WO2023030721A1 - Medizinisches fixierungssystem - Google Patents

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WO2023030721A1
WO2023030721A1 PCT/EP2022/068091 EP2022068091W WO2023030721A1 WO 2023030721 A1 WO2023030721 A1 WO 2023030721A1 EP 2022068091 W EP2022068091 W EP 2022068091W WO 2023030721 A1 WO2023030721 A1 WO 2023030721A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cavity
hole
connecting means
longitudinal axis
fixing part
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/068091
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Reiter ZORAN
Reitzig CLIFF-GEORG
Lai YU-SHU
Original Assignee
Bricon Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bricon Gmbh filed Critical Bricon Gmbh
Priority to CN202280060066.2A priority Critical patent/CN118043000A/zh
Publication of WO2023030721A1 publication Critical patent/WO2023030721A1/de

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/80—Cortical plates, i.e. bone plates; Instruments for holding or positioning cortical plates, or for compressing bones attached to cortical plates
    • A61B17/8052—Cortical plates, i.e. bone plates; Instruments for holding or positioning cortical plates, or for compressing bones attached to cortical plates immobilised relative to screws by interlocking form of the heads and plate holes, e.g. conical or threaded
    • A61B17/8057—Cortical plates, i.e. bone plates; Instruments for holding or positioning cortical plates, or for compressing bones attached to cortical plates immobilised relative to screws by interlocking form of the heads and plate holes, e.g. conical or threaded the interlocking form comprising a thread

Definitions

  • the present invention relates to a medical fixation system with a connecting means extending in the axial direction, preferably a screw, and a fixing part which is designed to be brought into engagement with the connecting means in an assembled state.
  • the fixation part has a fixation body and a through hole in the fixation body, which is set up for at least partially accommodating the connecting means in the assembled state, the through hole being defined by a wall and extending coaxially about a longitudinal axis.
  • the fixing part is set up to extend over a fracture point, ie the bone fragments of a bone, and to be fixed to a bone in particular by at least one connecting means.
  • Medical fixation systems are understood to mean orthopedic fixation systems or surgical fixation systems.
  • fixation systems are well known. They are typically used for mechanical stabilization of bone fractures. They include a fixing part which, in the mounted state, rests against a bone and extends over a fracture point, ie the bone fragments. It is also possible for the fixing part to extend over a fracture point at a distance from a bone.
  • the fixing part is connected to the bone or its bone fragments by means of one or more connecting means. If several fasteners are used, the fixing part provides the positioning of the connecting means to each other securely.
  • the fixing part has one or more through holes in its fixing body, each of which is set up to at least partially accommodate a connecting means.
  • a fixation part is also referred to as a bone plate.
  • the fixing part and the connecting means are preferably coupled to one another by a non-positive and/or positive connection.
  • the connecting means is therefore preferably a screw with at least one external thread, which can be screwed to the bone to be stabilized. Furthermore, bolts, nails or pins can also be provided as connecting means. Furthermore, the through-holes of such fixing parts can have an internal thread.
  • connecting means with a self-tapping or thread-forming or self-forming external thread can be used together with a fixing part.
  • the connecting means preferably interacts with the through hole of the fixing part in such a way that when the connecting means is introduced, the fixing part is plastically deformed and, for example, a thread is cut or formed in sections, so that the connecting means wedged within the through hole of the fixing part.
  • the external thread must come into engagement with the wall of the respective through-hole in particular in such a way that it cuts or forms an internal thread corresponding to the respective external thread in the wall of the respective through-hole. This usually requires a lot of effort.
  • the choice of material usually has to be adjusted accordingly, to the effect that the hardness of the material for the fixing part is lower than the hardness of the connecting means.
  • the fixing part and the connecting means are manufactured from the same material or from a material of at least comparable hardness.
  • the connecting means is inserted into the fixing part polyaxially, that is to say at an angle of inclination as required.
  • the angle of inclination is understood to mean the angle formed between the longitudinal direction of the connecting means and the longitudinal axis of the through hole.
  • fixation systems with connecting means with an external thread and a fixing body whose through-holes are designed to correspond thereto only allow unidirectional introduction of the connecting means, ie introduction in the direction of the longitudinal axis.
  • porous materials are usually unsuitable for use in fixing bone fractures, since their service life is more difficult to determine under constant dynamic loading.
  • projections to prevent slipping can only solve this problem insufficiently, since this is cost-intensive to produce and can lead to local hardening of the material or at least makes screwing in the connecting means more difficult.
  • the object of the invention was to improve the handling of a medical fixation system and preferably to enable polyaxial introduction of the connecting means into the fixation part with reduced expenditure of force, while at the same time increasing the flexibility for the surgeon when fixing bone fractures .
  • the invention solves the underlying problem by means of a medical fixation system according to claim 1.
  • the invention proposes that the through-hole also has at least one cavity provided in the wall, the cavity being set up to at least hold the connecting means in the assembled state to be recorded in sections.
  • the fixation system preferably has at least two connection means.
  • the fixing part ensures the positioning of the connecting means relative to one another.
  • a first connection means is set up in particular to be connected to a first bone or bone fragment
  • a second connection means is set up in particular to be connected to a second bone or bone fragment.
  • a cavity within the meaning of the invention is an empty, enclosed hollow space which, starting from the wall of the through hole, extends into the fixing body.
  • the cavity has an opening in the area of the wall of the through hole and is spatially delimited on both sides in the direction of the longitudinal axis.
  • the cavity also extends in the radial direction, that is to say transversely to the longitudinal axis of the through hole, into the fixing body.
  • a defined volume is thus accommodated in the cavity extending from the wall into the fixing body. It should be understood that the cavity is thus also spatially limited in the circumferential direction.
  • At least one section of the connecting means can thus be inserted through the opening of the cavity in the region of the wall and thus accommodated therein, with this section of the connecting means being at least partially downwards and upwards in the radial direction and in the direction of the longitudinal axis of the through hole is supported.
  • the wording “down” or “up” is not to be understood as being spatially restrictive and merely refers to two opposite directions running in the direction of the longitudinal axis. Thus, the arrangement of the connecting means in the through hole is facilitated.
  • the connecting means preferably extends in a longitudinal direction, which corresponds to the direction of the longitudinal axis when the connecting means is introduced uniaxially into the through hole and runs at an angle of inclination to the longitudinal axis when the connecting means is introduced into the through hole at an incline .
  • the diameter of the through-hole is, in particular at least in sections, preferably larger than the diameter of the connecting means, so that the connecting means can be tilted within the through-hole.
  • the connecting means preferably has an external thread, preferably a self-tapping external thread.
  • Such an external thread is set up as a self-forming or thread-forming external thread to form a corresponding thread in the through-hole by plastic deformation when the connecting means is introduced into the through-hole.
  • the external thread cuts into a wall of the cavity by means of a rotational movement about the longitudinal axis of the connecting means.
  • the connecting means are preferably designed as screws and have a shank area with a first diameter and a first external thread, which is set up to engage with the bone. Furthermore, such screws have a head section with a second thread, which is designed to be brought into engagement with the fixing part in the assembled state.
  • the connecting means has a shank section and a head section, the diameter of the through-hole being larger than the diameter of the shank section and being designed to correspond to the diameter of the head section.
  • the connecting means can be accommodated at least partially in the cavity, particularly in the region of the head section, and can be coupled to the fixing part in a positive and non-positive manner.
  • the fixing part can preferably be a plate, in particular a bone plate, or a body designed to correspond to the respective bone.
  • the cavity is set up to accommodate at least one thread in sections in the case of a connecting means with an external thread, in such a way that by accommodating the connecting means in the cavity, at least part of the fixing body surrounding the cavity moves at least partially in the direction of rotation or shape of the thread or Thread turn extends, so that this can deform the production body plastically with less effort.
  • This facilitates the polyaxial screwing of the connecting means into the fixing part.
  • the respective thread turn of the external thread quickly finds a corresponding recess in the cavity, in which the preferably self-tapping thread can start in order to engage with the through-hole.
  • the connecting means and the fixing part are preferably formed at least partially from a metallic material, in particular from a titanium alloy.
  • the cavity is produced by milling with a milling tool.
  • the milling tool is preferably moved in the through-hole at least in sections in a direction transverse to the longitudinal axis.
  • One or more cavities extending transversely to the direction of the longitudinal axis can thus be introduced into the fixing body by milling, with the remaining part of the wall remaining in place.
  • a corresponding thread can then be cut into this part of the wall, for example by means of a connecting means with an external thread, without irregular surface structures impeding this.
  • Milling can easily be automated and is also particularly suitable for small diameters of the through hole and thicknesses of the fixing part.
  • the milling methods assigned to the group of micro-machining are particularly preferred for the production of the cavity.
  • the cavity has a concave shape that forms a spatially defined receiving space.
  • the concave shape defines a receiving space and the cavity is delimited by the fixing body in the axial direction, in the circumferential direction and at least in sections also in the radial direction.
  • the connecting means can be accommodated at a defined position within the fixing body.
  • the cavity is a first cavity and the through hole further comprises at least one second cavity formed in the wall and circumferentially spaced from the first cavity such that the first cavity and the second cavity are mutual are angularly offset and form an offset angle between them.
  • the connecting means can thus be accommodated in a first position and at a defined inclination in the first cavity and preferably screwed, with at least one thread turn of the connecting means engaging at least in sections in the first cavity.
  • the connecting means can be accommodated in a second position and at a defined inclination in the second cavity and preferably screwed, with at least one thread turn of the connecting means engaging at least in sections in the second cavity.
  • An offset angle of 40° to 180°, in particular of 45° to 180°, is preferred.
  • the first cavity is preferably arranged at a distance from the second cavity in the direction of the longitudinal axis.
  • the distance between the first cavity and the second cavity increases the flexibility of the fixation system, in particular with regard to the possible angle of inclination of the connecting means.
  • the first cavity and the second cavity are associated with a first plane that extends transversely to the longitudinal axis, so that the first plane runs through the first cavity and the second cavity.
  • the first cavity and the second cavity are arranged at the same height in the direction of the longitudinal axis. A defined first position and a defined second position for receiving a section of the connecting means are thus provided, which differ only in the direction of inclination of the connecting means relative to the longitudinal axis.
  • the through hole further comprises a third cavity formed in the wall and a fourth cavity formed in the wall.
  • the third cavity and the fourth cavity are preferably arranged at a distance from one another in the circumferential direction.
  • the third cavity and the fourth cavity are preferably assigned to a second plane which extends perpendicularly to the longitudinal axis, so that the second plane runs through the third cavity and the fourth cavity.
  • the third cavity and the fourth cavity are arranged at the same height in the direction of the longitudinal axis.
  • the first plane is preferably arranged at a distance from the second plane in the direction of the longitudinal axis.
  • the positions of the connecting means can differ both in the direction of their inclination and in their angle of inclination relative to the longitudinal axis. This further increases the flexibility of the fixation system with regard to the angle of inclination.
  • the first plane is angularly offset from the second plane such that a twist angle is defined between the first cavity and the third cavity and between the second cavity and the fourth cavity.
  • the position of the connecting means differs, for example in the first position, in which the connecting means is received in the first cavity, from the third position, in which the connecting means is received in the third cavity, due to the direction of inclination, due to the twisting angle and by the angle of inclination due to the distance between the first plane and the second plane.
