tifix Technologie Allgemeine & spezielle Hinweise tifix technology General & specific instructions

Transkript

1 In Deutschland entwickelt und gefertigt, national und international patentiert. Engineered and manufactured in Germany, nationally and internationally patent protected. tifix Technologie Allgemeine & spezielle Hinweise tifix technology General & specific instructions litos/ ist der Pionier der multidirektionalen Winkelstabilität seit 1987 litos/ is the pioneer of multidirectional locking screw technology since 1987

2 tifix -Technologie tifix -technology Allgemeines tifix ist ein winkelstabiles Plattenosteosynthese- Systeme mit frei wählbarer Schraubenlage. Die tifix -Technologie ermöglicht die multidirektional winkelstabile Verblockung zwischen Knochenschraube und Kraftträger, bspw. einer Platte. Die litos/ GmbH verwendet in den von ihr angebotenen Plattenosteosynthese-Systemen in aller Regel die tifix -Technologie der 2.Generation (Lippen-Technologie). Unter Winkelstabilität in der Medizin versteht man eine dauerhaft feste, jedoch reversible, d.h. lösbare Verbindung zwischen Knochenschraube und Kraftträger. Ist die Position von Knochenschraube und Kraftträger frei wählbar, besteht eine multidirektionale Winkelstabilität. Erste Veröffentlichungen zur Plattenosteosynthese von Carl Hansmann (Hamburg, 1886) enthielten bereits Hinweise auf die Vorteile der Winkelstabilität, die von Paul Reinhold (Paris, 1931) zu Ende gedacht wurden. Allerdings beschränkten sich die darauf aufbauenden Entwicklungen auf unidirektionale Systeme; erst die Entwicklung der patentgeschützten tifix -Technologie ermöglichte durch die Verwendung der multidirektionalen Verblockung den optimalen Einsatz der General information The tifix technology enables the multi-directional stable locking of a bone screw with a fixation plate, thus providing individual, better solutions for the surgeon. In all its plating systems, litos/ employs the 2nd generation - tifix technology (using the material lip-technique). Angle stability describes a rigid, durable connection between bone screw and load carrier, e.g. a fixation plate. If the position of the bone screw is freely selectable, we talk about multi-directional angle stability (if the position is pre-set, we talk about uni-directional angle stability). Early publishings about osteosynthesis plating fixation by Carl Hansmann (Hamburg, 1869), indicating the advantages of angle stability, were consequently refined over time, by Paul Reinhold (Paris, 1931). The resulting systems were generally focusing on uni-directional angle stability; only the development of the tifix technology by Prof. Dietmar Wolter introduced a truly multi-directional system which consequently established the optimal application of angle stability in the osteosynthesis. Functional principle In simple words, a bone screw of hard titanium is set in a fixation plate of softer titanium. Reshaping processes between the screw head and the material lip in the plate hole result in a punctual autogenous fusion of highest stability. The fusion based on material, form and force, thus applying the optimal form for load transfer in the implant; it also allows the utilization of the whole screw length for load transfer. This connection can be reversed without difficulties. Also, this principle enables the design of smaller implants, demonstrating the same or even better performance regarding load transfer. 2

3 tifix -Technologie tifix -technology Winkelstabilität. Wirkungsprinzip Vereinfacht gesagt, wird eine Knochenschraube aus hartem Titan in eine Platte aus einem weicherem Titan eingedreht. Zwischen dem birnenförmig gestalteten Schraubenkopf und der Plattenlippe führen Umformvorgänge zu einer punkt- oder linienförmigen Verschweißung von hoher Festigkeit. Diese Verbindung kann bei Materialentfernung gelöst werden. Der bei der tifix -Umformung entstehende Abrieb wird zum großen Teil in die umgebende Lochwand eingepresst. Die Umformung führt zu einer stoff-, form- und kraftschlüssigen Verbindung. Diese Verbindung führt zu einer flächenhaften Last- und Kraftverteilung; die gesamte Schraube dient der Lastübertragung. Die optimale flächenhafte Krafteinleitung bei der multidirektionalen Winkelstabilität im Kontaktbereich von Knochen, Schraube und Platte wirkt einer Überlastung von Knochen und Implantat entgegen. Dieses Prinzip erlaubt es ebenfalls, bei gleicher oder verbesserter Lastübertragung Implantate kleiner zu dimensionieren. Die nach der tifix -Technologie hergestellten Osteosynthese-Systeme sind in ihrer Bauweise den anatomischen Verhältnissen angepaßt und 4-fache Vergrößerung enlargement factor 4 30-fache Vergrößerung enlargement factor fache Vergrößerung enlargement factor 120 Small amounts of material, which eventually are released during the reshaping process, are pressed into the wall of the plate hole during the process. Lastübertragungsbereich (rot) durch Reibhaftung bei konventioneller Technik Load transfer area (red) by friction adhesion in conventional technique Lastübertragungsbereich (rot) bei multidirektionaler Winkelstabilität Load transfer area (red) by multidirectional angular stability i 3

4 tifix -Technologie tifix -technology verfügen über Löcher zur wahlweisen Aufnahme multidirektional winkelstabiler tifix -Schrauben oder sog. konventioneller Schrauben (Montageschrauben). Die wählbare Schraubenlage variiert von 0 bis +/- 15 ; größere Winkel (bis +/- 35 ) lassen sich mit Hilfe eines Gewindedrängers erzielen. Die Funktion der tifix -Technologie wird auch durch die Anbiegung der Platte durch den Operateur nicht beeinträchtigt. Der härtere Schraubenkopf gleicht Verformungen des weichen Plattenloches während des Eindrehens aus. Die Neuausrichtung der Schraube in einem Loch ist ohne Beeinträchtigung der Funktion bis zu dreimal möglich. All tifix implants are anatomically shaped; the plates holes are designed to hold multidirectionally stable tifix -screws, or optionally conventional screws. The selectable range for screw positioning varies from 0 to +/- 15, which can be extended by using a thread former up to +/-35. The function of the tifix -technology is not impacted by a bending of the plate; the harder screw reshapes the softer plate-hole during the application. A re-positioning of the screw during the application, without causing an impact of the functionality, is possible up to three times Vorteile - Hohe Primärstabilität; Verringerung der frakturnahen Mikrobewegungen - Optimierte Schraubenlage - Großflächige Lastübertragung und Vermeidung von Spitzenlasten (insbesondere bei spongiösen und osteoporotischen Knochen wirksam) - Kleinere Dimensionierung des Implantats - Alle Löcher können wahlweise mit winkelstabilen und konventionellen Schrauben besetzt werden - ME in der Regel problemlos möglich - altes Osteosynthesewissen wird genutzt Advantages - High primary stability; reduction of micro-movings in the fracture area - Optimized position of the screw - Wide-spread load transfer; avoidance of load peaks in the implant (especially important for cancellous and osteoporotic bone material) - Smaller implants - Option to use either angle stable locking screws or conventional screws - Removal of implant without difficulties - Application of all advantages of Osteosynthesis, including all advantages of angle stability 4

