DE102004006746B3 - Bone screw for attaching bone plate in bone surgery has deformation section between threaded section screwed into bone and clamp section of shaft fitting through hole in bone plate - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Knochenschraube zur Verbindung einer Knochenplatte mit einem Knochen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a bone screw for connecting a bone plate with a bone according to the generic term of claim 1.
In der Knochenchirurgie werden seit langem, insbesondere zum Verbinden einzelner Knochenstücke nach einer Fraktur, Knochenplatten verwendet, die die einzelnen Knochenstücke zueinander fixieren. Auch nach dem Entfernen einzelner Knochenstücke, beispielsweise wegen eines Tumors, werden die verbleibenden Knochenstücke mittels Knochenplatten in ihrer gewünschten Ausrichtung zueinander gehalten. Der durch die Entfernung von Knochenmaterial zwischen den Knochenstücken entstandene Zwischenraum kann dann durch Knochenplatten überbrückt werden. Diese Knochenplatten werden in der Regel durch Knochenschrauben an den jeweiligen Knochenstücken befestigt.In Bone surgery has been around for a long time, especially for bonding individual pieces of bone after a fracture, bone plates used the individual bone pieces fix each other. Even after removing individual pieces of bone, for example because of a tumor, the remaining pieces of bone by means of Bone plates in their desired Aligned to each other. By the removal of bone material between the pieces of bone resulting gap can then be bridged by bone plates. These bone plates are usually made by bone screws on the respective pieces of bone attached.
Zur Befestigung dieser Knochenplatten an den einzelnen Knochenstücken dienen dabei Knochenschrauben, die zum Einen einen Gewindebereich zum Einschrauben in das jeweilige Knochenstück und zum Anderen einen Schaft aufweisen, wobei der Schaft durch die jeweilige Knochenplatte hindurchgeführt wird und mit dieser in Kontakt steht.to Attachment of these bone plates to the individual bone pieces serve while bone screws, on the one hand a threaded area for screwing into the respective bone piece and on the other hand have a shaft, wherein the shaft through the respective bone plate is passed and with this in Contact stands.
Sollen bei einer Operation zwei oder mehrere Knochenstücke miteinander verbunden werden, so wird üblicher Weise zunächst die Knochenplatte angepasst und aufgelegt, dann eine Bohrung in den Knochen durch ein Schraubenloch der Knochenplatte eingebracht, und dann die Knochenschraube durch das Schraubenloch hindurch in das Bohrloch im Knochen eingeschraubt. Vor dem Einschrauben der Knochenschraube kann hier auch noch ein Gewinde in das Bohrloch des Knochens geschnitten werden.Should In an operation, two or more pieces of bone are connected together, so becomes more common Way first the bone plate adjusted and placed, then a hole in inserted the bone through a screw hole of the bone plate, and then the bone screw through the screw hole in screwed the hole in the bone. Before screwing in the Bone screw can also be a thread in the hole here of the bone.
Um ein Verrutschen der Knochenplatte oder Bewegungen der Knochenplatte gegenüber der Knochenschraube zu verhindern, kann die Knochenplatte an der Knochenschraube verklemmt werden. Ein solches Verrutschen der Knochenplatte kann dann vorkommen, wenn sich die Verschraubung der Knochenplatte lockert, beispielsweise wenn sich die Knochenplatte auf grund hoher Belastungen in den Knochen einsenkt oder Knochenmaterial unterhalb der Knochenplatte resorbiert wird.Around a slipping of the bone plate or movements of the bone plate across from To prevent the bone screw, the bone plate on the Bone screw to be clamped. Such slipping of the bone plate can happen when the screw connection of the bone plate loosens, for example, when the bone plate on reason high Lowering burdens in the bones or bone below the bone plate is resorbed.
