ПЛАСТИНА ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ ГОЛОВКИ ЛУЧЕВОЙ ИЛИ ПЛЕЧЕВОЙ КОСТИ, СНАБЖЕННАЯ РАСТОЧЕННЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ ДЛЯ КОСТНЫХ ВИНТОВ Российский патент 2010 года по МПК A61B17/80 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к пластине для остеосинтеза, например к пластине для головки лучевой или плечевой кости, с высверленными отверстиями под костные винты, причем, по меньшей мере, некоторые из отверстий снабжены внутренней резьбой и/или в пластине выполнено, по меньшей мере, одно непрерывное продольное отверстие, которое может иметь коническую форму в направлении его продольной и/или поперечной оси, в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.

Уровень техники

Пластина для остеосинтеза, в особенности пластина с угловой стабильностью для лучевой кости, предназначенная для хирургического лечения переломов кости, известна из патентного документа Германии DE 20309361. Эта пластина содержит высверленные отверстия под костные винты, причем, по меньшей мере, некоторые из высверленных отверстий снабжены внутренней резьбой. Кроме того, по меньшей мере, два отверстия частично соединены и перекрывают друг друга. Каждое из этих перекрывающих друг друга отверстий имеет коническую внутреннюю резьбу, причем соединяющиеся отверстия проходят в продольном и/или поперечном направлении пластины или по заданному радиусу.

Такая пластина для остеосинтеза позволяет получить существенно большую свободу при установке ее на кости, причем опасность возникновения трещин в кости при завинчивании костных винтов значительно уменьшается.

Пластина для остеосинтеза, содержащая несколько круглых и/или продольных отверстий под костные винты, проходящих в продольном направлении, известна из патентного документа Германии DE 4341980 А1.

Отверстия, высверленные в этой предшествующей костной пластине, имеют коническую резьбу, причем головки костных винтов также имеют коническую резьбу, но наружную. Благодаря тому, что отверстия в костной пластине и головка костного винта имеют коническую резьбу, при затягивании головка винта зажимается в костной пластине и, таким образом, костные винты плотно соединяются с костной пластиной. Преимущество этого решения состоит в том, что надежное соединение костных фрагментов достигается не за счет прижатия костной пластины к поверхности кости, а только за счет положения костных винтов в костных фрагментах, благодаря чему костная оболочка не подвергается дополнительному воздействию и процесс заживления может быть ускорен.

По меньшей мере, одно отверстие в пластине, известной из патентного документа Германии DE 4341980 А1, имеет вытянутую форму и проходит параллельно продольной оси пластины, причем радиусы на концах отверстия имеют разные размеры.

Радиус, удаленный от костного фрагмента, меньше, чем радиус, обращенный к костному фрагменту. Кроме того, продольное отверстие имеет коническую форму и содержит периферийную внутреннюю резьбу. Коническая форма этого отверстия также соответствует форме головки соответствующего костного винта. Затяжка костного винта вызывает продольное перемещение костной пластины и, следовательно, компрессирование костных фрагментов. В соответствии с патентным документом Германии DE 4341980 А1 на одном костном фрагменте невозможно тесное размещение нескольких винтов при необходимости также меньшего диаметра. При близком расположении нескольких продольных отверстий возникают проблемы со стабильностью из-за ослабления материала пластины. Это, опять же, может компенсироваться увеличением толщины пластины, что, однако, приводит к нежелательному увеличению всей конструкции.

Пластина для остеосинтеза в соответствии с публикацией ЕР 0468192 А2 содержит несколько высверленных отверстий под костные винты, причем указанные отверстия проходят от верхней до нижней стороны пластины. В соответствии с предпочтительным вариантом реализации указанной пластины отверстия имеют коническую форму и предпочтительно содержат внутреннюю резьбу. Винты, используемые для фиксации пластины, имеют головку, сходящую на конус, предпочтительно содержащую коническую наружную резьбу. Винты завинчиваются в кости через отверстия в пластине известным по существу способом. После полной затяжки винта коническая головка винта заходит в коническое отверстие в пластине, благодаря чему фиксация поддерживается предпочтительно совместимой резьбой. Такая затяжка особенно важна, если винт должен быть введен только в кортикальный слой и пластина не лежит на костной поверхности. Коническая форма винта и соответствующее коническое соединение предпочтительны, поскольку резьбы заклиниваются друг в друге при плотной затяжке. Это заклинивание снижает риск самопроизвольного ослабления соединения пластина/винт в случае возникновения соответствующих циклически повторяющихся нагрузок.

