DE69839011T2 - Vorrichtung zum anbringen von skelettplatten - Google Patents

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    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/0077Special surfaces of prostheses, e.g. for improving ingrowth
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S606/00Surgery
    • Y10S606/907Composed of particular material or coated
    • Y10S606/909Bone

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Verwandte Anmeldungen
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der Anmeldung Nr. 60/037,139, die am 11. Februar 1997 eingereicht wurde und hier als Referenz angegeben ist. Die Anmeldung mit der Nummer 08/__,__, (Aktenzeichen des Vertreters: P 13114), die am 11. Februar 1998 eingereicht wurde und den Titel "ANTERIOR CERVICAL PLATING SYSTEM, INSTRUMENTATION, AND METHOD OF INSTALLATION" (Anteriores Zervikal-Plattierungs-System, Instrumentierung und Einbauverfahren) trägt, ist hier als Referenz angegeben.
  • 2. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Skelett-Plattierungs-System gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Somit betrifft die vorliegende Erfindung allgemein Skelett-Plattensysteme zum Ausrichten und Halten von Knochenabschnitten desselben Knochens oder unterschiedlicher Knochen in einem ausgewählten Raumverhältnis zum Heilen beziehungsweise Fusionieren der Knochenabschnitte.
  • 3. Beschreibung des Standes der Technik
  • Ein System der oben genannten Art ist zum Beispiel aus der US 5,364,399 begannt. Eine andere Platte dieses Typs ist zum Beispiel aus der US 4,488,543 bekannt.
  • Im der orthopädischen Chirurgie ist es gängige Praxis, zum Aneinanderfügen von Abschnitten eines gebrochenen Knochens oder zum Fusionieren von getrennten Knochen Plattierungs-Systeme zu verwenden. Derartige Systeme bestehen im Wesentlichen aus Platten und Schrauben zum Ausrichten und Halten der Knochenabschnitte in einer gewünschten Position relativ zueinander. Plattierungs-Systeme sind in der Wirbelsäule von Nutzen, und finden im Skelett allgemein auf den platten Knochen, wie zum Beispiel dem Schulterblatt und dem Becken, sowie auf Röhrenknochen, wie zum Beispiel dem Oberarmknochen, der Elle, der Speiche, dem Oberschenkelknochen und dem Schienbein Anwendung.
  • Probleme in Verbindung mit derartigen Plattierungs-Systemen schließen ein Brechen der Beschläge, ein Lösen der Beschläge, ein Unvermögen des Erhaltens einer adäquaten Fixierung, sowie Distraktions-Pseudoarthrose mit ein, wobei die Platte nicht erlaubt, dass die Knochenabschnitte im Zeitablauf zusammenkommen, was zu einem Versagen beim Erreichen einer vollständigen Knochenheilung führt. Dies kann Probleme verursachen, mit chirurgischem Versagen verknüpft sein und weitere chirurgische Eingriffe zum Reparieren des Schadens, zum Entfernen der kaputten Beschläge und/oder zum erneuten Versuchen einer Skelett-Stabilisierung erforderlich machen.
  • Platten werden dem Chirurgen zum Gebrauch üblicherweise in Sätzen mit einer Auswahl an Größen bereitgestellt, damit solche Merkmale wie biologische Variabilität der Größe, Anzahl von zusammenzufügenden Merkmalen und Länge der zusammenzufügenden Knochenabschnitte berücksichtigt werden. Beispielsweise wäre es üblich, dass ein Plattierungs-System zur Verwendung an der anterioren Halswirbelsäule und zum Aneinanderfügen von zwei bis fünf Wirbeln zwischen vierzig und sechzig Platten aufweist. Dies erfordert, dass Hersteller eine große Anzahl von unterschiedlichen Platten herstellen, was zu höheren Herstellungskosten und Lagerkosten und zu höheren Kosten für Krankenhäuser für das Lagern von großen Anzahlen von Platten führt. In dem Fall, dass eine Platte verwendet wird und eine andere ihrer Art benötigt wird, bevor sie ersetzt werden kann, könnte ferner die Fähigkeit, dem Patienten die beste Pflege zukommen zu lassen, gefährdet werden.
  • Bei bekannten Plattierungs-Systemen können zusätzlich Probleme im Zusammenhang mit solchen Vorgängen auftreten, bei denen Knochentransplantate zwischen Wirbelkörpern platziert werden, um eine Zwischenkörper-Fusion zu erzielen, die durch einen Prozess heilt, der als "schleichender Ersatz" bezeichnet wird. Bei diesem Prozess wird abgestorbener Knochen an den Flächen zwischen dem Transplantat und dem benachbarten Wirbel durch den Körper entfernt, als Einleitung für ein neues Wachstum von Knochen bildenden Zellen und das Ablagern von neuem Knochen. Obwohl die Platten eine genaue Ausrichtung der Wirbel und ihre steife Fixierung ermöglichen, können sie aus diesem Grund gleichzeitig leider die Wirbel im Abstand voneinander halten, während die Resorptionsphase des schleichenden Ersatz-Prozesses Lücken im Knochen an der Fusionsstelle bildet, mit dem Ergebnis, dass die gewünschte Fusion nicht erfolgt. Solch ein Versagen bei einer versuchten Fusion wird als Pseudoarthrose bezeichnet. Ein ähnliches Phänomen tritt an der Schnittstelle der Fragmente eines gebrochenen Knochens auf, und wird als Nicht-Vereinigung bezeichnet. Wenn ein derartiger Fehler auftritt, brechen üblicherweise die Beschläge selbst oder lösen sich im Zeitablauf und machen damit einen weiteren chirurgischen Eingriff erforderlich, um die gebrochenen Beschläge zu entfernen und erneut eine Fusion oder eine Fraktur-Reparatur zu versuchen.
  • Auf der Grundlage einer Berücksichtigung der Merkmale aller bekannter Plattierungs-Systeme bleibt weiterhin ein Bedarf für ein verbessertes Plattierungs-System bestehen, das die folgende Kombination von Merkmalen aufweist:
    • 1. Die Platte und die Schrauben sollten ausreichend fest sein, um ihre beabsichtigte Funktion ohne mechanisches Versagen durchzuführen,
    • 2. die Beschläge und insbesondere die Schrauben sollten das Erzielen von ausreichendem Halt im Knochen ermöglichen,
    • 3. Mittel sollten zum Verriegeln von jeder einzelnen Knochenschraube an der Platte bereitgestellt werden, und die Verriegelungsmittel sollten eine ausreichende Größe und Festigkeit aufweisen, damit sie ihre beabsichtigten Funktionen zuverlässig durchführen können,
    • 4. Knochenschrauben-Verriegelungsmittel sollten vorzugsweise vor dem Einsetzen der Knochenschraube von der Platte fixierbar sein, oder sollten zuverlässig an einem Dreher zu befestigen sein, um zu verhindern, dass sich irgendwelche kleinen Teile in der Wunde lösen,
    • 5. eine Knochenschrauben-Ausrichtung zum Erzeugen eines maximalen Schraubenhaltes im Knochen und eines hohen Widerstandes gegen ein Entfernen aus dem Knochen sollte vorgesehen sein,
    • 6. ein verbessertes und kostengünstigeres Herstellungsverfahren sollte für den Hersteller von medizinischen Platten bereitgestellt werden,
    • 7. ein Plattensystem zur Verwendung mit verschiedenen Patientengrößen sollte bereitgestellt werden, das durch einen Chirurgen leicht auf eine ausgewählte Länge gebracht werden kann, um zu der gewünschten Anwendung zu passen, damit die Anzahl von benötigten Platten wesentlich verringert werden kann, und
    • 8. ein Knochenschrauben- und Plattierungs-System sollte vorgesehen sein, das verhindert, dass Knochenabschnitte während des Prozesses des schleichenden Ersatzes im Abstand voneinander gehalten werden, und das bewirkt oder erlaubt oder sowohl bewirkt als auch erlaubt, dass sich die Knochenabschnitte aufeinander zu bewegen, damit die Fusion oder Heilung der Knochenabschnitte erlaubt und gefördert wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt ein Skelett-Plattierungs-System bereit, welches die Merkmale von Anspruch 1 aufweist. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Die vorliegende Erfindung erfüllt die oben genannten Anforderungen durch Bereitstellen verschiedener Ausführungsformen, die kombiniert werden können, und die alle in dem selben Plattierungs-System verwendet werden können; solche Ausführungsformen weisen (1) ein Skelett-Plattierungs-System auf, das aufweist: eine Platte, die eine niedrigere Oberfläche aufweist, die entlang einem wesentlichen Abschnitt der Längsachse der Platte konvex gekrümmt ist, Knochenschrauben, und Verriegelungen zum Verriegeln der Knochenschrauben an der Platte zur Verwendung am Skelett.
  • 1. Allgemeine-Verwendungs-Skelett-Plattierungs-System
  • a. Mehrfachverriegelungssystem
  • Das Plattierungs-System einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Allgemein-Verwendungs-Skelett-Platte auf, die eine untere Fläche zum Platzieren gegen Knochenabschnitte aufweist, wobei ein wesentlicher Abschnitt der unteren Fläche der Platte entlang der Längsachse der Platte konvex ist. Es wird angemerkt, dass ein kleinerer Abschnitt der unteren Fläche der Platte anders geformt sein kann. Die Platte der vorliegenden Erfindung weist eine Mehrzahl von Knochenschrauben-Aufnahmelöchern auf, die sich von der oberen Fläche zu der unteren Fläche durch die Platte erstrecken. Die Platte und ihre Bauteile können aus jedem Implantats-Qualitätsmaterial hergestellt sein, das für diesen Zweck und für die Verwendung im menschlichen Körper geeignet ist, wie zum Beispiel, jedoch nicht darauf beschränkt, Titan oder dessen Legierungen. Die Platte und/oder die assoziierten Bauteile können aus einem bioresorbierbaren Material hergestellt sein und können fusionsfördernde chemische Substanzen, wie zum Beispiel knochenmorphogenetische Proteine und dergleichen aufweisen oder zumindest teilweise mit diesen überzogen sein.
  • Knochenschrauben sind jeweils zum Befestigen der Platte an dem Knochen in ein jeweiliges Knochenschrauben-Aufnahmeloch einsetzbar. Ein Verriegelungselement, vorzugsweise jedoch nicht notwendigerweise in der Form einer Schraube kann in das Verriegelungsschraubenloch der Platte eingreifen und hat einen Kopf, der so geformt ist, dass zumindest zwei der Knochenschrauben an der Platte verriegelt werden. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Verriegelungselemente vor der Verwendung durch den Chirurgen auf eine solche Weise vor-eingebaut, dass sie das Einsetzen der Knochenschrauben in die Knochenschrauben-Aufnahmelöcher nicht behindern.
  • Als Ergebnis hiervon werden die Probleme beseitigt, die zuvor mit den Verriegelungsschrauben der Art verbunden waren, die nach dem Einsetzen der Knochenschrauben angebracht wurden, einschließlich der Probleme der Instrumente in Bezug auf das Positionieren und Bereitstellen der Verriegelungsmittel an die Platte, des Zurückziehens, Brechens, Ablösens und Fehl-Gewindeschneidens, die mit den empfindlicheren Verriegelungsschrauben des Standes der Technik verbunden sind, die "Uhrmacherteilen" ähneln.
  • Die Verriegelungselemente können zum Erzielen ihres beabsichtigten Zwecks viele Formen aufweisen, wie zum Beispiel, jedoch nicht darauf beschränkt, Schrauben, Gewindekappen, Nieten, Stellschrauben, vorstehende Elemente und dergleichen.
  • Üblicherweise erfordert weder das Einzelverriegelungs-System noch das Mehrfachverriegelungssystem, dass der Kopf der Knochenschraube hohl ist, wie bei manchen früheren bekannten Plattierungs-Systemen. Es wird angemerkt, dass Knochenschrauben geschwächt werden, wenn ihre Köpfe oder ihr Kopfabschnitt und Halsabschnitt hohl sind, um zumindest teilweise, wenn nicht sogar vollständig im Innern eine zweite Schraube unterzubringen.
  • 2. Kreuzungs-Schrauben-Plattierungs-System
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Kombination mit dem Mehrfachverriegelungssystem gewährleistet eine Platte das Überkreuzen der Schäfte von zumindest einem Paar von Knochenschrauben innerhalb eines Knochenabschnitts. Eine gekreuzte Ausrichtung der Schrauben innerhalb des Knochens sorgt für ein sichereres Eingreifen der Platte in den Knochen, an dem diese angebracht werden soll, da längere Schrauben verwendet werden können und da ein Bereich des Knochens zwischen den Schrauben verkeilt und eingeklemmt ist, im Vergleich zu Platten, die kein Überkreuzen von Schraubenpaaren erlauben. Die Verwendung von weiteren gekreuzten und/oder nicht gekreuzten Schrauben in Kombination mit dem gekreuzten Schraubenpaar kann zum Einklemmen eines noch größeren Knochenabschnitts verwendet werden. Die Platte der vorliegenden Erfindung kann Mehrfach- Knochenschrauben-Aufnahmebohrungen (mit festen zentralen Längsachsen) aufweisen, bei welchen die Bohrungen in einer versetzten Konfiguration ausgerichtet sind, so dass die Mittelpunkte von jeder der gepaarten Knochenschraubenloch-Aufnahmebohrungen auf verschiedenen querlaufenden Linien sind, so dass zumindest ein Paar von Knochenschrauben in einer überkreuzten Konfiguration innerhalb eines Knochenabschnitts eingesetzt werden kann. Vorzugsweise haben die Schraubenbohrungen definierte Längsachsen in der Quer-Ebene der Platte, obwohl die Positionierung der Schrauben variieren kann, wie an späterer Stelle beschrieben wird. In der bevorzugten Ausführungsform liegt der enthaltene Winkel, der von den Schäften der gekreuzten Schrauben gebildet wird, zwischen 25 Grad bis 90 Grad. Zur Verwendung in der Wirbelsäule sind die gepaarten Schrauben zum Beispiel versetzt angeordnet, können jedoch weiterhin innerhalb des selben Wirbels so ausgerichtet werden, dass sie innerhalb des selben Wirbels diagonal überkreuzt sind und vorzugsweise innerhalb der posterioren beiden Drittel des Wirbelkörpers überkreuzt sind.
  • 3. Segmentierbares Plattierungs-System
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein segmentierbares Plattierungs-System offenbart, das mit dem Mehrfachverriegelungs-Plattierungs-System kombiniert wird. Das segmentierbare Plattierungs-System sieht eine einzelne Platte oder einen beschränkten Satz von Platten zum Ausrichten und Halten von Knochenabschnitten in einem ausgewählten Raumverhältnis vor, wobei die Platten so hergestellt sind, dass sie bei der Verwendung fest sind, jedoch je nach Bedarf von dem Chirurgen in kürzere Längen getrennt werden können, wodurch die Notwendigkeit des Lagerns einer Vielzahl von Plattenlangen beseitigt wird.
  • Zum Beispiel weist eine Ausführungsform des segmentierbaren Plattierungs-Systems der vorliegenden Erfindung zur Anwendung in der Wirbelsäule eine Platte auf, die sich über mehrere Segmente einer Halswirbelsäule erstrecken kann und vorbestimmte Trennzonen aufweist. Die Trennzonen können in einer segmentierbaren Platte positioniert sein, so dass, wenn ein Abschnitt der segmentierbaren Platte an den Wirbeln angebracht würde, die verbleibenden Trennzonen in der Platte, sofern es welche gibt, durch einen darunter liegenden Wirbel gehalten würden. Bei der Anwendung würde der Chirurg die geeignete benötigte Plattenlänge bestimmen, und wenn die benötigte Länge kleiner wäre als die Länge der bereitgestellten Platte, würde der Chirurg den nicht benötigten Abschnitt der Platte an der geeigneten Trennzone entfernen. Zum Beispiel kann dieses Verfahren leicht durchgeführt werden, wenn die Platte aus Titan oder aus einer seiner Legierungen hergestellt ist, da die Eigenschaften von Titan derart sind, dass, wenn die Platte gebogen wird und dann in ihre ursprüngliche Position zurückkehrt, eine saubere Trennung an der Biegung erfolgt. Die Teile der segmentierbaren Platte, die getrennt werden, können an jede Seite der Trennzone gehalten werden, um sicherzustellen, dass eine genaue Trennung durchgeführt wird. Die Trennzonen der segmentierbaren Platte können zum Beispiel darin bestehen, dass die Platte entlang ihrer oberen, unteren, oder entlang sowohl ihrer oberen als auch ihrer unteren Fläche eingekerbt ist. Dabei ist die Tiefe solcher Einkerbungen abhängig von der Dicke der Platte, und reicht aus, um Oberflächen-Kerben und einen Weg des geringsten Widerstandes für die Plattentrennung zu erzeugen, und hat dennoch eine eingeschränkte Tiefe und Form, so dass die Platte nicht so geschwächt wird, dass sie für ihre beabsichtigte Verwendung weniger als ausreichend fest ist.
