WO2004086989A1 - Bone screw comprising angle-variable fixing means - Google Patents

Bone screw comprising angle-variable fixing means Download PDF

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WO2004086989A1
WO2004086989A1 PCT/CH2003/000215 CH0300215W WO2004086989A1 WO 2004086989 A1 WO2004086989 A1 WO 2004086989A1 CH 0300215 W CH0300215 W CH 0300215W WO 2004086989 A1 WO2004086989 A1 WO 2004086989A1
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bone
bone screw
longitudinal axis
nut
locking means
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PCT/CH2003/000215
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Chad Munro
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Stratec Medical Ag
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/683—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin comprising bone transfixation elements, e.g. bolt with a distal cooperating element such as a nut

Definitions

  • the invention relates to a device for the fixation of bones or bone fragments, according to the preamble of patent claim 1.
  • a bone screw which can be fixed in the bone by means of a nut resting on the bone surface opposite the screw head, is known from US 3,489,143 HALLORAN.
  • This known bone screw has the disadvantage that the nut has a fixed support that is orthogonal to the longitudinal axis of the bone screw, so that angulations of the bone surface with respect to the longitudinal axis lead to a one-sided or even point-shaped support of the nut.
  • the invention seeks to remedy this.
  • the invention has for its object to provide a bone screw with locking means which have a variable angle with respect to the longitudinal axis of the bone screw support.
  • the invention solves this problem with a device for the fixation of bones or bone fragments, which has the features of claim 1.
  • the locking means can be screwed onto the external thread of the bone screw, whereby the number of necessary parts can be reduced to a minimum.
  • the surface defines a surface that can be adjusted relative to the longitudinal axis of the bone screw within an angular range ⁇ in the range from 80 ° to 100 °, preferably from 85 ° to 95 °, so that the surface is in contact with the geometry of the bone is customizable.
  • the locking means comprise at least one spring element that is elastically deformable parallel to the longitudinal axis.
  • a plate spring is possible as a spring element.
  • the spring element can also be designed as a spring ring, which has at least one radial slot with respect to the longitudinal axis. By designing the spring element as a spring ring, a maximum contact zone distributed over the circumference between the spring element and the bone surface can be achieved.
  • the spring element is designed with a central bore having an internal thread, the internal thread being screwable via the external thread of the bone screw.
  • the locking means comprise a nut and a spring element.
  • FIG. 1 shows a view of an embodiment of the device according to the invention with a bone screw inserted into a bone
  • FIG. 2 shows a section through the unloaded locking means of the embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 1;
  • FIGS. 1 and 2 shows a section through the loaded locking means of the embodiment of the device according to the invention shown in FIGS. 1 and 2;
  • FIG. 4 is a view of another embodiment of the device according to the invention with a bone screw inserted into a bone;
  • FIG. 5 shows a section through a further embodiment of the device according to the invention.
  • FIG. 6 shows a section through the spring element of an embodiment of the device according to the invention.
  • Fig. 7 is a plan view of the spring element shown in Fig. 6;
  • FIG. 1 an embodiment of the device according to the invention is shown, which essentially comprises a bone screw 1 with a longitudinal axis 2, a screw head 21 at the rear end 5 and an external thread 3, and as a locking means 6 a coaxial to the longitudinal axis 2 from the front end 4 of the bone screw 1 on the external thread 3 screwable disc spring 8 comprises.
  • the bone screw 1 can be used, for example, for the fixation of two bone fragments 22; 23, the screw head 21 resting on the outer bone surface 18 of the first bone fragment 22 and the support 7 of the fixing means 6 being able to be brought into contact with the outer bone surface 17 of the second bone fragment 23 ,
  • the plate spring 8 has a central bore 9 with an internal thread 10 matching the external thread 3. As shown in FIGS.
  • the plate spring 8 comprises an inner flat segment 15 concentric with the longitudinal axis 2 and an outer segment 15 surrounding the inner segment 15 with the longitudinal axis 2 Concentric hollow truncated cone-shaped segment 16.
  • half the cone angle ⁇ of the outer segment 16 is between 45-90 °. Due to the hollow truncated cone-shaped configuration of the outer segment 16, this lies only on its outer circumference on the bone surface 17, so that the plate spring 8 receives a linear contact with the bone surface 17.
  • the plate spring 8 consists of a spring metal, so that the outer segment 16 is elastically deformable parallel to the longitudinal axis 2.
  • a case as shown in Fig. 3 obliquely i.e. Bone surface 17 not perpendicular to the longitudinal axis 2 can adapt to the outer segment 16 due to its elastic deformability, so that it rests on the entire circumference of the plate spring 8 despite the inclined bone surface 17.
  • the plate spring 8 expediently has an outside diameter in the range from 3 to 25 mm, preferably from 5 to 20 mm.
