Die Erfindung bezieht sich auf ein Hilfsmittel für die Osteosynthese nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an aid for theOsteosynthesis according to the preamble of claim 1.
Zweck der Behandlung von Knochenbrüchen ist die Stabilisierung der Bruchstücke. Diese kann mit verschiedenen Hilfsmitteln erreicht werden. Die hier interessierenden Osteosynthesehilfsmittel haben einen Durchgangslöcher aufweisenden Kraftträger zum Überbrücken von Knochenfragmenten und Schrauben zum Einschrauben in die Durchgangslöcher und in die Knochenfragmente, um die Knochenfragmente mit dem Kraftträger zu verbinden. Hierzu gehören Platten, Fixateure und Marknägel, die über Schrauben mit den Kno chenfragmenten verbunden werden. Marknägel sind grundsätzlich auch ohne Schrauben einsetzbar, stabilisieren die Fraktur jedoch erst durch den Einsatz von Verriegelungsschrauben in besonderem Maße gegen Drehbelastung und Verkürzung.The purpose of treating broken bones is stabilifragmentation. This can be done with differentAids can be achieved. Those interested hereOsteosynthesis aids have through holesPointing force carrier for bridging bone fragmentsand screws for screwing into the through holesand into the bone fragments, using the bone fragmentsto connect the force carrier. This includes plates,Fixators and intramedullary nails over screws with the kno fragments. Intramedullary nails are fundamentalcan also be used without screws, stabilize theFracture, however, only through the use of lockingscrew against torsional loads and Verreduction.
Bei diesen Osteosynthesehilfsmitteln ist es wünschenswert, die Fragmente durch Festsetzen der Schrauben im Kraftträger an einer Lageänderung unter Belastung zu hindern. Außerdem ist vorteilhaft, die Schrauben unter Verschiedenen Winkeln in die Durchgangslöcher des Kraftträgers eindrehen zu können, beispielsweise um Zielfehler beim Setzen distaler Verriegelungsschrauben eines Marknagels aus zugleichen oder um die Schrauben optimal auf die Fragmente auszurichten.With these osteosynthesis aids, it is desirablethe fragments by tightening the screws in the Kraftträto prevent a change of position under load.It is also advantageous to use different screwsNEN angles in the through holes of the power carrierto be able to turn, for example, about target errors when settingdistal locking screws of an intramedullary nailsame or around the screws optimally on the fragmentsalign.
Aus der DE 43 43 117 A1 ist ein Osteosynthesehilfsmittel der eingangs genannten Art bekannt, das eine Knochenplatte und mindestens eine Knochenschraube aufweist. Diese haben bevorzugt sphärische Sitzflächen, die eine gegenseitige Ausrichtung unter verschiedenen Winkeln ermöglichen, wobei die Sitzfläche der Knochenschraube an der Unterseite eines Schraubenkopfes ausgebildet sein kann. Außerdem hat zumindest eine Sitzfläche ein vorgeformtes Gewinde, welches beim Eindrehen unter Materialumformung Gewindeverbindung mit der anderen Sitzfläche herstellt, wodurch die Schraube in ihrem Einschraubwinkel an der Platte gesichert wird. Das Gewindeformen durch Eindrehen der Schrauben kann jedoch sehr kraftraubend sein und die Operation beeinträchtigen. Bei Fertigung der Schraube aus einem härteren und der Platte aus einem weicheren Material oder umgekehrt ist zwar das Eindrehen erleichtert, jedoch sind die mechanischen Eigenschaften des Osteosynthesehilfsmittels ungünstig eingeschränkt.DE 43 43 117 A1 is an osteosynthesis aidof the type mentioned that a bone plateand has at least one bone screw. Have thisprefers spherical seats that are mutualAllow alignment at different angles, wherethe seat of the bone screw at the bottom of aScrew head can be formed. In addition, at leastleast a seat a pre-formed thread, whichwhen screwing in under material forming threaded connection with the other seat, causing the screwis secured in its screw-in angle on the plate.The thread forming by screwing in the screws can eachbe very exhausting and affect the operationterm. When manufacturing the screw from a harder andthe plate is made of a softer material or vice versascrewing in is easier, but the mechaniproperties of the osteosynthesis aidlimited.
