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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Knochenplatten-Schraubensystem mit mindestens einer Knochenplatte zur Osteosynthese nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Systeme zur Plattenosteosynthese von Knochenbrüchen bekannt. Besonders winkelstabile Knochenplatten-Schrauben-Verbindungen an Osteosyntheseplatten haben den Vorteil einer besseren Verankerung einer Knochenplatte an einen Knochen. Dies ist besonders bei gelenknahen Knochenbrüchen von Vorteil, da auf diese Art und Weise gelenknahe Knochenfragmente besser erfasst und fixiert werden können. Der Vorteil winkelstabiler Knochenplatten-Schrauben-Verbindungen gewinnt bei osteoporotischen gelenknahen Knochenbrüchen an Bedeutung, da Knochenschrauben ohne Winkelstabilität einen osteoporotischen Knochen schlechter fixieren können.
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Winkelstabile Knochenplatten-Schrauben-Verbindungen können in monoaxiale und polyaxiale Platten-Schrauben-Verbindungen unterteilt werden. Beispiele monoaxialer winkelstabiler Platten-Schrauben-Verbindungen sind in
DE 10 2005 004 841 B4 oder
DE 10 2005 043 285 B3 ausgeführt. Diese Erfindungen sind durch Systeme gekennzeichnet, in denen Schraubenköpfe Außengewinde aufweisen, welche in korrespondierende Innengewinde von Knochenplatten greifen. Wird eine Schraube während einer Operation eingeschraubt, bewirkt der Formschluss zwischen Außengewinde des Schraubenkopfes und Innengewinde der Platte eine winkelstabile Platten-Schrauben-Verbindung während der letzten Umdrehungen des Einschraubvorgangs. Ein Beispiel einer polyaxialer winkelstabiler Platten-Schrauben-Verbindungen ist in
DE 10 2005 042 766 B4 ausgeführt. Durch die dort beschriebenen Ausbildung eines Innengewindes aus sechs Innengewindesäulen gelingt es, Kugelkopfschrauben mit einem besonderen Außengewinde in polyaxialer Richtung einzuschrauben und während der letzten Umdrehungen des Einschraubvorgangs winkelstabil zu fixieren. Aufgrund klinischer Vorteile einer polyaxialen winkelstabilen Fixationsmöglichkeit haben sich derartige Knochenplatten-Schrauben-Systeme im klinischen Alltag immer mehr durchgesetzt.
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Nachteilig an derartigen winkelstabilen Platten-Schrauben-Systemen ist die fehlende Möglichkeit, Knochenfragmente während des Vorgangs des Festdrehens an die Platte zu ziehen, da sich der Schraubenkopf aufgrund seines Gewindes am Schraubenkopf mit dem Gewinde in der Platte während der letzten Umdrehung verklemmt. Ein Heranziehen von Fragmenten ist in Gelenknähe jedoch häufig erforderlich, um eine bessere Wiederherstellung der ursprünglichen Anatomie zu erreichen. Des weiteren fehlen für die Versorgung von geschwächten osteoporotischen Knochen Plattensysteme mit Möglichkeiten, mehrere Schrauben auf engem Raum winkelstabil an oder in einer Knochenplatte zu fixieren.
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Aus der
WO 2006/014436 A1 sind alle Merkmale im Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher ein verbessertes Knochenplatten-Schraubensystem zur winkelstabilen Osteosynthese von Knochen im menschlichen und tierischen Körper bereitzustellen, die insbesondere ein Heranziehen von Knochenfragmenten an die Knochenplatte gestattet. Hierzu sind weitgehend optimierte Schrauben erforderlich, so dass ein erfindungsgemäß verbessertes Knochenplatten-Schrauben-System zur winkelstabilen Osteosynthese gegenüber der
WO 2006/014 436 A1 bereitstellbar ist.
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Die Aufgabe wird für ein Knochenplatten-Schrauben-System der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen nach der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den kennzeichnenden Merkmalen der Untersprüche mit Merkmalen der nachfolgenden Beschreibung und den zugehörigen schematischen Zeichnungen.
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Die vorliegende Erfindung stellt insbesondere eine Knochenplatte zur Osteosynthese von Knochen mit wenigstens einer Plattenlochgruppe bereit, die mindestens zwei in einem vorbestimmten Abstand nebeneinander angeordnete ineinander greifend ausgebildete Schraubenlöcher enthält, wobei mindestens ein Schraubenloch als Schwenkloch für eine schwenkbare polyaxiale Schwenkschraube ausgebildet ist und mindestens ein Schraubenloch als Klemmloch für eine monoaxiale Klemmschraube ausgebildet ist, wobei die Plattenlochgruppe mit den ineinandergreifend ausgebildeten Schraubenlöchern derart ausgebildet ist, dass bei vollständig in die Löcher gedrehten Schrauben die Schrauben mit ihren Schraubenköpfen untereinander und mit den Rändern der Löcher der Knochenplatte verklemmen und eine winkelstabile Fixierung von Schwenkschraube und Klemmschraube bereitgestellt ist. Der weitere in der Regel längere schraubenspitzenseitige Anteil des Bolzens der Klemmschraube ist erfindungsgemäß wie eine Knochenschraube mit einem selbstschneidenden Gewinde ausgeführt. Dabei kann die Plattenlochgruppe insbesondere derart ausgebildet sein, dass die ineinander greifenden Schraubenlöcher vorteilhaft ein zusammenhängendes durchgehendes Loch in der Knochenplatte bilden und die Schwenkschraube wie auch die Klemmschraube sind jeweils an die Schraubenlöcher für die Schwenkschraube und der Klemmschraube der Plattengruppe angepasst, wobei mindestens ein Schraubenloch als Schwenkloch ausgebildet ist.