  • the embodiment of the device according to the invention shown in Fig. 4 differs from the embodiment shown in Figs. 1 to 3 only in that the locking means 6 between the bone surface 17 and the front end 4 of the bone screw 1 in succession a disc spring 12 for contacting the Bone surface 17 and a nut 11 screwable onto the external thread 3 of the bone screw 1.
  • the plate spring 12 has a central bore 14 without an internal thread and is displaceable on the bone screw 1 parallel to the longitudinal axis 2.
  • FIG. 5 shows an embodiment of the device according to the invention, which comprises only one nut 11 as the fixing means 6.
  • the nut 11 has a central bore 24 with an internal thread 13, the internal thread 13 having only a single thread. Furthermore, there is play between the internal thread 13 and the external thread 3 of the bone screw 1, so that the nut 11 can be screwed obliquely over the external thread 3.
  • the locking means 6 designed as a nut 11
  • a face 7 is formed by the end face 25 of the nut 11 adjoining the bone surface 17, which defines a circular surface 19.
  • the angle ⁇ between the end face 25 of the nut 11 lying against the bone surface 17 and the longitudinal axis 2 of the bone screw 1 is variable within an angular range of 80 ° ⁇ ⁇ 100 °. As a result, a support 7 of the nut 11 can be produced on the entire circumference of the nut 11.
  • the play between bone screw 1 and nut 11 can be controlled by various parameters.
  • the pitch of the internal thread 13 and the external thread 3 should expediently have the same pitch, while the flank angle, the core and thread groove diameter of the two threads can be changed within suitable limits.
  • the spring ring 26 comprises a planar circular disk-shaped central part 31 with a central bore 30 which is coaxial with the longitudinal axis 2 of the bone screw (FIG. 1) and four tongues 28 which are angled at an angle ⁇ with respect to the longitudinal axis 2 and which are separated by radial slots 27.
  • the angle ⁇ can be between 45 ° and 90 ° be.
  • the tongues 28 are elastically deformable parallel to the longitudinal axis 2 and each have an edge 32 at their free ends 29.
  • FIG. 8 shows a further embodiment, in which the fixing means 6 comprise a bone plate 35 with a lower surface 36, which can be brought into contact with the bone surface 17, and an upper surface 37 and a nut 11.
  • the nut 11 can be screwed onto the external thread 3 of the bone screw 1 and serves to fix the bone plate 35 to the bone.
  • the bone plate 35 comprises a central bore 38 which extends from the lower surface 36 to the upper surface 37 and widens towards the upper surface 37 with a spherical cavity 40 which is concentric with the longitudinal axis 2.
  • the nut 11 has a spherically convex curvature 39 which is complementary to the cavity 40.
  • the bone plate 35 can be rotated about the center of the spherically convex bulge 39 relative to the bone screw 1 before the nut 11 is tightened with respect to two axes orthogonal to one another and perpendicular to the longitudinal axis 2, so that the lower surface 36 of the bone plate 35 unites with the longitudinal axis 2 Angle ß ⁇ 90 °.
  • FIG. 9 again shows a further embodiment, in which the fixing means 6 comprise a bone plate 35 with a spherical cavity 40, in which a radially elastically deformable insert 45 can be moved polyaxially, and a nut 11, by means of which the insert 45 can be expanded.
  • the bone plate 35 has an upper surface 37, a lower surface 36 serving to abut the surface of a bone and has a central bore 38 penetrating the bone plate 35 from the upper surface 37 to the lower surface 36 and having the spherically concave cavity opening into the upper surface 37 40 on.
  • the insert 45 is toroidal and is radially elastically deformable with respect to the longitudinal axis 2.
  • This radial deformability is produced here, for example, by four slots 47 distributed over the circumference.
  • the slots 47 run parallel to the longitudinal axis 2 and penetrate from the end face to a depth T in Insert 45 a.
  • the insert 45 has a central bore 46, which is coaxial with the longitudinal axis 2, conical and tapers against the lower surface 36 of the bone plate 35.
  • the nut 11 can be screwed onto the external thread 3 of the bone screw 1 and has an external cone 48 which is complementary to the conical central bore 46 of the insert 45. By tightening the nut 11, the outer cone 48 is pressed into the conical central bore 46 in the insert 45, as a result of which the latter is radially expanded and jammed in the cavity 40.

Abstract

The invention relates to a device comprising A) a bone screw (1) having a longitudinal axis (2), an external thread (3), a front end (4) and a rear end (5), and B) fixing means (6) that can be applied to the front end (4) of the bone screw (1) and have a bearing surface (7) suitable for being placed against a bone surface (17), C) the bearing surface (7) of the fixing means (6) being flexible in relation to the bone screw (1), such that it (7) can be adapted to the geometry of the bone surface (17).

Description

Knochenschraube mit winkelvariablen FeststeilmittelnBone screw with variable-angle fixed part means
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Fixation von Knochen oder Knochenfragmenten, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for the fixation of bones or bone fragments, according to the preamble of patent claim 1.
