DE3113639A1

DE3113639A1 - Osteosynthetische kompressionsplatte

Info

Publication number: DE3113639A1
Application number: DE19813113639
Authority: DE
Inventors: Rolf A. 4571 Aetigen Wenk
Original assignee: Wilh Wenk AG
Current assignee: Synthes Produktions GmbH
Priority date: 1980-04-14
Filing date: 1981-04-04
Publication date: 1982-05-06
Also published as: GB2075844B; DE3113639C2; AT381854B; CA1163514A; ES257663U; ATA131281A; ES257663Y; CH645013A5; FR2480106B1; FR2480106A1; GB2075844A; US4408601A

Description

Osteosynthetische Kompressionsplatte

Die Erfindung bezieht sich auf eine osteosynthetische Kompressionsplatte gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Osteosynthetische Kompressions- oder Druckplatten, welche als Schraubenlöcher für Senk-Knochenschrauben mit einem Kugelkopf entweder Rundlöcher mit dem Kugelkopf entsprechendem kugeligem Sitz oder schlitzförmige, sich in der Plattenlängsrichtung erstreckende und eine Gleitbewegung ermöglichende Löcher aufweisen, sind seit längerem bekannt und stehen zur Gewährleistung eines knöchernen Kontakts unter Kompression im Frakturbereich in Gebrauch. Zur anfänglichen Druckerzeugung, d.h. zum Zusammenpressen der beiden Knochenteile der Fraktur, wird im einen Fall eine besondere, von aussen an die Kompressionsplatte angesetzte Spannvorrichtung verwendet, die nach der festen Verschraubung der Kompressionsp.latte mit den Knochenteilen wieder entfernt wird. Im andern Fall werden gemäss des CIl-PS 462 375 Kompressionsplatten verwendet., bei- welchen die den Schraubensitz bildende, entsprechend dem Kugelkopf der Schraube als horizontaler llalbzy 1 i ader ausgebildete Ansenkung jedes Schiebe-

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Schlitzes an dein von der Fraktur abgewandten ScItJitzciulc eine durch einen schrägen Halbzylinder gebildete Anschrägung aufweist, deren Neigung derart ist, dass beim Einsenken des Schraubenkopfs an diesem Ende des Schiebeschlitzes die Platte zwangsweise in der Längsrichtung von der Frakturstelle weg verschoben wird. Ist die Platte am andern der beiden durch die Fraktur getrennten Knochenteile durch Verschraubung fixiert, dann resultiert aus dieser Längsverschiebung der Platte eine Längsverschiebung des Frakturfragmentes und dadurch ein selbsttätiges Aneinanderpressen der beiden Knochenteile. Zur Fixierung der Platte werden zwecks Vermeidung einer Distraktion der Fraktur in weitere schlitzförmige Löcher der Platte Schrauben in einer sogenannten neutralen Position eingesenkt, d.h. an derjenigen Stelle des schlitzförmigen Lochs, an der die erwähnten schrägen und horizontalen Ilalbzylinder zusammenlaufen.

In der Praxis sind sowohl Kompressionsplatten mit Rundlöchern als auch solche mit schlitzförmigen Löchern, vor allem solche mit Anschrägungen zur Erzielung des beschriebenen Selbstspanneffektes, gebräuchlich. Je nach Art der Fraktur wird der Chirurg eine Rundlochfixierung mit dem Vorteil einer starren Verbindung zwischen Schraube/Knochen und Platte und geringem erforderlichem Druck von der Platte auf den Knochen einer Gleitschlitzfixierung mit dem Vorteil einer seihst tat. igen

Kompression und einer Vermeidung jeglichen Sperrens gegen das Schliessen des Frakturspaltes vorziehen. Denn dem Nachteil eines Sperreffektes bei der Rundlochfixierung sowie einer Aufhebung der Kompression oder gar einer Distraktion bei exzentrischem Einsetzen der Schraube in das Plattenloch steht der Nachteil einer üistraktion bei der Gleitschlitzfixierung bei nicht genauer Plazierung der Schraube in die neutrale Position und einer Lockerung der Schraube im Laufe der Zeit gegenüber.

Um zur optimalen Immobilisation des Frakturbereichs wahlweise Befestigungslöcher runder oder schlitzförmiger Ausbildung anwenden zu können, müssen deshalb Kompressionsplatten beider Arten zur Verfügung stehen. Abgesehen von der damit verbundenen Kostenerhöhung wird dadurch auch das Anbringen der Kompressionsplatte in vielen Fällen unnötig erschwert, wenn der Chirurg erst beim Einsetzen der Schrauben bzw. dem Vorbohren des Knochenteils nach dem anpassenden Biegen der Platte entscheiden kann, welche Lochkonfiguration die vorteilhafteste ist.