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Weiterhin kann die Knochenplatte eine, zwei oder eine Vielzahl von Plattenlochgruppen beinhalten. Darüber hinaus kann die Knochenplatte zusätzliche ein oder mehrere weitere Löcher enthalten. Auch können diese zusätzlichen Löcher als Rund- oder Langlöcher zur passgenauen Aufnahme von Rund-, Senk-, Kugel-, Linsen-, Birnen- oder Konuskopfschrauben geformt sein, wobei die Schwenkschraube vorzugsweise einen kugelförmigen Schraubenkopf aufweist, der am Kopfende (Nordpol) abgeflacht ist. Der Bereich des Schraubenbolzens der Schwenkschraube ist dabei typischerweise wie eine Knochenschraube mit einem selbstschneidenden Außengewinde versehen.
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Die Klemmschraube ist vorteilhafterweise als Senkkopfschraube mit einem zylindrischen Gewinde unterhalb des Senkkopfes ausgebildet. Die Form der Unterfläche der Senkkopfschraube kann hierbei zur Verbesserung der Kontaktfläche gerundet und passend zur Kugelform des Schwenkschraubenkopfes ausgebildet sein. Die Länge des zylindrischen Gewindes des Schraubenbolzens der Klemmschraube weist ein Vielfaches der Plattendicke der Knochenplatte auf (z. B. 0,9fach). Hierdurch kann das zylindrische Gewinde der Klemmschraube zunächst sicher im zylindrischen Gegengewinde der Platte fassen und im weiteren Verlauf des Schraubendrehens die Schwenkschraube an ihren geplanten Platz drücken und hierdurch eine möglichst hohe Klemmfunktion übernehmen. Dies ist besonders bei leicht verkanteten Schwenkschrauben von Vorteil. Bei dem Vorgang des Verklemmens überragt das Zylindergewinde der Klemmschraube geringfügig die Plattenunterfläche, weswegen der Beginn des schraubenspitzenseitigen Zylindergewindes als selbstschneidendes Gewinde ausgebildet sein kann, damit das Zylindergewinde geringfügig in den zu verschraubenden Knochen eindringen kann.
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Das Außengewinde der Klemmschraube, welches im Gegengewinde der Platte fassen soll, kann außerdem vorteilhaft als Konusgewinde ausgebildet sein, wobei der Neigungswinkel des Konus zur Längsachse der Schraube geringer ausfällt als der Neigungswinkel des Senkkopfes.
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Dabei kann die Schwenkschraube zuerst polyaxial eingedreht werden, wobei sie es ermöglicht Knochenfragmente zu fixieren und an die Knochenplatte zu ziehen. Anschließend kann die Klemmschraube eingedreht werden und gleichzeitig sich selbst und die Schwenkschraube während der letzten Umdrehungen winkelstabil fixieren. Hierbei wirkt die Klemmschraube selbst als monoaxiale winkelstabile Schraube.
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Die Polyaxialität der Schwenkschraube wird durch den äußeren Rand des Schraubenbolzens der Schwenkschraube begrenzt, welcher in geschwenktem Zustand an den unteren Rand (entspricht der dem Schraubenkopf abgewandten Plattenseite) des Schwenkloches der Platte stößt. Um eine hohe variable Einstellung der Schwenkschrauben-Längsachse zu erreichen, ist der Bolzen in dem Bereich unterhalb des Schraubenkopfes vorteilhaft von einem Gewinde befreit. Die Unterseite des Schwenkloches weist vorteilhaft ergänzend eine Fase auf, um einen Schwenkradius der Schwenkschraube zu erweitern. Hierdurch kann die Schraubenlängsachse variabel zur Lochachse bis zu einem möglichst hohen azimutalen Winkel eingebracht werden.
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Schwenkschraube und Klemmschraube sind geeigneterweise mit einem Innensechskant (Imbus) als Schrauben-Mitnahmeprofil zur Aufnahme eines Schraubendrehers ausgeführt. Es ist klar, dass andere Schrauben-Mitnahmeprofile wie beispielsweise nach Phillips, Pozidriv, Torx, Vierkant, Tri-Wing, Torq-Set oder Spanner ebenfalls angewendet werden können.
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Die Form der Schwenkschrauben, der Klemmschrauben und die korrespondierenden Schwenkschraubenlöcher und Klemmschraubenlöcher sind vorteilhaftenweise verschieden ausgeführt.
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So kann der Kopf der Klemmschraube als Konus mit bestimmtem Neigungswinkel und einem Außengewinde ausgebildet sein. Auch in dieser Ausgestaltung kann die Schwenkschraube zuerst polyaxial eingedreht werden. Anschließend kann die Klemmschraube eingedreht werden und gleichzeitig sich selbst und die Schwenkschraube winkelstabil fixieren.