5 tifix -Plattensystem tifix -plate system Übersicht - Beispiele Nachfolgend finden Sie typische tifix Plattenbeispiele für verschiedene Körperregionen mit umformbarer Materiallippe und passendem Schraubentyp. Eine komplette Übersicht finden Sie auf unsere Homepage unter und in unseren Prospekten, die wir ihnen gerne zur Verfügung stellen. Overview - examples Here you find some examples of typical tifix plates for different regions of the body with shapable material lip and matching screw type. A complete overview can be found on our homepage at or in our respective brochures. Plattentyp plate type empfohlener Schraubentyp recommended screw type tifix Femur-Kondyle maxi / midi 1 tifix femoral condyle maxi / midi 1 tifix Humerus-plus midi 1 & mini 1 tifix humerus-plus midi 1 & mini 1 tifix Radius plus mini 3 tifix radius plus mini 3 tifix AC Haken mini 1 tifix AC hook mini 1 tifix Calcaneus-Platte mini 1 / mini 2 tifix calcaneus plate mini 1 / mini 2 alle Plattenlöcher geeignet für multidirektional winkelstabile & konventionelle Schrauben tifix HWS mini 1 tifix HWS mini 1 tifix Stufenplatte mini 2 tifix step plate mini 2 all holes suitable for multidirectional locking & conventional screws tifix Fingerplatte mini 6 tifix finger plate mini 6 5

6 tifix -Plattensystem tifix -plate system Lochgeometrie Untersuchungen des Kraftflusses und des Spannungsverlaufes in der Platte haben gezeigt, dass im Bereich des ersten Loches und der ersten Schraube (von der Fraktur bzw. Pseudarthrose aus gesehen) eine Übertragung von % der gesamten Kräfte stattfindet. Auf dieser Grundlage wurde die Lochverteilung in der Platte optimiert; weiterhin wird diesem Umstand durch eine Verbreiterung bzw. eine Verdickung der entsprechenden Zonen der Platte Rechnung getragen. Eine Verlängerung der Strecke zwischen dem ersten und zweiten Loch verringert die Menge des Kraftflusses im Bereich des ersten Lochareals deutlich. Dieses geschieht nach unserer Erklärung unter anderem deshalb, weil ein Teil der Kraft auch über den Kontaktbereich zwischen ersten und zweiten Loch abfließt. Je größer also die Kontaktfläche zwischen dem ersten und zweiten Loch der Platte und dem Knochen ist, umso mehr verringern sich die Kräfte im ersten Lochareal. Biomechanische Untersuchungen an einem Modellknochen sowie Finite Elemente-Berechnungen haben dieses Ergebnis bestätigt. Hole Geometry Studies about the load transfer and stress distribution in the plate have shown that 80 to 90 % of the load transfer takes place in the area of the first screw and hole (close to the fracture or pseudarthrosis). Based on these results, we have optimized the positions of the different holes on the plate, and also reinforced certain zones of high stress impact. An enlargement of the distance between the first and second hole reduces the flow of force significantly in the area of the first hole (close to the fracture). This is caused by the fact, that a part of the force is also absorbed by the contact zone between first and second hole. The larger the contact zone between first and second hole of the plate and bone, the more the force impact is reduced in the area around the first hole. Biomechanical studies on bone models and Finite Element computations have confirmed these results. materialverstärkte Zonen mit hoher Belastung reinforced zones with high impact vergrößerte Abstände zwischen frakturnahem Plattenloch und weiteren Löchern extented distance between the first plate hole closest to the fracture and following plate holes 6

7 tifix -Plattensystem tifix -plate system Verwendetes Material tifix Platten werden weitestgehend aus Reintitan verschiedener Härtegrade hergestellt. Bei den allgemein in der Medizintechnik gebräuchliche Titanlegierungen werden sowohl Vanadium als auch Aluminium eingesetzt, um höhere Festigkeiten zu erzielen. Diese Elemente sind jedoch in neuesten wissenschaftlichen Untersuchungen in den Verdacht geraten, eine toxische Wirkung zu haben. Deswegen werden litos/ Plattensysteme aus Reintitan hergestellt. Zur Kompensation der geringeren Festigkeiten arbeiten wir mit neuen Technologien wie der Laser-Einschweißung von weicheren Inlays in einer festeren Skelettplatte. Implant Material tifix plates are generally made from pure titanium. Throughout the medical device industry, mainly titanium alloys are used for the manufacturing of implants. These alloys contain vanadium and aluminium to increase the strength of the implant. Recent studies have indicated, that these materials can cause toxic reactions, among others. We at litos/ have decided to use pure titanium instead. To make up for the lesser strength (softness) of the pure titanium, we have developed techniques to increase the strength, e.g. the inlay technology. Inlay-Technologie Die Verwendung der tifix -Technologie zur Schaffung der multidirektionalen Winkelstabilität bedingt die Verwendung von weichem Titan. Damit dennoch eine ausreichende Festigkeit der Platten gewährleistet werden kann, waren somit höhere Plattenstärken notwendig. Um diese Plattenstärken zu reduzieren, hat litos/ die Inlay-Technologie entwickelt. Dabei wird in eine Skelett-Platte aus härterem Titan ein sogenanntes Inlay aus einem weichen Titan mittels Laserverfahren eingeschweißt. Das weiche Titan-Inlay stellt die vollständige Anwendung der tifix -Technologie sicher. Sobald die Registrierungs- und Zulassungsverfahren abgeschlossen sind, werden wir Ihnen die neuen Platten zur Verfügung stellen. Inlay Technology The application of multi-directional angle stability requires a soft titanium for the fixation plate, thus causing a defined thickness to provide the required strength of the plate. To reduce the thickness of the plate, litos/ has developed a technology (the Inlay technology), by which an inlay made from soft titanium is welded into the hole of a skeleton plate made from a harder titanium (still pure titanium though). This allows the full application of the tifix technology in combination with a harder, i.e. thinner, fixation plate. Being in the registration and certification process, the new plates will be available soon. 7

