DE2806414A1 - Platte fuer die osteosynthese - Google Patents

Description

Institut Dr. Ing. Reinhard Straumann AG Waidenburg (Schweiz)

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Die Erfindung betrifft eine längliche, mindestens zwei Schraubenlöcher aufweisende Platte für die Osteosynthese;, wobei zwischen je zwei benachbarten Schraubenlüehern ein lochfreier Längsabschnitt vorhanden ist und ein rechtwink= lig zur Plattenlängsrichtung gemessener Abstand zweier gegenüberliegender Flächen in mindestens zwei je ein Schraubenloch enthaltenden Längsabschnitten grosser ist als in den Längsabschnitten zwischen den Schraubenlöchern,,

Unter dem Begriff Osteosynthese versteht man die nach einer Knochenfraktur erfolgende Verbindung von Knochenteilen mittels eingesetzter Implantate. Es sei hiezu beispielsweise auf das Buch "Manual der Osteosynthese" von M.E. Müller, M. Allgöwer und H. Willenegger verwiesen_s das 1969 im Springer-Verlag erschienen ist. Es sind dort verschiedene Arten von Osteosynthese-Platten beschrieben und es ist ebenfalls erläutert.» wie diese an den Teilen eines gebrochenen Knochens festgeschraubt werden müssen. Die Auflageflächen _s mit denen die Platten auf dem Knochen aufliegen, können eben oder leicht gekrümmt sein- Die Schraubenlöcher sind entweder durch Bohrungen oder durch Schlitze gebildet» Von grosser Bedeutung sind die sogenannten dynamischen Kompressionsplattenο Bei diesen ist mindestens eines der Schraubenlöcher durch einen in der Längsrichtung der Platte verlaufenden Schlitz gebildet _s der beim einen Ende geneigt ist. Wenn eine Schraube beim geneigten Schlitzende eingesetzt wird_s bewirkt sie eine Verschiebung der Platte in ihrer Längsrichtung. Dadurch kann erreicht, werden, dass die Knochenteile bei der Bruchstelle fest aneinander angedrückt werden. Solche Kompressionsplatten und ihre Anwendungen sind ausser im schon erwähnten Buch noch im 1973 im Springer-Verlag erschienenen Buch "Die dynamische Kompressionsplatte DCP" von M. Allgöwer, L. Kinzl, P. Matter, SoM. Perren, T₀ Rüedi

sowie in der Publikation "A dynamic compression plate" von S. M. Perren, M. Russenberger_s S. Steinemann_s M₀E. Mueller, M. Allgoewerj Acta orthop. Scand. Suppl.l2j5, 29_S1969_S beschrieben. Den in diesen Druckschriften insbesondere

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beschriebenen dynamischen Kompressionsplatten liegen die Ausführungen in der schweizerischen Patentschrift 462 und der dieser entsprechenden US-Patentschrift 3 552 389 zugrunde. Bei den ebenfalls bekannten, nur Rundlöcher aufweisenden Platten, wird die Kompression und Reposition der Frakturzone mit einem speziellen Spanner erreicht, der am Knochen verankert wird und dann in die vorgängig am andern Knochenfragment angeschraubte Knochenplatte eingreift.

Gewöhnlich haben diese vorbekannten Platten aus Metall über ihre ganze Länge die gleichen äusseren Querschnittabmessungen, und werden alsc durch einen Profilstab gebildet. Diese Platten haben sich im allgemeinen gut bewährt. Wenn der gebrochene Knochen, dessen Teile durch die Platte zusammengehalten werden, jedoch wegen irgendwelchen Besonderheiten nicht zusammenwächst oder wenn die Platte bei der Operation nicht korrekt befestigt wurde, kann es jedoch in Ausnahmefällen vorkommen, dass die Platten brechen. Diese Fälle machen etwa 0,5 bis 2 % der Osteosynthese-Frakturbehandlungen aus. Die Bruchstelle der Platten liegt dabei immer bei einem der Schraubenlöcher, da an diesen Stellen der Querschnitt der Platte, d.h. die Festigkeit, vermindert ist.

Aus der US-Patentschrift 3 463 148 ist nun bereits eine Platte bekannt, bei der die Höhe, d.h. die parallel zur Durchgangsrichtung der Schraubenlöcher gemessene Querschnittabmessung, im Bereich der Schraubenlöcher grosser ist als in den Bereichen zwischen diesen. Die Änderung der Plattenhöhe ist dabei so festgelegt, dass das Plattenmaterial über die ganze Plattenlänge im wesentlichen eine konstante Querschnittsfläche aufweisen soll. Diese konstante Querschnittsfläche soll im wesentlichen eine konstante Festigkeit über ihre ganze Länge ergeben.

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Die Querschnittsfläche bestiiinnt die Festigkeit der Platte bei Zugbeanspruchung. Wenn nun die Plattenhöhe bei den Schraubenlöchern so erhöht wird, dass die Querschnittsflache des Materials konstant bleibt, erhält die Platte zwar über die ganze Länge eine konstante Zugfestigkeit. Es ergibt sich jedoch bei den Schraubenlöchern eine unnötige Vergrösserung der Biegesteifigkeit« Wie noch erläutert wird, ist jedoch einerseits die Zugfestigkeit für die Dauer-Bruchfestigkeit nur von zweitrangiger Bedeutung, während andererseits die Biegesteifigkeit nicht beliebig verändert werden darf.

Im übrigen ergibt das vorbekannte Konzept je nach den übrigen Anforderungen an die Platte verscniedene Nachteile. Die Querschnittsabmessungen der Platten müssen natürlich an die Abmessungen der Knochen angepasst werden. Bei Brüchen der Tibia (des Schienbeins) werden nun beispielsweise Kompressionsplatten verwendet, deren Breite etwa mm beträgt. Die Breite eines Schlitzes einer solchen Kompressionsplatte variiert dann zwischen 5,5 und 8 mm. Die Breite der Schlitze ist also bei einer solchen Kompressionsplatte im Verhältnis zur Breite der Platte relativ gross. Wenn man nun bei einer solchen Druckplatte die Querschnittsfläche über die ganze Plattenlänge konstant machen will, muss die Höhe der Platte bei den Schlitzen etwa 50 bis 60 % grosser sein als in den übrigen Bereichen. Wenn eine solche Druckplatte in ein Bein eingesetzt würde, bestände eine grosse Gefahr dass das sich auf der dem Knochen abgewandten Seite der Platte befindende Gewebe, und insbesondere die Haut₉ verletzt würde. Ein weiterer Nachteil dieser Platte bestände darin, dass ihre Biegesteifigkeit bezüglich Biegungen entlang einer Ebene, die parallel zur Plattenlängsrichtung und zur Durchgangsrichtung der Schlitze verläuft_s beträchtlich erhöht würde» Die Biegesteifigkeit einer

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Platte soll jedoch für jeden Knochen innerhalb eines bestimmten Bereiches liegen. Wenn nämlich die Biegesteifigkeit zu klein ist, kann im Frakturspalt wegen zu starker Bewegungen der Knochenteile eine Knochenresorption, d.h. eine Auflösung des Knochens, erfolgen. Wenn dagegen die Biegesteifigkeit zu gross ist, wird der Knochen ungenügend belastet, was eine Osteoporose, d.h. eine Entkalkung und Schwächung des ganzen Knochens zur Folge hat.

