Система для фиксации костей

 

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии. Изобретение обеспечивает возможность облегченного завинчивания винтов для остеосинтеза в соединительные опоры под различными углами при стабильной фиксации винтов для остеосинтеза под определенным углом по отношению к пластинке для остеосинтеза, при этом образование продуктов истирания и опилок при формировании резьбового соединения существенно снижено. Система для фиксации костей содержит соединительную опору с, как минимум, одним сквозным отверстием, как минимум, один помещаемый в сквозное отверстие винт для остеосинтеза, посадочные поверхности соединительной опоры и винт для остеосинтеза, позволяющие их взаимную ориентацию под различными углами, и средство для фиксации винта для остеосинтеза под определенным углом к соединительной опоре. Средство для фиксации содержит резьбовое соединение под посадочными поверхностями винта для остеосинтеза и соединительной опоры, образующееся при завинчивании винта для остеосинтеза под определенным углом за счет деформации резьбой предварительно нарезанной под, по меньшей мере, одной из посадочных поверхностей резьбы. Возможен вариант, когда система для фиксации костей включает соединительную опору, выполненную в виде гвоздя для остеосинтеза с, по меньшей мере, одним сквозным отверстием. Гвоздь в этом случае предназначен для соединения костных фрагментов. Система также включает, по меньшей мере, один фиксирующий болт, предназначенный для завинчивания в сквозное отверстие и в костный фрагмент для соединения его с гвоздем для остеосинтеза. Сквозное отверстие имеет внутреннюю резьбу, предназначенную для нарезания резьбы на фиксирующих болтах. Фиксирующий болт имеет не снабженную резьбой, выполненную конической формы область наружной оболочки, облегчающую нарезание резьбы под различными углами с помощью внутренней резьбы, снижающую образование продуктов истирания и опилок и обеспечивающую фиксацию в нарезанной резьбе. Указанная область имеет меньшую твердость по сравнению с обеспечивающей передачу больших сил центральной областью. 2 с. и 34 з.п. ф-лы, 7 ил.

Область техники

Изобретение относится к системе для фиксации костей, состоящей из соединительной опоры и, как минимум, одного винта для остеосинтеза или, как минимум, одного фиксирующего болта.

Уровень техники

Системы фиксации такого рода используются при остеосинтезе, причем винты для остеосинтеза соединяют с концами костных отломков, а соединительная опора перекрывает место перелома. Соединительной опорой, в частности, может быть пластинка для остеосинтеза, гвоздь для внутрикостного остеосинтеза или фиксатор. При этом желательно, чтобы винты для остеосинтеза, в зависимости от характера костных отломков, которые нужно соединить, можно было вводить в соединительную опору под различными углами для оптимальной установки ее на фрагменты или для исправления ошибок, допущенных при репозиции.

Для этого в уже известной системе фиксации винты для остеосинтеза имеют головки с почти полусферическими посадочными поверхностями, которым соответствуют посадочные поверхности в сквозных отверстиях пластинки для остеосинтеза. Если, например, нужно соединить два костных отломка при переломе костей голени, металлическую пластинку для остеосинтеза накладывают на репозиционированные костные отломки. После этого винты завинчивают в кости таким образом, что посадочные поверхности головок винтов и отверстий пластинки совмещаются, и пластинка прижимается к кости. Результатом этого является соединение отломков кости, пластинки для остеосинтеза и винтов для остеосинтеза. Тем не менее, было обнаружено, что может происходить ослабление соединений винтов для остеосинтеза и пластинок для остеосинтеза. Причиной является неудовлетворительная стабильность угловых соединений винтов для остеосинтеза и пластинки для остеосинтеза, которые поддерживаются силами трения между головкой винта и отверстием пластинки.

Стабильное угловое соединение винта для остеосинтеза и пластинки для остеосинтеза, напротив, ведет к повышению стабильности всей конструкции. Известны различные решения проблемы получения стабильного соединения такого рода. Согласно европейской заявке ЕР-А-10201024 этого можно добиться, например, за счет того, что к пластинке для остеосинтеза прикреплена нажимная пластина, в которой можно создать напряжение головками винтов и которая фиксирует их под выбранным углом. Такие дорогостоящие системы фиксации с нажимной пластиной имеют ограниченное применение из-за их относительно большого объема.

Другое решение согласно международной заявке WO/8904150 состоит в том, чтобы расширить головку винта в области шлица распорным винтом и за счет этого запрессовать ее в отверстие пластинки. При этом головка винта или окружающий ее вкладыш, а также отверстие в пластинке имеют сферические посадочные поверхности, которые позволяют ориентацию под различными углами. Эта система фиксации одинаково сложна и в изготовлении, и в применении.

Кроме того, уже известно, что головку винта можно снабдить наружной резьбой, а отверстие пластинки - внутренней резьбой. При этом, если винт завинчивается в кость, благодаря резьбовому соединению возникает стабильная угловая ориентация пластинки и винта. Тем не менее, это решение обладает существенным недостатком, так как винт можно ввести в отверстие пластинки не под любым углом, а только в направлении, заданном осью резьбы.

