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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung eines
Teiles, wie eine Osteosynthese-Platte, auf einen Träger, wie
eine Knochenmasse, mit Hilfe mindestens eines Befestigungselementes,
welches die Gestalt einer gewindeten Stange aufweist, die eine Öffnung durchquert, welche
einen Ring des besagten Teiles aufnimmt, um sich in die Träger-Materie einzuschrauben.
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Die
Osteosynthese-Systeme mit Schraube und Platte müssen die Immobilisierung von
einem oder mehreren Knochen-Fragmenten zueinander gestatten. Es
ist bekannt, Schrauben einzusetzen, die einen kugelförmigen Kopf
aufweisen, welcher mit einer sphärischen
Aufnahme zusammenwirkt, welche in einer Platte vorgesehen ist, und
die Platten in eine Kompression auf dem Knochen zu bringen, bis
die Reibung der Platte auf dem Knochen das Ganze stabilisiert. Diese
Montagen gestatten, einen Implantationswinkel der Schrauben während des
Eingriffs zu wählen
und eine Rückbewegung
und eine Kompression eines isolierten Knochenfragmentes zu gestatten.
Einige Systeme gestatten es, über
die längliche Form
der Aufnahme, die in der Platte realisiert ist, eine Kompression
eines Knochenfragmentes auf einem anderen zu gestatten. Die Schwäche dieser Systeme
liegt in ihrem geringen Widerstand gegenüber Kompressions-Kräften, die
parallel zur Plattenebene ausgeübt
werden.
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Es
ist auch bekannt, eine zweite Generation von Schrauben- und Plattensystemen
einzusetzen, die auch als monoaxial verriegelnde und polyaxial verriegelnde
Systeme bekannt sind, bei denen der Widerstand der Befestigung nicht
nur auf einer Kompression der Platte auf dem Knochen beruht, sondern auf
einer Befestigung der Schraube in der Platte. Diese Systeme gestatten
es, eine Befestigung in einem Abstand vom Knochen zu erhalten, wobei,
für die
am weitesten fortgeschrittenen, die Möglichkeit besteht, einen Implantationswinkel
für die
Schrauben während
der Operation zu wählen,
während
eine ausreichende Stärke
gegenüber
postoperativen Einflüssen erhalten
wird.
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Ein
Beispiel einer monoaxial verriegelnden Vorrichtung ist in dem französischen
Patent FR-A-2,739,151
beschrieben. Eine solche Vorrichtung besteht aus einer Platte, die
aus konisch sich verjüngenden
Löchern
besteht, in denen die konischen gewindeten Köpfe der Schrauben am Ende des
Einschraubens eingespannt sind. Ein solches System, welches eine
Verriegelung durch Einspannung einer konischen Verschraubung in
eine gewindete konische Öffnung
aufweist, zeigt jedoch den Nachteil in der Tatsache, da die Schraube
sowohl in der Platte als auch in dem Knochen eingeschraubt ist,
ein bestehender Abstand zwischen Platte und Knochen nicht mehr weiter
reduziert werden kann. Das Zurückholen
eines Knochen-Fragmentes wird daher unmöglich. Es ergibt sich daraus,
dass der Abstand zwischen der Platte und dem Knochen vor dem Einsetzen
der Schraube eingestellt werden muss, was manchmal schwierig ist.
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Bei
den bestehenden monoaxialen Vorrichtungen wird die Knochen-Verankerung
manchmal verbessert durch Einführen
der Schrauben in Achsen, die untereinander nicht parallel sind,
sondern im Gegenteil, einen divergenten Verlauf in der Art und Weise
aufweisen, dass ein normaler Zug auf die Platte zu keinem Ausreissen
dieser letzteren führt.
Um eine solche Ausrichtung der Schrauben zu erreichen, kann man
in der Platte, bevor sie auf dem Träger fixiert wird, Löcher vorsehen,
deren Achsen nicht orthogonal zur Oberfläche der Platte in solch einer
Art und Weise ausgerichtet sind, dass die Orientierung der Schraube
durch die Öffnung
geliefert wird, die in der besagten Platte vorgesehen ist. Der Chirurg
verfingt dann allerdings über
keinerlei Freiheit in Bezug auf die Orientierung der zu fixierenden
Schraube. Diese vorbestimmte Orientierung kann sich jedoch manchmal
als inkompatibel mit anatomischen Zwängen herausstellen. Darüber hinaus
gestatten die bestehenden Vorrichtungen nicht eine optimale Annäherung der
Platte und des Trägers,
ohne de Koaxialität
zwischen Achse und Platte und Achse des internen Gewindes zu verschlechtern.