Aus dem Handel ist auch eine Platte, nämlich die Platte nach Sherman, vorbekannt, deren quer zur Durchgangsrichtung der Schraubenlöcher gemessene Breite im Bereich der durch angesenkte Bohrungen gebildeten Schraubenlöcher grosser ist als der übrigen Bereiche. Diese vorbekannte Platte ist zwischen den Schraubenlöehern etwa 7 mm und bei den Schraubenlöchern etwa 10 mm breit. Die Schraubenlöcher weisen einen zylindrischen Abschnitt mit 4 mm Durchmesser und eine konische Ansenkung auf, deren Maximaldurchmesser etwa 6,5 mm beträgt. Bei dieser Platte besteht im Bereich der Schraubenlöcher ebenfalls eine grosse Bruchgefahr. Zudem ist diese Platte bei den Schraubenlöchern über kQ% breiter als zwischen diesen. Solch relativ grosse Vorsprünge ergeben jedoch bei den Bewegungen des Patienten eine grosse Verletzungsgefahr für das sich in der Nähe der Platte befindende, weiche Körpergewebe und die Haut.

Gemäss der derzeit in der Chirurgie gelehrten und angewandten Operationstechnik sollen die Platten derart eingesetzt werden, dass sie ausschliesslich auf Zug beansprucht werden. Wenn dies der Fall ist, so finden bei den über ihre ganze Länge konstanten Querschnittsabmessungen aufweisenden, in den beiden bereits angegebenen Büchern, der schweizerischen Patentschrift 462 375 und der US-Patentschrift 3 552 389 beschriebenen Platten kaum

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Brüche statt. Wie bereits erwähnt, können die Platten jedoch in problematischen Fällen brechen. Solche Fälle treten etwa auf bei komplizierten Frakturen, porösen Knochen, verzögerter Heilung oder wenn der Patient ein extrem grosses Körpergewicht aufweist oder übermässig bewegungsaktiv ist. Es wurde nun erkannt, dass die Plattenbrüche nicht durch einmalige Spitzenbelastungen verursacht werden, sondern infolge der Materialermüdung bei wiederholten, relativ grossen Belastungen auftreten. Ferner wurde durch die Auswertung von klinischen Erfahrungen festgestellt, dass die Plattenbrüche nicht durch Zugbeanspruchungen, sondern durch Biegebeanspruchungen oder gelegentlich durch Torsionsbeanspruchungen verursacht werden. Dabei sind diejenigen Biegebeanspruchungen massgebend, die auftreten, wenn die Platte entlang einer Ebene gebogen wird, die parallel zur Plattenlängsrichtung und mindestens annähernd parallel zur Durchgangsrichtung der Schraubenlöcher₉ d.h. den Schraubenachsen, verläuft, und zwar vorallem bei denjenigen Biegungen₃ bei denen die Platte bei ihrer dem Knochen abgewandten Fläche auf Zug beansprucht wird.

Die Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt ₃ die Festigkeit der Knochenplatten derart zu erhöhen,, dass auch in Problemfällen der operativen Knochenbruchbehandlung sowie für orthopädische Eingriffe (Korrektur von Knochenfehlstellungen u.a.) keine Plattenbrüche mehr vorkommen. Es genügt dazu nicht, die Platten stärker zu dimensionieren, denn es müssen gewisse Voraussetzungen oder Nebenbedingungen erfüllt werden., welche durch biomechanische Gegebenheiten und die Operationstechnik gegeben sind. Dies sind:

1) Die Knochenplatte muss eine auf den zu fixierenden Knochen abgestimmte, günstige Biegesteifigkeit haben. Ist die Platte sehr flexibel, so wird der Frakturbereich zu wenig stabilisiert und wegen Unruhe kommt es zu Knochenresorption im Frakturspalt. Ist anderer-

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seits die Platte sehr steif, so nimmt die Platte alle Belastungskräfte auf. Dann fehlt die funktionelle Belastung des Knochens und dieser reagiert durch allgemeinen Knochenabbau (Poröse). Zwischendrin liege eine optimale Steifigkeit. Diese Steifigkeit ist eine Punktion der Form der Platte und der materialspezifischen Elastizität.

2) Die Knochenplatte soll ein möglichst kleines Volumen haben, so dass die Verdrängung der umliegenden Gewebe wegen der normalen Körperabwehrreaktionen klein bleibt. Diese Bedingung soll auch zur Erzielung eines niedrigeren Metallverbrauches erfüllt sein.

3) Die exakte Reposition der Knochenfragmente erfordert für die operative Frakturbehandlung, dass die Platten der Form des Knochens angepasst werden. Man braucht für dieses Anpassen während der Operation Zangen und Pressen. Die vorbekannten, durch Profilstäbe gebildeten Platten knicken beim Anpassen an die Knochenform häufig im Bereich der Schraubenlöcher, da sie dort am schwächsten sind. Dagegen knicken diejenigen vorbekannten Platten, oei denen die Querschnittsflache des Plattenmaterials über die ganze Länge konstant ist, beim Anpassen an die Knochenform häufig zwischen den Schraubenlöchern. In beiden Fällen entstehen also bei der vor dem Befestigen der Platte vorzunehmenden Formgebung Knicke und nicht die erwünschte stetige Krümmung.

Die gestellte Aufgabe wird nun durch eine Platte der einleitend genannten Art gelöst, die erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruches 1 gekennzeichnet ist.

Weitere zweckmässige Ausbildungen der erfindungsgemässen Platte und ein Verfahren zu ihrer Herstellung ergeben sich aus den folgenden Ansprüchen.

Es sollen nun zunächst einige möglichen Querschnittsformen der Platte sowie einige geometrische Begriffe erläutert

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werden. Die Platten können im Querschnitt rechteckig sein., wobei dann eine der beiden breiteren Längsflächen die auf dem Knochen aufzuliegen bestimmte Auflagefläche bildet. Die Platten können jedoch in verschiedener Weise mehr oder weniger von dieser Grundform abweichen. Zuerst ist zu erwähnen, dass die Auflagefläche, mit der die Platte auf dem Knochen aufzuliegen bestimmt ist, nicht eben sein muss, sondern durch den Abschnitt einer Zylinderfläche gebildet wird, wobei die Zylinderachse parallel zur Längsrichtung der Platte ist. Der Krümmungsradius soll dann natürlich ungefähr dem Radius des betreffenden Knochens entsprechen. Die Platte könnte jedoch bei den Längsrändern der Auflagefläche auch zwei gegen den Knochen hin vorstehende Längsrippen aufweisen. Der sich zwischen den Längsrippen befindende Mittelabschnitt der Auflagefläche könnte dann eben sein, wobei alle Übergänge verrundet wären.

Die Platten können über ihre ganze Länge bezüglich der Längsinittelebene symmetrisch sein. In diesem Fall, der noch anhand von zwei speziellen Ausführungsbeispielen näher erläutert wird, sind natürlich auch die Schraubenlöcher symmetrisch bezüglich dieser Längsmittelebene und die Achsen der Schrauben liegen bei der Montage in der Längsmittelebene. Wie ebenfalls noch anhand von speziellen Ausführungsbeispielen erläutert wird, können die Schraubenlöcher bezüglich der Längsmittelebene auch seitlich versetzt sein. In diesem Fall ist die Platte nur in den sich zwischen den Schraubenlöchern befindenden Längsabschnitten bezüglich der Längsmittelebene symmetrisch, die die auf dem Knochen aufzuliegen bestimmte Fläche rechtwinklig schneidet. Im übrigen müssen dann die Durchgangsrichtungen der Schraubenlöcher der Platten auch nicht mehr unbedingt alle genau parallel zueinander sein.

