DE3113639C2

DE3113639C2 - Osteosynthetische Kompressionsplatte

Info

Publication number: DE3113639C2
Application number: DE3113639A
Authority: DE
Inventors: Rolf A. 4571 Aetigen Wenk
Original assignee: Wilh Wenk AG
Current assignee: Synthes Produktions GmbH
Priority date: 1980-04-14
Filing date: 1981-04-04
Publication date: 1984-02-02
Also published as: DE3113639A1; ES257663Y; FR2480106A1; US4408601A; CA1163514A; CH645013A5; GB2075844A; ES257663U; GB2075844B; FR2480106B1; AT381854B; ATA131281A

Abstract

Die osteosynthetische Kompressionsplatte (2) ist mit mehreren in der Längsrichtung der Platte angeordneten Schiebeschlitzen (1Δ) für Senk-Knochenschrauben mit Kugelkopf versehen. Jeder Schiebeschlitz (1Δ) ist in seinem der Fraktur zugewandten Endbereich mit einer Ansenkung (5Δ) versehen, deren Tiefe in der Platte (2) die axiale Endlage des Schraubenkopfs bestimmt. Diese Tiefe ist größer als im übrigen Teil des Schiebeschlitzes (1Δ). Die Auflagefläche (4Δ) der Ansenkung (5Δ) für den Schraubenkopf erstreckt sich über einen Umfangswinkelbereich von mehr als 180 °. Durch diese Ausbildung des Schiebeschlitzes ist es einerseits möglich, bei nicht fest eingedrehter Knochenschraube die Platte (2) bezüglich des Knochenteils zur Erzielung des Zusammenpressens beider Knochenteile zu verschieben, und andererseits in der Endlage durch Einsenken einer Knochenschraube in die Ansenkung (5Δ) die Platte (2) auf dem Knochenteil unverrückbar zu fixieren. Das Zusammenpressen der Knochenteile kann selbsttätig mittels einer Anschrägung (3Δ) für den Kugelkopf der Senk-Knochenschraube im gegenüberliegenden Endbereich des Schiebeschlitzes (1Δ) erfolgen. Eine untere Anschrägung (11) in dem die Ansenkung (5Δ) enthaltenden Endbereich ermöglicht eine Schrägstellung der Senk-Knochenschraube.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine osteosynthetische Kompressionsplatte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Osteosynthetische Kompressions- oder Druckplatten, welche als Schraubenlöcher für Senk-Knochenschrauben mit einem Kugelkopf entweder Rundlöcher mit dem Kugelkopf entsprechendem kugeligem Sitz oder schlitzförmige, sich in der Plattenlängsrichtung erstrekkende und eine Gleitbewegung ermöglichende Löcher aufweisen, sind seit längerem bekannt und stehen zur Gewährleistung eines knöchernen Kontakts unter Kompression im Frakturbereich in Gebrauch. Zur anfänglichen Druckerzeugung, d. h. zum Zusammenpressen der beiden Knochenteile der Fraktur, wird in einem Fall eine besondere, von außen an die Kompressionsplatte angesetzte Spannvorrichtung verwendet, die nach der festen Verschraubung der Kompressionsplatte mit den Knochenteilen wieder entfernt wird. Im anderen Fall werden gemäß des CH-PS 4 62 375 Kompressionsplatten verwendet, bei welchen die den Schraubensitz bildende, entsprechend dem Kugelkopf der Schraube als horizontaler Halbzylinder ausgebildete Ansenkung jedes Schiebeschlitzes an dem von der Fraktur abgewandten Schlitzende eine durch einen schrägen Halbzylinder gebildete Anschrägung aufweist, deren Neigung derart ist, daß beim Einsenken des Schraubenkopfs an diesem Ende des Schiebeschlitzes die Platte zwangsweise in der Längsrichtung von der Frakturstelle weg verschoben wird. Ist die Platte am anderen der beiden durch die Fraktur getrennten Knochenteile durch Verschraubung fixiert, dann resultiert aus dieser Längsverschiebung der Platte eine Längsverschiebung des Frakturfragmentes und dadurch ein selbsttätiges Aneinanderpressen der beiden Knochenteile. Zur Fixierung der Platte werden zwecks Vermeidung einer Distraktion der Fraktur in weitere schlitzförmige Löcher der Platte Schrauben in einer sogenannten neutralen Stellung eingesenkt, d. h. an derjenigen Stelle des schlitzförmigen Lochs, an der die erwähnten schrägen und horizontalen Halbzylinder