8 tifix -Schraubensystem tifix -screw system Eigenschaften Unsere Schrauben bestehen aus Reintitan Grade 4 / 5. Die winkelstabilen tifix -Schrauben sind blau und, je nach Größe, in einer Kortikalisund Spongiosa-Version erhältlich. Konventionelle Schrauben sind goldfarben und auch mit Kortikalis Gewinde versehen. mini 1 bis 6 Schrauben haben einen Torx-Inbus, eine leistungsfähige Werkzeuggeometrie zur Übertragung großer Kräfte beim Eindrehen. midi / maxi Schauben verfügen über einen Sechskant Inbus. Die unterschiedlichen Steigungen des Kopfund Knochengewindes ziehen die Platte an den Knochen heran. Konventionelle Schrauben eignen sich zum optimalen Heranziehen der Platte an den Knochen (später gegen multidirektional winkelstabile tifix Schrauben auswechseln!) und sind auch für Fragmentfixation geeignet. Das tifix -Schraubensystem ermöglicht bis zu +/-15 multidirektionale Winkelstabilität ohne Gewindedränger. Die Materiallippe im Plattenloch erlaubt es dem härteren, kegelförmigen Schraubenkopf, als Werkzeug die Materialumformung durchzuführen. Mit Gewindedränger ist eine Einbringung bis zu +/-35 möglich. Alle Schrauben sind selbstschneidend und verfügen über ein abgerundetes Schraubenende. Bei der tifix -Technologie kann die Schraube auch in ein bereits verformtes Schraubenloch eingedreht werden. Beim Eindrehen des Schraubenkopfes kommt es durch Umformvorgänge und durch radiale Pressung zu einem erneuten Aufweiten des Loches; es wird wieder rund. Features Our screws are made of pure titanium Grade 4 / 5. The tifix screws with angular stability are of blue colour and available, according to the size, in a cortical or cancellous version. Conventional screws have a golden colour and are fitted also with a cortical thread. mini 1 to 6 have a Torx-tip, a high-performance tool that transmits high forces when inserting. Midi and maxi screws dispose of an allen-key screw-tip. The varying thread pitches of the head and bone thread pull the plate to the bone. Conventional screws are suitable for optimum connection of the plate to the bone (replace with multidirectional locking tifix screws (blue) later) and are also suitable for fixation of fragments. The tifix screw-system allows angles up to +/-15 with multidirectional locking stability without using thread formers. The softer material lip zone in the plate hole allows the harder screw head - as a tool - to perform the material reshaping. Using thread formers screws can be positioned in angles up to +/-35. All screws are self-tapping and have a rounded end. tifix technology also allows the screw to be used in an already deformed screw hole. When the screw head is rotated into place, reshaping processes and radial compression widen the hole, it becomes round again. 8

9 tifix -Schraubensystem tifix -screw system Übersicht Für die tifix Plattensysteme stehen verschiedene winkelstabile und konventionelle Schrauben zur Auswahl. Sämtliche Schrauben sind selbstschneidend. Diese sind in folgende Gruppen gegliedert: Overview For the tifix plate systems various locking and conventional screws are available. All screws are self-tapping. They are offered in the following categories: Name name Typ type Ø Außen (mm) Ø outer (mm) Ø Kern (mm) Ø inner (mm) Länge (mm) length (mm) Ø Kopf (mm) Ø head (mm) Aufnahme tip Kortikalis 5, maxi Spongiosa 6,5 4, Konventionell 5, Kortikalis 4, ,9 midi 1 Spongiosa 5,5 3, Konventionell 4, Inbus 3,5 midi 2 midi 3 Kortikalis ,0 2,95 Konventionell Kortikalis ,0 2,75 Konventionell ,2 Kortikalis 4, mini 1 Spongiosa 4,5 2, Konventionell 4, ,0 Torx 9 mini 2 Kortikalis ,5 2,5 Konventionell mini 3 mini 4 mini 5 mini 6 Kortikalis ,6 1,8 Konventionell 8-46 Kortikalis ,0 1,4 Konventionell 8-20 Kortikalis ,0 1,4 Konventionell 5-25 Kortikalis ,6 1,6 Konventionell ,3 2,9 Torx 6 midi 2/3 noch in Zulassungsphase midi 2/3 in progress of registration 9

10 tifix -Schraubensystem - Besonderheiten tifix -screw system - special features Kanülierte Schrauben Das litos/ Schraubenportfolio beinhaltet auch kanülierte Zug- und Kompressionsschrauben u.a. für folgende Indikationen: Fixation von Frakturen mit kleinen Fragmenten, z. B. Handgelenkfrakturen Metakarpal- und Metatarsal-Frakturen sowie -Osteotomien Frakturen der Fußwurzeln Transkondyläre Humerusfrakturen bei Kindern canulated screws The litos/ screw portfolio also includes headless canulated lag and compression screws for the following indications: fixation of fractures with small fragments, e.g. hand metacarpal and metatarsal fractures, and osteotomies tarsal fractures pediatric humeral fractures Schraubendimension (im Gewindebereich) innen Ø 2,5 / außen Ø 3,5 alle Schraubengewinde sind selbstschneidend Rückschneidenut (erleichtert Explantation bei fest eingewachsenem Gewinde) Schaftgewindelänge variiert von 5-14 mm Schraubenkopflänge bei Kompressionsscharube 4,7 mm beide Schraubentypen gibt es in den Längen mm Kanaldurchmesser passend für 1,2 mm K-Draht Unterlegscheibe mit Kugelgeometrie für osteoporotische Knochen screw dimensions (thread zone) inner Ø 2.5 / outer Ø 3.5 all screw threads are selftapping reverse cutting flute (for easier explantation in case of in-growth) length of the thread ranges from 5-14 mm screw head (compression screw) length 4.7 mm both screw types are available in lengths from mm canulation for 1.2 mm K-wire washer for osteoporotical bone 10

