DE8623003U1

DE8623003U1 - Lag screw for osteosynthesis

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Publication number: DE8623003U1
Application number: DE19868623003
Authority: DE
Original assignee: Oswald Leibinger GmbH
Current assignee: Oswald Leibinger GmbH
Priority date: 1986-08-28
Filing date: 1986-08-28
Publication date: 1986-10-23

Description

Die Erfindung betrifft eine Zugschraube für die Osteosynthese mit einer Unterlegscheibe*The invention relates to a lag screw for osteosynthesis with a washer *

Um bei Knochenfrakturen oder in der plastischen Chirurgie die Knochenflachen für die Osteosynthese zusammenzufügen, werden u.a. Zugschrauben verwendet. Die Zugschrauben v/erden möglichst senkrecht zu der Bruchfläche eingesetzt, durchsetzen das eine Knochenfragment in einem Gleitloch und werden vorzugsweise als selbstschneidende Schraube in ein Zugloch des anderen Knochenfragmentes eingeschraubt.To be used in bone fractures or in plastic surgery joining together the bone surfaces for osteosynthesis, lag screws are used, among other things. The lag screws are inserted as perpendicular to the fracture surface as possible and enforce which is a bone fragment in a sliding hole and is preferably used as a self-tapping screw in a pulling hole of the other bone fragment screwed in.

Es ist bekannt, für solche Zugschrauben Unterlegscheiben zu verwenden. Diese Unterlegscheiben sind als flache Scheiben ausgebildet, die nur die Funktion haben, eine Reibung zwi-" sehen dem Schraubenkopf und der Knochensubstanz zu verhindern. Es sind auch wellenförmige Unterlegscheiben bekannt,It is known to use washers for such lag screws. These washers are available as flat washers formed, which only have the function of creating a friction between " see the screw head and prevent the bone substance. Wave-shaped washers are also known,

Postgiroamt: Karlsrutiq76J79.-'754 Barfkkcjnlo: Peutsfche Bank AG Villingen (BLZ 69470039) 146332Postgiroamt: Karlsrutiq76J79 .- '754 Barfkkcjnlo: Peutsfche Bank AG Villingen (BLZ 69470039) 146332

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die außerdem gewisse federnde Eigenschäften aufweisen,
die Schraube zu sichern.which also have certain resilient properties,
to secure the screw.

üblicherweise werden heut« jedodh zugschrauben mit Senkköpf verwendet.Usually, however, lag screws with countersunk heads are used today used.

Da die Zugschrauben möglichst senkrecht zur Bruchfläche des Knochens eingesetzt werden müssen, ergibt sich in der Regel, daß die Zugschraube mehr oder weniger schräg zur Kno«- chenoberflache eingesetzt werden muß. Dies hat bei den bekannten Zügschrauben zur Folge, daß in dem Moment, in welchem der Schraubenkopf bzw. die Unterlegscheibe mit der Knocheneberfläche, der Substaricia corticalis, in Berührung kommt, ein Kraftmoment entsteht, welches den Schraubenkopf aus der Schraubenachsenrichtüng nach außen abdrängt. Dadurch kann die Schraube sogar verbogen werden. Insb. kann das auf den Schraubenkopf wirkende Kippmoment zu einer Verschiebung der Bruchflächen führen. Um ein solches durch die einseitige Berührung des Schraubenkopfes bzw. der Unterlegscheibe an dem Knochen verursachtes Kippmoment zu vermeiden, ist es üblich, in dem Knochen eine Senkung für den Schraubenkopf vorzusehen, die so tief durchgeführt wird; daß der Schraubenkopf allseitig gleichmäßig mit dem Knochen in Berührung kommt.Since the lag screws must be inserted as perpendicular as possible to the fracture surface of the bone, the result is usually that the lag screw is more or less oblique to the knee chenoberflache must be used. With the known pulling screws, this has the consequence that at the moment in which the screw head or the washer is in contact with the bone surface, the cortical substance comes, a moment of force arises which pushes the screw head outwards from the screw axis direction. Through this the screw can even be bent. In particular, the tilting moment acting on the screw head can lead to a displacement of the fracture surfaces. To do this, one-sided contact with the screw head or the washer To avoid the overturning moment caused on the bone, it is common to have a countersink in the bone for the Provide screw head that is passed so deep; that the screw head comes into contact with the bone evenly on all sides.

