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Schraubendreher und Innenmehrkantschraube
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für die Chirurgie Die Erfindung betrifft einen ,bohraubendreher und
eine Innenmehrkantschraube für die- Chirurgie, mit einem in den Kopf der Innenmehrkantschraube
einzuführenden Endab schnitt des Schraubendrehers.
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In der Chirurgie werden bekanntlich bei Knochenbrüchen im allgemeinen
an der Bruchstelle Metallplatten angeordnet und zu beiden Seiten des Bruches mit
dem Knochen verschraubt. Als Schrauben werden die auf allen Gebieten der Technik
bekannten Innensechskantschrauben verwendet, die mittels eines Schraubendrehers
mit einem als Außensechskant ausgebildeten Schraubendreher in die Platte und den
Knochen eingeschraubt werden. Nach Verheilen des Knochenbruches muß die Metallplatte
mit den Schrauben entfernt werden. Im allgemeinen erfolgt dies nach einigen Monaten.
In dieser Zeit hat sich auch das Gewebe vollständig erneuert. Da es erforderlich
ist, das Außenmehrkant des Schraubendrehers stets senkrecht zur Achse des Innensechskantes
der Schraube einzuführen, ist zum Entfernen der Platte und der Schrauben stets ein
relativ großer Gewebe schnitt vorzunehmen, damit die Schraubenköpfe in axialer Richtung
des Schraubendrehers und des Innensechskantes des Schraubenkopfes freigelegt sind.
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Zum Entfernen der Metallplatte genügt im allgemeinen ein viel kleinerer
Gewebe schnitt. Es ist ohne weiteres verständlich, daß derartige Gewebe schnitte
bei einer postoperativen Behandlung möglichst klein sein sollen, zumal die Nachbehandlungszeit
auch möglichst klein sein sollte.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Schraubendreher
zu schaffen, der es ermöglicht, mittels eines kleinen Gewebe schnittes diese Schrauben
zu entfernen, der im Idealfall wesentlich kleiner ist als der Schnitt, der zum Einbringen
der betreffenden Metallplatte erforderlich war. Der Erfindung liegt weiterhin die
Aufgabe zugrunde, diese Schrauben im Sinne möglichst kleiner Gewebe schnitte auszubilden,
wobei die gegenseitige Anpassung von Schraubendreher und Schraube nach dem Prinzip
von Schlüssel und Schloß zu berücksichtigen ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der größte
Querschnitt des Endabschnittes des Schraubendrehers komplementär zu der Innenmehrkantlinie
des Schraubenkopfes ausgebildet ist, durch die Eckpunkte des größten Querschnittes
Kreisbögen von Großkreisen einer Kugel gelegt sind, deren Mittelpunkt auf der Achse
des Schraubendrehers angeordnet ist und daß die Kreisbögen Facettenflächen begrenzen.
Im einfachsten Falle geht der Schaft des Schraubendrehers in ein halbkugelförmiges
Gebilde über, auf dessen Ebene, mit dem Mittelpunkt der Halbkugel
zusammenfallend,
der Schaft des Schraubendrehers auf gesetzt ist. Hierbei hat der Schaft einen kleineren
Durch messer als die Halbkugel. Der Umriß dieses haibkugelförmigen Gebildes in der
Ebene der Halbkugel ist komplementär zu dem Innensechskant des Schraubenkopfes ausgebildet,
das einem prismatischen Körper mit dem Umriß eines regelmäßigen Sechseckes entspricht.
Unter komplementär im Sinne der Erfindung ist zu verstehen, daß eine Ausbildung
nach dem Prinzip von Schlüssel und Schloß getroffen ist.