Bei Knochenfrakturen kann es vorkommen, dass nur sehr dünne Knochenfragmente vorhanden sind. In solchen dünnen Knochenfragmenten findet das Gewinde einer Knochenschraube nicht mehr ausreichend Halt.With bone fractures, it can happen that only very thin bone fragments are present. The thread of a bone screw no longer finds sufficient support in such thin bone fragments.
Eine Knochenschraube, welche mittels einer auf der dem Schraubenkopf gegenüberliegenden Knochenoberfläche aufliegenden Mutter im Knochen fixierbar ist, ist aus der US 3,489,143 HALLORAN bekannt. Diese bekannte Knochenschraube weist den Nachteil auf, dass die Mutter eine zur Längsachse der Knochenschraube orthogonale, feste Auflage aufweist, so dass Abwinkelungen der Knochenoberfläche gegenüber der Längsachse zu einer einseitigen oder gar nur punktförmigen Auflage der Mutter führen.A bone screw, which can be fixed in the bone by means of a nut resting on the bone surface opposite the screw head, is known from US 3,489,143 HALLORAN. This known bone screw has the disadvantage that the nut has a fixed support that is orthogonal to the longitudinal axis of the bone screw, so that angulations of the bone surface with respect to the longitudinal axis lead to a one-sided or even point-shaped support of the nut.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Knochenschraube mit Feststellmitteln zu schaffen, welche eine bezüglich der Längsachse der Knochenschraube winkelvariierbare Auflage aufweisen.The invention seeks to remedy this. The invention has for its object to provide a bone screw with locking means which have a variable angle with respect to the longitudinal axis of the bone screw support.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer Vorrichtung zur Fixation von Knochen oder Knochenfragmenten, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.The invention solves this problem with a device for the fixation of bones or bone fragments, which has the features of claim 1.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are characterized in the dependent claims.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass dank der erfindungsgemässen VorrichtungThe advantages achieved by the invention can essentially be seen in the fact that, thanks to the device according to the invention
- auch bei einer Auflage der Feststellmittel auf einer schräg, d.h. nicht senkrecht zur Längsachse der Knochenschraube stehenden Knochenoberfläche eine maximale Kontaktzone zwischen den Feststellmitteln und der Knochenoberfläche herstellbar ist;- a maximum even when the locking means is placed on an oblique, ie not perpendicular to the longitudinal axis of the bone screw bone surface Contact zone between the locking means and the bone surface can be established;
- eine Auflage der Feststellmittel auf der Knochenoberfläche auf dem gesamten Umfang der Feststellmittel ermöglicht wird;- The locking means on the bone surface over the entire circumference of the locking means is made possible;
- durch die maximierte Kontaktzone oder -fläche bei gleicher Flächenpressung die Haltekräfte der Feststellmittel an der Knochenoberfläche erhöht werden können; oder- By the maximized contact zone or surface with the same surface pressure, the holding forces of the locking means on the bone surface can be increased; or
- bei gleichen Haltekräften die Flächenpressung zwischen den Feststellmitteln und der Knochenoberfläche reduziert werden können.- With the same holding forces, the surface pressure between the locking means and the bone surface can be reduced.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Feststellmittel auf das Aussengewinde der Knochenschraube aufschraubbar, wodurch sich die Anzahl der notwendigen Teile auf ein Minimum reduzieren lässt.In a preferred embodiment, the locking means can be screwed onto the external thread of the bone screw, whereby the number of necessary parts can be reduced to a minimum.
In einer weiteren Ausführungsform wird durch die Auflage eine Fläche definiert, die relativ zur Längsachse der Knochenschraube innerhalb eines Winkelbereichs ß im Bereich von 80° - 100°, vorzugsweise von 85° bis 95° einstellbar ist, so dass die Auflage an die Geometrie der Knochenoberfläche anpassbar ist.In a further embodiment, the surface defines a surface that can be adjusted relative to the longitudinal axis of the bone screw within an angular range β in the range from 80 ° to 100 °, preferably from 85 ° to 95 °, so that the surface is in contact with the geometry of the bone is customizable.
In einer anderen Ausführungsform umfassen die Feststellmittel mindestens ein parallel zur Längsachse elastisch deformierbares Federelement.In another embodiment, the locking means comprise at least one spring element that is elastically deformable parallel to the longitudinal axis.
Als Federelement ist eine Tellerfeder möglich. Das Federelement kann aber auch als Federring ausgestaltet sein, wobei dieser mindestens einen bezüglich der Längsachse radialen Schlitz aufweist. Durch die Ausgestaltung des Federelementes als Federring ist eine maximale, auf dem Umfang verteilte Kontaktzone zwischen dem Federelement und der Knochenoberfläche erreichbar.A plate spring is possible as a spring element. However, the spring element can also be designed as a spring ring, which has at least one radial slot with respect to the longitudinal axis. By designing the spring element as a spring ring, a maximum contact zone distributed over the circumference between the spring element and the bone surface can be achieved.