Этот недостаток преодолевается согласно заявке на изобретение DE 4343117 А1 таким образом, что средство для закрепления винта для остеосинтеза под определенным углом к пластинке для остеосинтеза содержит резьбовое соединение посадочных поверхностей пластинки и винта, причем соединение образуют при завинчивании винта для остеосинтеза под определенным углом из предварительно нарезанной резьбы, выполненной, как минимум, на одной посадочной поверхности. При этом предварительно нарезанную резьбу могут иметь как посадочная поверхность винта для остеосинтеза, так и посадочная поверхность пластинки для остеосинтеза. При завинчивании винта для остеосинтеза благодаря, как минимум, одной резьбе происходит деформация материала посадочных поверхностей и в результате этого формирование резьбового соединения в соответствующем направлении винта.

Это решение все же имеет значительный недостаток, особенно при использовании толстых пластинок, состоящий в том, что для деформации материала необходима значительная сила, и ее не всегда можно без проблем приложить во время операции. Поэтому для обеспечения такой возможности в патенте DE 19629011 F1 была описана дополнительная деталь для предварительной нарезки резьбы, имеющая форму болта с наружной резьбой для предварительной нарезки резьбы в сквозном отверстии соединительной опоры и предназначенная для введения в отверстия, просверленные в костях. Эта предварительная нарезка резьбы все же обладает тем недостатком, что требует дополнительной рабочей операции и приводит к образованию частиц продуктов истирания и опилок из области стенки сквозного отверстия. Исследования показали, что при применении чистого титана в каждом сквозном отверстии пластины для остеосинтеза костей голени происходит образование 0,0001 г опилок. Аналогичное количество образуется при использовании обычных металлических пластинок. Это следует оценивать отрицательно как по причинам переносимости, так и по причине того, что речь в данном случае идет об инородных телах.

Сущность изобретения

Исходя из вышесказанного, в основе изобретения лежит задача создания системы для фиксации костей, в которой облегчено завинчивание винтов для остеосинтеза в соединительные опоры под различными углами, и которая, тем не менее, обеспечивает стабильную фиксацию винтов для остеосинтеза под определенным углом по отношению к пластинке для остеосинтеза, причем образование продуктов истирания и опилок при формировании резьбового соединения существенно снижено.

Поставленная задача решена с помощью системы фиксации, обладающей признаками по пункту 1 формулы изобретения и системы фиксации с признаками по пункту 25 формулы изобретения. Полезные усовершенствования системы фиксации представлены в последующих пунктах формулы изобретения.

В системе фиксации согласно п.1 формулы изобретения средство для фиксации, по меньшей мере, одного винта для остеосинтеза содержит резьбовое соединение под одной из посадочных поверхностей винта для остеосинтеза и соединительной опоры, образованное при завинчивании винта для остеосинтеза под определенным углом путем деформации резьбы, предварительно нарезанной, по меньшей мере, под одной из посадочных поверхностей винта для остеосинтеза и соединительной опоры. Из-за того, что резьбовое соединение в результате деформации с помощью, как минимум, одной предварительно нарезанной резьбы образуется не на посадочных поверхностях, а под ними, можно заметно уменьшить затронутые деформацией области соединения. Вследствие этого облегчается завинчивание винта для остеосинтеза и становится ненужным промежуточный этап нарезания резьбы с помощью специального приспособления для нарезания резьбы. Кроме того, уменьшается до незначительного объема образование частиц продуктов истирания и опилок. Тем не менее, за счет посадочных поверхностей и резьбового соединения обеспечивается стабильное винтовое соединение с желаемой прочностью. Прочность может обеспечиваться за счет возникающего вследствие деформации силового сцепления (сцепления за счет силы трения) и/или сцепления материала (сварка трением) в области резьбового соединения.

Предварительно нарезанную резьбу можно разместить под обеими посадочными поверхностями или только под одной из двух посадочных поверхностей, так что резьбовое соединение образуется в результате деформации, как минимум, одной предварительно нарезанной резьбы и одной не имеющей резьбы области под посадочной поверхностью. Предпочтительно резьбовое соединение образуется из одной предварительно нарезанной резьбы под одной посадочной поверхностью и, как минимум, одного, по меньшей мере, частично окружающего посадочную поверхность, легко деформируемого указанной предварительно нарезанной резьбой выступа под другой посадочной поверхностью. При этом выступ может иметь форму, которая облегчает его деформацию при помощи предварительно нарезанной резьбы, например иметь форму ребра или закраины. Также выступ - в отличие от винтообразной резьбы - может быть расположен симметрично по окружности вокруг оси отверстия, в результате чего уменьшается потребность в пространстве для выступа и уменьшается зависимость силы, необходимой для завинчивания, от положения оси завинчивания по отношению к оси отверстия.

