UA48704A

UA48704A - Compressing screw for osteosynthesis of bone fragments

Info

Publication number: UA48704A
Application number: UA2001117774A
Authority: UA
Inventors: Веніамин Пилипович Прозоровський; Дмитро Веніаминович Прозоровський; Дмитрий Вениаминович Прозоровский
Original assignee: Веніамин Пилипович Прозоровський; Дмитро Веніаминович Прозоровський; Дмитрий Вениаминович Прозоровский
Priority date: 2001-11-14
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2002-08-15

Abstract

The compressing screw for osteosynthesis of the bone fragments contains the cylindrical rod with the support head and the thread. The thread profile represents the right-angled triangle. The parameters of the thread are such as follows: h/b=2.25...3.5; h/S=0.8...1.0 and h/D=0.25...0.32, where h – thread depth; b – width of the thread profile base; S – pitch of the thread; D – external diameter of the thread.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до медицини, а саме -- до травматології і ортопедії і торкається удосконалення гвинта 2 компресуючого для остеосинтезу уламків кості.The invention relates to medicine, namely to traumatology and orthopedics and concerns the improvement of screw 2 compressing for osteosynthesis of bone fragments.

Відомі гвинти компресуючі для остеосинтезу, які виконані у вигляді стрижнів з нарізними кінцями, нарізка яких виконана або метричною, або упорною (Мюллер М.Е. та інш. Руководство по внутреннему остеосинтезу,Compression screws for osteosynthesis are known, which are made in the form of rods with threaded ends, the thread of which is made either metric or stop (Müller M.E. et al. Guide to internal osteosynthesis,

С.181, рис.3.1, 1996). Недоліком відомих гвинтів є неможливість забезпечення ними стабільної фіксації уламків кості. 70 Найбільш близькими за технічною суттю і досягнутому результату по відношенню до технічного рішення, що пропонується, є гвинт компресуючий для остеосинтезу кісткових уламків, що містить циліндричний стрижень з опорною головкою на одному кінці і нарізкою на другому, профіль якої виконаний за формою прямокутного трикутника (ас. СРСР Мо 191050, АбЄ1817/58, 1967). Геометричні параметри профілю нарізки відомого гвинта виконані згідно наступних співвідношень: П/5 - 0,35...0,5, п/в - 0,4...0,5 І п/О - 0,085...01, де: Пп, Б, 5 І 12. р - глибина нарізки, ширина основи профілю нарізки, крок і зовнішній діаметр нарізки відповідно.P.181, fig. 3.1, 1996). The disadvantage of known screws is the impossibility of providing them with stable fixation of bone fragments. 70 The closest in technical essence and the achieved result in relation to the proposed technical solution is a compression screw for osteosynthesis of bone fragments, which contains a cylindrical rod with a supporting head at one end and a cut at the other, the profile of which is made in the shape of a right triangle (as USSR Mo 191050, AbE1817/58, 1967). The geometric parameters of the cutting profile of the known screw are made according to the following ratios: P/5 - 0.35...0.5, p/v - 0.4...0.5 and p/O - 0.085...01, where : Пп, Б, 5 И 12. р - the depth of the cut, the width of the base of the cut profile, the step and the outer diameter of the cut, respectively.