In wiederum einer anderen Ausführungsform ist das Federelement mit einer ein Innengewinde aufweisenden Zentralbohrung ausgestaltet, wobei das Innengewinde über das Aussengewinde der Knochenschraube schraubbar ist. In einer weiteren Ausführungsform umfassen die Feststellmittel eine Mutter und ein Federelement.In yet another embodiment, the spring element is designed with a central bore having an internal thread, the internal thread being screwable via the external thread of the bone screw. In a further embodiment, the locking means comprise a nut and a spring element.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der teilweise schematischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.The invention and further developments of the invention are explained in more detail below on the basis of the partially schematic representations of several exemplary embodiments.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung mit in einen Knochen eingeführter Knochenschraube;1 shows a view of an embodiment of the device according to the invention with a bone screw inserted into a bone;
Fig. 2 einen Schnitt durch die unbelasteten Feststellmittel der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung;FIG. 2 shows a section through the unloaded locking means of the embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 1;
Fig. 3 einen Schnitt durch die belasteten Feststell mittel der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung;3 shows a section through the loaded locking means of the embodiment of the device according to the invention shown in FIGS. 1 and 2;
Fig. 4 eine Ansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung mit in einen Knochen eingeführter Knochenschraube;4 is a view of another embodiment of the device according to the invention with a bone screw inserted into a bone;
Fig. 5 eine Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung;5 shows a section through a further embodiment of the device according to the invention;
Fig. 6 einen Schnitt durch das Federelement einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung;6 shows a section through the spring element of an embodiment of the device according to the invention;
Fig. 7 eine Aufsicht auf das in Fig. 6 dargestellte Federelement;Fig. 7 is a plan view of the spring element shown in Fig. 6;
Fig. 8 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung; und Fig. 9 einen Schnitt durch wiederum eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung.8 shows a section through a further embodiment of the device according to the invention; and 9 shows a section through yet another embodiment of the device according to the invention.
In Fig. 1 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt, welche im wesentlichen eine Knochenschraube 1 mit einer Längsachse 2, einem Schraubenkopf 21 am hinteren Ende 5 und einem Aussengewinde 3, sowie als Feststellmittel 6 eine koaxial zur Längsachse 2 vom vorderen Ende 4 der Knochenschraube 1 auf das Aussengewinde 3 schraubbare Tellerfeder 8 umfasst. Die Knochenschraube 1 lässt sich beispielsweise zur Fixation von zwei Knochenfragmenten 22;23 einsetzen, wobei der Schraubenkopf 21 auf der aussenstehenden Knochenoberfläche 18 des ersten Knochenfragmentes 22 aufliegt und die Auflage 7 der Feststellmittel 6 auf der aussenstehenden Knochenoberfläche 17 des zweiten Knochenfragmentes 23 zur Anlage bringbar ist. Die Tellerfeder 8 hat eine Zentralbohrung 9 mit einem zum Aussengewinde 3 passenden Innengewinde 10. Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt umfasst die Tellerfeder 8 ein inneres ebenes, zur Längsachse 2 konzentrisches Segment 15 und ein äusseres das innere Segment 15 umschliessendes, zur Längsachse 2 konzentrisches hohlkegelstumpfförmiges Segment 16. Im in Fig. 2 dargestellten, unbelasteten Zustand der Feststellmittel 6 beträgt der halbe Kegelwinkel α des äusseren Segmentes 16 zwischen 45 - 90°. Durch die hohlkegelstumpfförmige Ausgestaltung des äusseren Segmentes 16 liegt dieses nur auf seinem äusseren Umfang auf der Knochenoberfläche 17 auf, so dass die Tellerfeder 8 einen linienförmigen Kontakt mit der Knochenoberfläche 17 erhält.In Fig. 1 an embodiment of the device according to the invention is shown, which essentially comprises a bone screw 1 with a longitudinal axis 2, a screw head 21 at the rear end 5 and an external thread 3, and as a locking means 6 a coaxial to the longitudinal axis 2 from the front end 4 of the bone screw 1 on the external thread 3 screwable disc spring 8 comprises. The bone screw 1 can be used, for example, for the fixation of two bone fragments 22; 23, the screw head 21 resting on the outer bone surface 18 of the first bone fragment 22 and the support 7 of the fixing means 6 being able to be brought into contact with the outer bone surface 17 of the second bone fragment 23 , The plate spring 8 has a central bore 9 with an internal thread 10 matching the external thread 3. As shown in FIGS. 2 and 3, the plate spring 8 comprises an inner flat segment 15 concentric with the longitudinal axis 2 and an outer segment 15 surrounding the inner segment 15 with the longitudinal axis 2 Concentric hollow truncated cone-shaped segment 16. In the unloaded state of the locking means 6 shown in FIG. 2, half the cone angle α of the outer segment 16 is between 45-90 °. Due to the hollow truncated cone-shaped configuration of the outer segment 16, this lies only on its outer circumference on the bone surface 17, so that the plate spring 8 receives a linear contact with the bone surface 17.