Hs ist zwar aus der CII-PS 515'032 bekannt, nur einen Teil der Schraubenlöcher der Kompressionsplatte als schlitzartige Löcher und die übrigen Schraubenlöcher als Rundlöcher auszubilden, so dass nach dein zuletzt erfolgenden Eindrehen der Senk-Knochenschrauben in die Rundlöcher die Kompressionsplatte

naturgemäss unverrückbar auf den Knochcnteilen fixiert ist. Solche Kompressionsplatten haben jedoch den Nachteil, dass sie nicht mehr universell verwendbar sind, weil je nach Art der Knochenteile und der Fraktur die schlitzartigen Löcher und damit auch die Rundlöcher sich an unterschiedlichen Stellen längs der Kompressionsplatte befinden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Kompressionsplattc der eingangs genannten Art zu schaffen, die ausschliesslich mit schlitzartigen Löchern für dazu passende Senk-Knochenschrauben mit Kugelköpfen versehen sein kann, jedoch eine unverrückbare Fixierung der Platte bezüglich der Schrauben nach Art von Rundlöchern ermöglicht.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst.

Wie nachstehend durch Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnungen erläutert, vereinigt die erfindungsgemässe Kompressionsplatte die Vorteile von Platten mit Rundlöchern und schlitzartigen Löchern, vermeidet deren Nachteile weitgehend und weist darüberhinaus den wesentlichen Vorteil auf, bei universeller Verwendbarkeit abgesehen von

unterschiedlichen Längen- und Breitenabmessungen nur in einer einzigen, ohne Mehrkosten herstellbaren Ausführungsform vorliegen zu können.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Abschnitts einer längs ihrer Mittellinie geschnittenen Kompressionsplatte, deren Schiebeschlitz am einen Schlitzende eine Anschrägung und am andern Schlitzende eine kegelige, tiefere Ansenkung aufweist,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die obere Fläche des Abschnitts der Kompressionsplatte der Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Schiebeschlitz der Fig. 1 mit Darstellung von Werkzeuglinien bei der Herstellung der Anschrägung und der Ansenkung,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Schiebeschlitz der Fig. 1 mit einer vollständig eingesenkten, die Kompressionsplatte fixierenden Senk-Knochenschraube,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung entsprechend Fig. 1, jedoch mit einer kugeligen Ansenkung des Schiebeschlitzes,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch den Schiebeschlitz tier Fig. 5 mit Darstellung von Wcrkzeuglini.cn bei der Herstellung der Anschrägung und der Ansenkung,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch den Schiebeschlitz der Fig* 5 mit einer vollständig eingesenkten, die Kompressionsplatte fixierenden Senk-Knochenschraube,

Fig. 8 einen Längsschnitt entsprechend Fig. 7 mit einer schräg zur Kompressionsplatte eingesenkten Senk-Knochenschraube.

In Fig. 1 ist in einer perspektivischen Darstellung ein

^{: f} Schiebe- oder Längsschlitz 1 eines Abschnitts einer längs

ihrer Mittellinie aufgeschnittenen osteosynthetischen Kom-'' pressionsplatte 2 gezeigt, wobei im übrigen die Platte 2 in bekannter Weise mit mehreren längs der Pkitte beidseits ihrer Mitte geradlinig angeordneten oder gegenüber ihrer Mittellinie wechselseitig versetzten Schiebeschlitzen versehen ist. Der dargestellte Sch LebeschiiIz ist zur Aufnahme einer Knochenschraube mit kugeliger Auflagefläche bestimmt und weist an seinem einen Ende, nämlich dem von der Fraktur abgewandten Ende, in ebenfalls bekannter Weise Cvgl. CII-PS 462*375) eine Anschrägung 3 auf. Die Anschrägung 3 dient in der eingangs beschriebenen Weise dazu, durch Anziehen der in ein von zwei

aneinander zu pressenden Knochenteilen teilweise eingeschraubten Knochenschraube die am andern Knochenteil fixierte Platte 2 bezüglich des betreffenden Knochenteils in Längsrichtung zu verschieben und dadurch die beiden Knochenteile ohne Verx^endung einer äusseren Spannvorrichtung aneinander zu drücken. In Fig. 2 ist der Schiebeschlitz 1 der Fig. 1 in Draufsicht dargestellt.