Предпочтительны посадочные поверхности сферической или конической формы, которые благоприятствуют завинчиванию и размещению винтов для остеосинтеза в соединительной опоре под различными углами. Далее, предпочтительна посадочная поверхность, образованная на нижней стороне головки винта для остеосинтеза. При этом резьбовое соединение может быть образовано участком головки винта под посадочной поверхностью, который может для этого иметь предварительно нарезанную резьбу. Таким образом посадочная поверхность и средство для фиксации компактно размещаются на винте для остеосинтеза.

Согласно следующему предпочтительному примеру осуществления вторая посадочная поверхность формируется в сквозном отверстии соединительной опоры. При этом резьбовое соединение может быть образовано участком сквозного отверстия под второй посадочной поверхностью. Предпочтительно этот участок имеет, по меньшей мере, один деформируемый выступ под второй посадочной поверхностью. При этом вторая посадочная поверхность и средство для фиксации также компактно размещены на соединительной опоре. С использованием вышеупомянутых усовершенствований винта для остеосинтеза и соединительной опоры могут быть созданы пластинки для остеосинтеза, имеющие толщину, например, равную нескольким миллиметрам, причем головка винта не будет выступать над верхней поверхностью пластинки для остеосинтеза.

Согласно следующему примеру осуществления изобретения на расстоянии от деформируемого выступа расположен второй, как минимум, частично окружающий посадочную поверхность, деформируемый предварительно нарезанной резьбой при завинчивании винта выступ под другой посадочной поверхностью. Тогда винт для остеосинтеза после завинчивания оказывается плотно закрепленным в многочисленных деформированных выступах, за счет чего угловое соединение дополнительно стабилизируется. Для дополнительной стабилизации углового соединения над второй посадочной поверхностью в сквозном отверстии можно также расположить еще один, как минимум, частично окружающий посадочную поверхность, деформируемый при завинчивании винта для остеосинтеза выступ. Этот выступ может взаимодействовать с головкой винта. Таким образом может образоваться форма стенки сквозного отверстия, имеющая - на поперечном срезе - форму ласточкиного хвоста, которая обеспечивает лучший контакт головки винта и стенки отверстия, за счет чего винт для остеосинтеза дополнительно стабилизируется в наклонном положении.

При использовании относительно тонких соединительных опор, например пластинок для остеосинтеза, преимущественно используемых в области голеностопного сустава, шейного отдела позвоночника или дистальных отделов предплечья, которые могут иметь толщину, например, от 1 до 2 мм, соединительная опора может иметь утолщение вокруг сквозного отверстия. Это утолщение материала может существовать еще до установки винта для остеосинтеза (или предварительной нарезки резьбы) или возникать при завинчивании винта для остеосинтеза за счет вытеснения материала. Предпочтительно образование утолщения материала на нижней стороне соединительной опоры. Дополнительно или вместо этого оно может быть также образовано на верхней стороне соединительной опоры. Утолщение материала на нижней стороне соединительной опоры обеспечивает точечный контакт между соединительной опорой и костью, так что в области, находящейся за пределами контакта, улучшается кровоснабжение поверхности кости и за счет этого процесс заживления. Кроме того, благодаря утолщению материала облегчается погружение головки винта в соединительную опору, так что снижается опасность того, что части головки винта будут выступать над соединительной опорой.

Обычно винт для остеосинтеза имеет стержень с резьбой для завинчивания в кости. Резьба на стержне может быть самонарезающей резьбой, так что можно не производить нарезание резьбы с помощью особого инструмента. Шаг предварительно нарезанной резьбы может быть немного меньшим, чем шаг резьбы стержня винта для остеосинтеза, чтобы наряду с угловой стабильностью обеспечить прижимающее давление соединительных опор на поверхность костей. Это обеспечивает значительный дополнительный выигрыш в стабильности всего соединения.

Кроме того, винт для остеосинтеза может иметь режущее острие, так что можно исключить предварительное просверливание отверстия в кости. Для облегчения завинчивания головка винта может иметь шлиц для инструмента, например шестигранное углубление. Кроме того, предпочтительно размещение конических бороздок на поверхности головки винта, так как они принимают преобразованный материал и таким образом облегчают введение винта для остеосинтеза в сквозное отверстие соединительной опоры.

Согласно следующему примеру осуществления изобретения сквозное отверстие имеет удлиненную форму, а верхний край сквозного отверстия расположен наклонно, от максимальной высоты с одного конца до минимальной высоты на другом конце, причем ширина сквозного отверстия уменьшается от одного конца к другому, так что головка винта для остеосинтеза, введенного у одного конца, опирается на наклонный край, и при завинчивании нижняя сторона головки за счет перемещения соединительной опоры проскальзывает по наклонному верхнему краю до тех пор, пока при приближении к другому концу предварительно нарезанная резьба не образует резьбовое соединение. При этом край может вблизи другого конца иметь деформируемый выступ под расположенной под ним посадочной поверхностью. При завинчивании винта для остеосинтеза за счет этого достигается смещение соединительной опоры и дополнительная компрессия концов костных фрагментов. Известно, что в результате такого рода компрессии двух фрагментов также повышается стабильность. Благодаря этому процессу удается в значительной мере избежать зазоров, которые необходимо перекрыть в процессе заживления перелома кости.