  • Zum Beispiel könnten für eine Anwendung an dem anterioren Aspekt der Halswirbelsäule vier segmentierbare Platten mit jeweils einer im Allgemeinen ähnlichen Länge, die zum Beispiel ausreicht, um fünf Wirbel zu überspannen (eine Länge von zwischen 80 mm und 120 mm), und mit jeweils unterschiedlichen Abständen zwischen Paaren von Knochenschraubenlöchern einen vollständigen Satz von Platten aufweisen, wodurch einem Chirurgen erlaubt wird, alle Längen und Loch-Abstände zu haben, die zum Fusionieren von zwei bis fünf Wirbeln benötigt werden. Obwohl die beschriebenen Platten in eine Vielzahl von verwendbaren Abschnitten getrennt werden können, kann es aufgrund von Regulierungen, die die Identifizierung von jedem Implantat mit einer unterschiedlichen und einmaligen Implantat-Identifizierungs-Nummer zu Nachverfolgungszwecken betreffen, wünschenswert sein, die Platten der vorliegenden Erfindung so einzurichten, dass jede Platte nur einen verwendbaren Abschnitt ergibt.
  • Das segmentierbare Plattierungs-System der vorliegenden Erfindung findet auch in der plastischen Chirurgie Anwendung. Bei der Wiederherstellung einer gebrochenen Augenhöhle zum Beispiel kann das segmentierbare Plattierungs-System der vorliegenden Erfindung zum Ausrichten und Halten der gebrochenen Knochenabschnitte in einem korrekten Raumverhältnis verwendet werden. Die gekrümmte Eigenschaft einer Augenhöhle würde erfordern, dass die zum Wiederherstellen der Augenhöhle verwendete Platte mit der Krümmung übereinstimmt. Die korrekte Länge der segmentierbaren Platte kann auch leicht von dem Chirurgen erreicht werden, wie es bereits beschrieben wurde.
  • Die Fähigkeit des Trennens einer Platte in Segmente bringt auch beim Herstellungsprozess deutliche Vorteile mit sich, wie zum Beispiel beim Präzisionsguss-Verfahren, einem Verfahren, das üblicherweise zum Herstellen von Platten angewendet wird. Die Materialkosten beim Präzisionsgießen sind relativ zu der Arbeitskraft, die beim Gießverfahren für die Herstellung von jeder Platte ungeachtet der Größe benötigt wird, gering. Es ist sehr viel wirtschaftlicher, eine 8 Zoll lange Platte zu gießen, die später in vier 2 Zoll lange Platten getrennt werden kann, als vier 2-Zoll-Güsse herzustellen. Wenn bei der Produktion maschinelle Bearbeitung ausgehend von Rohmaterial oder Stanzen oder Gießen eingeschlossen ist, dann kann die Arbeit zwar automatisiert sein, aber das Platzieren des Stücks in der Maschine und das Sichern (Befestigen) erfordert im Allgemeinen Arbeitskräfte, ist zeitraubend und ein potentieller Herstellungsmangel. Eine 8 Zoll lange Platte, die vier 2-Zoll Platten ergibt, die möglicherweise am Ende von der Maschine, die die maschinelle Bearbeitung durchführt, getrennt werden kann, muss nur einmal befestigt werden. Bei der Herstellung gemäß dem Stand der Technik müsste dagegen jede der vier 2 Zoll langen Platten getrennt, jeweils eine auf einmal befestigt werden. Aus diesem Grund kann der Hersteller eine lange segmentierbare Platte gießen, die dann in den späteren Herstellungsstufen getrennt werden kann, und so mehrere Platten zu insgesamt niedrigeren Kosten ergibt. Sollte die Platte alternativ durch maschinelle Bearbeitung ausgehend von Vollmaterial hergestellt werden, könnte eher durch Befestigen und Sichern einer einzelnen langen Platte viel Arbeitskraft gespart werden, die später in viele Platten getrennt werden kann, als dass jede der Platten einzeln befestigt und gesichert werden müsste.
  • 4. Kombinations-Schrauben-Verriegelungs-Plattierungs-System, geeignet für die intersegmentierbare Kompression und Verkürzung
  • In einer weiteren alternativen Ausführungsform in Kombination mit der Mehrfachverriegelungsplatten-Gestaltung und in Kombination mit der Lehre der gekreuzten Schraube und der Lehre von der segmentierbaren Platte werden drei Arten von Kombinations-Schrauben-Verriegelungsplatten-Systemen gelehrt, die jeweils geeignet sind zur intersegmentierbaren Verkürzung und/oder Kompression. Jedes der gelehrten Systeme ist eingerichtet zum Entgegenwirken und Kompensieren des Mangels an Kontakt zwischen zu verbindenden Knochenabschnitten, der als Ergebnis des weiter oben beschriebenen schleichenden Ersatzes auftreten kann. Die vorliegende Erfindung erlaubt das Bewegen der Wirbel in Richtung zu einem eingeschobenen Knochentransplantat und zueinander, falls erforderlich, anstatt die Wirbel während des Erfolgens der Resorptionsphase des Prozesses des schleichenden Ersatzes im Abstand zueinander zu halten. Anders als bei "dynamischen" und/oder Kompressions-Plattierungs-Systemen des Standes der Technik kann die vorliegende Erfindung das Erhalten und/oder Verbessern der Lordose ermöglichen, während ansonsten die Bewegung der Knochenschrauben relativ zu der Platte eingeschränkt wird.
  • Die drei Arten von Schrauben-Platten-Verriegelungssystemen, die selbst miteinander kombinierbar sind, sind: (1) passiv-dynamisch; (2) selbst-komprimierend, und (3) aktiv-dynamisch, und werden nachfolgend beschrieben.
  • a. Verriegeltes passiv-dynamisches Plattierungs-System
  • Wie in der vorliegenden Beschreibung verwendet, bedeutet der Begriff "verriegelt", dass die Schrauben an der Platte verriegelt sind und nicht herausgelangen können. Der Begriff "dynamisch" bedeutet, dass sich die Schraube bewegen kann, obwohl sie in der Platte verriegelt ist, damit Knochenabschnitte sich näher zueinander bewegen können. Der Begriff "passiv" bedeutet, dass eine Bewegung der Schraube relativ zu der Platte erlaubt ist, jedoch nicht bewirkt wird.
  • Das passiv-dynamische System erlaubt, dass sich eine Knochenschraube relativ zu der Platte bewegt, sogar nachdem sie an der Platte verriegelt wurde, wenn eine Kraft gegen die Schraube auftritt. Dieses System verursacht keine Schraubenbewegung, sondern erlaubt lediglich, dass eine Bewegung der Schraube erfolgt, und ist somit ein "passives" System. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Bewegung der Schraube relativ zu der Platte auf lediglich eine Richtung beschränkt, wobei diese Richtung erlaubt, dass sich Knochenabschnitte entlang der Längsachse der Platte näher zueinander hin bewegen.
  • In dem passiv-dynamischen System kann eine Platte mit einem Schraubenloch, das zum Aufnehmen einer Knochenschraube durch die obere und untere Fläche der Platte hindurchgeht, eine runde Öffnung an der oberen Seite der Platte aufweisen, und kann eine untere Öffnung aufweisen, die länglich geformt ist, mit einer Länge, die größer ist als der Durchmesser eines Knochenschraubenschaftes, der bei Verwendung im Schraubenloch platziert werden kann. Der Kopf der Knochenschraube ist mit einem Verriegelungselement an der Platte gegen ein Herausgelangen sowie allgemein gegen eine signifikante lineare Bewegung gesichert, während der Schaft der Knochenschraube zu einer Winkelverstellung relativ zu der Platte fähig ist. Die länglich geformte untere Öffnung des Schraubenloches erlaubt, dass der Schaft der Knochenschraube sich relativ zu der Platte bewegt, während der Knochenschraubenkopf sich dreht. Die Bewegung der Schraube ist an dem distalen Ende der Schraube am größten, wodurch eine differentielle Verkürzung der zusammengefügten Knochenabschnitte ermöglicht wird. Wenn solch ein Plattierungs-System zum Beispiel am anterioren Aspekt der Halswirbelsäule angewendet wird, wird zum Beispiel die Lordose (eine konvexe Krümmung nach vorne der ausgerichteten Halswirbel, von der Seite aus betrachtet) verbessert, wenn die passive Bewegung erfolgt.
  • b. Selbst-komprimierendes Verriegelungs-Plattensystem
  • Bei dem selbst-komprimierenden System wird die Knochenschraube gezwungen, sich in eine erlaubte und gewünschte Richtung zu bewegen, wenn die Knochenschraube endgültig festgeschraubt wird, oder wenn sie mit einem Verriegelungselement an der Platte befestigt wird. Die Knochenschraube kann sich nicht zurück bewegen, wenn sie einmal durch das Verriegelungselement an der Platte verriegelt ist. Ein Zweck des selbst-komprimierenden Systems ist das Bereitstellen eines festen und gesperrten Winkels der Knochenschraube relativ zu der Platte zum Bereitstellen eines Zusammendrückens von zu verbindenden Knochenabschnitten, wie zum Beispiel der Halswirbel benachbart zu einem Bandscheibenraum, wobei die Bewegung der an die Platte gesetzten Knochenschraube ein Zusammendrücken und eine Lordose verursacht.
  • Anders als bei früheren Schraubensystemen dürfen sich die Schrauben nur in eine Richtung bewegen, wobei dies die Richtung ist, die zu verbindende Knochenabschnitte durch Winkelverstellung näher zusammen bringen würde, eher als eine Translationsbewegung einer Schraube insgesamt ohne eine Winkelveränderung zu erzeugen. Dieses Induzieren einer Kompressionskraft über zu verbindende oder zu fusionierende Knochenabschnitte hinweg induziert Knochenwachstum, und wenn eine Knochenresorption an der Verbindungsstelle der zu verbindenden Knochenabschnitte auftritt, werden die Knochenabschnitte dazu gezwungen, sich näher zueinander zu bewegen, wodurch die Ausbildung einer Lücke vermieden wird, um eine Nicht-Verbindung oder Pseudoarthrose abzuschwächen.
  • Das selbst-komprimierende System kann eine Platte mit Knochenschrauben-Aufnahmelöchern aufweisen, die durch die obere und die untere Fläche der Platte hindurchgehen, mit einer oberen Öffnung, die rund ist und einen gerundeten Sitz aufweist. Das Knochenschrauben-Aufnahmeloch weist eine untere Öffnung auf, die eine mittige Längsachse aufweist, die zu der mittigen Längsachse der oberen Öffnung versetzt ist. Die Knochenschraube kann einen teilweise gerundeten Kopf aufweisen, der in den oberen Abschnitt der Knochenschrauben-Öffnung passt und eine Bewegung des Schraubenkopfes in der oberen Öffnung erlaubt, um den geeigneten Winkel für den Knochenschrauben-Schaft in Bezug zu der Platte bereitzustellen, wenn der Knochenschraubenschaft durch die untere Öffnung hindurch geht.
  • Des Weiteren ist es auf dem Gebiet bekannt, dass Kompressionskräfte über den Knochen ferner Knochenwachstum und -bildung induzieren, und die vorliegende Erfindung lehrt neue Wege zum Aufrechterhalten von Knochen-zu-Knochen-Kontakt, Kompressionsbelastung, und sogar ein Mittel zum Verbessern und Vergrößern der Kompressionslast. Ein weiterer Vorzug der vorliegenden Erfindung kann als Beispiel in Bezug auf die Verwendung der vorliegenden Erfindung an der anterioren Halswirbelsäule für die Wirbelsäulen-Fusion genannt werden.
  • c. Aktiv-dynamisches Verriegelungsplatten-System
  • In dem aktiv-dynamischen System wird eine Vorbelastungskraft auf eine Knochenschraube aufgebracht, so dass, während die Schraube anfangs keiner zusätzlichen Bewegung unterworfen werden kann, eine selektive Kraft auf den Schraubenkopf aufgebracht wird und die Schraube sich nur in einer Richtung bewegen kann, so dass, wenn eine Resorption an den Verbindungsstellen der zu verbindenden Knochenabschnitte auftreten sollte, die Schraube sich nicht nur frei in ausschließlich dieser Richtung bewegen kann, sondern auch dazu gezwungen wird, wenn sie sich bewegt, um die Vorbelastungskraft abzubauen. Merkmale dieser Systeme können miteinander kombiniert werden.
  • Lediglich als Beispiel und nicht als Einschränkung kann ein Plattierungs-System Knochenschraubenlöcher verwenden, die eine niedrigere Oberflächenöffnung aufweisen, die länglich ist und sich von der Mitte ausgerichtet zu der Längsachse der Knochenschrauben-Aufnahmebohrung in einer Richtung erstreckt, für die eine Schraubenbewegung gewünscht wird. Ein Belastungsmittel, wie zum Beispiel eine Spannscheibe, eine Sperrscheibe oder ein anderes Federungsmittel wird zum Aufliegen auf den Schraubenkopf verwendet, wenn die Schraube vom Herausgelangen in der Platte verriegelt ist. Ein derartiges System zwingt die Knochenabschnitte über eine Zeit zusammen, wie es die Resorption erlaubt.
  • Es ist leicht, für jede gegebene Verwendung (Platte, Schraube, Loch und Feder) den korrekten Widerstand zu bestimmen, wobei dies ein Betrag ist, der geringer ist als derjenige, der den Knochen brechen würde, auf welchen die Kraft aufgebracht wird. Die Spannscheibe kann eine Lasche aufweisen, die in eine Aussparung passt, die in der oberen Öffnung des Schraubenloches ausgebildet ist, damit die korrekte Ausrichtung der Scheibe erleichtert wird, oder das Scheibenmittel oder Federmittel kann anders als rund sein, so dass es gerichtet ausrichtbar ist, wenn es in der oberen Öffnung des Schraubenlochs platziert wird.
  • Wenn die Merkmale dieses selbst-komprimierenden und aktiv-dynamischen Systems kombiniert werden, zwingt ein derartiges System die Knochenabschnitte beim Festschrauben nahe zusammen und erlaubt und erzwingt dann eine derartige weitere Bewegung, wie es die Resorption im Zeitablauf erlaubt. Die Knochenschraube bewegt sich in der vorausgerichteten Richtung nur weiter, wenn Platz verfügbar ist und wenn es eine entgegenwirkende Kraft gibt, die geringer ist als die vorbelastete Kraft auf der Schraube.
  • Ziele der Erfindung
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Plattierungs-System bereitzustellen, welches die oben beschriebenen Merkmale aufweist und welches viele der Nachteile von früheren bekannten Systemen vermeidet.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Verriegelungsmechanismus, wobei eine Mehrzahl von Knochenschrauben, die zum Anbringen einer Platte an einem Knochenabschnitt verwendet werden, leicht und zuverlässig an Ort und Stelle gleichzeitig durch eine einzige Operation verriegelt werden kann, und wobei die Verriegelungsmechanismen zum Verriegeln der Knochenschrauben von dem Hersteller vor dem Einsetzen der Knochenschrauben durch den Mediziner vor-eingebaut werden können, so dass der Arzt den Verriegelungsmechanismus nicht in einem getrennten Vorgang während der Operation an der Platte anbringen muss.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist das Bereitstellen von Platten, die derart strukturiert oder anderweitig behandelt sind, dass Knochenwachstum unter der Platte gefördert wird.
  • Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist das Bereitstellen eines Systems, bei welchem die Knochenschrauben und Verriegelungsmechanismen, wenn sie vollständig eingebaut sind, ein niedriges Profil aufweisen.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Plattierungs-Systems das zumindest teilweise bioresorbierbar sein kann.
  • Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Plattierungs-System bereitzustellen, das zumindest teilweise knochenverwachsende Materialien und Flächen aufweist.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Plattierungs-Systems, das zumindest teilweise knochenwachstumsfördernde Substanzen aufweist.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen von Platten mit einer verbesserten Halte-Fähigkeit innerhalb des Knochens aufgrund einer Verriegelungsschraube-zu-Platte-Überkreuz-Konfiguration.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines verriegelten Plattierungs-System, das geeignet ist für eine ausgewählte oder besondere Schraubenbewegung zum Unterbringen einer Verkürzung der zu verbindenden Knochen.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen von Mitteln zum Verhindern einer Distraktions-Pseudoarthrose der anterioren Halswirbelsäule, wobei gleichzeitig eine Halswirbel-Lordose berücksichtigt wird.
  • Die obigen und andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen deutlicher, welche Ausführungsformen der Erfindung ausschließlich als nicht einschränkende Beispiele veranschaulichen.
