WO2016097209A1 - Connection element for fixing at least two bones or bone fragments of a living being - Google Patents

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WO2016097209A1
WO2016097209A1 PCT/EP2015/080342 EP2015080342W WO2016097209A1 WO 2016097209 A1 WO2016097209 A1 WO 2016097209A1 EP 2015080342 W EP2015080342 W EP 2015080342W WO 2016097209 A1 WO2016097209 A1 WO 2016097209A1
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shaft
abutment
forming
external thread
bone
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Oliver ERNE
Holger ERNE
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Erne Oliver
Erne Holger
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    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/84—Fasteners therefor or fasteners being internal fixation devices
    • A61B17/86—Pins or screws or threaded wires; nuts therefor
    • A61B17/8625—Shanks, i.e. parts contacting bone tissue
    • A61B17/863—Shanks, i.e. parts contacting bone tissue with thread interrupted or changing its form along shank, other than constant taper
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    • A61B17/84—Fasteners therefor or fasteners being internal fixation devices
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    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/84—Fasteners therefor or fasteners being internal fixation devices
    • A61B17/86—Pins or screws or threaded wires; nuts therefor
    • A61B17/864—Pins or screws or threaded wires; nuts therefor hollow, e.g. with socket or cannulated

Definitions

  • the present invention relates to a connecting element for fixing at least two bones or bone fragments of a living being.
  • Bones become fractures or arthrodeses
  • the present invention is therefore based on the object Connecting element for fixing two or more bones or
  • Bone fragments of a living organism has on a front side of a shaft element a radially outward over the shaft element
  • the abutment-forming element is translationally movable along a longitudinal axis of a shaft of the shaft member. In addition, between the
  • Anchoring element of the shaft member and the abutment-forming element arranged a spring element, with which a bias between the anchoring element of the shaft member and the abutment-forming element can be achieved.
  • Anchoring element the connecting element can be securely connected to one of the bones or bone fragments.
  • the anchoring element is arranged on a lateral surface of the shaft element that typically encloses the longitudinal axis and protrudes beyond the shaft element in order to allow secure fastening.
  • abutment element By serving as an abutment element also anchoring to or on the other bone or bone fragment is possible.
  • This abutment is translationally movable along the shaft of the shaft element in order to adapt to the necessary distance between the bones or bone fragments to grow together. This is by the
  • the stopper is used to limit a maximum elongation of the spring element, so that the abutment-forming element is moved starting from this maximum elongation by the spring element in the direction of the external thread of the shaft element fixed in the bone.
  • an external thread is present on the anchoring element and / or that the abutment-forming element has an external thread.
  • the abutment-forming member is designed as a flange with respect to the shaft enlarged outer diameter. Through the external thread, the abutment-forming element or the anchoring element can be reliably secured in the further bone or bone fragment.
  • the abutment-forming element or the anchoring element can be reliably secured in the further bone or bone fragment.
  • Screw head can provide the necessary tension even without removal of
  • Bone material can be achieved. If the abutment-forming element is provided with the external thread, and the anchoring element can be configured as a flange with respect to the shaft enlarged outer diameter, in particular as a screw head.
  • an external thread is attached both to the shaft element and to the abutment-forming element in order to ensure a reliable hold of both elements in the bone or in the
  • the shaft element in particular the shaft of the shaft element, should be rigid, ie in particular torsionally rigid and resistant to bending, in order to guide the translatory movement.
  • This guide can be impaired in a bendable and / or stretchable, ie a flexible shaft element.
  • the spring element can as a the shaft of the shaft member
  • the spring element configured to assist an axial movement along the longitudinal axis of the shaft.
  • the spring element is designed here as a tension spring to the necessary
  • the spring element is designed as a helical spring.
  • a pitch of the coil spring varies over a length of the coil spring, so that the bias voltage can be adapted to the respective state of the healing process.
  • the variation of the pitch of the helical spring can in this case take place continuously or in at least one discrete step, for example by the spring element having a first part with a first pitch and a directly adjoining second part with a second pitch different from the first pitch.
  • the spring element may comprise, at least in sections, a thread flank on an outer side, by means of which pretensioning of the spring element is already achieved during insertion of the connecting element into the bone or bone fragments.
  • the spring element may comprise, at least in sections, a thread flank on an outer side, by means of which pretensioning of the spring element is already achieved during insertion of the connecting element into the bone or bone fragments.
  • the spring element may comprise, at least in sections, a thread flank on an outer side, by means of which pretensioning of the spring element is already achieved during
  • Threads formed continuously on the outside of the spring element can have a thread pitch smaller than, equal to or greater than a pitch of the spring element, and in addition the thread pitch of the thread flank can be varied over the length of the spring element.
  • the shaft element typically has a tool engagement, by means of which the external thread of the shaft element by a tool in the bone can be used.
  • This tool engagement can have a polygonal entrainment profile, preferably in the form of a
  • Hexalobular or hexagon socket to allow reliable gripping of the tool in the tool profile.
  • Tool engaging portion of the shaft member which is opposite to the external thread of the shaft member and separated therefrom by the shaft, guided in a passage of the abutment-forming member and coupled to the abutment-forming member such that upon a rotation of the shaft member by the tool to be there
  • Abutment-forming element is also rotated in the same direction.
  • Shaft element for example as a tool guide, can or can have a cannula in an interior of the shaft and / or the shaft element.
  • the abutment forming member may have a passage in which the shaft of the shaft member is movably supported.
  • the abutment-forming element in this case encloses the shaft element, in particular the shaft of the shaft element, completely or at least partially.
  • the passage may be arranged centrally in the abutment-forming element.
  • the passage should be arranged continuously between different surfaces of the abutment-forming element, so completely penetrate an abutment-forming element.
  • the stop on which the shaft of the shaft element can come to rest on the abutment-forming element should, in the passage be arranged in an interior of the abutment-forming element. This allows a space-saving arrangement in which the shaft element is still translationally movable.
  • the stop is preferably formed stepwise protruding on the shaft of the shaft member.
  • the abutment-forming element also has a step on which the abutment of the shaft element can abut and thus the movement of the shaft element is prevented.
  • the shaft element and / or the abutment-forming element for better chip removal when attaching the connecting element to a bone or on a
  • Bone fragment have a channel through which one or more chips of the bone or bone fragment between the shaft member and the abutment-forming element are transportable.
  • the at least one channel typically extends at an obliquely inclined angle with respect to the longitudinal axis of the shaft member, intersecting the cannula to an outer surface of the shaft member.
  • the at least one channel may, however, also be arranged spaced apart from the cannula, preferably parallel to the cannula, extending through the shaft element, ie between different outer ones
  • the spring element is integrally connected to the shaft element and / or the abutment-forming element in order to increase the mechanical stability by this one-piece design as a single component with different elements.
  • the shaft element can be rotated relative to the abutment-forming element by between 0 ° and 359 °, preferably by between 0 ° and 30 °, particularly preferably by between 5 ° and 15 ° about the longitudinal axis, without the one Rotate abutment-forming element. This results in a predominantly rotationally stable
  • Fig. 1 is a sectional view of a connecting element
  • FIG. 2 is a sectional view corresponding to FIG. 1 of the connecting element shown in FIG. 1 during insertion into a bone fragment;
  • FIG. 3 shows the connecting element shown in FIG. 2 after insertion into both bone fragments
  • Fig. 4 is a plan view of that shown in Figures 1-3
  • Fig. 5 is a Fig. 1 corresponding sectional view of another
  • FIG. 6 is a diagram showing an increase in force during insertion of the
  • Fig. 7 is a Fig. 6 corresponding diagram showing a drop in force after insertion of the connecting element in the bone.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a connecting element 1 with a shaft element 5 serving as the distal part and an abutment-forming element 8 serving as a proximal part.
  • the abutment-forming element 8 and the shaft element 5 are not only form-fitting,
  • the connecting element 1 is thus in the illustrated embodiment, in one piece, ie consisting of a single component.
  • Embodiment is made of metal, such as nitinol, but can also be made of plastic, z. As fiber reinforced plastic, ceramic or bioresorbable materials.
  • the abutment-forming element 8 is axially elastically displaceable relative to the shaft element 5 along a longitudinal axis of the shaft element 5, but lateral displacement or rotation is essentially prevented in the exemplary embodiment shown. For this purpose, this indicates
  • Abutment-forming element 8 has a passage in which a shaft 10 of the shaft member 5 is guided.
  • a self-tapping external thread 9 is attached to a radial outer side of the abutment-forming element 8, which faces away from the longitudinal axis of the shaft 10. This outer side runs concentrically around the longitudinal axis of the shaft 10.
