SE526682C2 - Fixtur för fastskruvning i benvävnad - Google Patents

Description

526 682 2 sker bearbetningen av benvävnaden genom de kanter som bildas mellan föran- kringsdelens periferi och respektive slits efterlöpande slitsvägg. Kanten mellan den radiellt riktade slitsväggen och periferiytan har en ungefärlig rät vinkel. En sådan kant bearbetar benvävnaden i första hand genom att nötande slita loss benfrag- ment från den förborrade hålväggen vid inskruvningen. Det medför en ogynnsamt hårdhänt åverkan på benvävnaden, och de benfragment som slits loss är oregel- bundet stora och av oregelbunden form. Därigenom försvåras återhämtning och läkning av det benmaterial som ansamlas i fixturens hålighet.

En annan nackdel med den kända fixturen är att de radiella slitsama med- för en ogynnsam geometri hos fixturens förankringsdel då den utsätts för den komprimerande radlella belastning som inskruvningen medför. Genom den kom- binerade effekten av vridning och de radiellt inåtriktade krafterna kommer de mellan slitsarna belägna partiema att vrängas vid kompressionen så att infäst- ningsdelen deformeras till en orund form. Detta nedsätter hållfastheten iförank- ringen. För att undvika denna deforrnering kan väggtjockleken hos dessa partiet ökas men det medför att förankringsdelen blir styvare, och gör det svårare att uppnå den elastlcitet i radialriktningen som är angelägen för en stark infästning. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att förbättra den kända typen av fixtur så att de ovan beskrivna nackdelarna elimineras eller åtminstone redu- ceras. Primärt är ändamålet att åstadkomma en fixtur som medger en gynnsam- mare process för avskiljning av benfragmenten vid inskruvning av fixturen.

Redogörelse för uppfinningen Detta ändamål har i enlighet med uppfinningen ernåtts genom att den efterlöpande slitsväggen hos slitsarna i fixturens förankringsdel åtminstone vid sin radiellt yttre del bildar vinkel med radialriktningen och lutar snett framåt inifrån och ut i vridningsriktningen då fixturen skruvas in, vilken vinkel är 20° - 40°, företrädesvis 27° - 33°.

Genom att den efterlöpande slitsväggen har en sådan lutning bildas en spetsig vinkel mellan slitsväggen och förankringsdelens periferi. Tack vare den spetsiga vinkeln uppnås en effektivare och skonsammare bearbetning av benet i hålväggen så att benfragment snarare kommer att skäras loss i stället för att slitas loss såsom vid tidigare kända fixturer av motsvarande slag. Den spetsiga vinkeln kommer således att arbeta likt en skalpell vid avskiljningen av benfragmenten. 20 30 526 682 Wnkeln mellan den efterlöpande slitsväggen och radialriktningen äri intervallet 20°-40°. Inom detta område är vinkeln tillräckligt stor för att en god skärverkan uppnås och tillräckligt liten för att inte riskera att brott eller liknande skada uppstår vid skärkanten. l de flesta applikationer torde en vinkel i intervallet 27° -33° vara mest ändamålsenlig och där ofta en vinkel på ca 30° kan vara den lämpligaste.

Enligt en föredragen utföringsform av den uppfunna fixturen är det inte bara den radiellt yttersta delen av nämnda slitsvägg som bildar vinkel utan hela den efterlöpande slitsväggen bildar samma vinkel. För själva bearbetningsför- loppet är det i och för sig tillräckligt om endast den yttre delen lutar. Genom att utforma hela slitsväggen lutande så uppnås dessutom en gynnsam geometri för den radiella kompressionen av fixturens förankringsdel vid inskruvningen. Då de mellan slitsarna belägna delarna av förankringsdelen trycks radiellt inåt kommer den snett riktade etterlöpande slitsväggen att ge stöd åt den förelöpande, vilket medför att förankringsdelen kommer att bibehålla sin cirkulära form även då den sammantrycks radiellt. De mellan slitsarna belägna delarna kan utföras relativt tunnväggiga så att den radiella kompressionen underlättas tack vare den elasti- citet som därigenom uppnås. Möjligheten att tillåt en radiell kompression med bibehållande av den cirkulära formen hos förankringsdelen bidrar ytterligare till att göra infästningen stark och säker.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är även den förelöpande slitsväggen så utformad att den lutar snett framåt inifrån och ut i vridningsriktnin- gen vid inskruvning. Genom att båda slitsväggarna lutar förbättras ytterligare de geometriska betingelser som bidrar till att bibehålla förankringsdelens cirkulära form vid den under inskruvningen uppträdande radiella kompression.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är antalet slitsar 3-10. Nor- malt föredrages därvid att antalet slitsar är 5-7, lämpligtvis 6 stycken. Det optimala antalet slitsar kan variera i beroende i första hand av fixturens storlek, dvs. i bero- ende av i vilken protesapplikation den används. Även andra faktorer kan påverka vad som är det optimala antalet slitsar. En fixtur med omkring 6 slitsar utgör i mån- ga fall den bästa awägningen mellan de aspekter man har att beakta för att dels uppnå gynnsamma inskruvningsbetingelser dels en säker och varaktig infästning. oo oo oo oooo oooo oo oo o o o o o o o o o o o o o Ü I o o o o o o o oo oooo oo oo 20 30 526 682 4 Enligt ytteriigare en föredragen utföringsforrn har hàligheten ett clrkulärt tvärsnitt och vidgar sig koniskt i riktning mot införingsänden. Genom den koniska formen kommer de partier som är belägna mellan slitsama att få en utformning som tungor med mot införingsänden avtagande godstjocklek. Därigenom är böjlig- heten hos dessa tilltagande mot införingsänden så att den eftersträvade radiella fiädringen blir optimal. ' Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är slitsvidden vid den radiellt yttre änden av slitsen 15-35 % av det perifenella avståndet mellan två slitsar vid fixturens utsida. Den angivna relationen mellan slitsvidd och avståndet mellan slitsarna medför en optimal awägning mellan bearbetningstekniska och hållfast- hetstekniska aspekter för fixturens funktion.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsfonn är fixturen av titan. Ehuru fixturen kan tillverkas av annat lämpligt material, exempelvis polymermaterial, kompositmaterial eller andra metaller är det angivna materialet att föredra. Titan uppvisar nämligen en speciell förmåga att genom s.k. osseointegration vidhäfta benmaterial utan de negativa reaktioner som ofta kan uppträda då främmande material inopereras i kroppsvävnad. Titan har en egenskap att pá molekylär nivå växelverka och integreras med benvävnad så att titanet växer ihop med benet.