Из уровня техники известно винтовое соединение, используемое в остеосинтезе, в соответствии с патентным документом Германии DE 20022673 U1. Винт, применяемый в этом соединении, имеет в основном конический профиль в продольном направлении. Кроме того, имеется кольцо, наружная поверхность которого имеет форму сферы или сферического сегмента, открытое или разделенное в одной точке. В имплантате, в особенности в пластине для головки большой берцовой кости, имеется углубление в виде высверленного отверстия для установки кольца. Кроме того, имеется опорное кольцо, которое может устанавливаться в высверленном отверстии, причем внутренняя поверхность опорного кольца имеет форму, комплементарную форме наружной поверхности кольца, так что кольцо, установленное в опорном кольце, может двигаться по типу шарового шарнирного соединения. Кольцо расширяется коническим профилем винта, так что наружная поверхность кольца прижимается к внутренней поверхности опорного кольца, что позволяет фиксировать винт под углом к имплантату. Вставляемый винт предпочтительно выполнен как винт для головки большой берцовой кости, имеющий спонгиозную резьбу, в то время как упорный винт имеет кортикальную резьбу или мыщелковый винт имеет головку с конической резьбой. Кроме того, мыщелковый винт может завинчиваться вместе с гайкой, образуя компрессирующий винт.

Наконец, публикация ЕР 1143867 В1 представляет систему фиксации костей для использования в остеосинтезе, в которой костные винты соединяются с концами кости и опора соединения, т.е. пластина, перекрывает перелом. Для обеспечения взаимного выравнивания под разными углами и фиксации костного винта под определенным углом относительно соединительной опоры средства фиксации содержат резьбовое соединение под контактными посадочными поверхностями костного винта и соединительной опоры, сформированное посредством вворачивания костного винта под определенным углом в предварительно сформированною резьбу, расположенную, по меньшей мере, под одной контактной посадочной поверхностью, при помощи деформации. Резьбовое соединение образовано предварительно сформированной резьбой под одной контактной посадочной поверхностью и одним выступом, имеющим форму, по меньшей мере, части окружности, расположенным под другой контактной посадочной поверхностью, причем этот выступ деформируется при вворачивании в предварительно сформированную резьбу. Контактные посадочные поверхности могут быть сферическими или коническими. Одна контактная посадочная поверхность в соответствии с публикацией ЕР 1143867 В1 сформирована на нижней стороне головки костного винта. В системе фиксации костей в соответствии с публикацией ЕР 1143867 В1, таким образом, деформация на стыке материалов разной твердости всегда происходит с большим усилием, т.е. осуществляется не только подгонка трением, но и соединение материалов (сварка трением).

В соответствии с приведенными выше решениями необходимо использовать в зависимости от варианта реализации фиксирующие высверленные отверстия или фиксирующие отверстия с резьбой, или без резьбы, или с деформируемым сечением соответственно взаимодействующим винтам, что противоречит идее наибольшей стандартизации при небольшом накоплении.

Кроме того, пространство для размещения высверленных отверстий или отверстий в пластине для остеосинтеза в основном ограничено. Количество, а также размер отверстий нельзя выбрать по желанию, поскольку в таком случае недопустимо понизится стабильность пластины. Следовательно, чтобы иметь готовность к любым случаям применения, следует иметь в запасе несколько пластин с разной конфигурацией отверстий. Это приводит к дополнительному складированию, повышающему стоимость.

Раскрытие изобретения

Таким образом, в связи с вышеизложенной задачей настоящего изобретения предлагается улучшенная пластина для остеосинтеза, в особенности пластины для головки лучевой или плечевой кости, снабженной высверленными отверстиями под костные винты, причем, по меньшей мере, некоторые из высверленных отверстий имеют внутреннюю резьбу. Предлагаемая пластина для остеосинтеза обеспечивает при практически любом расположении винтовое соединение с угловой стабильностью, осуществляемое при помощи винтов с резьбовой головкой, а также фиксацию при помощи обычных сферических винтов. Таким образом достигается возможность многофункционального использования пластины.

Решение задачи настоящего изобретения достигается при помощи пластины для остеосинтеза, охарактеризованной совокупностью признаков пункта 1 формулы изобретения, а зависимые пункты формулы изобретения характеризуют, по меньшей мере, полезные варианты реализации и усовершенствования.