  • the flexibility of the fixation system with regard to the angle of inclination and in particular the direction of inclination is thus further increased.
  • the through hole is preferably formed coaxially and symmetrically around the longitudinal axis.
  • at least one section of the wall is designed as a helical wall.
  • the helical wall is preferably designed to correspond to an external thread of the connecting means, in particular to an external thread of the head section. This facilitates bringing the connecting means into engagement with the through-hole and enables a non-positive and form-fitting connection.
  • the through hole extends from a first side to an opposite second side of the fixation body and has an enlarged entry portion on the first side of the fixation body.
  • the connecting means can also be introduced in particular with an inclination of the longitudinal direction of the connecting means to the longitudinal axis of the through hole relative to the longitudinal axis before it is accommodated at least in sections in the one or more cavities.
  • the through hole which extends from one or the first side to one or the opposite second side of the fixing body, has an enlarged exit section on the second side of the fixing body.
  • This exit section can be provided alone or together with the entry section.
  • the enlarged exit section allows the longitudinal direction of the connecting means to incline to the longitudinal axis of the through hole in the exit area of the through hole, while the connecting means is accommodated at least in sections by the cavity.
  • the through hole gradually widens from the second side to the first side of the fixing body at an opening angle with respect to the longitudinal axis, thereby providing the enlarged entry section.
  • the through hole is conical at least in sections and thus has the shape of a truncated cone.
  • the one or more cavities can be formed in this conical section in the wall of the through hole.
  • the connecting means can thus already be introduced at an incline in the longitudinal direction of the connecting means relative to the longitudinal axis of the through-hole before it is received at least in sections in the one or more cavities.
  • the through hole between the inlet section and the outlet section is conical and runs at an opening angle in relation to the longitudinal axis.
  • the diameter of the through-hole in the conical section preferably assumes a maximum adjacent to the entry section.
  • a first section and a second section of the through-hole are particularly preferably designed in the shape of a truncated cone, as a result of which the enlarged entry section is provided on the first side of the fixing body and the enlarged exit section is provided on the second side of the fixing body.
  • the through-hole is designed as a truncated cone in the region of the inlet section and the outlet section, with tips pointing towards one another, so that the through-hole is designed overall like an hourglass.
  • the fixing part has a thickness between the first side and the second side that is equal to or larger than 0.5 mm. A sufficient thickness for introducing at least one cavity is thus provided.
  • the invention has been described above in relation to a first aspect.
  • the invention relates to a fixation part for a medical fixation system, which is set up to be brought into engagement with a connecting means in an assembled state, the fixation part having a through hole which is intended for at least partial accommodation of the connecting means is set up in the assembled state, the through-hole extending coaxially to a longitudinal axis and being defined by a wall.
  • the invention achieves the underlying object in the second aspect in that the through hole also has at least one cavity formed in the wall, which is set up to receive the connecting means at least in sections in the assembled state.
  • the fixing part according to the invention adopts the advantages of the fixing system with such a fixing part, described above in relation to the first aspect.
  • Advantages and preferred embodiments of the first aspect are also advantages and preferred embodiments of the second aspect of the invention.
  • the invention in a third aspect, relates to a method for producing a fixing part, in particular a method for producing a fixing part according to the second aspect of the invention, with the steps: introducing a through hole in a fixing body, the through hole being coaxial to a Longitudinal axis extends, introducing a cavity into a wall of the through hole by milling with a milling tool, wherein the milling tool in the through hole is at least partially moved in a direction transverse to the longitudinal axis.
  • FIG. 1a shows a medical fixation system according to a first embodiment in a first position in a sectional view
  • FIG. 1b shows the fixation system according to FIG. 1a in a second position in a sectional view
  • FIG. 2a shows a fixation system according to a second embodiment in a first position in a sectional view
  • FIG. 2b shows the fixation system according to FIG. 2a in a second position in a sectional view
  • FIG. 3a shows a fixing part according to a first embodiment in a perspective view
  • FIG. 3b shows the fixing part according to FIG. 3a in a first sectional view
  • FIG. 3c shows the fixing part according to FIG. 3a in a second sectional view
  • FIG. 3d shows the fixing part according to FIG. 3a in a plan view
  • FIG. 4a shows a fixing part according to a second embodiment in a perspective view
  • FIG. 4b shows the fixing part according to FIG. 4a in a first sectional view
  • FIG. 4c shows the fixing part according to FIG. 4a in a second sectional view
  • FIG. 4d shows the fixing part according to FIG. 4a in a plan view
  • FIG. 5a shows a fixing part according to a third embodiment in a perspective view
  • FIG. 5b shows the fixing part according to FIG. 5a in a first sectional view
  • FIG. 5c shows the fixing part according to FIG. 5a in a second sectional view
  • FIG. 5d shows the fixing part according to FIG. 5a in a plan view
  • FIG. 6a shows a fixing part according to a fourth embodiment in a perspective view
  • FIG. 6b shows the fixing part according to FIG. 6a in a first sectional view
  • FIG. 6c shows the fixing part according to FIG. 6a in a second sectional view
  • FIG. 6d shows the fixing part according to FIG. 6a in a plan view
  • FIG. 7a shows a perspective view of a fixing part according to a fifth embodiment
  • FIG. 7b shows the fixing part according to FIG. 7a in a first sectional view
  • FIG. 7c shows the fixing part according to FIG. 7a in a second sectional view
  • FIG. 7d shows the fixing part according to FIG. 7a in a plan view
  • FIG. 8a shows a fixing part according to a sixth embodiment in a perspective view
  • FIG. 8b shows the fixing part according to FIG. 8a in a first sectional view
  • FIG. 8c shows the fixing part according to FIG. 8a in a second sectional view
  • FIG. 8d shows the fixing part according to FIG. 8a in a plan view.
  • FIGS. 1a and 1b show a first embodiment of the medical fixation system 1 according to the invention.
  • the fixation system 1 has a connecting means 3 and a fixation part 5 .
  • the fixation system 1 is shown in an assembled state, in which the connecting means 3 is in engagement with the fixation part 5.
  • FIG. 1a and 1b show a first embodiment of the medical fixation system 1 according to the invention.
  • the fixation system 1 has a connecting means 3 and a fixation part 5 .
  • the fixation system 1 is shown in an assembled state, in which the connecting means 3 is in engagement with the fixation part 5.
  • the connecting means 3 is shown in a first position, in which it extends along a longitudinal direction A, which corresponds to the longitudinal axis L.
  • the connecting means 3 is shown in a second position, in which the longitudinal direction A of the connecting means 3 is inclined to the longitudinal axis L at an angle of inclination a.
  • the fixing part 5 has a fixing body 7 with a thickness d in the direction of the longitudinal axis L.
  • the fixing body 7 has a first side 9 and a second side 11 spaced apart in the direction of the longitudinal axis L.
  • a through hole 13 which is formed in the fixing body 7 , extends from the first side 9 to the second side 11 .
  • the through hole 13 thus extends in the direction of the longitudinal axis L.
  • the through hole 13 is designed to correspond to the connecting means 3 and has a wall 15 which engages with the connecting means 3 in the assembled state.
  • the through hole 13 further has an entry portion 17 on the first side 9 side and an exit portion 19 on the second side 11 side.
  • the through hole 13 has a middle section 20 arranged between the inlet section 17 and the outlet section 19 .
  • the through hole 13 in the area of the inlet section 17 and/or in the area of the outlet section 19 is enlarged in cross-section in a plane extending perpendicularly to the longitudinal axis L, so that the middle section 20 represents the area with the smallest cross-sectional area.
  • the connecting means 3 In order to bring the connecting means 3 into engagement with the through hole 13, the connecting means is introduced into the entry section 17, passed through the central section 20 and finally exits the exit section 19 at least in sections. In the mounted state, the connecting means 3 is accommodated in the through-hole 13 at least in sections.
  • the connecting means 3 is shown here in a preferred embodiment as a screw which extends in a longitudinal direction A.
  • the connecting means 3 comprises a shaft section 21 and a head section 23.
  • the head section 23 preferably has a recess 25 which is adapted to cooperate with a tool for engaging the connecting means 3 with the fixing part 5.
  • the connecting means 3 preferably has a first external thread 27 in the area of the shaft section 21 and more preferably a second external thread 29 in the area of the head section 23.
  • the second thread 29 can preferably be a self-tapping thread which is formed by plastic deformation Thread in the through hole 13 forms.
  • the connecting means 3 has a larger diameter in the area of the head section 23 than in the area of the shank section 21 .
  • the through hole 13 has a diameter or a minimum diameter which is adapted to the diameter of the head section 23 . This ensures that the shaft section 21 can be moved through the through hole 13 in order to bring the connecting means 3 into engagement with the fixing part 5 in an assembled state.
  • the head section 23 preferably has a length that corresponds to the thickness d of the fixing part 5 .
  • the through hole 13 preferably has at least one cavity (see FIGS. 7a to 7d) which is designed to receive the connecting means 3, in particular the head section 23, at least in sections in the assembled state. Through the cavity (not shown), the connecting means 3 can also be brought into engagement with the through hole 13 of the fixing part 5 at an angle of inclination a, as shown in FIG. 1b.
  • FIGS. 2a and 2b differs from the exemplary embodiment described above only in the design of the through hole 13 and in particular the cavities (see FIGS. 8a to 8d).
  • the connecting means 3 can be accommodated in the through-hole 13 at different angles of inclination ⁇ .
  • the external thread 29 of the head section 23 is in positive and non-positive engagement with the wall 15 of the through hole 13 .
  • FIGS 3a to 3d show a first preferred embodiment of the fixing part 5 according to the invention.
  • the fixing part 5 has a fixing body 7 with a first side 9 and a second side 11 , a through hole 13 extending in the direction of a longitudinal axis L between the first side 9 and the second side 11 .
  • the through hole 13 is defined by a wall 15 which extends in a circumferential direction about the longitudinal axis L around.
  • the through hole 13 is formed coaxially with the longitudinal axis L.
  • the through hole 13 has a middle section 20 arranged between the inlet section 17 and the outlet section 19 .
  • the wall 15 is truncated or conical, at least in sections, so that the entry area 17 provides an enlarged cross-sectional area in a plane orthogonal to the longitudinal axis L compared to the middle section 20 .
  • the through-hole 13 thus has a reduced diameter in sections.
  • the through hole 13 also has a first cavity 30a and preferably a second cavity 30b formed between the first side 9 and the second side 11 in the area of the wall 15 . Due to the fact that the first cavity 30a and the second cavity 30b are arranged in the middle region 20, an enlarged accommodation space for the connecting means is provided locally there.
  • the first cavity 30a is arranged in a plane extending orthogonally to the longitudinal axis L at an offset angle ⁇ of 180° to the second cavity 30b, as shown in particular in FIGS. 3c and 3d.
  • the fixing part 5 is shown in a first sectional view through a plane extending orthogonally to the longitudinal axis L, which extends centrally in the direction of the longitudinal axis L, ie through the central section 20 and the fixing body 7.
  • the entry section 17 has an enlarged cross section compared to the middle section 20, the middle section 20 having two additional receiving spaces for receiving at least one section of the connecting means 3 (cf. FIGS. 1a to 2b) due to the cavities 30a, 30b provided.
  • the cavities 30a, 30b are arranged at the same height in the direction of the longitudinal axis L, that is to say on the same plane.