Die Platte wird durch vier Längsflächen begrenzt, die einander paarweise gegenüberliegen. Wenn man an irgend einer

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Stelle einen Querschnitt durch die Platte legt, können die einander gegenüberliegenden Längsflächen zueinander parallele Schnittlinien ergeben, müssen aber nicht. Die Abstände der gegenüberliegenden Schnittlinien können also an verschiedenen Stellen des Querschnittes verschieden sein. Im übrigen können die Abstände auch in Längsrichtung der Platte variieren. Im folgenden wird nun unter der Breite der in einem beliebig gewählten Querschnitt rechtwinklig zur Längsmittelebene gemessene, maximale Abstand der beiden gegenüberliegenden, die Platte seitlich begrenzenden Längsflächen verstanden. Ferner wird unter der Höhe der in einem beliebig gewählten Querschnitt rechtwinklig zur Plattenlängsrichtung und parallel zur Längsmittelebene gemessene, maximale Abstand zwischen der auf dem Knochen aufzuliegen bestimmten Auflagefläche und der gegenüberliegende Längsfläche verstanden. Die Breite und die Höhe sind also zwei Querschnittsabmessungen, die in der Längsrichtung der Platte variieren können. Mindestens eine dieser beiden Querschnittsabmessungen muss nun bei den Schraubenlöchern grosser sein als in den Längsabschnitten zwischen den Schraubenlöchern.

Die Platten weisen vorzugsweise mehr als zwei Schraubenlöcher, nämlich mindestens vier und beispielsweise etwa sechs Schraubenlöcher auf. Bei der Verwendung einer mind-= estens vier Schraubenlöcher aufweisenden Platten treten bei den beiden sich an entgegengesetzten Plattenenden befindenden Schraubenlöchern im allgemeinen kleinere Biegebeanspruchungen auf als bei den inneren, d.h. mittleren, sich in der Nähe der Frakturstelle des Knochens befindenden Schraubenlöchern. Wenn die Platte vier oder mehr Schraubenlöcher aufweist, ist es daher unter Umständen zulässig, dass die Platte nur bei den sich in ihrem mittleren Teil befindenden Schraubenlöchern verstärkt wird. Bei den beiden sich bei den entgegengesetzten Plattenenden befindenden Schraubenlöchern kann das Biege-Widerstandsmo-

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ment kleiner sein als bei den übrigen, innern Schraubenlöchern und in den Längsabschnitten zwischen diesen. Vorzugsweise ist jedoch das Widerstandsmoment bei allen Schraubenlöchern mindestens annähernd gleich wie in den Längsabschnitten zwischen den Schraubenlöchern. Die Platte ist jedoch an ihren Enden, d.h. ausserhalb der beiden äussersten Schraubenlöcher, vorzugsweise verrundet und weist dort dementsprechend ein kleineres Widerstandsmoment auf als in den übrigen Bereichen. Im folgenden wird das Biege-Widerstandsmoment auch dann als über die ganze Plattenlänge annähernd konstant bezeichnet, wenn es unmittelbar bei den Plattenenden, d.h. ausserhalb der äussersten Schraubenlöcher, kleiner ist als bei den Schraubenlöchern und zwischen diesen.

Bei einer erfindungsgemässen Platte ist also das Biege-Widerstandsmoment innerhalb der angegebenen Toleranzgrenze mindestens bei den inneren Schraubenlöchern gleich wie zwischen diesen und also über den hauptsächlich beanspruchten Längsbereich der Platte annähernd konstant.

Bei einer zweckmässigen Ausgestaltung der Platte ist der untere Grenzwert des Widerstandsmomentes höchsten 15$ kleiner als der obere Grenzwert, Dadurch erhält die Platte in ihrem ganzen auf Biegung beanspruchten Teil eine annähernd konstante Biegebruchfestigkeit. Des weitern lässt sich eine solche Platte an die Knochenform anpassen, ohne dass an gewissen Stellen Knicke entstehen.

Die lokale Verstärkung der Platte im Bereich der Schraubenlöcher lässt zu_s dass auch die mittlere Biegesteifigkeit der Platte auf einem optimalen Wert eingestellt wird» Da die Biegesteifigkeit beim Vergrössern der Plattenhöhe stärker zunimmt als das Widerstandsmoments bei einer Platte mit Rechteckquerschnitt nämlich mit der dritten Potenz der Höhe_s ist es vorteilhaft _s das Wider-

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Standsmoment bei den Schraubenlochern möglichst genau gleich zu machen wie zwischen diesen. Die Konstanz des Widerstandsmomentes wird natürlich durch die Herstel— lungstoleranzeri begrenzt. Des weitern ergeben sich bei einer zweckmässigen Formgebung kleine Abweichungen, weil keine scharfe Kanten und Ecken entstehen sollen. Bei diesen entständen nämlich sogenannte Spannungskonzentrationen, die das Entstehen von Rissen fördern. Die Platte soll daher so hergestellt werden, das ihre Konturen überall stetig ändern. Die Krümmungsradien können jedoch so gewählt werden, dass die Bereiche, in denen das Widerstandsmoment wegen der erforderlichen Verrundungen vom vorgegebenen Sollwert abweicht, eine Länge aufweisen, die weniger als 10 % der Plattenbreite beträgt. Im übrigen können die durch die Fabrikationstoleranzen und Verrundungen bedingten Abweichungen des Widerstandsmomentes vom vorgegebenen Sollwert auf wenige Prozente begrenzt werden, so dass das Widerstandsmoment über die ganze Plattenlänge innerhalb der weiter vorn angegebenen Grenzwerte liegt.

Die Abwehrreaktionen des Körpers gegen Implantate aus körperfremdem Material nehmen allgemein mit wachsendem Volumen des Implantats zu. Es ist daher zweckmässig, das Plattenvolumen möglichst klein zu halten. Da nun zur Erzielung eines konstanten Widerstandmomentes die Querscnnittsflache der Platte bei den Schraubenlochern weniger vergrössert werden muss, wenn man nur die Plattenhöhe vergrössert, als wenn man nur die Plattenbreite vergrössert, wird vorteilhafterweise die Plattenöhe bei den Schraubenlochern grosser gemacht als bei den übrigen Bereichen.

Vorzugsweise ist die Höhe der Platten bei den Schraubenlochern immer grosser als in den sich zwischen diesen

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befindenden Längsabschnitten.

Mindestens bei Platten, bei denen die Plattenbreite zwischen den Schraubenlöchern im Vergleich zur Breite der letzeren relativ klein ist, wird zweckmassxgerweise bei den Schraubenlöchern nicht nur die Breite oder die Höhe der Platte, sondern sowohl die Breite als auch die Höhe vex'grössert. Dadurch lässt sich ein mindestens annähernd konstantes Widerstandsmoment erzielen, ohne dass in den Bereichen der Schraubenlöcher extreme Vergrösserungen der Breite oder Höhe notwendig sind. Die Breite der Platte soll im Bereich der Schraubenlöcher höchstens 20% grosser sein als in den übrigen Bereichen.