Eine
entsprechende Verklemmung der Knochenschraube mit der Knochenplatte
ist beispielsweise in der
Nachteilig an dieser Lösung ist, dass die Zungen des Schraubenkopfes im Bereich des Schraubenloches beim Verspreizen der Zungen nur entlang einer Linie bzw. eines sehr schmalen Bereiches mit dem Schraubenloch in Kontakt treten. Dadurch ist die Halte- und Reibkraft des Klemmbereichs im Schraubenloch begrenzt.adversely at this solution is that the tongues of the screw head in the area of the screw hole when splaying the tongues only along a line or a very narrow area with the screw hole in contact. Thereby is the holding and frictional force of the clamping area in the screw hole limited.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, die Verbindung zwischen der Knochenschraube und der Knochenplatte zu verbessern.task The present invention is therefore the connection between the Bone screw and bone plate to improve.
Dies wird durch eine Knochenschraube zur Verbindung einer Knochenplatte mit einem Knochen gemäß dem Anspruch 1 erreicht.This is by a bone screw for connecting a bone plate with a bone according to the claim 1 reached.
Die Knochenschraube weist dabei einen Gewindebereich zum Einschrauben in den Knochen und einen Schaft zum Einführen in ein Schraubenloch der Knochenplatte auf, wobei der Schaft einen in seinem Abstand zur Schraubenachse veränderbaren Klemmbereich zur Verklemmung im Schraubenloch der Knochenplatte aufweist. Erfindungsgemäß weist der Schaft zwischen dem Gewindebereich und dem Klemmbereich mindestens einen Verformungsbereich mit einer gegenüber dem Klemmbereich höheren Flexibilität auf. Bei der Schraube handelt es sich insbesondere um eine Spongiosaschraube für die Plattenosteosynthese.The Bone screw has a threaded area for screwing in the bones and a shaft for insertion into a screw hole of the bone plate on, wherein the shaft one in its distance from the screw axis changeable clamping area has to clamp in the screw hole of the bone plate. According to the invention, the Shaft between the threaded area and the clamping area at least a deformation area with a higher flexibility compared to the clamping area. at the screw is in particular a spongiosa screw for plate osteosynthesis.
Durch diesen Verformungsbereich wird erreicht, dass eine im Wesentlichen vollflächige Anlage des Klemmbereiches bzw. einer Klemmfläche des Klemmbereichs im Schraubenloch stattfindet. Auf diese Weise wird die Verspannung und die Reibung zwischen der Knochenschraube und der Knochenplatte im Klemmbereich verbessert, wodurch eine höhere Festigkeit der Verbindung erreicht wird.By This deformation range is achieved in that a substantially all-over Installation of the clamping area or a clamping surface of the clamping area in the screw hole takes place. In this way, the tension and the friction between improved bone screw and bone plate in the clamping area, causing a higher Strength of the connection is achieved.
Durch die erhöhte Flexibilität des Verformungsbereichs wird erreicht, dass sich der Schaft bevorzugt in diesem Verformungsbereich verformt, wenn eine Kraft auf den Klemmbereich ausgeübt wird. Der Klemmbereich wird dadurch in einem gewissen Maße vom restlichen Schaft entkoppelt und kann sich daher im Wesentlichen unabhängig vom übrigen Schaft ausrichten.By the increased flexibility of the deformation range is achieved that the shaft is preferred deformed in this deformation area when a force on the clamping area is exercised. The clamping area is thereby to some extent from the rest Shaft decoupled and can therefore be essentially independent of the remaining shaft align.
