WO1997009000A1 - Knochenplatte - Google Patents

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    • A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants

Definitions

  • the invention relates to a bone plate according to the preamble of claim 1.
  • Such a bone plate is known from EP-A 0 530 585.
  • the permanent fixation of bone plates with conical plate holes by means of bone screws with a structured conical head depends on the achievable form fit of the connection between screw head and plate hole, which is particularly problematic with smaller dimensions.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through the bone plate according to the invention
  • Fig. 2 is a perspective view of a bone screw for fixing the bone plate according to Fig. 1, - and
  • FIG. 3 is a partial perspective view of the top of the bone plate of FIG.
  • the bone plate 1 shown in FIGS. 1-3 has a plurality of conical plate holes 3 which taper towards the bone contact surface 2 and into which bone screws 4 can be inserted.
  • the bone screws 4 are intended for insertion into the conical plate holes 3 coordinated, conical head part 5 with structured lateral surface 7 and a threaded part 6 intended for anchoring in the bone.
  • the structured lateral surface 7 of the head part 5 of the bone screws 4 has a higher hardness than the material of the bone plate 1 in the area of its plate holes 3. The result of this is that even if the bone screws 4 are not completely coaxially inserted into the plate hole 3, an optimal form-fit is achieved, since the harder, structured lateral surface 7 can penetrate into the softer material of the plate hole 3.
  • the hardness of the structured lateral surface 7 is advantageously chosen in the range from 230 to 450 HV (Vickers degrees of hardness), preferably in the range from 250 to 350 HV.
  • a metal with a hardness of 100-220, preferably of 120-200 HV is suitable as the material for the bone plate 1.
  • the hardness of the structured lateral surface 7 is advantageously at least twice the hardness of the bone plate 1, preferably in the region of its plate holes 3.
  • the structured lateral surface 7 preferably has a structuring that runs transversely to the longitudinal axis of the bone screw 4, for example in the form of peripheral ribs. This leads to a further improvement in the form fit.
  • the lateral surface 7 of the head part 5 of the bone screws 4 is provided with a thread 9 or spiral structures.
  • the plate holes 3 can also be provided with a thread 8.
  • the two threads 8, 9 are advantageously matched to one another. With such a combination, it is advantageous if the thread 9 of the head part 5 of the bone screws 4 is of two or more threads with respect to the thread 8 of the plate holes 3.
  • the head part 5 of the bone screw 4 has a hexagonal depression 10 at its upper free end, for receiving a hexagon screwdriver.
  • LCP Liquid Cristal polymer
  • the plastic can be reinforced by embedding metal, plastic or carbon fibers in the plastic matrix.

Abstract

Die Knochenplatte (1) besitzt mehrere sich zur Knochenkontaktfläche (2) hin verjüngende konische Plattenlöcher (3) und zwei zur Verankerung der Knochenplatte (1) bestimmte Knochenschrauben (4). Die Knochenschrauben (4) sind mit einem zur Einführung in die konischen Plattenlöcher (3) bestimmten, darauf abgestimmten, konischen Kopfteil (5) mit strukturierter Mantelfläche und einem zur Verankerung im Knochen bestimmten Gewindeteil (6) versehen. Die strukturierte Mantelfläche weist eine höhere Härte als das Material der Knochenplatte (1) im Bereich ihrer Plattenlöcher (3) auf.