An seinem anderen, der Fraktur zugewandten Ende weist der Schiebeschlitz 1 eine kegelige Auflage- und Endanschlagfläche 4 auf, die jedoch im Gegensatz zu den Endanschlagflächen der beispielsweise aus der CH-PS 462'375 bekannten Schiebeschlitze zu einer kegeligen Ansenkung 5 gehört, welche tiefer liegt als die Begrenzungsflächen für die Knochenschraube im mittleren Teil des Schiebeschlitzes 1 und die demnach die Auflagefläche der Knochenschraube über einen Winkelbereich in der Umfangsrichtung von mehr als 180 umgreift. In Fig. 1 ist die Kante, welche die kegelige Ansenkung 5 mit dem mittleren Teil des Schiebeschlitzes 1 bildet, als Linie 6 dargestellt. Somit cM'streckt sich die Auflagefläche 4 zwischen den beiden Linien bzw. Kanten (> über einen Winkeligere ich b von mehr als L8U , wie dies aus l^;ig. 2 ersichtlich ist.

Die Herstellung und Ausbildung des in Fig. 1 dargestellten Schiebeschlitzes und insbesondere dessen Ansenkung 5 mit der

Auflagefläche 4 kann im weitern anhand des in Fig. 3 dargestellten Längsschnitts erläutert werden. Mit einem ZyLimlerfräser wird zuerst die Langlochöffnung des Schiebeschlitzes ausgefräst. Hierauf wird mit Hilfe eines durch eine strichpunktierte Linie 7 angedeuteten Kugelfräsers die im Schnitt geradlinige Anschrägung 3 mit einem geneigten Fräservorschub aus der Platte 2 bis auf eine bestimmte Tiefe 8 ausgefräst, wonach der Kugelfräser über eine kurze Strecke horizontal, in Fig. 3 nach rechts, verschoben und dann entfernt wird. Schliesslich wird mit einem Senkfräser, der durch eine strichpunktierte Linie 9 angedeutet ist, die Ansenkung 5 der l^;:ig. mit der Auflagefläche 4 erzeugt. Wie aus den in Fig. 1 perspektivisch und in Fig. 3 in Ansicht dargestellten Begrenzungslinien der Anschrägung 3, des darauf folgenden mittleren Teils des Schiebeschlitzes gemäss Linie 10 und der den Schicbeschlitz abschliessenden Auflagefläche 4 der Ansenkung 5 ersichtlich ist, liegt die Auflagefläche der Ansenkung 5 um eine Distanz d tiefer als die Auflagefläche im mittleren Teil des Schiebeschlitzes. Eine untere Anschrägung 11 ist dazu vorgesehen, eine Schrägstellung einer in die Ansenkung 5 eingesetzten Knochenschraube zu ermöglichen, wie dies anhand der Fig. 8 noch näher erläutert wird.

In Fig. 4 ist eine in die Ansenkung 5 vollständig eingesenkte und in ein Knochenteil 12 geschraubte Knochenschraube 13 mit

kugelförmigem Kopf 14 dargestellt. Durch diese wird wie bei einem Rundloch eine gute Fixation und Ruhigstellung der Fraktur bei geringstem Druck der Platte 2 auf das Knochenteil 12 erzielt. Weitere Verwendungsmöglichkeiten und Vorteile des Schiebeschlitzes gemäss den Fig. 1 bis 4 werden nachstehend zusammen mit den Fig. 5 bis 8 beschrieben.

In Fig. 5 ist in einer perspektivischen Darstellung eine andere Ausführungsform des Schiebe- oder Lüngsschlitzcs 1 der Kompressionsplatte 2 dargestellt, bei welchem das der Fraktur zugewandte Ende eine kugelige Auflage- und Endanschlagfläche 4' aufweist, die zu einer kugeligen Ansenkung 5' gehört. Die Ansenkung 5' liegt ebenfalls tiefer als die ßegrenzungsflachen für die Knochenschraube im mittleren Teil des Schiebeschlitzes 1' und umgreift demnach die Auflagefläche der Knochenschraube über einen Winkelbereich in der Uinfangsrichtung von mehr als 180°, wie dies in Fig. 2 für die kegelige Ansenkung 5 dargestellt ist. In Fig. 5 ist die Kante, welche die kugelige Ansenkung 5' mit dem mittleren Teil des Schiebeschlitzes 1' bildet, als Linie 6' dargestellt.