  • the shaft member 5 has at a lower end also on a radial outer side which is perpendicular to an end face 4 of the shaft member, a self-tapping external thread 6 as an anchoring element.
  • the outer side 4 also runs concentrically around the longitudinal axis and forms a lateral surface about the longitudinal axis, on which the external thread 6 is arranged in a region projecting outward beyond the shaft element 5.
  • a tool engagement 13 is at an upper end in the form of a
  • Hexagonal socket provided, which may be formed in further embodiments in the form of a hexalobular.
  • the lower end and the upper end of the shaft member 5 are arranged in alignment with each other and connected to each other by the rigid shaft 10 extending in a straight line between the two ends.
  • shaft member 5 has a larger diameter than the upper end, wherein the diameter of the upper end is in turn larger than a diameter of the shaft 10.
  • Shaft member 5 is a stop 7 is formed, which at a maximum possible elongation of the spring element 11, in the illustrated embodiment designed as a tension spring coil spring or coil spring which surrounds the shaft 10, a corresponding structure in the passage of a
  • Abutment-forming element 8 touched.
  • the passage of the abutment-forming element 8 narrows in this case from an upper part, whose Diameter larger than the diameter of the upper end of the
  • Shaft member 5 is, to a lower part, wherein the diameter is smaller than the diameter of the upper end of the shaft member 5, but larger than the diameter of the shaft 10.
  • the formed stopper 7 is made at right angles, as well as the corresponding structure in a
  • the stop 7 may consist of a continuously tapered transition.
  • the stop 7 and the corresponding structure in an abutment-forming element 8 also need not be the same shape, but may have different shapes, as long as only one
  • the external threads 6 and 9 are designed as self-drilling and self-tapping thread for anchoring in the bone, however, has the
  • External thread 9 of the abutment-forming element 8 is.
  • the thread pitches can also be the same size.
  • Thread pitch of the two external threads 6 and 9 constant can be configured variably in other embodiments but also over the length of the respective external thread 6, 9, that is along the longitudinal axis.
  • the abutment-forming element 8 can in further
  • Embodiments also be designed as a screw head and thus be configured when fixing the bone as a flange with respect to the shaft 10 enlarged outer diameter.
  • the shaft member 5 may be designed as a screw head, so have no external thread 6.
  • the shaft 10 and the shaft element 5 have centrally a cannula 12, through which a Kirschner wire can be guided as a guide wire.
  • a channel 14 extends transversely through the lower end of the shaft member 5.
  • the channel 14 intersects the cannula 12 and extends in a straight line from a first outer surface to a second outer surface opposite the first outer surface of the lower end of the shaft member 5 the channel 14 bone chips can be removed.
  • further channels 14 may be provided which are axially, diagonally or skewed, ie in any orientation in which
  • Shank element 5 run.
  • a corresponding channel may alternatively or additionally be arranged in the element 8 forming an abutment.
  • An outer side of the spring element 11 can also with a
  • the thread pitch here does not correspond to a pitch of the spring element 11, but can do so in further embodiments.
  • the pitch of the spring element 11 over the length, ie along the longitudinal axis vary.
  • Embodiment also be performed rotated by 180 °, d. H. of the
  • Tool engagement 13 is arranged in the stop 7 opposite part of the shaft member 5 and the abutment-forming element 8 is first introduced into a bone or bone fragments.
  • the external thread 6 also
  • Shaft member 5 rests with the flange on the bone or bone fragment.
  • FIG. 2 shows, in a sectional view corresponding to FIG. 1, an insertion of the connecting element 1 shown in FIG. 1 into two bone fragments 2 and 3.
  • Recurring features are provided with identical reference numerals in this as well as in the following figures.
  • a recess 15 which is introduced into the bone fragments 2 and 3 by the Kirschner wire which can be guided in the cannula 12 and which is inserted directly into the bone fragments 2 and 3
  • Kirschner wire was produced by means of a drill in the bone or the respective bone fragment 2, 3, the connecting element 1 is screwed.
  • the upper bone fragment 2 was already fully penetrated by the self-tapping external thread 6 and Now the external thread 6 is screwed into the underlying bone fragment 3.
  • the spring element 11 is biased and potential energy stored therein.
  • the spring element 11 on its outside also a
  • Bone fragments 2 and 3 are shown in Figure 3 in a sectional view corresponding to Figures 1 and 2.
  • the external threads 6 and 9 have sunk each in the state shown in one of the bone fragments 2 and 3 and the spring element 11 is biased to the maximum, d. H. the stopper 7 of the shaft member 5 contacts a surface of the im
  • Abutment-forming element 8 contained passage and is applied to this.
  • FIG. 4 shows a top view of the connecting element 1.
  • the upper end of the shaft element 5 is mounted in the passage of the abutment-forming element 8 and provided with the tool engagement 13 in the form of an internal hexagon, through which the cannula 12 runs centrally.
  • the tool engagement 13 may also have other shapes, for example as a hexalobular (which also under the
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of the connecting element 1 in a sectional view corresponding to FIG.
  • the connecting portions may also not be parallel to the longitudinal axis.
  • the portions enclosing the shaft 10 need not be completely orthogonal to the longitudinal axis, but may have a different inclination to the latter at 90 °.
  • Figure 6 shows a diagram in which over an elongation of the spring element 11 in percent an acting force is plotted in percent.
  • a conventional screw dashed line with different lengths of lines
  • FIG. 7 in a diagram corresponding to FIG. 6, the percentage of change in length due to a bone remodeling is indicated in percent.
  • a known from the prior art screw dashed line with different lengths strokes
  • the force on the change in length remained constant (dashed line with the same long lines).

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Abstract

The invention relates to a connection element (1) for fixing at least two bones or bone fragments (2, 3). A region projecting radially outwards over a shaft element (5) is arranged on an end side (4) of the shaft element (5), said region forming an anchoring element (6) in or on a bone or bone fragment (2, 3). A stop (7) for an abutment-forming element (8) is provided on the shaft element (5), in the region of a side of the shaft element (5) opposing the end side (4). The abutment-forming element (8) can be moved in a translational manner along a longitudinal axis of a shaft (10) of the shaft element (5), and a spring element (11) is arranged between the anchoring element (6) of the shaft element (5) and the abutment-forming element (8). By means of the spring element (11), a pretensioning between the anchoring element (6) of the shaft element (5) and the abutment-forming element (8) can be achieved.

Description

Verbindungselement zum Fixieren von mindestens zwei Knochen oder Knochenfragmenten eines Lebewesens  Connecting element for fixing at least two bones or bone fragments of a living being
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungselement zum Fixieren von mindestens zwei Knochen oder Knochenfragmenten eines Lebewesens. The present invention relates to a connecting element for fixing at least two bones or bone fragments of a living being.
Knochen werden nach Frakturen oder im Falle von Arthrodesen Bones become fractures or arthrodeses
typischerweise mit Hilfe von Knochenschrauben, beispielsweise Herbert- Schrauben, fixiert. Dabei wird eine Druckspannung an der Fraktur bzw. typically fixed with the help of bone screws, such as Herbert screws. In this case, a compressive stress on the fracture or
Knochenenden und eine Zugspannung in der Knochenschraube erzeugt. Aufgrund von Setzungseffekten und Knochenumbau am Frakturspalt bzw. an den Knochenenden verkürzt sich die Gesamtlänge des Knochens. Daher wird die Druckspannung am Knochen abgebaut, was zu einer Relativbewegung der Frakturstücke bzw. Knochen gegeneinander bei äußerer Krafteinwirkung führt. Eine Heilung der Fraktur wird hierbei verzögert oder sogar gänzlich verhindert. Bone ends and a tensile stress in the bone screw generated. Due to settlement effects and bone remodeling at the fracture gap or at the bone ends, the total length of the bone is shortened. Therefore, the compressive stress on the bone is degraded, resulting in a relative movement of the fracture pieces or bone against each other with external force. A healing of the fracture is delayed or even completely prevented.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement zum Fixieren von zwei oder mehr Knochen bzw. The present invention is therefore based on the object Connecting element for fixing two or more bones or
Knochenfragmenten vorzuschlagen, das die genannten Nachteile vermeidet, also die Druckspannung am Frakturspalt bzw. an den Knochenenden möglichst konstant hält. To propose bone fragments that avoids the disadvantages mentioned, ie keeps the compressive stress as constant as possible at the fracture gap or at the bone ends.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verbindungselement nach Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten. Ein Verbindungselement zum Fixieren von mindestens zwei Knochen oderThis object is achieved by a connecting element according to claim 1. Advantageous embodiments and further developments are contained in the dependent claims. A connecting element for fixing at least two bones or
Knochenfragmenten eines Lebewesens weist an einer Stirnseite eines Schaftelements einen radial nach außen über das Schaftelement Bone fragments of a living organism has on a front side of a shaft element a radially outward over the shaft element
überstehenden Bereich auf, der ein Verankerungselement in oder an einem Knochen oder Knochenfragment bildet. Im Bereich einer der Stirnseite gegenüberliegenden Seite des Schaftelements ist an dem Schaftelement einprojecting area, which forms an anchoring element in or on a bone or bone fragment. In the region of a side opposite the end side of the shaft member is on the shaft member a
Anschlag für ein ein Widerlager bildendes Element vorhanden. Das ein Widerlager bildende Element ist entlang einer Längsachse eines Schafts des Schaftelements translatorisch bewegbar. Außerdem ist zwischen dem Stop for an abutment-forming element available. The abutment-forming element is translationally movable along a longitudinal axis of a shaft of the shaft member. In addition, between the
Verankerungselement des Schaftelements und dem ein Widerlager bildenden Element ein Federelement angeordnet, mit dem eine Vorspannung zwischen dem Verankerungselement des Schaftelements und dem ein Widerlager bildenden Element erreichbar ist. Anchoring element of the shaft member and the abutment-forming element arranged a spring element, with which a bias between the anchoring element of the shaft member and the abutment-forming element can be achieved.
