WO2006007965A1 - Fixationssystem für knochen und füllkörper für ein fixationssystem für knochen - Google Patents

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WO2006007965A1
WO2006007965A1 PCT/EP2005/007164 EP2005007164W WO2006007965A1 WO 2006007965 A1 WO2006007965 A1 WO 2006007965A1 EP 2005007164 W EP2005007164 W EP 2005007164W WO 2006007965 A1 WO2006007965 A1 WO 2006007965A1
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hole
fixation system
filler
connection carrier
packing
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PCT/EP2005/007164
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Dietmar Wolter
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Dietmar Wolter
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    • A61B17/86—Pins or screws or threaded wires; nuts therefor
    • A61B2017/8655—Pins or screws or threaded wires; nuts therefor with special features for locking in the bone

Definitions

  • the invention relates to a fixation system for bone with a connection carrier having a plurality of through holes and at least one insertable into a through hole bone screw. Furthermore, the invention relates to a filling body for a fixation system of the type described above.
  • plates are still used without broadening or thickening.
  • such reinforcements of the plates in the region of the particularly stressed through holes are not advantageous due to the anatomical conditions. Therefore, there is a need to increase the strength of plates without broadening or thickening in other ways.
  • the object of the invention is to provide or enable a fixation system with further or otherwise improved strength.
  • the object is achieved by a fixation system with the features of claim 1. Furthermore, the object is achieved by a filling body with the features of claim 18. Advantageous embodiments of the fixation system and the filling body are specified in the subclaims.
  • the bone fixation system according to the invention with a connection carrier having a plurality of through-holes and at least one bone screw insertable into a through-hole has at least one filling body insertable into a through-hole and means for fixing the filling body in the through-hole.
  • the filling body according to the invention for a fixation system for bones with a connection carrier with a plurality of through holes and at least one bone screw insertable into a through hole can be inserted into a through hole of the connection carrier and has means for fixing in the through hole.
  • a loss of the strength of fixation systems results from the fact that a through hole of a connection carrier is not occupied by a bone screw.
  • the non-occupation of through holes is often because the bone screw is annoying or unnecessary. This usually happens especially in case of long fractures or in the supply of smaller bones by means of plates or other connection carriers without broadening or thickening.
  • the weakening is given around the through-hole both in connection carriers and in connection carriers without such reinforcements, but is particularly problematic for plates without such reinforcements.
  • a through hole not occupied by a bone screw is then filled up with a filling body which, in accordance with the screw head of a bone screw, increases the strength of this section of the connection carrier.
  • the filling of the through-hole by a packing basically always leads to an increase in the strength of this portion of the connecting carrier, regardless of the configuration of the means for fixing the filler in the through hole. Particularly large increases in strength are achieved when the filler is frictionally attached to the wall of the through hole, for example by threaded connection or by material deformation.
  • the filler has an external thread and the through hole an internal thread into which the filler is screwed with its external thread.
  • the means for fixing the external thread of the packing and the internal thread of the through hole are formed.
  • the filler has an integrally formed in the through hole external thread and / or the through hole an einformbares in the filler internal thread.
  • the means for fixing of the male formable male thread and / or the einformbaren internal thread are formed.
  • the filler body and the through hole are designed, for example, as described in DE 43 43 117 C2 or EP 1 143 867 Bl for different embodiments of the screw head and the through hole of fixation systems in detail.
  • the relevant information in the two aforementioned publications are included in the present application. In both embodiments described above is an increase in Strength of the plate in the region of the filled through-hole can be achieved by about 70 to 100%.
  • the filler body has an external thread and the through hole has an internal thread, which can be connected to one another both without deformation and also by forming and destroying at least one thread.
  • the filler body has an excess with respect to the through hole.
  • the means for fixing are formed by the excess of the filler in the through hole. For example, by pressing in the packing, shrinking the connection carrier or the like., The filler is fixed in the through hole.
  • inventions with an externally deformable thread of the filling body and / or excess of the filling body are particularly suitable for fixation systems (hereinafter “conventional fixation systems") in which the screw head of the bone screw has no fixed connection with the wall of the through hole Further embodiment, in which the filling body has a plurality of filling body parts and a screw bridging this for clamping the filling body in the through hole by contracting the filling body parts by means of the screw.
  • This embodiment is also suitable for the filling of elongate through holes, which serve to compress the fracture gap.
  • the wall of the through hole is designed so that an inclined plane is present.
  • the spherical screw head wanders down the inclined plane and takes the bone fragment associated with it, so that the bone fragments are compressed in the fracture gap.
  • Also suitable for the filling of elongated through holes are appropriately shaped packing with an excess in terms of the through hole.
  • the filling body is an expansion body and a spreading core insertable therein for spreading and clamping the expansion body in the through hole.
  • the means for fixing by the expansion body and the spreading core insertable therein are formed.
  • This filler is introduced similar to a dowel in the through hole and fixed in this. It is suitable for angle-stable and conventional fixation systems.