11 tifix -Schraubensystem - Besonderheiten tifix -screw system - special features Optimierte Oberflächenstabilität Blauer Kopf und grünes Schraubengewinde unsere neueste tifix Schraubengeneration. Wo sind die Vorzüge? Die grüne Anodisation weist gegenüber der blauen Anodisation eine vierfach dickere Titanoxid Schicht auf. Damit ist der Bereich, der hohen Reibekräften ausgesetzt ist, mit einer widerstandsfähigeren Haut ausgestattet. (Patent angemeldet) Optimized surface stability Blue head and green thread our newest screw generation. What is the advantage? The green anodisation disposes of a four times thicker layer of titanium oxide. Thus the zones of high friction are covered by a more resistant skin. (Patent pending) Dummies Zur Stärkung der Lastübertragung im Bereich von unbesetzten Plattenlöchern dienen die sogenannten Dummies. Dies führt zu einer Festigkeitserhöhung von %. Dummies To improve the load transfer performance, empty plate holes may be filled with so called dummies. The strength improvement is up to 20-30%. Schraubentyp screw type maxi/midi mini 1/2 mini 3/4 Art. Nr ref. no. SKD3.5 SKDT9 SKDT6 11

12 tifix - Instrumente tifix - instruments Allgemeines Die Anwendung der tifix -Systeme stellt keine besonderen Anforderungen an das Instrumentarium; die meisten benötigten Instrumente stammen aus der konventionellen Plattenosteosynthese. General information The use of tifix systems does not require specific instrumentation. Most instruments are standard instruments from conventional plating, and are available from litos/. Handgriffe mit AO Kupplung hand grips with AO coupling Torx 6 / 9 Schraubendreherklingen mit AO Ansatz torx 6 / 9 blades with AO socket Inbus 3.5 Schraubendreherklingen mit AO Ansatz allen key blades 3.5 with AO socket K-Draht einfachtrokar, konventionell (gold) k wire, single trochar, conventional (gold) K-Draht doppeltrokar, durchgängiges Gewinde (blau) k wire,double trochar, continuous thread (blue) herkömmliche Biegezangen zum Anbiegen der Platte conventional bending forceps for bending the plate herkömmliche Biegewerkzeuge zum Anbiegen der Platte conventional bending devices for optional bending of plate Gewebeschutz und Zentrierung tissue protection and centring Tiefenmesser zur Ermittlung korrekter Schraubenlängen depth gauge for determining correct screw length Kernlochbohrer (Vorbereitung f. Gewindeschneider) core drill (drilling/preparation for thread former ) Gewindeschneider für max. Schraubenhalt thread former for maximum screw hold 12

13 tifix - Instrumente tifix - instruments Optionale Instrumente Gewindedränger Bei Winkeln über +/-15 ist die Verwendung eines Gewindedrängers (für das Plattenloch) sinnvoll. Winkel bis zu +/-35 sind möglich. optional instruments Thread formers For angles greater than +/-15 the use of a thread former (for the plate hole) is advisable. Angles up to +/-35 are possible. für Schraubentyp for screw type maxi midi 1 mini 1/2 mini 3/4 Art.Nr ref.no. TFGMAXIL TFGMIDI TFGM12AO TFGM34AO Drehmomentbegrenzer Beim Eindrehen von Schrauben kann in einigen Fällen für begrenzten Krafteinsatz die Verwendung eines Drehmomentbegrenzers sinnvoll sein. Sie verfügen über eine weiche Silikon-Griffzone, sind mit AO-Anschluß ausgestattet und in verschieden Größen - passend zu den verwendeten Schraubentypen - erhältlich. Torque limiter Whilst inserting screws, it can in some cases make sense to use a torque limiter. Our hand grips with torque limiter dispose of a soft silicone touch surface and have an AO coupling. They are available in different sizes - matching the used screw types. Produktbezeichnung max. Kraft für Schraubentyp Art. Nr. product description max. force for screw type ref. no. Drehmomentbegrenzer - klein 0,9 Nm mini 3/4/5/6 HGRDMB09 torque limiter - small 0,9 Nm mini 3/4/5/6 HGRDMB09 Drehmomentbegrenzer - mittel 2,5 Nm mini 1/2 HGRDMB25 torque limiter - medium 2,5 Nm mini 1/2 HGRDMB25 Drehmomentbegrenzer - groß 4,0 Nm midi 2/3 HGRDMB40 torque limiter - large 4,0 Nm midi 2/3 HGRDMB40 Drehmomentbegrenzer - extra groß 8,0 Nm maxi / midi 1 HGRDMB80 torque limiter - extra large 8,0 Nm maxi / midi 1 HGRDMB80 13

14 tifix -Technologie Anwendungsbeispiel tifix -technology application example 1 Anlegen der Platte, Anbiegen ohne Beeinträchtigung der tifix Eigenschaften möglich plate placement, bending without any interference of tifix properties possible 2 temporäre K-Draht-Fixation bei Bedarf temporary K-wire fixation as required 3 Zum Schutz des umliegenden Gewebes kann der Gewebeschutz optional eingesetzt werden. Wichtig: nur axial belasten, nicht Hebeln oder Verkanten. In order to protect the surrounding soft tissue zone, the tissue protection can be used optionally. Important: axial load only, do not lever or tilt. 4 Bohren, Heranziehen der distanzierten Platte mit konventioneller Schraube (gold), bei fest am Knochen liegender Platte gleich tifix -Schrauben benutzen. drilling, pulling of dissociated plate with conventional screw (gold), if plate is situated close to bone, screws can be used immediately. Ersetzen der konventionellen Schrauben (gold) durch tifix -Schrauben (blau) 5 replace conventional screws (gold) with tifix screws (blue) 14