Durch das an der Stirnseite, also an einer senkrecht auf einer Längsachse stehenden Außenseite des Schaftelements angebrachte By mounted on the front side, that is on a perpendicular to a longitudinal axis outside of the shaft member
Verankerungselement kann das Verbindungselement sicher mit einem der Knochen bzw. Knochenfragmente verbunden werden. Das  Anchoring element, the connecting element can be securely connected to one of the bones or bone fragments. The
Verankerungselement ist hierzu auf einer typischerweise die Längsachse umschließenden Mantelfläche des Schaftelements angeordnet und ragt über das Schaftelement hinaus, um eine sichere Befestigung zu ermöglichen. Durch das als Widerlager dienende Element ist zudem eine Verankerung an dem oder auf dem weiteren Knochen bzw. Knochenfragment möglich. Dieses Widerlager ist entlang des Schafts des Schaftelements translatorisch bewegbar, um sich an den zum Zusammenwachsen nötigen Abstand zwischen den Knochen bzw. Knochenfragmenten anzupassen. Hierzu wird durch dasFor this purpose, the anchoring element is arranged on a lateral surface of the shaft element that typically encloses the longitudinal axis and protrudes beyond the shaft element in order to allow secure fastening. By serving as an abutment element also anchoring to or on the other bone or bone fragment is possible. This abutment is translationally movable along the shaft of the shaft element in order to adapt to the necessary distance between the bones or bone fragments to grow together. This is by the
Federelement die nötige Vorspannung aufrechterhalten, so dass auch bei Setzungseffekten stets die nötige Spannung im Verbindungselement erreicht wird. Der Anschlag dient dazu, eine maximale Längung des Federelements zu begrenzen, so dass das ein Widerlager bildende Element ausgehend von dieser maximalen Längung durch das Federelement in Richtung des im Knochen fixierten Außengewindes des Schaftelements bewegt wird. Spring element to maintain the necessary bias, so that even at Setting effects always the necessary tension in the connecting element is achieved. The stopper is used to limit a maximum elongation of the spring element, so that the abutment-forming element is moved starting from this maximum elongation by the spring element in the direction of the external thread of the shaft element fixed in the bone.
Es kann vorgesehen sein, dass am Verankerungselement ein Außengewinde vorhanden ist und bzw. oder dass das ein Widerlager bildende Element ein Außengewinde aufweist. Vorzugsweise ist, falls das Schaftelement das Außengewinde aufweist, das ein Widerlager bildende Element als ein Flansch mit gegenüber dem Schaft vergrößertem Außendurchmesser ausgeführt. Durch das Außengewinde kann das ein Widerlager bildende Element bzw. das Verankerungselement in dem weiteren Knochen bzw. Knochenfragment zuverlässig befestigt werden. In der Ausgestaltung als Flansch mit gegenüber dem Schaft vergrößertem Außendurchmesser, insbesondere als It can be provided that an external thread is present on the anchoring element and / or that the abutment-forming element has an external thread. Preferably, if the shaft member has the external thread, the abutment-forming member is designed as a flange with respect to the shaft enlarged outer diameter. Through the external thread, the abutment-forming element or the anchoring element can be reliably secured in the further bone or bone fragment. In the embodiment as a flange with respect to the shaft enlarged outer diameter, in particular as
Schraubenkopf, kann die nötige Spannung auch ohne Abtrag von  Screw head, can provide the necessary tension even without removal of
Knochenmaterial erreicht werden. Falls das ein Widerlager bildende Element mit dem Außengewinde versehen ist, kann auch das Verankerungselement als ein Flansch mit gegenüber dem Schaft vergrößertem Außendurchmesser, insbesondere als Schraubenkopf, ausgestaltet sein. Bone material can be achieved. If the abutment-forming element is provided with the external thread, and the anchoring element can be configured as a flange with respect to the shaft enlarged outer diameter, in particular as a screw head.
Es kann vorgesehen sein, dass sowohl an dem Schaftelement als auch an dem ein Widerlager bildenden Element ein Außengewinde angebracht ist, um einen zuverlässigen Halt beider Element in dem Knochen bzw. in den It can be provided that an external thread is attached both to the shaft element and to the abutment-forming element in order to ensure a reliable hold of both elements in the bone or in the
Knochenfragmenten zu erreichen. Alternativ oder zusätzlich ist das To reach bone fragments. Alternatively or additionally, this is
Außengewinde des Schaftelements und bzw. oder das Außengewinde des ein Widerlager bildenden Elements selbstbohrend und bzw. oder  External thread of the shaft member and or or the external thread of an abutment-forming element selbstbohrend and or or
selbstschneidend ausgestaltet. Typischerweise ist eine Gewindesteigung des Außengewindes des designed self-tapping. Typically, a thread pitch of the external thread of the
Schaftelements größer oder gleich einer Gewindesteigung des  Shaft element greater than or equal to a thread pitch of the
Außengewindes des ein Widerlager bildenden Elements, um eine zuverlässige Befestigung bei gleichzeitigem Aufbau der Vorspannung in effizienter Weise zu erreichen. External thread of the abutment-forming element in order to achieve a reliable attachment while building up the bias voltage in an efficient manner.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Gewindesteigung des Außengewindes des Schaftelements und bzw. oder die Gewindesteigung des Außengewindes des ein Widerlager bildenden Elements über die Länge des jeweiligen Außengewindes variiert ist. Hierdurch kann eine Anpassung an bestimmte Knochenstrukturen erreicht werden. But it can also be provided that the thread pitch of the External thread of the shaft member and or or the thread pitch of the external thread of the abutment-forming element over the length of the respective external thread is varied. As a result, an adaptation to certain bone structures can be achieved.
Das Schaftelement, insbesondere der Schaft des Schaftelements, sollte starr, also insbesondere drehsteif und verbiegungssteif, ausgebildet sein, um die translatorische Bewegung zu führen. Diese Führung kann bei einem biegbaren und bzw. oder dehnbaren, also einem flexiblen Schaftelement beeinträchtigt sein. The shaft element, in particular the shaft of the shaft element, should be rigid, ie in particular torsionally rigid and resistant to bending, in order to guide the translatory movement. This guide can be impaired in a bendable and / or stretchable, ie a flexible shaft element.
