DE19938556C2 - Device for distraction of bone segments - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Distraktion von Knochensegmenten. Die Vorrichtung soll dahingehend weitergebildet werden, daß bei einfacher Konstruktion und einfacher Handhabung ein optimiertes Knochenwachstum und eine schnelle Knochenregeneration ermöglicht wird. Es wird vorgeschlagen, daß eine Führungsschraube (8) und eine Distraktionsschraube (10) vorgesehen sind, wobei die Führungsschraube (8) ein in einem ersten Knochensegment (1) verankerbares Gewinde (18) und einen ein zweites Knochensegment (2) durchdringenden Führungsteil aufweist. Die Distraktionsschraube (10) ist mit einer in oder auf dem ersten Knochensegment (1) abstützbaren Spitze und einem dem zweiten Knochensegment (2) zugeordneten Gewinde (40) derart versehen, daß durch Drehen der Distraktionsschraube (10) der Trennbereiche (4) zwischen den beiden Knochensegmenten (1, 2) vergrößerbar ist.The invention relates to a device for distraction of bone segments. The device is to be further developed in such a way that, with simple construction and simple handling, optimized bone growth and rapid bone regeneration are made possible. It is proposed that a guide screw (8) and a distraction screw (10) are provided, the guide screw (8) having a thread (18) which can be anchored in a first bone segment (1) and a guide part penetrating a second bone segment (2). The distraction screw (10) is provided with a tip that can be supported in or on the first bone segment (1) and a thread (40) assigned to the second bone segment (2) in such a way that by turning the distraction screw (10) the separation areas (4) between the two bone segments (1, 2) can be enlarged.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Distraktion von Knochensegmenten.The invention relates to a device for distraction of bone segments.
Aus der EP 0 770 359 A1 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, welche relativ zueinander verstellbare Halterungen zur Distraktion von Knochensegmenten im Kiefer-, Gesichts- und Schädelbereich enthält. Die Halterung enthält zwei komplementäre Hälften, welche mittels einer Einstellvorrichtung längs einer geometrischen und zumindest im wesentlichen linearen Längsachse unter Vergrößerung ihres gegenseitigen Abstandes bewegbar sind. Diese Hälften sind durch eine verdrehsichere Führung aneinander längsbeweglich geführt und enthalten jeweils zumindest eine flache, am Knochen fixierbare Fixiervorrichtung zur Aufnahme von Schubkräften und Drehmomenten. Die genannte Einstellvorrichtung umfaßt mit einer Hälfte eine Hülse, deren Endbereich zumindest teilweise offen ist, wobei in dem Endbereich ein Führungsabschnitt drehbar gelagert ist. Ferner ist außerhalb des genannten Endbereiches eine an dem Führungsabschnitt angeordnete Werkzeugaufnahme vor gesehen. Der Fertigungsaufwand dieser Vorrichtung ist nicht unerheblich, und im Hinblick auf das Bauvolumen kann die operative Handhabung zu Problemen führen.Such a device is known from EP 0 770 359 A1, which is relative to one another adjustable brackets for distraction of bone segments in the jaw, face and Contains skull area. The bracket contains two complementary halves, which by means of an adjusting device along a geometric and at least substantially linear Longitudinal axis are movable while increasing their mutual distance. This Halves are guided to each other by a non-rotatable guide and longitudinally each contain at least one flat fixation device that can be fixed on the bone Absorption of shear forces and torques. Said adjustment device comprises with a half a sleeve, the end region is at least partially open, in which End region, a guide section is rotatably mounted. Furthermore is outside of the above End area a tool holder arranged on the guide section seen. The manufacturing cost of this device is not insignificant, and in view Operational handling can lead to problems on the construction volume.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß bei einfacher Konstruktion und einfacher Handhabung ein optimiertes Knochenwachstum und eine schnelle Knochenregeneration ermöglicht wird. Die Vorrichtung soll mit einem geringen Fertigungsaufwand realisierbar sein und eine möglichst geringe Belastung des Patienten erfordern.Proceeding from this, the invention is based on the object of the device to further develop that with simple construction and simple handling an optimized Bone growth and rapid bone regeneration is made possible. The device should be feasible with little manufacturing effort and the lowest possible Require patient burden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkma len.This object is achieved according to the feature specified in claim 1 len.