15 tifix -Technologie Anwendungsbeispiel tifix -technology application example 6 Schräges Einbringen (bis +/-15 ) der endständigen tifix -Schrauben Diagonal insertion (up to +/-15 ) of final tifix screws 7 Optional Dummies: Auffüllen von Leerlöchern zur Festigkeitserhöhung um 20 % Optional dummies: used to fill empty holes to increase strength (20%) 8 Gewindedränger für Schraubenwinkel über +/-15 : Zentrierstift in das Bohrloch. Wichtig: entstehenden Abrieb ausspülen, absaugen Thread former for screw angles greater than +/-15 : centring pin in drilling hole. Important: rinse out, suck out fine material 7 9 Drehen des Gewindedrängers unter axialem Druck. Wichtig: entstehenden Abrieb ausspülen, absaugen Rotate thread former with axial pressure. Important: rinse out, suck out fine material 10 tifix -Schrauben einbringen inserting tifix screws 15

16 tifix -Technologie Anwendungsbeispiel tifix -technology application example 11 Kompressionsloch in einer Platte für das Femur. Kompression mit tifix -Schraube und mit konventioneller Schraube möglich. Compression hole in a plate for the femur. Compression with tifix screw and with conventional screw possible. 12 tifix -Schraubenposition nach Kompressionsvorgang (geeignet bei annähernd 90 -Schraubenposition) schematisch Schematic of tifix screw position after compression (suitable with virtually 90 screw position) 13 Konventionelle Schraube nach Kompressionsvorgang, schematisch dargestellt, besonders geeignet bei schräger Schraubenposition. Gegen tifix -Schraube auswechselbar. Conventional screw after compression, schematic view, particularly suitable for diagonal screw positions. Can be replaced with tifix screw. Weitere Hinweise und Vorsichtsmaßnahmen finden Sie in der Gebrauchsanweisung für Fixateur Interne, die den Produkten beigelegt ist. Further information and safety instructions are included in the IFU for Fixateur Interne, which is enclosed in the product. 16

17 tifix -Technologie Anwendungsbeispiel tifix -technology application example Hinweise in Stichworten 1. Verblockung des Schraubenkopfes sicherstellen. (Drehmomentbegrenzer) 2. Konventionelle Schraube auch als Zugschraube nutzbar. 3. Bei Schraubenposition über +/-15 (selten) speziellen Gewindedränger einsetzen und Gewinde in der gewünschten Ausrichtung drängen. In dieses wird die tifix -Schraube eingedreht. Ansonsten kann es zum Aufsetzen des Schraubenkopfes auf der Lochkante und zur Zerstörung der Gewindeverbindung kommen. 4. Anbiegen der Platte ist möglich. Die Verformung der Plattenlöcher bildet sich beim Eindrehen des Schraubenkopfes in das Plattenloch zurück. 5. Neuausrichtung der Schraube bis zu dreimal möglich. Ggf. Gewindedränger nutzen. 6. Divergierende Schrauben am Ende der Platte werden empfohlen. 7. Bei Kompressionslöchern die Kompression z.b. durch konventionelle Schrauben durchführen, Auswechslung der konventionellen durch tifix -Schrauben möglich. 8. tifix -Schrauben auf beiden Seiten in Frakturnähe garantieren die höchste flächenhafte Lastübertragung. 9. Das probeweise Eindrehen einer tifix - Schraube in eine Platte, die z.b. in der Hand gehalten wird, mit einem Winkel größer +/-15, kann fehlschlagen, da Zugkraft und Führung durch das Knochengewinde fehlen. Es besteht die Gefahr der Schädigung der Umformzone. Résumée 1. Ensure that screw head is locked (use torque limiter if necessary) 2. Conventional screw can also be used as a lag screw 3. For screw positions greater than +/-15 (rare) use special thread former, also with 2nd generation. It formes a thread in the desire alignment. The tifix screw is then screwed into the head. Otherwise the screw head may remain on the surface of the plate and destroy the threaded connection. 4. The plate can be bent. The deformation of the plate holes is corrected by screwing in the screw head into the plate hole. 5. The screw can be re-aligned up to three times. Use thread former if necessary. 6. Diverging screws at the end of the plate are recommended. 7. In case of compression holes apply the compression for example with conventional screws. Replacement of conventional screws with tifix screws possible. 8. tifix screws on both sides guarantee the maximum areal load transfer. 9. Test insertion of a tifix screw into a plate, which e.g. is held in the hand, at an angle greater than +/-15 may fail, because of a lack of tensile force and guidance through the bone thread. There is a danger of damaging the shaping zone. 17