Das Federelement kann als ein den Schaft des Schaftelements The spring element can as a the shaft of the shaft member
umschließendes Federelement ausgestaltet sein, um eine Axialbewegung entlang der Längsachse des Schafts zu unterstützen. Typischerweise ist das Federelement hierbei als eine Zugfeder ausgestaltet, um die nötige enclosing spring element configured to assist an axial movement along the longitudinal axis of the shaft. Typically, the spring element is designed here as a tension spring to the necessary
Vorspannung bereitstellen zu können. Vorzugsweise ist das Federelement als eine Schraubenfeder ausgestaltet. Besonders vorzugsweise variiert eine Steigung der Schraubenfeder über eine Länge der Schraubenfeder, so dass die Vorspannung an den jeweiligen Zustand des Heilungsprozesses angepasst werden kann. Die Variation der Steigung der Schraubenfeder kann hierbei stetig erfolgen oder in mindestens einem diskreten Schritt, beispielsweise indem das Federelement einen ersten Teil mit einer ersten Steigung und einen unmittelbar daran anschließenden zweiten Teil mit einer von der ersten Steigung verschiedenen zweiten Steigung aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann das Federelement zumindest abschnittsweise eine Gewindeflanke auf einer Außenseite aufweisen, durch die bereits während eines Einbringens des Verbindungselements in den Knochen oder die Knochenfragmente ein Vorspannen des Federelements erreicht wird. Vorzugsweise ist die To provide bias. Preferably, the spring element is designed as a helical spring. Particularly preferably, a pitch of the coil spring varies over a length of the coil spring, so that the bias voltage can be adapted to the respective state of the healing process. The variation of the pitch of the helical spring can in this case take place continuously or in at least one discrete step, for example by the spring element having a first part with a first pitch and a directly adjoining second part with a second pitch different from the first pitch. Alternatively or additionally, the spring element may comprise, at least in sections, a thread flank on an outer side, by means of which pretensioning of the spring element is already achieved during insertion of the connecting element into the bone or bone fragments. Preferably, the
Gewindeflanke durchgehend auf der Außenseite des Federelements ausgestaltet. Die Gewindeflanke kann eine Gewindesteigung kleiner, gleich oder größer als eine Steigung des Federelements aufweisen, zudem kann die Gewindesteigung der Gewindeflanke über die Länge des Federelements variiert sein. Threads formed continuously on the outside of the spring element. The thread flank can have a thread pitch smaller than, equal to or greater than a pitch of the spring element, and in addition the thread pitch of the thread flank can be varied over the length of the spring element.
Das Schaftelement weist typischerweise einen Werkzeugeingriff auf, mit dessen Hilfe das Außengewinde des Schaftelements durch ein Werkzeug in den Knochen eingesetzt werden kann. Dieser Werkzeugeingriff kann ein mehrkantiges Mitnahmeprofil haben, bevorzugt in Form eines The shaft element typically has a tool engagement, by means of which the external thread of the shaft element by a tool in the bone can be used. This tool engagement can have a polygonal entrainment profile, preferably in the form of a
Innensechsrunds oder Innensechskants, um ein zuverlässiges Greifen des Werkzeugs in dem Werkzeugprofil zu ermöglichen. Ein Innensechsrund, oder auch als Torx® bezeichnet, erlaubt durch seine gleichmäßig um eine Hexalobular or hexagon socket to allow reliable gripping of the tool in the tool profile. A hexalobular, or Torx ® designated, by its uniform by one
Mittelachse verteilte, radial nach außen gekrümmte Vorsprünge eine effiziente Drehmomentübertragung. Vorzugsweise ist der mit dem Central axis distributed, radially outwardly curved projections an efficient torque transmission. Preferably, with the
Werkzeugeingriff versehene Teil des Schaftelements, der dem Außengewinde des Schaftelement gegenüberliegt und von diesem durch den Schaft getrennt ist, in einem Durchgang des ein Widerlager bildenden Elements geführt und derart mit dem ein Widerlager bildenden Element gekoppelt, dass bei einem durch das Werkzeug erfolgenden Drehen des Schaftelements das ein Tool engaging portion of the shaft member, which is opposite to the external thread of the shaft member and separated therefrom by the shaft, guided in a passage of the abutment-forming member and coupled to the abutment-forming member such that upon a rotation of the shaft member by the tool to be there
Widerlager bildende Element ebenfalls in gleicher Richtung gedreht wird. Abutment-forming element is also rotated in the same direction.
Zum Durchführen eines Drahts durch den Schaft und bzw. oder das For passing a wire through the shaft and / or the
Schaftelement, beispielsweise als Werkzeugführung, kann bzw. können in einem Inneren der Schaft und bzw. oder das Schaftelement eine Kanüle aufweisen. Shaft element, for example as a tool guide, can or can have a cannula in an interior of the shaft and / or the shaft element.
Das ein Widerlager bildende Element kann einen Durchgang aufweisen, in dem der Schaft des Schaftelements beweglich gelagert ist. Typischerweise umschließt das ein Widerlager bildende Element hierbei das Schaftelement, insbesondere den Schaft des Schaftelements, vollständig oder zumindest teilweise. Der Durchgang kann mittig in dem ein Widerlager bildenden Element angeordnet sein. Der Durchgang sollte durchgehend zwischen verschiedenen Oberflächen des ein Widerlager bildenden Elements angeordnet sein, also das ein Widerlager bildende Element komplett durchdringen. Dadurch steht der Schaft des Schaftelements mit seiner der Stirnseite gegenüberliegenden Seite beim Zusammenwachsen der Knochen bzw. Knochenfragmente zunehmend über das ein Widerlager bildende Element heraus und es kann ohne größeren Aufwand optisch kontrolliert werden, in welchem Stadium des Zusammenwachsens sich die Knochen bzw. Knochenfragmente befinden. The abutment forming member may have a passage in which the shaft of the shaft member is movably supported. Typically, the abutment-forming element in this case encloses the shaft element, in particular the shaft of the shaft element, completely or at least partially. The passage may be arranged centrally in the abutment-forming element. The passage should be arranged continuously between different surfaces of the abutment-forming element, so completely penetrate an abutment-forming element. As a result, the shaft of the shaft element with its side opposite the end face when growing together of the bone or bone fragments increasingly over the abutment-forming element out and it can be visually controlled without much effort, in which stage of Zusammenwachsens the bones or bone fragments are.
Der Anschlag, an dem der Schaft des Schaftelements an dem ein Widerlager bildenden Element zum Anliegen kommen kann, sollte in dem Durchgang, also in einem Inneren des ein Widerlager bildenden Elements angeordnet sein. Dies erlaubt eine platzsparende Anordnung, bei der das Schaftelement dennoch translatorisch bewegbar ist. Der Anschlag ist vorzugsweise stufenartig vorstehend an dem Schaft des Schaftelements ausgebildet. The stop on which the shaft of the shaft element can come to rest on the abutment-forming element should, in the passage be arranged in an interior of the abutment-forming element. This allows a space-saving arrangement in which the shaft element is still translationally movable. The stop is preferably formed stepwise protruding on the shaft of the shaft member.
Dementsprechend weist auch das ein Widerlager bildende Element eine Stufe auf, an der der Anschlag des Schaftelements anliegen kann und somit die Bewegung des Schaftelements gehindert wird. Accordingly, the abutment-forming element also has a step on which the abutment of the shaft element can abut and thus the movement of the shaft element is prevented.
Alternativ oder zusätzlich kann das Schaftelement und bzw. oder das ein Widerlager bildende Element zur besseren Spanabführung beim Befestigen des Verbindungselements an einem Knochen oder an einem Alternatively or additionally, the shaft element and / or the abutment-forming element for better chip removal when attaching the connecting element to a bone or on a
Knochenfragment einen Kanal aufweisen, durch den ein oder mehrere Späne des Knochens bzw. Knochenfragments zwischen das Schaftelement und das ein Widerlager bildende Element transportierbar sind. Bone fragment have a channel through which one or more chips of the bone or bone fragment between the shaft member and the abutment-forming element are transportable.
Der mindestens eine Kanal verläuft typischerweise unter einem schräg geneigten Winkel in Bezug zu der Längsachse des Schaftelements die Kanüle schneidend bis an eine äußere Oberfläche des Schaftelements. Der mindestens eine Kanal kann aber auch räumlich beabstandet von der Kanüle, vorzugsweise parallel zu der Kanüle, durch das Schaftelement hindurch verlaufend angeordnet sein, also zwischen verschiedenen äußeren The at least one channel typically extends at an obliquely inclined angle with respect to the longitudinal axis of the shaft member, intersecting the cannula to an outer surface of the shaft member. The at least one channel may, however, also be arranged spaced apart from the cannula, preferably parallel to the cannula, extending through the shaft element, ie between different outer ones
Oberflächen des Schaftelements verlaufen. Surfaces of the shaft element run.
Typischerweise ist das Federelement stoffschlüssig mit dem Schaftelement und bzw. oder dem ein Widerlager bildenden Element verbunden, um durch diese einteilige Ausführung als ein einziges Bauteil mit verschiedenen Elementen die mechanische Stabilität zu erhöhen. Typically, the spring element is integrally connected to the shaft element and / or the abutment-forming element in order to increase the mechanical stability by this one-piece design as a single component with different elements.