Aus der DE 43 41 677 C1 ist ein Verriegelungsnagel für die Versorgung von Knochenfrakturen mit einem länglichen Körper bekannt, der am vorderen Ende abgerundet ist und ein proximales Einschlagende aufweist. Im Verlauf des länglichen Körpers sind Querbohrungen zur Aufnahme jeweils einer Knochenschraube angeordnet. Der längliche Körper besteht aus Vollmaterial und weist zumindest an einer Seite jeder Querbohrung eine trichterförmige Öffnung auf, die das Einsetzen und Einschrauben der Knochenschrauben erleichtert. Zwischen trichterförmigen Öffnungen einer Querbohrung kann ein Ringsteg vorgesehen sein, der ein Gewinde zum Eindrehen einer Knochenschraube aufweist oder in den eine selbstschneidende Knochenschraube eindrehbar ist, um eine Verbindung zwischen Knochenschraube und Verriegelungsnagel zu schaffen, die sich nicht unbeabsichtigt löst. Bei Ein satz bevorzugter Materialien ist das Herstellen der Verbindung ebenfalls kraftraubend und beeinträchtigt die Operation.DE 43 41 677 C1 is a locking nail for theTreatment of bone fractures with an elongated bodyper known, which is rounded at the front end and ahas proximal impact end. In the course of the längliChen body are cross holes for receiving one eachBone screw arranged. The elongated body existsmade of solid material and faces at least on one sideCross bore a funnel-shaped opening that the oneset and screwing in the bone screws easier.Can between a funnel-shaped openings of a cross holean annular web can be provided which has a thread for insertionhen has a bone screw or in oneself-tapping bone screw can be screwed in to aConnection between the bone screw and the locking nailto create that does not unintentionally come off. At on set of preferred materials is the manufacture of the verbinding also exhausts and affects theSurgery.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Osteosynthesehilfsmittel mit in einem Kraftträger festsetzbaren Schrauben zu schaffen, bei dem das Eindrehen der Schrauben erleichtert ist, ohne die mechanischen Eigenschaften des Osteosynthesehilfsmittels zu beeinträchtigen.Proceeding from this, the object of the invention isan osteosynthesis aid with in a force carrierfixable screws to create where screwingthe screw is relieved without the mechanical eggproperties of the osteosynthesis aidgene.
Die Aufgabe wird durch ein Osteosynthesehilfsmittel mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Hilfsmittels sind in den Unteransprüchen angegeben.The task is performed using an osteosynthesis aidsolved the features of claim 1. Advantageous AusgeEvents of the aid are in the subclaimsspecified.
Das erfindungsgemäße Osteosynthesehilfsmittel hat lediglich im Bereich des mindestens einen Durchgangsloches des Kraftträgers eine verringerte Härte und ist im übrigen in einer den mechanischen Anforderungen entsprechenden Härte ausgeführt. Dabei ist die Härtereduzierung im Durchgangs lochbereich so optimiert, daß zum einen das Einformen des Gewindes durch Eindrehen der Schraube erleichtert und zum anderen das Festsetzen der Schraube im eingeformten Gewinde in dem erforderlichen Maße sichergestellt ist. So kön nen bei Verwendung von Reintitan der Bereich verringerter Härte den Härtegrad 1 (entspricht 0,2 Gew.-% Sauerstoffgehalt) oder einen niedrigeren Härtegrad (z. B. 0,07 Gew.-% Sauerstoffanteil) und der übrige Bereich des Kraftträgers den Härtegrad 4 oder einen höheren Härtegrad haben. Die Härte der Schraube kann der größeren Härte des Kraftträgers entsprechen. Bei einem Osteosynthesehilfsmittel mit mehreren Durchgangslöchern können deren Umgebungsbereiche und die einzusetzenden Schrauben jeweils entsprechend ausgeführt sein.The osteosynthesis aid according to the invention is singleLich in the area of at least one through hole of thePower carrier a reduced hardness and is otherwise ina hardness corresponding to the mechanical requirementsexecuted. The hardness is reduced in the passageHole area optimized so that the molding of theThread by lightening the screw and toothers fixing the screw in the molded-in threadde is ensured to the extent necessary. So can the range is reduced when using pure titaniumHardness grade 1 (corresponds to 0.2% by weight oxygenhold) or a lower degree of hardness (e.g. 0.07% by weightOxygen content) and the rest of the area of the force carrierhave degree of hardness 4 or a higher degree of hardness. TheHardness of the screw can be the greater hardness of the Krafttragers correspond. With an osteosynthesis aid withSeveral through holes can have their surrounding areasand the screws to be used accordinglybe led.
