PL231693B1 - Zespół płytki kostnej z wkrętem kostnym do stabilizacji złamań - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół płytki kostnej z wkrętem kostnym do stabilizacji złamań okołostawowych i/lub trzonowych układu kostnego.

W zastosowaniach klinicznych stabilizacji wewnętrznej złamań kostnych metodą zespoleń płytkowych istnieje wiele rozwiązań konstrukcyjnych zespołów do stabilizacji złamań okołostawowych i/lub trzonowych układu kostnego zawierających płytki kostne i wkręty blokowane. Zespolenia te polegają na stabilnym połączeniu płytki z wkrętem blokowanym. Umożliwia to uzyskanie stabilnego kątowo zespolenia odłamów kostnych, zapobiega migracji odłamów i wkrętów kostnych. W ortopedii najczęściej używanym połączeniem jest połączenie gwintowe, w którym wkręt blokowany posiada gwintowany łeb współpracujący z gwintowanym otworem płytki kostnej.

Ze względu na wymuszone przez złożoną anatomię układu kostnego człowieka, skomplikowane kształty płytek blokowanych, ograniczenia fizjologiczne co do ich grubości oraz kątowe ustawienie wkrętów pojawiają się problemy przy stosowaniu aktualnych rozwiązań konstrukcyjnych. W szczególności dotyczy to wystawania łbów wkrętów blokowanych ponad powierzchnię górną lub dolną płytki, co powoduje m.in. podrażnienia i ucisk tkanek okołowszczepowych (ścięgna, skóra itp.). Problem dotyczy również ograniczenia ilością gwintu blokującego w otworze płytki, co powoduje obniżenie wytrzymałości mechanicznej połącznia gwintowanego wkręt-płytka. Ponadto w dotychczasowych rozwiązaniach występuje ograniczony zakres ustawienia kątowego wkręta do powierzchni płytki. Przerastanie odsłoniętych części gwintu tkanką utrudnia późniejsze usuwanie implantów.

W aktualnych rozwiązaniach konstrukcyjnych wyżej wymienione problemy rozwiązuje się poprzez:

• pogrubienie płyty, co nie we wszystkich rodzajach zespoleń jest możliwe do zastosowania, • zmniejszenie wysokości łba wkręta, przez co zmniejsza się powierzchnię współpracującą układu płytka-wkręt obniżając wytrzymałość mechaniczną ich połączenia, • przetłoczenia stożkowe mające zastosowanie do cienkich płytek kostnych o grubości 0.5:2 mm, mające duże ograniczenia co do kąta pochylenia wkręta względem powierzchni płytki, konieczność zachowania współosiowości przetłoczenia i osi otworu blokowanego.

Obecny stan techniki odnoszący się do rozwiązań konstrukcyjnych zespołu do stabilizacji złamań okołostawowych i/lub trzonowych układu kostnego opisują między innymi opisy patentowe oznaczone numerami EP1211992 B1, EP1211993 B1, EP1610700 B1, EP2040631B1, US6821278B2, EP1865866 B1 (US 2008/200955 A1) oraz opisy zgłoszeniowe wynalazków EP2559394 A1 i US 2004/0153073 A1, US 2002/058940 A1 (EP1294298 B1), JP H01 300945 A.

W europejskim opisie patentowym EP1211992 B1 ujawniono rozwiązanie przedstawiające wykonanie stożkowego gwintowanego otworu blokowanego w płytce kostnej zestawu zawierającego co najmniej jedną śrubę blokującą zamocowaną do płytki w ustalonej relacji kątowej. Jednakże w rozwiązaniu tym przy większych kątach odchylenia osi otworu blokowanego wkręt nie będzie współpracował całym obwodem z otworem płytki oraz łeb wkręta będzie wystawał ponad powierzchnię płytki. Część gwintu blokującego wkręta będzie odsłonięta i możliwy jest przerost tkanek okołowszczepowych.