Таким образом, основная идея настоящего изобретения состоит в том, что профили отверстий, имеющих коническую резьбу и обычное сферическое поперечное сечение, расположены друг над другом так, что они образуют комбинированное отверстие для имплантатов, причем отверстие подходит для винтового соединения, избирательно осуществляемого с угловой стабильностью при помощи винтов с резьбовой головкой или при помощи винтов со сферической головкой. Для этого комбинированное отверстие формируется в виде отверстия с угловой стабильностью в нижней области пластины, обращенной к кости. В верхней области пластины форма отверстия обеспечивает использование винтов с обычной сферической головкой.

Если, по меньшей мере, одно непрерывное продольное отверстие сформировано в виде компрессирующего отверстия и имеет периферийную коническую резьбу, причем сферическая фаска расположена на неполном сечении в удаленной от кости области продольного отверстия, то возможно опционное использование этой области для привинчивания соответствующих костных фрагментов с компрессированием или без него.

В соответствии с настоящим изобретением, по меньшей мере, некоторые высверленные отверстия обеспечивают прием костных винтов как с резьбовой головкой, так и с обычной сферической головкой и снабжены резьбовым участком в области, обращенной к кости, и участком со сферической фаской в области, удаленной от кости.

Резьбовой участок и участок с фаской расположены концентрически друг над другом или друг в друге.

Резьба предпочтительно является конической резьбой.

Для получения сферической формы глубина фаски должна быть равна толщине соответствующей пластины или меньше нее.

Комбинированные отверстия или высверленные отверстия, имеющие сферическую фаску и резьбу, предпочтительно сформированы в диафизной части пластины.

По меньшей мере, два высверленных отверстия, имеющих сферическую фаску и резьбу, могут быть соединены друг с другом или перекрывать друг друга в поперечном направлении.

Кроме того, соединенные и перекрывающие друг друга высверленные отверстия могут отличаться по диаметру. Диаметр одного из высверленных отверстий при этом существенно меньше, чем диаметр соседнего высверленного отверстия.

Фаска для получения сферической формы выполнена так, что сферическая головка винта, входящая в нее, находится практически заподлицо с верхней поверхностью или верхней стороной пластины.

Размер сферической зенковки выбран таким образом, что расстояние от центральной точки сферы до стороны пластины в обращенной к кости области в максимально низком положении зенковки находится в диапазоне от 0,9 до 1,2 радиуса сферы, предпочтительно от 1,0 до 1,1 радиуса.

Размер сферической зенковки в максимально высоком положении выбран таким образом, что расстояние от центральной точки сферы до стороны пластины в обращенной к кости области больше, чем в максимально низком положении, но меньше суммы толщины пластины и радиуса сферы, и предпочтительно составляет от 1,1 до 1,3 радиуса сферы.

Продольное отверстие компрессирующего типа может быть сформировано таким образом, что периферийная коническая резьба перекрывается фаской в удаленной от кости области продольного отверстия. Фаска при этом выполнена при помощи поступательного сферического зенкерования с одновременным линейным изменением глубины зенкерования.

Предпочтительно, глубина сферической фаски в максимально высоком положении меньше, чем в максимально низком положении. В каждом из этих положений глубина фаски меньше, чем сумма толщины пластины и радиуса сферы.

Компрессирующие отверстия предпочтительно формируются в диафизной части пластины.

Краткое описание чертежей

Ниже с помощью чертежей подробно описаны предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения.

На фиг.1 представлено поперечное сечение пластины для крупных фрагментов кости, содержащей комбинированное отверстие, причем в левой части чертежа представлен винт с конической головкой, расположенный в высверленном отверстии, а в правой части чертежа представлен винт с обычной сферической головкой, расположенный в соответствующем высверленном отверстии.

На фиг.2 подробно представлено поперечное сечение пластины для крупных фрагментов кости с выполненным в ней комбинированным отверстием.

На фиг.3 представлена пластина для малых фрагментов кости со сферической фаской для формирования комбинированного отверстия, представленного в нижней части чертежа.

На фиг.4 представлен вид сверху, разрез и трехмерный вид комбинированного отверстия под винты с угловой стабильностью или под винты, имеющие головку со сферической нижней частью.

На фиг.5 представлены виды по фиг.4 продольного отверстия, выполненного как отверстие с угловой стабильностью для динамической компрессии как под винты с угловой стабильностью, так и под винты, имеющие головку со сферической нижней частью.