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Ein
Beispiel einer Vorrichtung mit polyaxialer Verriegelung ist insbesondere
in dem Patent FR-A-2,790,198 beschrieben. Eine solche Vorrichtung
besteht aus einer Platte, die mit einem Ring versehen ist, der sich
radial während
des Eindrehens der Schraube in einer Weise vergrössert, dass er eine Immobilisierung
des Ringes und nachfolgend der Schraube im Inneren der Öffnung der
Platte gestattet. Das Ausdehnen des Ringes wird durch ein konisches
Gewinde der Schraube und der inneren Bohrung des Ringes erreicht.
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Aus
dem Patent
DE 100 39 767 ist
ebenfalls ein System bekannt, welches einen Ring mit einer äusseren
sphärischen
Form umfasst, welcher sich im Inneren einer Platte orientieren kann,
die eine sphärische
Aufnahme aufweist. Der Ring wird durch eine Schraube durchquert,
deren Kopf sich in einer Bohrung des Ringes einsetzt. Dort ist kein
Verriegelungssystem der Schraube beschrieben.
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Die
US-Patentanmeldung US-A1-2001/037112 beschreibt seinerseits ein
System mit einem Ring, dessen Aussenform sphärisch ist und sich im Inneren
einer Platte orientieren kann, welche eine sphärische Aufnahme umfasst. Der
Ring wird von einer Schraube durchquert, deren Kopf sich in einer
zylindrischen Bohrung des Ringes einfindet. Die Verriegelung wird
durch Ausdehnung des Kopfes der Schraube mit dem Mittel einer zusätzlichen
konischen Schraube erreicht.
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Schliesslich
beschreibt das US-Patent 5,531,554 ein System, welches eine Schraube
mit deformierbarem Kragen umfasst. Der Kragen wird während seines
Einbringens in ein konisches Loch in der Platte zusammengedrückt, bis
er sich über
das besagte Loch hinaus ausdehnen kann und expandiert dann durch
seine Elastizität,
um zu vermeiden, dass die Schraube entfernt wird. Die Rückkehr des Kragens
der Schraube in ihre ursprüngliche
Form verhindert so eine axiale Versetzung der Schraube in dem Sinne
einer Entnahme der Schraube aus der Bohrung in der Platte.
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Es
ist festzuhalten, dass andere Systeme eine Verriegelung durch Einsatz
einer Kraft auf den gewindeten Kopf der Schraube in der Aufnahme
der Platte erreichen. Die notwendige Kraft für die Deformation des Materials
in der Aufnahme ist wesentlich. Darüber hinaus bestehen Risiken
der Loslösung
von metallischen Partikeln, die nicht ausgeschlossen werden können.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, eine Vorrichtung
zur Befestigung eines Teiles auf einem Träger vorzuschlagen, deren Konzeption
eine optimale Annäherung
der Platte an den Träger
gestattet, eine voroperative Orientierung der Schraube und eine
Anordnung und Entfernung der Einheit in einfacher Art und Weise,
wobei ein guter Widerstand gegenüber
dem Ausreissen und den Kräften
erreicht wird, die parallel zur Plattenebene wirken.
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Zu
diesem Zweck hat die Erfindung eine Vorrichtung zur Befestigung
eines Teiles zum Ziel, wie einer Platte für die Osteosynthese, auf einem
Träger, wie
einer Knochenmasse, mit Hilfe mindestens eines Befestigungselementes,
welches die Gestalt einer gewindeten Stange aufweist, die eine Öffnung durchquert,
welche einen Ring des besagten Teiles aufnimmt, um sich in die Träger-Materie
einzuschrauben, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring ein Einschränkungsring
ist, dessen nicht kreisförmiges äusseres
Profil mit dem inneren nicht kreisförmigen Profil der Öffnung des
Teils zusammenwirkt, um während der
Drehung des Ringes in der Bohrung parallel zur Immobilisierung durch
Verklemmung des Ringes in der Öffnung
eine Verschränkung
des Ringes zu bewirken, die eine Immobilisierung des gewindeten Schaftes
gewährleistet.