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Durch diese Eckpunkte des Umrisses in der Ebene der Halbkugel sind
die Halbkreise der Halbkugel gelegt, die in Ebenen verlaufen, die durch die Achse
des Schaftes des Schraubendrehers gelegt sind. Anstelle der Halbkugel kann auch
eine Kugelkalotte vorgesehen sein. Ganz allgemein sind durch die Eckpunkte des größten
Querschnittes Kreisbögen von Großkreisen gelegt, wobei der Mittelpunkt der Kugel
auf der Achse des Schaftes des Schraubendrehers verläuft, Unter Facettenflächen
sind im Sinne der Erfindung die Flächen zu verstehen, die von den Kreisbögen begrenzt
sind und durch die geradlinige Verbindung der Schnittpunkte dieser Kreisbögen mit
den zur Achse des Schraubendrehers senkrecht verlaufenden Ebenen gegeben iste Durch
diese Maßnahmen wird erreicht, daß durch einen kleinen Gewebeschnitt hindurch der
Endabschnitt des Schraubendrehers in den Schraubenkopf infolge der Elastizität des
Gewebes eingeführt werden kann. Hierbei ist ohne weiteres möglich durch das Gewebe
hindurch das Innenkant der Schraubenköpfe zu ertasten,
sodaß eine
visuelle Kontrolle nicht erforderlich ist. Dadurch, daß der Endabschnitt als haibkugelförmiges
Gebilde mit einem komplementären Umriß in der oben definierten Ebene ausgebildet
ist, kann einerseits der Schraubendreher geneigt zur Achse des Innensechskantes
des Schraubenkopfes eingeführt werden und nimmt auf Grund der komplementären Ausbildung
bei einer Drehbewegung die Schraube mit, wobei beide, Schraube und Schraubendreher
gewissermaßen nach Art eines kardanischen Gelenkes zusammenwirken. Wesentlich ist
hierbei, daß aufgrund der Knochenstruktur keine großen Drehmomente erforderlich
sind, wie sie zum Beispiel auf dem Gebiete des Maschinenbaus beim Lösen von Schrauben
erforderlich sind. Da eine Mitnahme der Schraube bei unterschiedlichen Neigungswinkeln
des Schraubendrehers möglich ist, werden erfindungsgemäß über einen kleinen Gewebe
schnitt sämtliche Innensechskantschrauben entfernt, wobei der Schnitt so gelegt
ist, daß optimal sämtliche Schrauben leicht entfernt werden können. Der Neigungswinkel
zwischen der Achse des Schaftes des Schraubendrehers und der Achse des Innensechskantes
des Schraubenkopfes ist im wesentlichen durch den Durchmesser des Schaftes in Bezug
auf den größten Ruerschnitt vorgegeben. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung
ist der Schaft des Schraubendrehers deshalb so ausgebildet,.
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daß er mit dem größten Querschnitt des Endabschnittes eine umlaufende
Schulter begrenzt.
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Beim Drehen des Schraubendrehers stehen sein Endabschnitt und das
Innensechskant des Schraubenkopfes stets abschnitts-bzw.
bereichsweise
in form- bezw, kraftschlüssigem Eingriff.
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Um diese Bereiche zu vergrößern geht in einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung der Schaft des Schraubendrehers pyramidenstumpfförmig in den größten
Querschnitt des Endabschnittes über, wobei die Kanten des Pyramidenstumpfes durch
die Eckpunkte des größten Querschnittes des Schraubendrehers festgelegt sind.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Bodenbereich
des Innenmehrkantes des Schraubenkopfes komplementär zu den Facettenflächen des
Schraubendrehers ausgebildet. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß beim Eindrehen
der Schrauben die Achse des Schraubendrehers mit der Achse der Schraube fluchtet,
sobald Bodenbereich und Facettenflächen in Eingriff stehen, wobei die formschlüssige
Verbindung und damit die fluchtende Ausrichtung beim weiteren Eindrehen erhalten
bleibt, während das Herausdrehen der Schraube in der erfindungsgemäßen Weise erfolgen
kann.