zusammenlaufen. Die Schrauben können auch im anderen Endbereich des horizontalen Halbzylinders in einer sogenannten Abstützstellung eingesenkt werden, vor allem dann, wenn die Platte als Abstützplatte verwendet wird (vgl Müller/Allgöwer/Schneider/Willenegger, Manual der Osteosynthese, Springer-Verlag 1977, Seiten 72/73).

In der Praxis sind sowohl Kompressionsplatten mit Rundlöchern als auch solche mit schlitzförmigen Löchern, vor allem solche mit Anschrägungen zur Erzielung des beschriebenen Selbstspanneffektes, gebräuchlich. Je nach Art der Fraktur wird der Chirurg eine Rundlochfixierung mit dem Vorteil einer starren Verbindung zwischen Schraube/Knochen und Platte und geringem erforderlichem Druck von der Platte auf den Knochen einer Gleitschlitzfixierung mit dem Vorteil einer selbsttätigen Kompression und einer Vermeidung jeglichen Sperrens gegen das Schließen des Frakturspaltes vorziehen. Denn dem Nachteil eines Sperreffektes bei der Rundlochfixierung sowie einer Aufhebung der Kompression oder gar einer Distraktion bei exzentrischem Einsetzen der Schraube in das Plattenloch steht der Nachteil einer Distraktion bei der Gleitschlitzfixierung bei nicht genauer Plazierung der Schraube in die neutrale Position und einer Lockerung der Schraube im Laufe der Zeit gegenüber.

Um zur optimalen Immobilisation des Frakturbereichs" wahlweise Befestigungslöcher runder oder schlitzförmiger Ausbildung anwenden zu können, müssen deshalb Kompressionsplatten beider Arten zur Verfügung stehen. Abgesehen von der damit verbundenen Kostenerhöhung wird dadurch auch das Anbringen der Kompressionsplatte in vielen Fällen unnötig erschwert, wenn der Chirurg erst beim Einsetzen der Schrauben bzw. dem Vorbohren des Knochenteils nach dem anpassenden Biegen der Platte entscheiden kann, welche Lochkonfiguration die vorteilhafteste ist.

Es ist zwa- aus der CH-PS 5 15 032 bekannt, nur einen Teil der Schraubenlöcher der Kompressionsplatte als schlitzartige Löcher und die übrigen Schraubenlöcher als Rundlöcher auszubilden, so daß nach dem zuletzt erfolgenden Eindrehen der Senk-Knochenschrauben in die Rundlöcher die Kompressionplatte naturgemäß unverrückbar auf den Knochenteilen fixiert ist. Solche Kompressionsplatten haben jedoch den Nachteil, daß sie nicht mehr universell verwendbar sind, weil je nach Art der Knochenteile und der Fraktur die schlitzartigen Löcher und damit auch die Rundlöcher sich an unterschiedlichen Stellen längs der Kompressionsplatte befinden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Kompressionsplatte der eingangs genannten Art zu schaffen, die ausschließlich mit schlitzartigen Löchern für dazu passende Senk-Knochenschrauben mit Kugelköpfen versehen sein kann, jedoch eine unverrückbare Fixierung der Platte bezüglich der Schrauben nach Art von Rundlöchern ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst.