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Um einer Zerstörung des konischen Gewindes der Klemmschraube durch Reibung an dem Kugelkopf der Schwenkschraube vorzubeugen, kann das Gewinde vorteilhaft abgerundete Spitzen aufweisen.
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In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Oberfläche der Schwenkschraube derart ausgebildet ist, dass die Rundkopffläche der Schwenkschraube senkrecht zum Äquator des Schraubenkopfes vorzugsweise zwölf Längssegmente aufweist. Jedes Längssegment ist mit einer Innenspitzgewindesäule ausgestaltet, um als formschlüssiges Widerlager für die Klemmschraube zu dienen. Eine beliebig geringere oder höhere Anzahl von Längssegmenten mit Innenspitzgewindesäulen ist möglich. Somit kann eine winkelstabile formschlüssige Fixierung beider Schrauben wie folgt stattfinden: Die Klemmschraube weist ein konisches Aussenspitzgewinde auf, welches einerseits eine Verklemmung mit der Platte über ein konisches Innenspitzgewinde des Klemmloches formschlüssig erlaubt und andererseits die Schwenkschraube über deren Innengewindesäulen am Schraubenkopf formschlüssig fixiert.
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Hierbei sind die Innengewindesäulen an der Schwenkschraube vorteilhaft derart ausgebildet, dass die Oberfläche des Kopfteils der Schwenkschraube noch genügend Kugelfläche aufweist, damit beim Festdrehen der Schwenkschraube keine Gewindezerstörung oder Gratbildung auftritt.
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Die Fläche des Schwenkloches (Plattenseite der Schwenkschraube) kann in einer Ausgestaltung ohne Gewindeanteile oder andere Vorsprünge ausgebildet sein. Der Formschluss der Schwenkschraube mit der Klemmschraube in Kombination mit dem Klemmmechanismus bewirkt in vielen klinischen Fällen eine ausreichend Winkelstabilität, beispielsweise im Falle der Plattenosteosynthese am körperfernen Radius.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Fläche des Schwenkloches mit mindestens einer Innenspitzgewindesäule ausgestattet sein, um der Montage eine höhere Winkelstabilität zu verleihen. Da die Schwenkschraube ebenfalls mit vorzugsweise zwölf Innengewindesäulen ausgestattet sein kann, können die genannten Innenspitzgewindesäulen auf der Fläche des Schwenkloches vorteilhaft mit einer angepassten oder passfähigen Gewindeform ausgebildet werden.
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Durch derartige auf Flächen von Schwenklöchern ausgebildete Innengewindesäulen wird vorteilhaft eine erhöhte Winkelstabilität erzielt. Dies kann bei Plattensystemen zur Versorgung von beispielsweise Oberschenkelbrüchen vorteilhaft sein. Ein offensichtlicher Nachteil der Innengewindesäulen in der Fläche des Schwenkloches ist eine eingeschränkte Möglichkeit, Knochenfragmente mit der Schwenkschraube heranzuziehen (wegen des Formschlusses der Schwenkschraube mit den genannten Innengewindesäulen). Dieser Nachteil (eingeschränkte Möglichkeit Fragmente heranzuziehen) kann klinisch gleichwohl als Vorteil genutzt werden, indem schon nach dem Einbringen einer Schwenkschraube eine bestimmte Winkelstabilität erreicht wird. Nach Einbringen einer Klemmschraube wird eine höhere und robustere Winkelstabilität der Schwenkschraube mit Hilfe der Klemmschraube erreicht.
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Durch die Variation der Fläche des Schwenkloches ohne oder mit mindestens einer Innenspitzgewindesäule kann außerdem der Grad der Winkelstabilität der Schwenkschraube vorbestimmt werden, was eine vorteilhafte Anpassung an klinische Bedürfnisse gestattet.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des beschriebenen Knochenplatten-Schrauben-Systemes werden gegenüber herkömmlichen Implantaten wesentliche Vorteile erreicht. Dies sind:
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- • Durch verbesserten Halt der Knochenschrauben können kürzere oder schmalere Knochenplatten eingesetzt werden.
- • Durch verbesserten Halt der Knochenschrauben ist das neue System besonders geeignet für die Osteosynthese von osteoporotischen Knochen.
- • An Plattenenden können mehr winkelstabile Schrauben auf kleinem Raum untergebracht werden.
- • Die Klemmschraube wird in längerer Ausführung als monoaxiale winkelstabile Schraube zusätzlich eingesetzt.