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Der erfindungsgemäße Schraubendreher bietet zusätzlich noch folgende
Vorteile: durch die nach dem Kardanprinzip erfolgen= de Kraftübertragung folgt die
Schraube dem vorgebohrten Weg im Knochen, auch dann, wenn die Schraubenachse von
der Achse der Bohrung abweicht. Dies ist insbesondere wichtig bei weichem Knochengewebe
(Osteoporose) und auch bei Frakturfixierungen. In vielen Fällen war bisher durch
Ausriß des Knochengewebes keine sichere Fixierung mehr möglich und die Operation
mußte unbefriedigend abgeschlossen werden. Der
erfindungsgemäße
Schraubendreher ist auch insbesondere von Vorteil an unzugänglichen Stellen, wie
zum Beispiel bei der Fixierung von Pfannendachschalen bei Osteoporose, Protrusio
acetabuli oder Hüftdysplasie. Hier war es bisher nur unter erheblichen Schwierigkeiten
möglich, die randständigen Schrauben zu fixieren, was durch den erfindungsgemäßen
Schraubendreher ohne weiteres möglich ist.
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Prinzipiell ist es möglich den erfindungsgemäßen Schraubendreher im
Hinblick auf die bekannten Innensechskantschrauben auszubilden mit den erfindungsgemäßen
Merkmalen.
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Es zeigte sich jedoch, daß es vorteilhaft ist, anstelle des Innensechskantes
ein Innenachtkant usw. für die Schraube und entsprechend ein Außenachtkant usw.
für den größten Querschnitt des Schraubendrehers zu wählen, da hierdurch ein gleichmäßigeres
Drehen und auch eine stetigere Kraftübertragung auf die Schraube sich ergibt. In
einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind deshalb die Nehrkantlinie des
Schraubenkopfes und die komplementäre Mehrkantlinie des Schraubendrehers ein N-Eck,
dessen Anzahl der Ecken größer als sechs ist.
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Das N-Eck kann erfindungsgemäß ein regelmäßiges oder auch ein unregelmäßiges
N-Eck sein, wobei die Anzahl der Ecken gerade oder auch ungerade sein kann.
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Die Erfindung- ist in der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen
erläutert.
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Es zeigen: Fig.la ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Schraubendrehers, Fig.ib eine an sich bekannte, in der Chirurgie verwendete Innensechskantschraube,
Fig.2 ein zweites Ausîührlangsbeispiel des erfindungsgemäßen Schraubendrehersz Fig.3
ein drittes Ausführungsbeispiel und Fig.4 einen axialen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes
Ausführungsbeispiel einer Innenmehrkantschraube Fig.5 den Einsatz des erfindungsgemäßen
Schraubendrehers bei der Fixierung einer Pfannendachschale.
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In Fig.ia ist mit 1 ein erfindungsgemäßer Schraubendreher und in Fig.ib
mit 2 eine an sich bekannte Innensechskantschraube, wie sie in der Chirurgie zum
Einsatz kommt, dargestellt. Der Schraubendreher 1 weist einen Handgriff 3, einen
Schaft 4 und an seinem von dem Handgriff entlegenen Ende einen kugelartigen Endabschnitt
auf, der mit 5 bezeichnet ist. Der Schaft 4 geht im Bereich der Stirnfläche 6 des
kugelartigen Endabschnittes in diesen über. Dieser kugelartige Endabschnitt hat
in dieser Stirnfläche seinen größten Querschnitt und auch einen größeren Querschnitt
als der Schaft 4 selbst. Die Stirnfläche 6 definiert so den größten Querschnitt
des Endabschnittes des SchraubendrehersO Die Umrißlinie der Stirnfläche 6 ist durch
ein regelmäßiges
Sechseck gegeben. Der Durchstoßpunkt der Mittellinie
bzw.
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Achse des Schaftes des Schraubendrehers durch die Stirnfläche 6 definiert
den Mittelpunkt einer Halbkugel, durch den auf der Stirnfläche senkrecht stehend
Halbkreise gelegt sind, die durch die Eckpunkte des Sechseckes gelegt sind. Diese
Bögen der Halbkreise bilden mit den entsprechenden geraden Abschnitten die geschlossenen
Umrandungen von Facettenflächen 7, die dadurch entstehen, daß das Material der Halbkugel
in parallelen Ebenen zu der Stirnfläche 6 unter geradliniger Verbindung der Halbkreisbögen
abgetragen wird.