Wie nachstehend durch Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnungen erläutert, vereinigt die erfindungsgemäße Kompressionsplatte die Vorteile von Platten mit Rundlöchern und schlitzartigen Löchern, vermeidet deren Nachteile weitgehend und weist darüber hinaus den wesentlichen Vorteil auf, bei universeller Verwendbarkeit abgesehen von unterschiedlichen Längen- und Breitenabmessun-

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gen nur in einer einzigen, ohne Mehrkosten herstellbaren Ausführungsform vorliegen zu können. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines Abschnitts einer längs ihrer Mittellinie geschnittenen Kompressionsplatte, den schlitzartiges Loch an einem Schlitzende eine Anschrägung und am andern Schlitzende eine kegelige, tiefere Ansenkung aufweist,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die obere Fläche des Abschnitts der Kompressionsplatte der F i g. 1,

Fig.3 einen Längsschnitt durch das schlitzartige Loch der f ι g. 1 mit Darstellung von Werkzeuglinien bei der Herstellung der Anschrägung und der Ansenkung,

Fig.4 einen Längsschnitt durch das schlitzartige Loch der F i g. 1 mit einer vollständig eingesenkten, die '⁵ Kompressionsplatte fixierenden Senk-Knochenschraube,

F i g. 5 eine perspektivische Darstellung entsprechend F i g. 1, jedoch mit einer kugeligen Ansenkung des schlitzartigen Loches,

Fig.6 einen Längsschnitt durch das schlitzartige Loch der F i g. 5 mit Darstellung von Werkzeuglinien bei der Herstellung der Anschrägung und der Ansenkung,

F i g. 7 einen Längsschnitt durch das schlitzartige Loch der F i g. 5 mit einer vollständig eingesenkten, die Kompressionsplatte fixierenden Senk-Knochenschraube,

F i g. 8 einen Längsschnitt entsprechend F i g. 7 mit einer schräg zur Kompressionsplatte eingesenkten Senk- Knochenschraube.

In F i g. 1 ist in einer perspektivischen Darstellung ein schlitzartiges Loch 1 eines Abschnitts einer längs ihrer Mittellinie aufgeschnittenen osteosynthetischen Kompressionsplatte 2 gezeigt, wobei im übrigen die Platte 2 in bekannter Weise mit mehreren längs der Platte beidseits ihrer Mitte geradlinig angeordneten oder gegenüber ihrer Mittellinie wechselseitig versetzten schlitzartigen Löchern versehen ist. Das dargestellte schlitzartige Loch ist zur Aufnahme einer Knochenschraube mit kugeliger Auflagefläche bestimmt und weist an seinem einen Ende, nämlich dem von der Fraktur abgewandten Ende, in ebenfalls bekannter Weise (vgl. CH-PS 4 62 375) eine Anschrägung 3 auf. Die Anschrägung 3 dient in der eingangs beschriebenen Weise dazu, durch Anziehen der in ein von zwei aneinander zu pressenden Knochenteilen teilweise eingeschraubten Knochenschraube die am anderen Knochenteil fixierte Platte 2 bezüglich des betreffenden Knochenteils in Längsrichtung zu verschieben und '" dadurch die beiden Knochenteile ohne Verwendung einer äußeren Spannvorrichtung aneinander zu drükken. In F i g. 2 ist das schlitzartige Loch 1 der F i g. 1 in Draufsicht dargestellt.

An seinem anderen, der Fraktur zugewandten Ende weist das schlitzartige Loch 1 eine kegelige Auflage- und Endanschlagfläche 4 auf, die jedoch im Gegensatz zu den Endanschlagflächen der beispielsweise aus der CH-PS 4 62 375 bekannten Schiebeschlitze zu einer kegeligen Ansenkung 5 gehört, welche tiefer liegt als die Begrenzungsflächen für die Knochenschraube im mittleren Teil des schlitzartigen Loches 1 und die demnach die Auflagefläche der Knochenschraube über einen Winkelbereich in der Umfangsrichtung von mehr als 180° umgreift. In Fig. ! ist die Kante, welche die ^bJ kegelige Ansenkung 5 mit dem mittleren Teil des schlitzartigen Loches I bildet, als Linie 6 dargestellt. Somit erstreckt sich die Auflagefläche 4 zwischen den beiden Linien bzw. Kanten 6 über einen Winkelbereich b von mehr als 180", wie dies aus F ϊ g. 2 ersichtlich isu