- • Verbesserte Einsatzmöglichkeit im Falle von periprothetischen Frakturen
- • Die Schwenkschraube kann Knochenfragmente heranziehen und anschließend durch die Klemmschraube winkelstabil fixiert werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Knochenplatten-Schrauben-Systems gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor. Es zeigen:
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1a einen Längsschnitt durch eine Plattenlochgruppe einer erfindungsgemäßen Knochenplatte zur Aufnahme einer Schwenkschraube und einer Klemmschraube zusammen mit einer geeigneten Schwenkschraube und einer geeigneten Klemmschraube;
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1b einen Längsschnitt durch die Schwenkschraube von 1a;
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1c einen Längsschnitt durch die Klemmschraube von 1a;
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2a einen Längsschnitt durch eine Plattenlochgruppe einer Knochenplatte zur Aufnahme einer geeigneten Schwenkschraube und einer geeigneten Klemmschraube zusammen mit einer Schwenkschraube und einer Klemmschraube;
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2b einen Längsschnitt durch die Schwenkschraube von 2a;
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2c einen Längsschnitt durch die Klemmschraube von 2a;
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3a eine Draufsicht auf eine Knochenplatte mit einer Plattenlochgruppe
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3b eine Draufsicht auf eine Knochenplatte mit einer Plattenlochgruppe
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3c eine Abwandlung der Knochenplatte von 3b;
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4a einen Längsschnitt durch eine Schwenkschraube mit abgeflachtem Kugelkopf und mit Innengewindesäulen auf der Kugelkopfoberfläche;
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4b eine Draufsicht der Schwenkschraube von 4a;
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5a einen Längsschnitt durch eine Klemmschraube mit konischem Senkkopf und Außenspitzgewinde;
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5b einen Längsschnitt durch eine Klemmschraube mit zylindrischem Außengewinde und Senkkopf mit kegelförmiger Unterfläche des Senkkopfes;
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5c einen Längsschnitt durch eine Klemmschraube mit zylindrischem Außengewinde und Senkkopf mit radiären Stegen an der Unterfläche des Senkkopfes
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6a eine Knochenplatte mit einer geeigneten Schwenkschraube und der Klemmschraube von 5c;
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6b einen Querschnitt durch das Klemmloch von 6a entlang der Linie A-B von 6a zur Aufnahme einer Klemmschraube von 5b und 5c;
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7a eine Draufsicht auf eine Knochenplatte mit einer Plattenlochgruppe;
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7b eine Abwandlung der Ausführung von 7a mit einer abgewandelten Plattenlochgruppe.
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1a zeigt einen schematischen Teilschnitt durch eine Knochenplatte 1 mit einer Plattenlochgruppe 10 mit einem Schwenkloch 12 und einem Klemmloch 13, die in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet sind, und wobei in dem Schwenkloch 12 eine Schwenkschraube 2 angeordnet ist und in dem Klemmloch 13 eine Klemmschraube 3 angeordnet ist. Das Schwenkloch 12 umfasst geeigneterweise in einem einem Knochen zugewandten Bereich der Knochenplatte 1 eine Verjüngung 120, die geeineterweise formschlüssig mit dem Kopf 20 der Schwenkschraube 2 ausgebildet ist und das Klemmloch 13 umfasst geeigneterweise eine Verjüngung 130, die geeigneterweise formschlüssig mit dem Kopf 30 der Klemmschraube 3 ausgebildet ist.
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Bei der Ausführung von 1a umfasst die Schwenkschraube 2 einen kugelförmig ausgebildeten Kopf 20, der vorteilhaft abgeflacht ausgebildet ist und außerdem einen Innensechskant 24 zum Drehen der Schraube mit einem geeigneten Werkzeug umfasst. Es ist klar, dass die in 1b ohne die Knochenplatte 1 dargestellte Schwenkschraube 2 ein Gewinde für eine Knochenschraube 25 umfasst.
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Bei der Ausführung von 1a ist in dem Bereich der einem Knochen abgewandten Seite der Knochenplatte 1 des Klemmlochs 13 ein bogenförmiges Senkloch 131 ausgebildet, welches mit einem passend geformten bogenförmigen Senkkopf 31 des Kopfes 30 der Klemmschraube 3 korrespondiert, wobei an die Verjüngung 130 des Klemmloches 13 anschließend das Klemmloch 13 zylindrisch ausgebildet ist und in dem zylindrisch ausgebildeten Bereich des Klemmlochs 13 ein zylindrisches Innenspitzgewinde 132 ausgebildet ist, das mit einem zylindrischen Außenspitzgewinde 32 der Klemmschraube 3 korrespondiert, das sich an dem Kopf 30 der Klemmschraube 3 nach unten anschließt.
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Die Klemmschraube 3 ohne die Knochenplatte 1 mit dem Kopf 30, dem bogenförmigen Senkkopf 31 des Kopfes 30 und dem zylindrischen Außenspitzgewinde 32 ist schematisch in 1c dargestellt, wobei die Klemmschraube 3 außerdem in ihrem Kopf 30 einen Innensechskant 34 aufweist und ein Gewinde für eine Knochenschraube 35 umfasst.
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Bei der Ausführung von 1 ist der Kopf 30 der Klemmschraube 3 vorteilhaft formschlüssig zu dem Kopf 20 der Schwenkschraube 2 ausgebildet und dementsprechend auch das Klemmloch 13 mit der entsprechend ausgebildeten Verjüngung 130, formschlüssig mit dem Kopf 30 der Klemmschraube 3 ausgebildet.