Der Bereich verringerter Härte kann von einem Inlay, d. h. von einem Einsatz gebildet sein, der am Umfang vom Grundmaterial des Kraftträgers umgeben ist. Er kann aber auch von einem Kern gebildet sein, der in das Grundmaterial des Kraftträgers eingebettet ist. Dabei kann ein Inlay oder Kern einem oder mehreren Durchgangslöchern zugeordnet sein. Diese Ausgestaltungen begünstigen eine solide Ausführung des Osteosynthesehilfsmittels, insbesondere Marknagels
Bei Einsatz von Reintitan können Inlay oder Kern aus weicherem Reintitan durch Diffusionsschweißen und/oder Elektronenstrahlschweißen mit dem Grundmaterial aus härterem Reintitan verbunden werden. Hierdurch wird ein homogenes  Werkstück erreicht, daß lediglich bereichsweise verschiedene Härtegrade aufweist.The area of reduced hardness can be formed by an inlay, that is to say by an insert which is surrounded on the circumference by the base material of the force carrier. However, it can also be formed by a core which is embedded in the base material of the force carrier. An inlay or core can be assigned to one or more through holes. These configurations favor a solid implementation of the osteosynthesis aid, in particular Mark nagels
 When using pure titanium, the inlay or core made of softer pure titanium can be connected to the base material made of harder pure titanium by diffusion welding and / or electron beam welding. As a result, a homogeneous workpiece is achieved that only has different degrees of hardness in some areas.
Außer Reintitan können rostfreier Stahl bzw. ein - gegebenenfalls resorbierbarer - Kunststoff zum Einsatz kommen.In addition to pure titanium, stainless steel can be usedif necessary, absorbable - plastic are used.
Zum weiteren Erleichtern des Gewindeformens kann das Osteosynthesehilfsmittel einen bolzenförmigen Vorformer haben, der in Knochenbohrungen ausrichtbar ist und ein Außengewinde zum Vorformen eines Gewindes im Durchgangsloch aufweist. Nach Anwenden des Vorformers wird das Gewinde durch Eindrehen der Schraube fertiggeformt.This can further facilitate thread formingOsteosynthesis aid a bolt-shaped preformerhave, which can be aligned in bone holes and aExternal thread for preforming a thread in the passagehas hole. After applying the preform, the Gewinch fully formed by screwing in the screw.
Das Durchgangsloch kann zu mindestens einer Seite des Kraftträgers hin aufgeweitet sein, um verschiedene Winkelausrichtungen der Schraube zum Kraftträger zu begünstigen. Aus demselben Grunde kann das Durchgangsloch am Übergang einer Aufweitung in einem Gewindebereich gerundet sein.The through hole can on at least one side of thePower carrier to be expanded to different anglesto favor alignments of the screw to the force carrier.For the same reason, the through hole at the transitionan expansion in a threaded area.
Bei dem Kraftträger kann es sich um einen Marknagel handeln und die Schrauben kann eine Verriegelungsschraube sein. Der Kraftträger kann aber auch eine Knochenplatte und die Schraube eine Knochenschraube sein. Die Erfindung kann insbesondere bei einem System gemäß DE 43 43 117 A1 zur Anwendung kommen.The force carrier can be an intramedullary nailand the screws can be a locking screwbe. The force carrier can also be a bone plateand the screw will be a bone screw. The inventioncan in particular in a system according to DE 43 43 117 A1come into use.
Im Rahmen der Erfindung kann das mindestens eine Durchgangsloch im Grundmaterial der Schraube ausgebildet und mit einem Innengewinde als Formgewinde ausgebildet sein, wobei ein Schraubenbolzen in das Durchgangsloch unter Formen eines Außengewindes an seinem Mantel eindrehbar ist und der Schraubenbolzen außen einen Bereich verringerter Härte hat, der das Einformen des Gewindes erleichtert und das Festsetzen des Schraubenbolzens in dem eingeformten Gewinde sicherstellt. Bei dem Bereich verringerter Härte kann es sich insbesondere um eine Hülse oder um eine Schale handeln, die mit dem härteren Grundmaterial eines Schraubenbolzens oder der Unterseite des Kopfes eines Schraubenbolzens verbunden ist.In the context of the invention, the at least one throughhole formed in the base material of the screw andbe designed with an internal thread as a form thread,with a bolt in the through hole under Formen of an external thread is screwed into his jacketand the bolt reduced an area outsideHardness, which facilitates the forming of the thread andfixing the bolt in the moldedThread ensures. In the area of reduced hardnesscan in particular be a sleeve or a Schale deal with the harder base material of aBolt or the bottom of a headBolt is connected.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention is described below based on the description ofEmbodiments with reference to the accompanyingDrawings explained in more detail. The drawings show:
Fig. 1 einen Marknagel mit Verriegelungsschrauben in einem Röhrenknochen im schematischen Längsschnitt;FIG. 1shows an intramedullary nail with locking screws in a tubular bone in schematic longitudinal section;
Fig. 2 vergrößerter Ausschnitt II derFig. 1;Fig. 2 enlarged section II ofFig. 1;
Fig. 3 eine Knochenplatte mit Knochenschraube an einem Röhrenknochen in schematischem Längsschnitt;Figure 3 is a bone plate with bone screw to a long bone in schematic longitudinalsection.