  • Die Platten gemäß den 1 bis 8, 14, 15, 22, 28, 33, 39B bis 39D, 40 bis 45, 49 bis 69B, 80 bis 97C sind nicht Teil der Erfindung.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform einer Mehrfachverriegelungsplatte.
  • 2 ist eine Draufsicht auf die Mehrfachverriegelungsplatte aus 1.
  • 3 ist eine Seitenansicht der Mehrfachverriegelungsplatte aus 1.
  • 4 ist eine Endansicht der Mehrfachverriegelungsplatte aus 1.
  • 5 ist eine Bodenansicht der Mehrfachverriegelungsplatte aus 1.
  • 6 ist eine Draufsicht auf die Mehrfachverriegelungsplatte aus den 1 bis 5, mit eingebauten Verriegelungselementen in einer offenen Konfiguration.
  • 7 ist eine Draufsicht auf eine Modifizierung der Platte aus den 1 bis 6 mit einem Verriegelungselement für vier Knochenschrauben in Position.
  • 8 ist eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer Mehrfachverriegelungsplatte aus 1, mit einem länglichen zentralen Schlitz für eine verbesserte Kompressions-Fähigkeit.
  • 9 ist ein Verriegelungselement, das mit den Platten der 1 bis 6 verwendet werden kann.
  • 10 ist eine Draufsicht auf ein Verriegelungselement zur Verwendung mit der zentralen Öffnung der Platte der 7 und 22.
  • 11 ist eine Draufsicht auf eine Verriegelungskappe zur Verwendung in den Endöffnungen, die in den 1, 6 und 7 dargestellt sind.
  • 12 ist eine Seitenansicht des Verriegelungselements aus 16.
  • 13 ist eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform des Verriegelungselements aus 16.
  • 14 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform einer Halswirbelsäulen-Verriegelungsplatte zur Verwendung mit Verriegelungsnieten.
  • 15 ist eine Bodenansicht der Mehrfachverriegelungsplatte aus 14.
  • 16 ist eine Draufsicht auf ein vorinstallierbares Verriegelungselement für zwei Knochenschrauben.
  • 17 ist eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform eines Verriegelungselements für vier Knochenschrauben, das Kopfschlitze für eine verbesserte Flexibilität der Verriegelungslaschen aufweist.
  • 18 ist eine Bodenansicht eines Niet-Typ-Verriegelungselements zur Verwendung mit der zentralen Öffnung der Platte aus 14.
  • 19 ist eine Seitenansicht eines Niet-Verriegelungselements.
  • 20 ist eine perspektivische Draufsicht auf den unteren Abschnitt des Kopfes der Niet aus 19, entlang den Linien 20-20 gesehen.
  • 21 ist eine perspektivische Draufsicht auf den Kopfabschnitt eines Verriegelungselements für drei Knochenschrauben.
  • 22 ist eine perspektivische Ansicht einer Mehrfachverriegelungsplatte, die zum Verwenden von Verriegelungselementen in der Form von Gewindekappen ausgebildet ist.
  • 23 ist eine Seitenansicht eines Verriegelungselements zur Verwendung mit der Platte aus 22.
  • 24 ist eine Seitenansicht einer Knochenschraube.
  • 25 ist eine Seitenansicht einer alternativen Form einer Knochenschraube.
  • 26 ist eine Bodenansicht der Knochenschrauben aus 24.
  • 27 ist eine Draufsicht auf die Knochenschraube aus 24.
  • 28 ist eine perspektivische Draufsicht auf eine vierte Ausführungsform einer Mehrfachverriegelungsplatte.
  • 29 ist eine perspektivische Ansicht eines Verriegelungselements zur Verwendung mit der Platte aus 28.
  • 30A ist eine Teilschnitt-Seitenansicht der Platte aus 28 entlang den Linien 30-30 mit einer Knochenschraube in Position.
  • 30B ist eine alternative Ausführungsform einer Knochenschraube.
  • 31 bis 31E veranschaulichen Draufsichten auf alternative Ausführungsformen der Mehrfachverriegelungselemente der vorliegenden Erfindung.
  • 32A ist eine Querschnitts-Detail-Seitenansicht eines Abschnitts der Knochenbildungs-Vorrichtung, die mit einem Abschnitt der Platte der vorliegenden Erfindung in Eingriff steht.
  • 32B ist eine alternative Ausführungsform, die eine Querschnitts-Ansicht durch die Platte mit einer Bohrerführung zum Führen eines Lochbildungs-Instrumentes darstellt.
  • 32C ist eine Querschnitts-Detail-Seitenansicht eines Abschnitts einer alternativen Ausführungsform einer Knochenbildungs-Vorrichtung, die mit einem Abschnitt der Platte der vorliegenden Erfindung in Eingriff steht.
  • 32D ist eine Querschnitts-Ansicht entlang der Linie 32D-32D aus der 32C.
  • 33 ist eine perspektivische Ansicht, die das Verriegeln der Knochenschrauben an der Platte zeigt.
  • 34A ist eine Teilschnitt-Seitenansicht eines abgeschirmten Verriegelungselements, das an einem Treiberinstrument angebracht ist.
  • 34B ist eine Teilschnitt-Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines Verriegelungselements.
  • 35 ist eine Teilschnitt-Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des Verriegelungselements.
  • 36 ist eine teilweise Querschnittsansicht, die eine Platte, ein Verriegelungselement und Knochenschrauben entlang den Linien 36-36 der 33 darstellt.
  • 37 ist ein vergrößerter Abschnitt des Details entlang der Linie 37 der 36.
  • 38 ist eine teilweise Querschnitts-Seitenansicht eines Plattenhalters, der an einer Platte angebracht ist.
  • 39A ist eine Seiten-Teilansicht im Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Plattenhalters, der an einer Platte angebracht ist.
  • 39B ist eine Seiten-Teilansicht im Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Plattenhalters, der an einer Platte angebracht ist.
  • 39C ist eine Endansicht des Plattenhalters, der in 39B dargestellt ist.
  • 39D ist eine vergrößerte fragmentarische Ansicht der Spitze des Plattenhalters, der in 39B dargestellt ist.
  • 40 ist eine perspektivische Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Einzelverriegelungsplatte.
  • 41 ist eine Draufsicht auf die Platte, die in 40 dargestellt ist.
  • 42 ist eine Seitenansicht der Platte, die in 40 dargestellt ist.
  • 43 ist eine Endansicht der Platte, die in 40 dargestellt ist.
  • 44 ist eine untere Draufsicht auf die Platte, die in 40 dargestellt ist.
  • 45 ist eine Draufsicht auf die Platte aus 40 von oben, mit Verriegelungselementen in Position.
  • 46 ist eine Seitenansicht einer Knochenschraube, die mit der Platte aus 40 verwendet wird.
  • 47 ist eine Draufsicht auf die Knochenschraube, die in 46 dargestellt ist.
  • 48 ist eine untere Ansicht der Knochenschraube aus 46.
  • 49 Draufsicht auf eine Verriegelungskappe für die Verwendung mit der Einzelverriegelungsplatte der 40.
  • 50 ist eine Seitenansicht der Verriegelungskappe, die in 49 dargestellt ist.
  • 51 ist eine untere Ansicht der Verriegelungskappe, die in den 49 und 50 dargestellt ist.
  • 52 ist eine untere perspektivische Ansicht der Verriegelungskappe aus den 49 bis 51.
  • 53 ist eine Ausschnitts-Ansicht des Lochbildungs-Instruments, das in ein Knochenschraubenloch einer Platte geschraubt ist.
  • 54 ist eine perspektivische Seitenansicht im Schnitt eines Bohrers und einer Bohrerführung, die geschraubt mit der Platte in Eingriff stehen, zum Bohren des Lochs zum Einsetzen einer Knochenschraube.
  • 55 ist eine perspektivische Ansicht einer Einzelverriegelungsplatte, die entlang einem Knochen installiert ist, wobei Verriegelungskappen in zwei Knochenschrauben-Aufnahmelöchern installiert sind.
  • 56 ist eine teilweise Querschnittsansicht einer Verriegelungskappe, die mit einem Treiber zum Installieren der Verriegelungskappe in Eingriff steht.
  • 57 ist eine teilweise Querschnittsansicht der Platte, der Knochenschrauben und der Verriegelungskappe aus 55.
  • 58 ist eine vergrößerte fragmentarische Ansicht des Bereichs 58 aus 57.
  • 59 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Einzelverriegelungsplatte mit einzelnen Verriegelungselementen zum Verriegeln jeder Knochenschraube.
  • 60 ist eine perspektivische Ansicht eines Verriegelungselements mit Gewinde zur Verwendung mit der Einzelverriegelungsplatte der 59.
  • 61 ist eine teilweise Seiten-Schnittansicht der Platte aus 59 entlang den Linien 73-73, wobei das Verriegelungselement aus 60 zum Halten einer Knochenschraube in Position ist, jedoch nicht vollständig festgeschraubt ist.
  • 62 ist eine perspektivische Ansicht eines alternativen Verriegelungselements zur Verwendung mit einer ersten Modifizierung der Einzelverriegelungsplatte aus der 59.
  • 63 ist eine Seiten-Schnittansicht der ersten Modifizierung der Platte aus 59 mit dem Verriegelungselement der 62.
  • 64 ist eine perspektivische Ansicht eines alternativen Verriegelungselements zur Verwendung mit der ersten Modifizierung der Platte der 59.
  • 65 ist eine Seiten-Schnittansicht der ersten Modifizierung der Platte aus 59 mit dem Verriegelungselement der 64 in Position.
  • 66 ist eine perspektivische Ansicht eines anderen alternativen Verriegelungselements in der Form einer Niet zur Verwendung mit einer zweiten Modifizierung der Verriegelungsplatte der 59.
  • 67 ist eine teilweise Seiten-Schnitt-Detail-Ansicht der Platte aus 59, die zum Verwenden eines in Position dargestellten Verriegelungselements aus 66 modifiziert ist.
  • 68 ist eine obere Draufsicht auf eine Einzelverriegelungsplatte.
  • 69A ist eine obere Draufsicht auf eine Einzelverriegelungsplatte der vorliegenden Erfindung, die ein versetztes Schraubenloch-Muster aufweist, zum Bereitstellen des Überkreuzens der Knochenschrauben in den Knochen.
  • 69B ist eine alternative Ausführungsform der in 69A gezeigten Platte.
  • 70A ist eine Querschnittsansicht eines Knochens, wobei die Platte der 69A oder 69B mit dem Knochen in Eingriff steht, wobei zwei Knochenschrauben überkreuzt und den Knochen in verschiedenen Ebenen durchdringend dargestellt sind.
  • 70B bis 70D sind Endansichten alternativer Ausführungsformen der in 70A dargestellten Platte.
  • 70E ist eine Seitenansicht einer Platte gemäß der vorliegenden Erfindung, dargestellt, wie sie an einen langen Knochen angebracht ist.
  • 70F ist eine vergrößerte Detailansicht entlang der Linie 70F der 70E.
  • 71 ist eine obere Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Mehrfachverriegelungsplatte zur Verwendung beim Stabilisieren von mehreren Segmenten der Wirbelsäule oder von Abschnitten eines langen Knochens.
  • 72A bis 72H sind obere Draufsichten auf verschiedene Ausführungsformen von Mehrfachverriegelungsplatten der vorliegenden Erfindung.
  • 73 ist eine obere Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der Form einer segmentierbaren Mehrfachverriegelungs-Platte, die in einem getrennten Zustand dargestellt ist.
  • 74 ist eine obere Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform einer segmentierbaren Mehrfachverriegelungsplatte der 73, dargestellt in einem getrennten Zustand.
  • 75 ist eine obere Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform einer segmentierbaren Mehrfachverriegelungsplatte, dargestellt in einem ungetrennten Zustand.
  • 76 ist eine obere Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform einer segmentierbaren Mehrfachverriegelungsplatte, die in einem ungetrennten Zustand dargestellt ist.
  • 77 ist eine obere Draufsicht auf einen Abschnitt einer alternativen Ausführungsform einer segmentierbaren Mehrfachverriegelungsplatte, dargestellt in einem ungetrennten Zustand.
  • 78 ist eine obere Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform einer segmentierbaren Mehrfachverriegelungsplatte, dargestellt in einem ungetrennten Zustand.
  • 79 ist eine obere Draufsicht auf die segmentierbare Mehrfachverriegelungsplatte aus der 78, dargestellt in einem getrennten Zustand.
  • 80 ist eine obere Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform einer segmentierbaren Einzelverriegelungsplatte, dargestellt in einem ungetrennten Zustand.
  • 81 ist eine obere Draufsicht auf die segmentierbare Einzelverriegelungsplatte aus der 80, dargestellt in einem getrennten Zustand.
  • 82 ist eine teilweise Seitenansicht im Schnitt eines passiv-dynamischen Schrauben-Platten-Verriegelungssystems der vorliegenden Erfindung.
  • 83 ist eine obere Draufsicht auf eine Öffnung in der in 82 dargestellten Platte.
  • 84 ist eine teilweise Seitenansicht im Schnitt des passiv-dynamischen Schrauben-Platten-Verriegelungssystems der 82, wobei eine Bewegung in Antwort auf eine Kraft, die auf die Schraube aufgebracht wird, in der Richtung des Pfeils A angezeigt ist.
  • 85 ist eine teilweise Seitenansicht im Schnitt des selbst-komprimierenden Schrauben-Platten-Verriegelungs-Systems der vorliegenden Erfindung, wobei die Verriegelung teilweise eingesetzt ist.
  • 86 ist eine teilweise Seitenansicht im Schnitt des selbst-komprimierenden Schrauben-Platten-Verriegelungs-Systems der 85, wobei die Verriegelung vollständig eingesetzt ist und die Schraube gesetzt ist.
  • 87 ist eine obere Draufsicht auf die Öffnung in der Platte, die in 86 dargestellt ist.
  • 88 ist eine Seitenansicht im Schnitt der Öffnung in der Platte, die in 87 dargestellt ist.
  • 89 ist eine teilweise Seitenansicht im Schnitt eines aktiv-dynamischen Schrauben-Platten-Verriegelungs-Systems der vorliegenden Erfindung.
  • 90 ist eine obere Draufsicht auf die Öffnung in der Platte, die in 89 dargestellt ist.
  • 91 ist eine perspektivische Draufsicht auf die Spannscheibe des aktiv-dynamischen Schrauben-Platten-Verriegelungs-Systems der 89.
  • 92 ist eine teilweise Seitenansicht im Schnitt des aktiv-dynamischen Schrauben-Platten-Verriegelungs-Systems der 82, wobei die Verriegelung weiter festgeschraubt und die Schraube gesetzt ist.
  • 93 ist eine perspektivische Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform der Scheibe aus 94 mit einer Lasche zum Einsetzen in eine entsprechende Aussparung in der Platte.
  • 94 ist eine teilweise Seitenansicht im Schnitt des aktiv-dynamischen Schrauben-Platten-Verriegelungs-Systems der 93, wobei die Verriegelung vollständig eingesetzt ist, die Schraube gesetzt ist und die Lasche der Scheibe in eine entsprechende Aussparung in der Platte eingesetzt ist.
  • 95A ist eine perspektivische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform einer Platte.
  • 95B ist eine perspektivische Draufsicht auf die Platte der 98A.
  • 95C ist eine perspektivische Bodenansicht der Platte der 98A.
  • 96A ist eine perspektivische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform einer Platte.
  • 96B ist eine perspektivische Draufsicht auf die Platte der 98A.
  • 96C ist eine perspektivische Bodenansicht der Platte der 98A.
  • 97A ist eine perspektivische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform einer Platte.
  • 97B ist eine perspektivische Draufsicht auf die Platte in 97A.
  • 97C ist eine perspektivische Bodenansicht der Platte in 97B.
  • 97D ist eine perspektivische Bodenansicht der Platte in 97B.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • In einer ersten Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Knochenschrauben mit einem vorinstallierten Verriegelungselement an einer Platte verriegelt. Dies wird als das Mehrfachverriegelungsplatten-System bezeichnet. Zunächst werden die Mehrfachverriegelungsplatten beschrieben, anschließend die Verriegelungselemente zum Verriegeln der Knochenschrauben an der Platte, und anschließend neuartige Knochenschrauben zur Verwendung mit den Platten der vorliegenden Erfindung. In einer alternativen Ausführungsform verriegelt ein Einzelverriegelungselement eine einzelne Knochenschraube an der Platte und wird als Einzelverriegelungs-System bezeichnet.