  • the filler is wholly or partly made of a material with memory effect, which is expandable by supplying heat to its original shape, with which there is a press fit in the through hole and / or on the connection carrier and / or a positive connection with the through hole and / or Compound carrier has.
  • the filler is determined by clamping and / or positive engagement in the through hole.
  • This filler is suitable for both angle-stable and conventional fixation systems.
  • the clamping fit in the through hole can be effected by widening the circumference of the Gu ⁇ body in the through hole.
  • the positive connection can be made by widening of the filler until it rests against two chamfers at the two ends of the through hole or by overlapping the outer sides of the connection carrier.
  • the material with memory effect is eg a metal or a plastic.
  • the heat supply can be done for example by the body heat of the patient or by a targeted local heating by means of a heating or radiation device.
  • the filling body is formed by a material that can be filled into the through-hole in the flowable state and hardenable in the plate hole to form a solid filling body.
  • the cured material is e.g. a metal or plastic (e.g., polymethacrylate). This filler is determined by gluing and / or clamping and / or positive engagement in the through hole. It is suitable for both angle-stable and conventional fixation systems.
  • the filler body and / or the through-hole have / have roughened or other contact surfaces with an increased friction coefficient. By friction, the determination of the filler is supported or effected in the through hole.
  • the shape and the dimensions of the filling body substantially correspond to the shape and the dimensions of the through-hole, so that it substantially fills the through-hole.
  • the means for fixing substantially over the entire wall of the through hole extends.
  • the filler body consists of a material which has substantially the same strength as the material of the connecting carrier. Preferably, this also applies to the strength of the material of the bone screw.
  • the filler body of metal and / or plastic.
  • the packing is made of titanium or a titanium alloy.
  • connection carrier is a plate. According to another embodiment, the connection carrier is an intramedullary nail.
  • connection carrier and / or the bone screw is made of titanium, a titanium alloy or another metal.
  • the filler body as a whole or at least in the contact zone to the connection carrier of a harder material than the connection carrier or at least the contact zone of the connection carrier to the packing or vice versa.
  • the mating of harder material and softer material, at least for the contact zones of packing and connecting carrier is particularly advantageous for fixing means having a forming thread, which consists of the harder material.
  • FIG. 1 shows a filling body in a through hole with a deformable lip in a vertical partial section.
  • FIG. 2 shows a filling body in a through hole with a more molded internal thread in a vertical partial section.
  • 3 shows a filling body in a through hole with internal thread in a vertical partial section.
  • FIG. 4 shows a filling body designed as an expansion body in a through hole in a vertical partial section
  • Fig. 5 shows a filling body with two Dr. 1 and this bridging screw in a through hole in a vertical section.
  • a plate 1 has a transversely directed through hole 2 in which a deformable lip 3 is arranged approximately centrally.
  • Cylinder sections 4, 5 of the through hole 2 adjoin the lip 3. Starting from the outer ends of the cylinder sections 4, 5, the through hole 2 is expanded by chamfers 6, 7 to the top 8 and bottom 9 of the plate 1 out.
  • a packing 10 is arranged, which has a substantially conical threaded portion 11 with an external thread 12.
  • the filler 10 has at the end of the conical threaded portion 11 with the larger diameter a circumferential annular bead 13.
  • the filler 10 and the plate 1 are for example made of titanium or a titanium alloy.
  • the filler body 10 is preferably made of a harder material than the plate 1.
  • the filler 10 is screwed with the end of the conical threaded portion 11 with the smaller diameter first in the through hole 2.
  • the external thread 12 forms an internal thread 14 in the lip 3.
  • the forming force gradually increases, wherein the filling body 10 sits ever more firmly in the through hole 2. In the position shown, the filler 10 stabilizes the plate 1 in the region of the through hole 2.
  • Fig. 2 differs from the above essentially in that the molded body 10 'has an approximately cylindrical threaded portion 11' with slight reduction in the diameter towards both ends.
  • the outer diameter of the external thread 12 'everywhere falls only slightly below the inner diameter of the cylinder sections 4', 5 'of the through hole 2' of the plate 1 '.
  • the strength of the plate 1' in the region of the through hole 2 ' is further increased thereby.
  • the reduction in the outer diameter of the thread 12 'to the two ends facilitates the threading of the filler 10' in the through hole 2 'and the molding of the internal thread 14' in the initial phase.
  • a through hole 2 " is present in a plate 1, which tapers from the upper side 8" to the lower side 9 ".
  • the through hole 2 " is also a gradually tapered internal thread 14" from the outset available.
  • the plate 1 " is screwed into a packing 10", which coincides with the packing 10 of FIG.
  • the external thread 12 "of the packing 10" is complementary to the internal thread 14 ".
  • the filler 10 is screwed into the through hole 2" and jammed in this due to the taper of external thread 12 "and internal thread 14". Since the filling body 10 "is connected or clamped" approximately over the entire wall of the through-hole 2 "with the plate 1", the strength in the region of the through-hole 2 "is particularly increased.