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Die Ausführung von 1 der Knochenplatte 1, der Plattenlochgruppe 10 und dem Schwenkloch 12 und dem Klemmloch 13 und der Schwenkschraube 2 und der Klemmschraube 3 ist besonders vorteilhaft, nachdem durch die formschlüssige Ausbildung des Kopfes 20 der Schwenkschraube 2 mit dem Schwenkloch 12 und dem Kopf 30 der Klemmschraube 3 und außerdem durch die formschlüssige Ausbildung des Kopfes 30 der Klemmschraube 3 mit dem Klemmloch 13 eine besonders stabile und dauerhafte Verklemmung von Knochenplatte 1, Schwenkschraube 2 und Klemmschraube 3 ermöglicht wird.
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2a zeigt eine Abwandlung der Knochenplatte 1 von 1a mit der Schwenkschraube 2 und Klemmschraube 3 und 2b und 2c zeigen jeweils die Schwenkschraube 2 und die Klemmschraube 3 von 2a.
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Die Ausführung der Knochenplatte 1 von 2a ist ähnlich ausgebildet, wie die Knochenplatte 1 von 1a, wobei für identische und ähnliche Ausbildungen identische Bezugszeichen verwendet sind, und wobei für identische Ausbildungen auf die vorstehende Beschreibung von 1 verwiesen wird. Das Gleiche gilt für identische Ausbildungen der Schwenkschraube 2 und der Klemmschraube 3.
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Im Unterschied zu der Ausbildung der Knochenplatte 1 von 1 ist bei der Ausführung von 2 die Verjüngung 130 des Klemmloches 3 durchgehend konisch ausgebildet und in dem konisch ausgebildeten Bereich des Klemmloches 13 ein Innenspitzgewinde 133 ausgebildet, das mit einem Außenspitzgewinde 33 der Klemmschraube 3 korrespondiert, das auf einem konisch ausgebildeten Senkkopf 30 der Klemmschraube 3 ausgebildet ist, der mit dem konisch ausgebildeten Klemmloch 13 korrespondiert.
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In der Ausführung von 2 hat die Knochenplatte 1 gegenüber den Köpfen 20 und 30 der Schwenkschraube 2 und der Klemmschraube 3 außerdem eine Mächtigkeit, so dass die Köpfe 20 und 30 der Schrauben 2 und 3 jeweils vollständig in ihren jeweiligen Löchern 12 und 13 der Plattenlochgruppe 10 versenkbar sind, wodurch vorteilhaft eine ebene Oberseite der Knochenplatte 1 ohne Erhöhungen durch die Schraubenköpfe 20 und 30 bereitgestellt ist.
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Die Ausführungen der vorliegenden Erfindung von 1 und 2 haben gemeinsam, dass ein Abstand zwischen den Löchern 12 und 13 und die Abmessung der Plattenlochgruppe 10 und die Abmessungen der Schraubenköpfe 20 und 30 derart vorbestimmt gewählt sind, dass bei vollständig in die Knochenplatte 1 geschraubten Schrauben 2 und 3 eine winkelstabile Klemmwirkung der Köpfe 20 und 30 untereinander und der Köpfe 20 und 30 mit der Knochenplatte 1 bereitgestellt ist. Es ist klar, dass auch eine Kombination der Ausführungen von 1 und 2 vorteilhaft sein kann, wie beispielsweise eine entsprechend dicker ausgebildete Knochenplatte 1 von 1a, so dass die Schraubenköpfe 20 und 30 der Ausführung von 1 vollständig in die Plattenlochgruppe 10 versenkbar sind.
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3a, b und c zeigen jeweils eine schematische Draufsicht auf einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Knochenplatte 1 mit einer Plattenlochgruppe 10 mit einem Schwenkloch 12 für eine Schwenkschraube 2 und einem Klemmloch 13 für eine Klemmschraube 3, wobei das Schwenkloch 12 und das Klemmloch 13 erfindungsgemäß wenigstens teilweise ineinandergreifend ausgebildet sind, wobei außerdem das Schwenkloch 12 und das Klemmloch 13 in einem vorbestimmten Abstand A voneinander angeordnet sind, so dass bei vollständig in die Löcher 12 und 13 gedrehten Schrauben 2 und 3 die Schrauben 2 und 3 mit ihren Schraubenköpfen 20 und 30 untereinander und mit den Rändern der Löcher 12 und 13 der Knochenplatte 1 verklemmen und eine winkelstabile Fixierung von Schwenkschraube 2 und Klemmschraube 3 bereitgestellt ist.
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Wie vorstehend anhand von 1 und 2 beschrieben umfassen die Löcher 12 und 13 hierbei in dem einem Knochen zugewandten Bereich der Knochenplatte 1 Verjüngungen 120 und 130, die geeignet korrespondierend mit den jeweiligen Schraubenköpfen 20 und 30 ausgebildet sind, und wobei an dem Klemmloch 13 ein bogenförmiges Senkloch 131 und ein zylindrisches Innenspitzgewinde 130 oder ein konisches Innenspitzgewinde 133 ausgebildet sein kann.
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Erfindungsgemäß greifen die Löcher 12 und 13 zumindest in einem ersten Bereich der Knochenplatte 1 die einem Knochen abgewandt ist ineinander, wobei die Löcher 12 und 13 daran anschließend in dem einen Knochen zugewandten Bereich voneinander beabstandet sein können, was schematisch in der Ausführung von 3a dargestellt ist.
