WO1997027812A1 - Schraube zum einsetzen in einen knochen sowie ausdrehwerkzeug dafür - Google Patents

Schraube zum einsetzen in einen knochen sowie ausdrehwerkzeug dafür Download PDF

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WO1997027812A1
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Axel Kirsch
Walter Dürr
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Axel Kirsch
Duerr Walter
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    • A61B2090/037—Automatic limiting or abutting means, e.g. for safety with a frangible part, e.g. by reduced diameter

Definitions

  • Screw for insertion into a bone and unscrewing tool therefor
  • the invention relates to a screw for insertion into a bone, in particular for fastening plates that support the fixing of bone parts, with a screw body that has a threaded section and an indirectly or directly adjoining head, on which a device for screwing the screw body into the bones is provided.
  • the invention further relates to a boring tool for such a screw or its screw body.
  • Bone screws are very small, with a head size that is usually less than 5 mm
  • a flat slot or a cross slot for screwing the screw into the bone.
  • Such screws are mainly used to fasten plates that support the fixation of bone parts.
  • the very flat design means that the slot or the cross slot for screwing in or out the screw can only be very flat. Not only does this mean that the tool for manipulating the screw is very difficult to apply, there is also a risk that the blade of the tool will slip and cause damage.
  • the screw according to the invention is characterized in that the device for screwing in the screw body is a shaft formed in one piece with the head, at least one predetermined breaking point being formed in the connection area between the head and the shaft. Screw body and insertion tool are thus initially available as one unit. This unit can be screwed into the bone using a suitable rotary drive with low speeds. After the screw-in depth has been reached, the torque acting on the predetermined breaking point increases so much that the screw body breaks off the shaft and is thus placed in the bone.
  • the at least one predetermined breaking point therefore advantageously defines a surface which is dimensioned in accordance with a desired maximum tightening torque of the screw.
  • the size of such an area can be determined by experiments, possibly also depending on the choice of material.
  • the screw body has a web on the head to which the shaft is connected.
  • the predetermined breaking point is located on the side of the web facing the shaft.
  • Such a web which is expediently designed as a central web, can be produced by immersing a milling cutter on two sides, offset from the central axis of the screw body, which leaves the desired web straight.
  • the unscrewing tool for such a screw or its screw body is then characterized in that a slot is provided at a free end of the unscrewing tool body, which slot is dimensioned such that it engages the head of the screw body via a coupling section, for example the web.
  • the boring tool has a shape in the area of the slot in such a way that lugs defining the slot lie snugly in notches which are formed on both sides of the web in the head of the screw body.
  • Figure 1 is a side view of a screw for insertion into a bone according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a sectional view through the screw in the area of her head
  • Figure 3 is a plan view of the head, with the shaft broken away;
  • Figure 4 is a side view, partially in longitudinal section, of the boring tool for a screw or its screw body according to the invention.
  • FIG. 5 shows a side view of the boring tool rotated by 90 ° in relation to FIG. 4, again partially cut away.
  • FIG. 1 shows a side view of a screw according to the invention for insertion into a bone.
  • the screw consists of a screw body 10 and a screw-in tool 20, which are integrally formed with one another, a predetermined breaking point 28 being defined in the connection area between screw body 10 and screw-in tool 20.
  • the screw body 10 consists in the usual way of a threaded section 12 and a head 14 directly or indirectly adjoining it.
  • the screwing tool 20 is formed from an elongated shaft 22 which extends in the direction of the head 14 of the screw body 10 over a certain section 24 rejuvenated. At the end of shaft 22 opposite section 24, a coupling part 26 is provided for an angle piece or the like.
  • Figure 2 shows a longitudinal sectional view of the head 14 of the screw body 10.
  • the central axis and notches 18 set apart from this, for example by means of a corresponding milling tool, so that a web 16 remains within the head 14, on its exposed surface, as can be seen directly in FIG. 3, the predetermined breaking point 28 is provided.
  • the predetermined breaking point is shown in FIG. 3 as a circular surface, but other surface shapes and thus surface sizes are also possible, so that the desired maximum tightening torque for the screw in the bone can be determined via the dimension of this surface.
  • the screwing tool 20 breaks off at the tapered section 24 or at the predetermined breaking point 28 from the web 16 of the screw body 10 .
  • an unscrewing tool is expediently used, as is shown in partial side views in FIGS. 4 and 5. It is essential for the boring tool 30 that a slot 34 is formed at the free end of the boring tool body 32, which can be seen particularly well in the partially cut-away area of FIG. 5, the slot 34 being dimensioned such that it overlaps engages the web 16 in the head 14 of the screw body 10. To a fuller. To ensure the fit of the boring tool 30 in the head 14, lugs 36 are formed on both sides of the slot so that they lie essentially in a positive manner in the notches 18 in the head 14 of the screw body 10.
  • the unscrewing tool 30, like the screwing-in tool 20, can be provided with a coupling part for an angle piece.