W opisie patentowym EP1211993 B1 zostało opisane rozwiązanie przedstawiające wykonanie otworu z elementem deformowanym podczas wprowadzania wkręta, bez gwintu blokowanego w otworze płytki. Umożliwia to wprowadzenie wkręta pod różnym kątem jednakże gwintowany łeb wkręta z otworem blokowanym płytki współpracuje na bardzo krótkim odcinku. W rozwiązaniu tym gwint blokujący jest odsłonięty i możliwy jest przerost tkanek okołowszczepowych.

Rozwiązanie przedstawione w europejskim opisie patentowym EP1610700 B1 dotyczy dwóch sąsiadujących gwintowanych otworów blokowanych z możliwością wykonania otworu pod kątem. Górne wybranie umożliwia zagłębienie łba wkręta. Podobne rozwiązanie wkręta z wkrętem ChLP powoduje wystawanie wkręta przy większych kątach pochylenia i cienkich płytkach. Gwinty blokujące są odsłonięte i możliwy jest przerost tkanek okołowszczepowych.

W kolejnym opisie patentowym oznaczonym numerem EP2040631 B1 opisano rozwiązanie przedstawiające płytkę piętową z miejscowym pogrubieniem przekroju co umożliwia ustawienie wkręta pod większym kątem. Miejscowe zwiększenie grubości płytki nie zawsze jest możliwe ze względu na ograniczenia anatomiczne oraz technologiczne wykonania wyrobu.

W europejskim zgłoszeniu wynalazku EP2559394 A1 zostało opisane rozwiązanie przedstawiające wykonanie otworu blokowanego oraz wkrętów z możliwością zmiany kąta wprowadzenia. Niepełne

PL 231 693 B1 zarysy gwintów mogą osłabić połącznie wkręt-płytka. Wykonane pogłębienie górne eliminuje wprawdzie wystawanie łba wkręta ponad powierzchnię górną płytki jednakże rozwiązanie to ograniczone jest grubością płytki. Przy kątowym ustawieniu gwinty blokujące na łbie wkręta są odsłonięte i możliwy jest przerost tkanek okołowszczepowych.

W amerykańskim zgłoszeniu patentowym US 2004/0153073 A1 opisane rozwiązanie przedstawia blokowanie za pomocą gwintowanej zaślepki. Wadą tego rozwiązania jest wprowadzenie dodatkowego elementu blokującego. Ponadto wytrzymałość połączenia jest mniejsza niż w przypadku bezpośredniego połączenia gwintowanego wkręt-płytka.

W opisie patentowym US6821278B2 przedstawiono rozwiązanie płytki ze stożkowymi wygięciami, w których wykonane są otwory blokowane. Przedstawione rozwiązanie ogranicza kąt pochylenia wkręta względem powierzchni płytki. Nie eliminuje jednak wystawania głowy wkręta ponad górną powierzchnię płytki.

W amerykańskim opisie patentowym US 2002/058940 A1 (EP1294298 B1) przedstawione jest rozwiązanie zespołu płytki głównie o grubości 0,5+4 mm z wkrętem, posiadające stożkowy występ i odpowiednie stożkowe zagłębienie po stronie przeciwnej płytki. Wprowadzenie wkręta kostnego pod kątem względem powierzchni płytki skutkuje zwiększonym wystawaniem łba wkręta nad powierzchnię płytki kostnej oraz niepełnym opasaniem gwintu na łbie wkręta kostnego.

Z japońskiego zgłoszenia wynalazku JP H01 300945 A znane jest rozwiązania składające się dwóch lub więcej cienkich płytek, nakładanych na siebie, gdzie jedna z nich posiada występy odpowiadające otworom w kolejnej płytce. Jest to rozwiązanie z nieblokowanymi, konwencjonalnymi wkrętami kostnymi. Przedstawione rozwiązanie nie rozwiązuje problemów pojawiających się przy ustawieniu kątowym wkrętów blokowanych z gwintowanym łbem. Zastosowanie przytoczonego w zgłoszeniu rozwiązania, przy kątowym ustawieniu wkręta z gwintowanym łbem, skutkowałoby odsłonięciem części gwintu na górnej lub dolnej jego powierzchni.