Die Erfindung soll nun anhand in der Ze.-ichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert werden. In der Zeichnung zeigen

die Figur 1

eine Draufsicht auf eine Kompressionsplatte für Tibia-Frakturen,

die Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II der Figur 1,

die Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie HI-III der Figur 1,

die Figur 4 ein Diagramm zur Veranschaulichung der

Berechnung des Trägheits-und Widerstandsmomentes,

die Figur 5 eine Ansicht einer gebrochenen Tibia,

deren Bruchstücke durch eine Kompressionsplatte miteinander verbunden sind,

die Figur 6 eine Platte mit runden Schraubenlöchern,

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die Figur 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII der Figur 6,

die Figur 8 eine Draufsicht auf eine Kompressionsplatte für Femur-Frakturen,

die Figur 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX der Figur 8,

die Figur 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X der Figur 8,

die Figur 11 eine Draufsicht auf eine Kompressionsplatte für einen Femur, bei der bei den Schraubenlöchern nur die Höhe grosser ist,

die Figur 12 einen Schnitt entlang der Linie XII-XII der Figur 11 und

die Figur 13 einen Schnitt entlang der Linie XIII-XIII der Figur 11.

In den Figuren 1, 2 und 3 ist eine längliche, aus Metall bestehende Kompressionsplatte 1 für die Osteosynthese von Bruchstücken der Tibia (des Schienbeins) und anderer Knochen, etwa des Oberarmknochens, ersichtlich. Die Kompressionsplatte 1 ist mit mehreren, nämlich sechs, über ihre Länge verteilten Schraubenlöchern la versehen. Dabei ist der Abstand zwischen den beiden mittleren Schraubenlöchern la grosser als derjenige zwischen den anderen benachbarten Schraulöchern la. Die Schraubenlöcher sind als in der Plattenlängsrichtung verlaufende Schlitze ausgebildet und weisen auf der einen Breitseite der Platte'eine Ansenkung Ib auf. Die Durchgangsrichtung der Schraubenlöcher la, d.h. die Richtung, in der beim Festschrauben der Platte 1 die

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Schraubenachsen verlaufen, ist mit 2 bezeichnet. Die Schraubenlöcher la sind bezüglich der parallel zu den Durchgangsrichtungen 2 in Längsrichtung der Platte 1 verlaufenden Längsmittelebene 3 symmetrisch. Wie aus der Fi_&ur 2 ersichtlich ist, sind die Ansenkungen Ib im Längsschnitt jedoch asymmetrisch. Jede Ansenkung ist von demjenigen Schlitzende her, das dem näheren Ende der Platte 1 zugewandt ist, etwa bis in die Schlitzmitte geneigt. Beim Schlitzende, das sich auf der Seite des weiter entfernten Plattenendes befindet, ist die Ansenkung steiler und bildet einen Teil einer Kugelfläche. Im übrigen sei auf die schweizerische Patentschrift 462 375 und die ihr entsprechende US-Patentschrift 3 552 389 verwiesen, in denen die Ausbildung der Schraubenlöcher von Kompressionsplatten ausführlich beschrieben ist. An den beiden Enden der Platte 1 ist auf der den Ansenkungen Ib abgewanden Seite eine Längsnut Ic eingefräst, die sich bis zum Rand der durchgehenden öffnung des Schlitzes erstreckt.

Die Kompressionsplatte ist im Querschnitt näherungsweise rechteckig. Wie aus der Figur 3 ersichtlich ist, werden jedoch die beiden längeren Rechteckseiten durch parallel zueinander verlaufende Kreisbogen gebildet. Die auf einem Knochen aufzuliegen bestimmte Längs-Pläche Id der Platte 1 schneidet die Längsmittelebene 3 rechtwinklig und bildet über ihre ganze Länge eine konkav gekrümmte Zylinderfläche. Die der Längs-Pläche Id gegenüberliegende Längs-Pläche Ie ist konvex gekrümmt und in den Längsabschnitten zwischen den Schraubenlöchern la zylindrisch und koaxial zur Fläche Id. Hingegen weist sie bei den Schraubenlöchern la, oder genauer gesagt ₉ bei den Ansenkungen Ib₉ Aufwölbungen auf. Die beiden anderen, schmäleren Längs-Flächen If verlaufen parallel zu den Durchgangsrichtungen und ausserhalb der Bereiche der Schraubenlöcher la parallel zueinander und zur Ebene 3· Bei den Schraubenlöchern la sind sie seitlich nach aussen gewölbt α

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Unter der Höhe h der Kompressionsplatte 1 ist für jeden Querschnitt durch die Platte 1 die maximale, rechtwinklig zur Plattenlängsrichtung und parallel zur Längsmittelebene 3 gemessene Querschnittabmessung, d.h. der maximale, parallel zur Schraubenloch-Durchgangsrichtung 2 gemessene Abstand der beiden sich gegenüberstehenden Längs-Fläehen Id und Ie zu verstehen. Unter der Breite b ist für jeden Querschnitt der Platte die maximale, rechtwinklig zur Plattenlängsmittelebene 3 und also auch zur Schraubenloch-Durchgangsrichtung 2 gemessene Querschnittabmessung, d.h. der Abstand der beiden sich gegenüberliegenden Längs-Flächen If, zu verstehen. In den sich zwischen benachbarten Schraubenlöchern la befindenden Längsbereichen der Kompressionsplatte 1, sind die Höhe h und die Breite b konstant und haben die Werte h . bzw. b . . In den die

mm min

Schraubenlöcher la enthaltenden Längsbereichen der Platte ist sowohl die Höhe h als auch die Breite b grosser als in den lochfreien Längsbereichen. Die Maximalwerte der Höhe und Breite sind mit h bzw. b bezeichnet.

Dabei variiert die Breite b entlang der Plattenlängsrichtung derart, dass die Platte bezüglich der Ebene 3 symmetrisch

Bevor nun dargelegt wird, in welcher Weise die Höhe h und die Breite b entlang der Platte ändern, sollen anhand der Figur 4 zuerst einige Begriffe der Theorie der Biegungelastisch deformierbarer Körper erläutert werden. Die Figur 4 zeigt einen Abschnitt eines Plattenquerschnittes. Da es sich bei der Figur 4 um ein Diagramm zur Veranschaulichung einiger physikalischer Grossen handelt, wurde keine Schraffur angebracht. Bei der Verwendung wird die Platte, wie noch anhand der Figur 5 näher erläutert wird, derart befestigt, dass die Fläche Id auf dem Knochen 6 aufliegt und die Fläche Ie dem Knochen abgewandt ist.. Es wird angenommen, dass die Platte 1 entlang der Längsmittel-