  • the through hole 13 is formed coaxially to the longitudinal axis L, and the first cavity 30a and the second cavity 30b are arranged opposite in the through hole 13 .
  • the exemplary embodiment shown in FIGS. 4a to 4d differs from the first exemplary embodiment of the invention shown in FIGS. 3a to 3d Fixing part 5 by the arrangement of the first cavity 30a and the second cavity 30b.
  • the first cavity 30a is spaced apart in the direction of the longitudinal axis L at a distance a from the second cavity 30b.
  • the first cavity 30a is arranged on a first plane 31 extending orthogonally to the longitudinal axis L
  • the second cavity 30b is arranged on a second plane 33, which also extends orthogonally to the longitudinal axis L.
  • the first plane 31 is arranged at a distance a in the direction of the longitudinal axis L from the second plane 33 .
  • the first plane 31 and the second plane 33 are offset from one another at an angle of rotation ⁇ of 180°, so that the first cavity 30a is arranged opposite the second cavity 30b.
  • Figures 5a to 5d show a third preferred embodiment of the fixing part 5.
  • the embodiment differs from the embodiment shown above in Figures 3a to 3d by the number of cavities.
  • the through hole 13 has a first cavity 30a, a second cavity 30b, a third cavity 30c and a fourth cavity 30d which are on a common plane and thus at the same height in the direction of the longitudinal axis L according to FIG are arranged view shown in Figure 5b.
  • the common plane 31 is in particular arranged in the middle in relation to the thickness d of the fixing body 7 , ie in the area of the middle section 20 .
  • the first cavity 30a and the second cavity 30b are angularly offset and enclose an offset angle ⁇ of 90° between them. Furthermore, an offset angle ⁇ of 90° is also formed between the second cavity 30b and the third cavity 30c, which is shown here as an example for all of the offset angles ⁇ . Furthermore, an offset angle ⁇ of 90° is also formed between the third cavity 30c and the fourth cavity 30d and between the fourth cavity 30d and the first cavity 30a.
  • the through hole 13 has cavities which are assigned to different levels, as also shown in particular in FIGS. 4a to 4d. That shown in Figures 6a to 6d The embodiment differs from the embodiment shown in FIGS. 4a to 4d in the number of cavities.
  • the through hole 13 has in the wall 15 a first cavity 30a, a second cavity 30b and a third cavity 30c.
  • the first cavity 30a is associated with a first level 31
  • the second cavity 30b is associated with a second level 33
  • the third cavity 30c is associated with a third level 35 .
  • the first plane 31 and the second plane 33 are arranged spaced apart from one another in the direction of the longitudinal axis L at a distance ai.
  • the second plane 33 and the third plane 35 are arranged at a distance a 2 from one another in the direction of the longitudinal axis L.
  • the first plane 31 is arranged at a twisting angle ⁇ to the second plane 33 and the second plane 33 is arranged at a twisting angle ⁇ to the third plane 35.
  • the angle of rotation ⁇ between the second plane 33 and the third plane 35 is shown as an example.
  • the fifth exemplary embodiment of the fixing part 5 according to the invention shown in FIGS. 7a to 7d differs from the exemplary embodiments described above in particular in the design of the through-hole 13.
  • a total of ten cavities 30a to 30j are formed.
  • a first cavity 30a and a second cavity 30b are associated with a first level 31 .
  • a third cavity 30c and a fourth cavity 30d are associated with a second level 33 .
  • the second plane 33 is spaced apart from the first plane 31 by a distance a 1 in the direction of the longitudinal axis L.
  • a fifth cavity 30e and a sixth cavity 30f are assigned to a third level 35.
  • the third plane 35 is at a distance a 2 from the second plane 33 in the direction of the longitudinal axis L.
  • a seventh cavity 30g and an eighth cavity 30h are assigned to a fourth level 37 .
  • the fourth plane 37 is at a distance a 3 in the direction of the longitudinal axis L from the third plane 35 .
  • a ninth cavity 30i and a tenth cavity 30j are associated with a fifth level 39 .
  • the fifth plane 39 is at a distance a 4 from the fourth plane 37 in the direction of the longitudinal axis L.
  • the through hole 13 gradually widens in the direction of the first side 9 in the direction of the longitudinal axis L at an opening angle ⁇ .
  • the through hole 13 with the total of ten cavities 30a to 30j thus widens in the direction of the first side 9 at an opening angle ⁇ .
  • a maximum cross section in the region of the first plane 31 is thus provided in the entry section 17 .
  • the cross section decreases further and further from the first level 31 to the fifth level 39 .
  • a maximized accommodation space for the connecting means 3 is provided, into which the respective connecting means 3 can also move at least in sections at an angle of inclination ⁇ , in order to, in a mounted state, with the fixing part 5 in intervention to come.
  • the two cavities 30a to 30j associated with one of the planes 31 to 37 are each arranged at an offset angle ⁇ of 180° to one another, i.e. opposite one another in the view shown in FIGS. 7c and 7d.
  • the second plane 33 is arranged at a twist angle ⁇ of 90° relative to the first plane 31
  • the third plane 35 is arranged at a twist angle ⁇ of 90° relative to the second plane 33
  • fourth plane 37 is arranged at a twist angle ⁇ of 90° relative to the third plane 35
  • the fifth plane 39 is arranged at a twist angle ⁇ of 90° relative to the fourth plane 37 .
  • FIGS. 7c and 7d only the angle of rotation ⁇ between the first plane 31 and the second plane 33 is shown as an example for a better overview.
  • the respective connecting means 3 (cf. FIGS. 1a to 2b) can thus be inclined in different directions and, because of the cavities on different levels, can also be brought into engagement with the fixing part 5 at different angles of inclination ⁇ .
  • the flexibility for fixing a bone fracture is thus further increased by the fixing part 5 .
  • FIGS. 8a to 8d differs from the exemplary embodiment shown above in FIGS. 7a to 7d by the angle of rotation ⁇ of the planes 31 to 39 relative to one another. While in the figures 7a to 7d in each case a twisting angle ⁇ of 90° was provided between two adjacent planes In the exemplary embodiment shown in FIGS. 8a to 8d, an angle of rotation ⁇ of 75° is provided between two adjacent planes, as shown in particular in FIG. 8c.
  • the angle of rotation ⁇ between the first plane 31 and the second plane 33 is shown as an example.
  • the twisting angle ⁇ is 75° in the exemplary embodiment shown, while the twisting angle in the exemplary embodiment according to FIGS. 7a to 7d was 90°.
  • a finer alignment of the connecting means 3 (cf. FIGS. 1a to 2b) in relation to the fixing part 5 is thus made possible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein medizinisches Fixierungssystem (1) umfassend ein sich in einer Längsrichtung (A) erstreckendes Verbindungsmittel (3) und ein Fixierungsteil (5), das im montierten Zustand dazu eingerichtet ist, mit dem Verbindungsmittel (3) in Eingriff gebracht zu werden und sich über eine Bruchstelle zu erstrecken, wobei das Fixierungsteil (5) einen Fixierungskörper (7) mit einem Durchgangsloch (13) aufweist, das zur zumindest teilweisen Aufnahme des Verbindungsmittels (3) im montierten Zustand eingerichtet ist, wobei sich das Durchgangsloch (13) koaxial zu einer Längsachse (L) erstreckt und durch eine Wand (15) definiert ist, die sich in Umfangsrichtung um die Längsachse (L) erstreckt. Das Durchgangsloch (13) weist ferner mindestens einen in der Wand (15) ausgebildet Hohlraum (30a-30j) auf, wobei der Hohlraum (30a-30j) dazu eingerichtet ist, das Verbindungsmittel (3) im montierten Zustand zumindest abschnittsweise aufzunehmen. Die Erfindung betrifft ferner ein Fixierungsteil (5) für ein Fixierungssystem (1) und ein Herstellungsverfahren zur Herstellung eines Fixierungsteils (5).

Description

Medizinisches Fixierungssystem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinisches Fixierungssystem mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden Verbindungsmittel, vorzugsweise einer Schraube, und ei- nem Fixierungsteil, das dazu eingerichtet ist, mit dem Verbindungsmittel in einem montier- ten Zustand in Eingriff gebracht zu werden. Das Fixierungsteil weist einen Fixierungskörper und ein Durchgangsloch in dem Fixierungskörper auf, das zur zumindest teilweisen Auf- nahme des Verbindungsmittels im montierten Zustand eingerichtet ist, wobei das Durch- gangsloch durch eine Wand definiert ist und sich koaxial um eine Längsachse erstreckt. Das Fixierungsteil ist dazu eingerichtet, sich im montierten Zustand über eine Bruchstelle, also die Knochenfragmente eines Knochens zu erstrecken und dabei insbesondere durch mindestens ein Verbindungsmittel an einem Knochen fixiert zu werden.
Unter medizinischen Fixierungssystemen werden orthopädische Fixierungssysteme bzw. chirurgische Fixierungssysteme verstanden. Derartige Fixierungssysteme sind allgemein bekannt. Sie werden in der Regel zur mechanischen Stabilisierung von Knochenfrakturen verwendet. Sie umfassen ein Fixierungsteil, welches im montierten Zustand an einem Kno- chen anliegt und sich über eine Bruchstelle, also die Knochenfragmente, hinweg erstreckt. Ebenso ist es möglich, dass sich das Fixierungsteil beabstandet zu einem Knochen über eine Bruchstelle hinweg erstreckt. Dabei wird das Fixierungsteil mittels eines oder mehre- rer Verbindungsmittel mit dem Knochen bzw. dessen Knochenfragmenten verbunden. Werden mehrere Verbindungsmittel verwendet, stellt das Fixierungsteil die Positionierung der Verbindungsmittel zueinander sicher. Dafür weist das Fixierungsteil in seinem Fixie- rungskörper ein oder mehrere Durchgangslöcher auf, die dazu eingerichtet sind, jeweils ein Verbindungsmittel zumindest teilweise aufzunehmen. Ein solches Fixierungsteil wird auch als Knochenplatte bezeichnet. Das Fixierungsteil und die Verbindungsmittel sind da- bei bevorzugt durch eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung miteinander gekop- pelt.
Es ist bekannt, dass einige Arten von Knochenfragmenten dazu neigen, mit der Zeit ihre Position relativ zum Fixierungsteil zu verändern. Dieser nachteilige Zustand kann durch ein „Verrutschen“ der mit dem Fixierungsteil in Eingriff stehenden Verbindungsmittel verur- sacht bzw. begünstigt werden. Mit dem Ziel, eine form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen dem jeweiligen Verbindungsmittel und dem Fixierungsteil auszubilden und das „Verrutschen“ damit wirksam zu vermeiden, weisen die Verbindungsmittel und/oder das Fixierungsmittelhäufig mindestens abschnittsweise ein Gewinde auf.
Bei dem Verbindungsmittel handelt es sich daher vorzugsweise um eine Schraube mit min- destens einem Außengewinde, die mit dem zu stabilisierenden Knochen verschraubt wer- den kann. Ferner können auch Bolzen, Nägel oder Stifte als Verbindungsmittel vorgesehen sein. Weiter können die Durchgangslöcher solcher Fixierungsteile ein Innengewinde auf- weisen.