Celem wynalazku jest rozwiązanie dotyczące zespołu do stabilizacji złamań okołostawowych i/lub trzonowych układu kostnego, w którym przy kątowym ustawieniu wkręta względem płytki jego łeb nie wystawałby ponad powierzchnię górną płytki. Ponadto gwint blokujący wkręta powinien nie wystawać poza dolną część wypukłą przetłoczenia i powierzchnię dolną płytki.

Istotą wynalazku jest zespół płytki kostnej z wkrętem kostnym do stabilizacji złamań, w którym kątowo ustawiony wkręt blokowany posiadający gwintowany łeb, a płytka kostna posiada wypukłą powierzchnię kształtową, gdzie gwintowany łeb wkręta kostnego współpracuje z gwintowanym otworem znajdującym się w miejscu tej powierzchni płytki kostnej charakteryzujący się tym, że płytka w rejonie otworów pod wkręty kostne posiada wybrzuszenie niezależne (nie powiązane i nie wynikające kształtowo) względem pogłębienia, które ma postać pasa kulistego usytuowanego na powierzchni górnej lub dolnej.

Dolne wybrzuszenie posiada wybranie prostopadłe do osi otworu płytki, a w otoczeniu wybrzuszenia płytki powierzchnie górna i dolna są względem siebie równoległe.

Niezależnie od kąta odchylenia a osi otworu płytki względem osi prostopadłej do jej górnej powierzchni łeb wkręta zawsze znajduje się na równi lub poniżej powierzchni górnej płytki, a gwint blokujący wkręta znajduje się na równi lub powyżej powierzchni dolnej płytki.

W płytce posiadającej jeden pas kulisty na jej górnej powierzchni lub dolnej powierzchni w osi otworu znajduje się pogłębienie. Korzystnym jest, gdy głębokość w pogłębieniu w osi otworu od powierzchni górnej lub dolnej płytki jest tym większa im większy jest kąt odchylenia a osi otworu płytki względem osi prostopadłej do górnej powierzchni płytki.

Rozwiązanie zespołu do stabilizacji złamań okołostawowych i/lub trzonowych układu kostnego eliminuje najczęściej pojawiające się problemy w istniejących rozwiązaniach konstrukcyjnych. Odpowiednie ukształtowanie powierzchni płytki w rejonie otworów pod wkręty kostne pozwala na zachowanie optymalnej grubości płytki bez jej pogrubienia na całej długości. Zastosowane wybrzuszeń o postaci pasa kulistego usytuowanego na powierzchni górnej i/lub dolnej nie ograniczają kąta pochylenia wkręta względem powierzchni płytki i nie wymuszają konieczności zachowania współosiowości wybrzuszenia i osi otworu blokowanego.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest przykładowo na rysunku, na którym fig. 1A przedstawia płytkę kostną z wybrzuszeniem posiadającym część wklęsłą względem powierzchni górnej płytki oraz część wypukłą względem powierzchni dolnej płytki, fig. 1B przedstawia płytkę kostną z wybraniem w dolnej części wypukłej wybrzuszenia o postaci pasa kulistego, fig. 1 C przedstawia płytkę kostną z otworem

PL 231 693 B1 pod wkręt kostny wykonanym w wybrzuszeniu, fig. 1D przedstawia zespół do stabilizacji złamań okołostawowych i/lub trzonowych układu kostnego przy kątowym ustawieniu wkręta względem płytki, fig. 2A przedstawia płytkę kostną z wybrzuszeniem posiadającym część wypukłą względem powierzchni górnej płytki oraz część wklęsłą względem jej powierzchni dolnej, fig. 2B przedstawia płytkę kostną z otworem pod wkręt kostny w wybrzuszeniu posiadającym część wypukłą względem powierzchni górnej płytki oraz część wklęsłą w postaci pogłębienia względem jej powierzchni dolnej, fig. 2C przedstawia zespół do stabilizacji złamań okołostawowych i/lub trzonowych układu kostnego przy kątowym ustawieniu wkręta względem płytki, w którym łeb wkręta nie wystaje ponad powierzchnię górną płytki i jej część wypukłą, fig. 3A przedstawia płytkę kostną z wybrzuszeniem wypukłym na jej części górnej i dolnej, fig. 3B przedstawia płytkę kostną z walcowymi lub stożkowymi wybraniami w dolnej wypukłej części wybrzuszenia, fig. 3C przedstawia płytkę kostną zespołu z wykonanym w wybrzuszeniu otworem pod wkręt kostny, a fig. 3D przedstawia zespół przy kątowym ustawieniu wkręta względem płytki, w którym łeb wkręta nie wystaje ponad powierzchnię górną płytki i część wypukłą pasa kulistego wybrzuszenia, a gwint blokujący wkręta nie wystaje poza dolną część pasa kulistego wybrzuszenia i powierzchnię dolną płytki.