Die Ausbildung des Verformungsbereiches kann auf unterschiedliche Weise vorgenommen werden. Vorteilhaft weist der Schaft im Verformungsbereich eine gegenüber dem Klemmbereich geringere Materialstärke und insbesondere einen geringeren Umfang auf. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Verformungsbereich mindestens eine im Schaft angeordnete Rille aufweist. Der Schaft kann aber auch eine den Schaft umfassende, ringförmige Ausnehmung aufweisen. Weiterhin kann der Schaft auch eine den Schaft umfassende Einschnürung aufweisen. Wesentlich ist hier, dass im Bereich des Verformungsbereiches eine geringere Materialstärke vorgesehen ist, so dass im Verformungsbereich eine gegenüber dem Klemmbereich höhere Elastizität des Schaftes vorliegt. Durch diesen Bereich geringerer Materialstärke bzw. höherer Elastizität wird erreicht, dass sich der Schaft im Klemmbereich beim Verspreizen bzw. Verklemmen vollflächig an das Schraubenloch anlegen kann.The formation of the deformation range can be made in different ways. Advantageously, the shank in the deformation region has a smaller height than the clamping region Material strength and in particular a smaller extent. This can be achieved, for example, in that the deformation region has at least one groove arranged in the shank. However, the shaft can also have an annular recess which surrounds the shaft. Furthermore, the shaft can also have a neck which comprises the shank. It is essential here that a smaller material thickness is provided in the region of the deformation region, so that in the deformation region there is a higher elasticity of the shank relative to the clamping region. By this region of lesser material thickness or higher elasticity is achieved that the shank in the clamping area when spreading or jamming can create the entire surface of the screw hole.
Eine kompakte Ausführung der. Knochenschraube kann dadurch erreicht werden, dass sich der Verformungsbereich direkt an den Klemmbereich anschließt.A compact design of the. Bone screw can be achieved by the fact that Deformation connects directly to the clamping area.
Eine vorteilhafte Ausführung der Knochenschraube ergibt sich dadurch, dass der Schaft im Klemmbereich mindestens eine im Wesentlichen zylindermantelsegmentförmige und in ihrem Abstand zur Schraubenachse variierbare Klemmfläche zur Verklemmung im Schraubenloch der Knochenplatte aufweist. Der Verformungsbereich kann dabei derart ausgebildet sein, dass mindestens eine Klemmfläche bei unterschiedlichen Abständen von der Schraubenachse eine im Wesentlichen konstante Orientierung relativ zur Schraubenachse aufweist. Hierdurch wird erreicht, dass auch bei Verspreizen der Knochenschraube eine vollflächige Anlage am Schraubenloch erreicht wird. Dies kann insbesondere dann erreicht werden, wenn die mindestens eine Klemmfläche eine im Wesentlichen zur Schraubenachse parallele Orientierung aufweist. Die Bohrungen der Knochenplatte sind üblicherweise parallel zur Schraubenachse ausgeführt, so dass eine konstant parallele Ausrichtung der Klemmfläche zur Schraubenachse eine vollflächige Anlage der Klemmfläche an dem Schraubenloch bewirkt. Mit Vorteil ist der Verformungsbereich derart ausgebildet, dass mindestens eine Klemmfläche beim Verklemmen in einem Schraubenloch der Knochenplatte im Wesentlichen vollflächig zur Anlage bringbar ist.A advantageous embodiment The bone screw results from the fact that the shaft in the clamping area at least one substantially cylinder jacket segment-shaped and in their distance from the screw axis variable clamping surface for clamping having in the screw hole of the bone plate. The deformation area can be designed such that at least one clamping surface at different distances from the screw axis, a substantially constant orientation relative to the screw axis. This will achieve that as well when spreading the bone screw, a full-surface contact with the screw hole is achieved becomes. This can be achieved in particular if the at least a clamping surface has an orientation substantially parallel to the screw axis. The holes of the bone plate are usually made parallel to the screw axis, so that a constant parallel alignment of the clamping surface to Screw axis a full-surface Installation of the clamping surface effected at the screw hole. Advantageous is the deformation range formed such that at least one clamping surface when jammed in a Screw hole of the bone plate substantially the entire surface to Plant can be brought.
Eine leichte und stabile Knochenschraube wird dadurch erreicht, dass der Schaft einen Hohlraum aufweist. Zur Herstellung des Verformungsbereiches kann die Wanddicke des Schaftes im Verformungsbereich geringer sein, als im Klemmbereich. Diese geringere Wanddicke kann dabei sowohl auf der Außenseite des Schaftes, als auch als Materialaussparung innerhalb des Hohlraumes vorgesehen sein.A Lightweight and stable bone screw is achieved by that the shaft has a cavity. For the production of the deformation range the wall thickness of the shank may be smaller in the deformation area, as in the clamping area. This smaller wall thickness can both on the outside the shaft, as well as material recess within the cavity be provided.