Die Herstellung und Ausbücfang des in Fig. 1 dargestellten schlitzartigen Loches und insbesondere dessen Ansenkung 5 mit der Auflagefläche 4 kann im weiteren anhand des in Fig.3 dargestellten Längsschnitts erläutert werden. Mit einem Zylinderfräser wird zuerst die Langlochöffnung des schlitzartigen Loches ausgefräst. Hierauf wird mit Hilfe eines durch eine strichpunktierte linie 7 angedeuteten Kugelfräsers die im Schnitt geradlinige Anschrägung 3 mit einem geneigten Fräservorschub aus der Platte 2 bis auf eine bestimmte Tiefe 8 ausgefräst, wonach der Kugelfräser über eine kurze Strecke horizontal, in Fig.3 nach rechts, verschoben und dann entfernt wird. Schließlich wird mit einem Senkfräser, der durch eine strichpunktierte Linie 9 angedeutet ist, die Ansenkung 5 der Fig. 1 mit der Auflagefläche 4 erzeugt Wie aus den in F i g. 1 perspektivisch und in Fig.3 in Ansicht dargestellten Begrenzungslinien der Anschrägung 3, des darauf folgenden mittleren Teils des schlitzartigen Loches gemäß Linie 10 und der das schlitzartige Loch abschließenden Auflagefläche 4 der Ansenkung 5 ersichtlich ist, liegt die Auflagefläche der Ansenkung 5 um eine Distanz d tiefer als die Auflagefläche im mittleren Teil des schlitzartigen Loches. Eine untere angeschrägte Endfläche 11 ist dazu vorgesehen, eine Schrägstellung einer in die Ansenkung 5 eingesetzten Knochenschraube zu ermöglichen, wie dies anhand der F i g. 8 noch näher erläutert wird.

In Fig.4 ist eine in die Ansenkung 5 vollständig eingesenkte und in ein Knochenteil 12 geschraubte Knochenschraube 13 mit kugelförmigem Kopf 14 dargestellt. Durch diese wird wie bei einem Rundloch eine gute Fixation und Ruhigstellung der Fraktur bei geringstem Druck der Platte 2 auf das Knochenteil 12 erzielt. Weitere Verwendungsmöglichkeiten und Vorteile des schlitzartigen Loches gemäß den F i g. 1 bis 4 werden nachstehend zusammen mit den Fig.5 bis 8 beschrieben.

In F i g. 5 ist in einer perspektivischen Darstellung eine andere Ausführungsform des schlitzartigen Loches

1 der Kompressionsplatte 2 dargestellt, bei welchem das der Fraktur zugewandte Ende eine kugelige Auflage- und Endanschlagfläche 4' aufweist, die zu einer kugeligen Ansenkung 5' gehört. Die Ansenkung 5' liegt ebenfalls tiefer als die Begrenzungsflächen für die Knochenschraube im mittleren Teil des schlitzartigen Loches Γ und umgreift demnach die Auflagefläche der Knochenschraube über einen Winkelbereich in der Umfangsrichtung von mehr als 180°, wie dies in F i g. 2 für die kegelige Ansenkung 5 dargestellt ist. In F i g. 5 ist die Kante, welche die kugelige Ansenkung 5' mit dem mittleren Teil des schlitzartigen Loches Γ bildet, als Linie 6' dargestellt.

Die Herstellung und Ausbildung des schlitzartigen Loches Γ der Fig. 5 ist entsprechend der Fig. 3 in Fig.6 dargestellt, wobei zuerst mit einem Zylinderfräser die Öffnung des schlitzartigen Loches ausgefräst wird. Hierauf wird wiederum mit Hilfe eines durch die strichpunktierte Linie 7 angedeuteten Kugelfräsers eine im Schnitt konkav gekrümmte Anschrägung 3' mit einem variabel geneigten Fräservorschub aus der Platte