Dies hat schwerwiegende Nachteile zur Folge. Bei vielen Knochen ist die harte äußere Substancia corticalis nur dünnwandig, so daß die Gefahr besteht, daß der Schraubenkopf nach innen in die wenig widerstandsfähige Substancia spongiosa abrutscht. Der Senkkopf der Schraube kann in derThis has serious disadvantages. With many In the bone, the hard outer cortical substance is only thin-walled, so there is a risk that the screw head will be damaged slides inwards into the less resistant Substancia cancellous bone. The countersunk head of the screw can be in the

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konkaven Einsenkung des Knochens eine Keilwirkung erzeugen, die einen vom Bohrloch ausgehenden Bruch verursachen kann, insb. wenn mehrere Zugschrauben nebeneinandergesetzt werden müssen. Der Druck auf das bruchspaltnahe Knochenfragraent erzeugt auE den zwischen den Bohrlöchern liegenden Knochen •ine Zugwirkung, die zu einem Absprengen des Fragmentendes führen kann. Die Einfräsung für den Schraubenkopf muß für •inen allseitigen Kontakt des Schraubenkopfes mit dem Knochen insb. bei schrägem Eintrittswinkel sehr tief sein, wodurch sich die Einfräsung dem Bruchspalt nähert. Es wird dadurch weniger Knochensubstanz für die Osteosynthese durch die Schraube erfaßt* Die tiefe Einfräsung für den Schraubenkopf hat außerdem zur Folge, daß der Schraubenkopf in den Knochen einwächst und zur Entfernung der Schraube erst freigefräst werden muß. Ist die Einfräsung für den Schraubenköpf nicht exakt und weist eine leichte Abwinkelung gegenüber der Achse des Gleitloches auf, so wandert der 'Schraubenkopf beim Festziehen, was ebenso zu unerwünschten punktförmigen Spannungen und einem Kippmoment auf die Schraubenachse führen kann, das die reponierte Fraktur wieder verschieben kann. Alle diese Nachteile begrenzen die Einsatzmöglichkeiten von Zugschrauben in bezug auf den Winkel der Schraube zur Bruchfläche und zur Knochenoberfläche.concave indentation of the bone creates a wedge effect that can cause fracture from the borehole, especially if several lag screws have to be placed next to each other. The pressure on the bone fragment near the fracture gap creates a pulling effect on the bones lying between the drill holes, which causes the end of the fragment to explode can lead. The milled recess for the screw head must allow • all-round contact between the screw head and the bone be very deep, especially at an inclined entry angle, whereby the milled groove approaches the fracture gap. It will as a result, less bone substance for the osteosynthesis is captured by the screw * The deep milling for the screw head also has the consequence that the screw head grows into the bone and only for the removal of the screw must be milled free. Is the milling for the screw head not exactly and if it is slightly angled in relation to the axis of the sliding hole, the migrates 'Screw head when tightening, which also leads to undesirable punctiform stresses and a tilting moment on the Can lead screw axis that can move the reduced fracture again. All of these drawbacks limit the Possible uses of lag screws in relation to the angle of the screw to the fracture surface and to the bone surface.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zugschraube für die Osteosynthese zur Verfügung zu stellen, die diese Nachteile weitgehend vermeidet oder zumindest verringert und auch bei dünnwandiger Substancia corticalis und bei schrägem Eintrittswinkel in den Knochen eingesetzt werden kann.The invention is based on the object of providing a lag screw for osteosynthesis which this Disadvantages largely avoided or at least reduced and also with thin-walled cortical substance and with oblique entry angle can be used in the bone.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1.According to the invention, this object is achieved by the features of the characterizing part of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are shown in Subclaims indicated.

L/ie Unterlegscheibe der erfindungsgemäßen Zügschraube Weist aufgrund ihrer schraubenschaftseitigen Einsenkung eine mit dem Knochen in Berührung kommende keilförmige umlaufende Kante auf, mit welcher sie sich gewissermaßen in die Substanciä corticälis des Knochens einkrallt. Die Unterlegscheibe fängt dadurch das nach außen gerichtete Kraftmoment der Unterseite des Schraubenkopfes auf und überträgt dies mit ihrer konkaven Unterseite auf den Knochen, auf welchem sie sich abstützt, so daß zentrisch auf die Schraubenachse gerichtete Kraftvektoren entstehen.The washer of the tension screw according to the invention shows Due to its recess on the screw shaft side, a wedge-shaped circumferential that comes into contact with the bone Edge with which it, as it were, claws into the cortical substance of the bone. The washer thereby absorbs the outwardly directed moment of force on the underside of the screw head and transmits it with its concave underside on the bone on which it rests, so that it is centered on the screw axis directed force vectors arise.