Zespół do stabilizacji złamań okołostawowych i/lub trzonowych układu kostnego stanowi płytka kostna 1 i wkręt blokujący 7. W przedstawionych poniżej zespołach wprowadzone są odpowiednie ukształtowanie powierzchni płytki 1 w rejonie otworów 6 pod wkręty kostne 7. Rozwiązanie przedstawione na rysunku na fig. 1A+fig. 1C, przedstawia płytkę kostną zespołu z kształtowym, wybrzuszeniem posiadającym pogłębienie 1A względem powierzchni górnej 3 płytki oraz część wypukłą 2B względem powierzchni dolnej 4 płytki. W dolnej części wybrzuszenia 2B wykonane jest walcowe lub owalne wybranie 5, które jest prostopadłe do osi 10 otworu 6 płytki 1, jak pokazano na fig. 1B i 3B. Na fig. 1D, 3D pokazano zespół płytki 1 z wykonanym otworem 6 pod odpowiedni wkręt kostny 7 i wybrzuszeniem o postaci kulistego pasa 2B' lub 1 b'. Przy kątowym ustawieniu wkręta 7 względem płytki 1 łeb 8 wkręta 7 nie wystaje ponad powierzchnię górną 3 wybrzuszenia o postaci kulistego pasa 1B' płytki 1, a także gwint blokujący 9 wkręta 7 nie wystaje poza dolną część wypukłą wybrzuszenia o postaci kulistego pasa 2B' i powierzchnię dolną 4 płytki 1. Głębokość G pogłębienia 1A i 2A w osi otworu 6 mierzona od powierzchni górnej 3 lub dolnej 4 płytki 1 uzależniona jest od kąta a odchylenia osi 10 otworu 6 płytki 1 względem osi 11 prostopadłej do jej górnej powierzchni 3, jak pokazano na fig. 1D

Wykonane w wybrzuszeniu wybranie 5 łagodzi krawędź powstałą po wykonaniu otworu 6. Dodatkowo część wypukła 2B wybrzuszenia wymusza odsunięcie powierzchni dolnej 4 płytki 1 względem powierzchni kości, co skutkuje znacznie zmniejszoną powierzchnią kontaktu płytka-kość, wpływając korzystnie na ukrwienie tkanek okołowszczepowych oraz szybsze gojenie kości. Ponadto łeb 8 blokowanego wkręta 7 współpracuje na całym obwodzie z otworem 6.