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3b zeigt eine Abwandlung der Knochenplatte 1 von 3a, bei der die Plattenlochgruppe 10 vorteilhaft derart ausgebildet ist, dass die ineinandergreifenden Schraubenlöcher 12 und 13 ein zusammenhängendes durchgehendes Loch bilden und 3c zeigt eine besonders vorteilhafte Abwandlung der Ausführung von 3b, bei der in dem Schwenkloch 12 Innenspitzgewindesäulen 121 ausgebildet sind, die einen Formschluss- und/oder Kraftschluss und ein Verklemmen des Kopfes 20 der Schwenkschraube 2 mit der Knochenplatte 1 begünstigen.
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Für eine weitere Begünstigung der Haftreibung und Verklemmung des Kopfes 20 der Schwenkschraube 2 mit der Knochenplatte 1 können außerdem Innenspitzgewindesäulen 21 auf der Oberfläche des Kopfes 20 der Schwenkkopfschraube 2 ausgebildet sein, die auch vorteilhaft korrespondierend zu den Innenspitzgewindesäulen 121 der Ausführung der Knochenplatte 1 von 3c ausgebildet sind.
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Eine schematische Darstellung eines mit Innenspitzgewindesäulen 21 versehenden Kopfes 20 einer Schwenkschraube 2 zeigt 4a und 4b zeigt den Schraubenkopf 20 von 4a von oben. Natürlich begünstigt der mit Innenspitzgewindesäulen versehende Schraubenkopf 20 der Ausführung der Schwenkschraube 2 von 4 auch eine Haftreibung und Klemmwirkung mit der Knochenplatte 1 von 1, 2, 3a und 3b und mit der Klemmschraube 3 von 1 und 2.
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5a zeigt eine schematische Teildarstellung einer für eine erfindungsgemäße Knochenplatte 1 besonders geeignete Klemmschraube 3 mit dem Schraubenkopf 30 und einen an dem Schraubenkopf 30 ausgebildeten Außenspitzgewinde 33, wobei der Schraubenkopf 30 vollständig konisch ausgebildet ist und besonders für eine Knochenplatte 1 von 2a geeignet ist und 5b zeigt eine schematische Teildarstellung einer Schraube 3 mit dem Schraubenkopf 30, der in einem ersten Bereich konisch 36 ausgebildet ist, an den sich ein zylindrisch ausgebildeter Bereich mit einem zylindrischen Außenspitzgewinde 32 anschließt, wobei die Klemmschraube 3 von 5b besonders geeignet ist für eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Kombination einer Knochenplatte 1 nach 1a und 2a mit einem Klemmloch 13, das in einem ersten Bereich konisch ausgebildet ist und einem daran anschließenden Bereich zylindrisch ausgebildet ist, wobei der zylindrische Bereich des Klemmloches 13 mit einem entsprechenden Innengewinde 32 versehen ist.
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5c zeigt eine schematische Darstellung einer Abwandlung der Klemmschraube 3 von 5b, bei der der Schraubenkopf der Klemmschraube 3 in einem ersten Bereich konisch ausgebildet ist und in einem zweiten anschließenden Bereich zylindrisch ausgebildet ist und in dem zylindrisch ausgebildeten Bereich mit einem zylindrischen Außenspitzgewinde 32 versehen ist. Im Unterschied zu der Klemmschraube 3 von 5b umfasst die Klemmschraube 3 von 5c an ihrem konisch ausgebildeten Kopf 30 anstelle der konischen Oberfläche des Senkkopfes der Klemmschraube 3 von 5b radiäre Außenstege 360, die eine besonders gute Haftreibung und Klemmwirkung zwischen dem Schraubenkopf 30 der Klemmschraube 3 mit der Knochenplatte 1 und dem Schraubenkopf 20 der Schwenkschraube 2 bereitstellen. Es ist klar, dass anstelle der radiären Außenstege 360 der Senkkopf mit einem konischen Außengewinde versehen sein kann.
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6a zeigt eine schematische Teildarstellung einer Knochenplatte 1 nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung, die besonders für Klemmschrauben 3 nach 5c geeignet ist, wobei bei der Knochenplatte 1 von 6a das Klemmloch 13 in einem ersten Bereich konisch ausgebildet ist und in seinem konisch ausgebildeten Bereich ohne Gewinde 136 oder mit einem Innenspitzgewinde versehen sein kann. In einem an den ersten Bereich anschließenden zweiten Bereich ist das Klemmloch 13 dann zylindrisch ausgebildet und mit einem zylindrischen Innenspitzgewinde 132 versehen, das mit dem zylindrischen Außenspitzgewinde 32 der Klemmschraube 3 von 5c korrespondiert, wobei vorteilhaft die Höhe des zylindrischen Bereiches des Klemmlochs 13 der Knochenplatte geringer ist als die Höhe des zylindrischen Bereiches der Klemmschraube 3, so dass der zylindrische Bereich der Klemmschraube 3 bei vollständig in die Knochenplatte 1 gedrehter Klemmschraube 3 die einem Knochen zugewandte Seite der Knochenplatte 1 um einen vorbestimmten Betrag überragt. 6b zeigt hierzu einen Schnitt durch die Knochenplatte 1 entlang der Linie A-B von 6a.