Fig. 4 die Knochenplatte gemäßFig. 3 in der Draufsicht;Fig. 4is the bone plate ofFigure 3 in planview.
Fig. 5 einen Vorformer für die Knochenplatte gemäßFig. 3 und 4 in Seitenansicht.Fig. 5 is a preformer for the bone plate ofFIG. 3 and 4 in side view.
GemäßFig. 1 hat ein Röhrenknochen1 eine Fraktur2, die von einem Marknagel3 überbrückt wird. Der Marknagel3 ist auf beiden Seiten der Fraktur2 über jeweils zwei Verriegelungsschrauben4 mit den Fragmenten verbunden.According toFig. 1 has a long bone fracture12, which is bridged by an intramedullary nail.3 The intramedullary nail3 is connected on both sides of the fracture2 via two locking screws4 with the fragments.
Für jede Verriegelungsschraube4 hat der Marknagel3 ein Durchgangsloch5, das zu beiden Seiten hin trichterförmige Aufweitungen6 und in der Mitte einen Gewindebereich7 hat, wobei die Übergänge8 zwischen den Aufweitungen und dem Gewindebereich7 gerundet sind (nur inFig. 1 oben und inFig. 2 im Detail dargestellt). Die Durchgangslöcher5 sind in Inlays9 ausgebildet, die an ihrem zylindrischen Außenumfang10 mit dem Grundmaterial11 des Marknagels3 verbunden sind. Der Marknagel3 besteht aus Reintitan, wobei das Grundmaterial11 den Härtegrad3 und die Inlays9 den Härtegrad1 haben. Die Inlays9 sind durch Diffusionsschweißen oder Elektronenstrahlschweißen mit dem Grundmaterial11 verbunden.For each locking screw4 , the intramedullary nail3 has a through hole5 , which has funnel-shaped widenings6 on both sides and a threaded region7 in the middle, the transitions8 between the widenings and the threaded region7 being rounded (only inFIG. 1 above and shown in detail inFig. 2). The through holes5 are formed in inlays9 , which are connected on their cylindrical outer circumference10 to the base material11 of the intramedullary nail3 . The intramedullary nail3 consists of pure titanium, where the base material11 has the degree of hardness3 and the inlays9 have the degree of hardness1 . The inlays9 are connected by diffusion welding or electron beam welding to the basic material11 .
Die Verriegelungsschrauben4 sind ebenfalls aus Reintitan mit dem Härtegrad4 gefertigt und besonders einfach in das weichere Material der Durchgangslöcher5 eindrehbar. Aufgrund der Ausgestaltung der Durchgangslöcher5 sind sie in verschiedenen Winkelausrichtungen zum Marknagel3 einschraubbar. Das ist insbesondere beim Setzen der Verriegelungsschrauben4 im distalen Bereich mittels eines Zielgerätes von Vorteil. Die Verriegelungsschrauben4 haben ein durchgehendes Gewinde12 mit konstanter Steigung, das beim Eindrehen ein Gewinde sowohl in eine Vorbohrung des Knochens1 als auch in ein Durchgangsloch5 des Marknagels3 formt. Dabei setzt sich die Verriegelungsschraube4 in Knochen1 und Marknagel3 fest, wodurch sich eine besonders winkel-, aber auch besonders längs- und biegestabile Verbindung ergibt.The locking screws4 are also made of pure titanium with the degree of hardness4 and can be screwed particularly easily into the softer material of the through holes5 . Due to the design of the through holes5 , they can be screwed in different angular orientations to the intramedullary nail3 . This is particularly advantageous when setting the locking screws4 in the distal region by means of a target device. The locking screws4 have a continuous thread12 with a constant pitch, which forms a thread when screwed in both in a pilot hole of the bone1 and in a through hole5 of the intramedullary nail3 . The locking screw4 is fixed in bone1 and intramedullary nail3 , which results in a special angular but also particularly longitudinal and bending-stable connection.
Der Außendurchmesser des Gewindes12 kann zum Einschraubende der Verriegelungsschrauben4 hin ansteigen, um das Gewindeformen zu unterstützen.The outer diameter of the thread12 can increase towards the screw-in end of the locking screws4 in order to support the thread forming.