18 Häufig gestellte Fragen frequently asked questions Winkelstabilität Man unterscheidet zwischen der unidirektionalen und der multidirektionalen Winkelstabilität. Die Begriffe unidirektional und multidirektional gehen auf den Autor zurück. Die erste Platte mit unidirektionaler Winkelstabilität hat Reinhold (1931) angegeben. Dieses damals patentierte Prinzip Gewinde-im-Gewinde wird noch heute von Firmen bei winkelstabilen Implantaten benutzt. Im Gegensatz dazu erlaubt die multidirektionale Winkelstabilität, Schrauben in beliebigen Positionen im Plattenloch zu verblocken. Dafür gibt es unterschiedliche technische Lösungen. Die erste derartige Verblockung (1983) funktioniert nach dem Druckplattenprinzip. Hierbei wird der Schraubenkopf z. B. durch eine zweite aufgeschraubte Platte eingepresst und im Schraubenloch verblockt. Eine weitere Entwicklung der Verblockung (1993) erfolgt durch Materialumformung im Plattenloch, wobei Schraube und Platte aus unterschiedlich harten Titanmaterialien bestehen und der Schraubenkopf ein birnenförmiges Gewinde trägt. Angular stability There is a distinction between unidirectional and multidirectional angular stability. The terms unidirectional and multidirectional are used by the author. The first plate with unidirectional angular stability was developed by Reinhold (1931).This principle of thread-in-thread, which was then patented, is still in use today by some manufactures of angular stable implants. In contrast to this, multidirectional angular stability makes it possible to lock screws in the plate hole in any desired position. Various technical solutions are available for this. The first of this type of locking (1983) uses the compression plate principle. The screw head is pressed through a second screwed-on plate and locked in the screw hole. A further development for locking (1993) is material reshaping in the plate hole. In this case screw and plate are both titanium with different hardnesses and the screw head has a tapered thread. Welche Vor- und Nachteile haben uni- und multidirektionale Schraubenverblockung? Der Vorteil beider Systeme ist die flächenhafte Last- und Kräfteübertragung. Eine größere Schraubenlänge ist vorteilhaft, da die Kräfte von der gesamten Oberfläche der Schraube übertragen werden. Eine freie Schraubenlage (multidirektional) erlaubt dem Operateur, die beste Schraubenposition zu wählen. Bei der unidirektionalen Verblockung muss das Bohrloch im Knochen auf die Achse des Plattenlochs ausgerichtet sein, damit sich der Schraubenkopf mit seinem Gewinde in das vorgefertigte Plattenlochgewinde einpassen kann. Wird dieses nicht erreicht, kann eine Zerstörung des Gewindes resultieren, welche eine Reduzierung der Verblockungsfestigkeit beinhaltet. What are the advantages and disadvantages of unidirectional and multidirectional screw locking? The advantage of both systems is the transfer of load and force over a wide area. A longer screw is advantageous, because the force is transferred over the complete surface of the screw. Free selection of screw angle (multidirectional) allows the surgeon to select the best screw position for the surgical conditions. With unidirectional locking the drilled hole in the bone must be aligned to the axis of the plate hole to allow the screw head with its thread to fit into the prefabricated thread in the plate hole. If this does not happen, the thread may be destroyed and reduce the strength of the lock. Unidirectional systems require guides. 18

19 Häufig gestellte Fragen frequently asked questions Unidirektionale Systeme benötigen Führungsinstrumente. Die großflächige Verbindung der unidirektionalen Verblockungstechnik kann bei Titanmaterialien zu autogenen Verschweißungsvorgängen führen, die eine Metallentfernung erschweren. The wide-area connection of the unidirectional locking technique in combination with titanium materials may result in autogenous welding processes, which make it difficult to remove metal. Ist es sinnvoll, bei winkelstabilen Implantaten auf der einen Seite winkelstabile und auf der anderen Seite konventionelle Schrauben zu benutzen? Winkelstabilität führt zu einer Stabilitätserhöhung und Reduzierung der Mikrobewegungen. Erfolgt eine winkelstabile Versorgung auf der einen Seite, so wird die nicht winkelstabil versorgte Seite stärker beansprucht. Die Möglichkeit eines Versagens der Knochen-Implantat-Verbindung ist daher größer. Empfehlenswert ist deswegen auf jeder Seite einer instabilen Knochenzone (Fraktur, Osteotomie) winkelstabile Schrauben zu benutzen. Bei einer guten Knochenqualität kann die Festigkeit der Montage bei der Verwendung von nicht verblockten konventionellen Schrauben ausreichend sein. Die tifix -Technologie erlaubt dem Operateur, eine tifix -Platte nur mit winkelstabilen Schrauben zu besetzen oder sie nur mit konventionellen nichtwinkelstabilen Schrauben zu versehen. Beides kann je nach Patient und Fraktursituation zum gewünschten Heilungserfolg führen. Es ist auch möglich, verblockbare und konventionelle Schrauben zu mischen. In diesem Fall sollten jedoch die ersten beiden Plattenlöcher, die der Fraktur am nächsten sind, mit winkelstabilen Schrauben besetzt werden, da sie nach eigenen Untersuchungen ca. 80 % der Lasten übertragen. Die dritten und weiteren Löcher können dann konventionelle Schrauben aufnehmen. Can angular stable screws be used on one side of angular stable implants and conventional screws on the other? Angular stability improves stability and reduces micromovements. If there is an angular stable restoration on one side, the other side that is not angular stable will be under greater stress. The possibility of failure of the bone-implant connection is greater. Therefore, the use of angular stable screws on both sides of an unstable bone zone (fracture, osteotomy) is recommended. Where the bone quality is good the strength of the assembly can be adequate with the use of non-locked conventional screws. The tifix technology with the different types of screws allows the surgeon to use a tifix plate with angular stable screws only or also with conventional non-angular stable screws only. Depending on the patient and the fracture situation, either can be successful. Locking and conventional screws can also be mixed. However, in this case angular stable screws must be placed in the first two plate holes that are closest to the fracture, because our tests demonstrate that they transfer approx. 80% of the loads. Conventional screws can then be placed in the third and additional holes. Müssen bei der winkelstabilen Osteosynthese großer Röhrenknochen, wie bisher bei der konventionellen Technik, vier oder mehr Is it necessary to use four or more screws per fracture side with angular stable osteosynthesis of large long bones, which was 19