Ferner können Verbindungsmittel mit einem selbstschneidenden oder gewindeformenden bzw. selbstformenden Außengewinde gemeinsam mit einem Fixierungsteil verwendet wer- den. Um ein ungewolltes Lösen des Verbindungsmittels aus dem Durchgangsloch zu ver- hindern, wirkt das Verbindungsmittel mit dem Durchgangsloch des Fixierungsteils vorzugs- weise derart zusammen, dass beim Einbringen des Verbindungsmittels das Fixierungsteil plastisch verformt wird und beispielsweiseabschnittsweise ein Gewinde geschnitten oder geformt wird, sodass das Verbindungsmittel innerhalb des Durchgangslochs des Fixie- rungsteils verkeilt. Das Außengewinde muss mit der Wand des jeweiligen Durchgangs- lochs dabei insbesondere derart in Eingriff kommen, dass es ein korrespondierend zum jeweiligen Außengewinde ausgebildetes Innengewinde in die Wand des jeweiligen Durch- gangslochs schneidet oder formt. Dafür ist zumeist ein hoher Kraftaufwand erforderlich. Ferner muss die Materialauswahl zumeist entsprechend angepasst sein, dahingehend, dass die Härte des Werkstoffes für das Fixierungsteil geringer als die Härte des Verbin- dungsmittels ist.
Es besteht daher Bedarf dahingehend, die Fertigung des Fixierungsteils und des Verbin- dungsmittels aus dem gleichen oder einem Werkstoff zumindest vergleichbarer Härte zu ermöglichen. Ferner wird in Abhängigkeit von der Ausbildung der zu stabilisierenden Knochenstruktur das Verbindungsmittel polyaxial, also in einem bedarfsgerechten Neigungswinkel in das Fixierungsteil eingeführt. Als Neigungswinkel wird hierbei der zwischen der Längsrichtung des Verbindungsmittels und der Längsachse des Durchgangsloches gebildete Winkel ver- standen.
Die bekannten Fixierungssysteme mit Verbindungsmitteln mit Außengewinde und einem Fixierungskörper, dessen Durchgangslöcher korrespondierend dazu ausgebildet sind, er- möglichen allerdings nur ein unidirektionales Einbringen des Verbindungsmittels, also ein Einbringen in Richtung der Längsachse.
Aus dem Stand der Technik sind ferner verschiedene Geometrien der Durchgangslöcher bekannt, welche ein Einbringen des Verbindungsmittels, beispielsweise mit einem gewin- deformenden oder selbstschneidenden Gewinde am Kopfabschnitt, in das Fixierungsteil in verschiedenen Neigungswinkeln, also polyaxial ermöglichen sollen. Diese Lösungen ha- ben gemein, dass das Verbindungsmittel nur unter großer Kraftaufwendung mit dem Fixie- rungsteil in Eingriff gebracht werden kann und insbesondere einen härteren Werkstoff auf- weisen muss, als das Fixierungsteil. Der erhöhte Kraftaufwand liegt nicht zuletzt darin be- gründet, dass das Gewinde des Verbindungsmittels beispielsweise an glatten Wänden bzw. nicht unterbrochenen Kanten nur schwer einen Ansatzpunkt findet, von welchem aus- gehend die plastische Verformung des Fixierungskörpers beginnt. Insbesondere im Falle des Einschraubens in einem Neigungswinkel in konischen oder anderweitig geformten Durchgangslöchern, welche eine Neigung des Fixierungsmittels zulassen, ist ein hoher Kraftaufwand erforderlich, um das Verbindungsmittel präzise an einer vordefinierten Posi- tion zu fixieren und ein ungewolltes Abgleiten an der Wand zu verhindern.
Die Verwendung poröser Werkstoffe ist für den Einsatz zur Fixierung von Knochenfraktu- ren zumeist ungeeignet, da insbesondere deren Lebensdauer unter ständiger dynamischer Belastung schwerer zu bestimmen ist. Auch das Aufbringen von Vorsprüngen zur Verhin- derung des Abgleitens kann dieses Problem nur unzureichend beheben, da dies zum einen kostenintensiv in der Herstellung ist und zum anderen lokal zu einer Verhärtung des Werk- stoffes führen kann oder zumindest das Einschrauben des Verbindungsmittels erschwert.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zumindest einen der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden. Insbesondere war Aufgabe der Erfin- dung, die Handhabbarkeit eines medizinischen Fixierungssystems zu verbessern und vor- zugsweise ein polyaxiales Einbringen des Verbindungsmittels in das Fixierungsteil mit re- duziertem Kraftaufwand zu ermöglichen, wobei die Flexibilität für den Chirurgen bei der Fixierung von Knochenfrakturen gleichzeitig erhöht werden soll. Die Erfindung löst die zugrundeliegende Aufgabe durch ein medizinisches Fixierungssys- tem nach Anspruch 1. Insbesondere schlägt die Erfindung vor, dass das Durchgangsloch ferner mindestens einen in der Wand vorgesehenen Hohlraum aufweist, wobei der Hohl- raum dazu eingerichtet ist, das Verbindungsmittel im montierten Zustand zumindest ab- schnittsweise aufzunehmen. Bevorzugt weist das Fixierungssystem mindestens zwei Ver- bindungsmittel auf. Das Fixierungsteil stellt dabei die Positionierung der Verbindungsmittel relativ zueinander sicher. Ein erstes Verbindungsmittel ist dabei insbesondere dazu einge- richtet, mit einem ersten Knochen bzw. Knochenfragment verbunden zu werden und ein zweites Verbindungsmittel ist dabei insbesondere dazu eingerichtet, mit einem zweiten Knochen bzw. Knochenfragment verbunden.
Ein Hohlraum im Sinne der Erfindung ist ein leerer umschlossener hohler Raum, welcher sich ausgehend von der Wand des Durchgangslochs in den Fixierungskörper hinein er- streckt. Der Hohlraum weist dabei eine Öffnung im Bereich der Wand des Durchgangslochs auf und ist in Richtung der Längsachse beidseitig räumlich begrenzt. Der Hohlraum er- streckt sich ferner in radialer Richtung, also quer zur Längsachse des Durchgangslochs, in den Fixierungskörper hinein. In dem sich von der Wand in den Fixierungskörper hinein erstreckenden Hohlraum wird somit ein definiertes Volumen aufgenommen. Es soll dabei verstanden werden, dass der Hohlraum somit auch in Umfangsrichtung räumlich begrenzt ist.
Durch die Öffnung des Hohlraums im Bereich der Wand kann somit zumindest ein Ab- schnitt des Verbindungsmittels eingeführt und so darin aufgenommen werden, wobei die- ser Abschnitt des Verbindungsmittels dabei zumindest teilweise in radialer Richtung und in Richtung der Längsachse des Durchgangslochs nach unten und nach oben hin abgestützt wird. Dadurch wird der Kraftaufwand zur plastischen Verformung des Fixierungskörpers reduziert, da das Verbindungsmittel einfacher positioniert werden kann. Die Formulierung „nach unten“ bzw. „nach oben“ ist dabei nicht räumlich beschränkend zu verstehen und bezieht sich lediglich auf zwei entgegengesetzt und in Richtung der Längsachse verlau- fende Richtungen. Somit wird die Anordnung des Verbindungsmittels im Durchgangsloch erleichtert.
Das Verbindungsmittel erstreckt sich bevorzugt in einer Längsrichtung, die bei einem uni- axialen Einbringen des Verbindungsmittels in das Durchgangsloch der Richtung der Längs- achse entspricht und bei einem geneigten bzw. schrägen Einbringen des Verbindungsmit- tels in das Durchgangsloch in einem Neigungswinkel zu der Längsachse verläuft.
Der Durchmesser des Durchgangslochs ist, insbesondere zumindest abschnittsweise, be- vorzugt größer als der Durchmesser des Verbindungsmittels, sodass sich das Verbin- dungsmittel innerhalb des Durchgangslochs neigen lässt. Bevorzugt weist das Verbindungsmittel ein Außengewinde, vorzugsweise ein selbstfor- mendes Außengewinde auf. Ein solches Außengewinde ist als selbstformendes bzw. ge- windeformendes Außengewinde dazu eingerichtet, beim Einbringen des Verbindungsmit- tels in das Durchgangsloch durch plastische Deformation ein korrespondierendes Gewinde in dem Durchgangsloch auszubilden. Das Außengewinde schneidet dabei in eine Wan- dung des Hohlraums durch eine Drehbewegung um die Längsachse des Verbindungsmit- tels.
Bevorzugt sind die Verbindungsmittel dabei als Schrauben ausgebildet und weisen einen Schaftbereich mit einem ersten Durchmesser und einem ersten Außengewinde auf, wel- ches dazu eingerichtet ist mit dem Knochen in Eingriff gebracht zu werden. Ferner weisen solche Schrauben einen Kopfabschnitt mit einem zweiten Gewinde auf, welches dazu ein- gerichtet ist, mit dem Fixierungsteil im montierten Zustand in Eingriff gebracht zu werden.
Weiter bevorzugt weist das Verbindungsmittel einen Schaftabschnitt und einen Kopfab- schnitt auf, wobei der Durchmesser des Durchgangslochs größer ist, als der Durchmesser des Schaftabschnitts und korrespondierend zu dem Durchmesser des Kopfabschnitts aus- gebildet ist. Somit kann das Verbindungsmittel insbesondere im Bereich des Kopfabschnit- tes zumindest teilweise in dem Hohlraum aufgenommen werden und form- und kraftschlüs- sig mit dem Fixierungsteil gekoppelt werden.
Bei dem Fixierungsteil kann es sich bevorzugt um eine Platte, insbesondere Knochen- platte, oder einen korrespondierend zu dem jeweiligen Knochen ausgebildeten Körper han- deln.
Insbesondere ist der Hohlraum dazu eingerichtet, bei einem Verbindungsmittel mit einem Außengewinde, zumindest einen Gewindegang abschnittsweise aufzunehmen, derart, dass durch die Aufnahme des Verbindungsmittels im Hohlraum sich zumindest ein Teil des den Hohlraum umgebenden Fixierungskörpers zumindest teilweise in Drehrichtung bzw. Formrichtung des Gewindes bzw. Gewindeganges erstreckt, sodass dieses den Ferti- gungskörper mit geringerem Kraftaufwand plastisch verformen kann. So wird das polyaxi- ale Einschrauben des Verbindungsmittels in das Fixierungsteil erleichtert. Somit findet der jeweilige Gewindegang des Außengewindes in dem Hohlraum schnell eine korrespondie- rende Ausnehmung, in welcher das vorzugsweise selbstformende Gewinde ansetzen kann, um mit dem Durchgangsloch in Eingriff zu kommen.
Das Verbindungsmittel und das Fixierungsteil sind bevorzugt zumindest teilweise aus ei- nem metallischen Werkstoff ausgebildet, insbesondere aus einer Titanlegierung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Hohlraum durch Fräsen mit einem Fräswerkzeug hergestellt. Vorzugsweise wird das Fräswerkzeug dabei in dem Durch- gangsloch zumindest abschnittsweise in einer Richtung quer zur Längsachse bewegt. Durch Fräsen können somit ein oder mehrere Hohlräume mit einer Erstreckung quer zur Richtung der Längsachse in den Fixierungskörper eingebracht werden, wobei der übrige Teil der Wand bestehen bleibt. In diesen Teil der Wand kann dann beispielsweise durch ein Verbindungsmittel mit Außengewinde ein korrespondierendes Gewinde geschnitten werden, ohne das unregelmäßige Oberflächenstrukturen dies behindern. Fräsen ist dabei gut automatisierbar und insbesondere auch bei geringen Durchmessern des Durchgangs- lochs und Dicken des Fixierungsteils geeignet. Insbesondere die der Gruppe der Mikrozer- spanung zugeordneten Fräsverfahren sind besonders zur Herstellung des Hohlraums be- vorzugt.