Description

Knochenplatte
Die Erfindung bezieht sich auf eine Knochenplatte gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine solche Knochenplatte ist aus der EP-A 0 530 585 bekannt. Die dauerhafte Fixation von Knochenplatten mit konischen Plattenlöchern mittels Knochenschrauben mit strukturiertem konischem Kopf hängt von der erzielbaren Formschlussigkeit der Verbindung zwischen Schraubenkopf und Plattenloch ab, welche vorallem bei kleineren Dimensionen problematisch ist.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Knochenplatte der genannten Gattung zu schaffen, welche eine optimale Formschlussigkeit mit den zu ihrer Fixation bestimmten Knochenschrauben garantiert.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer Knochen¬ platte, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet. Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass dank der erfindungsgemässen Ausgestaltung der strukturierten Mantelfläche des zur Fixation der Knochenplatte bestimmten Schraubenkopfs eine hervorragende Formschlussigkeit mit der Knochenplatte erzielt werden kann.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der teilweise schematischen Darstellungen mehrerer Ausfuhrungsbeispiele noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. l einen Längsschnitt durch die erfindungsgemässe Knochenplatte;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Knochenschraube zur Fixation der Knochenplatte nach Fig. 1,- und
Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht der Oberseite der Knochenplatte nach Fig. l.
Die in den Fig. 1 - 3 dargestellte Knochenplatte 1 besitzt mehrere sich zur Knochenkontaktfläche 2 hin verjüngende konische Plattenlöcher 3, in welche Knochenschrauben 4 einführbar sind. Die Knochenschrauben 4 sind mit einem zur Einführung in die konischen Plattenlöcher 3 bestimmten, darauf abgestimmten, konischen Kopfteil 5 mit strukturierter Mantelfläche 7 und einem zur Verankerung im Knochen bestimmten Gewindeteil 6 versehen.
Die strukturierte Mantelfläche 7 des Kopfteils 5 der Knochenschrauben 4 weist eine höhere Härte als das Material der Knochenplatte 1 im Bereich ihrer Plattenlöcher 3 auf. Dies hat zur Folge, dass auch bei einer nicht völlig koaxialen Einführung der Knochenschrauben 4 in das Plattenloch 3 eine optimale Formschlussigkeit erzielt wird, da die härtere, strukturierte Mantelfläche 7 in daε weichere Material des Plattenlochs 3 eindringen kann.
Die Härte der strukturierten Mantelfläche 7 wird vorteilhafterweise im Bereich von 230 - 450 HV (Vickers Härtegrade), vorzugsweise im Bereich von 250 - 350 HV, gewählt. Als Material für die Knochenplatte 1 eignet sich ein Metall der Härte 100 - 220, vorzugsweise von 120 - 200 HV. Vorteilhafterweise beträgt die Härte der strukturierten Mantelfläche 7 mindestens das Doppelte der Härte der Knochenplatte 1, vorzugsweise im Bereich ihrer Plattenlöcher 3.
Die strukturierte Mantelfläche 7 weist vorzugsweise eine quer zur Längsachse der Knochenschraube 4 verlaufende Strukturierung, z.B. in Form von peripher umlaufenden Rippen, auf. Dies führt zu einer weiteren Verbesserung der Formschlussigkeit. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, ist die Mantelfläche 7 des Kopfteils 5 der Knochenschrauben 4 mit einem Gewinde 9 oder spiralförmigen Strukturen versehen.
Wie in Fig. 3 dargestellt können die Plattenlöcher 3 ebenfalls mit einem Gewinde 8 versehen sein. Vorteilhafterweise sind die beiden Gewinde 8,9 aufeinander abgestimmt. Bei einer solchen Kombination ist es vorteilhaft, wenn das Gewinde 9 des Kopfteils 5 der Knochenschrauben 4 bezüglich des Gewindes 8 der Plattenlöcher 3 zwei oder mehrgängig ausgebildet ist. Der Kopfteil 5 der Knochenschraube 4 weist an seinem oberen freien Ende eine sechskantige Vertiefung 10 auf, zur Aufnahme eines Sechskant-Schraubenziehers.
Statt den Kopfteil 5 der Knochenschraube 4 insgesamt aus einem härteren Material als die Knochenplatte 1 zu realisieren, kann dieser auch nur mit einer Beschichtung versehen sein, welche eine höhere Härte als die Knochenplatte 1, vorzugsweise im Bereich ihrer Plattenlöcher 3 aufweist. Diese Beschichtung kann eine Oberflächenhärte von 500 - 10'000, vorzugsweise von 1000 - 5'000 HV aufweisen.
Vorzugsweise besteht die Knochenplatte 1 aus einem Kunststoff und die Knochenschrauben 4 aus Metall oder Keramik. Als Kunststoffe für die Knochenplatte l eignen sich insbesondere verstärkte oder unverstärkte Kunststoffe des Typs: Polyacryletherketon (PEAK) oder Polyetheretherketon (PEEK) mit einer Bruchdehnung von 40 - 70 % und einem Elastizitätsmodul von 3000 - 6000 N/mm2;
Polysulfon mit einer Bruchdehnung von 80 - 120 % und einem Elastizitätsmodul von 2000 - 3500 N/mm2;
- Liquid-Cristal-Polymer (LCP) mit einer Bruchdehnung von 1,5 - 2,5 % und einem Elastizitätsmodul von 5000 - 20'000 N/mm2;
Polyoxymethylen (POM) mit einer Bruchdehnung von 10 - 50 % und einem Elastizitätsmodul von 2000 - 3 '500 N/mm2; und
- Polyphenylensulfid (PPS) mit einer Bruchdehnung von 0,2 - 1,0 % und einem Elastizitätsmodul von 12000 - 20'000 N/mm2.
Die Verstärkung des Kunststoffs kann durch Einbettung von Metall-, Kunststoff- oder Kohlenstoff-Fasern in die Kunststoffmatrix erfolgen.