  • a plate T has a through-hole 2 '" with a spherical-cap-shaped wall 15' ".”
  • a filling body 10 ' designed as an expansion body is inserted into the through-hole 2'.”
  • the filling body 10 ' has a spherical cap-shaped Coat 16 '".
  • the filling body 10 ' has a blind hole 17'", which is open towards its upper side 18 '"and widens conically towards this end.
  • the filler 10' In the region of the blind hole 17 '", the filler 10'" is slotted in the axial direction.
  • the blind hole 17 '" is a conical Sp Schwarzkern 19"' screwed.
  • the blind hole 17 '" has an internal thread and the expanding core 19'" an external thread, which engage in one another.
  • a plate 1 w has a through hole 2 w with an upper, dome-shaped wall 15 TM. an adjacent cylinder section 4 TM and a adjoining further cylinder portion 5 TM, whose inner diameter exceeds that of the aforementioned cylinder portion 4 TM.
  • the filling body 10 TM has a dome-shaped filling body part 20 TM, which bears against the wall 15 TM, and a cylindrical filling body part 21 TM, which rests against the further cylinder portion 5 TM.
  • the Golfisson 20 TM, 21 TM are braced by a with a screw head 22 TM at the top of the Gremans 20 TM supported, axially passed through this and screwed into the Greier 21 TM screw 23 TM clamped together with the through hole 2 TM. As a result, the strength is increased in the region of the through hole 2 TM.

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Abstract

Fixationssystem für Knochen mit einem Verbindungsträger mit mehreren Durchgangslöchern und wenigstens einer in ein Durchgangsloch einsetzbaren Knochenschraube, wobei es wenigstens einen in ein Durchgangsloch einsetzbaren Füllkörper und Mittel zum Festlegen des Füllkörpers im Durchgangsloch aufweist.

Description

Fixationssystem für Knochen und Füllkörper für ein Fixationssystem für Knochen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fixationssystem für Knochen mit einem Verbindungsträger mit mehreren Durchgangslöchern und wenigstens einer in ein Durchgangsloch einsetzbaren Knochenschraube. Ferner bezieht sich die Erfindung auf einen Füllkörper für ein Fixationssystem der vorbezeichneten Art.
Für die Stabilisierung gebrochener Knochen oder von Knochenabschnitten, welche aufgrund von Fehlheilungen oder im Rahmen von operative Durchtrennungen instabil sind, wird seit 1886 einem Vorschlag von C. Hansmann folgend eine Platte aus Metall mit Durchgangslöchern und Knochenschrauben verwendet. Dieses System hat sich weltweit durchgesetzt. Es ist heute neben der Marknagelung und der Osteosynthese mittels Fixateur extern die dritte wichtig Osteosynthesetechnik.
Die Dimensionierung von Platte und Knochenschrauben, die richtig Auswahl der Metalle für Platte und Knochenschrauben im Hinblick auf ihre mechanischen Eigenschaften und ihrer Biokompatibilität sind seit dieser Zeit intensiv von vielen Forschergruppen untersucht worden.
Die Bedeutung der Kraftschlüssigkeit zwischen Knochenschraube und Platte ist in den vergangenen 20 Jahren zunehmend erkannt und umgesetzt worden. In den letzten Jahren haben eigene Forschungen ergeben, daß bei einem Fixationssystem mit Platte und winkelstabil befestigten (d.h. nicht in der Platte schwenkbaren) Schrauben - also einer kraftschlüssigen Verbindung von Knochenschraube und Platte - die Belastung der Platte auf Höhe der ersten, dem instabilen Knochenabschnitt benachbarten Knochenschraube am höchsten ist. Danach fällt die Lastübertragung von Durchgangsloch zu Durchgangsloch weiter ab. In etwa überträgt die Knochenschraube im ersten Durchgangsloch ca. 50 bis 60 % der Kräfte, die zweite Knochenschraube etwa 20 bis 30 % und die dritte Knochen¬ schraube etwa 10 bis 20 %.
Um dieser Tatsache zu entsprechen, wurde die Festigkeit der Platte durch angepaßte Verbreiterungen oder Verdickungen der Platte auf Höhe der einzelnen Löcher verändert. Dies ist in der WO 01/19264 A beschrieben. Diese Lösung kompensiert die Schwächung der Platte durch das Durchgangsloch. Dennoch besteht ein Bedürfnis, die Festigkeit der Platte weiter zu verbessern.
Ferner werden weiterhin Platten ohne Verbreiterungen oder Verdickungen verwendet. Insbesondere im Rahmen der Versorgung kleinerer Knochen, z.B. im Bereich des Handskeletts, sind aufgrund der anatomischen Gegebenheiten solche Verstärkungen der Platten im Bereich der besonders beanspruchten Durchgangslöcher nicht vorteilhaft. Deshalb besteht ein Bedürfnis, die Festigkeit von Platten ohne Verbreiterungen oder Verdickungen auf andere Weise zu steigern.