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Abstract

Eine Schraube zum Einsetzen in einen Knochen, insbesondere zur Befestigung von Platten, welche das Fixieren von Knochenteilen unterstützen, mit einem Schraubenkörper, der einen Gewindeabschnitt und einen indirekt oder direkt daran anschließenden Kopf aufweist, an dem eine Einrichtung zum Eindrehen des Schraubenkörpers in den Knochen vorgesehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Eindrehen des Schraubenkörpers ein einstückig mit dem Kopf ausgebildeter Schaft ist, wobei in dem Anschlußbereich zwischen Kopf und Schaft zumindest eine Sollbruchstelle gebildet ist. Weiter offenbart wird ein Ausdrehwerkzeug für eine derartige Schraube bzw. deren Schraubenkörper.

Description

Schraube zum Einsetzen in einen Knochen sowie Ausdrehwerkzeug dafür
Die Erfindung betrifft eine Schraube zum Einsetzen in einen Knochen, insbesondere zur Befestigung von Platten, welche das Fixieren von Knochenteilen unterstützen, mit einem Schraubenkδrper, der einen Gewindeabschnitt und einen indirekt oder direkt daran anschließenden Kopf aufweist, an dem eine Einrichtung zum Eindrehen des Schraubenkörpers in den Knochen vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Ausdrehwerkzeug für eine solche Schraube bzw. deren Schraubenkörper.
Knochenschrauben in sehr kleiner Ausführung, mit einer Kopfgroße, die in der Regel unter 5 mm liegt, sind
üblicherweise auf der Kopfoberseite mit einem flachen Schlitz oder einem Kreuzschlitz zum Eindrehen der Schraube in den Knochen versehen. Solche Schrauben dienen hauptsäch¬ lich zur Befestigung von Platten, welche das Fixieren von Knochenteilen unterstützen. Die sehr flache Bauweise bedingt, daß auch der Schlitz bzw. der Kreuzschlitz zum Ein- oder Ausdrehen der Schraube nur sehr flach sein kann. Dies bedeutet nicht nur, daß das Werkzeug zur Manipulation der Schraube nur sehr schwierig anzusetzen ist, es besteht auch die Gefahr, daß die Klinge des Werkzeuges abrutscht und Schäden hervorruft.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Schraube zur Verfügung zu stellen, die sicher und risikolos in den Knochen einzusetzen ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Schraube nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Schraube gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Eindrehen des Schraubenkörpers ein einstückig mit dem Kopf ausgebildeter Schaft ist, wobei in dem Anschlußbereich zwischen Kopf und Schaft zumindest eine Sollbruchstelle gebildet ist. Schraubenkδrper und Eindreh¬ werkzeug liegen damit zunächst als eine Einheit vor. Diese Einheit kann durch einen geeigneten Drehantrieb mit geringen Umdrehungszahlen in den Knochen eingeschraubt werden. Nachdem die Einschraubtiefe erreicht ist, wächst das auf die Sollbruchstelle wirkende Drehmoment so stark an, daß der Schraubenkörper vom Schaft abbricht und somit im Knochen plaziert ist.
Vorteilhaft definiert daher die mindestens eine Sollbruch¬ stelle eine Fläche, die entsprechend einem gewünschten maximalen Anzugsdrehmoment der Schraube bemessen ist. Das Maß für eine solche Fläche kann, gegebenenfalls auch abhängig von der Materialwahl, durch Versuche bestimmt werden.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Schraubenkörper am Kopf einen Steg auf, an den der Schaft angeschlossen ist. Die Sollbruchstelle befindet sich dabei auf der dem Schaft zugewandten Seite des Steges. Ein solcher Steg, der zweckmäßigerweise als Mittelsteg ausgebildet ist, kann dadurch hergestellt werden, daß versetzt zur Mittel¬ achse des Schraubenkörpers zweiseitig eine Fräse eingetaucht wird, die geraden den gewünschten Steg stehenläßt.
Für die meisten Anwendungsfälle wird es erforderlich sein, nach einer gewissen Zeit den Schraubenkörper wieder aus dem Knochen herauszudrehen. Dabei bildet der an dem Kopf des Schraubenkörpers ausgebildete Steg eine Ansatzmöglichkeit für ein Ausdrehwerkzeug.
Das Ausdrehwerkzeug für eine solche Schraube bzw. deren Schraubenkόrper ist dann dadurch gekennzeichnet, daß an einem freien Ende des Ausdrehwerkzeugkörpers ein Schlitz vorgesehen ist, der so bemessen ist, daß er über einen Kopplungsabschnitt, beispielsweise den Steg, am Kopf des Schraubenkδrpers greift.