Die Herstellung und Ausbildung des Schiebeschlitzes 1' der Fig. 5 ist entsprechend der Fig. 3 in Fig. 6 dargestellt, wobei zuerst mit einem Zylinder fräser die Oeffnung des Schicbeschlitzes ausgefräst wird. Hierauf wird wiederum mit Hilfe

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eines durch die strichpunktierte Linie 7 angedeuteten Kugelfräsers eine im Schnitt konkav gekrümmte Anschrägung 3' mit einem variabel geneigten Fräservorschub aus der Platte 2 bis auf eine bestimmte Tiefe 8 ausgefräst, wonach der Kugel fräser über eine kurze Strecke horizontal, in Fig. 5 nach rechts, verschoben und dann entfernt wird. Schliesslich \\rird mit dem gleichen, durch eine strichpunktierte Linie 15 angedeuteten Kugelfräser an einer weiter horizontal verschobenen Stelle die Ansenkung 5^f durch Vertikalvorschub ausgefräst und damit die Auflagefläche 4^! erzeugt. Wie aus der Begrenzungslinie der Auflagefläche im mittleren Teil des Schiebeschlitzes 1' und dem horizontalen Abschnitt der Begrcnr.ungsl.inie der Auflagefläche 4' Ln I" i g. () ersieht lieh ist, liegt die Auflagefläche 4' der Ansenkung 5' um eine Distanz tiefer als die Auflagefläche für die Knochenschraube gemäss Linie 10 im mittleren Teil. Mit 11 ist wiederum eine untere Anschrägung der Ansenkung 5' bezeichnet.

Die in den Fig. 5 und 6 dargestellte gekrümmte Anschrägung 3¹ bewirkt, dass sich die für eine bestimmte Zugkraft der Platte I erforderliche Axialkraft längs dus Kompressionsweges, d.h. des durch das Einsenken der Knochenschraube bewirkten Verschiebungsweges der Platte 2, ändert, woj'.cj'.on sie Ιτί der ^e rad I ι nigoii Anschrugung 3 der lig. I und 3 natürlich konstant ist. Zufolge der konkaven Anschrägung 3' nach

den Fig. 5 und 6 ist die erforderliche Axialkraft der Knochenschraube vorerst grosser als bei Fig. 1 und 3, wird aber mit zunehmendem Kompressionsweg kleiner als bei Fig. 1 und 3. Da jedoch bei Kompressionsbeginn die Platte 2 eine kleinere Zugkraft ausüben muss als am Ende der Kompression, wird mit der Ausführungsform der Anschrägung 3' der Fig. 5 und 6 erreicht, dass mit relativ kleiner Axialkraft, der Knochenschraube eine hohe Zugkraft der Platte 2 erzeugt werden kann.

In Fig. 7 ist entsprechend der Fig. 4 die in die Ansenkung 5' vollständig eingesenkte und in das Knochenteil 12 geschraubte Knochenschraube 13 mit kugelförmigem Kopf 14 dargestellt.

Die Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Kompressionsplatte ergeben sich wie folgt. Bs ist bereits erwähnt worden, dass in bekannter Weise die Knochenschraube 13 derart durch den Schiebeschlitz 1 bzw. 1' in das betreffende Knochenteil 12 eingesenkt werden kann, dass beim Eindrehen der Schraube ihr Kugelkopf 14 längs der halbzylindrischen bzw. gekrümmten Anschrägung 3 bzw. 5' gleitet und hierauf auf der durch die Linie 10 (Tig. 3, (>) angedeuteten, ebenfalls halbzylindrischen Auflagefläche ruht, wodurch die Platte 2 bezüglich des Knochenteils 12 nach links verschoben wird und damit den andern, nicht dargestellten Knochenteil zum Knochenteil 12 zieht, um den Frakturspalt zu schliessen. Falls diese Ver-

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Schiebung von bekannterweise etwa 1 mm zur Schliessung des Frakturspaltes nicht ausreicht, kann in gleicher Weise in einem weiteren Schiebeschlitz eine Nachkompression erzeugt werden. Zur endgültigen Fixierung der Platte 2 auf dem Knochenteil 12 wird nun aber in einem weiteren Schiobcsch1itζ 1 bzw'. .1' eine Knochenschraube nicht in ti ic sogenannte neutrale Position gesetzt, nämlich an die Stelle, an der der UaIbzylinder der Anschrägung 3 bzw. 3' und der horizontale llalbzylinder (Linie 10) zusammenlaufen, sondern in die Ansenkung 5 bzw. 5', wie dies in den Fig. 4 und 7 dargestellt ist. Dadurch wird bei minimalem Druck eine gute Fixation der Knochenteile erzielt.