Дальнейшее улучшение состоит в немного наклонном расположении сквозных отверстий в соединительной опоре с разных сторон перелома, который необходимо перекрыть. Это наклонное взаимное расположение дистальных и проксимальных сквозных отверстий создает возможность дивергенции винтов для остеосинтеза во время завинчивания, то есть их головки расположены ближе друг к другу, чем "ножки" (или расположенные там режущие острия). За счет этого расходящегося расположения винтов по отношению к оси соединительной опоры и кости обеспечивается повышенная стабильность и улучшенное распределение силовых линий по соединительной опоре и кости при нагрузке.

Соединительной опорой может быть, в частности, пластинка для остеосинтеза, гвоздь для остеосинтеза или фиксатор.

Предпочтительно предварительно нарезанная резьба состоит из более твердого материала, чем материал области, подлежащей деформации, особенно деформируемого выступа. Для этого винт для остеосинтеза или его наружная оболочка могут быть изготовлены из более твердого материала, чем соединительная опора или область, подлежащая деформации. За счет этого дополнительно облегчается получение резьбового соединения и дополнительно повышается его прочность.

Система фиксации по п.25 формулы изобретения включает, как минимум, один имеющий сквозное отверстие гвоздь для остеосинтеза, предназначенный для соединения фрагментов кости, и, как минимум, один фиксирующий болт для завинчивания в сквозное отверстие и фрагмент кости для соединения костного фрагмента с гвоздем для остеосинтеза. Далее сквозное отверстие имеет внутреннюю резьбу для нарезки резьбы на фиксирующем болте. Фиксирующий болт, напротив, имеет наружную оболочку, облегчающую нарезку резьбы под различными углами с помощью внутренней резьбы, снижающую образование пыли и стружек и обеспечивающую фиксацию в нарезанной резьбе. Наружная оболочка не имеет резьбы и для облегчения завинчивания под различными углами имеет коническую форму и меньшую твердость по сравнению с центральной областью фиксирующего болта, обеспечивающей передачу больших сил через фиксирующие болты. Для дальнейшего облегчения нарезки резьбы и фиксации наружная оболочка фиксирующего болта может иметь меньшую твердость по сравнению с гвоздем для остеосинтеза, по крайней мере, в области внутренней резьбы. Предпочтительно, кроме этого, фиксирующий болт может с обеих сторон конической наружной оболочки иметь резьбу с различными наружными диаметрами для завинчивания в кости. При этом резьба с большим наружным диаметром расположена со стороны большего наружного диаметра конической наружной оболочки, что обеспечивает возможность или способствует завинчиванию фиксирующего болта в кости и гвозде для остеосинтеза.

Для дополнительного снижения вращающего момента и уменьшения выхода продуктов истирания и опилок, сквозное отверстие может быть выполнено в области гвоздя для остеосинтеза с уменьшенной толщиной стенки. За счет этого дополнительно увеличивается диапазон возможных угловых ориентаций фиксирующего болта по отношению к гвоздю для остеосинтеза. С этой целью резьба в сквозном отверстии может вдобавок иметь всего лишь несколько полных витков, в частности - от одного до четырех полных витков. Кроме того, для этого к несущей резьбу области сквозного отверстия, которая предпочтительно может иметь форму шара, может примыкать область сквозного отверстия, которая, как минимум, с одной стороны гвоздя для остеосинтеза расширяется наружу в виде сферы или конуса. Для фиксации фиксирующего болта в наклонном положении он также может на боковой поверхности иметь плечо, которое работает в качестве посадочной поверхности совместно с также образующей посадочную поверхность сферической или конической областью сквозного отверстия. За счет этого, а также за счет конической формы боковой поверхности и в случае необходимости резьбы на кости обеспечивается фиксация фиксирующего болта, которая в большей или меньшей степени делает ненужной фиксацию за счет опоры головки болта на поверхность кости. Для установки фиксирующего болта во всяком случае выгодно, если он имеет головку с приспособлением для приложения силы с помощью инструмента, которое все же, в принципе, не должно выступать над поверхностью кости.

В соответствии с развитием изобретения соединительная опора имеет датчик, например тензодатчик ("DMS"), для определения силы, передаваемой соединительной опорой от одного конца кости к другому, и передатчик для телеметрической передачи результатов измерения. Датчик и/или передатчик могут быть встроены в полость соединительной опоры. За счет этого обеспечивается возможность контроля за нагрузкой на кость и за счет этого контроля за процессом заживления, а также облегчаются корректирующие влияния на поведение больного.