Dies gilt entsprechend für andere Fixationssysteme, beispielsweise für Marknägel.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Fixationssystem mit weiter oder auf andere Weise verbesserter Festigkeit zur Verfügung zu stellen oder zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch ein Fixationssystem mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch einen Füllkörper mit den Merkmalen des Anspruches 18 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Fixationssystems und des Füllkörpers sind in den Unteransprüchen angegeben. Das erfindungsgemäße Fixationssystem für Knochen mit einem Verbindungsträger mit mehreren Durchgangslöchern und wenigstens einer in ein Durchgangsloch einsetzbaren Knochenschraube weist wenigstens einen in ein Durchgangsloch einsetzbaren Füllkörper und Mittel zum Festlegen des Füllkörpers im Durchgangsloch auf.
Der erfindungsgemäße Füllkörper für ein Fixationssystem für Knochen mit einem Verbindungsträger mit mehreren Durchgangslöchern und wenigstens einer in ein Durchgangsloch einsetzbaren Knochenschraube ist in ein Durchgangsloch des Verbindungsträgers einsetzbar und weist Mittel zum Festlegen im Durchgangsloch auf.
Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, daß in vielen Fällen eine Einbuße der Festigkeit von Fixationssystemen daraus resultiert, daß ein Durchgangsloch eines Verbindungsträgers nicht durch eine Knochenschraube besetzt wird. Die Nichtbesetzung von Durchgangslöchern erfolgt vielfach deshalb, weil die Knochenschraube störend oder überflüssig ist. Dies passiert regelhaft besonders bei langstreckigen Brüchen oder bei der Versorgung kleinerer Knochen mittels Platten oder anderen Verbindungsträgern ohne Verbreiterungen oder Verdickungen. Die Schwächung ist sowohl bei Verbindungsträgern mit als auch bei Verbindungsträgern ohne solche Verstärkungen um das Durchgangsloch gegeben, ist jedoch bei Platten ohne solche Verstärkungen besonders problematisch. Erfindungsgemäß wird nun ein nicht mit einer Knochenschraube besetztes Durchgangsloch mit einem Füllkörper aufgefüllt, der entsprechend dem Schraubenkopf einer Knochenschraube die Festigkeit dieses Abschnittes des Verbindungsträgers erhöht. Durch Auffüllen mit einem Füllkörper wird an Durchgangslöchern, die nicht mit einer Knochenschraube besetzt werden, im wesentlichen dieselbe Festigkeit wie bei eingesetzter Knochenschraube erzielt und die Festigkeit des Fixationssystems insgesamt verbessert. Die Verbesserung betrifft sowohl Fixationssysteme mit als auch Fixationssysteme ohne Verbreiterung oder Verdickung des Verbindungsträgers. Das Einsetzen und Festlegen des Füllkörpers im Durchgangsloch kann außerhalb oder innerhalb des menschlichen Körpers erfolgen, sobald entschieden ist, welche Durchgangslöcher mit Knochenschrauben bestückt werden und welche nicht.
Das Ausfüllen des Durchgangsloches durch einen Füllkörper führt grundsätzlich immer zu einer Erhöhung der Festigkeit dieses Abschnittes des Verbindungsträgers, unabhängig von der Ausgestaltung der Mittel zum Festlegen des Füllkörpers im Durchgangsloch. Besonders große Steigerungen der Festigkeit werden erzielt, wenn der Füllkörper kraftschlüssig an der Wand des Durchgangsloches befestigt ist, z.B. durch Gewindeverbindung oder durch Materialumformung. Gemäß einer Ausgestaltung weist deshalb der Füllkörper ein Außengewinde und das Durchgangsloch ein Innengewinde auf, in das der Füllkörper mit seinem Außengewinde einschraubbar ist. Dabei sind die Mittel zum Festlegen vom Außengewinde des Füllkörpers und vom Innengewinde des Durchgangsloches gebildet. Gemäß einer anderen Ausgestaltung mit kraftschlüssiger Befestigung des Füllkörpers an der Wand des Durchgangsloches hat der Füllkörper ein in das Durchgangsloch einformbares Außengewinde und/oder das Durchgangsloch ein in den Füllkörper einformbares Innengewinde. Bei dieser Ausgestaltung sind die Mittel zum Festlegen von dem einformbaren Außengewinde und/oder dem einformbaren Innengewinde gebildet. Dabei sind der Füllkörper und das Durchgangsloch z.B. so ausgeführt, wie in der DE 43 43 117 C2 oder der EP 1 143 867 Bl für verschiedene Ausführungen des Schraubenkopfes und des Durchgangsloches von Fixationssystemen im einzelnen beschrieben. Die diesbezüglichen Angaben in den beiden vorerwähnten Druckschriften sind in die vorliegende Anmeldung einbezogen. Bei beiden vorbeschriebenen Ausgestaltungen ist eine Erhöhung der Festigkeit der Platte in dem Bereich des aufgefüllten Durchgangsloches um etwa 70 bis 100 % erreichbar.