  • 1. Allgemeine-Verwendungs-Skelett-Plattierungs-System
  • a. Mehrfachverriegelungsplatten-System
  • Die bevorzugte Ausführungsform der Mehrfachverriegelungsplatte 2 ist in den 1 bis 5 dargestellt. Die Platte 2 hat eine im Allgemeinen längliche Form, deren Umriss im Allgemeinen rechteckig ist. Es wird angemerkt, dass andere Formen für die Platte 2 eingesetzt werden können. Die Platte 2 weist eine untere Fläche 27 zum Platzieren gegen Knochenabschnitte auf, wobei ein wesentlicher Abschnitt der unteren Fläche 27 entlang der Längsachse der Platte entweder flach und/oder konvex ist. Die Platte 2 ist für eine allgemeine Verwendung am Skelett, mit Ausnahme von einer Verwendung in der anterioren Halswirbelsäule.
  • Lediglich als Beispiel weist die Platte 2 drei Verriegelungsschrauben-Löcher 12 auf, von denen jedes in der bevorzugten Ausführungsform ein Innengewinde 3 aufweist und von einem oberflächlichen angesenkten Bereich 14 umgeben ist. Wie an späterer Stelle im Einzelnen erläutert wird, werden in der bevorzugten Ausführungsform Knochenschrauben in die Knochenschrauben-Aufnahmelöcher eingesetzt und ein Einzelverriegelungselement, das mit jedem der Verriegelungsschrauben-Löcher 12 assoziiert ist, verriegelt zur gleichen Zeit eine Anzahl von Knochenschrauben 30 in Position. Das Verriegelungselement kann an der Platte vorinstalliert sein.
  • In der Ausführungsform, die in den 1 bis 5 dargestellt ist, verriegelt jedes End-Verriegelungselement 20 drei Knochenschrauben 30 an Ort und Stelle, während die Verriegelungsschraube 21 im mittigen Verriegelungsloch 12 zwei Knochenschrauben 30 an Ort und Stelle verriegelt. Wie in 7 dargestellt, kann das mittlere Verriegelungselement 25 auch so eingerichtet sein, dass gleichzeitig vier Knochenschrauben 30 verriegelt werden. Die Platte 2 kann eine Dicke aufweisen, die für die Stärke geeignet ist, die für den Knochen oder für die Knochen benötigt wird, an welchem oder an welchen sie angebracht werden soll, wobei im Allgemeinen ein Bereich von 2 mm bis 8 mm bevorzugt wird.
  • Wie in 5 dargestellt, weist zumindest ein Abschnitt der unteren Fläche 27 der Platte 2 vorzugsweise eine poröse und/oder strukturierte Oberfläche auf und kann mit fusionsfördernden Substanzen (wie zum Beispiel knochenmorphogenetischen Proteinen) beschichtet oder imprägniert sein oder diese aufweisen, damit das Wachstum von Knochen entlang der Unterseite der Platte 2 von Knochenabschnitt zu Knochenabschnitt gefördert wird. Die strukturierte untere Fläche 27 stellt auch ein Mittel zum Zurückbehalten von fusionsfördernden Substanzen bereit, mit denen die untere Flächenschicht 27 vor dem Einbauen imprägniert werden kann. Die untere Fläche 27 der Platte 2 kann die gewünschte poröse strukturierte Form durch Raustrahlen oder jede andere konventionelle Technologie erhalten, wie zum Beispiel durch Ätzen, Plasmastrahlen, Sintern und Gießen. Wenn sie porös ist, um das Einwachsen von Knochen zu fördern, ist die untere Fläche 27 so ausgebildet, dass sie eine Porosität oder Porengröße im Bereich von 50 Mikrometer bis 500 Mikrometer und vorzugsweise von 100 Mikrometer bis 300 Mikrometer aufweist. Knochenwachstum fördernde Substanzen, mit welchen die poröse, strukturierte untere Fläche 27 imprägniert werden kann, schließen ein, sind jedoch nicht darauf beschränkt: knochenmorphogenetische Proteine, Hydroxylapatit oder Hydroxylapatit-Trikalziumphosphat. Die Platte 2 kann zumindest teilweise ein resorbierbares Material aufweisen, das ferner mit einem Knochenwachstumsmaterial imprägniert sein kann, so dass, wenn das resorbierbare Material vom Körper des Patienten resorbiert wird, das Knochenwachstumsmaterial gelöst wird, und somit als ein Zeitverzögerungs-Mechanismus funktioniert. Dadurch, dass die Platte 2 selbst aus einem Material gebildet ist, das resorbierbar ist, und dadurch, dass das knochenwachstumfördernde Material vorhanden ist, wird erlaubt, dass die Knochenabschnitte, die zusammengefügt werden sollen, dies auf eine natürlichere Art tun, wenn die Platte zunehmend weniger tragkräftig wird, wodurch eine spätere Spannungsabschirmung des Knochenbereichs verhindert wird.
  • Wie ferner in den 4 und 5 dargestellt, kann zumindest ein Ende der Platte 2 eine Aussparung 18 aufweisen, die mit einer Kompressionsvorrichtung zusammenwirken kann.
  • 6 ist eine Draufsicht von oben auf die Platte 2 aus 1 mit eingesetzten Verriegelungselementen 20, 21. In der bevorzugten Ausführungsform haben die Verriegelungselemente die Form von Schrauben, die mit dem Innengewinde 3 der Verriegelungslöcher 12 zusammenwirken. Jedes dieser Verriegelungselemente 20, 21 ist in seiner anfänglichen offenen Ausrichtung dargestellt, in der die Ausrichtung der Ausschnitte 22 im Kopf 23 von jedem Verriegelungselement 20, 21 so ausgerichtet ist, dass ein Einsetzen von Knochenschrauben 30 in benachbarte Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 6, 8 ohne Wechselwirkung mit dem Kopf 23 des Verriegelungselements 20, 21 ermöglicht wird.
  • 8 ist eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform der Platte 2 aus den 1 bis 5 und wird im Allgemeinen als Platte 120 bezeichnet. Die Platte 120 weist einen sich längs erstreckenden länglichen Schlitz 122 entlang ihrer Längsachse auf, welcher sich mit dem mittleren Verriegelungsloch 12 überschneidet. Der längliche Schlitz 122 ermöglicht eine zusätzliche Relativbewegung zwischen der Platte 120 und einem Kompressionsstab 54, der mit einem Kompressionswerkzeug während eines Kompressionsvorgangs assoziiert ist.
  • Unter Bezugnahme auf die 14 und 15 ist eine alternative Ausführungsform einer Mehrfachverriegelungsplatte dargestellt, die durch die Ziffer 70 bezeichnet ist. Bei der Platte 70 ist eher als das Gewinde-Verriegelungsloch 12 eine zentrale Öffnung 200 zum Aufnehmen einer entfernbaren Niet 202 des in den 17 bis 20 dargestellten Typs bereitgestellt. 15 ist eine unter Ansicht der Platte 70 aus 14. Der Umriss der Platte 70 entspricht dem Umriss der Platte 2, die in den 1 bis 5 dargestellt ist. Die Niet 202 kann entfernt werden und passt in die gewindelose Öffnung 200, die vergleichbar mit dem Verriegelungsloch 12 und dem Schlitz 122 ist, die weiter oben beschrieben wurden. Andere Ausführungsformen können eine Niet einsetzen, die nicht entfernbar ist, sondern als ein Teil der Platte 70 hergestellt ist, wie sie in den Endverriegelungslöchern 19 der 14 und 15 verwendet werden kann.
  • Unter Bezugnahme auf die 22 ist eine weitere alternative Ausführungsform einer Mehrfachverriegelungsplatte dargestellt und im Allgemeinen mit der Ziffer 230 bezeichnet. Die Platte 230 verwendet Gewindekappen, wie zum Beispiel die Kappe 300, die in den 9 und 23 dargestellt ist, für ein Verriegelungselement oder vorzugsweise eines mit Ausschnitten, wie hier beschrieben ist, mit einer Erscheinungsform in der Draufsicht wie zum Beispiel das Verriegelungs-Schraubenelement in den 10 bis 11. Das zentrale Verriegelungsloch 602 weist einen länglichen Schlitz 234 zum Bereitstellen einer verbesserten Kompressionsfähigkeit auf, falls dies gewünscht wird.
  • Unter Bezugnahme auf die 10 bis 13 ist eine erste Ausführungsform von Verriegelungselementen 20, 21 und 25 in der Form von Verriegelungsschrauben gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verwendung mit der Platte 2 dargestellt. 10 ist eine Draufsicht, welche den Kopf 23 des zentralen Verriegelungselements 25 veranschaulicht, das in 7 dargestellt ist. Der Schaft 46 des Verriegelungselements 25 hat ein Gewinde 47, das zu dem Gewinde 3 innerhalb des assoziierten Verriegelungslochs 12 der Platte 2 passt. Wie in 21 dargestellt, weist jedes Segment 49 auf jeder Seite der Ausschnitte 22 des Verriegelungselements 21 eine Lagerfläche 48 auf, die an der unteren Fläche des Verriegelungselement-Kopfes 23 ausgebildet ist. Wie in 16 dargestellt, kann der Verriegelungselement-Kopf 23 mit zwei Schlitzen 42 zum Bereitstellen von Flexibilität für den Verriegelungselement-Kopf 23 vorgesehen sein, um während des Verriegelungsvorgangs, wenn das Verriegelungselement gedreht wird, die Fähigkeit des Verriegelungselements zu unterstützen, über die Spitze des Knochenschraubenkopfes 32 zu gleiten.
  • Unter Bezugnahme auf die 6 und die 10 bis 13 wird angemerkt, dass, wenn die Verriegelungselemente 20, 21 im Uhrzeigersinn in Bezug auf die Ansicht der 6 gedreht werden, eine jeweilige Lagerfläche 48 über die gekrümmte obere Kopffläche 39 eines jeweiligen Knochenschraubenkopfes 32 gleitet, um die assoziierten Knochenschrauben 30 und die Verriegelungselemente 20, 21 an Ort und Stelle formschlüssig zu verriegeln. Dieses Lagermerkmal kann mit den anderen hier beschriebenen Verriegelungselementen verwendet werden. Ähnlich kann die Lagerfläche der Verriegelungselemente 20, 21, 25 auch eine Kurvenkontur aufweisen.
  • Alternativ kann, wie in 12 und in 13 dargestellt, anstelle einer flachen Lagerfläche 48 eine geneigte oder gefaste Fläche 44 verwendet werden, um die Kraft zu verstärken, die an dem Knochenschraubenkopf 32 angelegt wird. In einer alternativen Ausführungsform mit einer Kurvenkontur würde das Führungsende des geneigten Abschnitts 44 des Verriegelungselements 21 in einem verriegelten Zustand niedriger sein als die Erhebung des Knochenschraubenkopfes 32, so dass mehr Kraft zum Anheben des Verriegelungselements 21 und zum Lösen desselben benötigt wird, als benötigt wird, damit das Verriegelungselement 21 fest und verriegelt bleibt. Jedoch braucht der Verriegelungselement-Kopf 23 keine Schlitze und muss keine Kurvenkontur- oder Neigungsfläche aufweisen, um das Verriegeln der Knochenschraube 30 an Ort und Stelle zu erzielen. Druck, Reibung, Presspassung oder andere Eingriffsmittel, die geeignet sind zum Verhindern, dass sich das Verriegelungselement von seiner verriegelten Position wegbewegt, können eingesetzt werden.
  • Unter Bezugnahme auf die 17 bis 20 ist eine Niet 202 zur Verwendung in Verbindung mit der Platte 70 der 14 bis 15 beabsichtigt, und ist auch im Einzelnen im Querschnitt in den 19 und 20 dargestellt. Die Niet 202 weist einen Kopf 204, einen Schaft 206 und ein längliches Bodensegment 208 zum Zusammenpassen innerhalb der entsprechenden Öffnung 200 in der Platte 70 auf. Die untere Fläche 210 des Kopfes 204 der Niet 202 weist eine Lagerfläche auf, wie zum Beispiel auf dem Boden des Verriegelungselements 20, 21, zum Eingriff in die obere Fläche 39 des Knochenschrauben-Kopfes 32. Zur Verwendung in den Endverriegelungslöchern 19 kann die obere Fläche des länglichen Bodensegments 208 eine Kurvenkonturfläche zum Zusammenwirken mit der Kurvenkonturfläche 17 des Bodens der Platte 70 aufweisen, um die Niet 202 in der verriegelten Position gegen den Knochenschrauben-Kopf 32 zu halten, wie es in 15 dargestellt ist. Während die Niet aus 18 eine separate, von der Platte entfernbare Komponente ist, können die Nieten und insbesondere solche zur Verwendung mit den Endverriegelungslöchern während des Herstellungsprozesses der Platte als Teil der Platte ausgebildet werden, und wenn es so gewünscht wird, kann eine Niet auch nicht lösbar sein. Die Lagerfläche der Niet 202 kann auch eine Kurvenkontur aufweisen, um zu verhindern, dass sich die Niet entriegelt, wenn der Kurvenkontur-Abschnitt über den Schraubenkopf passiert.
  • Jede der oben genannten Ausführungsformen schafft ein enges Anbringen des Verriegelungselements relativ zu der Knochenschraube 30 und der entsprechenden Platte.
  • In der alternativen Ausführungsform der Mehrfachverriegelungsplatte 23, die in 22 dargestellt ist, kann das Verriegelungselement in der Form einer Gewinde-Verriegelungskappe 300 sein, die in 23 dargestellt ist. Die Gewinde-Verriegelungskappe 300 weist ein Gewinde 302 an ihrem äußeren Umfang auf, dem Gewinde 303 an dem inneren Umfang der Verriegelungselement-Vertiefungen 304 in der Oberseite der Platte 230 aus 22 entsprechend. Die Verriegelungskappe 300 ist insbesondere im Vergleich zu ihrer Breite relativ dünn. Die Oberseite 305 der Verriegelungskappe 300 kann eine nichtkreisförmige Aussparung oder ein Durchgangsloch 306 zum Aufnehmen eines ähnlich eingerichteten Treibwerkzeugs aufweisen, oder andere Werkzeug-Eingriffsmittel einsetzen.
  • Unter Bezugnahme auf die 28, 29 und 30A werden eine andere Ausführungsform der Mehrfachverriegelungsplatte, die im Allgemeinen durch die Ziffer 400 bezeichnet ist, und ein Verriegelungselement in der Form eines dünnen Verriegelungselements 412 gezeigt. Die Platte 400 weist in ihrer oberen Fläche eine Öffnung zum Einsetzen des dünnen Verriegelungselements 412, eine Aussparung 402, die mit jedem der Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 408 assoziiert ist, und einen Schlitz 410 in der Seitenwand der Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 408 auf, um dem dünnen Verriegelungselement 412 zu ermöglichen, eine Reihe von dünnen Auskragungen oder Flügeln 414 aufzuweisen, die dünner als der Schlitz 410 sind, was diesem Verriegelungselement 412 ein Erscheinungsbild ähnlich dem eines Propellers verleiht. Das dünne Verriegelungselement 412 ist dazu geeignet, innerhalb der Platte rotiert zu werden, so dass es die Knochenschrauben-Löcher nicht abdeckt, womit ermöglicht wird, dass das dünne Verriegelungselement 412 vor dem Einbauen der Knochenschrauben durch den Chirurgen voreingebaut wird. Eine eingeschränkte Rotation des dünnen Verriegelungselements 412 ermöglicht, dass die Flügel 414 durch den Schlitz 410 hindurch hervorstehen und einen Abschnitt der Oberseite der assoziierten Knochenschrauben 30 abdecken. Die Flügel 414 des dünnen Verriegelungselements 412 sind flexibel und gleiten, wenn diese rotiert werden, über die obere Fläche 39 des Knochenschrauben-Kopfes 32, um die Knochenschraube 30 an Ort und Stelle zu verriegeln. Wie bei den anderen Ausführungsformen, die erläutert wurden, ist jede der Ausführungsformen des Verriegelungselements geeignet, mehr als eine Knochenschraube 30 zu verriegeln. Es wird angemerkt, dass die verschiedenen Mehrfachverriegelungsplatten und Verriegelungselement-Kombinationen geeignet sind, sogar vier Knochenschrauben auf einmal zu verriegeln, allerdings genauso wirksam sind, eine geringere Anzahl oder überhaupt keine zu verriegeln, das heißt, sich selbst an der Platte zu sichern.
  • Es wird angemerkt, dass es eine Eigenschaft von jeder der oben beschriebenen Verriegelungselement-Ausführungsformen ist, ein Treiber-Eingriffsmittel aufzuweisen, in diesen Fällen zum Beispiel eine Aussparung 24, die so groß wie die Aussparung 34 in den Knochenschrauben 30 ist, so dass das gleiche Werkzeug verwendet werden kann, um sowohl die Knochenschrauben 30 als auch die Verriegelungselemente zu drehen. Ferner sind die Verriegelungselemente ausreichend steif und haben eine ausreichende Masse, um in der Lage zu sein, ein Verriegeln auszuhalten, ohne zu brechen.