Die Unterlegscheibe verkrallt sich aufgrund ihrer schraubenschaf tseitigen keilförmigen Kante verrückungsfest an jeder Stelle, auch wenn ,sie bei schrägem Einsetzwinkel der Schraube nur über die Hälfte ihres Außenumfangs mit dem Knochen in Berührung steht. Ein auf die Schraubenachse wirkendes kippendes Kraftmoment wird durch die kegelförmige Einsenkung der Unterlegscheibe vermieden und die Kräfte werden auf eine größere Fläche verteilt.The washer clings to each one because of its wedge-shaped edge on the screw shaft side Even if, if the screw is at an inclined insertion angle, only place it over half of its outer circumference with the Bone is in contact. A tilting moment of force acting on the screw axis is created by the conical Sinking of the washer is avoided and the forces are distributed over a larger area.

Vorzugsweise weist die kegelförmige, kugelsegmentförmige oder sphärische Einsenkung einen Scheitelwinkel von etwa 120 ^& auf, so daß die schraubenschaftseitige Kante der Unterlegscheibe einen Winkel von etwa 30° - 60° aufweist. Diese Kante ist vorzugsweise gerundet, damit keine Stanzwirkung erzeugt wird. Dies ergibt eine günstige Abstützwir-Preferably, the cone-shaped, frusto-spherical or spherical depression on an apex angle of about ¹²⁰ so that the screw shaft-side edge of the washer an angle of approximately 30 ° - 60 ° has. This edge is preferably rounded so that no punching effect is produced. This results in a favorable support effect

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kung, ohne daß die Kante der Unterlegscheibe zu stark in die Knochensubstanz einschneidet.without the edge of the washer cutting too deeply into the bone substance.

Damit der Schraubenkopf und die Unterlegscheibe nicht zu stark aus der Knochenoberfläche herausragen, ist es zweckmäßig, wenn der Schraubenkopf als Senkkopf ausgebildet ist, der in eine entsprechend geformte Einsenkung der Unterlegscheibe eingreift. Vorzugsweise sind die schraubenkopfseitige Einsenkung der Unterlegscheibe und der Senkkopf der Zugschraube in Form von Kugelsegmenten ausgebildet;.So that the screw head and the washer do not protrude too much from the bone surface, it is advisable to if the screw head is designed as a countersunk head, that in a correspondingly shaped recess in the washer intervenes. Preferably, the screw head-side countersink of the washer and the countersunk head are the Lag screw designed in the form of spherical segments.

Auch bei einer dünnwandigen Substancia corticalis des Knochens kann es aufgrund der kreisförmigen Rille, in die sich die Unterlegscheibe einpasst, nicht zu einem Abgleiten des Schraubenkopfes nach außen oder innen kommen. Der Schraubenkopf ist über die Unterlegscheibe in dieser kreisförmigen Rille dreidimensional gesichert. Der konkaven kegelförmigen Einsenkung der Unterlegscheibe entspricht eine konvexe Einsenkung der Knochenoberfläche, die zu keiner Keilwirkung im Bohrloch führen kann.Even with a thin-walled cortical substance of the bone, it can be due to the circular groove in which it is located the washer fits, the screw head does not slide outwards or inwards. The screw head is secured three-dimensionally via the washer in this circular groove. The concave conical The countersink of the washer corresponds to a convex countersink of the bone surface that does not result in any wedge effect can lead in the borehole.

Der Schraubenkopf zentriert sich auf der Unterlegscheibe unter Berührung von Metall zu Metall, so daß die Kräfte auf den Knochen flächig und nicht punktförmig übertragen werden. The screw head centers itself on the washer, touching metal to metal, so that the forces on the bone are transferred flat and not punctiform.

Bei sehr schräger Eintrittsrichtung der Zugschraube wird der Zug der Schraube über die Unterlegscheibe in eine Zugkraft in die Knochenregion verlagert, die vom Schraubenloch und Frakturspalt ferne liegt. Einem Absprengen des Frag -If the entry direction of the tension screw is very oblique, the tension of the screw via the washer turns into a tensile force relocated to the bone region that is distant from the screw hole and fracture gap. Breaking off the frag-

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mentendes wird dadurch vorgebeugt.This prevents mentendes.