Einbezogen sind auch Ausführungen, bei denen der Füllkörper ein Außengewinde und das Durchgangsloch ein Innengewinde aufweist, die sowohl ohne Umformung ineinanderschraubbar als auch unter Umformung und Zerstörung mindestens einen Gewindes miteinander verbindbar sind.
Gemäß einer Ausgestaltung hat der Füllkörper ein Übermaß bezüglich des Durchgangsloches. Bei dieser Ausgestaltung sind die Mittel zum Festlegen durch das Übermaß des Füllkörpers im Durchgangsloch gebildet. Z. B. durch Einpressen des Füllkörpers, Aufschrumpfen des Verbindungsträgers oder dgl. ist der Füllkörper im Durchgangsloch festlegbar.
Die Ausgestaltungen mit einformbarem Außengewinde des Füllkörpers und/oder Übermaß des Füllkörpers sind insbesondere für Fixationssysteme (nachfolgend „konventionelle Fixationssysteme") geeignet, bei denen der Schraubenkopf der Knochenschraube keine feste Verbindung mit der Wand des Durchgangsloches aufweist. Geeignet für diese konventionellen Fixationssysteme ist auch eine weitere Ausgestaltung, bei der der Füllkörper mehrere Füllkörperteile und eine diese überbrückende Schraube zum Verklemmen des Füllkörpers im Durchgangsloch durch Zusammenziehen der Füllkörperteile mittels der Schraube aufweist. Hierbei sind die Mittel zum Festlegen durch die mehreren Füllkörperteile und die diese überbrückende Schraube gebildet.
Diese Ausgestaltung ist auch für das Auffüllen länglicher Durchgangslöcher geeignet, welche zur Kompression des Bruchspaltes dienen. Dabei ist die Wand des Durchgangsloches so gestaltet, daß eine schiefe Ebene vorhanden ist. Beim Eindrehen der Knochenschraube wandert der sphärische Schraubenkopf die schiefe Ebene herab und nimmt das damit verbundene Knochenfragment mit, so daß die Knochenfragmente im Bruchspalt komprimiert werden. Für das Auffüllen von länglichen Durchgangslöchern geeignet sind auch entsprechend geformte Füllkörper mit einem Übermaß bezüglich des Durchgangsloches.
Gemäß einer Ausgestaltung ist der Füllkörper ein Spreizkörper und einen darin einsetzbaren Spreizkern zum Spreizen und Verklemmen des Spreizkörpers im Durchgangsloch. Dabei sind die Mittel zum Festlegen durch den Spreizkörper und den darin einsetzbarem Spreizkern gebildet. Dieser Füllkörper wird ähnlich einem Dübel in das Durchgangsloch eingebracht und in diesem befestigt. Er ist für winkelstabile und für konventionelle Fixationssysteme geeignet.
Gemäß einer Ausgestaltung besteht der Füllkörper ganz oder teilweise aus einem Material mit Memoryeffekt, das durch Wärmezufuhr auf seine Ausgangsform ausdehnbar ist, mit der es einen Klemmsitz im Durchgangsloch und/oder am Verbindungsträger und/oder eine formschlüssige Verbindung mit dem Durchgangsloch und/oder mit dem Verbindungsträger aufweist. Somit ist der Füllkörper durch Klemmung und/oder Formschluß im Durchgangsloch festgelegt. Dieser Füllkörper ist sowohl für winkelstabile als auch für konventionelle Fixationssysteme geeignet.
Der Klemmsitz im Durchgangsloch kann durch Aufweitung des Umfanges des Füll¬ körpers im Durchgangsloch bewirkt werden. Die formschlüssige Verbindung kann durch Aufweitung des Füllkörpers bis zur Anlage an zwei Fasen an den beiden Enden des Durchgangsloches oder durch Übergreifen der Außenseiten des Verbindungsträgers erfolgen. Das Material mit Memoryeffekt ist z.B. ein Metall oder ein Kunststoff. Die Wärmezufuhr kann z.B. durch die Körperwärme des Patienten erfolgen oder durch eine gezielte lokale Erwärmung mittels einer Heiz- bzw. Strahlungsvorrichtung.
Gemäß einer Ausgestaltung ist der Füllkörper von einem im fließfähigen Zustand in das Durchgangsloch einfüllbaren und im Plattenloch zu einem festen Füllkörper aushärtbaren Material gebildet. Das ausgehärtete Material ist z.B. ein Metall oder ein Kunststoff (z.B. Polymethacrylat). Dieser Füllkörper ist durch Verkleben und/oder Klemmen und/oder Formschluß im Durchgangsloch festgelegt. Er ist sowohl für winkelstabile als auch für konventionelle Fixationssysteme geeignet.