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ebene 3 gebogen wird. Die Biegung kann etwa so erfolgen,, dass die Fläche Id in der Längsrichtung der Platte 1 konkav gekrümmt wird. Vielter wird angenommen, dass die Platte 1 bei der Biegung mit keiner in ihrer Längsrichtung verlaufenden, äusseren Kraft beaufschlagt wird und dass auch keine Torsion erfolgt. Es soll sich also bei der elastischen Deformation um eine reine Biegung handeln, im Innern der Platte 1 ergibt sich dann eine in der Ebene 3 verlaufende neutrale Faser, und eine neutrale Fläche, bei der das Plattenrnaterial bei der Biegung weder gedehnt noch komprimiert wird. Dagegen wird das sich zwischen der neutralen Fläche und der Fläche Ie befindende Plattenmaterial gedehnt und das sich zwischen der neutralen Schicht und der Fläche Id befindende Plattenmatarial komprimiert. Man legt ein kartesisches Koordinationüsystem derart in die Querschnittfläche, dass die x-Achse rechtwinklig zur Ebene 3 verläuft, entlang der die Platte 1 gebogen wird. Die y-Achse verläuft parallel zur Ebene 3* wobei y in derjenigen Richtung positiv gezählt wird, die vom Knochen weggerichtet ist und also von der Fläche Id zur Fläche Ie verläuft. Die in der Figur 4 nicht sichtbare z-Achse verläuft parallel zur Längsrichtung des Stabes. Die neutrale Fläche verläuft für kleine Biegungen durch eine zur x-Achse parallele Gerade 4 mit der Koordinate y . Diese ist durch die folgende Formel bestimmt:

y = y dA/ldA (1)

Dabei bezeichnet dA ein Flächenelement der Querschnittfläche. Das Integral ist über die ganze Querschnittfläche zu erstrecken.

Wie aus der Formel (1) ersichtlich, verläuft die neutrale Fläche durch den Schwerpunkt der Querschnittsfläche.

!■lan definiert nun ein Flächenträgheitsmoment bezüglich der

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zur x-Achse parallelen Geraden 4. Das Flächenträgheitsmoment I ist gegeben durch die Gleichung

I = 1 (J-J₀)^{2 dA} (2)

Die Integration ist dabei wiederum über die ganze Querschnitt sf lache zu erstrecken. Im Bereich der Schraubenlöcher sind die Integrale der Formeln (1) und (2) natürlich nur über das Plattenmaterial zu erstrecken, d.h. die Schraubenlöcher sind von der Integration auszunehmen. Des weitern definiert man ein Biege-Widerstandsmoment W, das gegeben ist durch die Gleichung

W = I/e (3)

Dabei bezeichnet e den Maximalwert des Abstandes der die Querschnittsfläche begrenzenden Umrisslinie von der neutralen Fläche, d.h. der Geraden 4. Dies gibt als Formel ausgedrückt:

öl

e = max y - y

Die durch die nachfolgenden Gleichungen definierten Grossen VL und Vi₂ werden ebenfalls als Widerstandsmomente bezeichnet:

VZ₁ = I/e_± (3a)

W₂ = I/e₂ (3b)

Dabei ist e, der maximale Abstand, der die Querschnittsfläche auf der dem Knochen abgewandten Seite begrenzenden Umrisslinie von der neutralen Fläche 4. Entsprechend ist e_? der Maximalwert des Abstandes der die Querschnittsflächen auf der auf den Knochen aufliegenden Seite begrenzenden Umrisslinie von der neutralen Fläche. Dies ergibt durch Formeln ausgedrückt: e_± = max (y-y_Q) (²Ia)

e₂ = max (.'J_Q-V) (4b)

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Palls die Platte im Querschnitt eine genau rechteckige Umrissform mit der Breite b und der Höhe h aufweisen würde, wäre e=e =e =h/2 und er ergäben sich für die Momente I, W, W, und W die folgenden Werte:

I = bh³/12 (2a)

W=W₁=W₂ = I/(h/2) = bh²/6 (3c)

Bei einer Platte mit rechteckigem Querschnitt wären also e, e-, und e„ bzw. W, W₁ und W„ gleich gross. Dies ist jedoch im allgemeinen und insbesondere für die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Platten nicht der PaIl₀

Da die Schraubenlöcher la im Querschnitt komplizierte Umrissformen aufweisen,, ist eine formelmässige Berechnung der Integrale im Bereich der Schraubenlöcher nicht möglich oder zumindest sehr schwierig. Man kann jedoch die Integrale (1) und (2) graphisch oder numerisch nach bekannten Methoden bestimmen, wenn die Umrisse gegeben sind.

Die Querschnittsabmessungen und -formen werden nun entlang der Platte derart variiert, dass die Widerstandsmomente W_s W-. und Wp im wesentlichen über die ganze Länge der Platte 1, d.h. an jeder Stelle in den die Schraubenlöcher enthaltenden Längenbereichen und in den sich zwischen den Schraubenlöchern befindenden Längsbereichen mindestens annähernd konstant bleibt. Unter annähernd konstant ist dabei gemeint, dass das Widerstandsmoment W zwischen einem oberen und einem unteren Grenzwert liegt und dass der untere höchstens 30JS kleiner sein soll als der obere. Vorzugsweise ist der untere Grenzwert höchstens 15$ kleiner als der obere Grenz-

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wert. Desgleichen liegt auch jedes der Widerstandsmomente W-. und V/p zwischen je zwei Grenzwerten, von denen der untere höchstens 30# und vorzugsweise höchstens 15% kleiner ist als der obere.

Wie sich aus den Formeln (3)» (3a), (3b) und (4), (4a), (4b) ergibt, ist W gleich der kleineren der beiden Grossen W, und Wp. Bei der beschriebenen Platte ist VL an den meisten Plattenstellen ungefähr gleich gross wie Wp oder etwas kleiner als W₂, wobei der Unterschied höchstens etwa 15% beträgt. Die Grossen W und W, sind also an den meisten Stellen der Platte identisch. Das Widerstandsmoment W soll mindestens 15 mm , beispielsweise 20 bis 2p mrri betragen. Bei den beiden äussersten Endabschnitten der Platte 1, d.h. zwischen den äussersten Schraubenlöchern und den Plattenenden, wo die Platte 1 nur noch wenig beansprucht und gemäss der Figur 1 verrundet ist, können die Widerstandsmomente dagegen ohne weiteres etwas kleiner sein. Man könnte sogar bei den beiden äussersten Schraubenlöchern selbst auf die Vergrüsserung der Querschnittsabraessungen verzichten.

Zweckmässigerweise sind die Flächen ld, le, If so beschaffen, dass sich bei den Obergangsstellen, wo die Querschnittabmessungen ändern, keine scharfen Kanten ergeben. Oder mit andern Worten gesagt, sollen die Übergangsstellen verrundet sein. Dadurch wird bei der Beanspruchung der Platte 1 verhindert, dass sich bei den Obergangssteilen Risse bilden. Die Verrundungen bei den Obergangssteilen können jedoch ohne weiteres so kleine Krümmungsradien aufweisen, dass das Widerstandsmoment aucn bei den Obergangsstellen zwischen den vorstehend definierten Grenzwerten liegt.

Bei der Verwendung der Platte 1 trete in dieser ein Biegemoment auf, das im Maximum den Wert M habe. Die maximale in der Platte auftretende SpannungO~"wird dann:

CT = K/W (5)

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Wenn man in der Formel (5) anstelle der Grosse ¥ die Grosse W einsetzt, ergibt sich die im Plattenbereich zwischen der neutralen Fläche und der dem Knochen abgewandten Fläche Ie auftretende Maximalspannung. Wird anstelle der Grosse W die Grosse W₂ eingesetzt, ergibt sich analog der Maximalwert der Spannung, die im Plattenbereich zwischen der neutralen Fläche und der auf dem Knochen aufliegenden Fläche Id auftritt.