Недоліком відомого гвинта є те, що за подібним співвідношенням глибини нарізки й до ширини "в" основи профілю нарізки в кістковій тканині утворюються значні напруження стиснення, що приводять до появи мікророзривів в кісткової тканині і в наступному до руйнування її. Крім того, вищезазначені співвідношення параметрів нарізки П/5 І П/О не забезпечують достатньо великої величини перерізу нарізних елементів кісткової тканини, що розташована між елементами нарізки гвинта, які здатні сприймати без порушення їх цілісності осьові навантаження, що створюються гвинтом в процесі остеосинтезу і противодіють таким чином, напругам зрізу і зминанню. Це не дозволяє забезпечити стійке і щільне зіткнення кісткових уламків. Особливо цей недолік виявляється у значній мірі при стабілізації переломів в епіметафізарній зоні, де пориста і губчата кісткова тканина не має достатньо великих міцністних властивостей. 29 Завдання сучасного винаходу полягає у створенні гвинта компресуючого для остеосинтезу кісткових уламків, «Ф, що попереджує надмірне напруження стиснення в кістковій тканині, підвищує опір зминанню і зрізу тканини, яка розташована між западинами нарізки гвинта, а тим самим, забезпечує стійке і щільне зіткнення кісткових уламків. Поставлене завдання вирішується тим, що в гвинті компресуючому для остеосинтезу кісткових уламків, що містить циліндричний стрижень з опорною головкою на одному кінці і нарізкою на другому, профіль якої З виконаний за формою прямокутного трикутника, згідно до винаходу геометричні параметри нарізки виконані Га») згідно з співвідношеннями: П/Ь6 - 2,25...3,5; п/5 - 0,8...1,05 1 /О0 - 0,25...0,32; де: -The disadvantage of the known screw is that with a similar ratio of the depth of the cut to the width "in" of the base of the cut profile, significant compressive stresses are formed in the bone tissue, which lead to the appearance of microtears in the bone tissue and, subsequently, to its destruction. In addition, the above ratios of cutting parameters P/5 and P/O do not provide a sufficiently large cross-section of the cutting elements of the bone tissue located between the cutting elements of the screw, which are able to perceive without violating their integrity the axial loads created by the screw in the process of osteosynthesis and counteract thus, shear stresses and crumpling. This does not allow to ensure a stable and tight collision of bone fragments. This deficiency is especially evident during the stabilization of fractures in the epimetaphyseal zone, where porous and spongy bone tissue does not have sufficiently high strength properties. 29 The task of the modern invention is to create a compression screw for osteosynthesis of bone fragments, "F, which prevents excessive compression stress in bone tissue, increases the resistance to crumpling and shearing of the tissue, which is located between the depressions of the screw cutting, and thereby ensures a stable and tight collision of bone debris The task is solved by the fact that in the compression screw for osteosynthesis of bone fragments, which contains a cylindrical rod with a support head at one end and a cut at the other, the profile of which Z is made in the shape of a right triangle, according to the invention, the geometric parameters of the cut are made Ha") according to ratios: P/L6 - 2.25...3.5; n/5 - 0.8...1.05 1 /О0 - 0.25...0.32; where:-

АН - глибина нарізки; сAN - cutting depth; with

Ь - ширина основи профілю нарізки; 3о З - крок нарізки; З р - зовнішній діаметр нарізки.b - width of the base of the cutting profile; 3o Z - cutting step; Z p is the outer diameter of the cut.

Порівняння пропонуємого технічного рішення з відомим (прототипом) свідчить, що новими ознаками тут є наступні: « геометричні параметри нарізки гвинта виконані згідно з співвідношеннями П/Б5 - 2,25...3,55 П/8в З 0,8...1,05 і п/Ю0 - 0,25...00382; де НП, 6, 5 І О - відповідно глибина нарізки, ширина основи профілю нарізки, с шаг і зовнішній діаметр нарізки. Виконання профілю нарізки згідно з співвідношенням п/р - 2,25...3,5 зменшує з» кут тиску похило розташованих елементів профілю нарізки гвинта на кісткову тканину, а отже знижує в ній напругу стиснення і попереджує, таким чином, руйнування тканини, що сприяє в процесі остеосинтезу більш стійкому і щільному зіткненню уламків кості.A comparison of the proposed technical solution with a known (prototype) shows that the new features here are the following: "the geometric parameters of the screw thread are made in accordance with the ratio P/B5 - 2.25...3.55 P/8v Z 0.8... 1.05 and n/Y0 - 0.25...00382; where НП, 6, 5 И О - respectively, the depth of the cut, the width of the base of the cut profile, c step and the outer diameter of the cut. Execution of the cutting profile according to the ratio p/r - 2.25...3.5 reduces the angle of pressure of the obliquely located elements of the screw cutting profile on the bone tissue, and therefore reduces the compressive stress in it and, thus, prevents the destruction of the tissue. which contributes to a more stable and dense collision of bone fragments in the process of osteosynthesis.