2 b!o auf eine bestimmte Tiefe 8 ausgefräst, wonach der Kugelfräser über eine kurze Strecke horizontal, in F i g. 5 nach rechts, verschoben und dann entfernt wird. Schließlich wird mit dem gleichen, durch eine strichpunktierte Linie 15 angedeuteten Kugelfräser an einer

weiter horizontal verschobenen Stelle die Ansenkung 5' durch Vertikalvorschub ausgefräst und damit die Auflagefläche 4' erzeugt. Wie aus der Begrenzungslinie

10 der Auflagefläche im mittleren Teil des schlitzartigen Loches Γ und dem horizontalen Abschnitt der Begrenzungslinie der Auflagefläche 4' in F i g. 6 ersichtlich ist, liegt die Auflagefläche 4' der Ansenkung 5' um eine Distanz tiefer als die Auflagefläche für die Knochenschraube gemäß Linie 10 im mittleren Teil. Mit

11 ist wiederum eine untere angeschrägte Endllache der Ansenkung 5' bezeichnet.

Die in den Fig.5 und 6 dargestellte gekrümmte Anschrägung 3' bewirkt, daß sich die für eine bestimmte Zugkraft der Platte 2 erforderliche Axialkraft längs des Kompressionsweges, d. h. des durch das Einsenken der Knochenschraube bewirkten Verschiebungsweges der Platte 2, ändert, wogegen sie bei der geradlinigen Anschrägung 3 der F i g. 1 und 3 natürlich konstant ist. Zufolge der konkaven Anschrägung 3' nach den F i g. 5 und 6 ist die erforderliche Axialkraft der Knochenschraube vorerst größer als bei F i g. 1 und 3, wird aber mit zunehmendem Kompressionsweg kleiner als bei F i g. 1 und 3. Da jedoch bei Kompressionsbeginn die Platte 2 eine kleinere Zugkraft ausüben muß als am Ende der Kompression, wird mit der Ausführungsform der Anschrägung 3' der Fig. 5 und 6 erreicht, daß mit relativ kleiner Axialkraft der Knochenschraube eine hohe Zugkraft der Platte 2 erzeugt werden kann.

In F i g. 7 ist entsprechend der F i g. 4 die in die Ansenkung 5' vollständig eingesenkte und in das Knochenteil 12 geschraubte Knochenschraube 13 mit kugelförmigem Kopf 14 dargestellt.

Die Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Kompressionsplatte ergeben sich wie foigt. Es ist bereits erwähnt worden, daß in bekannter Weise die Knochenschraube 13 derart durch das schlitzartige Loch 1 bzw. Γ in das betreffende Knochenteil 12 eingesenkt werden kann, das beim Eindrehen der Schraube ihr Kugelkopf 14 längs der halbzylindrischen bzw. gekrümmten Anschrägung 3 bzw. 3' gleitet und hierauf auf der durch die Linie 10 (Fig.3, 6) angedeuteten, ebenfalls halbzylindrischen Auflagefläche ruht, wodurch die Platte 2 bezüglich des Knochenteils 12 nach links verschoben wird und damit den anderen, nicht dargestellten Knochenteil zum Knochenteil 12 zieht, um den Frakturspalt zu schließen. Falls diese Verschiebung von bekannterweise etwa 1 mm zur Schließung des Frakturspaltes nicht ausreicht, kann in gleicher Weise in einem weiteren schlitzartigen Loch eine Nachkompression erzeugt werden. Zur endgültigen Fixierung der Platte 2 auf dem Knochenteil 12 wird nun aber in einem weiteren schützartigen Loch 1 bzw. V eine Knochenschraube nicht in die sogenannte neutrale Position gesetzt, nämlich an die Stelle, an der der Halbzylinder der Anschrägung 3 bzw. 3' und der horizontale

Halbzylinder (Linie 10) zusammenlaufen, sondern in die Ansenkung 5 bzw. 5', wie dies in den Fig.4 und 7 dargestellt ist. Dadurch wird bei minimalem Druck eine gute Fixation der Knochenteile erzielt.