Ferner bezeichne ^ß die Dauer-Biegeschwingbruchfestigkeit des Plattenmaterials, d.h. diejenige bei einem Biegeschwingversuch auftretende Maximal-Zugspannung, bei der die Platte bei einem Dauerschwingversuch für eine geeignet gewählte, grosse Anzahl von Belastungszyklen gerade noch nicht bricht. Die Dauer-Biegeschwingbruchfestigkeit kann ohne weiteres experimentell ermittelt werden, wobei die Anzahl Belastungszyklen beispielsweise eine Million oder mehr betragen kann.

Man kann die Formel (5) nach dem Biegernoment M auflösen, für die Spannung den WertG^und den kleinsten Wert des Widerstandsmomentes W einsetzen und erhält dann das maximale zulässige Biegemoment_s bei welchem die Platte bei einer dauernden Wechselbelastung noch nicht bricht= Wenn man von einer Platte ausgeht, die über ihre ganze Länge konstante Querschnittsabmessungen aufweist und die Platte nun bei den Schraubenlochern gemäss der Erfindung verstärkt, so wird das zulässige Biegemoment beträchtlich erhöht.

Wie bereits in der Einleitung erwähnt, ist abgesehen von der Bruchfestigkeit auch noch die Biegesteifigkeit eine sehr wichtige biomechanische Grosse, Die Biegesteifigkeit ist gleich dem Produkt; E⁰I, wobei E den Elastizitätsmodul des Plattenmaterials bezeichnet» Die insbesondere für die Osteosynthese der Tibia be= stimmte Kompressionsplatte hat in den lochfreien

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Längsbereichen eine Breite von etwa 10 bis 14 mm, beispielsweise 12 nun. Die lichte Breite der Schraubenlöcher, d.h. die Schlitzbreite beträgt mindestens 5 aim, nämlich etwa 5»5 min. Die Ansenkungen weisen an ihrer breitesten Stelle eine Breite von etwa 8 mm auf. Die Höhe h der Platte 1 und der Elastizitätsmodul des Plattenmaterials werden nun derart aufeinander abgestimmt, dass der über die ganze Länge der Platte gemittelte Mittelwert S der Biegesteifigkeit E*I 3«1(P

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bis 7*10 kp mm beträgt. Wenn die mittlere Biegesteifigkeit S in diesem Grössenbereich liegt, erfolgt bei Frakturen der Tibia eine optimale Heilung, so dass insbesondere weder eine Knoehenresorption noch eine Osteoporose stattfindet. Der Elastizitätsmodul E ist in der ganzen Platte konstant. Die mittlere Biegesteifigkeit S ist; also gegeben durch den Ausdruck:

S = EI = JjKz) dz (6)

Dabei bezeichnet I den Mittelwert von I(z), {, die Länge der Platte, ζ die Längskoordinate und dz ein Längselement. Der Mittelwert des Flächenträgheitsmomentes I kann näherungsweise numerisch bestimmt werden, indem man die Platte in endliche Längsintervalle unterteilt, für jedes Intervall das Flächenträgheitsmoment I berechnet und dann die Integration der Formel (6) durch eine Summation ersetzt. Da die Querschnittsform im Bereich der Schraubenlöcher in der Plattenlängsrichtung relativ schnell ändert, sollte man zur Erzielung einer guten Genauigkeit den ein Schraubenloch enthaltenden Längsabschnitt der Platte für die numerische Berechnung des Integrals in mindestens zehn Längenintervalle unterteilen. Solche enge Intervalle sind natürlich auch für die Berechnung des Widerstandsmomentes nötig.

Die mittlere Biegesteifigkeit kann an der fertigen Platte

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auch experimentell bestimmt werden, indem man beispielsweise ein bestimmtes Biegemoment an der Platte angreifen lässt, so dass die Platte elastisch gebogen wird, und den mittleren Krümmungsradius misst. Die Biegesteifigkeit ist nämlich gleich dem Produkt Krümmungsradius mal Biegemoment und kann also aus dem mittleren Krümmungsradius und dem vorgegebenen Biegemoment berechnet werden» Man kann die Auslenkung und Krümmung der Platte selbstverständlich,auch mit einer sogenannten Vierpunktauflage der Kräfte bestimmen, bei der an vier Stellen der Platte Kräfte einwirken, und zwar etwa bei den zwei innern Stellen nach oben gerichtete und bei den zwei äusseren Stellen nach unten gerichtete Kräfte.

Die Querschnittsabmessungen der Platte 1 können so festgelegt werden, dass das mittlere Plachentragheitsmoment

-— 4

I 25 bis 70 mm beträgt. Pur die günstige Formkorrektur sind aber besonders die Verhältnisse zwischen den Widerstandsmomenten und dem mittleren Plachentragheitsmoment I, nämlich die Verhältnisse W/I_s W,/I und VL/I wichtige sie sollen sowohl bei den Schraubenlöchern als auch den Längsabschnitten, zwischen diesen mindestens 0₃3/mm, besser noch etwa 0,4/mm betragen« Die verwendeten Werkstoffe müssen selbstverständlich eine grosse Korrosionsbeständigkeit haben und mit den Körpergeweben verträglich sein. Die in Frage kommenden Werkstoffe weisen recht unterschiedliche, die Biegefestigkeit und -steifigkeit beeinflussende Eigenschaften auf. Bei verschiedenen Werkstoffen ist es zweckmässigs die Festigkeit durch eine Kaltverformung zu erhöhen. Wenn die Platte aus Profilstäben hergestellt werden., muss bei ihren Aussenflächen mindestens stellenweise Material abgetragen werden, damit der Umriss der Plattenquerschnitte entlang der Plattenlängsrichtung in der beschriebenen Weise ändert. Bei den vorgängig kaltverformten Werkstoffen kann beispielsweise durch ein elektrochemisches Verfahren Material abgetragen werden. Selbstverständlich kann das Material aber auch durch Fräsen abgetragen werden, wobei Form-Lehren

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verwendet werden können.

Es gibt jedoch auch metallische Werkstoffe, die zur Erzielung einer ausreichenden Festigkeit nicht unbedingt kaltverformt sein müssen und warm geschmiedet werden können, wobei die Schmiedetemperatur weitgenend die Festigkeitseigensehaften bestimmt. Bei diesen Werkstoffen kann man die äussere Form der Platten durch Schmieden erzeugen und eventuell auch die Löcher durch Schmieden verformen.