Осуществление изобретения

В соответствии с фиг.1 пластина 1 для остеосинтеза имеет серповидное поперечное сечение.

Пластина содержит, например, в диафизной части (не показана) несколько высверленных отверстий, расположенных на продольной оси. В соответствии с настоящим изобретением высверленные отверстия пригодны для приема костных винтов как с резьбовой, так и со сферической головкой.

С этой целью высверленное отверстие имеет в области 2, обращенной к кости, предпочтительно коническую резьбу 3.

В области 4, удаленной от кости, т.е. на верхней стороне пластины, имеется сферическая фаска, причем резьбовой участок и участок с фаской расположены концентрически друг над другом и частично перекрывают друг друга, образуя сферу, как показано на фиг.1.

Соответственно, выполненное таким образом комбинированное отверстие подходит как для винтов с резьбовой головкой 6, так и для винтов со сферической головкой 7, не требуя каких-либо модификаций пластины, последующей обработки или использования специального винта.

Глубина фаски для получения сферической формы выбирается равной толщине пластины или несколько меньше нее. Типичные размеры пластины для крупных фрагментов кости, содержащей комбинированное отверстие согласно настоящему изобретению, представлены на фиг.2.

Понятно, что аналогичное комбинированное отверстие может быть выполнено в пластинах для малых фрагментов кости, как показано на фиг.3.

В соответствии с фиг.4, на которой представлено комбинированное отверстие для винтов с угловой стабильностью или винтов, имеющих головку со сферической нижней частью, соответствующая резьба расположена в нижней половине пластины 1. В этом варианте реализации настоящего изобретения увеличена контактная поверхность сферической фаски относительно комплементарной поверхности винта со сферической головкой.

В одном из вариантов непрерывного продольного отверстия по фиг.5 указанное отверстие выполнено в виде компрессирующего отверстия и содержит периферийную коническую резьбу 9. Эта пластина, имеющая специальное отверстие, имеет сферическую фаску 5 на неполном сечении в удаленной от кости области 4. Пластина также позволяет использовать как винты с угловой стабильностью, имеющие коническую головку, так и обычные винты со сферической головкой таким образом, что желаемое компрессирование костных фрагментов по отношению друг к другу в продольном направлении не ограничено. Диаметр головки винта для использования в комбинированных отверстиях согласно изобретению может составлять от 1,0 до 12,0 мм. Угол конуса соответствующего отверстия находится в диапазоне от 5 до 20°, предпочтительно от 12 до 18°. Шаг резьбы, т.е. расстояние между витками, составляет от 0,3 до 2,5 мм, предпочтительно 0,5-2,0 мм.

В соответствии с вариантом реализации изобретения по фиг.5 компрессирование может осуществляться в пределах от 0,5 до 6,0 мм, предпочтительно от 1,0 до 5,0 мм.

Фаска для использования винтов со сферической головкой, т.е. сферического сегмента, выполнена таким образом, что могут использоваться головки винтов диаметром от 1,0 до 12 мм, предпочтительно от 3,0 до 9 мм. В максимально низком положении зенковки, выполняемой в верхней стороне пластины, расстояние от центральной точки сферы до нижней стороны пластины в обращенной к кости области больше 0,9 и меньше 1,2 радиуса сферы, предпочтительно составляет 1,0-1,1 радиуса сферы.

Максимально высокое положение выбирается так, что расстояние от центральной точки сферы до нижней стороны пластины в обращенной к кости области больше, чем в максимально низком положении, причем указанное расстояние меньше суммы толщины пластины и радиуса сферы, предпочтительно составляет 1,1-1,3 радиуса сферы.

Итак, если отверстия и высверленные отверстия в пластинах для остеосинтеза выполнены в соответствии с настоящим изобретением, может использоваться любой стандартный винт как со сферической, так и с конической, т.е. резьбовой головкой.

По сравнению с решениями, в которых соседние высверленные отверстия соединяются друг с другом, причем одно высверленное отверстие имеет коническую резьбу, а противоположное отверстие имеет фаску, настоящее изобретение не приводит к какому-либо ослаблению пластины и в пластине не остается никаких нежелательных мест в результате наличия неиспользуемой части или неиспользуемого высверленного отверстия.