Die Tellerfeder 8 besteht aus einem Federmetall, so dass das äussere Segment 16 parallel zur Längsachse 2 elastisch deformierbar ist. Bei einer wie in Fig. 3 dargestellt, schräg d.h. nicht senkrecht zur Längsachse 2 stehenden Knochenoberfläche 17 kann sich das äussere Segment 16 aufgrund seiner elastischen Deformierbarkeit anpassen, so dass es trotz der schräg stehenden Knochenoberfläche 17 auf dem gesamten Umfang der Tellerfeder 8 aufliegt.The plate spring 8 consists of a spring metal, so that the outer segment 16 is elastically deformable parallel to the longitudinal axis 2. In a case as shown in Fig. 3, obliquely i.e. Bone surface 17 not perpendicular to the longitudinal axis 2 can adapt to the outer segment 16 due to its elastic deformability, so that it rests on the entire circumference of the plate spring 8 despite the inclined bone surface 17.
Die Tellerfeder 8 weist zweckmässigerweise einen Aussendurchmesser im Bereich von 3 - 25 mm, vorzugsweise von 5 - 20 mm auf. Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung unterscheidet sich von der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform nur darin, dass die Feststellmittel 6 zwischen der Knochenoberfläche 17 und dem vorderen Ende 4 der Knochenschraube 1 hintereinander eine Tellerfeder 12 zur Anlage an die Knochenoberfläche 17 und eine auf das Aussengewinde 3 der Knochenschraube 1 schraubbare Mutter 11 umfassen. Die Tellerfeder 12 hat in dieser Ausführungsform eine Zentralbohrung 14 ohne Innengewinde und ist parallel zur Längsachse 2 auf der Knochenschraube 1 verschiebbar.The plate spring 8 expediently has an outside diameter in the range from 3 to 25 mm, preferably from 5 to 20 mm. The embodiment of the device according to the invention shown in Fig. 4 differs from the embodiment shown in Figs. 1 to 3 only in that the locking means 6 between the bone surface 17 and the front end 4 of the bone screw 1 in succession a disc spring 12 for contacting the Bone surface 17 and a nut 11 screwable onto the external thread 3 of the bone screw 1. In this embodiment, the plate spring 12 has a central bore 14 without an internal thread and is displaceable on the bone screw 1 parallel to the longitudinal axis 2.
In Fig. 5 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt, welche als Feststellmittel 6 nur eine Mutter 11 umfasst. Die Mutter 11 weist eine Zentralbohrung 24 mit einem Innengewinde 13 auf, wobei das Innengewinde 13 nur einen einzigen Gewindegang hat. Ferner besteht zwischen dem Innengewinde 13 und dem Aussengewinde 3 der Knochenschraube 1 ein Spiel, so dass die Mutter 11 schräg über das Aussengewinde 3 schraubbar ist. Durch die als Mutter 11 ausgebildeten Feststellmittel 6 wird durch die an die Knochenoberfläche 17 grenzende Stirnfläche 25 der Mutter 11 eine Auflage 7 gebildet, welche eine kreisringförmige Fläche 19 definiert. Der Winkel ß zwischen der an der Knochenoberfläche 17 anliegenden Stirnfläche 25 der Mutter 11 und der Längsachse 2 der Knochenschraube 1 ist innerhalb eines Winkelbereiches von 80° < ß < 100° variabel. Dadurch ist eine Auflage 7 der Mutter 11 auf dem gesamten Umfang der Mutter 11 herstellbar.FIG. 5 shows an embodiment of the device according to the invention, which comprises only one nut 11 as the fixing means 6. The nut 11 has a central bore 24 with an internal thread 13, the internal thread 13 having only a single thread. Furthermore, there is play between the internal thread 13 and the external thread 3 of the bone screw 1, so that the nut 11 can be screwed obliquely over the external thread 3. By means of the locking means 6 designed as a nut 11, a face 7 is formed by the end face 25 of the nut 11 adjoining the bone surface 17, which defines a circular surface 19. The angle β between the end face 25 of the nut 11 lying against the bone surface 17 and the longitudinal axis 2 of the bone screw 1 is variable within an angular range of 80 ° <β <100 °. As a result, a support 7 of the nut 11 can be produced on the entire circumference of the nut 11.
Das Spiel zwischen Knochenschraube 1 und Mutter 11 kann durch verschiedene Parameter kontrolliert werden. Zweckmässigerweise sollte die Steigung des Innengewindes 13 und das Aussengewinde 3 die gleiche Steigung aufweisen, während der Flankenwinkel, der Kern- und Gewinderillendurchmesser der beiden Gewinde innerhalb geeigneter Grenzen verändert werden können.The play between bone screw 1 and nut 11 can be controlled by various parameters. The pitch of the internal thread 13 and the external thread 3 should expediently have the same pitch, while the flank angle, the core and thread groove diameter of the two threads can be changed within suitable limits.