Die Platten können beispielsweise aus kaltverformtem, rostfreiem Stahl bestehen, der 17 bis 20$ Chrom, 10 bis 15? Nickel und 2 bis k% Molybdän aufweist. Für die Plattenherstellung geeignete Werkstoffe, die keiner Kaltverformung unterzogen werden müssen und warm geschmiedet werden können, sind Titan, Titanlegierungen mit mindestens Jo% Titan und hochfeste Kobaitlegierungen mit 20 bis 70% Kobalt. Als Kobaitlegierung kann eine unter der Bezeichnung Syntacoben bekannte Legierung verwendet werden, die etwa die folgende Zusammensetzung aufweist: 18-22$ Cr, 5-153» Fe, 15-25%' Hi, zusammen 6-ä% Ho+W, 0,5 bis 2,5% Ti, max. 1% Mn, max. 0,5# Si, max. 0,05# C, max. 0,01$ S, Rest Co. Ein Beispiel einer Titanlegierung ist die Alpha-Beta-Legierung Ti 6Al 4V. In der nachfolgenden Tabelle sind für vier der erwähnten Werkstoffe der Elastizitätsmodul E, die Dauer-Biegeschwingbruchfestigkeit C£ und die ebenfalls noch wichtige Grosse angegeben.

g /E

Werkstoff	E	2	1900 kp/mm	ei	p	40 kp/mm	0,06	KDq /E
kaltverformter,	IO6OO	35	0,08	I/3 2/3 kp /mm
rostfreier Stahl	22000	70	0,09
Titan	II6OO	45	0,09
Syntacoben
Ti 6Al 4 V

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Wenn beispielsweise aus biomechanischen Gründen die mittIe-

p- ρ

re Biegesteifigkeit S = 6⁶IO kp mm betragen soll, muss für rostfreien Stahl das mittlere Flächenträgheitsmoment

— 4 4

I ungefähr 32 mm und für Titan ungefähr 57 nun sein. Wenn die Plattenbreite vorgegeben ist, sind die Höhen dann entsprechend anzupassen. Da das mittlere Flächenträgheitsmoment I für die mittlere Biegesteifigkeit S massgebend ist, wird das lokale Flächenträgheitsmoment I in den sich zwischen den Schraubenlöchern befindenden Längsabschnitten kleiner und in den Lochbereichen grosser als der Mittelwert I. Mittlere Flächenträgheitsmomente von der angegebenen Grosse lassen sich verwirklichen _s wenn die Platte in den lochfreien Bereichen eine Breite von etwa 10 bis 14 mm und eine Höhe von etwa 3 bis 5 mm aufweist. Über die ganze Plattenlänge annähernd konstante Widerstandsmomente W,, W„ lassen sich beispielsweise dann erzielen, wenn die Höhe h in der Lochmitte etwa 30 bis k0% grosser und die Breite b 10 bis 20$, nämlich etwa 15$ grosser gemacht wird als in den lochfreien Bereichen. Damit die Verbreiterungen der Platte 1, wenn diese am Knochen eines Patienten befestigt ist, bei dessen Bewegungen die sich in der Nähe der Platte befindende Haut und andere weiche Gewebeteile nicht verletzt, soll die Breite b im Bereich der Schraubenlöcher höchstens 20$ grosser sein als in den Längsbereichen zwischen den Schraubenlöchern. Die Höhe h sollte vorzugsweise bei den Schraubenlöchern höchstens 50 % grosser sein als in den lochfreien Längsbereichen.

Es wurde dargelegt, dass die Konstruktion einer Knochenplatte eigentlich von biomechanischen Gegebenheiten ausgeht, nämlich einer günstige^ Biegesteifigkeit und einer maximalen Breite. Wie die Fox-meln (3)_s (3a)_s (3b) und (3c) zeigen, sind die Widerstandsmomente und das Trägheitsmoment miteinander verknüpfte,, geometrische Grossen. Eine Analyse kann zeigen_s wie das zulässige Biegemoment von den biomechanischen Grossen S₃ der Breite b und den Material-

eigenschaften abhängt. Es findet sich ein Verhältnis (ju/E , welches für die Materialien wichtig ist. Zahlen sind in "der Tabelle genannt. Es ist vorteilhaft, wenn GfcZE ■> mindestens 0,0b kp * /ram ' beträgt. Des weiteren ist es günstig, wenn die Verhältnisse Gj^ WZS₉G^W₁ZS und QlW„ZS grosser als 0,00lZmm sind. Diese Bedingungen sind beispielsweise erfüllt, wenn die Platte 1 aus dem vorstehend angegebenen kaltνerformten, rostfreien Stahl, oder der angegebenen Kobaltlegierung oder Titanlegierung hergestellt wird.

In der Figur 5 ist ein Knochen 6, nämlich eine Tibia, eines Patienten ersichtlich. Der Knochen 6 weist zwei von einer Fraktur herrührende Bruchstücke 6a und 6b auf, die bei der Frakturstelle 7 aneinander anstossen. Die beiden Knochenbruchstücke 6a und 6b werden nun bei einer Gsteosynthese-Operation mittels einer Kompressionsplatte 1 und Schrauben 5 miteinander verbunden. Die Gewinde der Schrauben haben Durchmesser von mindestens et v/a 3 Μϊΐ und beispielsvieise 4,5 ram. Die Köpfe der Schrauben weisen ungefähr halbkugelförmige Auflageflächen auf. Für die Befestigung der Kompressionsplatte wird zuerst mindestens ein Gewinde in das Knochenbruchstück 6a gebohrt und die Kompressionsplatte 1 mittels mindestens einer Schraube 5 derart befestigt, dass ihre Fläche Id auf dem Knochen 6 aufliegt. Daraufhin werden die Knochenbruchstücke 6a, 6b bei der Frakturstelle 7 richtig aneinandergefügt. Dann wird durch das sich in der Figur 5 am oberen Ende der Platte 1 befindende Schraubenloch la hindurch eine Gewindebohrung im Knochenbruchstück 6b hergestellt, und zwar an dem der Frakturstelle 7 abgewandten Ende des schlitzförmigen Schraubenloches la. Nun schraubt man in diese Gewindebohrung eine Schraube 5 ein. Die in der Figur 2 ersichtliche Ausbildung der Ansenkung Ib bewirkt nun, dass der Schraubenkopf beim Festschrauben gegen das der Frakturstelle 7 zugewandte Ende des Schraubenloches

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gedrückt wird. Dadurch xirerden die beiden Bruchstücke 6a, 6b zusammengedrückt, wobei die Schraube ungefähr in die Mitte des Schraubenloches gelangt. Nun wird bei dem der Frakturstelle 7 abgewandten Ende eines andern Schraubenloches eine andere Gewindebohrung in das Bruchstück 6b gebohrt und eine Schraube 5 eingesetzt« Dadurch werden die Bruchstücke 6a, 6b noch stärker gegeneinander angedrückt. Dabei verschiebt sich das Bruchstück 6b relativ zur Platte 1 gegen die Fraktursteile 7 und die vorher in das druchstück 6b eingeschraubte Schraube 5 wird gleichzeitig gegen das der Frakturstelle 7 zugewandte Schraubenlochende verschoben. Die weiteren Schrauben werden nach Bedarf in entsprechender Weise eingeschraubt, so dass die Kompressionsplatte 1 die beiden Bruchstücke 6a_s 6b mit beträchtlichem Druck aneinander andrückt.