  • Unter Bezugnahme auf die 30B wird eine alternative Ausführungsform der Knochenschraube 30 der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Knochenschraube 30' ist eine Schraube mit variablem Winkel, die einen Kopf 32' mit einer abgerundeten Oberseite aufweist, und die einen Hals unter dem Kopf 32' mit ausgesparten Abschnitten 33'a und 33'b aufweist, um eine Universalbewegung der Knochenschraube 30' innerhalb des Knochenschrauben-Aufnahmelochs einer Platte zu ermöglichen, da die ausgesparten Abschnitte Bewegungsfreiraum für die Schraube bereitstellen. In einer Ausführungsform kann die Knochenschraube 30' durch ein Verriegelungselement an der Platte gesichert sein, das verhindert, dass die Schraube herausgelangt, jedoch erlaubt, dass das auf der Oberseite des Schraubenkopfes 32' aufzuliegende Verriegelungselement sich weiter relativ zu der Platte bewegt.
  • Alternativ können die untere Fläche des Sitzes des Knochenschrauben-Aufnahmelochs und die Unterseite des Schraubenkopfes 32' aufgeraut sein, um einen Widerstand zu der Bewegung des Schraubenkopfes 32' in dem Knochenschrauben- Aufnahmeloch bereitzustellen, und/oder die Verriegelung kann den Schraubenkopf mit ausreichend Kraft festklemmen, so dass, sobald die Verriegelung festgezogen ist, keine Bewegung der Schraube in der Platte möglich ist.
  • Die weiter oben beschriebenen Beispiele für die Mehrfachverriegelungselemente weisen eine Anzahl von Ausschnittsbereichen auf, die einen Bogen mit einem Radius aufweisen, der größer als der des Knochenschraubenkopfes ist. Es wird jedoch angemerkt, dass vorinstallierbare Mehrfachverriegelungselemente eine Gestaltung ohne jegliche Ausschnittsbereiche haben können und doch Freiraum für den Knochenschraubenkopf erlauben. Einige Beispiele für solche Verriegelungselemente sind in den 31A bis 31D dargestellt, wobei in diesen alternative Ausführungsformen von Verriegelungselementen 20a bis 20d ohne Ausschnittsbereiche gezeigt werden, und wobei die Knochenschrauben in das Knochenschrauben-Aufnahmeloch 6 eingesetzt werden können, selbst wenn das Verriegelungselement an der Platte voreingebaut ist. Die Verriegelungselemente können in der Richtung des Pfeils A gedreht werden, um zumindest auf einem Abschnitt des Schraubenkopfes aufzuliegen und die Knochenschrauben an der Platte zu verriegeln.
  • Des Weiteren ist der Kopf 23 von jedem Verriegelungselement 20, 21 in seiner Mitte mit einer nichtkreisförmigen Aussparung 24 versehen, wie zum Beispiel in 9 dargestellt, in welche ein geeignetes Bearbeitungswerkzeug eingreifen kann, wie es zum Beispiel in den 33 bis 35 dargestellt ist. In der in 9 gezeigten Ausführungsform des Kopfes 23 würde das assoziierte Werkzeug einen hexagonalen Kopf aufweisen, allerdings wird angemerkt, dass andere Formen von Aussparungen in dem Kopf 23 verwendet werden können, oder dass andere männliche oder weibliche Treiber-Eingriffsmittel verwendet werden können, ohne dabei den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Das Gewinde von jedem Verriegelungsloch 12 und von jedem Verrieglungselement 20, 21 weist eine enge Toleranz auf, so dass sie zuverlässig ihre Ausrichtungen beibehalten, um ohne Beeinträchtigung ein Einsetzen von Knochenschrauben 30 in die Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 6, 8 zu ermöglichen.
  • Alternativ können die Gewinde geringfügig falsch angepasst sein, oder ein Gewinde oder Gewinde können unregelmäßig oder unvollkommen gemacht werden.
  • Es wird angemerkt, dass, obwohl verschiedene Formen von Verriegelungselementen offenbart wurden, im Lichte der Lehre andere äquivalente Mittel für den Zweck des Verriegelns der Knochenschrauben 30 an Ort und Stelle verwendet werden können. In 71 ist eine alternative Mehrfachverriegelungsplatte 990 mit zusätzlichen zwischenliegenden Knochenschrauben-Aufnahmelöchern 980 und assoziierten Verriegelungselementen 960 zum Verriegeln der Knochenschrauben 30 an Ort und Stelle dargestellt.
  • In den 72A bis 72H sind verschiedene Platten 700a–h dargestellt. In jeder dieser Platten 700a–h sind Knochenschrauben durch die Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 6 hindurch eingesetzt und dann an Ort und Stelle verriegelt. Wie in den 72A bis 72H dargestellt, können ein Verriegelungselement 710 oder zwei Verriegelungselemente verwendet werden, um vier Knochenschrauben an Ort und Stelle zu verriegeln. In den 72A bis 72H ist jede der Platten 700a–h mit den Verriegelungselementen in ihrer offenen Ausrichtung dargestellt, bevor diese rotiert werden, um die Knochenschrauben zu verriegeln. Die Platten 700a bis 700h weisen jeweils Verriegelungselemente 710 zum Verriegeln von Knochenschrauben auf, die in das Knochenschrauben-Aufnahmeloch 6 der Platte eingesetzt sind.
  • 24 stellt eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Knochenschraube 30 zur Verwendung mit einem Plattierungs-System gemäß der vorliegenden Erfindung bereit. Die Knochenschraube 30 weist einen Knochenschraubenkopf 32, einen Schaft 33 und eine Spitze 36 auf. 27 ist eine Draufsicht auf die Knochenschraube 30. In der Mitte des Knochenschraubenkopfes 32 befindet sich eine profilierte Aussparung 34, die die gleiche Form wie die Aussparung 24 von jedem Verriegelungselement 20, 21 aufweisen kann, wobei sie in diesem Fall mit dem gleichen Werkzeug gedreht werden kann, wie das, das zum Drehen der Verriegelungselemente 20, 21 eingesetzt wird. Es wird angemerkt, dass der Treiber-Eingriffsabschnitt der Knochenschraube 30 geschlitzt und entweder männlich oder weiblich sein kann.
  • In der Ausführungsform der Knochenschraube 30, die in 24 dargestellt ist, ist der Knochenschraubenkopf 32 gestuft, wobei der erste niedrigere Kopfbereich 35 benachbart zu dem Schraubenschaft 33 ist und einen kleineren Durchmesser als der obere Abschnitt des Knochenschraubenkopfes 32 aufweist. Vorzugsweise, jedoch ohne Einschränkung, weist jedes Knochenschrauben-Aufnahmeloch 6, 8 der Platte 2, wenn diese Ausführungsform der Knochenschraube 30 eingesetzt wird, einen abgesenkten Abschnitt 14 auf, der zu dem Durchmesser des oberen Abschnitts des Knochenschraubenkopfes 32 passt und für eine Presspassung dimensioniert ist. Der untere Bereich 35 des Knochenschraubenkopfes 32 ist so bemessen, dass er eine Presspassung mit seinem assoziierten Abschnitt der Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 6, 8 erzielt. Der obere Abschnitt des Knochenschraubenkopfes 32 mit dem größerem Durchmesser stellt sicher, dass die Knochenschraube 30 nicht vollständig durch die Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 6, 8 der Platte 2 hindurch vorgeschoben werden kann. Die Knochenschraube 30 passiert vollständig durch die obere Fläche der Platte 2, ohne in irgendeiner Weise in die obere Fläche einzugreifen.
  • Wie in 37 dargestellt, passiert der Kopf 32 der Schraube 30 vorzugsweise, jedoch ohne Einschränkung, ungehindert durch die obere Fläche der Platte, bis die untere Fläche des vergrößerten Schraubenkopfes 32 in Eingriff mit der oberen Fläche des verjüngten Schraubenkopf-Aufnahmeabschnitts in der Mitte oder unterhalb der Mitte der Platte kommt. Dies wird als optimal betrachtet, um sogar ohne die Verriegelung die größte Schraube-zu-Platte-Stabilität zu ermöglichen, gegen alle Kräfte außer solchen, die zu dem Einsetzungspfad entgegengesetzt wirken, während weiterhin die größte Plattenfestigkeit unter dem Knochenschraubenkopf 23 bereitgestellt wird. Eine rein vertikale Umfangswand ist am besten in der Lage, die Bewegung einer Schraube einzuschränken, wenn der Kopf ähnlich konfiguriert ist und zwischen ihnen eine geringe Toleranz besteht. Ein Platzieren der Abstützung des Kopfes in der Nähe der mittleren Dicke der Platte wird bevorzugt, da dies ermöglicht, dass der obere Kopf groß bleibt, um die Aussparung für den Treiber unterzubringen, ohne geschwächt zu werden, während ein Platzieren der Abstützung des Kopfes weg von der oberen Fläche der Platte ermöglicht, dass der Schraubenkopf tief in der Platte ist. Ein Platzieren der Abstützung des Kopfes bei in etwa der mittleren Dicke der Platte stellt sicher, dass viel von dem Plattenmaterial unter dem Kopf ist, um diesen abzustützen, während eine adäquate Kopflänge über und unter dem Kontaktpunkt bereitgestellt wird, um zu verhindern, dass der Kontaktpunkt wie ein Hebelpunkt durch Bereitstellen von adäquaten Hebelarmen fungiert, und um eine ungewollte Bewegung zu verhindern.
  • In der alternativen Ausführungsform der Knochenschraube 30', die in 25 dargestellt ist, ist der Knochenschraubenkopf 32' in Richtung von der Oberseite des Knochenschraubenkopfes 32' zu der Schraubenspitze 36' hin konisch zulaufend. Wieder ist der Knochenschraubenkopf 32' so dimensioniert, dass er eine Presspassung in dem assoziierten Knochenschrauben-Aufnahmeloch 6, 8 erzielt, wenn die Knochenschraube 30' vollständig installiert wurde. Wenn diese Ausführungsform der Knochenschraube 30' eingesetzt wird, müssen die Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 6, 8 nicht mit einem abgesenkten Bereich 14 ausgestattet zu sein.
  • In jeder der oben genannten Ausführungsformen der Knochenschrauben stellen die Knochenschrauben 30 und 30' eine einzigartige Kombination eines konisch zulaufenden Schraubenschaftes 33 und eines spiralförmigen Gewindes 31 dar. Der Durchmesser des Schraubenschaftes 33 wird im Allgemeinen von einem distalen Abschnitt des Schaftes in der Nähe der Schraubenspitze 36 in Richtung zu dem proximalen Abschnitt des Schaftes in der Nähe des Schraubenkopfes 32 größer. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Durchmesser-Vergrößerungsrate in der Nähe des Knochenschraubenkopfes 32 ebenfalls größer. Eine derartige Form verhindert Spannungsstufen und stellt für die Schraube eine erhöhte Festigkeit an dem Schraube-Platte-Verbindungsbereich bereit, wo diese am meisten benötigt wird. Die Verjüngung des Schraubenschaftes 33 kann eine konkave Form aufweisen, wie in 24 dargestellt ist, oder sie kann linear sein. Der distale Abschnitt des Schraubenschaftes 33 kann einen konstanten Durchmesser annehmen.
  • Das Gewinde 31 der Knochenschraube 30 weist einen im Wesentlichen konstanten äußeren oder Scheiteldurchmesser "d" von unterhalb des Knochenschraubenkopfes 32 bis in die Nähe der Knochenschraubenspitze 36 hin auf. In der Schraubenspitze 36 kann der Scheiteldurchmesser des Gewindes 31 um vorzugsweise eine oder zwei Umdrehungen reduziert sein, um das Einsetzen und Eindringen der Knochenschraube 30 in den Knochen zu erleichtern.
  • In der bevorzugten Ausführungsform weist das Gewinde 31 jeder Knochenschraube 30 einen äußeren Durchmesser auf, der etwas kleiner als der Durchmesser des untersten Abschnitts 35 des Knochenschraubenkopfes 32 ist, welcher benachbart zu dem nachlaufenden oder oberen Ende des assoziierten Gewindes 31 ist. Zusätzlich ist das Gewinde 31 in Richtung der Längsachse der Schraube relativ dünn und nach außen konisch zulaufend, und weist einen dreieckigen Querschnitt auf, obwohl die Seiten nicht gerade sein müssen.
  • Wie in 38 dargestellt, weist der Plattenhalter 870 ein hohles röhrenförmiges Gehäuse 872 mit einer zentralen Stange 874 auf, die an dem einen Ende ein Gewinde 878 zum Eingriff in eines der Gewindeverriegelungslöcher 12 in der Platte 2 aufweist. Das untere Ende des Gehäuses 872 weist Auskragungen 880, 882 auf, die sich nach außen und dann nach unten erstrecken, um in die Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 8 der Platte 2 zu passen, wodurch verhindert wird, dass das Gehäuse 872 rotiert. Die zentrale Stange 874 ist in dem Gehäuse 872 derart angeordnet, dass sie durch Rotieren eines Handgriffs (nicht dargestellt) rotiert werden kann, welcher an dem oberen Ende der zentralen Stange 874 befestigt ist.
  • In 39A ist eine alternative Ausführungsform des Plattenhalters 890 dargestellt. Ein einzelnes solides Element 890 weist an seinem unteren Ende zum Anbringen an dem mittleren Gewindeverriegelungsloch 12 in der Platte eine Gewinde-Auskragung 894 auf. Die untere Fläche des Halters 890 dieser Ausführungsform ist so konturiert, dass sie zu den Konturen der Oberfläche der Platte benachbart zu dem Verriegelungsloch 12 passt, dargestellt als eine Vertiefung 14 dargestellt.
  • Unter Bezugnahme auf die 39B bis 39D ist eine alternative Ausführungsform des Plattenhalters 890' dargestellt. Der Plattenhalter 890' weist ein hohles röhrenförmiges Gehäuse 872' mit einem Handgriff 891' an seinem oberen Ende und einem unteren Ende 873' auf, das eingerichtet ist zum Einsetzen in ein Knochenschrauben-Aufnahmeloch 6 einer Platte. Eine Stange 874' mit einer scharfen Spitze 875' ist in dem Gehäuse 872' enthalten und weist durch eine Feder 875' eine Federvorspannung auf. Ein Hebel 893' ist vorgesehen, um die Stange 874' von innerhalb des Gehäuses 872' vorzuschieben. Der Hebel 893' weist einen Kurvenkontur-Abschnitt 892' zum Verriegeln der Stange 874' an Ort und Stelle auf.
  • Das untere Ende des Gehäuses 872 ist geschlitzt, um Auskragungen 880, 881, 882 und 883' auszubilden, die durch den Schaft der Stange 872' über der Spitze 875' in der durch den Pfeil A angezeigten Richtung nach außen bewegt werden, wenn die Stange 874' aus dem Inneren des Gehäuses 872' vorgeschoben wird, um in die Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 6 der Platte 2 einzugreifen und diese zu verriegeln, wodurch verhindert wird, dass das Gehäuse 872' von der Platte 2 getrennt wird. Auf diese Weise funktioniert der Plattenhalter 890' sowohl als ein Halter für eine Platte als auch eine temporäre Platten-Fixierungs-Vorrichtung zum Halten der Platte in der richtigen Position an dem Knochen vor dem Einsetzen der Knochenschrauben. Ferner kann der Halter 890' zum Ausbilden von Führungslöchern für das Einsetzen der Schrauben in die Knochenabschnitte verwendet werden.
  • Bestimmte strukturelle Merkmale der Lochbildungs-Vorrichtung 60 sind im Einzelnen in 32A dargestellt. Insbesondere ist zu sehen, dass das untere Ende des Gehäuses 62 einen vorstehenden Abschnitt 69 aufweist, der so dimensioniert ist, dass er genau in ein Knochenschrauben-Aufnahmeloch 6 oder 8 der Platte 2 passt. Der Boden 71 des vorstehenden Bereichs 69 ist flach in einer Ebene senkrecht zur Achse des Gehäuses 62. Wenn der vorstehende Bereich 69 des Gehäuses 62 bequem in ein Knochenschrauben-Aufnahmeloch 6, 8 eingesetzt ist und der flache Boden 71 bündig gegen die obere Fläche der Platte 2 platziert ist, ist sichergestellt, dass das Führungsende 66 des Schaftes 64 ein Führungsloch in dem Wirbelknochen ausbilden wird, das eine Achse senkrecht zu der Ebene des assoziierten Abschnitts der Platte 2 hat, wodurch sichergestellt wird, dass die Knochenschraube 30 anschließend so eingesetzt wird, dass ihre Achse ebenfalls senkrecht zu der Ebene ist, welche parallel zu der oberen und unteren Fläche des assoziierten Abschnitts der Platte 2 ist.