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Eine
solche Vorrichtung gestattet eine einfache Einrichtung der Schraube,
die vor der Verschränkung
des Ringes nicht in Kontakt mit dem Ring ist. Darüber hinaus
wird das Zusammenbringen des Teils und des Trägers durch ein einfaches Schrauben
erreicht, wobei der Abstand zwischen Platte und Träger frei
eingestellt werden kann. Schliesslich wird das Blockieren mit Hilfe
eines einfachen Werkzeuges erreicht, welches die Drehung des Ringes
sicherstellt.
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Die
Vorrichtung gemäss
der Erfindung gestattet es, ein Verfahren des Setzens einer Vorrichtung
zur Befestigung eines Teiles, wie einer Platte für die Osteosynthese, auf einem
Träger
wie einer Knochenmasse, mit Hilfe eines Befestigungselementes zu
erreichen, welches die Gestalt einer gewindeten Stange aufweist,
die eine Öffnung
durchquert, welche einen Ring des besagten Teiles aufnimmt, um sich
in die Trägermaterie
einzuschrauben, wobei das Verfahren im Einführen des gewindeten Schaftes
in den Ring selber besteht, welcher über eine Öffnung des Teiles verfügt, den
gewindeten Schaft bis zu seiner Endposition einzuschrauben und dann
den Ring in einer Weise zu drehen, dass dies durch Verschränkung des
Ringes eine Immobilisierung des gewindeten Schaftes gewährleistet.
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Die
Erfindung wird sich im Verständnis
leicht aus einer Lesung der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
ergeben, bei der auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht im teilweisen Schnitt einer Vorrichtung gemäss der Erfindung
im zusammengesetzten Zustand der sie bildenden Elemente;
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2 eine
Draufsicht auf den Ring in seiner Öffnung in Abwesenheit von jeglicher
Einschränkung des
Ringes durch die Schraube;
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3 eine
Draufsicht auf den Ring in seiner Öffnung in der Position der
Verschränkung
des Ringes;
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4 eine
Vorderansicht in teilweisem Schnitt der Vorrichtung nach 1 in
nicht zusammengesetztem Zustand der sie bildenden Elemente;
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5 eine
Vorderansicht in teilweisem Schnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels
einer Vorrichtung gemäss
der Erfindung in nicht zusammengesetztem Zustand der sie bildenden
Elemente.
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Die
Vorrichtung, der Gegenstand der Erfindung, besteht in einer als
solchen bekannten Weise aus einem Teil 1, welches fähig ist,
in fester Weise auf einem Träger
S mit Hilfe mindestens eines Befestigungselementes 4 befestigt
zu werden. Wie oben erwähnt,
ist diese Vorrichtung insbesondere für den medizinischen Einsatz
vorgesehen. In einem solchen Fall ist das Teil 1 ein Implantat,
welches im Allgemeinen die Gestalt einer Platte hat, und der Träger S ist mindestens
ein Knochen. Das Befestigungselement 4 selber besteht aus
einem gewindeten Schaft über mindestens
einen Teil seiner Länge,
was man auch als Schraube bezeichnen kann. Dieser Schaft 4,
der die Befestigung des Teils 1 auf dem Träger S gewährleistet,
tritt durch eine Öffnung 2 des
Teils hindurch und verankert sich auf dem Träger S. Die Öffnung 2 dieses Teils 1 ist
mit einem Ring 3 versehen, der von dem Befestigungselement 4 durchquert
wird. In für die
Erfindung charakteristischer Weise handelt es sich bei dem Ring
um einen Einschränkungsring 3, der
während
seiner Drehung in der Öffnung 2 diese Verschränkung des
Ringes 3 gewährleistet,
allgemein durch die Zusammenwirkung mit dem Kopf oder einem Endabschnitt
zur Verschraubung des Schaftes, wobei eine Immobilisierung des gewindeten Schaftes 4 parallel
zu einer Immobilisierung durch Verschränkung des Ringes 3 in
der Öffnung 2 vonstat ten
geht. Diese Immobilisierung durch Verschränkung wird durch Reibung der äusseren
Oberfläche des
Ringes 3 gegen die innere Oberfläche der Öffnung 2 erreicht.