20 Häufig gestellte Fragen frequently asked questions Schrauben pro Frakturseite Verwendung finden? Bei der konventionellen Osteosynthese werden durch den Anpressdruck und die dadurch entstehende Reibung die Kräfte übertragen. Bei der winkelstabilen Osteosynthese werden die Kräfte und Lasten gleichmäßig über der gesamten Implantatkontaktfläche zum Plattenende abnehmend übertragen. Nach eigenen Untersuchungen überträgt die erste frakturnahe Schraube ca. 80 % der Kräfte, die zweite 10 bis 20 % und die dritte Schraube etwa 0 bis 10 %. Die weiteren Schrauben spielen in der Lastübertragung eine untergeordnete Rolle. Bei Mehrfrakturen kann natürlich auch eine Osteosyntheseplatte mit mehr als drei winkelstabilen Schrauben pro Seite sinnvoll sein. Ein Auswechseln der konventionellen Schraube gegen eine tifix -Schraube ist jederzeit möglich. often necessary with the conventional technique? With conventional osteosynthesis the forces are transferred by the pressure and the resulting friction. With angular stable osteosynthesis the forces and loads are generally transferred evenly over the total implant contact area. Our tests show that the first screw closest to the fracture transfers approx. 80% of forces, the second 10 to 20% and the third about 0 to 10%. The remaining screws play a minor role in load transfer. In the case of multiple fractures an osteosynthesis plate with more than three angular stable screws per side may be reasonable. The conventional screw can be replaced with a tifix screw at any time. Ist es notwendig, eine Kompression des Bruchspaltes bei winkelstabilen Implantaten herbeizuführen? Um den Heilungsprozess zu verbessern, ist es in jedem Fall sinnvoll, den Bruchspalt zu verkleinern, aber nicht unbedingt zu komprimieren (Prof. L. Claes, Ulm). Kompression dient bei der konventionellen Osteosynthesetechnik zur Stabilitätserhöhung, hat aber den Nachteil, dass durch eine starke Kompression auch Schäden im Bruchspaltbereich erzeugt werden können. Winkelstabile Versorgungen führen auch bei fehlender Kompression des Bruchspalt zu einer Reduzierung der Mikrobewegung, so dass die Voraussetzungen für ein ungestörtes Einwachsen der Gefäße und ein Voranschreiten der Reparationsprozesse verbessert sind. Is it necessary to compress the fracture gap with angular stable implants? It is always useful to reduce the fracture gap to improve the healing process but compression is not absolutely necessary (Prof. L. Claes, Ulm). Compression with conventional osteosynthesis techniques can increase stability, but it also has the disadvantage that strong compression may cause damage in the region of the fracture gap. Angular stable restorations, even without compression of the fracture gap, may reduce micromovement, which will improve the conditions for undisturbed growth of blood vessels and advance the repair processes. Kann eine winkelstabile Platte ohne Nachteile der Knochenoberfläche anatomisch angepasst werden? Can an angular stable plate be adjusted to fit the anatomy without adversely affecting the bone surface? 20

21 Häufig gestellte Fragen frequently asked questions Das Anbiegen einer Platte an die Knochenoberfläche kann notwendig sein. Dabei kommt es zwangsläufig zu einer Verformung der Plattenlöcher. Bei der tifix -Technologie kann die Schraube auch in ein verformtes, z. B. ovales Schraubenloch eingedreht werden. Beim Eindrehen des Schraubenkopfes kommt es durch Umformvorgänge und durch radiale Pressung zu einem Aufweiten des Loches. Es wird wieder rund. It may be necessary to bend a plate to conform to the bone surface. This of course means that the holes in the plate are deformed. tifix technology allows the screw to be used in a deformed, e.g. oval, screw hole. When the screw head is rotated into place, reshaping processes and radial compression widen the hole. It becomes round again. Metallentfernung? Unabhängig von der Auffassung des behandelnden Arztes, ob eine Metallentfernung bei Titanimplantaten notwendig ist oder nicht, soll die Metallentfernung immer ohne Schwierigkeiten möglich sein. Bei der multidirektional winkelstabilen Versorgung mit tifix -Implantaten ist die Metallentfernung einfach durchzuführen, da die Verschweißungspunkte leicht zu lösen sind. Der Operateur verspürt bei der Metallentfernung einen kleinen Widerstand (Lösung der Verschweißungspunkte), wenn er die Schraube herausdreht. Metal removal? Regardless of the view of the supervising physician of whether removal of metal is necessary or not with titanium implants, it should be possible to remove the metal at any time without difficulty. Metal removal is simple with the multidirectional angular stable restoration using tifix implants, because it is easy to separate the weld points. The surgeon will feel slight resistance while removing the metal (separating the weld points) while removing the screw. Welche Vorteile bietet die multidirektional winkelstabile Technologie für die Dimensionierung von Implantaten? Durch die kraft-, stoff- und formschlüssige Schrauben-Platten-Verbindung wird das System durch die flächenhafte Lasteinleitung leistungsfähiger, da der Knochen gleichmäßiger beansprucht wird. Das bedeutet, dass winkelstabile Implantate eine kürzere Länge aufweisen können. What are the advantages of the multidirectional angular stable technology for dimensioning implants? The force-locked, material-locked and keyed screw-plate connection makes the system more durable with the areal load transfer, because the bone is more evenly stressed. This means that multidirectional angle stable implants can be shorter. Müssen multidirektional winkelstabile Plattensysteme (Fixateur Interne) von der Knochenfläche abgehoben sein? Der Punktkontakt einer Osteosyntheseplatte mit der Knochenoberfläche bietet Vorteile für die Vaskularisierung und gewährleistet eine ausreichende Abstützung des Implantates. Auch wenn bei winkelstabilen Systemen die flächenhafte Lastübertragung im Schrauben-Knochen-Kontakt erfolgt, so Is it necessary to raise multidirectional angular stable plate systems (fixator for internal systems) from the bone surface? The point contact of an osteosynthesis plate with the bone surface offers advantages for vascularisation and ensures adequate support of the implant. Even if the areal load transfer is at the screw, bone contact with angular stable systems, the contact of the plate with the bone 21

