschlüssels an die zweite Abflachung 8 zu lösen (sie mit Absicht aufzuschrauben).
Vorteilhafterweise ist zur Erleichterung des zuvor erwähnten Schneidvorgangs am Schaft der Abstandsabschnitt 9 mit einer Nut 11 einer vorbestimmten Tiefe ausgebildet, die den Schaft 2 wirksam um ein vorbestimmtes Maß schwächt.
Bei der Nut 11 handelt es sich vorzugsweise um eine ringförmige Nut, wobei sie sich aber auch über einen kürzeren Kreisbogen erstrecken und im Querschnitt zum Beispiel C-förmig sein kann.
Ein bevorzugter Durchmesser des Abstandsabschnitts an der Nut 11 liegt bei 4 mm.
Es wäre festzuhalten, dass die Nut 11, zusätzlich zur Festlegung des Orts am nicht flach ausgebildeten Abschnitt 9, wo der Schaft zu durchtrennen ist, gegebenenfalls den Schaft an dieser Stelle wirksam schwächt, derart, dass die Aufbringung eines übermäßig hohen Drehmoments zu einem lokalen Abbrechen des Schraubenkopfs führt.
Somit löst die Erfindung das technische Problem damit, dass sie eine Universalbauart einer Knochenschraube bereitstellt und den Bedarf der Vorhaltung eines Sortiments verschieden langer Schrauben einschränkt.
Darüber hinaus hat das durch die Trennnut im Abstandsabschnitt vorgesehene Spannungserhöhungsmittel einen wichtigen Vorteil dahingehend, dass es das Risiko beseitigt, dass die Schraube während des Eintreibens an verschiedenen Stellen in Bezug auf das durch den Schraubenkopf dargestellte freie Ende bricht.

Claims

Knochenschraube zur Verwendung mit externen Fixationsvorrichtungen bei der Rückführung von Knochenbrüchen, welche Schraube einen im Wesentlichen zylindrischen Schaft (2) mit einer Längsachse (X-X) umfasst, einen an einem freien Ende (4) des Schafts (2) ausgebildeten Kopf (3), und einen Gewindeabschnitt (5), der an dem dem freien Ende (4) entgegengesetzten Ende mit einer Spitze (6) endet, wobei der Kopf (3) eine erste Abflachung (7) umfasst, die sich parallel zur Längsachse (X-X) vom freien Ende (4) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (3) zumindest eine zweite Abflachung (8) umfasst, die zur ersten Abflachung (7) unter einem vorbestimmten Abstand davon ausgerichtet ist, und zumindest einen zwischen den Abflachungen (7, 8) vorgesehenen, nicht flach ausgebildeten Abstandsabschnitt (9), wobei die Abflachungen (7, 8) zum Angriff einer Eintreibvorrichtung an der Knochenschraube jeweilige Absätze (7a, 7b) am Schaft (2) bilden.
Knochenschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht flach ausgebildete Abstandsabschnitt (9) mit einer Nut (11) von vorbestimmter Tiefe ausgebildet ist, die einen Ort zum potentiellen Durchtrennen des Schafts (2) bildet.
Knochenschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflachungen (7, 8) rechteckförmig sind.
Knochenschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflachungen (7, 8) zueinander identisch sind.
Knochenschraube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (11) eine ringförmige Nut ist.
Knochenschraube nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Kopfs (3) am Nutgrund 4 mm beträgt.