Detta bidrar till att en fixtur av titan kommer att förankras mycket säkert.

Ovan angivna föredragna utföringsformer av den uppfunna fixturen anges l de av kravet beroende patentkraven.

Uppfinningen avser även användning av den uppfunna fixturen för att för- ankra en protes i benvävnad.

Den uppfunna användningen medför fördelar av motsvarande slag som angivits ovan för den uppfunna fixturen och de föredragna utföringsforrnema av densamma.

Uppfinningen förklaras närmare genom efterföljande detaljerade beskriv- ning av ett fördelaktigt utföringsexempel av den uppfunna fixturen under hänvis- ning till medföljande ritningsfigurer.

Kort beskrivning av figurema Fig 1 Fig 2 är en ändvy frân införingsänden av fixturen enligt fig 1. är ett längdsnitt genom en fixtur enligt uppfinningen. 0 0000 00 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 00 000 0000 000 0 0 0 0 0 0 0 00 00 00 00 100 I O 0 0 00 00 C Û I O I 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0000 00 00 20 30 0 0 I 0 0 0 0 0 0 0 00 Fig 3 (Figurema äri skala 5:1) är en ändvy från applikationsänden av fixturen enligt fig 1.

Beskrivning av fördelaktigt utföringsexempel l fig 1 visas ett längdsnitt genom en fixtur enligt uppfinningen. l det visade exemplet är fixturen avsedd för en fingerled och har dimensioner anpassade här- för. Fixturen består av en förankringsdel 1 och en applikationsdel 2. Förankrings- delen är ca 20 mm lång och applikationsdelen ca 10 mm.

Förankringsdelen är försedd med en extern skruvgänga 3 anordnad för att fixturen ska kunna skruvas in i ett förborrat hål i benvävnad. Gängan är i det visa- de exemplet en M6-gänga. Det förborrade hålet bör ha en diameter som är något mindre än gängans innerdiameter, dvs. ca 4,5 mm. Gängan 3 sträcker sig över hela förankringsdelens 2 längd.

Från förankringsdelens införingsände 4 sträcker sig en hålighet 5 centriskt axiellt in i förankringsdelen. Hålet är ca 12 mm djupt och har längst in ett kort cy- lindriskt parti 6 och mellan detta och införingsänden ett koniskt parti 7. Det koniska partiet har en längd av ca 10 mm, en minsta diameter av ca 3mm och en största diameter av ca 4,4 mm, vilket motsvarar en konvinkel av 4°.

Förankringsdelen 1 är vid sin införingsände 4 försedd med en avfasning 8 för underlättande av inskruvningen. Avfasningen sträcker sig ca 2 mm in pà fixturen och har en vinkel på ca 15°.

Som framgår av fig 2 som visar fixturen i en ändvy från införingsänden är sex stycken slitsar 9 anordnade i fixturens förankringsdel 1. Vardera slits förbinder hàligheten 5 med förankringsdelens 1 utsida och sträcker sig axiellt från införings- änden 4 uppåt längs större delen av hàligheten 5. Mellan slitsama bildas därmed tungor 10, där vardera tunga 10 har en i riktning mot införingsänden 4 avtagande tjocklek.