Na fig. 2A+fig. 2C pokazano rozwiązanie z kształtowym, tj. kulistym lub owalnym wybrzuszeniem posiadającym część wypukłą 1B względem powierzchni górnej 3 płytki 1 oraz część wklęsłą 2A (pogłębienie) względem jej powierzchni dolnej 4. W wykonanym wybrzuszeniu wykonano otwór 6 pod odpowiedni wkręt kostny i przy kątowym ustawieniu wkręta 7 względem płytki 1 łeb 8 wkręta 7 nie wystaje ponad powierzchnię górną 3 płytki 1 i część wypukłą 1B wybrzuszenia, oraz gwint blokujący 9 wkręta 7 nie wystaje poza powierzchnię dolną 4 płytki 1. Ponadto łeb 8 wkręta 7 współpracuje na całym obwodzie z otworem 6. W rozwiązaniu przedstawionym na fig. 3A+fig. 3D płytka kostna 1 posiada kuliste lub owalne wybrzuszenia posiadające część wypukłą 1B względem powierzchni górnej 3 płytki 1 oraz część wypukłą 2B względem powierzchni dolnej 4 płytki 1 jak pokazano na fig. 3A. Dodatkowo w dolnej części wypukłej 2B wybrzuszenia wykonane jest walcowe lub stożkowe wybranie 5 pokazane na fig. 3B. W wykonanym wybrzuszeniu wykonany jest otwór 6 pod odpowiedni wkręt kostny 7. Podobnie jak w poprzednich dwóch rozwiązaniach przy kątowym ustawieniu wkręta 7 względem płytki 1 łeb 8 wkręta 7 nie wystaje ponad powierzchnię górną 1B wybrzuszenia i część wypukłą 2B wybrzuszenia, oraz gwint blokujący 9 wkręta 7 nie wystaje poza dolną część wypukłą 2B wybrzuszenia i powierzchnię dolną 4 płytki 1, jak przedstawiono na fig. 3D. Wysokość wybrzuszenia w postaci kulistego pasa 1B', 2B' uzależniona jest od kąta a odchylenia osi 10 otworu 6 płytki względem osi 11 prostopadłej do górnej powierzchni 3 płytki 1. Wykonane wybranie 5 łagodzi krawędź powstałą po wykonaniu otworu 6. Dodatkowo część wypukła 2B' wybrzuszenia wymusza odsunięcie powierzchni dolnej 4 płytki 1 względem powierzchni kości, co skutkuje znacznie zmniejszoną powierzchnią kontaktu płytka-kość, wpływając korzystnie na ukrwienie tkanek okołowszczepowych oraz szybsze gojenie kości.

Poza tym łeb 8 wkręta 7 współpracuje na całym obwodzie z otworem 6.

Claims (3)

1. Zespół płytki kostnej z wkrętem kostnym do stabilizacji złamań, w którym wkręt kostny jest kątowo ustawionym wkrętem blokowanym posiadający gwintowany łeb, a płytka kostna posiada wypukłą powierzchnię kształtową, gdzie gwintowany łeb wkręta kostnego współpracuje z gwintowanym otworem znajdującym się w miejscu tej powierzchni płytki kostnej, znamienny tym, że płytka (1) w rejonie otworów (6) pod wkręty kostne (7) posiada co najmniej jedno wybrzuszenie (1B, 2B) względem powierzchni górnej (3) lub dolnej (4) niezależne (nie powiązane i nie wynikające kształtowo ) względem pogłębienia (1A, 2A), przy czym wybrzuszenie (1B, 2B) płytki (1) w rejonie otworów (6) pod wkręty kostne (7) ma postać pasa kulistego (1B', 2B') usytuowanego na powierzchni górnej (3) i/lub dolnej (4), a w otoczeniu wybrzuszenia (1B, 2B) płytki (1) powierzchnie górna (3) i dolna (4) są względem siebie równoległe, zaś łeb (8) wkręta (7) zawsze znajduje się na równi lub poniżej powierzchni górnej (3) płytki (1), a gwint blokujący (9) wkręta (7) znajduje się na równi lub powyżej powierzchni dolnej (4) płytki (1) zapewniając tym samym stabilne kątowe blokowanie wkręta (7) w płytce (1).

2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że w płytce (1) posiadającej jeden pas kulisty (1B', 2B') na jej górnej powierzchni (3) lub dolnej powierzchni (4) w osi otworu (6) znajduje się pogłębienie (1A, 2A), którego głębokość (G) w osi otworu (6) od powierzchni (3, 4) płytki (1) jest tym większa im większy jest kąt odchylenia (a) osi (10) otworu (6) płytki (1) względem osi (11) prostopadłej do jej górnej powierzchni (3).

3. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że wybrzuszenie (2B) ma wybranie (5), które jest prostopadłe do osi (10) otworu (6) płytki (1).