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Die Innensechskantschraube 2 der Fig.1b hat ein Innensechskant, das
komplementär zu dem Außensechskant, d.h. zu der durch ein regelmäßiges Sechseck
gegebenen Umrißlinie der Stirnfläche 6 ausgebildet ist. Aus diesem Grunde kann der
Schraubendreher zum einen senkrecht eingeführt werden wie dies bei einem Schraubendreher
mit einem Außensechskant möglich ist. Es kann auch in dieser Stellung des Schraubendrehers
die Schraube 2 angezogen bzw. gelöst werden, da der Schraubendreher mit einer Randzone
(in axialer Richtung gesehen) form- und kraftschlüssig das Innensechskant der Schraube
greift. Beim Neigen des Schraubendrehers sind stets einzelne Abschnitte dieser Randzone-in
Eingriff mit dem Innensechskant der Schraube, sodaß in geneigter Stellung der Achse
des Schraubendrehers zu der Achse der Schraube.ein Lösen der Schraube möglich ist.
Diese Neigung ist begrenzt durch das Verhältnis des Durchmessers des
Schaftes
4 zu der die gegenüberliegenden Eckpunkte der Schulter 6 verbindenden Diagonalen#Durch
die unterschiedliche Neigung, die zum Lösen der verschiedenen Schrauben einer Metallplatte
möglich ist, kann durch einen kleinen Gewebe schnitt hindurch das Lösen sämtlicher
Schrauben erfolgen.
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Fig.2 zeigt ein weiteres Ausführungabeispiel des erfindungsgemäßen
Schraubendrehers. Sein kugelartiger Endabschnitt zeigt eine Schulter, die durch
ein regelmäßiges Achteck gegeben ist. Entsprechend muß dann das Innenkant des Schraubenkopfes
ausgebildet sein.
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Fig.3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel. Der Schaft 4 des Schraubendrehers
geht pyramidenstumpfförmig in den größten Querschnitt des Endabschnittes, d.h. in
die Schulter des halbkugelförmigen Endabschnittes (vgl. Ziffer 6 in Fig.1a) über.
Die Kanten 8 des Pyramidenstumpfes sind durch die Eckpunkte 9 der Außenmehrkantlinie
des Schraubendrehers gelegt, die im vorliegenden Falle durch ein regelmäßiges Achteck
gegeben ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß sich der Endabschnitt des Schraubendrehers
nach seiner Einführung in das Innenkant des Schraubenkopfes bei seiner maximal möglichen
Schrägstellung im Bereich des Pyramidenstumpfes zusätzlich an das Innenkant der
Schraube anlegt, sodaß hierdurch eine bessere Kraft- bzw. Drehmomentübertragung
erfolgt Fig.4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schraube im
Längsschnitt. Das Innenmehrkant ii des
Schraubenkopfes 10 ist durch
einen prismatischen Abschnitt 12 und einen kugelartigen Abschnitt 13 gegeben.
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Der Umriß des prismatischen Abschnittes ist durch ein regelmäßiges
Achteck gegeben, dessen untere Stirnfläche die Eckpunkte des kugelartigen Abschnittes
festlegt, durch die Halbkreise gelegt sind, deren Mittelpunkt auf der Durchstoßstelle
der Achse des prismatischen Abschnittes liegt. Dieser Abschnitt ist komplementär
zu dem halbkugelartigen Abschnitt des Schraubendrehers in Fig. 3 ausgebildet.
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Fig.5 zeigt die Fixierung einer Pfannendachschale mittels des erfindungsgemäßen
Schraubendrehers, der mit 4 bezeichnet ist. Aus dieser Fig. ist ersichtlich, daß
der Operateur den jeweils bequemsten Winkel zwischen der Achse des Schraubendrehers
und der Achse der jeweiligen Schraube wählen kann, um den optimalen Sitz der Schraube
herbeizuführen.