Durch die Unterlegscheibe kann eine Zugschraube unter sehr flachem Winkel zur Knochenoberfläche eingesetzt v/erden ohne abzurutschen. Dies erweitert die Einsatzmöglichkeiten der Zugschraube für die Osteosynthese erheblich.The washer allows a lag screw to be inserted at a very shallow angle to the bone surface without being grounded to slip off. This considerably expands the application possibilities of the lag screw for osteosynthesis.

Die Zugschraubenkräfte setzen im Gegensatz zur herkömmlichen Zugschraube nicht nach außen in Richtung auf den Bruchspalt an, sondern werden durch die Unterlegscheibe nach innen von dem Bruchspalt und dem Bohrloch weggeleitet. Die Drucklinien verlaufen dadurch mehr in der Nähe der Knochenachse und es wird ein wesentlich größerer Anteil des Knochens für die Osteosynthese herangezogen.The lag screw forces set in contrast to the conventional The lag screw is not turned outwards towards the fracture gap, but rather through the washer inwardly away from the fracture gap and the borehole. As a result, the pressure lines run closer to the bone axis and a much larger portion of the bone is used for osteosynthesis.

Da es ausreicht, daß die Unterlegscheibe mit etwa der Hälfte ihres Umfanges mit der Knochenoberfläche in Kontakt kommt, muß eine wesentlich geringere Einsenkung in den Knochen eingefräst werden, so daß der Schraubenkopf weiter vom Bruchspalt wegbleibt, was für die Stabilität der Osteosynthese von Vorteil ist. Außerdem bleibt der Schraubenkopf außerhalb der Knochenoberfläche, so daß die Schrauben leichter zu entfernen sind.Since it is sufficient that the washer is in contact with the bone surface with about half of its circumference comes, a much smaller recess must be milled into the bone so that the screw head farther from The fracture gap remains, which is advantageous for the stability of the osteosynthesis. In addition, the screw head remains outside the bone surface so that the screws are easier to remove.

Die erfindungsgemäße Zugschraube kann nicht nur in allen Anwendungsfällen der herkömmlichen Zugschrauben eingesetzt werden, sondern eignet sich darüber hinaus auch für alle Schrägfrakturen der Extremitätenknochen, wofür bisher Circlagen oder Platten eingesetzt werden mußten, für die Pingerchirurgie und fur knöcherne riehnenausrisse* Auch Fraktu-The lag screw according to the invention can not only be used in all Applications of the conventional lag screws are used, but is also suitable for all Oblique fractures of the extremity bones, for which so far Circlagen or plates had to be used for pinger surgery and for osseous tears.

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ren, die verhältnismäßig senkrecht zur Knochenoberfläche verlaufen und bisher die Verwendung von Platten erforderten, können mit der erfindurigsgemäßen Zugschraube verbunden werden aufgrund der durch die Unterlegscheibe gegebenen Möglichkeit, die Zugschraube sehr schräg zur Knochenoberfläche einzusetzen. Dies ist insb. für die Kieferchirurgie von großer Wichtigkeit.ren, which are relatively perpendicular to the bone surface run and previously required the use of plates, can be connected to the lag screw according to the invention Due to the possibility given by the washer, the lag screw is very oblique to the bone surface to use. This is particularly important for maxillofacial surgery.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenIn the following the invention is explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. It demonstrate

Figar 1 einen knochen mit eingesetzter Zugschraube im Axialschnitt undFigar 1 shows a bone with an inserted lag screw in Axial section and

Figuren 2 vergrößert zwei Ausführungen der Unter-
und 3 legscheibe der Zugschraube.Figures 2 enlarged two versions of the
and 3 washers of the lag screw.

In Figur 1 ist im Axialschnitt ein Knochen 10 mit der äußeren Substancia corticalis 12 und der inneren Substancia spongiosa 14 dargestellt. Der Knochen 10 weist eine Fraktur mit dem Bruchspalt 16 auf.In FIG. 1, a bone 10 with the outer cortical substance 12 and the inner substance is shown in axial section cancellous bone 14 shown. The bone 10 has a fracture with the fracture gap 16.