Weiter bevorzugt weist das Ausdrehwerkzeug im Bereich des Schlitzes eine Formgebung derart auf, daß den Schlitz definierende Ansätze satt in Kerben liegen, die auf beiden Seiten des Steges im Kopf des Schraubenkörpers ausgebildet sind.
Im folgenden soll die Erfindung lediglich beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnung erläutert werden. Es zeigt:
Figur 1 eine Seitensicht auf eine Schraube zum Einsetzen in einen Knochen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,-
Figur 2 eine Schnittansicht durch die Schraube im Bereich ihres Kopfes,*
Figur 3 eine Draufsicht auf den Kopf, bei weggebrochenem Schaft;
Figur 4 eine Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt, des Ausdrehwerkzeuges für eine Schraube bzw. deren Schraubenkörper nach der Erfindung; und
Figur 5 eine gegenüber der Figur 4 um 90° verdrehte Seitenansicht des Ausdrehwerkzeuges, wieder teilweise weggeschnitten.
Figur 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schraube zum Einsetzen in einen Knochen. Die Schraube besteht aus einem Schraubenkörper 10 und einem Eindreh¬ werkzeug 20, die einstückig miteinander ausgebildet sind, wobei im Anschlußbereich zwischen Schraubenkörper 10 und Eindrehwerkzeug 20 eine Sollbruchstelle 28 definiert ist. Der Schraubenkδrper 10 besteht dabei in üblicher Weise aus einem Gewindeabschnitt 12 und einem sich daran direkt oder indirekt anschließenden Kopf 14. Das Eindrehwerkzeug 20 ist aus einem langgestreckten Schaft 22 gebildet, der sich in Richtung auf den Kopf 14 des Schraubenkörpers 10 über einen bestimmten Abschnitt 24 verjüngt. An dem dem Abschnitt 24 gegenüberliegenden Ende des Schaftes 22 ist ein Kopplungs¬ teil 26 für ein Winkelstück oder dergleichen vorgesehen.
Die Konfiguration im Anschlußbereich soll genauer mit weiterem Bezug auf die Figuren 2 und 3 erläutert werden. Figur 2 zeigt eine Längsschnittansicht des Kopfes 14 des Schraubenkorpers 10. In den Kopf 14 sind beidseits der Mittelachse und von dieser abgesetzt Kerben 18 eingear¬ beitet, beispielsweise mittels eines entsprechenden Fräs¬ werkzeuges, so daß innerhalb des Kopfes 14 ein Steg 16 stehenbleibt, auf dessen freiliegender Oberfläche, wie sich der Figur 3 unmittelbar entnehmen läßt, die Sollbruchstelle 28 vorgesehen ist. In Figur 3 ist die Sollbruchstelle als Kreisfläche dargestellt, jedoch sind auch andere Flächenfor¬ men und damit Flächengrδßen möglich, so daß über das Maß dieser Fläche das gewünschte maximale Anzugsdrehmoment für die Schraube in den Knochen festgelegt werden kann.
Der gemeinsamen Betrachtung der Figuren 1 und 3 entnimmt man, daß der sich verjüngende Abschnitt 24 des Schaftes 22 gerade auf dieser Sollbruchstelle 28 auf dem Steg 16 des Kopfes 14 des Schraubenkörpers 10 festgelegt ist.
Nachdem der Gewindeabschnitt 12 des Schraubenkörpers 10 so weit in den Knochen eingedreht ist, daß das durch die Sollbruchstelle 28 definierte Anzugsdrehmoment überschritten wird, bricht das Eindrehwerkzeug 20 an dem sich verjüngenden Abschnitt 24 bzw. an der Sollbruchstelle 28 von dem Steg 16 des Schraubenkorpers 10 ab.
Wenn nun später der Schraubenkörper 10 aus dem Knochen entfernt werden soll, wird zweckmäßigerweise ein Ausdreh¬ werkzeug verwendet, wie es in den Figuren 4 und 5 in Teil- Seitenansichten dargestellt ist. Wesentlich für das Ausdreh¬ werkzeug 30 ist, daß am freien Ende des Ausdrehkwerkzeugkör- pers 32 ein Schlitz 34 ausgebildet ist, der besonders gut in dem teilweise weggeschnittenen Bereich der Figur 5 zu erkennen ist, wobei der Schlitz 34 so bemessen ist, daß er über den Steg 16 im Kopf 14 des Schraubenkörpers 10 greift. Um einen satter. Sitz des Ausdrehkwerkzeuges 30 in dem Kopf 14 zu gewährleisten, sind beidseits des Schlitzes Ansätze 36 so ausgebildet, daß sie im wesentlichen formschlüssig in die Kerben 18 im Kopf 14 des Schraubenkorpers 10 liegen. Das Ausdrehwerkzeug 30 kann, ähnlich wie das Eindrehwerkzeug 20, mit einem Kopplungsteil für ein Winkelstück versehen sein.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Claims