Es kann vorgesehen sein, dass das Schaftelement gegenüber dem ein Widerlager bildenden Element um zwischen 0° und 359°, vorzugsweise um zwischen 0° und 30°, besonders vorzugsweise um zwischen 5° und 15° um die Längsachse gedreht werden kann, ohne das ein Widerlager bildende Element mitzudrehen. Hierdurch ergibt sich eine vorwiegend rotationsstarre It can be provided that the shaft element can be rotated relative to the abutment-forming element by between 0 ° and 359 °, preferably by between 0 ° and 30 °, particularly preferably by between 5 ° and 15 ° about the longitudinal axis, without the one Rotate abutment-forming element. This results in a predominantly rotationally stable
Ausführung des Verbindungselements. Execution of the connecting element.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 7 erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be explained below with reference to Figures 1 to 7. Show it:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Verbindungselements; Fig. 1 is a sectional view of a connecting element;
Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Schnittdarstellung des in Fig. 1 gezeigten Verbindungselements beim Einbringen in ein Knochenfragment; FIG. 2 is a sectional view corresponding to FIG. 1 of the connecting element shown in FIG. 1 during insertion into a bone fragment; FIG.
Fig. 3 das in Fig. 2 gezeigte Verbindungselement nach Einbringen in beide Knochenfragmente; FIG. 3 shows the connecting element shown in FIG. 2 after insertion into both bone fragments; FIG.
Fig. 4 eine Draufsicht auf das in den Figuren 1-3 gezeigte Fig. 4 is a plan view of that shown in Figures 1-3
Verbindungselement;  Connecting element;
Fig. 5 eine Fig. 1 entsprechende Schnittdarstellung einer weiteren Fig. 5 is a Fig. 1 corresponding sectional view of another
Ausführungsform des Verbindungselements mit einem durch  Embodiment of the connecting element with a through
Ausnehmungen gebildeten Federelement;  Recesses formed spring element;
Fig. 6 ein Diagramm, das eine Kraftzunahme beim Einbringen des 6 is a diagram showing an increase in force during insertion of the
Verbindungselements in den Knochen wiedergibt und  Connecting element in the bone reproduces and
Fig. 7 ein Fig. 6 entsprechendes Diagramm, das einen Kraftabfall nach dem Einbringen des Verbindungselements in den Knochen wiedergibt. Fig. 7 is a Fig. 6 corresponding diagram showing a drop in force after insertion of the connecting element in the bone.
Figur 1 zeigt in einer Schnittdarstellung ein Verbindungselement 1 mit einem als distales Teil dienenden Schaftelement 5 und einem als proximales Teil dienendem, ein Widerlager bildendes Element 8. Das ein Widerlager bildende Element 8 und das Schaftelement 5 sind nicht nur formschlüssig, FIG. 1 shows a sectional view of a connecting element 1 with a shaft element 5 serving as the distal part and an abutment-forming element 8 serving as a proximal part. The abutment-forming element 8 and the shaft element 5 are not only form-fitting,
beispielsweise durch Kleben oder Einhängen, sondern stoffschlüssig über ein als elastisches Element dienendes Federelement 11 miteinander verbunden. Das Verbindungselement 1 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel somit einteilig, also aus einem einzigen Bauteil bestehend. Das dargestellte for example, by gluing or hanging, but materially connected via a serving as an elastic element spring element 11 with each other. The connecting element 1 is thus in the illustrated embodiment, in one piece, ie consisting of a single component. The illustrated
Ausführungsbeispiel ist aus Metall, beispielsweise aus Nitinol, kann in weiteren Ausführungsformen aber auch aus Kunststoff, z. B. faserverstärktem Kunststoff, Keramik oder bioresorbierbaren Materialien sein. Das ein Widerlager bildende Element 8 ist relativ zum Schaftelement 5 entlang einer Längsachse des Schaftelements 5 axial elastisch verschiebbar, eine laterale Verschiebung oder eine Rotation ist jedoch in dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen unterbunden. Hierzu weist das einEmbodiment is made of metal, such as nitinol, but can also be made of plastic, z. As fiber reinforced plastic, ceramic or bioresorbable materials. The abutment-forming element 8 is axially elastically displaceable relative to the shaft element 5 along a longitudinal axis of the shaft element 5, but lateral displacement or rotation is essentially prevented in the exemplary embodiment shown. For this purpose, this indicates
Widerlager bildende Element 8 einen Durchgang auf, in dem ein Schaft 10 des Schaftelements 5 geführt ist. Zum Einbringen des ein Widerlager bildenden Elements 8 in den Knochen bzw. in ein Knochenfragment ist an einer radialen Außenseite des ein Widerlager bildenden Elements 8, die der Längsachse des Schafts 10 abgewandt ist, ein selbstschneidendes Außengewinde 9 angebracht. Diese Außenseite verläuft konzentrisch um die Längsachse des Schafts 10. Abutment-forming element 8 has a passage in which a shaft 10 of the shaft member 5 is guided. For introducing the abutment-forming element 8 into the bone or into a bone fragment, a self-tapping external thread 9 is attached to a radial outer side of the abutment-forming element 8, which faces away from the longitudinal axis of the shaft 10. This outer side runs concentrically around the longitudinal axis of the shaft 10.
Das Schaftelement 5 weist an einem unteren Ende ebenfalls an einer radialen Außenseite, die senkrecht auf eine Stirnseite 4 des Schaftelements steht, ein selbstschneidendes Außengewinde 6 als Verankerungselement auf. Auch die Außenseite 4 verläuft konzentrisch um die Längsachse und bildet eine Mantelfläche um die Längsachse, auf der in einem nach außen über das Schaftelement 5 überstehenden Bereich das Außengewinde 6 angeordnet ist. An einem oberen Ende ist ein Werkzeugeingriff 13 in Form eines The shaft member 5 has at a lower end also on a radial outer side which is perpendicular to an end face 4 of the shaft member, a self-tapping external thread 6 as an anchoring element. The outer side 4 also runs concentrically around the longitudinal axis and forms a lateral surface about the longitudinal axis, on which the external thread 6 is arranged in a region projecting outward beyond the shaft element 5. At an upper end is a tool engagement 13 in the form of a
Innensechskants vorgesehen, der in weiteren Ausführungsbeispielen auch in Form eines Innensechsrunds ausgebildet sein kann. Das untere Ende und das obere Ende des Schaftelements 5 sind fluchtend einander gegenüberliegend angeordnet und durch den in gerade Linie zwischen den beiden Enden verlaufenden starren Schaft 10 miteinander verbunden. Das untere Ende des Hexagonal socket provided, which may be formed in further embodiments in the form of a hexalobular. The lower end and the upper end of the shaft member 5 are arranged in alignment with each other and connected to each other by the rigid shaft 10 extending in a straight line between the two ends. The lower end of the
Schaftelements 5 weist jedoch einen größeren Durchmesser als das obere Ende auf, wobei der Durchmesser des oberen Endes wiederum größer als ein Durchmesser des Schafts 10 ist. Durch den Wechsel des Durchmessers vom Schaft 10 zum oberen Ende desBut shaft member 5 has a larger diameter than the upper end, wherein the diameter of the upper end is in turn larger than a diameter of the shaft 10. By changing the diameter of the shaft 10 to the upper end of the
Schaftelements 5 ist ein Anschlag 7 gebildet, der bei einer maximal möglichen Längung des Federelements 11, im dargestellten Ausführungsbeispiel eine als Zugfeder ausgestaltete Schraubenfeder oder Spiralfeder, die den Schaft 10 umschließt, eine korrespondierende Struktur im Durchgang des ein Shaft member 5 is a stop 7 is formed, which at a maximum possible elongation of the spring element 11, in the illustrated embodiment designed as a tension spring coil spring or coil spring which surrounds the shaft 10, a corresponding structure in the passage of a
Widerlager bildenden Elements 8 berührt. Der Durchgang des ein Widerlager bildenden Elements 8 verengt sich hierbei von einem oberen Teil, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des oberen Endes des Abutment-forming element 8 touched. The passage of the abutment-forming element 8 narrows in this case from an upper part, whose Diameter larger than the diameter of the upper end of the
Schaftelements 5 ist, zu einem unteren Teil, bei dem der Durchmesser kleiner als der Durchmesser des oberen Endes des Schaftelements 5 ist, jedoch größer als der Durchmesser des Schafts 10. Der gebildete Anschlag 7 ist rechtwinklig ausgeführt, ebenso wie die korrespondierende Struktur im einShaft member 5 is, to a lower part, wherein the diameter is smaller than the diameter of the upper end of the shaft member 5, but larger than the diameter of the shaft 10. The formed stopper 7 is made at right angles, as well as the corresponding structure in a
Widerlager bildenden Element 8. In weiteren Ausführungsbeispielen kann der Anschlag 7 jedoch auch aus einem sich stetig verjüngenden Übergang bestehen. Ferner müssen der Anschlag 7 und die korrespondierende Struktur im ein Widerlager bildenden Element 8 auch nicht gleich geformt sein, sondern können unterschiedliche Formen aufweisen, solange nur eineAbutment-forming element 8. However, in other embodiments, the stop 7 may consist of a continuously tapered transition. Furthermore, the stop 7 and the corresponding structure in an abutment-forming element 8 also need not be the same shape, but may have different shapes, as long as only one
Bewegung des ein Widerlager bildenden Elements 8 gehemmt wird. Movement of the abutment-forming member 8 is inhibited.