Tatsächlich
wirkt das nicht kreisförmige
externe Profils des Ringes 3 mit dem inneren, nicht kreisförmigen Profil
der Öffnung 2 des
Teils 1 zusammen, um, parallel zu einer Verschränkung des Ringes,
eine Verspannung des Ringes 3 in der Öffnung 2 hervorzurufen.
Es ist festzuhalten, dass der Begriff kreisförmig in seinem striktesten
Sinne zu verstehen ist, d.h. dass alle Punkte in gleichem Abstand von
einem festen Punkt angeordnet sind. Ein mögliches Ausführungsbeispiel
für ein
solches Profil wird insbesondere in den 2 und 3 dargestellt. Profile,
die sich mehr an Kreisprofile annähern, können auch in Erwägung gezogen
werden. So kann beispielsweise ein Profil aus zwei aufeinander folgenden
spiralförmigen
Abgängen
für das äussere Profil des
Ringes und das innere Profil der Öffnung 2 in Betracht
gezogen werden. Diese Profile können
eine identische Form ausweisen, oder auch nicht. Um die Verschränkung oder
die kreisförmige
Verkleinerung des Ringes 3 um den Schaft 4 zu
vereinfachen, ist dieser Ring 3 geschlitzt. Der Schlitz
ist insbesondere mit dem Bezugszeichen 5 in den 2 und 3 dargestellt.
Die Verschränkung
könnte
auch durch Deformation von deformierbaren Bereichen im Innern des
Körpers
des besagten Ringes erreicht werden. Das Vorsehen eines Schlitzes
bedeutet jedoch die einfachste Lösung,
um eine Verschränkung
zu erhalten, d.h. eine kreisförmige
Verengung des Ringes um den gewindeten Stab 4. Die Verschränkung stellt sich
vorteilhafterweise durch Verengung des Ringes um den Kopf- oder
den Endabschnitt des gewindeten Schaftes 4 ein, der im
Allgemeinen ohne Gewinde versehen ist. Dieser glatte Kopf kann eine
irgendwie geartete Form aufweisen.
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Zwei
Ausführungsbeispiele
der Vorrichtung können
hier in Betracht gezogen werden.
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Gemäss einem
ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung in Übereinstimmung
mit der 1 ist ein Ring 3 in
orientierbarer Weise im Innern der Öffnung 2 des Teils 1 angeordnet.
Somit nimmt der Ring 3 die Form eines Ringes mit einer
allgemeinen als sphärisch
anzusehenden Aussenform an, welcher geschlitzt ist und sich im Innern
einer Bohrung allgemein sphärischer
Ausgestaltung komplementär
zur Öffnung 2 des
Teils 1 anordnet. Die Kugelförmigkeit gestattet es, dass
die Schraube im Innern der Öffnung
eine irgendwie geartete Ausrichtung annehmen kann, womit der Ring
einem Kugelgelenk entspricht.
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Die
Vorderseite des Ringes besteht für
sich mit erhobenen oder ausgenommenen Elementen, wie beispielsweise
Nuten 6, die ausgestaltet sind, um mit einem Drehantriebs-Werkzeug
für den
Ring 3 zusammenzuwirken. Dieser Ring 3 kann in
der Öffnung 2 des
Teiles 1 vormontiert sein, wobei diese Vormontierung in
der Fabrik vonstatten gehen kann. Dieser Ring 3 kann jedoch
auch in entfernbarer Weise in der Öffnung 2 des Teils 1 angeordnet
werden. Der gewindete Schaft 4 umfasst selber an seinem
freien Ende zur Verschraubung mindestens einen strukturierten hohlen
oder erhabenen Raum 7, der dafür vorgesehen ist, mit einem
Schraubwerkzeug zusammenzuwirken. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist dieser Schaft 4 an seinem schraubseitigen Ende mit
einer axialen prismatischen Öffnung
versehen, welche ausgestaltet ist, den Kopf eines Drehwerkzeuges
für den
Schaft 4 aufzunehmen. Der Kopf dieses gewindeten Schaftes
ist an seinem schraubseitigen freien Ende oder in der Umgebung von
diesem mit einer Schulter 8 versehen, die am Ende des Schraubens auf
der Vorderseite des Ringes 3 eine Stützung vornehmen kann, um eine
Annäherung
des Teils 1 zu seinem Träger S zu gestatten. Diese Schulter
ist insbesondere in der 1 dargestellt.