Перечень позиций

1 Пластина для остеосинтеза

2 Область, обращенная к кости

3 Коническая резьба

4 Область, удаленная от кости

5 Сферическая фаска

6 Винт с резьбовой головкой

7 Винт со сферической головкой

8 Непрерывное продольное отверстие

9 Периферийная коническая резьба

Изобретение относится к медицине. Пластина для остеосинтеза типа пластины для головки лучевой или плечевой кости снабжена высверленными отверстиями под костные винты. По меньшей мере, одно из высверленных отверстий имеет внутреннюю резьбу и/или в пластине предусмотрено, по меньшей мере, одно непрерывное продольное высверленное отверстие. По меньшей мере, одно высверленное отверстие под костные винты, имеющие как резьбовые, так и сферические головки, снабжено резьбовым участком в области, обращенной к кости, и участком со сферической фаской в области, удаленной от кости. Указанные резьбовой участок и участок с фаской расположены концентрически друг над другом или друг в друге. Изобретение обеспечивает возможность использования в зависимости от варианта реализации фиксирующих высверленных отверстий или фиксирующих отверстий с резьбой, или без резьбы, или с деформируемым сечением соответственно взаимодействующим винтам и предотвращение дополнительного складирования пластин, повышающего стоимость. 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Пластина для остеосинтеза типа пластины для головки лучевой или плечевой кости, снабженная высверленными отверстиями под костные винты, причем, по меньшей мере, одно из высверленных отверстий имеет внутреннюю резьбу и/или в пластине предусмотрено, по меньшей мере, одно непрерывное продольное высверленное отверстие, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одно высверленное отверстие под костные винты, имеющие как резьбовые, так и сферические головки, снабжено резьбовым участком в области, обращенной к кости, и участком со сферической фаской в области, удаленной от кости, причем указанные резьбовой участок и участок с фаской расположены концентрически друг над другом или друг в друге.

2. Пластина по п.1, отличающаяся тем, что резьба выполнена в виде конической резьбы.

3. Пластина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что глубина фаски для получения сферической формы равна или меньше толщины пластины.

4. Пластина по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одно непрерывное продольное отверстие выполнено в виде компрессирующего отверстия и имеет периферийную коническую резьбу, причем сферическая фаска расположена на неполном сечении в удаленной от кости области продольного отверстия.

5. Пластина по п.1, отличающаяся тем, что комбинированные или высверленные отверстия, содержащие сферическую фаску и резьбу, предпочтительно сформированы в диафизной части пластины.

6. Пластина по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, два высверленных отверстия, имеющих сферическую фаску и резьбу, соединены и перекрывают друг друга в поперечном направлении.

7. Пластина по п.6, отличающаяся тем, что соединенные и перекрывающие друг друга высверленные отверстия имеют разный диаметр, причем диаметр одного из высверленных отверстий существенно меньше, чем диаметр соседнего высверленного отверстия.

8. Пластина по п.1, отличающаяся тем, что фаска имеет такую глубину, что входящая в нее сферическая головка винта находится практически заподлицо с верхней поверхностью пластины.

9. Пластина по п.1, отличающаяся тем, что размер сферической зенковки выбран таким образом, что расстояние от центральной точки сферы до стороны пластины в обращенной к кости области в максимально низком положении зенковки находится в диапазоне от 0,9 до 1,2 радиуса сферы, предпочтительно от 1,0 до 1,1 радиуса.

10. Пластина по п.9, отличающаяся тем, что размер сферической зенковки в максимально высоком положении выбран таким образом, что расстояние от центральной точки сферы до стороны пластины в обращенной к кости области больше, чем в максимально низком положении, но меньше суммы толщины пластины и радиуса сферы, предпочтительно составляет от 1,1 до 1,3 радиуса сферы.

11. Пластина по п.4, отличающаяся тем, что продольное отверстие компрессирующего типа сформировано таким образом, что периферийная коническая резьба перекрывается фаской в удаленной от кости области продольного отверстия, причем фаска выполнена при помощи поступательного сферического зенкерования с одновременным линейным изменением глубины зенкерования.

12. Пластина по п.11, отличающаяся тем, что глубина сферической фаски в максимально высоком положении меньше, чем в максимально низком положении, причем в каждом из этих положений глубина фаски меньше, чем сумма толщины пластины и радиуса сферы.

13. Пластина по п.11 или 12, отличающаяся тем, что компрессирующие отверстия предпочтительно сформированы в диафизной части пластины.