Dieselbe Kompressionsplatte 2 kann vom Chirurgen während der Operation, wenn es durch die Gegebenheiten der Fraktur als zweckmässig erscheint, aber auch entsprechend einer Rund lochplatte eingesetzt werden, indem zum Zusammenpressen der Knochenteile eine äussere, nachträglich wieder entfernte Spannvorrichtung verwendet wird und zur Fixierung der Platte Schrauben nur in die Ansenkungen 5 bzw. 5' eingesetzt werden. Zudem erlaubt es die vorliegende Kompressionsplatte, auch bei der Verwendung einer äusseren Spannvorrichtung vorerst, d.h. bis zur definitiven Festlegung der Knochenteile, eine Gleitfixierung mittels des Schiebeteils des Schiebeschlitzes 1 bzw. 1' vorzunehmen und eine endgültige Fixierung mittels in die Ansenkungen 5 bzw. 5' eingesetzter Schrauben vorzunehmen.

Beim Einsetzen einer Knochenschraube 13 in die frakturnahe kugelige Ansenkung 5' kann unter Berücksichtigung normaler Fertigungstoleranzen für den kugelförmigen Schraubenkopf 14 und für die diesem geometrisch angepasste kugelige Ansenkung 5' eine DLstraktion der Fraktur ohne weiteres verhindert werden. 'Hierzu wird mittels einer in die Ansenkung 5^! passenden Bohr lehre die Schraube exzentrisch in der Schlitzachse in Gegenrichtung der Fraktur in die kugelige Ansenkung 5' der Fig. 5 und 6 eingesetzt. Dadurch kann eine minimale Kompression in Richtung der Fraktur und damit eine Aufrechterhaltung der statischen Druckbelastung der Knochenkortikalis erzielt werden.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, besteht zudem die Möglichkeit, bei zentrischem Einsetzen der Schraube 13 in die kugelige Ansenkuiig 5' der mil dor unteren Anschrägung 11 versehenen Platte 2 eine allseitige Schrägstellung der Schraube vorzunehmen. Dies hat den Vorteil, dass eine abstützende oder selbstspannende Funktion erreicht \vird, oder dass mit der Schraubenspitze ein Trümmerfrakturgebiet gemieden wird.

Somit sieht die vorliegende Erfindung eine Kompressionsplatte vor, die einheitlich mit Löchern gleicher Art, nämlich'den beschriebenen ScIii ebescli 1 i tzcn 1 bzw. 1', verschen ist und die dem Chirurgen die freie Wahl lässt, jedes Loch als Gleit-

schlitz und/oder Fixierloch im Sinne eines angesenkten Rundloches zu benutzen. Zudem hat die erf .i ndungsgemnssc Ausbildung der Kompressionsplatto keine Erhöhung der Horst οI lungs kos ton zur Folge, da die beschriebene Ansenkung im gleichen-Arbeitsgang z.B. auf einer numerisch gesteuerten Fräsmaschine, herstellbar ist.

-Ab-

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Claims

DR. WEBER

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WiIh. Wenk A.G.

CH-4614 Hägendorf (Schweiz)

Patentansprüche

Osteosynthetisehe Kompressionsplatte mit mehreren in Längsrichtung der Platte angeordneten schlitzartigen Löchern mit Auflageflächen für Senk-Knochenschrauben mit Kugelkopf, dadurch gekennzeichnet, dass jedes schlitzartige Loch

(1) in seinem frakturnahen Endbereich eine kegelige oder kugelige Ansenkung (5,5') aufweist, welche eine die axiale Endlage des Kopfs (14) der Senk-Knochenschraube (13) bestimmende Tiefe hat, die grosser ist als diejenige im übrigen Teil des schlitzartigen Lochs (1), und deren Auflagefläche für den Kopf (14) der Senk-Knochenschraube (13) in einem Umfangswinkelbereich (b) von mehr als 180° liegt.
2. Kompressionsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das schlitzartige Loch (1) in dem mit der Ansenkung (5,5') versehenen Endbereich der Kompressionsplatte

(2) auf deren Unterseite eine in Längsrichtung angeschrägte Endfläche (11) hat, um eine Schrägstellung der in die Ansenkung (5,5') eingeführten Senk-Knochenschraube (13) zu ermöglichen.