Gemäß einer Ausgestaltung weist/weisen der Füllkörper und/oder das Durchgangsloch aufgerauhte oder anderweitige Kontaktflächen mit erhöhten Reibbeiwert auf. Durch Reibschluß wird die Festlegung des Füllkörpers im Durchgangsloch unterstützt oder bewirkt.
Die folgenden drei Ausgestaltungen steigern besonders die Festigkeit im Bereich des Durchgangsloches: Gemäß einer Ausgestaltung entsprechen die Form und die Abmessungen des Füllkörpers im wesentlichen der Form und den Abmessungen des Durchgangsloches, so daß er das Durchgangsloch im wesentlichen ausfüllt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die Mittel zum Festlegen im wesentlichen über die gesamte Wand des Durchgangsloches erstreckt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung besteht der Füllkörper aus einem Material, das im wesentlichen dieselbe Festigkeit wie das Material des Verbindungsträgers aufweist. Vorzugsweise gilt dies auch für die Festigkeit des Materials der Knochenschraube. Gemäß einer Ausgestaltung ist der Füllkörper aus Metall und/oder Kunststoff. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Füllkörper aus Titan oder einer Titanlegierung.
Gemäß einer Ausgestaltung ist der Verbindungsträger eine Platte. Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist der Verbindungsträger ein Marknagel.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Verbindungsträger und/oder die Knochenschraube aus Titan, einer Titanlegierung oder aus einem anderen Metall.
Schließlich ist gemäß einer Ausgestaltung der Füllkörper insgesamt oder zumindest in der Kontaktzone zum Verbindungsträger aus einem härteren Material als der Verbindungsträger oder zumindest die Kontaktzone des Verbindungsträgers zum Füllkörper oder umgekehrt. Die Paarung von härterem Material und weicherem Material zumindest für die Kontaktzonen von Füllkörper und Verbindungsträger ist insbesondere vorteilhaft für Mittel zum Festlegen, die ein formendes Gewinde aufweisen, welches aus dem härteren Material besteht.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der anliegenden Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Füllkörper in einem Durchgangsloch mit einer umformbaren Lippe in einem vertikalen Teilschnitt;
Fig. 2 einen Füllkörper in einem Durchgangsloch mit einem stärker eingeformten Innengewinde in einem vertikalen Teilschnitt; Fig. 3 einen Füllkörper in einem Durchgangsloch mit Innengewinde in einem vertikalen Teilschnitt;
Fig. 4 einen als Spreizkörper ausgebildeten Füllkörper in einem Durchgangsloch in einem vertikalen Teilschnitt;
Fig. 5 einen Füllkörper mit zwei Füllkörperteilen und eine diesen überbrückende Schraube in einem Durchgangsloch in einem vertikalen Teilschnitt.
Bei der nachfolgenden Erörterung verschiedener Ausfuhrungsbeispiele sind übereinstimmende oder im wesentlichen übereinstimmende Merkmale mit denselben Bezugsziffern bezeichnet, die zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele mit Anstrichen versehen sind.
Gemäß Fig. 1 hat eine Platte 1 ein quer gerichtetes Durchgangsloch 2, in dem etwa mittig eine umformbare Lippe 3 angeordnet ist. An die Lippe 3 grenzen Zylinderabschnitte 4, 5 des Durchgangsloches 2 an. Ausgehend von den äußeren Enden der Zylinderabschnitte 4, 5 ist das Durchgangsloch 2 durch Fasen 6, 7 zur Oberseite 8 und zur Unterseite 9 der Platte 1 hin erweitert.
Im Durchgangsloch 2 ist ein Füllkörper 10 angeordnet, der einen im wesentlichen konischen Gewindeabschnitt 11 mit einem Außengewinde 12 aufweist. Der Füllkörper 10 weist an dem Ende des konischen Gewindeabschnittes 11 mit dem größeren Durchmesser einen umlaufenden Ringwulst 13 auf.
An der Oberseite weist der Füllkörper einen - nicht sichtbaren - Werkzeugeingriff auf, z.B. einen Schlitz für das Einsetzen einer Schraubendreherklinge. Der Füllkörper 10 und die Platte 1 sind z.B. aus Titan oder einer Titanlegierung. Bevorzugt ist der Füllkörper 10 aus einem härteren Material als die Platte 1.
Der Füllkörper 10 wird mit dem Ende des konischen Gewindeabschnittes 11 mit dem kleineren Durchmesser voran in das Durchgangsloch 2 eingedreht. Dabei formt das Außengewinde 12 in die Lippe 3 ein Innengewinde 14 ein. Die Umformkraft steigt allmählich an, wobei der Füllkörper 10 immer fester im Durchgangsloch 2 sitzt. In der gezeigten Lage stabilisiert der Füllkörper 10 die Platte 1 im Bereich des Durchgangsloches 2.