In den Fig. 6 und 7 ist ein als Federring 26 ausgestaltetes Federelement dargestellt. Der Federring 26 umfasst ein planares kreisscheibenförmiges Mittelteil 31 mit einer zur Längsachse 2 der Knochenschraube (Fig. 1) koaxialen Zentralbohrung 30 sowie vier gegenüber der Längsachse 2 um einen Winkel α abgewinkelte Zungen 28, welche durch radiale Schlitze 27 getrennt sind. Der Winkel α kann zwischen 45° und 90° betragen. Die Zungen 28 sind parallel zur Längsachse 2 elastisch deformierbar und weisen je eine Kante 32 an ihren freien Enden 29 auf. Bei der Anlage des Federringes 26 an eine Knochenoberfläche 17 (Fig. 1 ) deformieren sich die Zungen 28 derart, dass die Kanten 32 aller Zungen 28 auf der Knochenoberfläche 17 (Fig. 1 ) aufliegen und eine vier Kreisbogen umfassende Auflage 7 (Fig. 1) auf der Knochenoberfläche 17 (Fig. 1 ) bilden.6 and 7, a spring element designed as a spring ring 26 is shown. The spring ring 26 comprises a planar circular disk-shaped central part 31 with a central bore 30 which is coaxial with the longitudinal axis 2 of the bone screw (FIG. 1) and four tongues 28 which are angled at an angle α with respect to the longitudinal axis 2 and which are separated by radial slots 27. The angle α can be between 45 ° and 90 ° be. The tongues 28 are elastically deformable parallel to the longitudinal axis 2 and each have an edge 32 at their free ends 29. When the spring ring 26 rests on a bone surface 17 (FIG. 1), the tongues 28 deform such that the edges 32 of all tongues 28 rest on the bone surface 17 (FIG. 1) and a support 7 comprising four arcs (FIG. 1 ) on the bone surface 17 (Fig. 1).
In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei welcher die Feststellmittel 6 eine Knochenplatte 35 mit einer unteren Oberfläche 36, welche an die Knochenoberfläche 17 zur Anlage bringbar ist, und einer oberen Oberfläche 37 sowie eine Mutter 11 umfassen. Die Mutter 11 ist über das Aussengewinde 3 der Knochenschraube 1 schraubbar und dient zur Fixation der Knochenplatte 35 am Knochen. Die Knochenplatte 35 umfasst eine von der unteren Oberfläche 36 zur oberen Oberfläche 37 durchgehende Zentralbohrung 38, welche sich gegen die obere Oberfläche 37 mit einer zur Längsachse 2 konzentrischen, sphärischen Kavität 40 erweitert. Ferner weist die Mutter 11 eine zur Kavität 40 komplementäre, sphärisch konvexe Wölbung 39 auf. Dadurch lässt sich die Knochenplatte 35 vor dem Anziehen der Mutter 11 bezüglich zwei zueinander orthogonalen und zur Längsachse 2 senkrecht stehenden Achsen um das Zentrum der sphärisch konvexen Wölbung 39 gegenüber der Knochenschraube 1 drehen, so dass die untere Oberfläche 36 der Knochenplatte 35 zur Längsachse 2 einen Winkel ß ≠ 90° einschliessen kann.FIG. 8 shows a further embodiment, in which the fixing means 6 comprise a bone plate 35 with a lower surface 36, which can be brought into contact with the bone surface 17, and an upper surface 37 and a nut 11. The nut 11 can be screwed onto the external thread 3 of the bone screw 1 and serves to fix the bone plate 35 to the bone. The bone plate 35 comprises a central bore 38 which extends from the lower surface 36 to the upper surface 37 and widens towards the upper surface 37 with a spherical cavity 40 which is concentric with the longitudinal axis 2. Furthermore, the nut 11 has a spherically convex curvature 39 which is complementary to the cavity 40. As a result, the bone plate 35 can be rotated about the center of the spherically convex bulge 39 relative to the bone screw 1 before the nut 11 is tightened with respect to two axes orthogonal to one another and perpendicular to the longitudinal axis 2, so that the lower surface 36 of the bone plate 35 unites with the longitudinal axis 2 Angle ß ≠ 90 °.