Vorzugsweise weist der Hohlraum eine konkave Form auf, die einen räumlich definierten Aufnahmeraum bildet. Durch die konkave Form wird ein Aufnahmeraum festgelegt und der Hohlraum durch den Fixierungskörper in axialer Richtung, in Umfangsrichtung sowie zu- mindest abschnittsweise auch in radialer Richtung begrenzt. Somit kann im Falle der Schrägstellung das Verbindungsmittel an einer definierten Position innerhalb des Fixie- rungskörpers aufgenommen werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hohlraum ein erster Hohlraum und das Durchgangsloch weist ferner mindestens einen zweiten Hohlraum auf, der in der Wand ausgebildet und in Umfangsrichtung in einem Abstand zu dem ersten Hohlraum angeord- net ist, sodass der erste Hohlraum und der zweite Hohlraum zueinander winkelversetzt sind und einen Versatzwinkel zwischen sich bilden. Somit kann das Verbindungsmittel in einer ersten Position und einer definierten Neigung in dem ersten Hohlraum aufgenommen werden und bevorzugt verschraubt werden, wobei zumindest ein Gewindegang des Ver- bindungsmittels zumindest abschnittsweise in den ersten Hohlraum eingreift. Ferner kann das Verbindungsmittel in einer zweiten Position und einer definierten Neigung in dem zwei- ten Hohlraum aufgenommen werden und bevorzugt verschraubt werden, wobei zumindest ein Gewindegang des Verbindungsmittels zumindest abschnittsweise in den zweiten Hohl- raum eingreift.
Bevorzugt ist ein Versatzwinkel von 40° bis 180°, insbesondere von 45° bis 180°.
Vorzugsweise ist der erste Hohlraum in Richtung der Längsachse in einem Abstand zu dem zweiten Hohlraum angeordnet. Durch den Abstand zwischen dem ersten Hohlraum und dem zweiten Hohlraum wird die Flexibilität des Fixierungssystems insbesondere hin- sichtlich der möglichen Neigungswinkel des Verbindungsmittels erhöht. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der erste Hohlraum und der zweite Hohl- raum einer ersten Ebene zugeordnet, die sich quer zur Längsachse erstreckt, sodass die erste Ebene durch den ersten Hohlraum und den zweiten Hohlraum verläuft. Mit anderen Worten sind der erste Hohlraum und der zweite Hohlraum in Richtung der Längsachse auf derselben Höhe angeordnet. Somit werden eine definierte erste Position und eine definierte zweite Position zur Aufnahme eines Abschnitts des Verbindungsmittels bereitgestellt, wel- che sich lediglich durch die Richtung der Neigung des Verbindungsmittels gegenüber der Längsachse unterscheiden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Durchgangsloch ferner einen dritten Hohlraum auf, der in der Wand ausgebildet ist, und einen vierten Hohlraum, der in der Wand ausgebildet ist. Der dritte Hohlraum und der vierte Hohlraum sind bevor- zugt in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnet. Vorzugsweise sind der dritte Hohlraum und der vierte Hohlraum einer zweiten Ebene zugeordnet, die sich senkrecht zur Längsachse erstreckt, sodass die zweite Ebene durch den dritten Hohlraum und den vier- ten Hohlraum verläuft. Mit anderen Worten sind der dritte Hohlraum und der vierte Hohl- raum in Richtung der Längsachse auf derselben Höhe angeordnet. Bevorzugt ist die erste Ebene beabstandet zu der zweiten Ebene in Richtung der Längsachse angeordnet. Die Positionen des Verbindungsmittels können sich dabei sowohl in der Richtung ihrer Neigung als auch in ihrem Neigungswinkel relativ zur Längsachse unterscheiden. Somit wird die Flexibilität des Fixierungssystems hinsichtlich der Neigungswinkel weiter erhöht.
Vorzugsweise ist die erste Ebene gegenüber der zweiten Ebene winkelversetzt, sodass zwischen dem ersten Hohlraum und dem dritten Hohlraum und zwischen dem zweiten Hohlraum und dem vierten Hohlraum ein Verdrehwinkel definiert ist. Durch den Verdreh- winkel unterscheidet sich die Position des Verbindungsmittels beispielsweise in der ersten Position, in welcher das Verbindungsmittel im ersten Hohlraum aufgenommen ist, von der dritten Position, in welcher das Verbindungsmittel im dritten Hohlraum aufgenommen ist, durch die Neigungsrichtung, bedingt durch den Verdrehwinkel und durch den Neigungs- winkel bedingt durch den Abstand der ersten Ebene und der zweiten Ebene. Für den zwei- ten und vierten Hohlraum und die damit ermöglichte zweite und vierte Position des Verbin- dungsmittels gilt Entsprechendes. Somit wird die Flexibilität des Fixierungssystems hin- sichtlich der Neigungswinkel und insbesondere der Neigungsrichtung weiter erhöht.
Bevorzugt ist ein Verdrehwinkel von 40° bis 140°, insbesondere von 45° bis 135°.
Vorzugsweise ist das Durchgangsloch koaxial und symmetrisch um die Längsachse aus- gebildet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest ein Abschnitt der Wand als wen- delförmige Wand ausgebildet. Vorzugsweise ist die wendeiförmige Wand korrespondie- rend zu einem Außengewinde des Verbindungsmittels, insbesondere zu einem Außenge- winde des Kopfabschnittes, ausgebildet. Somit wird das I neingriffbringen des Verbindungs- mittels mit dem Durchgangsloch erleichtert und eine kraft- und formschlüssige Verbindung ermöglicht.
Vorzugsweise erstreckt sich das Durchgangsloch von einer ersten Seite zu einer gegen- überliegenden zweiten Seite des Fixierungskörpers und weist einen vergrößerten Eintritts- abschnitt an der ersten Seite des Fixierungskörpers auf. In diesem vergrößerten Eintritts- abschnitt kann das Verbindungsmittel insbesondere auch in einer Neigung der Längsrich- tung des Verbindungsmittels zur Längsachse des Durchgangsloches relativ zur Längs- achse eingebracht werden, bevor es zumindest abschnittsweise in dem einen oder den mehreren Hohlräumen aufgenommen wird.
Weiter bevorzugt weist das Durchgangsloch, welches sich von einer bzw. der ersten Seite zu einer bzw. der gegenüberliegenden zweiten Seite des Fixierungskörpers erstreckt, ei- nen vergrößerten Austrittsabschnitt an der zweiten Seite des Fixierungskörpers auf. Dieser Austrittsabschnitt kann allein oder gemeinsam mit dem Eintrittsabschnitt vorgesehen sein. Durch den vergrößerten Austrittsabschnitt wird insbesondere eine Neigung der Längsrich- tung des Verbindungsmittels zur Längsachse des Durchgangsloches im Ausgangsbereich des Durchgangslochs zugelassen, während das Verbindungsmittel zumindest abschnitts- weise von dem Hohlraum aufgenommen ist.
Besonders bevorzugt verbreitert sich das Durchgangsloch sukzessive von der zweiten Seite zur ersten Seite des Fixierungskörpers in einem Öffnungswinkel in Bezug auf die Längsachse, wodurch der vergrößerte Eintrittsabschnitt bereitgestellt wird. Somit ist das Durchgangsloch zumindest abschnittsweise konisch ausgebildet und weist somit die Form eines Kegelstumpfes auf. Im Sinne der Erfindung kann in diesem konisch ausgebildeten Abschnitt in der Wand des Durchgangslochs der eine oder die mehreren Hohlräume aus- gebildet sein. Somit kann das Verbindungsmittel schon in einer Neigung der Längsrichtung des Verbindungsmittels relativ zur Längsachse des Durchgangsloches eingebracht wer- den, bevor es zumindest abschnittsweise in dem einen oder den mehreren Hohlräumen aufgenommen wird.
Weiter bevorzugt ist das Durchgangsloch zwischen dem Eintrittsabschnitt und dem Aus- trittsabschnitt konisch ausgebildet und verläuft in einem Öffnungswinkel in Bezug auf die Längsachse. Der Durchmesser des Durchgangslochs in dem konisch ausgebildeten Ab- schnitt nimmt bevorzugt angrenzend an den Eintrittsabschnitt ein Maximum an. Bevorzugt ist ein Öffnungswinkel von 0° bis 60°, insbesondere von 0° bis 45°.
Besonders bevorzugt ist ein erster Abschnitt und ein zweiter Abschnitt des Durchgangs- lochs kegelstumpfförmig ausgebildet, wodurch der vergrößerte Eintrittsabschnitt auf der ersten Seite des Fixierungskörpers und der vergrößerte Austrittsabschnitt auf der zweiten Seite des Fixierungskörpers bereitgestellt wird. In anderen Worten ist das Durchgangsloch im Bereich des Eintrittsabschnitts und des Austrittsabschnitts als Kegelstumpf ausgebildet, mit gegeneinander gerichteten Spitzen, sodass das Durchgangsloch insgesamt ei- ner Sanduhr ähnlich ausgebildet ist.
Vorzugsweise weist das Fixierungsteil eine Dicke zwischen der ersten Seite und der zwei- ten Seite auf, die gleich oder größer als 0,5 mm ist. Somit ist eine ausreichende Dicke zum Einbringen zumindest eines Hohlraumes bereitgestellt.
Die Erfindung wurde vorstehend in Bezug auf einen ersten Aspekt beschrieben. Die Erfin- dung betrifft in einem zweiten Aspekt ein Fixierungsteil für ein medizinisches Fixierungs- system, welches dazu eingerichtet ist, in einem montierten Zustand mit einem Verbin- dungsmittel in Eingriff gebracht zu werden, wobei das Fixierungsteil ein Durchgangsloch aufweist, das zur zumindest teilweisen Aufnahme des Verbindungsmittels im montierten Zustand eingerichtet ist, wobei das Durchgangsloch sich koaxial zu einer Längsachse er- streckt und durch eine Wand definiert ist.
Die Erfindung löst die zugrundeliegende Aufgabe in dem zweiten Aspekt dadurch, dass das Durchgangsloch ferner mindestens einen in der Wand ausgebildeten Hohlraum auf- weist, der dazu eingerichtet ist, das Verbindungsmittel im montierten Zustand zumindest abschnittsweise aufzunehmen.
Das erfindungsgemäße Fixierungsteil macht sich die vorstehend in Bezug auf den ersten Aspekt beschriebenen Vorteile des Fixierungssystems mit einem solchen Fixierungsteil zu eigen. Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen des ersten Aspekts sind ebenso Vor- teile und bevorzugte Ausführungsformen des zweiten Aspekts der Erfindung.