Предпочтительно винт для остеосинтеза, фиксирующий болт и/или соединительная опора должны быть изготовлены из титана, причем для винта для остеосинтеза, фиксирующего болта и соединительной опоры или деталей этих компонентов системы могут использоваться сорта титана с различными характеристиками материала.

Для улучшения центрирования винта для остеосинтеза при завинчивании его в кость на посадочную поверхность соединительной опоры может быть установлен сверлильный шаблон системы фиксации с контуром, комплементарным посадочной поверхности. Тогда через отверстие сверлильного шаблона может быть предварительно просверлено отверстие в кости. За счет этого обеспечивается центральное исходное положение посадочной поверхности винта для остеосинтеза при завинчивании винта в кости через сквозное отверстие.

Другие подробности и преимущества изобретения следуют из приведенного ниже описания прилагаемых чертежей предпочтительных примеров осуществления, где показано:

фиг.1 - винт для остеосинтеза, вид спереди;

фиг.2а-2i - сквозные отверстия различной формы в частичном разрезе через соединительную опору;

фиг.3 - удлиненное сквозное отверстие, вид сверху на часть соединительной опоры;

фиг.4 - удлиненное сквозное отверстие в частичном продольном срезе через соединительную опору;

фиг.5 - то же удлиненное сквозное отверстие с установленными винтами для остеосинтеза в двух смещенных положениях на частичном продольном разрезе через соединительную опору и расположенную под ней кость;

фиг.6 - гвоздь для остеосинтеза в трубчатой кости, схематическое изображение продольного разреза;

фиг.7 - соединительный болт с плечом в области боковой поверхности на посадочной поверхности в сквозном отверстии гвоздя для остеосинтеза в частичном разрезе.

Винт для остеосинтеза 1 согласно фиг.1 имеет головку 2 винта, которая сверху имеет шестигранное углубление 3, снизу имеет сферическую посадочную поверхность 4, а под ней - короткую предварительно нарезанную резьбу 5. Снизу с головкой соединен стержень винта 6. Он несет резьбу 7 для нарезания резьбы в кости и острие винта 8, которое может проявлять свойства острия сверла, так что оно для костей является самонарезающим, и резьба на кости может нарезаться винтом.

Фиг.2а-2i демонстрируют различные формы сквозных отверстий 9 в соединительных опорах 10, которые в каждом случае имеют форму пластинок для остеосинтеза.

Согласно фиг.2а под конической посадочной поверхностью 11 примерно посередине сквозного отверстия 9 расположен деформируемый выступ 12, имеющий форму кольца (или гребня). Под ним сквозное отверстие 9 опять имеет коническое расширение 13.

Согласно фиг.2b в сквозном отверстии 9 сверху образована коническая посадочная поверхность, которая примерно посередине сквозного отверстия 9 переходит в деформируемый выступ 12. Под ним сквозное отверстие 9 имеет сферическое расширение 13.

Фиг.2с и 2d демонстрируют сквозные отверстия 9, у основания которых расположен деформируемый выступ 12. При этом деформируемый выступ 12 ограничивает снизу коническую посадочную поверхность 11 (фиг.2с) или сферическую посадочную поверхность 11 (фиг.2d).

Согласно фиг.2е сквозное отверстие 9 ограничено на нижнем конце деформируемым выступом 12, а на верхнем конце - еще одним выступом 14. Деформируемый выступ 12 находится на нижнем конце суживающейся книзу нижней посадочной поверхности 11', а верхний выступ 14 - на верхнем конце суживающейся кверху верхней посадочной поверхности 11". Поэтому на поперечном сечении сквозное отверстие 9 в соединительной опоре 10 имеет форму "ласточкиного хвоста".

Согласно фиг.2f под конической посадочной поверхностью 11 могут также существовать два выступа 12', 12", из которых 12' одновременно является концом посадочной поверхности, а второй выступ 12" расположен на определенном расстоянии в осевом направлении от первого выступа 12'.

Сквозное отверстие 9 согласно фиг.2g отличается от предыдущего рисунка только тем, что посадочная поверхность 11, расположенная над обоими выступами 12' и 12", имеет сферическую форму.

При осуществлении согласно фиг.2h сквозное отверстие 9, в отличие от осуществления согласно фиг.2f, имеет утолщение материала 15 в форме нароста, которое расположено на нижней стороне соединительной опоры. И при этом осуществлении под суживающейся книзу конической посадочной поверхностью 11 расположен ограничивающий ее выступ 12', а на некотором расстоянии книзу - дополнительный выступ 12".

В варианте осуществления согласно фиг.2i, в отличие от осуществления согласно фиг.2g, вокруг сквозного отверстия 9 также расположено утолщение материала в форме нароста, которое также расположено на нижней стороне соединительной опоры 10. И здесь сферическая посадочная поверхность 11 ограничена выступом 12', а на некотором расстоянии находится второй выступ 12".