Vorteilhaft kann ein Spreizmittel zum Verändern des Abstandes des Klemmbereiches von der Schraubenachse in den Hohlraum des Schaftes eingeführt werden. Dieses Spreizmittel kann dabei beispielsweise eine Spreizschraube sein, die einen konusförmigen Kopf aufweist.Advantageous may be a spreading agent for changing the distance of the clamping area of the screw axis in the cavity introduced the shaft become. This spreading means may for example be an expansion screw be that a cone-shaped Head has.
Um den Abstand des Klemmbereiches bzw. der Klemmfläche von der Schraubenachse einfach variieren zu können, ist es vorteilhaft, mindestens einen im Wesentlichen in Richtung der Schraubenachse verlaufenden Schlitz im Schaft vorzusehen. Durch einen solchen Schlitz wird der Schaft im Bereich des Schraubkopfes bzw. des Klemmbereichs in mehrere, von einander unabhängige Teile unterteilt. Diese Teile können dann einfacher nach außen verschoben bzw. verspreizt werden. Vorteilhaft ist hierbei, wenn der mindestens eine Schlitz den Verformungsbereich schneidet. Hierdurch ist ein einfaches Verändern des Abstandes des Klemmbereichs von der Schraubenachse möglich. Auch der im Verformungsbereich vorgesehene Teil des Schaftes kann so einfach verschoben werden.Around the distance of the clamping area or the clamping surface of the screw axis easy to vary, it is advantageous to have at least one substantially in the direction Provide the screw axis extending slot in the shaft. Through a Such a slot, the shaft in the region of the screw head or of the clamping area divided into several independent parts. These Parts can then easier to the outside be moved or spread. It is advantageous if the at least one slot intersects the deformation region. hereby is a simple change the distance of the clamping area of the screw axis possible. Also the provided in the deformation portion of the shaft can so just be moved.
Mit Vorteil weist die Knochenschraube Titan, Kunststoff, Stahl und/oder andere metallische Werkstoffe und/oder Werkstofflegierungen auf.With Advantage has the bone screw titanium, plastic, steel and / or other metallic materials and / or material alloys.
Die grundlegende Idee der Erfindung ist also, dass durch das Vorsehen eines Verformungsbereiches der Klemmbereich bzw. eine Klemmfläche des Klemmbereiches im Wesentlichen vollflächig an einem Schraubenloch zur Anlage bringbar ist. Der Klemmbereich ist aufgrund des Verformungsbereiches gegenüber dem restlichen Schaft in einem gewissen Bereich in seiner Orientierung veränderbar bzw. von diesem in seiner Orientierung unabhängig. Der Verformungsbereich lässt also zu, dass der Klemmbereich beim Verspannen bzw. Verpressen mit dem Schraubenloch sich vollständig an das Schraubenloch anlegen bzw. anschmiegen kann.The basic idea of the invention is thus that by providing a deformation region of the clamping region or a clamping surface of the clamping region essentially full surface can be brought to a screw hole to the plant. The clamping area is due to the deformation range compared to the remaining shaft in a certain range in its orientation changeable or independent of this in its orientation. The deformation area so lets to that the clamping area during clamping or pressing with the Screw hole completely create or cling to the screw hole.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen der Figuren näher erläutert.The The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings of the figures.
Es zeigen:It demonstrate:
In
der
Die
Knochenschraube
Die
Knochenschraube
Um
die Knochenplatte
Im
Bereich des Schaftes
In
Dabei
ist zum Vergleich mit den strichpunktierten Linien
Der
Klemmbereich
Diese
Ausrichtung wird dadurch erreicht, dass die Klemmfläche
Hierbei
ist zu sehen, dass der Klemmbereich
In
In
Weiterhin
ist das Gewinde
Die
Knochenschraube
In
den
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DE200410006746 DE102004006746B3 (en) | 2004-02-06 | 2004-02-06 | Bone screw for attaching bone plate in bone surgery has deformation section between threaded section screwed into bone and clamp section of shaft fitting through hole in bone plate |
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