Die Außengewinde 6 und 9 sind als selbstbohrende und selbstschneidende Gewinde zur Verankerung im Knochen ausgeführt, allerdings hat das The external threads 6 and 9 are designed as self-drilling and self-tapping thread for anchoring in the bone, however, has the
Außengewinde 6 des Schaftelements 5 im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Gewindesteigung, die größer als eine Gewindesteigung des Male thread 6 of the shaft member 5 in the illustrated embodiment, a thread pitch greater than a thread pitch of
Außengewindes 9 des ein Widerlager bildenden Elements 8 ist. In weiteren Ausführungsbeispielen können die Gewindesteigungen auch gleich groß sein. Zudem ist in dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die External thread 9 of the abutment-forming element 8 is. In further embodiments, the thread pitches can also be the same size. In addition, in the embodiment shown in Figure 1, the
Gewindesteigung der beiden Außengewinde 6 und 9 konstant, kann in weiteren Ausführungsbeispielen aber auch über die Länge des jeweiligen Außengewindes 6, 9, also entlang der Längsachse, variabel ausgestaltet sein. Thread pitch of the two external threads 6 and 9 constant, can be configured variably in other embodiments but also over the length of the respective external thread 6, 9, that is along the longitudinal axis.
Das ein Widerlager bildende Element 8 kann in weiteren The abutment-forming element 8 can in further
Ausführungsbeispielen auch als Schraubenkopf ausgeführt sein und somit beim Fixieren der Knochen als ein Flansch mit gegenüber dem Schaft 10 vergrößertem Außendurchmesser ausgestaltet sein. Ebenso kann das Schaftelement 5 als Schraubenkopf ausgeführt sein, also kein Außengewinde 6 aufweisen. Embodiments also be designed as a screw head and thus be configured when fixing the bone as a flange with respect to the shaft 10 enlarged outer diameter. Likewise, the shaft member 5 may be designed as a screw head, so have no external thread 6.
Der Schaft 10 und das Schaftelement 5 weisen mittig eine Kanüle 12 auf, durch die ein Kirschner-Draht als Führungsdraht führbar ist. Zudem verläuft ein Kanal 14 quer durch das untere Ende des Schaftelements 5. Der Kanal 14 schneidet die Kanüle 12 und verläuft in gerade Linie von einer ersten äußeren Oberfläche zu einer der ersten äußeren Oberfläche gegenüberliegenden zweiten äußeren Oberfläche des unteren Endes des Schaftelements 5. Durch den Kanal 14 können Knochenspäne abtransportiert werden. In weiteren Ausführungsbeispielen können noch weitere Kanäle 14 vorgesehen sein, die axial, diagonal oder windschief, also in beliebiger Ausrichtung, in dem The shaft 10 and the shaft element 5 have centrally a cannula 12, through which a Kirschner wire can be guided as a guide wire. In addition, a channel 14 extends transversely through the lower end of the shaft member 5. The channel 14 intersects the cannula 12 and extends in a straight line from a first outer surface to a second outer surface opposite the first outer surface of the lower end of the shaft member 5 the channel 14 bone chips can be removed. In further embodiments, further channels 14 may be provided which are axially, diagonally or skewed, ie in any orientation in which
Schaftelement 5 verlaufen. Ebenso kann ein entsprechender Kanal auch alternativ oder zusätzlich in dem ein Widerlager bildenden Element 8 angeordnet sein. Zudem ist es auch möglich, den Kanal 14 räumlich beabstandet von der Kanüle 12, also ohne Schnittpunkt mit der Kanüle 12, durch das Schaftelement 5 hindurch laufend anzuordnen. Eine Außenseite des Federelements 11 kann außerdem mit einer Shank element 5 run. Likewise, a corresponding channel may alternatively or additionally be arranged in the element 8 forming an abutment. In addition, it is also possible to arrange the channel 14 spaced apart from the cannula 12, that is to say without intersecting with the cannula 12, through the shaft element 5. An outer side of the spring element 11 can also with a
Gewindeflanke ausgestattet sein, die eine kleinere Gewindesteigung als das Außengewinde 6 des Schaftelements 5 aufweist. Die Gewindesteigung entspricht hierbei nicht einer Steigung des Federelements 11, kann dies aber in weiteren Ausführungsbeispielen tun. Ebenso kann auch die Steigung des Federelements 11 über die Länge, also entlang der Längsachse, variieren.  Be equipped thread flank, which has a smaller pitch than the external thread 6 of the shaft member 5. The thread pitch here does not correspond to a pitch of the spring element 11, but can do so in further embodiments. Likewise, the pitch of the spring element 11 over the length, ie along the longitudinal axis, vary.
In weiteren Ausführungsformen kann das in Figur 1 dargestellte In further embodiments, that shown in FIG
Ausführungsbeispiel auch um 180° gedreht ausgeführt sein, d. h. der Embodiment also be performed rotated by 180 °, d. H. of the
Werkzeugeingriff 13 ist im dem Anschlag 7 entgegengesetzten Teil des Schaftelements 5 angeordnet und das ein Widerlager bildende Element 8 wird zuerst in einen Knochen bzw. Knochenfragmente eingebracht. Als weitere Variante dieser Ausführungsform kann das Außengewinde 6 auch Tool engagement 13 is arranged in the stop 7 opposite part of the shaft member 5 and the abutment-forming element 8 is first introduced into a bone or bone fragments. As a further variant of this embodiment, the external thread 6 also
weggelassen und durch einen Flansch ersetzt werden, so dass das be omitted and replaced by a flange, so that the
Schaftelement 5 mit dem Flansch auf dem Knochen bzw. Knochenfragment aufliegt. Shaft member 5 rests with the flange on the bone or bone fragment.
In Figur 2 ist in einer Figur 1 entsprechenden Schnittansicht ein Einbringen des in Figur 1 gezeigten Verbindungselements 1 in zwei Knochenfragmente 2 und 3 gezeigt. Wiederkehrende Merkmale sind in dieser wie auch in den folgenden Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen. Entlang einer durch den in der Kanüle 12 führbaren Kirschner-Draht in die Knochenfragmente 2 und 3 eingebrachten Aussparung 15, die bei einem direkten Einbringen des FIG. 2 shows, in a sectional view corresponding to FIG. 1, an insertion of the connecting element 1 shown in FIG. 1 into two bone fragments 2 and 3. Recurring features are provided with identical reference numerals in this as well as in the following figures. Along a recess 15 which is introduced into the bone fragments 2 and 3 by the Kirschner wire which can be guided in the cannula 12 and which is inserted directly into the bone fragments 2 and 3
Kirschner-Drahts mit Hilfe einer Bohrmaschine in den Knochen bzw. das jeweilige Knochenfragment 2, 3 erzeugt wurde, wird das Verbindungselement 1 eingeschraubt. Das oben liegende Knochenfragment 2 wurde hierbei durch das selbstschneidende Außengewinde 6 bereits vollständig durchdrungen und nun wird das Außengewinde 6 in das unten liegende Knochenfragment 3 eingedreht. Während des Eindringens in die Knochenfragmente 2 und 3 wird das Federelement 11 vorgespannt und potentielle Energie darin gespeichert. Hierzu kann das Federelement 11 auf seiner Außenseite auch eine Kirschner wire was produced by means of a drill in the bone or the respective bone fragment 2, 3, the connecting element 1 is screwed. The upper bone fragment 2 was already fully penetrated by the self-tapping external thread 6 and Now the external thread 6 is screwed into the underlying bone fragment 3. During penetration into the bone fragments 2 and 3, the spring element 11 is biased and potential energy stored therein. For this purpose, the spring element 11 on its outside also a
durchgehende Gewindeflanke aufweisen, die das Federelement 11 bereits beim Eindringen des Verbindungselements 1 in den Knochen vorspannt. have continuous thread flank, which biases the spring element 11 already upon penetration of the connecting element 1 in the bone.