Dieselbe Kompressionsplatte 2 kann vom Chirurgen während der Operation, wenn es durch die Gegebenheiten der Fraktur als zweckmäßig erscheint, aber auch entsprechend einer Rundlochplalte eingesetzt werden, indem zum Zusammenpressen der Knochenteile eine äußere, nachträglich wieder entfernte Spannvorrichtung verwendet wird und zur Fixierung der Platte Schrauben nur in die Ansenkungen 5 bzw. 5' eingesetzt werden. Zudem erlaubt es die vorliegende Kompressionsplatte, auch bei der Verwendung einer äußeren Spannvorrichtung vorerst, d. h. bis zur definierten Festlegung der Knochtenteiie, eine Gieitfixierung mittels des Schiebeteils des schützartigen Loches 1 bzw. 1' vorzunehmen und eine endgültige Fixierung mittels in die Ansenkungen 5 bzw. 5' eingesetzter Schrauben vorzunehmen.

Beim Einsetzen einer Knochenschraube 13 in die frakturnahe kugelige Ansenkung 5' kann unter Berücksichtigung normaler Fertigungstoleranzen für den kugelförmigen Schraubenkopf 14 und für die diesem geometrisch angepaßte kugelige Ansenkung 5' eine Distraktion der Fraktur ohne weiteres verhindert werden. Hierzu wird mittels einer in die Ansenkung 5' passenden Bohrlehre die Schraube exzentrisch in der Schlitzachse in Gegenrichtung der Fraktur in die kugelige Ansenkung 5' der Fig. 5 und 6 eingesetzt. Dadurch kann eine minimale Kompression in Richtung der Fraktur und damit eine Aufrechterhaltung der statischen Druckbelastung der Knochenkortikalis erzielt werden.

Wie aus Fig.8 ersichtlich ist, besteht zudem die Möglichkeit, bei zentrischem Einsetzen der Schraube 13 in die kugelige Ansenkung 5' der mit der unteren angeschrägten Endfläche 11 versehenen Platte 2 eine allseitige Schrägstellung der Schraube vorzunehmen. Dies hat den Vorteil, daß eine abstützende oder selbstspannende Funktion erreicht wird, oder daß mit der Schraubenspitze ein Trümmerfrakturgebiet gemieden wird.

Somit sieht die vorliegende Erfindung eine Kompressionsplatte vor, die einheitlich mit Löchern gleicher Art, nämlich den beschriebenen schlitzartigen Löchern 1 bzw. Γ, versehen ist und die dem Chirurgen die freie Wahl läßt, jedes Loch als Gleitschlitz und/oder Fixierloch im Sinne eines angesenkten Rundloches zu benutzen. Zudem hat die erfindungsgemäße Ausbildung der Kompressionsplatte keine Erhöhung der Herstellungskosten zur Foige, da die beschriebene Ansenkung im gleichen Arbeitsgang z. B. auf einer numerisch gesteuerten Fräsmaschine, herstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Osteosynthetische Kompressionsplatte mit mehreren in Längsrichtung der Platte angeordneten schlitzartigen Löchern mit Auflageflächen in zwei verschiedenen Endlagen für Senk-Knochenschrauben, dadurch gekennzeichnet, daß jedes schlitzartige Loch (1) in seinem frakturnahen Endbereich eine kegelige oder kugelige Ansenkung (5, 5') aufweist, welche eine die axiale Endlage des Kopfs (14) der Senk-Knochenschraube (13) bestimmende Tiefe hat, die größer ist als diejenige im übrigen Teil des schlitzartigen Lochs (1), und deren Auflagefläche für den Kopf (14) der Senk-Knochenschraube {13) in einem Umfangswinkelbereich (b) von mehr als 180° liegt.

Z Kompressionsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schlitzartige Loch (1) in dem mit der Ansenkung (5, 5") versehenen Endbereich der Kompressionsplatte (2) auf deren Unterseite eine in Längsrichtung angeschrägte Endfläche (11) hat um eine Schrägstellung der in die Ansenkung (5, 5') eingeführten Senk-Knochenschraube (13) zu ermöglichen.