Die Erfindung betrifft in einem dritten Aspekt ein Verfahren zur Herstellung eines Fixie- rungsteils, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Fixierungsteils gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, mit den Schritten: Einbringen eines Durchgangslochs in ei- nen Fixierungskörper, wobei das Durchgangsloch sich koaxial zu einer Längsachse er- streckt, Einbringen eines Hohlraums in eine Wand des Durchgangslochs durch Fräsen mit einem Fräswerkzeug, wobei das Fräswerkzeug in dem Durchgangsloch zumindest ab- schnittsweise in einer Richtung quer zur Längsachse bewegt wird. Durch die Herstellung eines Fixierungsteils mit einem Hohlraum in der Wand eines Durch- gangslochs macht sich das erfindungsgemäße Verfahren die vorstehend in Bezug auf den ersten und den zweiten Aspekt der Erfindung beschriebenen Vorteile zu eigen. Bevorzugte Ausführungsformen des ersten und zweiten Aspekts der Erfindung sind ebenso bevorzugte Ausführungsformen des dritten Aspekts der Erfindung und umgekehrt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgen- den Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen.
Figur 1a zeigt ein medizinisches Fixierungssystem gemäß einer ersten Ausführungs- form in einer ersten Position in einer Schnittansicht;
Figur 1b zeigt das Fixierungssystem gemäß Figur 1a in einer zweiten Position in einer Schnittansicht;
Figur 2a zeigt ein Fixierungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer ersten Position in einer Schnittansicht;
Figur 2b zeigt das Fixierungssystem gemäß Figur 2a in einer zweiten Position in einer Schnittansicht;
Figur 3a zeigt ein Fixierungsteil gemäß einer ersten Ausführungsform in einer perspek- tivischen Ansicht;
Figur 3b zeigt das Fixierungsteil gemäß Figur 3a in einer ersten Schnittansicht;
Figur 3c zeigt das Fixierungsteil gemäß Figur 3a in einer zweiten Schnittansicht;
Figur 3d zeigt das Fixierungsteil gemäß Figur 3a in einer Draufsicht;
Figur 4a zeigt ein Fixierungsteil gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer per- spektivischen Ansicht;
Figur 4b zeigt das Fixierungsteil gemäß Figur 4a in einer ersten Schnittansicht;
Figur 4c zeigt das Fixierungsteil gemäß Figur 4a in einer zweiten Schnittansicht;
Figur 4d zeigt das Fixierungsteil gemäß Figur 4a in einer Draufsicht; Figur 5a zeigt ein Fixierungsteil gemäß einer dritten Ausführungsform in einer perspek- tivischen Ansicht;
Figur 5b zeigt das Fixierungsteil gemäß Figur 5a in einer ersten Schnittansicht;
Figur 5c zeigt das Fixierungsteil gemäß Figur 5a in einer zweiten Schnittansicht;
Figur 5d zeigt das Fixierungsteil gemäß Figur 5a in einer Draufsicht;
Figur 6a zeigt ein Fixierungsteil gemäß einer vierten Ausführungsform in einer per- spektivischen Ansicht;
Figur 6b zeigt das Fixierungsteil gemäß Figur 6a in einer ersten Schnittansicht;
Figur 6c zeigt das Fixierungsteil gemäß Figur 6a in einer zweiten Schnittansicht;
Figur 6d zeigt das Fixierungsteil gemäß Figur 6a in einer Draufsicht;
Figur 7a zeigt ein Fixierungsteil gemäß einer fünften Ausführungsform in einer per- spektivischen Ansicht;
Figur 7b zeigt das Fixierungsteil gemäß Figur 7a in einer ersten Schnittansicht;
Figur 7c zeigt das Fixierungsteil gemäß Figur 7a in einer zweiten Schnittansicht;
Figur 7d zeigt das Fixierungsteil gemäß Figur 7a in einer Draufsicht;
Figur 8a zeigt ein Fixierungsteil gemäß einer sechsten Ausführungsform in einer per- spektivischen Ansicht;
Figur 8b zeigt das Fixierungsteil gemäß Figur 8a in einer ersten Schnittansicht;
Figur 8c zeigt das Fixierungsteil gemäß Figur 8a in einer zweiten Schnittansicht;
Figur 8d zeigt das Fixierungsteil gemäß Figur 8a in einer Draufsicht.
Die Figuren 1a und 1b zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen me- dizinischen Fixierungssystems 1 . Das Fixierungssystem 1 weist ein Verbindungsmittel 3 und ein Fixierungsteil 5 auf. In den Figuren 1 a und 1 b ist das Fixierungssystem 1 in einem montierten Zustand gezeigt, in welchem das Verbindungsmittel 3 mit dem Fixierungsteil 5 in Eingriff ist.
In Figur 1 a ist das Verbindungsmittel 3 in einer ersten Position gezeigt, in welcher es sich entlang einer Längsrichtung A erstreckt, die der Längsachse L entspricht In Figur 1 b ist das Verbindungsmittel 3 in einer zweiten Position gezeigt, in welcher die Längsrichtung A des Verbindungsmittels 3 in einem Neigungswinkel a zur Längsachse L geneigt ist.
Das Fixierungsteil 5 weist einen Fixierungskörper 7 auf, mit einer Dicke d in Richtung der Längsachse L.
Der Fixierungskörper 7 weist eine erste Seite 9 und eine in Richtung der Längsachse L beabstandete zweite Seite 11 auf. Von der ersten Seite 9 hin zu der zweiten Seite 11 er- streckt sich ein Durchgangsloch 13, welches im Fixierungskörper 7 ausgebildet ist. Somit erstreckt sich das Durchgangsloch 13 in Richtung der Längsachse L.
Das Durchgangsloch 13 ist dabei korrespondierend zu dem Verbindungsmittel 3 ausgebil- det und weist eine Wand 15 auf, welche im montierten Zustand mit dem Verbindungsmittel 3 in Eingriff ist. Das Durchgangsloch 13 weist ferner einen Eintrittsabschnitt 17 auf Seiten der ersten Seite 9 und einen Austrittsabschnitt 19 auf Seiten der zweiten Seite 11 auf.
Das Durchgangsloch 13 weist einen zwischen Eintrittsabschnitt 17 und Austrittsabschnitt 19 angeordneten mittleren Abschnitt 20 auf. Vorzugsweise ist das Durchgangsloch 13 im Bereich des Eintrittsabschnitts 17 und/oder im Bereich des Austrittsabschnitts 19 in einer sich senkrecht zur Längsachse L erstreckenden Ebene im Querschnitt vergrößert ausge- bildet, sodass der mittlere Abschnitt 20 den Bereich mit der kleinsten Querschnittsfläche darstellt.
Um das Verbindungsmittel 3 mit dem Durchgangsloch 13 in Eingriff zu bringen, wird das Verbindungsmittel in den Eintrittsabschnitt 17 eingeführt, durch den mittleren Abschnitt 20 hindurchgeführt und tritt schließlich aus dem Austrittsabschnitt 19 zumindest abschnitts- weise wieder aus. Im montierten Zustand ist das Verbindungsmittel 3 zumindest abschnitts- weise in dem Durchgangsloch 13 aufgenommen.
Das Verbindungsmittel 3 ist vorliegend in einer bevorzugten Ausführungsform als Schraube dargestellt, die sich in einer Längsrichtung A erstreckt. Das Verbindungsmittel 3 umfasst dabei einen Schaftabschnitt 21 und einen Kopfabschnitt 23. Der Kopfabschnitt 23 weist bevorzugt eine Ausnehmung 25 auf, welche dazu eingerichtet ist, mit einem Werk- zeug zum Ineingriffbringen des Verbindungsmittels 3 mit dem Fixierungsteil 5 zu kooperie- ren.
Das Verbindungsmittel 3 weist bevorzugt im Bereich des Schaftabschnitts 21 ein erstes Außengewinde 27 auf und weiter bevorzugt im Bereich des Kopfabschnitts 23 ein zweites Außengewinde 29. Bei dem zweiten Gewinde 29 kann es sich bevorzugt um ein selbstfor- mendes Gewinde handeln, welches durch plastische Verformung ein Gewinde in dem Durchgangsloch 13 formt.
Das Verbindungsmittel 3 weist im Bereich des Kopfabschnitts 23 einen größeren Durch- messer auf als im Bereich des Schaftabschnitts 21. Die Durchgangsbohrung 13 weist einen Durchmesser bzw. einen minimalen Durchmesser auf, der an den Durchmesser des Kopf- abschnitts 23 angepasst. Damit ist sichergestellt, dass der Schaftabschnitt 21 durch die Durchgangsbohrung 13 hindurchbewegt werden kann, um das Verbindungsmittel 3 in ei- nem montierten Zustand mit dem Fixierungsteil 5 in Eingriff zu bringen. Der Kopfabschnitt 23 weist bevorzugt eine Längserstreckung auf, die mit der Dicke d des Fixierungsteils 5 korrespondiert.
Das Durchgangsloch 13 weist bevorzugt mindestens einen Hohlraum (siehe Figuren 7a bis 7d) auf, der dazu eingerichtet ist, das Verbindungsmittel 3, insbesondere den Kopfabschnitt 23, im montierten Zustand zumindest abschnittsweise aufzunehmen. Durch den Hohlraum (nicht gezeigt) kann das Verbindungsmittel 3 auch in einem Neigungswinkel a, wie in Figur 1b gezeigt, mit dem Durchgangsloch 13 des Fixierungsteils 5 in Eingriff gebracht werden.
Das in den Figuren 2a und 2b gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich durch die Ausbildung des Durch- gangslochs 13 und insbesondere der Hohlräume (siehe Figuren 8a bis 8d).
Wie insbesondere in den Figuren 1b und 2b gezeigt, kann das Verbindungsmittel 3 in ver- schiedenen Neigungswinkeln α in dem Durchgangsloch 13 aufgenommen werden. Insbe- sondere das Außengewinde 29 des Kopfabschnitts 23 ist dabei mit der Wand 15 des Durchgangslochs 13 form- und kraftschlüssig in Eingriff.
Die Figuren 3a bis 3d zeigen ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungs- gemäßen Fixierungsteils 5.
Das Fixierungsteil 5 weist einen Fixierungskörper 7 mit einer ersten Seite 9 und einer zwei- ten Seite 11 auf, wobei sich zwischen der ersten Seite 9 und der zweiten Seite 11 ein Durchgangsloch 13 in Richtung einer Längsachse L erstreckt. Das Durchgangsloch 13 wird durch eine Wand 15 definiert, welche sich in einer Umfangs- richtung um die Längsachse L herum erstreckt. Somit ist das Durchgangsloch 13 koaxial zu der Längsachse L ausgebildet.
Das Durchgangsloch 13 weist einen zwischen Eintrittsabschnitt 17 und Austrittsabschnitt 19 angeordneten mittleren Abschnitt 20 auf.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Wand 15 zumindest abschnittsweise kegel- stumpfförmig bzw. konisch ausgebildet, sodass der Eintrittsbereich 17 im Vergleich zu dem mittleren Abschnitt 20 in einer Ebene orthogonal zur Längsachse L eine vergrößerte Quer- schnittsfläche bereitstellt.