Виконання геометричнів параметрів нарізного кінця гвинта згідно з співвідношеннями П/в5 - 0,8...1,0; П/О - шк 0,25...0,32 у сукупності створює в кістковій тканині нарізні елементи по величині, що достатня для сприйманняImplementation of the geometric parameters of the threaded end of the screw according to the ratios P/v5 - 0.8...1.0; P/O - shk 0.25...0.32 collectively creates threaded elements in the bone tissue of a size sufficient for perception

Ге | без порушення їх цілісності осьового навантаження, що створюється гвинтами, і противодії напруги зрізу і зминанню, та забезпечує, таким чином, сприятливі умови для остеосинтезу кості. 7 Рішень з схожими ознаками при патентних шуканнях не встановлено. Це дозволяє зробити висновок, що ав! 20 дане технічне рішення є новим, промислово придатним і має винахідницький рівень.Ge | without violating their integrity of the axial load created by the screws, and resistance to shear stress and crumpling, and thus provides favorable conditions for bone osteosynthesis. 7 Solutions with similar characteristics have not been found in patent searches. This allows us to conclude that av! 20 this technical solution is new, industrially applicable and has an inventive level.

Винахід пояснюється кресленнями, де на фіг.1 зображений пропонуємий гвинт; на фіг.2 - профілі нарізки: а)The invention is explained by the drawings, where the proposed screw is shown in Fig. 1; in Fig. 2 - cutting profiles: a)

Т» відомого гвинта; б) пропонуємого гвинта.T" of the known screw; b) the proposed screw.

Гвинт компресуючий містить циліндричний стрижень 1 з опорною головкою 2 на одному кінці і нарізкою З на другому, профіль якої виконаний за формою прямокутного трикутника. Геометричні параметри нарізного кінця З 22 гвинта виконані згідно з співвідношеннями: 2/5 - 2,25...3,5; П/в - 0,8...1,05.і п/Ю0 - 0,25...0,32; де ПН - в. глибина нарізки; Б - ширина основи профілю нарізки; З - крок нарізки і ОО - зовнішній діаметр нарізки.The compressing screw contains a cylindrical rod 1 with a support head 2 at one end and a thread З at the other, the profile of which is made in the shape of a right triangle. The geometric parameters of the threaded end of the Z 22 screw are made according to the ratios: 2/5 - 2.25...3.5; P/v - 0.8...1.05 and p/Y0 - 0.25...0.32; where PN - in cutting depth; B - width of the base of the cutting profile; Z is the cutting pitch and ОО is the outer diameter of the cutting.

Стрижень гвинта може мати різну довжину і діаметр як нарізного кінця, так і не нарізної її частини. Такі геометричні параметри нарізки забезпечують гвинту саморізальні властивості і стійке розташування його в кістковій тканині. Процес остеосинтезу кісткових уламків за допомогою гвинта відбувається наступним чином. 60 Після анатомічного вправлення кісткові уламки фіксуються двома спицями Єлізарова і скрізь центральну частину фрагментів розсвердлюється канал діаметром, по порівняний внутрішньому діаметру нарізки гвинта. В зазначений канал встановлюють гвинт, після чого спиці удаляють. В процесі вкручування гвинта в зазначений канал в кістковій тканині створюється гвинтова нарізка з геометричними параметрами, що відповідають вищеназваний співвідношенням П/Б, Пп/5, П/О гвинта. бо Виконання профілю нарізки гвинта згідно з співвідношенням П/Ю - 2,25...3,5 суттєво зменшує кут тиску а похило розташованого елемента профілю нарізки гвинта на кісткову тканину при порівнянні з відомим гвинтом (варіант 6 на фіг.2). Напруга стиснення в кістковій тканині при цьому незначна і руйнування в ній відсутнє, що сприяє при остеосинтезу більш стабільному і щільному зіткненню уламків кості.The shaft of the screw can have different lengths and diameters of both the threaded end and its non-threaded part. Such geometric cutting parameters provide the screw with self-cutting properties and its stable location in the bone tissue. The process of osteosynthesis of bone fragments with the help of a screw occurs as follows. 60 After anatomical reduction, the bone fragments are fixed with two Yelizarov needles and a channel with a diameter comparable to the inner diameter of the screw thread is drilled through the central part of the fragments. A screw is installed in the specified channel, after which the spokes are removed. In the process of screwing the screw into the specified channel in the bone tissue, a screw thread is created with geometric parameters that correspond to the above-mentioned ratio P/B, Pp/5, P/O of the screw. Because the execution of the screw cutting profile according to the P/Y ratio - 2.25...3.5 significantly reduces the angle of pressure and the obliquely located element of the screw cutting profile on the bone tissue when compared with the known screw (option 6 in Fig. 2). At the same time, the compressive stress in the bone tissue is insignificant and there is no destruction in it, which contributes to a more stable and dense collision of bone fragments during osteosynthesis.