GemäßFig. 3 ist an einem gebrochenen Röhrenknochen1 eine Knochenplatte13 mittels Knochenschrauben14 fixiert. Die Knochenplatte13 hat für jede Knochenschraube14 ein Durchgangsloch15, das ebenfalls in einem Inlay16 ausgebildet ist. Das Inlay16 aus einem verhältnismäßig weichen Reintitan ist an seinem zylindrischen Mantel17 durch Dif fusionsschweißen mit einem Grundmaterial18 aus einem härteren Reintitan der Knochenplatte13 verbunden. Das Durchgangsloch15 ist zur Außenseite der Knochenplatte13 hin trichterförmig aufgeweitet. Die Wandstärke des Inlays beträgt oben typischerweise zwischen 1 bis 4 mm, vorzugsweise 2 mm.According toFIG. 3, a bone plate13 is fixed to a broken tubular bone1 by means of bone screws14 . The bone plate13 has a through hole15 for each bone screw14 , which is also formed in an inlay16 . The inlay16 made of a relatively soft pure titanium is fusion-welded to its cylindrical jacket17 by diff with a base material18 made of a harder pure titanium of the bone plate13 . The through hole15 is funnel-shaped towards the outside of the bone plate13 . The wall thickness of the inlay is typically between 1 to 4 mm, preferably 2 mm above.
Die Knochenschraube14 hat an ihrem Schaft19 ein Außengewinde20 zum Formen eines Gewindes in eine Vorbohrung des Knochens1. Außerdem hat sie einen Kopf21 mit einer sphärischen Unterseite22, an der ein Schneidgewinde23 angeordnet ist. Die Steigung des Gewindes23 ist kleiner als die des Gewindes20 und beträgt z. B. 1,4 mm gegenüber 1,8 mm. Es können jedoch auch identische Gewindesteigungen an Kopf21 und Schaft19 vorhanden sein. Die Knochenschraube14 hat denselben Härtegrad wie das Grundmaterial18 der Knochenplatte13, beispielsweise den Härtegrad4. Die Inlays16 haben typischerweise den Härtegrad 1.The bone screw14 has on its shaft19 a Außenge thread20 for forming a thread in a pilot hole of the bone.1 In addition, it has a head21 with a spherical underside22 on which a cutting thread23 is arranged. The pitch of the thread23 is smaller than that of the thread20 and is z. B. 1.4 mm versus 1.8 mm. However, there may also be identical thread pitches on head21 and shaft19 . The bone screw14 has the same degree of hardness as the base material18 of the bone plate13 , for example the degree of hardness4th The inlays16 typically have a degree of hardness 1.
Die härtere Knochenschraube14 läßt sich verhältnismäßig einfach eindrehen, wobei sowohl in den Knochen1 als auch in das Inlay16 ein Gewinde geformt wird. Aufgrund der Gestaltung von Durchgangsloch15 und Schraubenkopf21 sind verschiedene Winkelausrichtungen der Knochenschraube14 zur Knochenplatte13 möglich. Schließlich setzt sich die Knochenschraube14 in den geschnittenen Gewinden fest. Aufgrund der unterschiedlichen Gewindesteigungen ist dann die Knochenplatte13 mit dem Knochen1 verspannt.The harder bone screw14 can be screwed in relatively easily, a thread being formed both in the bone1 and in the inlay16 . Due to the design of through hole15 and screw head21 , various angular orientations of the bone screw14 to the bone plate13 are possible. Finally, the bone screw14 settles in the cut threads. Because of the different thread pitches, the bone plate13 is then clamped to the bone1 .
Zum weiteren Erleichtern des Eindrehens der Schraube14 kann das Gewinde im Inlay16 vorgeformt werden. Hierfür kommt ein Vorformer24 gemäßFig. 5 zum Einsatz, der mit einem bolzenförmigen und gewindefreien Abschnitt25 in das Durchgangsloch15 und in eine Vorbohrung größeren Durchmessers des Knochens1 einführbar ist und der mit einem Vorformgewinde26 am anderen Ende ein Gewinde in das Inlay16 vorformt. Danach wird das Gewinde durch Eindrehen der Knochenschraube14 fertiggeschnitten.To further facilitate screwing in of the screw14 , the thread in the inlay16 can be preformed. For this purpose, a preformer24 according toFIG. 5 is used, which can be inserted with a bolt-shaped and thread-free section25 into the through hole15 and into a pre-drilled hole with a larger diameter of the bone1 and which has a thread in front of it with a form thread26 at the other end Inlay16 preformed. Then the thread is cut by screwing in the bone screw14 .
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