Einer der Vorteile dieser Vorrichtung besteht darin, in freier Weise
den Abstand zwischen dem Teil und dem Träger variieren zu lassen, obgleich
die Verriegelung des gewindeten Schaftes in unabhängiger Weise
von der Art und Weise der Schnittstelle zwischen Teil und Träger garantiert
ist.
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Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung, dargestellt in der 5, ist das
Teil 1 mit einer vororientierten Öffnung versehen, welche über eine
innere Schulter 9 für
das Zurückhalten
des Ringes 3 im Innern der Öffnung verfügt. Diese Schulter, in der
Tiefe der Bohrung des Teils 1 in Gestalt einer Platte vorgesehen,
hält den
Ring 3 während
der Kompressionsphase der Platte auf dem Knochen, oder bei einer
Rückbewegung
des Knochen-Fragmentes, fest.
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Das
Verfahren des Einsatzes einer solchen Vorrichtung ist wie folgt.
Es besteht im Einführen
des gewindeten Schaftes in den Ring 3, welcher selbst in der Öffnung 2 des
Teils 1 angeordnet ist, den gewindeten Schaft bis zu seiner
Endposition einzuschrauben und dann den Ring 3 in drehbarer
Weise zu betätigen,
um durch Verschränkung
des Ringes 3 die Immobilisierung der Schraube in der Öffnung 2 zu
gewährleisten.
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In
detaillierterer Weise sind die Phasen des Setzens des Schaftes 4 im
Allgemeinen die folgenden. Der Chirurg praktiziert in einem ersten
Schritt eine Formgebung der Platte mit entsprechenden Klemmen, welche
die Integrität
der Bohrungen in der Platte gewährleisten.
Die Platte wird dann auf dem Knochen in Position gebracht. Eine
Bohrführung
wird in den Ring eingeführt,
welcher im Innern der Platte angeordnet ist, um eine Orientierung
des Ringes als Funktion der Orientierung zu gestatten, welche der Chirurg
der Schraube geben möchte.
Der Chirurg führt
dann die Bohrung durch die Bohrführung
hinaus aus, was es gestattet, das Loch des gewindeten Schaftes in
der Achse des Ringes in einer solchen Art und Weise zu positionieren,
dass die Achse des Schaftes und die Achse des Ringes in strenger
Weise übereinstimmen.
Die Bohrlänge
wird mit Hilfe eines Messstabes gemessen. Ein gewindeter Schaft geeigneter
Länge wird
in Funktion der gemessenen Länge
durch den Messstab gewählt.
Die Schraube wird durch Drehung mit Hilfe eines Schraubendrehers
an Ort und Stelle gebracht. Das Schrauben wird bis zu einem eventuellen
Annähern
der Platte zum Knochen hin oder einer Rückbewegung eines Knochensegmentes
fortgeführt,
wobei weiter geschraubt wird, bis die Schulter des Schraubenkopfes
mit der Vorderseite des Ringes in Kontakt steht. Die Platte, die üblicherweise
mehrere Öffnungen
enthält,
enthält nun
die Gesamtheit der vorgesehenen Schrauben. Sobald die vorgesehenen
Schrauben positioniert sind, kann zur Verriegelung aller Schrauben
durch Drehung von jedem Ring mit Hilfe eines geeigneten Werkzeuges
geschritten werden.
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Beim
Einsatz eines solchen Verbindungssystems stellt man kein Lösen der
Schrauben, eine Rückwärtsbewegung
oder Verschwenkung der Schraube in ihrer Öffnung fest. Die Schraube ist
folglich entlang dreier Achsen immobilisiert, nämlich der Achse einer Rückwärtsbewegung,
der Rotationsachse um sich selber und die Achse der Immobilisierung in
Bezug auf die Rotation um die Kugelmitte. Die radiale Kraft, die
bei der Drehbewegung des Ringes zwischen der äusseren Wand des Ringes und
der inneren Wand der Öffnung 2 angewandt
wird, wird vorzugsweise an mindestens drei Punkten ausgeübt. Die
Verschränkung
wird allgemein durch Verkleinerung des Schlitzes erhalten.