Винт для остеосинтеза 1 можно завинтить под различными углами к оси сквозных отверстий 9 соединительных опор 10, выполненных согласно фиг.2а-2i. При этом предварительно нарезанная резьба 5 деформирует выступы 12 или 12' и 12" так, что образуется резьбовое соединение между винтом для остеосинтеза 1 и сквозным отверстием 9, которое ориентировано точно по оси завинчивания. При деформации материал выступов 12 заполняет пустоты предварительно нарезанной резьбы 5 или пустоты у выступов 12, так что возникает резьбовое соединение с расширенным несущим поперечным сечением. В конечном итоге, при любом осуществлении посадочная поверхность 4 на нижней стороне шаровидной головки 2 опирается на посадочную поверхность 11, и последняя удерживает ее под соответствующим углом завинчивания. Головка 2 винта при этом не выступает над уровнем верхней поверхности соединительной опоры 10. Кроме того, винт 1 для остеосинтеза в полученном конечном положении зафиксирован с помощью силового или фрикционного сцепления материала в области выступа 12 (или выступов 12', 12") в соответствующей соединительной опоре.

Фиг.3-5 демонстрируют продолговатую форму сквозного отверстия 9' пластинки для остеосинтеза 10' со стабильным угловым соединением винта для остеосинтеза и пластинки для остеосинтеза. Сквозное отверстие 9' имеет продольное удлинение в направлении главной оси пластинки для остеосинтеза 10'. Оно сужается от одного своего конца 9" к другому концу 9'". Кроме того, оно имеет верхний край 16, наклонный в направлении от края 9" к краю 9'". Сбоку от верхнего края 16 сформирована, по существу, сферическая посадочная поверхность 11', которая полностью выражена у конца 9'". Там край 16 в области V переходит в легко деформирующийся под давлением выступ 12, который одновременно ограничивает сквозное отверстие снизу.

Согласно фиг.5 винт, помещенный в сквозное отверстие 9' так, что посадочная поверхность 4 его головки 2 опирается на край 16 или окружающую его посадочную поверхность 11', при завинчивании его в фрагмент кости 17' проскальзывает вниз, вследствие чего возникает смещение пластинки для остеосинтеза 10' относительно кости в направлении R, а фрагмент кости 17' прижимается к соседнему фрагменту кости 17". Когда головка 2 винта опирается на посадочную поверхность 11' и полностью погружена в сквозное отверстие 9', предварительно нарезанная резьба 5 в результате деформации выступа 12 образует стабильное в отношении угловых смещений винтовое соединение. В полученном за счет этого компрессионном положении фрагменты кости 17' и 17" прижимаются друг к другу.

Согласно фиг.6 в трубчатой кости 18, в которой есть перелом в не показанном на чертеже месте, расположен гвоздь 19 для остеосинтеза. Он имеет с обеих сторон перелома, как минимум, по одному сквозному отверстию 20. Сквозное отверстие 20 выполнено с уменьшенной толщиной стенки. Сквозное отверстие 20 имеет с обеих сторон сферические, расширяющиеся кнаружи области 20', 20", а в середине - несущую резьбу область 20'". Несущая резьбу область 20'" у центральной оси сквозного отверстия 20 имеет выпуклость или закруглена. Ее резьба 21 имеет примерно три полных витка. Весь гвоздь 19 для остеосинтеза может состоять из относительно твердого титана.

В сквозные отверстия 20 с обеих сторон перелома помещают фиксирующие болты 22. Фиксирующий болт 22 имеет, в целом, конический средний участок 23, который имеет коническую наружную оболочку 23', окружающую коническую центральную зону 23". С обеих сторон конического среднего участка 23 фиксирующий болт 22 имеет резьбу 24, 25, предназначенную для завинчивания в кости, причем резьба 24 на конце среднего участка 23 с большим наружным диаметром имеет больший наружный диаметр, чем резьба 25 на другой стороне. Наружные диаметры резьбы 24 и резьбы 25 соответственно имеют такие же размеры, как и граничащие с ними наружные диаметры конического среднего отрезка 23.

На другом конце резьбы 24 фиксирующий болт 22 имеет головку 26, в которой имеется приспособление для инструмента в форме прорези 27.

Фиксирующий болт 22 также полностью изготовлен из титана. При этом центральная зона 23", две резьбы для завинчивания в кости 24, 25 и головка 26 изготовлены из более твердого титана, чем наружная зона 23'.

Когда гвоздь для остеосинтеза 19 установлен, а фрагменты кости 18 репозиционированы, с помощью рентгеноскопической аппаратуры определяют положение сквозных отверстий 20 и высверливают отверстие 28 поперек трубчатой кости 18 через соответствующее сквозное отверстие 20. После этого завинчивают фиксирующие болты 22, причем они с помощью резьбы 24 и резьбы 25 могут нарезать резьбу в костях 18. Далее резьба 21 образует резьбу в области наружной зоны 23', причем прочность этого резьбового соединения повышается по мере продвижения винта в связи с конической формой наружной зоны 23'. Дополнительная фиксация может быть достигнута за счет, в принципе, конической формы резьбы 24 и резьбы 25 и за счет того, что головка 26 фиксирующего болта 22 опирается на наружную сторону кости 18. Различные угловые положения фиксирующего болта 22, которые, например, могут быть результатом ошибок установки при высверливании отверстия 28, выравниваются за счет формирования сквозных отверстий 20 и средних участков 23.