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7a zeigt eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Knochenplatte 1 nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung mit einer Plattenlochgruppe 10, die zwei Schwenklöcher 12 für Schwenkschrauben umfasst und außerdem ein Klemmloch 13 für eine Klemmschraube 3 umfasst, und wobei die Löcher 12 und 13 jeweils ineinandergreifend ausgebildet und angeordnet sind und in einem vorbestimmten Abstand A angeordnet sind. Bei der Ausführung von 7a ist die Plattenlochgruppe 10 beispielshaft und vorteilhaft derart ausgebildet, dass die ineinandergreifenden Schraubenlöcher 12 und 13 ein zusammenhängendes durchgehendes Loch bilden. Wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführung von 1, 2 und 6 ist bei der Ausführung von 7a der Abstand A zwischen Klemmloch 13 und Schwenkloch 12 derart gewählt, dass bei vollständig in die Löcher 12 und 13 gedrehten Schrauben 2 und 3 die Köpfe 20 und 30 der Schrauben 2 und 3 untereinander und mit der Knochenplatte 1 verklemmen, so dass eine winkelstabile Fixierung von Schwenkschraube 2 und Klemmschraube 3 bereitgestellt ist. Es ist klar, dass bei der Ausführung von 7a das Klemmloch 13 gemäß der Ausführung von 1 oder 2 oder 6 ausgebildet sein kann und dass das Schwenkloch 12 gemäß dem Schwenkloch 12 der Ausführung von 3b oder 3c ausgebildet sein kann, wobei das Schwenkloch Innenspitzgewindesäulen 121 umfassen kann, was schematisch in der Ausführung von 7b dargestellt ist. Es ist außerdem klar, dass eine Plattenlochgruppe 10 einer Knochenplatte 1 eine Vielzahl von Schwenklöchern 12 und/oder Klemmlöchern 13 umfassen kann, die jeweils ineinandergreifend ausgebildet sind.
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Es ist klar, dass weitere mechanische Veränderungen der Oberflächen von Schwenkloch, Schwenkschraube, Klemmschraube und Klemmloch einen Reibschluss und/oder Formschluss zwischen Schrauben und/oder zwischen Schraube und Platte erheblich beeinflussen können. Zu solchen mechanischen Veränderungen zählen unter anderem:
- • Verwendung unterschiedlicher Implantatmaterialien wie Reintitan, Titanlegierungen und andere Implantatstahl-Metalllegierungen.
- • Unterschiedliche Oberflächenhärtung verschiedener Komponenten (zum Beispiel besondere Härte der Klemmschraube).
- • Radiäre Gewinde oder radiäre Stege geringer Höhe auf der Oberfläche des Schwenkloches und/oder des Klemmloches. Selbstverständlich können ein oder mehrere Gewinde oder Stege in beliebig anderen Ausrichtungen ausgeführt werden.
- • Längsgewinde oder Längsstege geringer Höhe auf der Oberfläche der Schwenkschraube und/oder der Klemmschraube. Selbstverständlich können ein oder mehrere Gewinde oder Stege in beliebig anderen Ausrichtungen ausgeführt werden.
- • Oberflächenrauhigkeit des Schwenkloches und/oder des Klemmloches und/oder des Schwenkschraubenkopfes und/oder des Klemmschraubensenkkopfes (z. B. durch Sandstrahlen).
- • Weiche Oberfläche des Rundkopfes der Schwenkschraube (damit ein härteres Gewinde des Konus der Klemmschraube sich in den weicheren Kugelkopf einkerben kann).
- • Ummantelung des Kugelkopfes der Schwenkschraube mit einem biokompatiblem nichtmetallischem Material (beispielsweise Polypropylen) oder einem Übergangsmetall (beispielsweise Tantal). Es ist klar, dass auch resorbierbare biokompatible Materialien für die Ummantelung des Kugelkopfes verwendet werden können (beispielsweise Laktid). Durch die Ummantelung des Kugelkopfes der Schwenkschraube kann sich ein Gewinde am Klemmschraubenkopf formschlüssig in den weicheren Mantel auf dem Schwenkschraubenkopf eingraben. Das biokompatible Material sollte eine raue und verschleißarme Oberfläche aufweisen.
- • Veränderung der Gewindeformen wie zum Beispiel PG-Gewinde, NPT-Gewinde, Trapezgewinde, Kugelgewinde.
- • Veränderung der Klemmschraubengeometrie wie zum Beispiel Ausgestaltung als Linsenkopf oder Birnenkopf oder Veränderung der Schraubenkopfgeometrie im Sinne einer zum Schraubenkopf konkaven oder konkavähnlichen Freiform der Kopfgeometrie, um einen Formschluss zum Kopf der Schwenkschraube zu erreichen.