Die erfindungsgemäße Distraktionsvorrichtung enthält eine Distraktionsschraube mit einem vergleichsweise groben Gewinde und einer in zweckmäßiger Weise stumpfen bzw. abge rundeten Spitze sowie eine Führungsschraube mit einem selbstbohrenden oder selbst schneidenden Gewinde. Die Gewindeflanken der Distraktionsschraube weisen eine Höhe in der Größenordnung von zwei Dritteln des Kerndurchmessers der Distraktionsschraube auf, wobei die Gewindespitze an der Spitze der Distraktionsschraube stumpf ausgebildet ist. Die Spitze der Distraktionsschraube weist in bevorzugter Weise einen Durchmesser gleich oder kleiner als der Kerndurchmesser auf. Die Führungsschraube ist mit einem selbstbohrenden oder selbstschneidenden Gewinde ausgebildet und enthält in vorteilhafter Weise einen sich zum Ende konisch reduzierten Kopf. Des weiteren enthält die Führungs schraube einen achsparallelen Bereich oder Knochenanteil und/oder einen konischen Führungsanteil, dessen Konuswinkel bevorzugt größer als ein Winkelgrad ist. Die erfin dungsgemäße Vorrichtung dient insbesondere zur Callus-Distraktion zwecks Vergrößerung des Alveolarfortsatzes. Hierzu wird ein vorgegebener Bereich unterhalb des Knochen kamms des Kieferknochens von diesem zumindest teilweise getrennt, wobei in der nachfol gend zu erläuternden Weise mittels der Distraktionsschraube in Kombination mit der Führungsschraube sukzessive eine definierte Vergrößerung des Abstandes des abgetrenn ten Knochensegments bezüglich des Kieferknochens derart durchgeführt wird, daß zur Alveolarfortsatz-Distraktion sich im Trennbereich neues Knochengewebe bildet, welches das abgetrennte Knochensegment fest mit dem Kieferknochen verbindet. Mittels der Führungsschraube erfolgt hierbei eine definierte Führung, wobei aufgrund des in bevor zugter Weise konischen Führungsanteils oder Bereiches unerwünschte und für das Wachs tum nachteilige Spannungen vermieden werden. Es erfolgt in vorteilhafter Weise eine Aufteilung der Funktionen derart, daß einerseits durch Drehen der auf dem Knochenkamm, welcher nachfolgend auch als erstes Knochensegment bezeichnet wird, abgestützten Distraktionsschraube der Abstand des abgetrennten bzw. zweiten Knochensegments bzw. der Trennbereich vergrößert wird und daß ferner andererseits die erforderliche Führung des zweiten Knochensegments bezüglich des ersten Knochensegments gewährleistet ist. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Distraktionsvorrichtung ist jedoch keinesfalls auf die Vergrößerung des Alveolarfortsatzes beschränkt, sondern kann in entsprechender Weise auch zur Distraktion von anderen Knochen bzw. Knochenteilen zum Einsatz gelangen.The distraction device according to the invention contains a distraction screw with a comparatively coarse thread and an expediently blunt or abge rounded tip as well as a guide screw with a self-drilling or self cutting thread. The thread flanks of the distraction screw have a height on the order of two thirds of the core diameter of the distraction screw with the thread tip being blunt at the tip of the distraction screw is. The tip of the distraction screw preferably has a diameter equal to or less than the core diameter. The lead screw is with a formed self-drilling or self-tapping thread and advantageously contains Show a head that is conically reduced to the end. Furthermore contains the leadership screw an axially parallel area or bone portion and / or a conical Guide portion, the cone angle is preferably greater than an angular degree. The invent The device according to the invention is used in particular for callus distraction for the purpose of enlargement of the alveolar process. For this purpose, a predetermined area below the bone comb of the jawbone at least partially separated from it, with the successor to be explained using the distraction screw in combination with the Guide screw successively a defined increase in the distance of the separated ten bone segment with respect to the jawbone is carried out in such a way that Alveolar process distraction forms new bone tissue in the separation area, which firmly connects the separated bone segment to the jawbone. By means of the Guide screw here is a defined guide, due to the in front tensile conical guide portion or area undesirable and for the wax detrimental tensions can be avoided. There is an advantageous Division of functions in such a way that, on the one hand, by turning the on the bone crest, which is also referred to below as the first bone segment Distraction screw the distance of the separated or second bone segment or the separation area is enlarged and that, on the other hand, the required guidance of the second bone segment is guaranteed with respect to the first bone segment. The Use of the distraction device according to the invention is in no way limited to the Enlargement of the alveolar process is limited, but can be done in a corresponding manner can also be used to distract other bones or bone parts.
Besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Particular embodiments of the invention are in the subclaims specified.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines besonderen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below with the aid of a special one in the drawing Embodiment explained in more detail.
In der Zeichnung sind schematisch zwei Knochensegmente 1, 2 dargestellt, welche entlang eines Trennbereiches 4 voneinander getrennt sind. Vor und/oder hinter der Zeichenebene sowie außerhalb des dargestellten Teilbereiches der Knochensegmente 1, 2 ist wenigstens ein weiterer Trennbereich derart vorhanden, daß bezüglich des ersten Knochensegments 1 das zweite Knochensegment 2 in Richtung des Pfeiles 6 grundsätzlich bewegbar ist. So kann das Knochensegment 1 der Kieferknochen sein, von welchem das Knochensegment 2 in der angesprochenen Weise entlang der erwähnten Trennbereiche abgetrennt ist.In the drawing, two bone segments 1 , 2 are shown schematically, which are separated from one another along a separation region 4 . In front of and / or behind the plane of the drawing and outside the partial area of the bone segments 1 , 2 shown, there is at least one further separation area such that the second bone segment 2 is basically movable in the direction of arrow 6 with respect to the first bone segment 1 . Thus, the bone segment 1 can be the jawbone from which the bone segment 2 is separated in the manner mentioned along the separation regions mentioned.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält in Kombination wenigstens zwei unterschiedlich ausgebildete Schrauben, und zwar eine Führungsschraube 8 und eine Distraktionsschraube 10, deren Längsachsen 12 bzw. 14 im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Des weiteren stehen die Achsen 12, 14 bevorzugt zumindest näherungsweise orthogonal zum Trennbereich 4.The device according to the invention contains in combination at least two differently designed screws, namely a guide screw 8 and a distraction screw 10 , the longitudinal axes 12 and 14 of which are arranged essentially parallel to one another. Furthermore, the axes 12 , 14 are preferably at least approximately orthogonal to the separation region 4 .
Die Führungsschraube 8 enthält einen apikalen Teil 16 mit einem selbstbohrenden oder selbstschneidenden Gewinde 18 zum Einschrauben in das erste Knochensegment 1 sowie einen Führungsteil 20, welcher dem zweiten Knochensegment 2 zugeordnet ist. Die Füh rungsschraube 8 wird durch das zweite Knochensegment 2 durchgeführt und mittels des Gewindes 18 im ersten Knochensegment 1 verankert. Der Außendurchmesser des Ge windes 8 ist maximal gleich groß wie der Außendurchmesser des Führungsteiles 20. Bevorzugt wird in das zweite Knochensegment 2 zum Durchführen der Führungsschraube 8 eine Bohrung eingebracht, deren Innendurchmesser im wesentlichen dem Außendurch messer des Führungsteiles 20 entspricht. Alternativ kann zumindest in das zweite Knochen segment 2 eine Pilotbohrung eingebracht werden, mit einem Durchmesser zumindest näherungsweise gleich groß wie der Kerndurchmesser 22 des apikalen Teils 16 bzw. des Gewindes 18. Am apikalen Ende besitzt die Führungsschraube 8 eine Spitze 24, welche insbesondere konisch ausgebildet ist, mit einem Öffnungswinkel 26 im Bereich zwischen 70° bis 110°, insbesondere näherungsweise von 90°. Der Führungsteil 20 weist anschlie ßend an das Gewinde einen im wesentlichen zylindrischen Bereich 28 auf und ferner einen konischen Führungsbereich 30, dessen Durchmesser, ausgehend vom zylindrischen Bereich 28, sich verjüngt. Der Konuswinkel des konischen Führungsbereiches 13 ist in bevorzugter Weise gleich oder größer 1° vorgegeben. Alternativ kann im Rahmen der Erfindung der Führungsteil 20 auch durchgehend zylindrisch ausgebildet sein, wobei in das Knochensegment 2 entsprechend der strichpunktierten Linie 32 eine sich konisch er weiternde Bohrung eingebracht wird, welche sich in der Richtung weg vom apikalen Teil 16 erweitert, und zwar bevorzugt mit einem Konuswinkel gleich oder größer 1°. Festzuhalten bleibt, daß