  • Wenn eine Platte verwendet wird, die ein Gewinde-Knochenschrauben-Aufnahmeloch aufweist, wird das untere Ende der Führungslochbildungs-Vorrichtung 60 derart eingeschraubt, dass sie in das Gewinde des Knochenschrauben-Aufnahmelochs 6, 8 eingreift, wodurch die Platte und die Führungslochbildungs-Vorrichtung aneinander befestigt werden, was eine stabile Passung zwischen der Führungslochbildungs-Vorrichtung und der Platte 2 sicherstellt. Es wird angemerkt, dass der Durchmesser des Führungsendes 66 des Schaftes 64 klein ist, da er in den geringen Raum passen muss, der zwischen der Innenwand der Führungslochbildungs-Vorrichtung bleibt. Da nur ein Führungsloch für eine selbstschneidende Knochenschraube 30 ausgebildet wird, ist der kleine Durchmesser zufriedenstellend.
  • Unter Bezugnahme auf die 32B kann, wenn es aus irgendeinem Grund gewünscht sein sollte, das Führungsloch in dem Knochen 50 eher durch Bohren als durch die Verwendung der Führungslochbildungs-Vorrichtung 60 auszubilden, eine Bohrerführung 80 verwendet werden, die ein unteres Ende aufweist, wie es in 32B gezeigt ist. Die Bohrerführung 80 besteht aus einem röhrenförmigen Element 82 und einem unteren Ende 84 mit kleinem Durchmesser, welches so dimensioniert ist, dass eine präzise Presspassung in dem assoziierten Knochenschrauben-Aufnahmeloch 6, 8 der Platte 2 erzielt wird. Entlang dem unteren Ende 84 mit dem kleinem Durchmesser weist die Bohrerführung 80 eine axiale Endfläche in einer Ebene senkrecht zu der Längsachse der Bohrerführung 80 auf, so dass, wenn der Bereich 84 mit kleinem Durchmesser in das Knochenschrauben-Aufnahmeloch 6 eingepasst wird und die Fläche, die den Abschnitt 84 mit dem kleinen Durchmesser umgibt, bündig gegen die obere Fläche der Platte 2 anliegt, die Achse der Bohrerführungsbohrung 86 in der Bohrerführung 80 genau senkrecht zu der oberen und unteren Fläche des assoziierten Abschnitts der Platte 2 sein wird. Wie in dem weiter oben beschriebenen Fall kann das untere Ende der Bohrerführung 80 ein Gewinde aufweisen, um mit der Gewindeöffnung der Platte 2 im Eingriff zu sein.
  • Unter Bezugnahme auf die 32C und 32D wird eine alternative Ausführungsform der Lochbildungs-Vorrichtung 60' dargestellt. Die Lochbildungs-Vorrichtung 60' ist ähnlich wie die Lochbildungs-Vorrichtung 60, mit der Ausnahme, dass sie ein Kugel-Ende 62' aufweist, das in das Knochenschrauben-Aufnahmeloch 6 passt. Wie in 32D dargstellt, kann das Kugel-Ende 62' in einem Winkel relativ zu der Platte ausgerichtet sein, für eine winklige Lochausbildung im Knochen. Die Lochbildungs-Vorrichtung 60' berücksichtigt eine variable Winkelvorbereitung der Führungslöcher für die Knochenschrauben relativ zu der Platte.
  • Nachdem die Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 6, 8 in dem Knochen 50 durch die oberen beiden Knochenschrauben-Sicherungslöcher 6 der Platte 2 mittels entweder der Lochbildungs-Vorrichtung 60 oder der Bohrerführung 80 ausgebildet wurden, werden die Knochenschrauben 30 in den Knochen 50 eingeschraubt, während die Platte 2 mit dem Plattenhalter 800 fest gegen den Knochen 50 gehalten wird.
  • 33 ist eine perspektivische Ansicht, die die Platte 2 der 1 bis 5 in einer Stufe eines chirurgischen Eingriffs zeigt, wenn die Knochenschrauben 30 vollständig in Knochen oder Stücken des gleichen Knochens eingesetzt sind, und Verriegelungsschrauben 20, 21 zum Verriegeln von drei Knochenschrauben 30 an Ort und Stelle rotiert wurden. Die linke Verriegelungsschraube 20 wurde durch einen Winkel von ungefähr 45A gedreht, um drei Knochenschrauben 30 an Ort und Stelle zu verriegeln, und das zentrale Verriegelungselement 21 wurde durch einen Winkel von ungefähr 90 gedreht, um zwei andere Knochenschrauben 30 an Ort und Stelle zu verriegeln. Zu diesem Zeitpunkt bleibt eine der Führungsflächen 44 von jedem Verriegelungselement 20, 21 über dem Schraubenkopf 32 einer jeweiligen Knochenschraube 30 liegen. Idealerweise werden Verriegelungselemente 20, 21 dem Benutzer beinahe vollständig angezogen, jedoch in offener Position bereitgestellt, so dass die Knochenschrauben eingesetzt werden können. Ein vollständiges Verriegeln der Knochenschraube erfordert ein Drehen von 90° oder weniger des Verriegelungselements, und häufig reichen 45° aus, um die Knochenschrauben zu verriegeln.
  • Das Einbauen des Mehrfachverriegelungselements 300 kann auch mit einem Werkzeug 220 erfolgen, wie in den 34A und 35 dargestellt, mit einer geeignet geformten Spitze 222 mit einer Länge, die der Tiefe des Lochs 306 in einer Verriegelungskappe 300 entspricht. Das Ende 222 des Werkzeugs 220 ist gerade proximal zu dem distalsten Ende gebördelt, so dass es eine Reibpassung mit der Schraubenkapee 300 zum Erleichtern der Bedienung erzeugt und verhindert, dass das Verriegelungselement 300 von dem Werkzeug 200 abfällt. Wie in 34B dargestellt, kann das Werkzeug-Aufnahmeloch 306 gebördelt sein, um zusammenwirkend mit einem Werkzeug in Eingriff zu sein, das eine Spitze mit einer entsprechenden Gestaltung aufweist.
  • 36 ist eine Querschnittsansicht in der Ebene der Mitte der beiden Endverriegelungsschraubenlöcher 6 der Platte 2 mit zwei Knochenschrauben 30 in ihren installierten Positionen und dem Verriegelungselement 21 in seiner Verriegelungsposition. 37 ist eine vergrößerte Ansicht einer der Knochenschrauben 30 in der Platte 2 der 36. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Achse von jeder Schraube 30 im Allgemeinen senkrecht zu Tangenten zu der oberen und unteren Fläche der Platte 2 an Punkten, welche durch die Längsachse der assoziierten Knochenschraube 30 geschnitten werden. Damit können aufgrund der Krümmung der Platte 2 in der Ebene der 36 die Knochenschrauben 30 so ausgerichtet sein, dass sie in einem gewünschten Winkel in Richtung zueinander konvergieren. Die Achsen der beiden Knochenschrauben 30, die in 36 dargestellt sind, können sich in einem Winkel schneiden, der ausreicht, um zu bewirken, dass sich die Wege von Knochenschrauben in der gleichen Platte innerhalb der Knochensubstanz kreuzen. Alternativ kann die Krümmung der Platte von Seite zu Seite so sein, dass sie zu der Fläche des Knochens passt, an dem die Platte angebracht wird, und die Achse des Schraubenlochpaares kann davon abweichen, senkrecht zu der Platte zu sein, von einem Ende aus gesehen, um eine optimale Konvergenz zu erzielen.
  • Da die Knochenschrauben 30, sobald sie eingesetzt sind, an der Platte verriegelt sind, wird eine "Klaue" einer festen dreieckigen Rahmenstruktur an jedem Paar von Knochenschrauben 30 derart erreicht, dass das Anbringen der Platte 2 an dem Knochen aufgrund des Einfangens einer eingekeilten Masse von Knochenmaterial zwischen den gewinkelten Knochenschrauben in hohem Maße sichergestellt wäre, selbst wenn irgendein Gewindelösen auftreten sollte. Die "Klaue" kann ferner durch drei abgewinkelte Knochenschrauben in einer dreibeinigen Konfiguration oder durch vier Knochenschrauben in einer vierseitigen Klauenkonfiguration ausgebildet sein.
  • b. Einzelverriegelungsplatten-Systeme
  • Im Folgenden wird das Einzelverriegelungsplatten-System beschrieben. Die 40 bis 45 sind Ansichten einer ersten Ausführungsform eines Einzelverriegelungsplatten-Systems, das allgemein mit der Ziffer 600 bezeichnet wird. Die Platte 600 weist den gleichen Umriss auf, wie die in den 1 bis 5 gezeigte Platte 2. Die Platte 600 weist eine untere Fläche 27 zum Platzieren gegen Knochenabschnitte auf, wobei ein wesentlicher Abschnitt der unteren Fläche 27 entlang der Längsachse der Platte entweder flach und/oder konvex ist, obwohl ein kleinerer Abschnitt der unteren Fläche 27 anders eingerichtet sein kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Platte 600 Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 602, die ein Innengewinde 603 zum Aufnehmen von entsprechenden Verriegelungselementen in der Form einer Verriegelungskappe 610 aufweisen, dargestellt in den 49 bis 52. Zum Beispiel kann das Knochenschraubenloch 602 in der Platte 600 einen Außendurchmesser aufweisen, der für den Schraubendurchmesser geeignet ist, der für den (die) Knochen geeignet ist, bei welchen das Plattierungs-System angewendet werden soll. Lediglich als Beispiel, zur Verwendung an einem langen Knochen, wie zum Beispiel dem Oberarmknochen, würde eine Knochenschraube mit einem Durchmesser von 4,0 mm bis 6,5 mm verwendet werden, und im Allgemeinen wäre der Durchmesser des Schraubenkopfes geringfügig größer. Wenn eine Gewinde-Verriegelungskappe zu verwenden wäre, wodurch dann der von der Kappe besetzte Raum mit Gewinde versehen wäre, dann wäre die Öffnung in der oberen Plattenfläche zum Aufnehmen der Verriegelungskappe ähnlich bis im Allgemeinen 0,2 mm bis 4,0 mm größer als die Schraubenkopf-Größe, die dann einen von 0,2 mm bis 6 mm größeren Durchmesser hätte, als der Gewindeschaft-Durchmesser der Knochenschraube von ungefähr 5 mm, mit einem bevorzugten Bereich von 4 mm bis 6 mm, allerdings möglicherweise größer. Andere Befestigungsmittel als Gewinde können verwendet werden, wie etwa Befestigungselemente des Bajonett-Typs.
  • Der Boden jedes Knochenschrauben-Aufnahmelochs 602 der Platte 600 weist einen nach innen gestuften Abschnitt mit passend ausgewählten Dimensionen zum Halten einer assoziierten Knochenschraube 170 auf, wie es in den 46 bis 48 dargestellt ist. Wie an späterer Stelle im Einzelnen erläutert wird, ist in dieser Ausführungsform ein Einzelverriegelungselement in der Form einer Verriegelungskappe 610 mit Gewinden 608, dargestellt in den 49 bis 53, mit jedem der Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 602 assoziiert.
  • Der Unterschied zwischen der Knochenschraube 170, die in der Ausführungsform der Einzelverriegelung der Platte verwendet wird, und der Knochenschraube, die in Verbindung mit der Mehrfachverriegelungsplatte verwendet wird, beruht im Wesentlichen auf der Tatsache, dass, während in der Ausführungsform der Mehrfachverriegelungsplatte die Verriegelungselemente durch eine Press-, Kurven- oder Neigungsaktion über einen Abschnitt der Spitze 39 des Schraubenkopfes 32 gleiten, in der Ausführungsform der Einzelverriegelung die Verriegelungskappe 610 direkt auf den Kopf 172 der Knochenschraube 170 drückt. Daher muss der Kopf 172 der Knochenschraube 170 der vorliegenden Ausführungsform nicht glatt sein.
  • 55 zeigt zwei Knochenschrauben 170 und assoziierte Gewindeverriegelungskappen 610 in ihren vollständig eingesetzten Positionen. In diesen Positionen bilden Kopfabschnitte 174 und 176 jeder Knochenschraube 170 einen Presssitz mit korrespondierenden Abschnitten eines assoziierten Knochenschrauben-Aufnahmelochs 602. Der Rand 612 jeder Gewindeverriegelungskappe 610 bildet einen Presssitz mit einem oberen Abschnitt 178 des Kopfes ihrer assoziierten Knochenschraube 170. Da das Gewinde 608 jeder Verriegelungskappe 610 präzise mit dem Innengewinde in einem assoziierten Knochenschrauben-Aufnahmeloch 602 zusammenpasst, ist jede Gewindeverriegelungskappe 610 zusätzlich einer Klemmkraft zwischen dem assoziierten Kopfabschnitt 178 und den Innengewinden 603 des assoziierten Knochenschrauben-Aufnahmelochs 602 ausgesetzt. Vorzugsweise stellt der abgerundete Kopf 614 von jeder Gewindeverriegelungskappe 610 sicher, dass die obere Fläche eines montierten Plattierungs-Systems frei von scharfen Kanten oder Vorsprüngen ist.
  • 45 ist eine obere Draufsicht auf die Platte 600, die teilweise eingebaut ist, mit Gewindeverriegelungskappen 600, die in Knochenschrauben-Aufnahmelöchern 602 eingesetzt sind.
  • Die 47 bis 49 zeigen eine Knochenschraube 170 zur Verwendung mit dem Einzelverriegelungs-Plattierungs-System gemäß der Erfindung. Die Knochenschraube 170 unterscheidet sich von der zuvor im Einzelnen beschriebenen Knochenschraube 30 lediglich in Bezug auf die gestufte Konfiguration des Kopfes 172. Vorzugsweise weist die Knochenschraube 170 einen niedrigeren Abschnitt 174 auf, der benachbart zu dem Schraubenschaft ist und einen verringerten Durchmesser gleich dem maximalen Durchmesser des Schaftes 176 aufweist. Der Abschnitt 178 des Kopfes 172 weist auch einen kleineren Durchmesser als der untere Abschnitt 174 auf. Das Gewinde 182 hat die gleiche Konfiguration wie bei der weiter oben erläuterten Knochenschraube 30. Jedoch kann jede Ausführungsform von Knochenschrauben mit jeder der Platten verwendet werden.
  • Wie im Fall des oben beschriebenen Mehrfachverriegelungsplattierungs-Systems sind die Knochenschrauben 170 zur Verwendung in dem Einzelverriegelungsplattierungs-System dort vorzugsweise fest, wo die Schrauben an die untere Plattenfläche grenzen, während manche Schrauben, die mit Platten des Standes der Technik verwendet werden, hohl sind und zum Brechen neigen, wobei die einzige Aussparung in den Köpfen der Schrauben der vorliegenden Erfindung für den Eingriff der Spitze 222 des Treiberwerkzeugs 220 ist, und wobei die Aussparung oberhalb des kritischen Bereichs der Verbindung untere-Plattenflächezu-Schraube liegt. Daher bleiben diese Knochenschrauben 170 robust. Die Schraubenköpfe sind nicht tief in Abschnitte geschlitzt, wie es bei manchen Schrauben des Standes der Technik der Fall ist, und die Verriegelungskappen üben keine radiale äußere Kraft auf, so dass die Knochenschraubenköpfe erweitert werden, so dass wiederum die Schraubenköpfe der vorliegenden Erfindung nicht weggespreizt und gespannt und geschwächt werden, und somit robust bleiben. Es wird angemerkt, dass die variablen Winkelschrauben 30', die in 30B dargestellt sind, in Verbindung mit dem Einzelverriegelungs-Plattierungs-System der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
  • Unter Bezugnahme auf die 59, 61 und 63 ist eine weitere alternative Ausführungsform des Plattensystems dargstellt und mit der Ziffer 500 bezeichnet. Die Platte 500 kann die gleiche Kontur aufweisen, wie jede der Platten der vorliegenden Erfindung, die für die Verwendung am Skelett geeignet ist, und bei der ein wesentlicher Abschnitt der unteren Fläche der Platte entlang der Längsachse der Platte entweder flach und/oder konvex ist. Mit jeder der Knochenschrauben-Öffnungen 502 sind Gewindeöffnungen 524 assoziiert, die von den Knochenschrauben-Öffnungen 502 zum Aufnehmen des Verriegelungselements 506, 508 versetzt sind, das in den 60 und 62 als eine Gewindeverriegelungs-Stellschraube oder Kappe 506 oder Schraube 508 dargestellt ist. Alternativ kann das Verriegelungselement 506 einen Ausschnitts-Abschnitt aufweisen, dessen Radius größer ist als der Radius eines Knochenschrauben-Kopfes, wie es in Verbindung mit dem Verriegelungselement 508 in der 64 dargestellt ist.