Збільшення зазначеного співвідношення П/Ь5 більш ніж в 3,5 рази приводить до порушення цілісності гвинта, а також до труднощів при його виготовленні. Зниження зазначеного співвідношення пП/Ю меньше ніж в 2,5 рази визиває асимптоматичне зростання напруги стиснення в кістковій тканині і загрозу руйнування її при остеосинтезі.An increase in the specified ratio P/L5 by more than 3.5 times leads to a violation of the integrity of the screw, as well as to difficulties in its manufacture. A decrease in the specified pP/Y ratio by less than 2.5 times causes an asymptomatic increase in compression stress in the bone tissue and the threat of its destruction during osteosynthesis.

Виконання геометричних параметрів гвинта згідно з співвідношеннями п/5 - 0,8...1,05 П/О0 - 0,25...0,32 у /о букупності створює в кістковій тканині нарізні елементи 4 з неї, що розташовані проміж елементів нарізки гвинта, достатньо великої величини, які здатні сприймати без порушення їх цілісності значне осьове навантаження, що створюється гвинтом і протидіяти напругам зрізу і зминанню. Ця обставина особливо важлива при роботі гвинта в метафізарній зоні з незначними міцностними властивостями кісткової тканини. Збільшення або зменшення зазначених співвідношень П/5 | П/О за межі вищезазначених величин знижує міцність на згин /5 нарізних елементів 4 кісткової тканини і не гарантує їх цілісності при остеосинтезу уламків.Execution of the geometrical parameters of the screw according to the ratios of п/5 - 0.8...1.05 П/О0 - 0.25...0.32 в/о of the bulk creates threaded elements 4 of it in the bone tissue, located between elements of the screw thread, of a sufficiently large size, which are able to perceive, without violating their integrity, a significant axial load created by the screw and counteract shear stresses and crumpling. This circumstance is especially important when the screw works in the metaphyseal zone with insignificant strength properties of bone tissue. Increase or decrease of the indicated ratios P/5 | P/O beyond the above-mentioned values reduces the bending strength /5 of threaded elements 4 of bone tissue and does not guarantee their integrity during osteosynthesis of fragments.

Клінічні іспити при остеосинтезу уламків стегнової кістки показали, що за рахунок зберігання цілісності кісткової тканини забезпечується стійке і щільне зіткнення уламків кісток на всьому протязі лікування, що підтверджується даними рентгенографії. Строк лікування хворих при цьому знижується на 27 - 3290.Clinical examinations during the osteosynthesis of femur fragments showed that due to preservation of the integrity of the bone tissue, stable and tight collision of bone fragments is ensured throughout the treatment, which is confirmed by X-ray data. At the same time, the period of treatment of patients is reduced by 27 - 3290.

Пропонуємий компресуючий гвинт особливо придатний при остеосинтезі епіметафізарних зон великих кісток.The proposed compression screw is particularly suitable for osteosynthesis of epimetaphyseal zones of large bones.

Claims

The formula of the invention Compression screw for osteosynthesis of bone fragments, containing a cylindrical rod with a supporting head at one end and a cut at the other, the profile of which is made in the shape of a right triangle, which is distinguished by the fact that the geometric parameters of the cut are made according to the ratios: pP/0- 2.25...3.5; « n/5-0.8...1.0 and n/0-0.25...0.32, where n is the cutting depth; B - width of the base of the cutting profile; C is the pitch of the cut and O is the outer diameter of the cut. « «c) in (ee) «

- and? sh" (ee) -i ("c) s" 60 b5