Das Verbindungselement 1 nach dem endgültigen Einbringen in die The connecting element 1 after the final introduction into the
Knochenfragmente 2 und 3 ist in Figur 3 in einer den Figuren 1 und 2 entsprechenden Schnittdarstellung gezeigt. Die Außengewinde 6 und 9 haben sich in dem dargestellten Zustand jeweils in eines der Knochenfragmente 2 und 3 versenkt und das Federelement 11 ist maximal vorgespannt, d. h. der Anschlag 7 des Schaftelements 5 berührt eine Oberfläche des im ein Bone fragments 2 and 3 are shown in Figure 3 in a sectional view corresponding to Figures 1 and 2. The external threads 6 and 9 have sunk each in the state shown in one of the bone fragments 2 and 3 and the spring element 11 is biased to the maximum, d. H. the stopper 7 of the shaft member 5 contacts a surface of the im
Widerlager bildenden Element 8 enthaltenen Durchgangs und liegt an dieser an. Abutment-forming element 8 contained passage and is applied to this.
Figur 4 zeigt in einer Draufsicht das Verbindungselement 1. Das obere Ende des Schaftelements 5 ist im Durchgang des ein Widerlager bildenden Elements 8 gelagert und mit dem Werkzeugeingriff 13 in Form eines Innensechskants versehen, durch den mittig die Kanüle 12 verläuft. In weiteren FIG. 4 shows a top view of the connecting element 1. The upper end of the shaft element 5 is mounted in the passage of the abutment-forming element 8 and provided with the tool engagement 13 in the form of an internal hexagon, through which the cannula 12 runs centrally. In further
Ausführungsbeispielen kann der Werkzeugeingriff 13 auch andere Formen aufweisen, beispielsweise als Innensechsrund (die auch unter dem  Embodiments, the tool engagement 13 may also have other shapes, for example as a hexalobular (which also under the
Markennamen Torx® bekannt sind), Schlitz- oder Kreuzschlitzmitnahmeprofil ausgestaltet sein. Es können in weiteren Ausführungsbeispielen aber auch beliebige andere, von einer runden Form sich unterscheidende Formen für den Werkzeugeingriff verwendet werden. Das ein Widerlager bildende Element 8 und das Schaftelement 5 sind im Bereich des Werkzeugeingriffs 13 rotationsstarr miteinander verbunden, so dass bei einem Drehen des Schafts 10 durch den Werkzeugeingriff 13 auch das ein Widerlager bildende Element 8 mitgedreht wird. Durch die ineinander gelagerten Aussparungen in Form des Innensechskants wird bei einer Drehung des Schafts 5 auch gleichzeitig das ein Widerlager bildende Element 8 mitbewegt. Da ein geringes Spiel zwischen den Ausnehmungen vorhanden ist, sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel Drehungen des Schaftelements 5 um bis zu 5° möglich, ohne dass das ein Widerlager bildende Element 8 mitgedreht wird. In weiteren Ausführungsformen kann je nach verwendeter Passgenauigkeit dieser Winkelwert zwischen 0° und 359° liegen. In der Draufsicht der Figur 4 ist außerdem das Außengewinde 9 zu erkennen. Brand names Torx ® are known), slot or Kreuzschlitzmitnahme be configured. However, in other embodiments it is also possible to use any other shapes which differ from a round shape for the tool engagement. The abutment-forming element 8 and the shaft element 5 are rotationally fixed to each other in the region of the tool engagement 13, so that when the shaft 10 is rotated by the tool engagement 13, the abutment-forming element 8 is also rotated. Due to the mutually supported recesses in the form of the hexagon socket, the abutment-forming element 8 is also simultaneously moved with a rotation of the shaft 5. Since a slight clearance between the recesses is present, in the illustrated embodiment rotations of the shaft member 5 by up to 5 ° are possible without the an abutment-forming element 8 is rotated. In further embodiments, depending on the accuracy of fit used this angle value is between 0 ° and 359 °. In the plan view of Figure 4 also the external thread 9 can be seen.
In Figur 5 ist in einer Figur 1 entsprechenden Schnittdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verbindungselements 1 dargestellt, bei dem imFIG. 5 shows a further exemplary embodiment of the connecting element 1 in a sectional view corresponding to FIG
Unterschied zu dem in Figur 1 gezeigten Verbindungselement 1 nun jedoch das Federelement 11 anders gestaltet ist. Statt einer Schraubenfeder wird nun ein elastisches Element mit Aussparungen verwendet, bei dem orthogonal zu der Längsachse stehende Abschnitte den Schaft 10 umschließen und über parallel zu der Längsachse stehende Abschnitte miteinander verbunden sind.Difference to the connecting element 1 shown in Figure 1 but now the spring element 11 is designed differently. Instead of a helical spring, an elastic element with recesses is now used, in which sections orthogonal to the longitudinal axis surround the shaft 10 and are connected to one another via sections which are parallel to the longitudinal axis.
In weiteren Ausführungsformen können die verbindenden Abschnitte auch nicht parallel zur Längsachse stehen. Ebenso müssen die den Schaft 10 umschließenden Abschnitte nicht vollständig orthogonal auf der Längsachse stehen, sondern können eine von 90° verschiedene Neigung zu dieser aufweisen. In further embodiments, the connecting portions may also not be parallel to the longitudinal axis. Likewise, the portions enclosing the shaft 10 need not be completely orthogonal to the longitudinal axis, but may have a different inclination to the latter at 90 °.
Figur 6 zeigt ein Diagramm, bei dem über einer Längung des Federelements 11 in Prozent eine wirkende Kraft in Prozent aufgetragen ist. Bei einer konventionellen Schraube (gestrichelte Linie mit unterschiedlich langen Strichen) erfolgt nur eine relativ geringe Längung, bei deren Maximalwert 100Figure 6 shows a diagram in which over an elongation of the spring element 11 in percent an acting force is plotted in percent. In a conventional screw (dashed line with different lengths of lines) is only a relatively small elongation, at its maximum value 100
Prozent der Kraft erreicht werden. Ein idealer Kraftverlauf (gestrichelte Linie mit jeweils gleich langen Strichen) sieht jedoch eine gleichbleibende Kraft über die Längung vor, um den Heilungsprozess bestmöglich zu unterstützen. Die mit dem gezeigten Verbindungselement 1 (durchgehende Linie) als torsionssteifer Schraube erreichbare Kurve entspricht eher der idealenPercent of the force can be achieved. An ideal force curve (dashed line with equally long lines), however, provides a constant force over the elongation in order to best support the healing process. The curve achievable with the connecting element 1 shown (solid line) as torsion-resistant screw rather corresponds to the ideal
Kennlinie. Zwar nimmt die Kraft mit zunehmender Längung des Curve. Although the force decreases with increasing elongation of the
Federelements 11 zu, jedoch nur schwach und in einem als ideal Spring element 11 too, but only weak and in one as ideal
anzusehenden Bereich. Erst bei Erreichen der Maximallängung erfolgt eine größere Kraftzunahme. area to be viewed. Only when reaching the maximum elongation is a greater increase in force.
In Figur 7 ist in einem Figur 6 entsprechenden Diagramm über einer prozentualen Längenänderung aufgrund eines Knochenumbaus die Kraft in Prozent angegeben. Bei einer aus dem Stand der Technik bekannten Schraube (gestrichelte Linie mit unterschiedlich langen Strichen) erfolgt ein schneller Abfall der Kraft, während es medizinisch wünschenswert wäre, wenn die Kraft über die Längenänderung konstant bliebe (gestrichelte Linie mit jeweils gleich langen Strichen). Die mit dem beschriebenen Verbindungselement 1 In FIG. 7, in a diagram corresponding to FIG. 6, the percentage of change in length due to a bone remodeling is indicated in percent. In a known from the prior art screw (dashed line with different lengths strokes) is a rapid drop in the force, while it would be medically desirable if the force on the change in length remained constant (dashed line with the same long lines). The described with the connecting element. 1
(durchgehende Linie) erreichbare Kurve zeigt demgegenüber einen nur schwachen Abfall, der im Wesentlichen im Idealbereich erfolgt und übermäßig große Änderungen der Kraft vermeidet. (continuous line) achievable curve shows, in contrast, only a weak drop, which takes place substantially in the ideal range and avoids excessively large changes in the force.