  • Es wird angemerkt, dass andere Konfigurationen von Einzelverriegelungs-Platten eingesetzt werden können.
  • Unter Bezugnahme auf die 64 bis 67 weisen die Köpfe 507 und 526 der Verriegelungselemente 508 und 522 eine Aussparung 510 und 524 auf, die dem Radius der Knochenschrauben-Öffnungen 502 und 528 entspricht, so dass das Verriegelungselement 508 und 522 an Ort und Stelle vor dem Einsetzen der Knochenschraube 170 in das Knochenschrauben-Aufnahmeloch 502 und 528 eingebaut werden kann. Wenn die Verriegelungselemente 508 und 522 gedreht werden, erstreckt sich ein Abschnitt des Kopfes über die Oberseite des Kopfes der Knochenschraube 170, um diese an Ort und Stelle zu verriegeln. Wie bei den oben genannten Ausführungsformen kann die untere Fläche der Verriegelungsschrauben 508 und 522 eine geneigte, kurvenkonturierte oder andere Konfiguration zum Eingreifen in zumindest einen Abschnitt des Schraubenkopfes aufweisen.
  • Unter Bezugnahme auf die 68 ist eine Verriegelungsplatte 900 dargestellt, in welcher es eine Anzahl von Knochenschrauben-Aufnahmelöchern 950 entlang der Längsachse der Platte 900 gibt. Bei der Platte 900 der 68 erlauben der enge Abstand und die erhöhte Anzahl von Knochenschrauben-Aufnahmelöchern dem Chirurgen, geeignete Löcher zu lokalisieren, die mit jedem der zu befestigenden Knochenabschnitte ausgerichtet werden können, und gleichzeitig werden mehr Befestigungspunkte an dem Knochen ermöglicht.
  • 2. Kreuzungs-Schrauben-Plattierungs-System
  • Unter Bezugnahme auf die 69A ist eine alternative Ausführungsform der Platte der vorliegenden Erfindung dargestellt und wird allgemein mit der Ziffer 960 bezeichnet. Die Platte 960 weist mehrere Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 970 auf, die durch die Platte 960 hindurch passieren. Die Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 970 sind im Abstand voneinander in einer versetzten Konfiguration angeordnet, so dass der Mittelpunkt von jedem der Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 970 auf quer verlaufenden Linien liegt, die von einander versetzt sind. Die Mittelpunkte der Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 970 sind ebenfalls von der Mittellinie der Platte 970 versetzt, jedoch mit einem geringeren Längsabstand zwischen einander, als bei der Platte 900, die in 68 dargestellt ist, wobei zum Sicherstellen einer Plattenstärke eine ausreichende Entfernung zwischen den Löchern 970 berücksichtigt wird.
  • Unter Bezugnahme auf die 69B ist eine alternative Ausführungsform der Platte 960 dargestellt und allgemein mit der Ziffer 960' bezeichnet. Die Platte 960' weist die gleiche versetzte Struktur von Knochenschraubenlöchern 970 auf, wie die Platte 960, um ein Überkreuzen von zwei Knochenschrauben 30 zu erlauben. Ferner hat die Platte 960' insgesamt eine Konfiguration, die geeignet ist für die Verwendung in der Wirbelsäule einschließlich der anterioren Halswirbelsäule. Für eine derartige Verwendung könnte eine Ausführungsform Öffnungen 910 in gelappten Abschnitten an der Ecke der Platte 960' und Aussparungen 930 für die Verwendung mit einer Kompressionsvorrichtung aufweisen. Die Platte 960 könnte zusätzliche Lappen-Paare entlang der Plattenlänge aufweisen. Es wird angemerkt, dass die gesamte Konfiguration der Platte 960' ebenso wie die versetzte Struktur der Knochenschrauben-Löcher variieren kann.
  • Wie in 70A dargestellt, erlaubt die versetzte Struktur der Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 970, dass längere Knochenschrauben 30 verwendet werden, als andernfalls möglich wäre, wenn die Schrauben in quer verlaufenden Paaren ausgerichtet wären, ohne dass die Knochenschrauben 30 einander berühren, wobei dies auf der Tatsache beruht, dass die Knochenschrauben 30 in verschiedenen Ebenen liegen, und jede Knochenschraube 30 einen weit längeren diagonalen Pfad beim Überkreuzen der Sagittal-Mittellinie zurücklegen muss, wodurch eine stärkere Fixierung bereitgestellt wird.
  • In der bevorzugten Ausführungsform der Platte 960 überkreuzen sich die Schäfte der beiden Knochenschrauben 30 in großer Nähe zueinander und definieren einen eingeschlossenen Winkel IA, vorzugsweise zwischen 25 Grad bis 90 Grad. Solch eine gekreuzte Konfiguration von Knochenschrauben 30 stellt ein extrem stabiles Eingreifen der Platte 960 in den Knochen bereit, da sie innerhalb des gleichen Knochens diagonal überkreuzt sind, wodurch sie zwischen einander einen Knochenbereich einfangen.
  • Wie in den 70B bis 70D dargestellt, werden zum Beispiel Endansichten von alternativen Ausführungsformen der Platte 960' gezeigt, wobei die untere Fläche der Platte in der quer verlaufenden Ebene relativ flach, gekrümmt oder anders eingerichtet sein kann, um zu der Oberflächen-Konfiguration des Knochens oder der Knochen zu passen, an welchem/welchen die Platte angebracht werden soll. Wie in den 70E und 70F dargestellt, sind die Platten 960' insgesamt im Allgemeinen so geformt, dass sie zu dem (den) Knochen B passen, an welchem (welchen) sie angebracht werden.
  • 3. Segmentierbares Plattierungs-System
  • Unter Bezugnahme auf die 73 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Form einer segmentierbaren Platte, die allgemein mit der Ziffer 1000 bezeichnet wird, in einem getrennten Zustand dargestellt. Die segmentierbare Platte 1000 weist einen länglichen Körper mit einer Mehrzahl von Knochenschrauben-Aufnahmelöchern 1010 auf, die im Abstand von einander entlang einem wesentlichen Abschnitt der Länge der segmentierbaren Platte 1000 angeordnet sind. Die segmentierbare Platte 1000 weist ein Mehrfachverriegelungssystem 1020 zum Verriegeln von Knochenschrauben an der Platte 1010 auf, wie es weiter oben in Verbindung mit der Mehrfachverriegelungs-Platte 2, die in den 1 bis 7 dargestellt ist, beschrieben ist. Die Platte 1000 ist vorzugsweise aus einem verformbaren Material hergestellt, wobei sie nicht darauf beschränkt ist, wie zum Beispiel aus Titan oder einer seiner chirurgisch annehmbaren Legierungen.
  • Die Platte 1000 weist eine Mehrzahl von Segmenten 1030 bis 1038 auf, die von einander getrennt werden können. Ein erstes Segment 1030 der Platte 1000 ist durch eine Segmentierungszone 1040 markiert, entlang welcher die Platte getrennt werden kann, um das erste Segment 1030 von dem Rest der Platte 1000 zu trennen. Die Segmentierungszone 1040 kann jede Art von Ritze sein, die einen Ort des geringsten Widerstandes bildet, entlang welchem die Trennung entlang der Segmentierungs-Zone erfolgt, wenn die Platte 1000 ausreichend gebogen wird, um eine Trennung in dem Material der Platte 1000 zu verursachen. Lediglich als Beispiel kann in einer anterioren Halswirbelsäulen-Platte mit einer Dicke von 3 mm die Segmentierungs-Zone 1040 durch Entfernen von ungefähr 0,25 mm bis 0,5 mm des Materials insgesamt von der oberen Fläche, der unteren Fläche oder sowohl von der oberen Plattenfläche als auch von der unteren Plattenfläche verbunden mit der Platte gebildet werden. Die Ritze kann eine relativ dickere oder dünnere Breite aufweisen, und kann eine variable Tiefe und eine variable Form (zum Beispiel eine "V"-Form, eine gekerbte Form, eine gerundete Form, und so weiter) aufweisen, um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen.
  • Wenn die Platte 1000 aus Titan hergestellt ist, dann sind die inhärenten Eigenschaften von Titan derart, dass die Platte einfach durch ausreichendes Biegen der Platte entlang der Segmentierungs-Zone 1040 getrennt werden kann, während die Platte gleichzeitig mit geeigneten Plattenhaltern auf beiden Seiten der Segmentierungszone 1040 gehalten wird, und die Platte dann in Richtung zu ihrer ursprünglichen Position gebogen wird, wobei sich die Platte zu diesem Zeitpunkt entlang der Segmentierungs-Zone 1040 trennt, wodurch ein ausreichend sauberer Rand bereitgestellt wird, der für den chirurgischen Gebrauch geeignet ist.
  • Bei der Verwendung in der Halswirbelsäule können sogar nur vier verschiedene segmentierbare Platten 1000 erforderlich sein, um die große Spanne verschiedener Längs-Raum-Abstände zwischen Knochenschrauben-Aufnahmelöchern 1010 zum Anbringen an einer bis zu vier Ebenen der Halswirbelsäule abzudecken. Zum Beispiel würde ein Satz von vier segmentierbaren Platten 1000 zum Abdecken der verschiedenen Kombinationen, die für das Anbringen an einer bis vier Ebenen der Halswirbelsäule benötigt werden, aufweisen: eine erste segmentierbare Platte mit einem ersten Segment mit einem Raumabstand zwischen den Knochenschrauben-Aufnahmelöchern von 10 mm, sowie mit darauf folgenden Segmenten, die mit ähnlichem Abstand in 10-Millimeter-Abständen zwischen den Löchern angeordnet sind; eine zweite segmentierbare Platte mit einem ersten Segment mit einem Raumabstand zwischen den Knochenschrauben-Aufnahmelöchern von 12,5 mm, und mit darauf folgenden Segmenten, die mit einem Abstand von 12,5-Millimeter-Abständen zwischen den Schraubenlöchern angeordnet sind; eine dritte segmentierbare Platte mit einem ersten Segment mit einem Raumabstand zwischen den Knochenschrauben-Aufnahmelöchern von 15 mm und mit darauf folgenden Segmenten, die in einem abstand von 15-Millimeter-Abständen zwischen den Löchern angeordnet sind; und eine vierte segmentierbare Platte mit einem ersten Segment mit einem Raumabstand zwischen den Knochenschrauben-Aufnahmelöchern von 17,5 mm und mit darauf folgenden Segmenten, die in einem Abstand von 17,5-Millimeter-Abständen zwischen den Löchern angeordnet sind.
  • Der Längsabstand zwischen den Knochenschrauben-Aufnahmelöchern 1010 kann durch Ändern der Länge des Abschnitts der Platte 1000 zwischen den Knochenschrauben-Aufnahmelöchern 1010, wie durch die gestrichelten Linien in 74 dargestellt, variiert werden.
  • Während die beschriebenen Platten in eine Vielzahl von verwendbaren Abschnitten getrennt werden können, wie es zu Herstellungszwecken und möglicherweise für den klinischen Gebrauch wünschenswert wäre, kann es aufgrund von Regulierungen, die die Identifizierung von jedem Implantat mit einer unterschiedlichen und einzigartigen Implantats-Identifizierungs-Nummer zu Verfolgungszwecken betreffen, wünschenswert sein, die Platten der vorliegenden Erfindung so zu konfigurieren, dass jede Platte nur einen verwertbaren Abschnitt ergibt. Um dieses Ziel zu erreichen, ist die Segmentierungszone 1040 so ausgebildet, wie es in 79 dargestellt ist, so dass die unbenutzten getrennten Stücke der segmentierbaren Platten nicht als Platten verwendbar wären und entsorgt würden.
  • Die Fähigkeit, eine Platte in Segmente aufzutrennen, bringt auch bedeutende Vorteile beim Herstellungsprozess mit sich. Beispielsweise beim Präzisionsguss-Verfahren, einem Prozess, der üblicherweise für die Herstellung von Platten angewendet wird, sind die Materialkosten nicht so bedeutend, wie die Arbeitskraft, die in die Herstellung eingebunden ist. Aus diesem Grund kann der Hersteller eine lange segmentierbare Platte gießen, die dann in den späteren Herstellungsstufen aufgetrennt werden kann, so dass zu insgesamt niedrigeren Kosten mehrere Platten erhalten werden. Ähnlich könnte, wenn die Platte alternativ durch maschinelle Bearbeitung aus Vollmaterial hergestellt würde, durch Befestigen und Sichern einer einzelnen langen Platte, die später in mehrere Platten aufgetrennt werden kann, eher als dann, wenn jede der Platten einzeln befestigt und gesichert werden muss, viel Arbeitskraft gespart werden.
  • Unter Bezugnahme auf die 75 bis 79 sind verschiedene segmentierbare Platten 1300 bis 1700 für die Anwendung in der plastischen Chirurgie dargestellt. Die Platten 1300 bis 1700 weisen Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 1310 bis 1710, Verriegelungselemente 1320 bis 1720 beziehungsweise Trennzonen 1340 bis 1740 auf. Zum Beispiel können die segmentierbaren Platten 1300 bis 1700 während der Wiederherstellung einer gebrochenen Augenhöhle zum Ausrichten und Halten der gebrochenen Knochenabschnitte in einem korrekten räumlichen Verhältnis verwendet werden. Die gekrümmten Eigenschaften einer Augenhöhle würden erfordern, dass die Platte, die zum Wiederherstellen der Höhle verwendet wird, zu der Krümmung passt. Die segmentierbaren Platten 1300 bis 1700 sind aus einem verformbaren Metall hergestellt, dessen Verformbarkeit durch die Segmentierung der Platte verbessert wird, und können von dem Chirurgen leicht zu der geeigneten Krümmung nachgeformt werden. Die korrekte Länge der segmentierbaren Platte kann vom Chirurgen auch leicht durch Auftrennen der Platte an dem geeigneten Segment ausgewählt werden, wie es weiter oben in Verbindung mit der Platte 1000 beschrieben ist, die in 73 dargestellt ist.
  • Es wird angemerkt, dass, wenn zum Beispiel eine chirurgische Titan-Legierung für das Plattenmaterial ausgewählt wird, die Trennungszonen dann erlauben, dass die Platte leichter gebogen wird, ohne jedoch aufgetrennt zu werden. Die vorliegende Erfindung macht sich die Materialeigenschaften dieser Legierung dahingehend zu Nutze, dass es ohne Beschädigung gebogen werden kann, versagt jedoch mit überraschend geringer Kraft, wenn sie zuerst gebogen und dann zurückgebogen wird. Ein Zurückbiegen erfolgt aus diesem Grund nur zur Trennung der Platte und ist zum Nachformen nicht erforderlich, welches lediglich ein primäres Biegen erfordert.
  • Unter Bezugnahme auf die 80 und 81 sind alternative Ausführungsformen der segmentierbaren Platte dargestellt und allgemein mit den Ziffern 1800 und 1900 bezeichnet, wobei die Platten 1800 bis 1900 Verriegelungselemente 1820 aufweisen, die in Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 1810 eingesetzt werden und der Einzelverriegelungs-Platten-Konfiguration entsprechen, die weiter oben in Verbindung mit den 40 bis 49 beschrieben wurde. Die segmentierbaren Platten 1800 bis 1900 können an Segmentierungszonen 1840 und 1940 segmentiert werden, wie weiter oben in Verbindung mit der Mehrfachverriegelungs-Ausführungsform der Segmentierungs-Platte 1000 beschrieben wurde.
  • 4. Kombinations-Schrauben-Verriegelungsplattierungs-System
  • a. Passiv-dynamisch
  • Unter Bezugnahme auf die 82 bis 84 ist das passiv-dynamische System 2000 dargestellt, das eine Platte mit einem Schraubenloch 2010 aufweist, das durch die obere und untere Fläche der Platte 2020 zum Aufnehmen einer Knochenschraube 2030 passiert. Das Schraubenloch 2010 weist eine runde Öffnung 2040 an der Oberseite der Platte 2020 und eine Öffnung 2050 in der Unterseite der Platte auf, die zum Teil koaxial zu der oberen Öffnung 2040 ist, sich jedoch in einer Richtung erstreckt, um ein Langloch zu bilden. Mit einem Verriegelungselement 2060, das in die Platte 2020 eingreift, wird verhindert, dass der abgerundete Kopf 2032 der Knochenschraube 2030 aus der Platte 2020 herausgelangt, während der Schaft der Knochenschraube 2030 zu einer Winkelbewegung in der Richtung des Pfeils A relativ zu der Platte 2020 fähig ist, da es in der länglich geformten unteren Öffnung 2040 des Schraubenlochs 2010 Raum für den Schaft der Knochenschraube 2030 gibt, sich in der einen erlaubten Richtung relativ zu der Platte 2020 zu bewegen.