die letztgenannte Bohrung einen dem apikalen Teil 16 benachbarten zylindri schen Teil aufweist, an welchem mit größerem Abstand zum apikalen Teil 16 die konische Erweiterung anschließt. Der Führungsteil 20 enthält im freien Ende eine Ausnehmung 34 mit insbesondere als Hexagon ausgebildeten Eingriffsflächen 36 für ein korrespondierend ausgebildetes Eindrehwerkzeug.The guide screw 8 contains an apical part 16 with a self-drilling or self-tapping thread 18 for screwing into the first bone segment 1 and a guide part 20 which is assigned to the second bone segment 2 . The Füh approximately screw 8 is performed by the second bone segment 2 and anchored by means of the thread 18 in the first bone segment 1 . The outside diameter of the thread 8 is at most the same size as the outside diameter of the guide part 20 . Preferably, a bore is made in the second bone segment 2 for carrying out the guide screw 8 , the inside diameter of which corresponds essentially to the outside diameter of the guide part 20 . Alternatively, a pilot hole can be made at least in the second bone segment 2 , with a diameter at least approximately the same size as the core diameter 22 of the apical part 16 or the thread 18 . At the apical end, the guide screw 8 has a tip 24 , which is in particular conical, with an opening angle 26 in the range between 70 ° to 110 °, in particular approximately 90 °. The guide part 20 then has an essentially cylindrical region 28 on the thread and also a conical guide region 30 , the diameter of which, starting from the cylindrical region 28 , tapers. The cone angle of the conical guide area 13 is preferably equal to or greater than 1 °. Alternatively, within the scope of the invention, the guide part 20 can also be continuously cylindrical, wherein a conically widening bore is made in the bone segment 2 according to the dash-dotted line 32 , which widens in the direction away from the apical part 16 , preferably with a cone angle equal to or greater than 1 °. It should be noted that the latter bore has an apical part 16 adjacent cylindri's part, to which the conical extension adjoins at a greater distance from the apical part 16 . The guide part 20 contains in the free end a recess 34 with engagement surfaces 36, in particular in the form of a hexagon, for a correspondingly designed screwing tool.
Wie in der Zeichnung dargestellt, ist beabstandet zur Führungsschraube 8 die Distraktions schraube 10 angeordnet, welche eine stumpfe, bevorzugt abgerundete Spitze 38 besitzt. Die Spitze 38 dient zur Auflagerung der Distraktionsschraube 10 bezüglich des ersten Knochensegments 1. Die Distraktionsschraube 10 enthält anschließend an die Spitze 8 ein Gewinde 40, welches dem zweiten Knochensegment 2 zugeordnet ist und dieses durch dringt. Es handelt sich hierbei um ein vergleichsweise grobes Gewinde, wobei die Flanken höhe zumindest näherungsweise zwei Drittel des Kerndurchmessers 42 des Gewindes 40 beträgt. Der Durchmesser 44 der Spitze 38 ist in bevorzugter Weise gleich oder kleiner als der Kerndurchmesser 42. Ferner enthält die Distraktionsschraube 10 einen insbesondere zylindrischen Kopf 46 mit einer Ausnehmung 48, welche wiederum bevorzugt als Hexagon ausgebildete Eingriffsflächen 50 für ein Eindrehwerkzeug aufweist.As shown in the drawing, the distraction screw 10 is arranged at a distance from the guide screw 8 , which has a blunt, preferably rounded tip 38 . The tip 38 serves to support the distraction screw 10 with respect to the first bone segment 1 . The distraction screw 10 then contains a thread 40 at the tip 8 , which thread is assigned to the second bone segment 2 and penetrates it. This is a comparatively coarse thread, the flank height being at least approximately two thirds of the core diameter 42 of the thread 40 . The diameter 44 of the tip 38 is preferably equal to or smaller than the core diameter 42 . Furthermore, the distraction screw 10 contains a particularly cylindrical head 46 with a recess 48 , which in turn preferably has engagement surfaces 50 for a screwing-in tool, which are preferably designed as hexagon.