Согласно фиг.7 фиксирующий болт 22' под резьбой 24' с большим диаметром может иметь плечо 29, которое образует посадочную поверхность, располагающуюся напротив сферической области 20' сквозного отверстия 20, которая также образует посадочную поверхность. За счет этого достигается дополнительное улучшение крепления фиксирующего болта 22' в кости 18 и гвозде 19 для остеосинтеза.

Формула изобретения

1. Система для фиксации костей, включающая соединительную опору (10) с по меньшей мере одним сквозным отверстием (9), по меньшей мере один вставляемый в сквозное отверстие (9) винт (1) для остеосинтеза, посадочные поверхности (4, 11) соединительной опоры (10) и винта (1) для остеосинтеза, выполненные с возможностью их взаимной ориентации под различными углами, и средства для фиксации винта (1) для остеосинтеза под определенным углом к соединительной опоре (10), отличающаяся тем, что средства для фиксации содержат резьбовое соединение под посадочными поверхностями (4, 11) винта (1) для остеосинтеза и соединительной опоры (10), образующееся при завинчивании винта (1) для остеосинтеза под определенным углом за счет деформации резьбой (5), предварительно нарезанной под по меньшей мере одной из посадочных поверхностей (4).

2. Система фиксации по п.1, отличающаяся тем, что резьбовое соединение образовано из предварительно нарезанной резьбы (5) под одной посадочной поверхностью (4) и из по меньшей мере одного деформируемого выступа (12) под другой посадочной поверхностью, по меньшей мере частично окружающего эту посадочную поверхность и деформируемого при завинчивании указанной резьбы (5).

3. Система фиксации по п.1 или 2, отличающаяся тем, что посадочные поверхности (4, 11) являются сферическими или коническими.

4. Система фиксации по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что посадочная поверхность (4) образована на нижней стороне головки (2) винта (1) для остеосинтеза.

5. Система фиксации по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что резьбовое соединение выполнено с участком головки винта (2) под посадочной поверхностью (4).

6. Система фиксации по п.5, отличающаяся тем, что резьбовое соединение выполнено с предварительно нарезанной резьбой (5) на головке винта (2) под посадочной поверхностью (4).

7. Система фиксации по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что другая посадочная поверхность (11) выполнена в сквозном отверстии (9) соединительной опоры (10).

8. Система фиксации по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что резьбовое соединение выполнено с участком сквозного отверстия (9) под другой посадочной поверхностью (11).

9. Система фиксации по п.8, отличающаяся тем, что резьбовое соединение выполнено с деформируемым выступом (12) в сквозном отверстии (9) под другой посадочной поверхностью (11).

10. Система фиксации по п.9, отличающаяся тем, что на определенном расстоянии от деформируемого выступа (12') расположен, по меньшей мере, один дополнительный, по меньшей мере частично окружающий посадочную поверхность, деформируемый при завинчивании предварительно нарезанной резьбы выступ (12") под другой посадочной поверхностью (11).

11. Система фиксации по любому из пп.7-10, отличающаяся тем, что над второй посадочной поверхностью (11’) в сквозном отверстии (9) расположен, по меньшей мере, один, по меньшей мере частично окружающий посадочную поверхность, деформируемый при завинчивании винта для остеосинтеза выступ (14).

12. Система фиксации по любому из пп.1-11, отличающаяся тем, что соединительная опора (10) вокруг сквозного отверстия (9) имеет утолщение (15).

13. Система фиксации по п.12, отличающаяся тем, что утолщение (15) расположено на нижней стороне и/или на верхней стороне соединительной опоры (10).

14. Система фиксации по любому из пп.1-13, отличающаяся тем, что винт (1) для остеосинтеза имеет стержень (6) с резьбой (7).

15. Система фиксации по любому из пп.1-14, отличающаяся тем, что резьба (7) на стержне винта является самонарезающей резьбой.

16. Система фиксации по любому из п.14 или 15, отличающаяся тем, что шаг предварительно нарезанной резьбы (5) немного меньше, чем шаг резьбы (7) на стержне винта (1) для остеосинтеза.

17. Система фиксации по любому из пп.1-16, отличающаяся тем, что винт (1) для остеосинтеза имеет режущее острие (8).

18. Система фиксации по любому из пп.1-17, отличающаяся тем, что головка (2) винта имеет приспособление для инструмента.

19. Система фиксации по любому из пп.1-18, отличающаяся тем, что головка (2) винта на нижней стороне имеет конические борозды для приема деформированного материала.