  • Das passiv-dynamische System erlaubt es der Knochenschraube 2030, sich relativ zu der Platte 2020 zu bewegen, selbst nachdem sie an der Platte verriegelt wurde, wenn eine Kraft gegen die Schraube auftritt. Dieses System bewirkt keine Schraubenbewegung, sondern erlaubt lediglich, dass eine Bewegung der Schraube erfolgt, und dies ist ein "passives" System. Dennoch behält die Schraube 2030 die Fähigkeit, jeder unerwünschten Bewegung in allen anderen Richtungen zu widerstehen. Die Verwendung der variablen Schraube 30', wie sie bereits beschrieben wurde, kann auch eine passiv-dynamische Aktion erlauben, wird jedoch allgemein nicht bevorzugt, da sie die Bewegung nur auf eine einzige Richtung beschränkt.
  • b. Selbst-komprimierend
  • Unter Bezugnahme auf die 85 bis 88 ist ein selbst-komprimierendes System 2100 dargestellt, das eine Platte 2120 aufweist, mit einem Knochenschrauben-Aufnahmeloch 2110 mit einer oberen Öffnung 2140, die vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise rund ist, und mit einem runden ausgesparten Abschnitt 2142. Das Knochenschrauben-Aufnahmeloch weist eine untere Öffnung 2150 auf, die einen kleineren Durchmesser als die obere Öffnung 2140 aufweist und eine zentrale Längsachse 2151 aufweist, die von der zentralen Längsachse 2151 der oberen Öffnung 2140 versetzt ist. Die Knochenschraube hat einen abgerundeten Kopfabschnitt 2132, der in den gerundeten Boden 2142 der oberen Öffnung 2140 passt und eine Bewegung des Schraubenkopfes 2132 innerhalb der oberen Öffnung erlaubt, um den geeigneten Winkel A des Knochenschrauben-Schaftes in Bezug auf die Platte 2120 bereitzustellen, wenn der Knochenschrauben-Schaft durch die untere Öffnung 2150 hindurchpassiert.
  • In dem selbst-komprimierenden System übt das Verriegelungselement 2160, wenn die Knochenschraube 2130 mit einem Verriegelungselement 2160 an der Platte 2120 verriegelt ist, Druck auf den Knochenschrauben-Kopf 2132 aus, um die Knochenschraube 2130 zum Bewegen in eine Richtung zu bringen. Die Knochenschraube 2130 kann sich nicht zurückbewegen, sobald sie durch das Verriegelungselement 2160 an der Platte 2120 verriegelt ist. Der Zweck des selbst-komprimierenden Systems 2100 ist das Bereitstellen eines festen und gesperrten Winkels A auf der Knochenschraube 2130 zum Bereitstellen von Kompression von Knochenabschnitten.
  • c. Aktiv-dynamisch
  • Unter Bezugnahme auf die 89 bis 92 ist das aktivdynamische System 2200 der vorliegenden Erfindung dargestellt, das eine Schraube 2230 aufweist, die unter einer federbelasteten Kraft an einer Platte 2220 montiert ist, zum Beispiel mit einer Spannscheibe 2270, die eine ausgewählte Kraft auf die Schraube 2230 aufbringt. Die Knochenschraube 2230 bewegt sich in der Richtung der Kraft, die aufgebracht wird, da die untere Öffnung 2250 des Knochenschrauben-Aufnahmelochs länglich geformt ist. Zum Beispiel liegt das große Ende 2272 der Feder, das durch eine Beilagscheibe 2270 gebildet ist, auf dem Schraubenkopf 2232 weg von der Richtung auf, in die die Knochenschraube 2230 bewegt werden soll. Es ist leicht, für jede gegebene Verwendung (Platte, Schraube, Loch und Feder) den korrekten Widerstand zu bestimmen, wobei dies ein Betrag ist, der geringer ist als derjenige, der den Knochen trennen würde.
  • Unter Bezugnahme auf die 93 bis 94 kann die Beilagscheibe 2270 auch eine Lasche 2290 aufweisen, die in eine Aussparung 2292 passt, die innerhalb der oberen Öffnung ausgebildet ist, um eine korrekte Ausrichtung der Beilagscheibe zu erleichtern, wenn sie innerhalb der Öffnung platziert ist, oder alternativ kann die Beilagscheibe 2270 eine nicht-kreisförmige Form aufweisen, so dass sie sich nicht dreht, wenn sie positioniert wird.
  • In einem aktiv-dynamischen System wird eine vorbelastete Kraft auf eine Knochenschraube aufgebracht, die die Schraube in einer bestimmten Ausrichtung in Bezug auf die Platte hält. Die Knochenschraube bewegt sich nur weiter in der vorausgerichteten Richtung, wenn Raum verfügbar ist und wenn es keine entgegenwirkende Kraft gibt, die gegen die vorbelastete Kraft auf der Schraube wirkt. Diese Lehren können leicht und vorteilhaft kombiniert werden, um zum Beispiel ein System zu bilden, das bei vollem Schraubensitz komprimiert, die Knochenabschnitte weiter zusammen zwingt, und weitere Verkürzungen erlaubt.
  • Unter Bezugnahme auf die 95A bis 95C wird eine alternative Ausführungsform einer Platte dargestellt und allgemein mit der Ziffer 3000 bezeichnet. Die Platte 3000 weist eine untere Fläche 3027 auf, die entlang einem wesentlichen Abschnitt der Längsachse der Platte konvex ist, und entlang der Querachse der Platte 3000 konkav ist. Die Platte 3000 weist ein Einzelverriegelungs-Element 3022 zum Verriegeln einer einzelnen Knochenschraube 3030 an der Platte 3000 auf.
  • Unter Bezugnahme auf die 96A bis 96C ist eine alternative Ausführungsform einer Platte dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 3100 bezeichnet. Die Platte 3100 weist eine untere Fläche auf, die entlang einem wesentlichen Abschnitt der Längsachse der Platte flach ist und entlang der Querachse der Platte konkav ist. Die Platte 3100 weist ein Mehrfachverriegelungselement 3120 zum Verriegeln von zwei Knochenschrauben 3130 und Einzelverriegelungselemente 3122 zum Verriegeln einzelner Knochenschrauben 3130 an der Platte 3100 auf. Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 3140 sind versetzt, so dass der Mittelpunkt von jedem der Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 3142 und 3144 auf quer verlaufenden Linien liegt, die voneinander versetzt sind. Die Mittelpunkte der Knochenschrauben-Aufnahmelöcher 970 sind ebenfalls versetzt zu der Mittellinie der Platte. Die Schäfte der beiden Knochenschrauben 30 überkreuzen sich in großer Nähe zueinander und definieren einen eingeschlossenen Winkel IA zwischen 25 Grad bis 90 Grad. Solch eine gekreuzte Konfiguration von Knochenschrauben 30 stellt ein extrem stabiles Eingreifen der Platte 960 in den Knochen bereit, da sie sehr nah bei einander liegen und innerhalb des gleichen Knochens diagonal gekreuzt sind, und somit einen Bereich von Knochen zwischen einander einfangen.
  • Die Platte 3100 weist eine Mehrzahl von Segmenten 3150 bis 3156 auf, die voneinander getrennt werden können. Ein erstes Segment 3150 der Platte 3100 ist durch Segmentierungszonen 3160 bis 3164 markiert, entlang denen die Platte in getrennte Segmente 3150, 3152, 3154 oder 3156 vom Rest der Platte 3100 getrennt werden kann. Die Segmentierungszonen 3160 bis 3164 können jede Art von Ritze sein, die eine Stelle des geringsten Widerstandes bildet, entlang welcher dann die Trennung entlang der Segmentierungszone erfolgt, wenn die Platte 3100 ausreichend gebogen wird, um eine Trennung des Materials der Platte 3100 zu erzeugen.
  • Es wird angemerkt, dass die Platte 3100 eines oder mehrere der Schrauben-Verriegelungs-Plattierungs-Systeme 2000, 2100 oder 2200 aufweisen kann, die weiter oben in den 82 bis 84 beschrieben sind.
  • Unter Bezugnahme auf die 97A bis 97D wird eine alternative Ausführungsform einer Platte dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 3200 bezeichnet. Die Platte 3200 weist eine untere Fläche auf, die entlang einem wesentlichen Abschnitt der Längsachse der Platte flach ist, entlang der Querachse der Platte konkav ist, und eine obere Fläche aufweist, die entlang der Querachse der Platte 3200 konkav ist.
  • Wie in 97D dargestellt, kann die Platte 3000 eines oder mehrere der Schrauben-Verriegelungs-Plattierungs-Systeme 2000, 2100 oder 2200 aufweisen, die weiter oben in den 82 bis 94 beschrieben sind.

Claims (17)

  1. Skelett-Plattierungs-System zum Ausrichten und Halten von Knochenabschnitten des selben Knochens oder verschiedener Knochen in einem ausgewählten Raumverhältnis zum Heilen oder zur Fusion der Knochenabschnitte, aufweisend: eine Platte (2, 70, 120, 230, 400, 700a–h, 990, 1000, 1100, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700) mit einer Länge, die ausreicht, um sich über mindestens zwei Knochenabschnitte zu erstrecken, wobei die Platte eine obere Fläche und eine untere Fläche (27) zum Platzieren gegen die Knochenabschnitte aufweist, wobei die Platte eine Mehrzahl von Knochenschrauben-Aufnahmelöchern (12) aufweist, die sich durch die Platte von der oberen Fläche zu der unteren Fläche erstrecken, wobei mindestens ein erstes der Mehrzahl von Knochenschrauben-Aufnahmelöchern mit einem ersten der Knochenabschnitte verbunden ist und wobei mindestens ein zweites der Mehrzahl von Knochenschrauben-Aufnahmelöchern mit einem zweiten der Knochenabschnitte verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Fläche (27) der Platte entlang einem wesentlichen Abschnitt der Längsachse der Platte konvex ist, wobei die Platte ein Mehrfach-Sperr-Element (20, 21, 202, 300, 412, 710a–h, 1020, 1120, 1320, 1420, 1620, 1720) aufweist zum Arretieren von mindestens zwei Knochenschrauben (30) an der Platte, die in mindestens zwei jeweiligen der Mehrzahl von Knochenschrauben-Aufnahmelöchern einsetzbar sind, wobei das Sperr-Element, wenn es mit der Platte gekuppelt ist, von mindestens einer ersten Position in eine zweite Position bewegbar ist, wobei das Sperr-Element so eingerichtet ist, dass es das Einsetzen von mindestens einer Knochenschraube (30) in jedes von dem ersten und dem zweiten Knochenschrauben-Aufnahmeloch (12) erlaubt, wenn es in der ersten Position ist, und wobei es so eingerichtet ist, dass es gegen mindestens einen Abschnitt von jeder der Knochenschrauben in dem ersten und zweiten Knochenschrauben-Aufnahmeloch anliegt, wenn es in die zweite Position bewegt ist, wobei das Sperr-Element so angepasst ist, dass es vor dem Einsetzen der Knochenschrauben (30) in die Knochenschrauben-Aufnahmelöcher (12) mit der Platte gekuppelt ist.
  2. Skelett-Plattierungs-System gemäß Anspruch 1, wobei die Platte ferner eine Aussparung (14) aufweist, wobei das Sperr-Element (20, 21, 202, 300, 412, 710a–h, 1020, 1120, 1320, 1420, 1620, 1720) bewegbar in die Aussparung eingreifen kann.
  3. Skelett-Plattierungs-System gemäß Anspruch 1, wobei das Sperr-Element (20, 21, 202, 300, 412, 710a–h, 1020, 1120, 1320, 1420, 1620, 1720) dauerhaft an der Platte angebracht ist.
  4. Skelett-Plattierungs-System gemäß Anspruch 1, wobei das Sperr-Element (20, 21, 202, 300, 412, 710a–h, 1020, 1120, 1320, 1420, 1620, 1720) vor dem Einsetzen von Knochenschrauben in die Knochenschrauben-Aufnahmelöcher vor-eingebaut wird.
  5. Skelett-Plattierungs-System gemäß Anspruch 1, wobei das Sperr-Element (20, 21, 202, 300, 412, 710a–h, 1020, 1120, 1320, 1420, 1620, 1720) mindestens drei Knochenschrauben sperrt.
  6. Skelett-Plattierungs-System gemäß Anspruch 1, wobei das Sperr-Element eine Niet (202) aufweist.
  7. Skelett-Plattierungs-System gemäß Anspruch 1, wobei das Sperr-Element (20, 21, 202, 300, 412, 710a–h, 1020, 1120, 1320, 1420, 1620, 1720) mindestens vier Knochenschrauben (30) sperrt.
  8. Skelett-Plattierungs-System gemäß Anspruch 1, wobei die Platte ferner eine Aussparung (14) aufweist, die mit mindestens zwei der Mehrzahl von Knochenschrauben-Aufnahmelöchern (12) verbunden ist, wobei das Sperr-Element (20, 21, 202, 300, 412, 710a–h, 1020, 1120, 1320, 1420, 1620, 1720) in der Aussparung von einer ersten Position zu einer zweiten Position bewegbar ist zum Arretieren von mindestens zwei Knochenschrauben an der Platte, wobei das Sperr-Element so eingerichtet ist, dass es das Einsetzen von mindestens einer Knochenschraube (30) in mindestens zwei der Mehrzahl von Knochenschrauben-Aufnahmelöchern ermöglicht, wenn es in der ersten Position ist.
  9. Skelett-Plattierungs-System gemäß Anspruch 1, wobei mindestens zwei der Knochenschrauben-Aufnahmelöcher (970) gepaart sind, wobei mindestens ein erstes Knochenschrauben-Aufnahmeloch in den gepaarten Knochenschrauben-Aufnahmelöchern von einem zweiten Knochenschrauben-Aufnahmeloch in dem Paar versetzt angeordnet ist, und wobei die Mittelpunkte der ersten und zweiten gepaarten Knochenschrauben-Aufnahmelöcher auf verschiedenen querlaufenden Linien entlang der Quer-Achse der Platte sind, so dass die mittigen Längsachsen der ersten gepaarten Knochenschrauben-Aufnahmelöcher einen eingeschlossenen Winkel zueinander bilden, der größer als 25 Grad und kleiner als 90 Grad ist.
  10. Skelett-Plattierungs-System gemäß Anspruch 1, wobei die Platte ferner mindestens einen Segmentierungs-Bereich (1040, 1140, 1340, 1440, 1540, 1640, 1740, 1840, 1940, 3160) aufweist, wobei die Platte in mehr als ein Segment getrennt werden kann.
  11. Skelett-Plattierungs-System gemäß Anspruch 1, wobei mindestens eines der ersten Knochenschrauben-Aufnahmelöcher eine runde Öffnung (2240) an der oberen Fläche der Platte und eine längliche Öffnung (2250) an der unteren Fläche der Platte aufweist, wobei die längliche Öffnung zumindest teilweise koaxial mit der runden Öffnung ist, wobei, wenn eine Knochenschraube in das Knochenschrauben-Aufnahmeloch eingesetzt und mit der Platte arretiert ist, die Knochenschraube fähig ist zu einer passiven Bewegung relativ zu der Platte.
  12. Skelett-Plattierungssystem gemäß Anspruch 11, das ferner Mittel zum Anwenden einer selektiven Kraft (2270) auf den Schraubenkopf einer Knochenschraube aufweist, die in das Knochenschrauben-Aufnahmeloch eingesetzt ist und mit der Platte arretiert ist, zum Verursachen einer aktiven Bewegung der Knochenschraube relativ zu der Platte.
  13. Skelett-Plattierungs-System gemäß Anspruch 1, wobei mindestens eines der Knochenschrauben-Aufnahmelöcher eine erste Öffnung (2140) an der oberen Fläche der Platte mit einem gerundeten Sitz (2142) und eine zweite Öffnung (2150) an der unteren Fläche der Platte aufweist, wobei die zweite Öffnung eine mittige Längsachse aufweist, die von der mittigen Längsachse der ersten Öffnung versetzt ist, wobei, wenn eine Knochenschraube in mindestens eines der Knochenschrauben-Aufnahmelöcher eingesetzt und an der Platte arretiert wird, ein fester und gesperrter Winkel der Knochenschraube relativ zu der Platte bereitgestellt wird.
  14. Skelett-Plattierungs-System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche in Kombination mit einer fusionsfördernden Substanz zum Unterstützen von Knochenwachstum.
  15. Skelett-Plattierungs-System gemäß Anspruch 14, wobei die fusionsfördernde Substanz mindestens eines von Knochen, knochenmorphogenetischem Protein, Hydroxylapatit und Hydroxylapatit-Trikalzium-Phosphat aufweist.
  16. Skelett-Plattierungs-System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Platte zumindest teilweise resorbierbar ist.
  17. Skelett-Plattierungs-System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche in Kombination mit einem Knochentransplantat.
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