In dem mittleren Bereich 20 weist das Durchgangsloch 13 somit abschnittsweise einen reduzierten Durchmesser auf. Das Durchgangsloch 13 weist ferner einen ersten Hohlraum 30a und vorzugsweise einen zweiten Hohlraum 30b auf, welche zwischen der ersten Seite 9 und der zweiten Seite 11 im Bereich der Wand 15 ausgebildet sind. Dadurch, dass der erste Hohlraum 30a und der zweite Hohlraum 30b im mittleren Bereich 20 angeordnet sind, wir dort lokal ein vergrößerter Aufnahmeraum für das Verbindungsmittel bereitgestellt.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der erste Hohlraum 30a in einer sich orthogonal zur Längsachse L erstreckenden Ebene in einem Versatzwinkel β von 180° zu dem zweiten Hohlraum 30b angeordnet, wie insbesondere die Figuren 3c und 3d zeigen.
In Figur 3c ist das Fixierungsteil 5 in einer ersten Schnittansicht durch eine sich orthogonal zur Längsachse L erstreckende Ebene gezeigt, welche sich in Richtung der Längsachse L mittig, also durch den mittleren Abschnitt 20 und den Fixierungskörper 7 hindurch erstreckt. Der Eintrittsabschnitt 17 weist einen gegenüber dem mittleren Abschnitt 20 vergrößerten Querschnitt auf, wobei der mittlere Abschnitt 20 durch die bereitgestellten Hohlräume 30a, 30b zwei zusätzliche Aufnahmeräume zur Aufnahme zumindest eines Abschnitts des Ver- bindungsmittels 3 (vgl. Figuren 1a bis 2b) aufweist.
Wie insbesondere Figur 3b zeigt, sind die Hohlräume 30a, 30b in Richtung der Längsachse L auf derselben Höhe, also auf derselben Ebene angeordnet.
Das Durchgangsloch 13 ist koaxial zu der Längsachse L ausgebildet und der erste Hohl- raum 30a und dem zweiten Hohlraum 30b sind gegenüberliegend in dem Durchgangsloch 13 angeordnet.
Das in den Figuren 4a bis 4d gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten in den Figuren 3a bis 3d gezeigten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fixierungsteils 5 durch die Anordnung des ersten Hohlraums 30a und des zweiten Hohl- raums 30b. Der erste Hohlraum 30a ist indem in den Figuren 4a bis 4d gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel in Richtung der Längsachse L beabstandet in einem Abstand a von dem zweiten Hohlraum 30b angeordnet.
Der erste Hohlraum 30a ist dabei auf einer ersten sich orthogonal zur Längsachse L er- streckenden Ebene 31 angeordnet, die und der zweite Hohlraum 30b ist dabei auf einer zweiten Ebene 33 angeordnet, die sich ebenfalls orthogonal zur Längsachse L erstreckt. Die erste Ebene 31 ist in einem Abstand a in Richtung der Längsachse L beabstandet zu der zweiten Ebene 33 angeordnet. Die erste Ebene 31 und die zweite Ebene 33 sind dabei in einem Verdrehwinkel δ von 180° zueinander versetzt, sodass der erste Hohlraum 30a gegenüberliegend von dem zweiten Hohlraum 30b angeordnet ist.
Im Übrigen wird auf die detaillierte Beschreibung der Ausbildung des Fixierungsteils 5 in Bezug auf die Figuren 3a bis 3d Bezug genommen.
Die Figuren 5a bis 5d zeigen ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fixie- rungsteils 5. Das Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorstehend in Figuren 3a bis 3d gezeigten Ausführungsbeispiel durch die Anzahl der Hohlräume. In dem gezeig- ten Ausführungsbeispiel weist das Durchgangsloch 13 einen ersten Hohlraum 30a, einen zweiten Hohlraum 30b, einen dritten Hohlraum 30c und einen vierten Hohlraum 30d auf, die auf einer gemeinsamen Ebene und somit auf derselben Höhe in Richtung der Längs- achse L gemäß der in Figur 5b gezeigten Ansicht angeordnet sind. Die gemeinsame Ebene 31 ist insbesondere mittig im Verhältnis zur Dicke d des Fixierungskörpers 7, also im Be- reich des mittleren Abschnitts 20 angeordnet.
Wie insbesondere die Figuren 5c und 5d zeigen, sind der erste Hohlraum 30a und der zweite Hohlraum 30b winkelversetzt und schließen zwischen sich einen Versatzwinkel β von 90° ein. Ferner ist auch zwischen dem zweiten Hohlraum 30b und dem dritten Hohl- raum 30c ein Versatzwinkel β von 90° ausgebildet, welcher hier exemplarisch für sämtliche der Versatzwinkel β eingezeichnet ist. Ferner ist auch zwischen dem dritten Hohlraum 30c und dem vierten Hohlraum 30d sowie zwischen dem vierten Hohlraum 30d und dem ersten Hohlraum 30a jeweils ein Versatzwinkel β von 90° ausgebildet.
Im Übrigen wird auf die detaillierte Beschreibung der Ausbildung des Fixierungsteils 5 in Bezug auf die Figuren 3a bis 3d Bezug genommen.
In dem Ausführungsbeispiel, welches in den Figuren 6a bis 6d gezeigt ist, weist das Durch- gangsloch 13 Hohlräume auf, welche verschiedenen Ebenen zugeordnet sind, wie insbe- sondere auch in den Figuren 4a bis 4d gezeigt. Das in den Figuren 6a bis 6d gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den Figuren 4a bis 4d gezeigten Aus- führungsbeispiel durch die Anzahl der Hohlräume.
Das Durchgangsloch 13 weist in der Wand 15 einen ersten Hohlraum 30a, einen zweiten Hohlraum 30b und einen dritten Hohlraum 30c auf. Der erste Hohlraum 30a ist einer ersten Ebene 31 zugeordnet, der zweite Hohlraum 30b ist einer zweiten Ebene 33 zugeordnet und der dritte Hohlraum 30c ist einer dritten Ebene 35 zugeordnet. Die erste Ebene 31 und die zweite Ebene 33 sind in Richtung der Längsachse L in einem Abstand ai voneinander beabstandet angeordnet. Die zweite Ebene 33 und die dritte Ebene 35 sind in einem Ab- stand a2 in Richtung der Längsachse L voneinander beabstandet angeordnet.
Wie insbesondere die Figuren 6c und 6d zeigen, ist die erste Ebene 31 in einem Verdreh- winkel δ zur zweiten Ebene 33 angeordnet und die zweite Ebene 33 in einem Verdrehwin- kel δ zur dritten Ebene 35 angeordnet. In Figuren 6c und 6d ist exemplarisch jeweils der Verdrehwinkel δ zwischen der zweiten Ebene 33 und der dritten Ebene 35 eingezeichnet.
Im Übrigen wird auf die detaillierte Beschreibung der Ausbildung des Fixierungsteils 5 in Bezug auf die Figuren 3a bis 3d Bezug genommen.
Das in den Figuren 7a bis 7d gezeigte fünfte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fixierungsteils 5 unterscheidet sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbei- spielen insbesondere durch die Ausbildung des Durchgangslochs 13.
In der Wand 15 des Durchgangslochs 13 sind insgesamt zehn Hohlräume 30a bis 30j aus- gebildet. Ein erster Hohlraum 30a und ein zweiter Hohlraum 30b sind einer ersten Ebene 31 zugeordnet. Ein dritter Hohlraum 30c und ein vierter Hohlraum 30d sind einer zweiten Ebene 33 zugeordnet. Die zweite Ebene 33 ist in einem Abstand a1 in Richtung der Längs- achse L beabstandet zu der ersten Ebene 31 angeordnet. Ein fünfter Hohlraum 30e und ein sechster Hohlraum 30f sind einer dritten Ebene 35 zugeordnet. Die dritte Ebene 35 weist in Richtung der Längsachse L einen Abstand a2 von der zweiten Ebene 33 auf. Ein siebter Hohlraum 30g und ein achter Hohlraum 30h sind einer vierten Ebene 37 zugeord- net. Die vierte Ebene 37 weist einen Abstand a3 in Richtung der Längsachse L von der dritten Ebene 35 auf. Ein neunter Hohlraum 30i und ein zehnter Hohlraum 30j sind einer fünften Ebene 39 zugeordnet. Die fünfte Ebene 39 weist in Richtung der Längsachse L einen Abstand a4 zu der vierten Ebene 37 auf.
Wie insbesondere Figur 7b zeigt, weitet sich das Durchgangsloch 13 in Richtung der ersten Seite 9 in Richtung der Längsachse L sukzessive in einem Öffnungswinkel γ auf. Somit sind die auf jeweils verschiedenen Ebenen 31 bis 39 liegenden Hohlräume 30a-30j, die einen Versatzwinkel β = 0 aufweisen, in der in Figur 7b gezeigten Schnittansicht ebenfalls in dem Öffnungswinkel γ versetzt zueinander angeordnet.
Das Durchgangsloch 13 mit den insgesamt zehn Hohlräumen 30a bis 30j weitet sich somit in Richtung der ersten Seite 9 in einem Öffnungswinkel γ auf. Damit wird im Eintrittsab- schnitt 17 ein maximaler Querschnitt im Bereich der ersten Ebene 31 bereitgestellt. Der Querschnitt verringert sich dabei von der ersten Ebene 31 hin zur fünften Ebene 39 immer weiter. Somit wird angrenzend an den Eintrittsabschnitt 17 ein maximierter Aufnahmeraum für das Verbindungsmittel 3 (siehe Figuren 1a bis 1b) bereitgestellt, in welchen sich das jeweilige Verbindungsmittel 3 auch in einem Neigungswinkel α zumindest abschnittsweise hineinbewegen kann, um in einem montierten Zustand mit dem Fixierungsteil 5 in Eingriff zu kommen.
Im Übrigen wird auf die detaillierte Beschreibung der Ausbildung des Fixierungsteils 5 in Bezug auf die Figuren 3a bis 3d Bezug genommen.
Wie insbesondere die Figuren 7a und 7b zeigen, sind die zwei jeweils gemeinsam einer der Ebenen 31 bis 37 zugeordneten Hohlräume 30a bis 30j jeweils in einem Versatzwinkel β von 180° zueinander angeordnet, also in der in den Figuren 7c und 7d gezeigten Ansicht gegenüberliegend zueinander.
Wie ferner aus den Figuren 7c und 7d hervorgeht, ist die zweite Ebene 33 in einem Ver- drehwinkel δ von 90° gegenüber der ersten Ebene 31 angeordnet, die dritte Ebene 35 in einem Verdrehwinkel δ von 90° gegenüber der zweiten Ebene 33 angeordnet, die vierte Ebene 37 in einem Verdrehwinkel δ von 90° gegenüber der dritten Ebene 35 angeordnet und die fünfte Ebene 39 in einem Verdrehwinkel δ von 90° gegenüber der vierten Ebene 37 angeordnet. In den Figuren 7c und 7d ist zur besseren Übersicht lediglich der Verdreh- winkel γ zwischen der ersten Ebene 31 und der zweiten Ebene 33 exemplarisch einge- zeichnet.
Somit ist das jeweilige Verbindungsmittel 3 (vgl. Figuren 1a bis 2b) in verschiedenen Rich- tungen neigbar und aufgrund der Hohlräume auf unterschiedlichen Ebenen auch in ver- schiedenen Neigungswinkeln α mit dem Fixierungsteil 5 in Eingriff bringbar. Somit wird die Flexibilität zur Fixierung einer Knochenfraktur durch das Fixierungsteil 5 weiter erhöht.