20. Система фиксации по любому из пп.1-19, отличающаяся тем, что сквозное отверстие (9') имеет удлиненную форму, а верхний край (16) сквозного отверстия (9') имеет наклон от максимального уровня на одном конце (9") до минимального уровня на другом конце (9'"), причем ширина сквозного отверстия (9') уменьшается от одного конца к другому, так что введенный вблизи одного конца (9") винт для остеосинтеза головкой (2) винта опирается на наклонный край (16) и при завинчивании из-за смещения соединительной опоры (10') скользит нижней частью головки по наклонному краю (16) до тех пор, пока при сближении с другим концом (9'") предварительно нарезанная резьба (5) не образует резьбовое соединение с деформируемым выступом (12').

21. Система фиксации по любому из пп.1-20, отличающаяся тем, что оси дистальных сквозных отверстий (9) соединительной опоры (10) таким образом наклонены по отношению к осям ее проксимальных сквозных отверстий (9), что головки (2) дистальных и проксимальных винтов (1) для остеосинтеза находятся ближе друг к другу, чем их основания.

22. Система фиксации по любому из пп.1-21, отличающаяся тем, что соединительная опора (10) является пластинкой для остеосинтеза, гвоздем для остеосинтеза или фиксатором.

23. Система фиксации по любому из пп.1-22, отличающаяся тем, что предварительно нарезанная резьба (5) состоит из более твердого материала, чем деформируемый выступ (12).

24. Система фиксации по любому из пп.1-23, отличающаяся тем, что винт (1) для остеосинтеза или его оболочка состоят из более твердого материала, чем соединительная опора (10) или область, подлежащая деформации.

25. Система для фиксации костей, включающая соединительную опору, выполненную в виде гвоздя (19) для остеосинтеза с по меньшей мере одним сквозным отверстием (20), указанный гвоздь предназначен для соединения костных фрагментов, и по меньшей мере один фиксирующий болт (22), предназначенный для завинчивания в сквозное отверстие (2) и в костный фрагмент для соединения его с гвоздем (19) для остеосинтеза, отличающаяся тем, что сквозное отверстие (20) имеет внутреннюю резьбу, предназначенную для нарезания резьбы на фиксирующих болтах (22), а фиксирующий болт имеет не снабженную резьбой, выполненную конической формы область (23') наружной оболочки, облегчающую нарезание резьбы под различными углами с помощью внутренней резьбы (21), снижающую образование продуктов истирания и опилок и обеспечивающую фиксацию в нарезанной резьбе, причем указанная область (23') имеет меньшую твердость по сравнению с обеспечивающей передачу больших сил центральной областью (23").

26. Система фиксации по п.25, отличающаяся тем, что область наружной оболочки фиксирующего болта (22) имеет меньшую твердость, чем гвоздь (19) для остеосинтеза, по меньшей мере, в области (20'") внутренней резьбы (21).

27. Система фиксации по п.25 или 26, отличающаяся тем, что фиксирующий болт (22) с обеих сторон конической области (23') наружной оболочки имеет резьбу (24, 25), причем наружный диаметр резьбы (24), находящейся у конца конической области наружной оболочки (23') с большим диаметром, больше наружного диаметра резьбы (25), находящейся у конца области наружной оболочки (23') с меньшим диаметром.

28. Система фиксации по любому из пп.25-27, отличающаяся тем, что сквозное отверстие (20) в области гвоздя (19) для остеосинтеза выполнено с уменьшенной толщиной стенки.

29. Система фиксации по любому из пп.25-28, отличающаяся тем, что внутренняя резьба (21) в сквозном отверстии (20) имеет лишь несколько полных витков.

30. Система фиксации по п.29, отличающаяся тем, что внутренняя резьба (21) в сквозном отверстии (20) имеет от одного до четырех полных витков,

31. Система фиксации по любому из пп.25-30, отличающаяся тем, что к несущей резьбу области (20') сквозного отверстия (20), по меньшей мере, с одной стороны гвоздя (19) для остеосинтеза примыкает расширяющаяся наружу в виде сферы или конуса область (20', 20") сквозного отверстия (20).

32. Система фиксации по п.31, отличающаяся тем, что фиксирующий болт (22') имеет плечо (29), которое является посадочной поверхностью, опирающейся на образующую посадочную поверхность сферическую или коническую область (20') сквозного отверстия (20').

33. Система фиксации по любому из пп.25-32, отличающаяся тем, что фиксирующий болт (22) имеет головку (26) с приспособлением для инструмента.

34. Система фиксации по любому из пп.1-33, отличающаяся тем, что соединительная опора (10) имеет датчик для измерения силы, передаваемой соединительной опорой от одного конца кости к другому, и передатчик для телеметрической передачи результатов измерений.

35. Система фиксации по п.34, отличающаяся тем, что датчик и/или передатчик встроены в полость соединительной опоры (10).

36. Система фиксации по любому из пп.1-35, отличающаяся тем, что винт для остеосинтеза (1), или фиксирующий болт, и/или соединительная опора (10) выполнены из титана.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7