Lediglich in den Ausführungsbeispielen offenbarte Merkmale der Only in the embodiments disclosed features of
verschiedenen Ausführungsformen können miteinander kombiniert und einzeln beansprucht werden. various embodiments can be combined and claimed individually.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verbindungselement (1) zum Fixieren von mindestens zwei Knochen oder Knochenfragmenten (2, 3) eines Lebewesens, bei dem an einer Stirnseite (4) eines Schaftelements (5) ein radial nach außen über das Schaftelement (5) überstehender Bereich, der ein Verankerungselement (6) in oder an einem Knochen oder Knochenfragment (2, 3) bildet, und im Bereich einer der Stirnseite (4) gegenüberliegenden Seite des Schaftelements (5) ein Anschlag (7) für ein ein Widerlager bildendes Element (8) an dem Schaftelement (5) vorhanden ist, wobei das ein Widerlager bildende Element (8) entlang einer Längsachse eines Schaftes (10) des Schaftelements (5) translatorisch bewegbar und zwischen dem Verankerungselement (6) des Schaftelements (5) und dem ein Widerlager bildenden Element (8) ein Federelement (11) angeordnet ist, mit dem eine Vorspannung zwischen dem Verankerungselement (6) des Schaftelements (5) und dem ein Widerlager bildenden Element (8) erreichbar ist. A connecting element (1) for fixing at least two bones or bone fragments (2, 3) of a living being, in which on an end face (4) of a shaft element (5) a radially outwardly beyond the shaft element (5) projecting area, the one Anchoring element (6) in or on a bone or bone fragment (2, 3), and in the region of the front side (4) opposite side of the shaft member (5) has a stop (7) for an abutment-forming element (8) on the Shaft element (5) is present, wherein the abutment-forming element (8) along a longitudinal axis of a shaft (10) of the shaft member (5) translationally movable and between the anchoring element (6) of the shaft member (5) and the abutment-forming element ( 8) a spring element (11) is arranged, with which a bias between the anchoring element (6) of the shaft member (5) and the abutment-forming element (8) can be achieved.
2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Verankerungselement (6) ein Außengewinde vorhanden ist und/oder das ein Widerlager bildende Element (8) ein Außengewinde (9) aufweist, wobei vorzugsweise, falls das Schaftelement (5) das Außengewinde aufweist, das ein Widerlager bildende Element (8) als ein Flansch mit gegenüber dem Schaft (10) vergrößertem Außendurchmesser, insbesondere als ein Schraubenkopf, ausgestaltet ist, oder, falls das ein Widerlager bildende Element (8) das Außengewinde (9) aufweist, das Verankerungselement (6) als ein Flansch mit gegenüber dem Schaft (10) vergrößertem Außendurchmesser, insbesondere als ein Schraubenkopf, ausgestaltet ist. 2. Connecting element according to claim 1, characterized in that the anchoring element (6) has an external thread and / or an abutment-forming element (8) has an external thread (9), wherein preferably, if the shaft element (5) has the external thread comprising an abutment-forming element (8) as a flange with respect the shaft (10) of enlarged outer diameter, in particular as a screw head, is designed, or, if the abutment forming member (8) has the external thread (9), the anchoring element (6) as a flange with respect to the shaft (10) enlarged Outside diameter, in particular as a screw head, is configured.
3. Verbindungselement (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl an dem Schaftelement (5) ein Außengewinde als auch an dem ein Widerlager bildenden Element (8) ein Außengewinde (9) angeordnet ist, wobei das Außengewinde des Schaftelements (5) und/oder das Außengewinde (9) des ein Widerlager bildenden Elements (8) selbstbohrend und/oder selbstschneidend ausgestaltet sind und/oder eine Gewindesteigung des Außengewindes des Schaftelements (5) größer oder gleich einer Gewindesteigung des Außengewindes (9) des ein Widerlager bildenden Elements (8) ist. 3. Connecting element (1) according to claim 2, characterized in that both on the shaft element (5) has an external thread and on which an abutment-forming element (8) has an external thread (9), wherein the external thread of the shaft element (5) and / or the external thread (9) of the abutment-forming element (8) are self-drilling and / or self-tapping and / or a thread pitch of the external thread of the shaft member (5) greater than or equal to a thread pitch of the external thread (9) of the abutment-forming element (8).
4. Verbindungselement (1) nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindesteigung des Außengewindes des Schaftelements (5) und/oder die Gewindesteigung des Außengewindes (9) des ein Widerlager bildenden Elements (8) über die Länge des jeweiligen Außengewindes (9) variiert ist. 4. Connecting element (1) according to claim 2 or claim 3, characterized in that the thread pitch of the external thread of the shaft member (5) and / or the thread pitch of the external thread (9) of the abutment-forming element (8) over the length of the respective external thread (9) varies.
5. Verbindungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11) als ein den Schaft (10) umschließendes Federelement ausgestaltet ist, wobei das Federelement (11) vorzugsweise als eine Zugfeder, insbesondere eine Schraubenfeder, ausgestaltet ist, wobei eine Steigung der Schraubenfeder besonders vorzugsweise über eine Länge der Schraubenfeder variiert ist und/oder das Federelement (11) zumindest abschnittsweise eine Gewindeflanke auf einer Außenseite zum Vorspannen des Federelements (11) während eines Einbringens des Verbindungselements (1) in den Knochen oder die Knochenfragmente (2, 3) aufweist. 5. Connecting element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring element (11) as a shaft (10) enclosing spring element is configured, wherein the spring element (11) is preferably designed as a tension spring, in particular a coil spring wherein a pitch of the coil spring is particularly preferably varied over a length of the coil spring and / or the spring element (11) at least partially a thread flank on an outer side for biasing the spring element (11) during insertion of the connecting element (1) in the bone or Bone fragments (2, 3).
6. Verbindungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaftelement (5) einen Werkzeugeingriff (13) mit einem mehrkantigen Mitnahmeprofil, bevorzugt in Form eines Innensechskants oder eines Innensechsrunds, aufweist. 6. Connecting element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft element (5) has a tool engagement (13) with a polygonal driving profile, preferably in the form of a hexagon socket or a hexalobular notch.
7. Verbindungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Schafts (10) und/oder des Schaftelements (5) eine Kanüle (12) zum Durchführen eines Drahts durch den Schaft (10) und/oder das Schaftelement (5) ausgebildet ist. 7. Connecting element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that inside the shaft (10) and / or the shaft element (5) a cannula (12) for passing a wire through the shaft (10) and / or the Shaft element (5) is formed.
8. Verbindungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaftelement (5) und/oder das ein Widerlager bildende Element (8) zur besseren Spanabführung beim Befestigen des Verbindungselements (1) an einem Knochen oder an einem Knochenfragment (2, 3) mindestens einen Kanal (14) aufweist, durch den ein oder mehrere Späne zwischen das Schaftelement (5) und das ein Widerlager bildende Element (8) transportierbar sind. 8. Connecting element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft element (5) and / or the abutment-forming element (8) for better chip removal during attachment of the connecting element (1) on a bone or on a bone fragment ( 2, 3) has at least one channel (14) through which one or more chips between the shaft member (5) and the abutment-forming element (8) are transportable.
9. Verbindungselement (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kanal (14) unter einem schräg geneigten Winkel in Bezug zu der Längsachse des Schaftelements (5) die Kanüle (12) schneidend, bis an eine äußere Oberfläche des Schaftelements (5) verlaufend, ausgeführt ist oder räumlich beabstandet von der Kanüle (12), vorzugsweise parallel zu der Kanüle (12), durch das Schaftelement (5) hindurch verlaufend angeordnet ist. A connecting element (1) according to claim 8, characterized in that the at least one channel (14) cuts the cannula (12) at an obliquely inclined angle with respect to the longitudinal axis of the shaft element (5), as far as an outer surface of the shaft element (5) extending, running or spaced apart from the cannula (12), preferably parallel to the cannula (12), disposed through the shaft member (5).
10. Verbindungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11) stoffschlüssig mit dem Schaftelement (5) und/oder dem ein Widerlager bildenden Element (8) verbunden ist. 10. Connecting element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring element (11) is integrally connected to the shaft element (5) and / or the abutment-forming element (8).
11. Verbindungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaftelement (5) starr ausgebildet ist. 11. Connecting element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft element (5) is rigid.
12. Verbindungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ein Widerlager bildende Element (8) einen Durchgang aufweist, in dem der Schaft (10) des Schaftelements (5) beweglich gelagert ist. 12. Connecting element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the abutment-forming element (8) has a passage in which the shaft (10) of the shaft member (5) is movably mounted.
13. Verbindungselement (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (7) in einem Inneren des Durchgangs des ein Widerlager bildenden Elements (8) angeordnet ist. 13. Connecting element (1) according to claim 12, characterized in that the stop (7) in an interior of the passage of the abutment-forming element (8) is arranged.
14. Verbindungselement (1) nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das ein Widerlager bildende Element (8) den Schaft (10) des Schaftelements (8) vollständig umschließt. 14. Connecting element (1) according to claim 12 or claim 13, characterized in that the abutment-forming element (8) completely surrounds the shank (10) of the shaft element (8).
15. Verbindungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (7) stufenartig vorstehend an dem Schaft (10) des Schaftelements (8) ausgebildet ist. 15. Connecting element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the stop (7) is formed stepwise protruding on the shaft (10) of the shaft element (8).
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