Claims

Patentansprüche
1. Knochenplatte (1) mit mehreren sich zur Knochenkontaktfläche (2) hin verjüngenden konischen Plattenlöchern (3) und mindestens zwei zur Verankerung der Knochenplatte (1) bestimmten Knochenschrauben (4) mit einem zur Einführung in die konischen Plattenlöcher (3) bestimmten, darauf abgestimmten, konischen Kopfteil (5) mit strukturierter Mantelfläche (7) und einem zur Verankerung im Knochen bestimmten Gewindeteil (6) , dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierte Mantelfläche (7) eine höhere Härte als das Material der Knochenplatte (1) im Bereich ihrer Plattenlöcher (3) aufweist.
2. Knochenplatte (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Härte der strukturierten Mantelfläche (7) 230 - 450, vorzugsweise 250 - 350 HV beträgt.
3. Knochenplatte (l) nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Metall der Härte 100 - 220, vorzugsweise von 120 - 200 HV besteht.
4. Knochenplatte (1) nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (7) des Kopfteils (5) der Knochenschrauben (4) mit einem Gewinde (9) oder spiralförmigen Strukturen versehen ist.
5. Knochenplatte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenlöcher (3) mit einem Gewinde (8) versehen sind.
6. Knochenplatte (1) nach einem der Ansprüche l bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfteil (5) der Knochenschrauben (4) mit einer Beschichtung versehen ist, welche eine höhere Härte als die Knochenplatte (1) , vorzugsweise im Bereich ihrer Plattenlöcher (3) aufweist.
7. Knochenplatte (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine Oberflächenhärte von 500 - 10*000, vorzugsweise von 1000 - 5'000 HV aufweist.
8. Knochenplatte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Härte der strukturierten Mantelfläche (7) mindestens doppelt so gross ist, wie die Härte der Knochenplatte (1) , vorzugsweise im Bereich ihrer Plattenlöcher (3) .
9. Knochenplatte (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierte Mantelfläche (7) des Kopfteils (5) der Knochenschrauben (4) und die Plattenlöcher (3) aufeinander abgestimmte Gewinde (8,9) aufweisen.
10. Knochenplatte (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (9) des Kopfteils (5) der Knochenschrauben (4) bezüglich des Gewindes (8) der Plattenlöcher (3) zwei oder mehrgängig ausgebildet ist.
11. Knochenplatte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierte Mantelfläche (7) eine quer zur Längsachse der Knochenschraube (4) verlaufende Strukturierung, vorzugsweise von peripher umlaufenden Rippen, aufweist.
12. Knochenplatte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Knochenplatte (1) aus einem Kunststoff und die Knochenschrauben (4) aus Metall oder Keramik gefertigt sind.
13. Knochenplatte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Knochenplatte (1) aus Polyacryletherketon (PEAK) oder Polyetheretherketon (PEEK) mit einer Bruchdehnung von 40 - 70 % und einem Elastizitätsmodul von 3000 - 6000 N/mm2 gefertigt ist.
14. Knochenplatte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Knochenplatte (1) aus Polysulfon mit einer Bruchdehnung von 80 - 120 % und einem Elastizitätsmodul von 2000 - 3500 N/mm2 gefertigt ist.
15. Knochenplatte (1) nach einem der Ansprüche l bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Knochenplatte (1) aus Liquid-Cristal-Polymer (LCP) mit einer Bruchdehnung von 1,5 - 2,5 % und einem Elastizitätsmodul von 5000 - 20'000 N/mm2 gefertigt ist.
16. Knochenplatte (l) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Knochenplatte (1) aus Polyoxymethylen (POM) mit einer Bruchdehnung von 10 - 50 % und einem Elastizitätsmodul von 2000 - 3'500 N/mm2 gefertigt ist.
17. Knochenplatte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Knochenplatte (1) aus Polyphenylensulfid (PPS) mit einer Bruchdehnung von 0,2 - 1,0 % und einem Elastizitätsmodul von 12000 - 20*000 N/mm2 gefertigt ist.
18. Knochenplatte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Knochenplatte (1) aus einem mit Metall-, Kunststoff- oder Kohlenstoff-Fasern verstärkten Kunststoff gefertigt ist.
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