In Fig. 9 ist wiederum eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei welcher die Feststellmittel 6 eine Knochenplatte 35 mit einer sphärischen Kavität 40, worin ein radial elastisch deformierbarer Einsatz 45 polyaxial bewegbar ist, und eine Mutter 11 umfassen, mittels welcher der Einsatz 45 spreizbar ist. Die Knochenplatte 35 hat eine obere Oberfläche 37, eine zur Anlage an die Oberfläche eines Knochens dienende untere Oberfläche 36 und weist eine die Knochenplatte 35 von der oberen Oberfläche 37 zur unteren Oberfläche 36 durchdringende Zentralbohrung 38 mit der in die obere Oberfläche 37 mündenden sphärisch konkaven Kavität 40 auf. Der Einsatz 45 ist torusförmig ausgestaltet und ist bezüglich der Längsachse 2 radial elastisch deformierbar. Diese radiale Deformierbarkeit wird hier durch beispielsweise vier auf dem Umfang verteilte Schlitze 47 hergestellt. Die Schlitze 47 verlaufen parallel zur Längsachse 2 und dringen von der endständigen Stirnfläche bis zu einer Tiefe T in den Einsatz 45 ein. Ferner weist der Einsatz 45 eine zur Längsachse 2 koaxiale, konische, sich gegen die untere Oberfläche 36 der Knochenplatte 35 verjüngende Zentralbohrung 46 auf. Die Mutter 11 ist auf das Aussengewinde 3 der Knochenschraube 1 schraubbar und weist einen zur konischen Zentralbohrung 46 des Einsatzes 45 komplementären Aussenkonus 48 auf. Durch Anziehen der Mutter 11 wird der Aussenkonus 48 in die konische Zentralbohrung 46 im Einsatz 45 gepresst, wodurch dieser radial gespreizt und in der Kavität 40 verklemmt wird. FIG. 9 again shows a further embodiment, in which the fixing means 6 comprise a bone plate 35 with a spherical cavity 40, in which a radially elastically deformable insert 45 can be moved polyaxially, and a nut 11, by means of which the insert 45 can be expanded. The bone plate 35 has an upper surface 37, a lower surface 36 serving to abut the surface of a bone and has a central bore 38 penetrating the bone plate 35 from the upper surface 37 to the lower surface 36 and having the spherically concave cavity opening into the upper surface 37 40 on. The insert 45 is toroidal and is radially elastically deformable with respect to the longitudinal axis 2. This radial deformability is produced here, for example, by four slots 47 distributed over the circumference. The slots 47 run parallel to the longitudinal axis 2 and penetrate from the end face to a depth T in Insert 45 a. Furthermore, the insert 45 has a central bore 46, which is coaxial with the longitudinal axis 2, conical and tapers against the lower surface 36 of the bone plate 35. The nut 11 can be screwed onto the external thread 3 of the bone screw 1 and has an external cone 48 which is complementary to the conical central bore 46 of the insert 45. By tightening the nut 11, the outer cone 48 is pressed into the conical central bore 46 in the insert 45, as a result of which the latter is radially expanded and jammed in the cavity 40.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung umfassend1. Device comprising
A) eine Knochenschraube (1 ) mit einer Längsachse (2), einem Aussengewinde (3), einem vorderen Ende (4) und einem hinteren Ende (5); undA) a bone screw (1) with a longitudinal axis (2), an external thread (3), a front end (4) and a rear end (5); and
B) auf das vordere Ende (4) der Knochenschraube (1 ) aufbringbare Feststellmittel (6) mit einer für die Anlage an eine Knochenoberfläche (17) geeigneten Auflage (7), dadurch gekennzeichnet, dassB) fixing means (6) which can be applied to the front end (4) of the bone screw (1) with a support (7) suitable for contacting a bone surface (17), characterized in that
C) die Auflage (7) der Feststellmittel (6) relativ zur Knochenschraube (1 ) flexibel ausgebildet ist, so dass sie (7) an die Geometrie der Knochenoberfläche (17) anpassbar ist.C) the support (7) of the locking means (6) is designed to be flexible relative to the bone screw (1), so that it (7) can be adapted to the geometry of the bone surface (17).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellmittel (6) auf das Aussengewinde (3) der Knochenschraube (1 ) aufschraubbar sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the locking means (6) on the external thread (3) of the bone screw (1) can be screwed.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage (7) eine Fläche (19) definiert, die relativ zur Längsachse (2) der Knochenschraube (1 ) innerhalb eines Winkelbereichs ß im Bereich von 80° - 100°, vorzugsweise von 85° bis 95° einstellbar ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the support (7) defines a surface (19) which is relative to the longitudinal axis (2) of the bone screw (1) within an angular range β in the range of 80 ° - 100 °, is preferably adjustable from 85 ° to 95 °.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellmittel (6) mindestens ein parallel zur Längsachse (2) elastisch deformierbares Federelement umfassen4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the locking means (6) comprise at least one elastically deformable spring element parallel to the longitudinal axis (2)
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement eine Tellerfeder (8;12) ist.5. The device according to claim 4, characterized in that the spring element is a plate spring (8; 12).
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement ein Federring (26) ist, welcher mindestens einen bezüglich der Längsachse (2) radialen Schlitz (27) aufweist.6. The device according to claim 4, characterized in that the spring element is a spring ring (26) which has at least one radial slot (27) with respect to the longitudinal axis (2).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement mit einer ein Innengewinde (10) aufweisenden Zentralbohrung (9) ausgestaltet sind, wobei das Innengewinde (10) über das Aussengewinde (3) der Knochenschraube (1 ) schraubbar ist.7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the spring element with an internal thread (10) having a central bore (9) are configured, the internal thread (10) being screwable via the external thread (3) of the bone screw (1).