Vardera slits begränsas av två parallella slitsväggar, en förelöpande slits- vägg 13 och en efterlöpande slitsvägg 12, vid den med pilen A angivna vridnings- riktningen vid inskruvning. Vardera slits lutar framåt utåt i vridningsriktningen. Slit- sens väggar 12, 13 bildar såldes en vinkel a med radialriktningen där vinkeln ot är räknad vid respektive slitsväggs skäming med förankringsdelens utsida. Vinkeln or är i det visade exemplet ca 30°. 20 Mellan den efterlöpande slitsväggen 12 och förankringsdelens ytterparti bildas därigenom en skarp kant 14 som utgör skäregg vid inskruvningen. Skäreg- gen har en toppvinkel av ca 60°. Vardera slits har en vidd, dvs. avstånd mellan slitsväggama som är ca 0,5 mm. l tig 3 visas en ändvy av fixturen sedd från applikationsänden. Applika- tionsänden kan vara utformad på olika sätt. I det visade exemplet är den försedd med en centrisk borming 15 med en diameter av 2,5 mm. Vidare är överdelen av applikationsänden bearbetad till sexkantforrn 16 för anbringande av ett verktyg vid inskruvningen. l det följande beskrivs tillvägagångssätt vid infästning av den visade fixturen.

Först borras ett häl i den benvävnad i vilken den ska fästas. Hålet skall ha en diameter som understiger innerdiametem hos skruvgängan 1 iförankringsdelen 3.

Därefter äntras fixturen i det förborrade hålet, vilket underlättas genom av- fasningen 8 vid förankringsdelens innerände 4 och fixturen vrids i pilens A riktning med hjälp av ett vridverktyg anbringat runt sexkanten 16. Därvid skruvas fixturen in i hålet och bearbetar hàlväggen så att en skruvgänga bildas i denna. Detta åstadkoms genom slitsama 9, närmare bestämt genom vardera skärkant 14 hos respektive efterlöpande slitsvägg 12.

Den skarpa skärkanten 14 skär loss spånor från benmaterialeti hàlets vägg och dessa transporteras in genom slitsen 9 och ansamlas i håligheten 5 inuti fixturens förankringsdel. Samtidigt pressas de tungor 10 som bildas mellan slitsar- na 9 radiellt inàt genom trycket frän den omgivande hàlväggen. Varefter samman- pressning sker närmar sig respektive slitsvägg varandra så att slitsvidden min- skas. Den snedställda riktningen på slitsama medför att en stödverkan uppkom- mer dem emellan. Snedställningen och denna stödverkan gör att infästningsdelen bibehåller sin cirkulära fom1 då den sammantryck radiellt.

De från hàlväggen i benvävnaden avskuma spånoma ansamlas i hålig- heten och kommer efter hand att i denna återbilda benvävnad som bidrar till att stärka förankringen.

Claims (9)

20 25 so 526 682 PATENTKRAV

1. Fixtur för fastskruvning i benvävnad, vilken fixtur innefattar en i huvudsak cylindrisk förankringsdel (1) försedd med en extem skruvgänga (3), vilken föran- kringsdel (1) uppvisar en i förankringsdelens införingsände (4) mynnande hålighet (5) och ett antal från införingsänden (4) förlöpande genomgående slitsar (9), varvid vardera slits (9) förbinder håligheten (5) med förankringsdelens (1) utsida och var- dera slits (9) begränsas av en förelöpande (13) och en efterlöpande (12) slitsvägg där förelöpande och efterlöpande relaterar till den av skruvgängan (3) definierande vridningsriktningen (A) vid inskruvning, kännetecknad av att den efterlöpande slitsväggen (12) åtminstone vid sin radiellt yttersta del bildar vinkel (a) med radial- riktningen och lutar snett framåt inifrån och ut i nämnda vridningsriktning (A), vilken vinkel (a) är 20°-40° , företrädesvis 27°-33°.

2. F ixtur enligt patentkravet 1, kännetecknad av att hela den efterlöpande slitsväggen (12) bildar samma vinkel (a).

3. Fixtur enligt patentkravet 2, kännetecknad av att även den förelöpande slitsväggen (13) lutar snett framåt inifrån och ut i nämnda vridningsriktning (A).

4. Fixtur enligt patentkravet 3, kännetecknad av att slitsväggama (12, 13) är parallella.

5. A5. Fixtur enligt något av patentkraven 1-4, kännetecknad av att antalet slitsar (9) är 3-10, företrädesvis 5-7.

6. Fixtur enligt något av patentkraven 1-5, kännetecknad av att hàligheten (5) har cirkulärt tvärsnitt och vidgar sig koniskt i riktning mot införingsänden (4).

7. Fixtur enligt något av patentkraven 1-6, kännetecknacl av att slitsviden vid den radiellt yttre änden av slitsen (9) är 15-35 % av det periferiella avståndet mellan två slitsar vid fixturens utsida. 526 682 8

8. Fixtur enligt något av patentkraven 1-7, kännetecknad av att fixturen är av titan.

9. Användning av en fixtur enligt något av patentkraven 1-8 för att förankra s en protes i benvävnad.