Für die Osteosynthese der Fraktur ist ein Gleitloch 18 in das eine Knochenfragment bis zu dem Bruchspalt 16 gebohrt. Das Gleitloch 18 verläuft schräg zur Knochenachse und möglichst senkrecht zu dem Bruchspalt 16.For the osteosynthesis of the fracture, a sliding hole 18 is drilled into the one bone fragment up to the fracture gap 16. The sliding hole 18 runs obliquely to the bone axis and as perpendicular as possible to the fracture gap 16.

Eine Zugschraube 20 mit selbstschneidendem Gewinde ist in das Gleitloch 18 eingeschoben und in eine engere VorbohrungA tension screw 20 with a self-tapping thread is pushed into the sliding hole 18 and into a narrower pilot hole

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des anderen Bruchfragmentes selbstschneidend eingedreht.of the other fracture fragment screwed in self-tapping.

Die Zugschrraube 20 weist eine in Figur 2 vergrößert dargestellte Unterlegscheibe 22 und einen Senkkopf 24 auf.The tension screw 20 has a washer 22, shown enlarged in FIG. 2, and a countersunk head 24.

Die Unterlegscheibe 22 ist ein zylindrisches Teil mit einem Außendurchmesser, der im wesentlichen dem Außendurchmesser des Senkkopfes 24 entspricht. Die Unterlegscheibe 22 weist eine axiale Bohrung 26 auf. Schraubenschaftseitig ist die Bohrung 26 durch eine kegelförmige Einsenkung 28 bzw. in der Ausführung der Fig. 3 durch eine kugelsegmentförmige oder sphärische Einsenkung 29 erweitert. Die Einsenkung 28 erweitert sich bis an den Außenumfang der Unterlegscheibe 22, so daß eine ringsum laufende keilförmige Kante 30 gebildet wird. Die Einsenkung 28 weist einen Scheitelwinkel von 120° auf, so daß sich ein Keilwinkel der Kante 30 von 60° ergibt. Die Einsenkung 29 in Fig. 3 weist einen Scheitelwinkel des Kugelsegmentes von ca. 120° auf, so daß sich ein Keilwinkel der .Kante 30 von ca. 30° ergibt.The washer 22 is a cylindrical part with a Outside diameter, which is essentially the outside diameter of the countersunk head 24 corresponds. The washer 22 has an axial bore 26. On the screw shaft side is the Bore 26 through a conical depression 28 or, in the embodiment of FIG. 3, through a spherical segment-shaped one or spherical depression 29 expanded. The depression 28 widens to the outer circumference of the washer 22, so that a wedge-shaped edge 30 running all around is formed. The depression 28 has an apex angle of 120 °, so that there is a wedge angle of the edge 30 of 60 °. The depression 29 in FIG. 3 has an apex angle of the spherical segment of about 120 °, so that there is a wedge angle of the .Kante 30 of about 30 °.

Schraubenkopfseitig weist die Unterlegscheibe 22 eine Einsenkung 32 in Form eines Kugelsegmentes auf, in welche sich der kugelsegmentförmige Senkkopf 24 einfügt.On the screw head side, the washer 22 has a depression 32 in the form of a spherical segment into which the spherical segment-shaped countersunk head 24 is inserted.

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Claims

1. lag screw for osteosynthesis with a washer, characterized in that the bore (26) the washer (22) on the screw shaft side Depression (28 or 29) is expanded.

2. lag screw according to claim 1, characterized in that the depression (28) is conical.

3. lag screw according to claim 1, characterized in that the depression (29) is spherical segment-shaped.

4. lag screw according to claim 1, characterized in that the depression (29) is spherical.

5. lag screw according to claim 2, characterized in that the depression (28) has an apex angle of approximately 120 °.

6 »lag screw according to claim 3, characterized in that that the depression (29) has a Kugelsegtaentwinkel of has about 120 °.

Postgiroamt: Karlsi ^ h'q $ 9? 9-754 ßarMonJo * DejutscUe Bank AG Villingen (BLZ 69470039) 146332

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7. tension screw according to one of claims 1 to 6, characterized in that the tension screw (20) has a countersunk head (24) and the washer (22) has a corresponding indentation (32) on the screw head side having.

8. lag screw according to claim 7, characterized in that that the countersunk head (24) and the screw head-side recess (32) of the washer (22) have the shape of a Have spherical segment.

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