22 Häufig gestellte Fragen frequently asked questions stellt der Kontakt der Platte mit der Knochenoberfläche nach wie vor einen nicht zu unterschätzenden Vorteil dar. Je näher eine Platte zum Zentrum des Knochens zu liegen kommt, umso größer sind ganz allgemein die biomechanischen Vorteile. Der zusätzliche abstützende Effekt (Punktkontakt) vergrößert die flächenhafte Kraft- und Lastübertragung zwischen Knochen und Implantatsystem und schützt damit das Implantat aber auch den Knochen vor Überlastung. surface represents an advantage that should not be underestimated. The closer a plate is to the centre of the bone the greater the general biomechanical advantages. The additional supporting effect (point contact) increases the areal force and load transfer between bone and implant system and therefore protects the implant and also the bone from overload. Wie erhält man einen guten Kontakt der Platte mit der Knochenoberfläche? Man erhält einen guten Kontakt durch das Anbiegen der Platte an den Knochen und durch das Heranziehen der Platte mit konventionellen Schrauben oder durch Knochenzangen. Es kann notwendig sein, eine Platte an die Knochenoberfläche heranzuziehen. Bei der unidirektionalen Technologie ist dieses durch das Verblockungsloch in der Regel nicht möglich. Bei der multidirektional verblockenden Schraube ist dieses in begrenztem Maße möglich, da die Steigungen des Knochengewindes und des Schraubenkopfgewindes unterschiedlich sind. Beim Eindrehen der Schraube kommt es zu einem definierten Heranziehen der Platte an die Knochenoberfläche. Steht die Platte stärker ab, ist es notwendig, sie mit einer konventionellen Schraube an den Knochen heranzuziehen. Danach werden ein Teil oder alle Plattenlöcher mit tifix -Schrauben besetzt. How is a good contact of the plate with the bone surface achieved? A good contact is achieved by bending the plate to the bone and by tensioning the plate with conventional screws or by using bending forceps. It may be necessary to tighten a plate to conform to the bone surface. This is generally not possible through the locking hole with the unidirectional technology. This is possible to a limited degree with the multidirectional locking screw, because the pitches of the bone thread and the screw-head thread are different. When the screw is tightened the plate is tightened to the bone surface in a defined manner. If the plate projects more strongly, it must be tightened to the bone with a conventional screw. Then some or all holes are filled with tifix screws. Ist es sinnvoll, monokortikale winkelstabile Schrauben zu verwenden? Es erscheint nicht sinnvoll, monokortikale Schrauben zu verwenden, da die Vorteile der Winkelstabilität nicht vollständig ausgenutzt werden. Je länger die Schraube ist (optimal bikortikal schräg), umso großflächiger ist die Lastverteilung im Knochen, umso stabiler ist der Knochen-Implantat-Verbund und umso geringer ist die Gefahr Is it useful to use monocortical angular stable screws? It does not appear useful to use monocortical screws, because this does not make full use of the advantages of angular stability. The longer the screw (bicortical diagonal is optimum) the wider the area of load distribution in the bone and the more stable the bone-implant connection and the less danger of overloading 22

23 Häufig gestellte Fragen frequently asked questions im Hinblick auf eine Überlastung von Knochen und Implantat. Ausnahmen gibt es z. B. im Unterkieferbereich, wenn durch eine bikortikale Schraube die Gefährdung eines Nerven gegeben sein kann. bone and implant. There are some exceptions, such as in the lower jaw region, where a bicortical screw may be in danger of contacting a nerve. Semiregide winkelstabile Systeme? Darunter versteht man eine winkelstabile Verblockung zwischen Schraube und Platte, die bei einer stärkeren Belastung nachgeben kann. Die Problematik liegt darin, dass dieses Nachgeben nicht kontrollierbar ist. Das Ziel einer winkelstabilen Verbindung muss die dauerhafte feste Verblockung zwischen Schraubenkopf und Plattenlochwand sein. Ein einfacher Test läßt eine erste Beurteilung der Leistungsfähigkeit der Verblockung zu. Nimmt man zwei in eine Platte eingedrehte gegenüberliegende winkelstabile Schrauben zwischen die Finger und versucht sie zusammen zu drücken, sollte sich die Verbindung von Schrauben und Platte nicht lösen. Das Verbiegen der Schrauben ist der Nachweis für eine gute winkelstabile Verblockung des Schraubenkopfes. Das Nachgeben der Schraube im Plattenlochbereich ist der Nachweis für eine nicht dauerhaft winkelstabile Verbindung. Semirigid angular stable systems? These systems are an angular stable lock between screw and plate, which may yield under an excessive load. The problem is that this yield cannot be controlled. The goal of an angular stable connection must be the permanent fixed lock between screw head and the wall of the hole in the plate. A simple test provides initial information of the strength of the lock. If two oppositely placed angular stable screws screwed into a plate are taken between the fingers and the holder tries to press them together, the connection of screws and plate should not come apart. The bending of the screws in the confirmation of a good angular stable locking of the screw head. If the screws yield in the region of the hole in the plate this is proof of an angular stable connection that will not be permanent. Autor D. Wolter, Januar 2015 Weitere wissenschaftliche, medizinische und technische Informationen auf Anfrage. author D. Wolter, january 2015 Additional scientific, medical and technical information available on request. Anmerkung: Die hier angeführten Untersuchungen und Analysen wurden insbesondere in Zusammenarbeit mit dem Osteosynthese-Institut, Ahrensburg, der BG Unfallklinik Boberg, Hamburg, der Fachhochschule Lübeck und der TU Hamburg/Harburg, Hamburg durchgeführt. Notice: The tests and research as referred to were mainly performed in collaboration with the Osteosynthese-Institut, Ahrensburg, the BG Unfallklinik Boberg, Hamburg, the Fachhochschule Lübeck and the TU Hamburg/Harburg, Hamburg 23

24 Geschichte der Winkelstabilität history of locking screw technology 1886 C. Hansmann (Hamburg) - winkelstabile Ansätze bei der ersten Knochenplatte first approach for locking screw in first bone plate P. Reinhold (Paris) unidirektionale Winkelstabilität (Gewinde im Gewinde) unidirectional locking screw (thread in thread) Brevet d invention N o D. Wolter (Hamburg) multidirektionale Winkelstabilität durch Einpressen des Schraubenkopfes (Druckplattenfixateur) multidirectional locking screw by pressing of the screw head (compression plate fixator) 1993 D. Wolter (Hamburg) multidirektionale Winkelstabilität durch Materialumformung im Plattenloch tifix multidirectional locking screw by material deformation in the area of the plate hole (tifix ) Patentschutz tifix Technology patent protection tifix technology Die tifix -Technologie ist durch nationale und internationale Patente umfassend geschützt, sie verfügt über weltweit 10 Patente oder Patentanmeldungen, nachfolgend eine Auswahl: tifix -technology is comprehensively nationally and internationally protected by 10 patents or patent applications. Following an excerpt: Deutsches Patent Nr Europäisches Patent Nr Europäisches Patent Nr Europäisches Patent Nr US Patent Nr US Patent Nr Weitere Merkmale sind zum Patent angemeldet. Erfinder ist Prof. Dr. D. Wolter, litos/ ist Lizenznehmer. Further features are filed for patent application. Inventor is Prof. Dr. D. Wolter, litos/ is licensee. AHDE-Rev copyright litos/ 2015 litos/ GMBH ROGGENWEG 8 D AHRENSBURG / GERMANY TEL FAX info@litos.com Die tifix Systeme sind international patentiert. All tifix systems are internationally patented.