Das in den Figuren 8a bis 8d gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorstehend in den Figuren 7a bis 7d gezeigten Ausführungsbeispiel durch den Verdreh- winkel γ der Ebenen 31 bis 39 zueinander. Während in den Figuren 7a bis 7d jeweils ein Verdrehwinkel δ von 90° zwischen zwei benachbarten Ebenen vorgesehen war, ist in dem in den Figuren 8a bis 8d gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils ein Verdrehwinkel γ von 75° zwischen zwei benachbarten Ebenen vorgesehen, wie insbesondere Figur 8c zeigt.
In der in Figur 8c gezeigten Ansicht ist exemplarisch der Verdrehwinkel δ zwischen der ersten Ebene 31 und der zweiten Ebene 33 eingezeichnet. Der Verdrehwinkel δ beträgt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel 75°, während der Verdrehwinkel in dem Ausführungs- beispiel gemäß den Figuren 7a bis 7d 90° betragen hat. Somit wird eine feinere Ausrich- tung des Verbindungsmittels 3 (vgl. Figuren 1a bis 2b) gegenüber dem Fixierungsteil 5 ermöglicht.
Im Übrigen wird auf die detaillierte Beschreibung der Ausbildung des Fixierungsteils 5 in Bezug auf die Figuren 3a bis 3d Bezug genommen.
Bezugszeichen
1 medizinisches Fixierungssystem
3 Verbindungsmitel, Schraube
5 Fixierungsteil
7 Fixierungskörper
9 erste Seite
11 zweite Seite
13 Durchgangsloch
15 Wand
17 Eintrittsabschnitt
19 Austrittsabschnitt
20 mittlerer Abschnitt
21 Schaftabschnitt
23 Kopfabschnitt
25 Ausnehmung
27 erstes Außengewinde
29 zweites Außengewinde
30a-30j Hohlraum
31 erste Ebene
33 zweite Ebene
35 dritte Ebene
37 vierte Ebene
39 fünfte Ebene α Neigungswinkel β Versatzwinkel γ Öffnungswinkel δ Verdrehwinkel
L Längsachse
A Längsrichtung d Dicke a, a1, a2, a3, a4 Abstand

Claims

Ansprüche
1. Medizinisches Fixierungssystem (1), umfassend:
- ein Verbindungsmittel (3), welches sich in einer Längsrichtung (A) erstreckt, vorzugsweise eine Schraube, und
- ein Fixierungsteil (5), insbesondere Fixierungsplatte, das dazu eingerichtet ist, mit dem Verbindungsmittel (3) in einem montierten Zustand in Eingriff gebracht zu werden und sich über eine Bruchstelle zu erstrecken, wobei das Fixierungsteil (5) einen Fixierungskörper (7) und ein Durchgangs- loch (13) in dem Fixierungskörper (7) aufweist, das zur zumindest teilweisen Auf- nahme des Verbindungsmittels (3) im montierten Zustand eingerichtet ist, wobei sich das Durchgangsloch (13) koaxial zu einer Längsachse (L) erstreckt und durch eine Wand (15) definiert ist, die sich in einer Umfangsrichtung um die Längsachse (L) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchgangsloch (13) ferner mindestens einen in der Wand (15) ausgebildet Hohlraum (30a-30j) aufweist, wobei der Hohl- raum (30a-30j) dazu eingerichtet ist, das Verbindungsmittel (3) im montierten Zu- stand zumindest abschnittsweise aufzunehmen.
2. Fixierungssystem (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (30a-30j) durch Fräsen mit ei- nem Fräswerkzeug hergestellt wird, wobei das Fräswerkzeug in dem Durchgangs- loch (13) zumindest abschnittsweise in einer Richtung quer zur Längsachse (L) be- wegt wird, wobei das Durchgangsloch (13) vorzugsweise symmetrisch um die Längs- achse (L) ausgebildet ist.
3. Fixierungssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (30a-30j) eine konkave Form aufweist, die einen räumlich definierten Aufnahmeraum bildet, wobei der Aufnahmeraum insbesondere in Umfangsrichtung begrenzt ist.
4. Fixierungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (30a) ein erster Hohlraum (30a) ist und das Durchgangsloch (13) ferner mindestens einen zweiten Hohlraum (30b) aufweist, der in der Wand (15) ausgebildet und in Umfangsrichtung in einem Abstand vom ersten Hohlraum (30a) angeordnet ist, so dass der erste Hohlraum (30a) und der zweite Hohlraum (30a) winklig zueinander versetzt sind und einen Versatzwinkel (β) zwischen ihnen bilden, wobei der zweite Hohlraum (30b) vorzugsweise in Richtung der Längsachse (L) in einem Abstand vom ersten Hohlraum (30a) angeordnet ist, und wobei der Versatzwinkel (β) vorzugsweise 40° bis 140°, insbesondere 45° bis 135° beträgt.
5. Fixierungssystem (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hohlraum (30a) und der zweite Hohl- raum (30b) einer ersten Ebene (31) zugeordnet sind, die sich senkrecht zur Längs- achse (L) erstreckt, so dass die erste Ebene (31) durch den ersten Hohlraum (30a) und den zweiten Hohlraum (30a) verläuft, wobei Durchgangsloch (13) vorzugsweise ferner einen dritten Hohlraum (30c), der in der Wand (15) ausgebildet ist, und einen vierten Hohlraum (30d) auf- weist, der in der Wand (15) ausgebildet und in Umfangsrichtung in einem Abstand (a) vom dritten Hohlraum (30c) angeordnet ist, wobei der dritte Hohlraum (30c) und der vierte Hohlraum (30d) einer zweiten Ebene (33) zugeordnet sind, die sich senkrecht zur Längsachse (L) erstreckt, so dass die zweite Ebene (33) durch den dritten Hohlraum (30c) und den vierten Hohl- raum (30d) verläuft, und wobei die erste Ebene (31) beabstandet von der zweiten Ebene (33) in Rich- tung der Längsachse (L) ist.
6. Fixierungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ebene (31) gegenüber der zweiten Ebene (33) winkelversetzt ist, so dass zwischen dem ersten Hohlraum (30a) und dem dritten Hohlraum (30c) und zwischen dem zweiten Hohlraum (30b) und dem vierten Hohlraum (30d) ein Verdrehwinkel (δ) definiert ist, wobei der Verdrehwinkel (δ) vorzugsweise 40° bis 140°, insbesondere von 45° bis 135° beträgt.
7. Fixierungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt der Wand (15) als wendeiförmige Wand (15) ausgebildet ist, und/oder das Verbindungsmittel (3) ein Außengewinde aufweist, vorzugsweise ein selbstformendes Außengewinde.
8. Fixierungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Durchgangsloch (13) von einer ersten Seite (9) zu einer gegenüberliegenden zweiten Seite (11) des Fixierungskörpers (7) erstreckt und einen vergrößerten Eintrittsabschnitt (17) an der ersten Seite (9) des Fixierungskörpers (7) aufweist, und/oder sich das Durchgangsloch (13) von einer ersten Seite (9) zu einer gegenüber- liegenden zweiten Seite (11) des Fixierungskörpers (7) erstreckt und einen vergrö- ßerten Austrittsabschnitt (19) an der zweiten Seite (11) des Fixierungskörpers (7) aufweist, wobei vorzugsweise mindestens ein erster Abschnitt und ein zweiter Abschnitt des Durchgangslochs (13) kegelstumpfförmig ausgebildet ist, wodurch der vergrö- ßerte Eintrittsabschnitt (17) auf der ersten Seite (9) des Fixierungskörpers (7) und der vergrößerte Austrittsabschnitt (19) auf der zweiten Seite (11) des Fixierungsteils (5) bereitgestellt wird.
9. Fixierungssystem (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Durchgangsloch (13) sukzessive von der zweiten Seite (11) zur ersten Seite (9) des Fixierungskörpers (7) in einem Öff- nungswinkel (γ) in Bezug auf die Längsachse (L) verbreitert, wodurch der vergrö- ßerte Eintrittsabschnitt (17) bereitgestellt wird, wobei der Öffnungswinkel (γ) vorzugsweise 0° bis 60°, insbesondere von 0° bis 45° beträgt.
10. Fixierungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Durchgangslochs (13), insbesondere zumindest abschnittsweise, größer ist als der Durchmesser des Verbindungsmittels (3), sodass sich das Verbindungsmittel (3) innerhalb des Durchgangslochs neigen kann.
11. Fixierungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (3) als Schrauben aus- gebildet ist und einen Schaftbereich (21) mit einem ersten Durchmesser und einem ersten Außengewinde aufweist, welches dazu eingerichtet ist mit einem Knochen in Eingriff gebracht zu werden, und einen Kopfabschnitt (23) mit einem zweiten Ge- winde aufweist, welches dazu eingerichtet ist, mit dem Fixierungsteil (5) im montier- ten Zustand in Eingriff gebracht zu werden, wobei das Fixierungsteil (5) vorzugs- weise eine Dicke (d) zwischen der ersten Seite (9) und der zweiten Seite (11) auf- weist, die gleich oder größer als 0,5 mm ist.
12. Fixierungssystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (3) und das Fixierungsteil (5) zumin- dest teilweise aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet sind, insbesondere aus einer Titanlegierung.
13. Fixierungsteil (5) für ein medizinisches Fixierungssystem (1), welches dazu eingerichtet ist, in einem montierten Zustand mit einem Verbindungsmittel (3) in Ein- griff gebracht werden, wobei das Fixierungsteil (5) ein Durchgangsloch (13) aufweist, das zur zumin- dest teilweisen Aufnahme des Verbindungsmittels (3) im montierten Zustand einge- richtet ist, wobei sich das Durchgangsloch (13) koaxial zu einer Längsachse (L) erstreckt und durch eine Wand (15) definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchgangsloch (13) ferner mindestens einen in der Wand (15) vorgesehenen Hohlraum (30a-30j) aufweist, wobei der Hohl- raum (30a-30j) dazu eingerichtet ist, das Verbindungsmittel (3) im montierten Zu- stand zumindest abschnittsweise aufzunehmen.
14. Fixierungsteil (5) nach Anspruch 14, welches durch ein Verfahren hergestellt ist, mit den Schritten: - Einbringen eines Durchgangslochs (13) in einen Fixierungskörper (7), wobei sich das Durchgangsloch (13) koaxial zu einer Längsachse (L) erstreckt, - Einbringen eines Hohlraums (30a-30j) in eine Wand (15) des Durchgangs- lochs (13) durch Fräsen mit einem Fräswerkzeug, wobei das Fräswerkzeug in dem Durchgangsloch (13) zumindest abschnittsweise in einer Richtung quer zur Längs- achse (L) bewegt wird.
15. Herstellungsverfahren für ein Fixierungsteil (5), insbesondere ein Fixie- rungsteil nach einen der Ansprüche 13 oder 14, mit den Schritten: - Einbringen eines Durchgangslochs (13) in einen Fixierungskörper (7), wobei sich das Durchgangsloch (13) koaxial zu einer Längsachse (L) erstreckt, - Einbringen eines Hohlraums (30a-30j) in eine Wand (15) des Durchgangs- lochs (13) durch Fräsen mit einem Fräswerkzeug, wobei das Fräswerkzeug in dem Durchgangsloch (13) zumindest abschnittsweise in einer Richtung quer zur Längs- achse (L) bewegt wird.
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