In bevorzugter Weise ist zwischen der Spitze 38 und dem Gewinde 40 ein insbesondere konisch zum Gewinde 40 erweiterter Bereich 52 vorgesehen, welcher eine sichere Abstüt zung der Distraktionsschraube 10 beim Drehen sicherstellt. Anschließend an den er weiterten Bereich 52 zum Gewinde 40 hin ist ferner ein ringförmiger Bereich 54 vorgesehen, welcher in Umfangsrichtung in besonders zweckmäßiger Weise geschlossen ausgebildet ist. Das Gewinde 40 bzw. der Kernbereich desselben mündet also nicht unmittelbar an der Spitze 38, sondern ist von dieser durch den erweiterten Bereich 52 und/oder den ringför migen Bereich 54 getrennt. Aufgrund der über den Umfang geschlossenen Bereiche 52 und/oder 54 wird beim Drehen der Distraktionsschraube 10 deren Eindrehen in das erste Knochensegment 1 unterbunden. Somit behält die Distraktionsschraube 10 während der Distraktion ihre axiale Position bezüglich des ersten Knochensegmentes 1 bei, während hingegen das zweite Knochensegment 2 durch Drehen der Distraktionsschraube 10 in Richtung des Pfeiles 6 vom ersten Knochensegment wegbewegt wird. Das Gewinde 40 endet somit stumpf an dem Bereich 54 und/oder an dem erweiterten Bereich 52, ohne diese jedoch axial zu durchdringen.In a preferred manner between the tip 38 and the thread 40, a region 52 which is in particular flared to the thread 40 is provided, which ensures a reliable support of the distraction screw 10 during rotation. Subsequent to the further region 52 towards the thread 40 , an annular region 54 is also provided, which is designed to be closed in a particularly expedient manner in the circumferential direction. The thread 40 or the core area of the same therefore does not open directly at the tip 38 , but is separated from it by the enlarged area 52 and / or the ring-shaped area 54 . Due to the areas 52 and / or 54 closed over the circumference, when the distraction screw 10 is turned, the screwing into the first bone segment 1 is prevented. Thus, the distraction screw 10 maintains its axial position with respect to the first bone segment 1 during the distraction, whereas the second bone segment 2 is moved away from the first bone segment by turning the distraction screw 10 in the direction of arrow 6 . The thread 40 thus ends bluntly at the area 54 and / or at the enlarged area 52 , but without axially penetrating them.
In der dargestellten Anfangsposition nach dem Verankern der Führungsschraube 8 im ersten Knochensegment 1 und Einschrauben der Distraktionsschraube 10 wird zu Beginn der Distraktion mittels der Führungsschraube 8 eine exakte parallele Führung aufgrund des zylindrischen Bereichs 28 des Führungsteils 20 der Führungsschraube 8 gewährleistet. Mit zunehmender Vergrößerung des Abstandes des zweiten Knochensegments 2 bezüglich des ersten Knochensegments 1 in Richtung des Pfeiles 6 wird aufgrund des konischen Füh rungsbereiches 30 und/oder der konisch erweiterten Bohrung die Führung reduziert, so daß ein hinreichender Ausgleich ermöglicht wird und nachteilige Auswirkungen in dem entsprechend der Distraktion vergrößerten Trennbereich der beiden Knochensegmente 1, 2 wesentlich reduziert werden und das Knochenwachstum optimiert wird. In the illustrated starting position after anchoring the guide screw 8 in the first bone segment 1 and screwing in the distraction screw 10 , an exact parallel guidance is ensured at the beginning of the distraction by means of the guide screw 8 due to the cylindrical region 28 of the guide part 20 of the guide screw 8 . With increasing increase in the distance of the second bone segment 2 with respect to the first bone segment 1 in the direction of arrow 6 , the guide is reduced due to the conical guide region 30 and / or the conically enlarged bore, so that a sufficient compensation is made possible and adverse effects in the corresponding the distraction enlarged separation area of the two bone segments 1 , 2 are significantly reduced and the bone growth is optimized.
11
, ,
22nd
Knochensegment
Bone segment
44th
Trennbereich
Separation area
66
Pfeil
arrow
88th
Führungsschraube
Guide screw
1010th
Distraktionsschraube
Distraction screw
1212th
Längsachse von Longitudinal axis of
88th
1414
Längsachse von Longitudinal axis of
1010th
1616
apikaler Teil von apical part of
88th
1818th
Gewinde
thread
2020th
Führungsteil
Guide part
2222
Kerndurchmesser von Core diameter of
1818th
2424th
Spitze von Top of
88th
2626
Öffnungswinkel
Opening angle
2828
zylindrischer Bereich von cylindrical area of
2020th
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2020th
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strichpunktierte Linie
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Ausnehmung in Recess in
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Eingriffsfläche
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Spitze von Top of
1010th
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1010th
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Kerndurchmesser von Core diameter of
4040
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Ausnehmung in Recess in
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140301 |