Die Ausführung von Fig. 2 unterscheidet sich von der vorbeschriebenen im wesentlichen dadurch, daß der Formkörper 10' einen annähernd zylindrischen Gewindeabschnitt 11 ' mit leichter Verringerung des Durchmessers zu beiden Enden hin aufweist. Der Außendurchmesser des Außengewindes 12' unterschreitet überall nur geringfügig den Innendurchmesser der Zylinderabschnitte 4', 5' des Durchgangsloches 2' der Platte 1 '. Infolgedessen kommt es beim Eindrehen des Füllkörpers 10' zur Einformung eines ausgeprägteren Innengewindes 14' in der Lippe 3' als bei Fig. 1. Die Festigkeit der Platte 1 ' im Bereich des Durchgangsloches 2' ist hierdurch weiter erhöht.
Die Verringerung des Außendurchmessers des Gewindes 12' zu den beiden Enden hin erleichtert das Einfädeln des Füllkörpers 10' in das Durchgangsloch 2' und das Einformen des Innengewindes 14' in der Anfangsphase.
Gemäß Fig. 3 ist in einer Platte 1 " ein Durchgangsloch 2" vorhanden, das sich von der Oberseite 8" zur Unterseite 9" hin verjüngt. In dem Durchgangsloch 2" ist ein sich ebenfalls allmählich verjüngendes Innengewinde 14" von vornherein vorhanden. In die Platte 1 " eingedreht ist ein Füllkörper 10", der mit dem Füllkörper 10 von Fig. 1 übereinstimmt. Das Außengewinde 12" des Füllkörpers 10" ist komplementär zum Innengewinde 14".
Der Füllkörper 10" wird in das Durchgangsloch 2" eingeschraubt und aufgrund der Konizität von Außengewinde 12" und Innengewinde 14" in diesem verklemmt. Da der Füllkörper 10" annähernd über die gesamte Wand des Durchgangsloches 2" mit der Platte 1 " verbunden bzw. verklemmt ist, ist die Festigkeit im Bereich des Durchgangsloches 2" besonders erhöht.
Gemäß Fig. 4 weist eine Platte T " ein Durchgangsloch 2'" mit einer kugelkalotten- förmigen Wand 15'" auf. In das Durchgangsloch 2'" ist ein als Spreizkörper ausgebildeter Füllkörper 10'" eingesetzt. Der Füllkörper 10'" hat einen kugelkalottenförmigen Mantel 16'".
Ferner weist der Füllkörper 10'" ein Sackloch 17'" auf, das zu seiner Oberseite 18'" hin geöffnet ist und sich zu dieser hin konisch erweitert.
Im Bereich des Sackloches 17'" ist der Füllkörper 10'" in Axialrichtung geschlitzt. In das Sackloch 17'" ist ein konischer Spreizkern 19"' eingeschraubt. Hierzu hat das Sackloch 17'" ein Innengewinde und der Spreizkern 19'" ein Außengewinde, die ineinandergreifen. Durch Einschrauben des Spreizkerns 19'" in das Sackloch 17'" wird der Füllkörper 10'" im Durchgangsloch 2'" gleichmäßig verspannt und die Festigkeitssteigerung in der Platte 1 '" bewirkt.
Gemäß Fig. 5 hat eine Platte lw ein Durchgangsloch 2 w mit einer oberen, kalotten- förmigen Wand 15™. einem daran angrenzenden Zylinderabschnitt 4™ und einem daran angrenzenden weiteren Zylinderabschnitt 5™, dessen Innendurchmesser den des vorerwähnten Zylinderabschnittes 4™ übersteigt.
Der Füllkörper 10™ hat ein kalottenförmiges Füllkörperteil 20™, das an der Wand 15™ anliegt, und ein zylindrisches Füllkörperteil 21™, das an dem weiteren Zylinderabschnitt 5™ anliegt. Die Füllkörperteile 20™, 21™ sind durch eine mit einem Schraubenkopf 22™ an der Oberseite des Füllkörperteils 20™ abgestützte, axial durch dieses hindurchgeführte und in das Füllkörperteil 21™ hineingeschraubte Schraube 23™ miteinander verspannt und mit der Durchgangsbohrung 2™ verklemmt. Hierdurch wird die Festigkeit im Bereich des Durchgangsloches 2™ gesteigert.

Claims

A n s p r ü c h e
1. Fixationssystem für Knochen mit einem Verbindungsträger (1) mit mehreren Durchgangslöchern (2) und wenigstens einer in ein Durchgangsloch (2) einsetzbaren Knochenschraube, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens einen in ein Durchgangsloch einsetzbaren Füllkörper (10) und Mittel zum Festlegen des Füllkörpers im Durchgangsloch (2) aufweist.
2. Fixationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (10) ein Außengewinde (12) und das Durchgangsloch ein Innengewinde (14) aufweisen, in das der Füllkörper (10) mit seinem Außengewinde (12) einschraubbar ist.
3. Fixationssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Füll¬ körper (10) ein in das Durchgangsloch (2) einformbares Außengewinde (12) und/oder das Durchgangsloch (2) ein in den Füllkörper einformbares Innengewinde (14) aufweist/aufweisen.
4. Fixationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (10) ein Übermaß bezüglich des Durchgangsloches (2) aufweist.
5. Fixationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (10™) mehrere Füllkörperteile (20™, 21™) und eine diese überbrückende Schraube (22™) zum Verklemmen des Füllkörpers (10™) im Durchgangsloch (2™) durch Zusammenziehen der Füllkörperteile (20™, 21™) mittels der Schraube (22™) aufweist.
6. Fixationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (10"') einen Spreizkörper und einen darin einsetzbaren Spreizkern (19'") zum Spreizen und Verklemmen des Spreizkörpers im Durchgangsloch (2'") aufweist.
7. Fixationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (10) ganz oder teilweise aus einem Material mit Memoryeffekt besteht, das durch Wärmezufuhr auf seine Ausgangsform ausdehnbar ist, mit der es einen Klemmsitz im Durchgangsloch (2) und/oder am Verbindungsträger (1) und/oder eine formschlüssige Verbindung mit dem Durchgangsloch (2) und/oder mit dem Verbindungsträger (1) aufweist.
8. Fixationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (10) von einem im fließfähigen Zutand in das Durchgangsloch (2) einfüllbarer und im Durchgangsloch (2) zu dem festen Füllkörper (10) aushärtbaren Material gebildet ist.
9. Fixationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (10) und/oder das Durchgangsloch (2) aufgerauhte oder anderweitige Kontaktflächen mit erhöhtem Reibbeiwert aufweist/aufweisen.
10. Fixationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Form und die Abmessungen des Füllkörpers (10) der Form und den Abmessungen des Durchgangsloches (2) entsprechen.
11. Fixationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (10) aus einem Material ist, das im wesentlichen dieselbe Festigkeit wie das Material des Verbindungsträgers (1) aufweist.
12. Fixationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (10) aus Metall und/oder aus Kunststoff ist.
13. Fixationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (10) aus Titan oder einer Titanlegierung ist.
14. Fixationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsträger eine Platte (1) ist.
15. Fixationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsträger ein Marknagel ist.
16. Fixationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsträger (1) und/oder die Knochenschraube aus Titan, einer Titanlegierung oder aus einem anderen Metall ist.
17. Fixationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (10) insgesamt oder zumindest in der Kontaktzone zum Verbindungsträger (1) aus einem härteren Material als der Verbindungsträger (1) oder zumindest die Kontaktzone des Verbindungsträgers (1) zum Füllkörper (10) ist oder umgekehrt.
18. Füllkörper für eine Fixationssystem für Knochen mit einem Verbindungsträger (1) mit mehreren Durchgangslöchern (2) und wenigstens einer in ein Durchgangsloch (2) einsetzbaren Knochenschraube, dadurch gekennzeichnet, daß er in ein Durchgangsloch (2) des Verbindungsträgers (1) einsetzbar ist und Mittel zum Festlegen im Durchgangsloch (2) aufweist.
19. Füllkörper nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Außengewinde (12) zum Einschrauben in ein Innengewinde (14) des Durchgangsloches (2) aufweist.
20. Füllkörper nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Außengewinde (12) zum Einformen in das Durchgangsloch (2) und/oder zumindest einen umformbaren Mantel zum Einformen eines Innengewindes (14) des Durchgangsloches (2) aufweist.
21. Füllkörper nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Übermaß bezüglich des Durchgangsloches (2) aufweist.
22. Füllkörper nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß er mehrere Füllkörperteile (20IV, 21™) und eine diese überbrückende Schraube (22™) zum Verklemmen des Füllkörpers (10™) im Durchgangsloch (2™) durch Zusammenziehen der Füllkörperteile (20™, 21™) mittels der Schraube (22™) aufweist.
23. Füllkörper nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Spreizkörper und einen darin einsetzbaren Spreizkern (19'") zum Spreizen und Verklemmen des Spreizkörpers im Durchgangsloch (2'") aufweist.
24. Füllkörper nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß er ganz oder teilweise aus einem Material mit Memoryeffekt besteht, das durch Wärmezufuhr auf seine Ausgangsform ausdehnbar ist, mit der es einen Klemmsitz im Durchgangsloch (2) und/oder am Verbindungsträger (1) und/oder eine formschlüssige Verbindung mit dem Dürchgangsloch (2) und/oder mit dem Verbindungsträger (1) aufweist.
25. Füllkörper nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß er eine aufgerauhte oder eine anderweitige Kontaktfläche mit einem erhöhten Reibbeiwert aufweist.
26. Füllkörper nach einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß seine Form und Abmessungen im wesentlichen der Form und den Abmessungen des Durchgangsloches (2) entsprechen.
27. Füllkörper nach einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß sein Material im wesentlichen dieselbe Festigkeit wie das Material des Verbindungsträgers (1) hat.
28. Füllkörper nach einem der Ansprüche 18 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Metall und/oder aus Kunststoff ist.
29. Füllkörper nach einem der Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Titan oder aus einer Titanlegierung ist.
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