Patentansprüche
1. Schraube zum Einsetzen in einen Knochen, insbesondere zur Befestigung von Platten, welche das Fixieren von Knochenteilen unterstützen, mit einem Schrau¬ benkörper, der einen Gewindeabschnitt und einen indirekt oder direkt daran anschliessenden Kopf aufweist, an dem eine Einrichtung zum Eindrehen des Schraubenkorpers in den Knochen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Eindrehen des Schraubenkörpers ein einstückig mit dem Kopf (14) ausgebildeter Schaft (22, 24) ist, wobei in dem
Anschlußbereich zwischen Kopf (14) und Schaft (22, 24) zumindest eine Sollbruchstelle (28) gebildet ist.
2. Schraube nach Anspruch l, dadurch gekennzeich¬ net, daß die mindestens eine Sollbruchstelle (28) eine Fläche definiert, die entsprechend einem gewünschten maximalen Anzugsdrehmoment der Schraubenkorpers (10) bemessen ist.
3. Schraube nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (14) einen Steg (16) aufweist, an den der Schaft (22, 24) angeschlossen ist.
4. Ausdrehwerkzeug für eine Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einem freien Ende des Ausdrehwerkzeugkörpers (32) ein Schlitz (34) vorgesehen ist, der so bemessen ist, daß er über einen Kopp¬ lungsabschnitt (16) am Kopf (14) des Schraubenkörpers (10) greift.
5. Ausdrehwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopplungsabschnitt durch den Steg (16) gebildet ist.
6. Ausdrehwerkzeug nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß es im Bereich des Schlitzes
(34) eine Formgebung derart aufweist, daß den Schlitz (34) definierende Ansätze (36) satt in Kerben (18) liegen, die auf beiden Seiten des Steges (16) im Kopf (14) des Schrau¬ benkörpers (10) ausgebildet sind.
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