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Um während einer Operation eine möglichst einfache Handhabung des neuen Knochenplatten -Schrauben-Systems zu erreichen, wird außerdem eine vorteilhafte Markierung der Platten und Schrauben vorgeschlagen. Hierdurch soll eine möglichst einfache Anlagerung der Platte und Besetzung von Schraubenlöchern mit Knochenschrauben erreicht werden. Die Kennzeichnung oder Markierung kann beispielsweise durch Gravur und/oder Drucktechnik und/oder galvanisch erfolgen.
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Die Knochenplatte kann außerdem vorteilhaft die nachfolgend genannten Merkmale von Platten zur Osteosynthese umfassen:
- • Anatomisch geformte Platten in Gelenkbereichen von Röhrenknochen, zum Beispiel von langen Röhrenknochen der Extremitäten
- • Materialausgleich zwischen Plattenlöchern oder Plattenlochgruppen, um intraoperativ eine Verbiegungen im Zwischenlochbereich günstig zu ermöglichen
- • Kleine Löcher in Platten, um 1) eine orientierende Fixierung der Platte an den Knochen, zum Beispiel mit Hilfe von Drähten, zu ermöglichen und 2) Fäden oder Anker an die Platte fixieren zu können.
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Die Knochenplatte kann schonend mit Hilfe von Zielbügeln minimalinvasiv eingebracht werden. Um das Platten-Schrauben-System der vorgeschlagenen Erfindung möglichst sicher einzubringen, sind außerdem besonders ausgebildete Zielbügel wünschenswert. Nachfolgende Merkmale kennzeichnen unter anderem einen für das erfindungsgemäße Platten-Schrauben-System vorteilhaft ausgebildeten Zielbügel.
- • Zielbügel mit Haltevorrichtung für die Platte.
- • Haltevorrichtung für die Platte kann beispielsweise mit Hilfe von Gewinden an Hülsen, welche in einem Klemmloch oder mehreren Klemmlöchern greifen, an der Platte befestigt werden
- • Zielbügel enthält ein oder mehrere kleine Zusatzlöcher für Drähte zur vorübergehenden Plattenfixation
- • Zielbügel ist durch unterschiedliche Markierungen für Schwenkschrauben und Klemmschrauben gekennzeichnet. Markierungen können beispielsweise durch Gravur und/oder Drucktechnik erzeugt werden.
- • An den Zielbügel können eine oder mehrere aufsetzbare Backen zum Einbringen von Schwenklöchern fixiert werden. Eine aufsetzbare Backe ist mit einer Vorrichtung versehen, welche als variabel einstellbare Zielvorrichtung für Schwenkschrauben verwendet werden kann. Die Zielvorrichtung führt beispielsweise eine Buchse (zur Aufnahme von Bohrhülsen oder Hülsen zur Schraubenführung) senkrecht auf einer gekrümmten Fläche eines Kugelsegmentes, dessen Kugelmittelpunkt mit dem Mittelpunkt des Schwenkschraubenloches übereinstimmt oder annähernd übereinstimmt.
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Die Knochenplatte kann insbesondere vorteilhaft bei Radiusbrüchen, Humerusbrüchen, Femurbrüchen oder Tibiabrüchen eingesetzt werden. Um in Gelenknähe häufig verwendete Bohrrichtungen und Schraubenlängen vorgeben zu können, ist ein Plattenaufsatz wünschenswert, der günstige Bohrrichtungen für Schwenklöcher und Klemmlöcher berücksichtigt. Merkmale eines hierfür besonders geeigneten Plattenaufsatzes sind:
- • Der Plattenaufsatz hat eine vielfache Dicke der Platte (zum Beispiel 3fach) und enthält Bohrungen in Richtungen, welche typischerweise oder günstig in der jeweiligen Gelenkregionen verwendet werden können
- • Der Plattenaufsatz enthält Markierungen für Schwenklöcher und Klemmlöcher
- • Der Plattenaufsatz kann mit Kennzeichnungen für häufige Schraubenlängen versehen sein. Die Kennzeichnung kann beispielsweise durch Gravur und/oder Drucktechnik angebracht werden.
- • Der Plattenaufsatz enthält ein oder mehrere zusätzliche Löcher für Drähte zur temporären Befestigung der Platte an den Knochen.
- • Ein Klemm- oder Schraubmechanismus erlaubt eine schnelle Kopplung des Plattenaufsatzes an die Platte.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Knochenplatte zur Osteosynthese
- 10
- Plattenlochgruppe
- 12
- Schwenkloch
- 120
- Verjüngung
- 121
- Innenspitzgewindesäule
- 13
- Klemmloch
- 130
- Verjüngung
- 131
- Bogenförmiges Senkloch
- 132
- Zylindrisches Innenspitzgewinde
- 133
- Konisches Innenspitzgewinde
- 136
- Konisches Senkloch
- 2
- Schwenkschraube
- 20
- Kopf
- 21
- Innenspitzgewindesäule
- 24
- Innensechskant
- 25
- Gewinde für Knochenschraube
- 3
- Klemmschraube
- 30
- Kopf
- 31
- Bogenförmiger Senkkopf
- 32
- Zylindrisches Außenspitzgewinde
- 33
- Konisches Außenspitzgewinde
- 34
- Innensechskant
- 35
- Gewinde für Knochenschraube
- 36
- Konischer Senkkopf
- 360
- Radiäre Außenstege