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellmittel (6) eine Mutter (11 ) und ein Federelement umfassen.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the locking means (6) comprise a nut (11) and a spring element.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellmittel (6) eine Mutter (11) mit einer ein Innengewinde (13) aufweisenden Zentralbohrung (14) umfassen, wobei a) das Innengewinde (13) über das Aussengewinde (3) der Knochenschraube (1 ) schraubbar ist; b) das Innengewinde (13) relativ zum Aussengewinde (3) ein Radialspiel aufweist; und c) das Innengewinde (13) 1 - 5 Gewindegänge umfasst.9. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the locking means (6) comprise a nut (11) with an internal thread (13) having a central bore (14), wherein a) the internal thread (13) via the external thread (3) the bone screw (1) can be screwed; b) the internal thread (13) has a radial play relative to the external thread (3); and c) the internal thread (13) comprises 1-5 threads.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Radialspiel mindestens 0,1 mm, vorzugsweise mindestens 0,5 mm aufweist.10. The device according to claim 9, characterized in that the radial play has at least 0.1 mm, preferably at least 0.5 mm.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage (7) punktförmig ist.11. The device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the support (7) is punctiform.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage (7) linienförmig ist.12. The device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the support (7) is linear.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage (7) kreisringförmig ausgestaltet ist.13. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the support (7) is designed annular.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellmittel (6) eine Knochenplatte (35) mit einer oberen Oberfläche (37), einer zur Anlage an die Oberfläche eines Knochens dienenden unteren Oberfläche (36) und einer die Knochenplatte (35) durchdringenden Zentralbohrung (38) sowie eine Mutter (11) zur Fixation der Knochenplatte (35) umfassen, wobei die Zentralbohrung (38) eine sphärisch konkave, sich gegen die obere Oberfläche (37) erweiternde Kavität (40) und die Mutter (11 ) eine komplementär sphärisch konvexe, zur Längsachse (2) konzentrische Wölbung (39) aufweisen, so dass die Wölbung (39) in der Kavität (40) polyaxial schwenkbar aufnehmbar ist.14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the fixing means (6) a bone plate (35) with an upper surface (37), a lower surface (36) serving to abut the surface of a bone and one Bone plate (35) penetrating central bore (38) and a nut (11) for fixing the bone plate (35), wherein the central bore (38) has a spherically concave cavity (40) widening against the upper surface (37) and the nut (11) a complementary spherical convex to the longitudinal axis (2) Have concentric curvature (39) so that the curvature (39) can be pivoted polyaxially in the cavity (40).
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellmittel (6) a) eine Knochenplatte (35) mit einer oberen Oberfläche (37), einer zur Anlage an die Oberfläche eines Knochens dienenden unteren Oberfläche (36) und einer die Knochenplatte (35) von der oberen Oberfläche (37) zur unteren Oberfläche (36) durchdringenden Zentralbohrung (38) mit einer in die obere Oberfläche (37) mündenden sphärisch konkaven Kavität (40) umfassen; b) einen in der Kavität (40) polyaxial schwenkbaren, torusförmigen Einsatz (45) umfassen, welcher radial elastisch deformierbar ist und eine zur Längsachse (2) koaxiale, konische, sich gegen die untere Oberfläche (36) der Knochenplatte (35) verjüngende Zentralbohrung (46) aufweist; und c) eine auf das Aussengewinde (3) der Knochenschraube (1 ) schraubbare Mutter (11) umfassen, welche einen zur konischen Zentralbohrung (46) komplementären Aussenkonus (48) aufweist, so dass durch Anziehen der Mutter (11 ) der Einsatz (45) radial gespreizt und in der Kavität (40) verklemmt wird.15. The device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the locking means (6) a) a bone plate (35) with an upper surface (37), a lower surface (36) serving to abut the surface of a bone and a central bore (38) penetrating the bone plate (35) from the upper surface (37) to the lower surface (36) and having a spherically concave cavity (40) opening into the upper surface (37); b) comprise a toroidal insert (45) which can be pivoted polyaxially in the cavity (40) and is radially elastically deformable and a central bore which is coaxial with the longitudinal axis (2) and tapers towards the lower surface (36) of the bone plate (35) (46); and c) comprise a nut (11) which can be screwed onto the external thread (3) of the bone screw (1) and which has an outer cone (48) which is complementary to the conical central bore (46), so that by inserting the nut (11) the insert (45 ) is radially spread and jammed in the cavity (40).
16. Feststellmittel (6) für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Federelement umfassen. 16. Locking means (6) for a device according to one of claims 1 to 15, characterized in that it comprises a spring element.
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