Falls eine besonders grosse Druckkraft auf die Knochenbruchstücke ausgeübt werden muss, kann man die Knochenbruchstücke 6a_s 6b bereits gegeneinanderdrücken_s wenn die Platte 1 erst am Bruchstück 6a befestigt ist. Zu diesem Zweck wird oberhalb des sich in der Figur 5 oben befindenden Endes der Platte 1 eine Gewindebohrung in das Bruchstück 6b gebohrt und eine Plattenspannvorrichtung am Bruchstück 6b angeschraubt. Diese weist einen Haken auf, der in das oberste Schraubenloch einsetzt werden kann und dann in die Nut Ic eingreift. Die Plattenspannvorrichtung weist ferner eine Gewindespindel auf, um den Haken und damit die Platte 1 von der Frakturstelle 7 wegzuziehen _s wodurch die beiden Bruchstücke zusammengedrückt werden. Wenn die Platte 1 in dieser Weise vorgespannt ist, kann sie mittels einer Schraube 5 auch am Bruchstück 6b befestigt werden. Der Haken der Plattenspannvorrichtung kann nun ausgehängt und die Plattenspannvorrichtung vom Knochen losgeschraubt und entfernt werden. Die für das Anschrau-

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ben der Plattenspannvorrichtung in den Knochen gebohrte Gewindebohrung wird dann nicht mehr benutzt und kann wieder zuwachsen. Es sei hiezu auch auf die beiden eingangs erwähnten Bücher von Huller et al. und AllgÖwer et al. verwiesen.

Die in einer der vorstehend beschriebenen Weise befestigte Kompressionsplatte 1 wird natürlich auf Zug beansprucht. Wenn sich der Patient bewegt und den Knochen 6 belastet, besteht zudem eine Tendenz, die in der Figur 5 ersichtliche Platte 1 entlang der Zeichnungsebene, d.h. entlang der früher mit 3 bezeichneten Ebene, zu biegen. Dadurch entstehen in der Platte natürlich beträchtliche Biegespannungen. Die Platte wird dabei hauptsächlich derart gebogen, dass im Plattenbereich zwischen der neutralen Fläche und der dem Knochen abgewandten Fläche Ie Zugspannungen auftreten. Da die Platte bezüglich solcher Biegungen über ihre ganze Länge ein ungefähr konstantes Widerstandsmoment W₁, aber auch ungefähr konstante Widerstandsmomente \L· und W aufweist, ist .ihre Biegebruchfestigkeit bei den Schraubenlöchern ungefähr gleich gross wie zwischen den Löchern. Auf diese Weise lässt sich ohne überflüssiges Plattenmaterial eine maximale Bruchfestigkeit erzielen. Die weiter vorn angegebene mittlere Biegesteifigkeit der Platte 1 gewährleistet, dass die Fraktur rasch und gut ausheilt, d.h. die Bruchstücke 6a und 6b gut miteinander verwachsen. Es findet also insbesondere weder eine Resorption bei der Frakturstelle 7 noch eine Osteoporose statt.

Falls der gebrochene Knochen in der Umgebung der Bruchstelle keine ungefähr zylindrische Aussenflache aufweist, kann die Platte 1 vor dem Einsetzen vom Chirurgen in bekannter Weise entsprechend der Knochenform mittels Zangen oder Pressen plastisch verformt werden, so dass sie nachher gut am Knochen anliegt. Das über die ganze Plattenlänge ungefähr konstante Biege-WiderStandsmoment gewähr- ,

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leistet dabei insbesondere, dass bei der plastischen Verformung und insbesondere Biegung der Platte nirgends Knicke, sondern überall eine regelmässige Krümmung resultiert. Dieses Anpassen ist ein wichtiger Teil der Opera™ tionstechnik.

Die in den Figuren 6 und 7 dargestellte Platte 11 ist ebenfalls für die Osteosynthese der Tibia und des Oberarmknochens bestimmt und weist Schraubenlöcher 11a mit Ansenkungen 11b auf. Die Schraubenlöcher 11a sind jedoch im Gegensatz zu den Schraubenlöchern la der Platte 1 rotationssymmetrisch, d.h. durch Bohrungen gebildet. Im übrigen ist die Platte 11 ähnlich ausgebildet wie die Platte 1. Sie weist insbe sondere bei den Plattenenden Nuten lic auf. Die auf dem Knochen aufzuliegen bestimmte Fläche lld ist konkav una über ihre ganze Län&e zylindrisch. Die ihr gegenüberliegende Fläche He ist konvex gekrümmt und weist in den die Ansenkungen lib enthaltenden Längsabschnitten Aufwölbungen auf. Die beiden anderen Längs-Flächen Hf sind in den Bereichen der Schraubenlöcher nach aussen gewölbt. Die Querschnittsabrnessungen und -formen ändern entlang der Platte 11 derart, dass die Biege-Widerstandsmomente W₉ W, und W_? innerhalb der für die Platte 1 angegebene Toleranzgrenzen über die ganze Plattenlänge konstant bleiben» Desgleichen liegt auch die mittlere Biegesteifigkeit S in dem für die Platte 1 angegebenen Wertebereich.

Da die Schraubenlöcher Ha nicht schlitzförmige, sondern durch Bohrungen gebildet sind_s wird die Platte beim Festschrauben an einem Knochen bezüglich diesem nicht verschoben. Die Platte 11 ist dah<· für eine Technik geeignet _s bei der die Reposition und Kompression mit anderen Mitteln», z.B. einem Spanner ₉ erreicht wird- Dann lässt sich eine eine geiiisse Druckkraft erzielen., indem die Platte 11 zuerst nur an einem Knochenbruchstück angeschraubt und

dann mittels einer am andern Bruchstück befestigten Plattenspannvorrichtung gespannt wird, wie es bereits für die Platte 1 beschrieben wurde.

Die in den Figuren 8, 9 und 10 dargestellte Kompressionsplatte 21 weist sechs schlitzförmige Schraubenlöcher 21a mit Ansenkungen 21b und zueinander parallelen Durchgangsrichtungen auf. Die Schraubenlöcher 21a weisen ähnliche Formen auf wie die Schraubenlöcher la der Platte 1. Sie sind jedoch im Querschnitt (Figur 10) asymmetrisch und gegen die zu ihren Durchgangsrichtungen parallele Längsmittelebene 23 der Platte 21 seitlich versetzt. Wie aus der Figur 8 ersichtlich, sind aufeinanderfolgende Schraubenlöeher 21a auf entgegengesetzte Seiten hin versetzt. Die Schraubenlöeher 21a weisen quer zur Plattenlängsrichtung gemessene lichte Breiten von mindestens 5 mm auf, und zwar die vier inneren Schraubenlöeher eine Breite von 5j5nim und die beiden äussersten eine Breite von 6,5 mm. Die auf einem Knochen aufzuliegen bestimmte Fläche 21d ist über die ganze Plattenlänge zylindrisch und im Querschnitt konkav gekrümmt. Die ihr gegenüberliegende Fläche 21e ist in den Längsbereichen zwischen den Schraubenlöchern zylindrisch, und zwar konvex sowie etwa koaxial zur Fläche 21d. In den die Schraubenlöeher . enthaltenden Längsabschnitten ist die Fläche 21e aufger wölbt. Ihre Aufwölbungen sind jedoch im Querschnitt nicht symmetrisch wie bei den Platten 1 und 11, sondern asymmetrisch. Wie aus der Figur 10 ersichtlich, ist die Fläche 21e auf derjenigen Seite der Platte 21, auf der sich das betreffende Schraubenloch befindet, stärker aufgewölbt. Die schmäleren, sich gegenüberliegenden Längs-Flächen 21f sind in den lochfreien Längsabschnitten parallel zur Durchgangsrichtung der Schraubenlöeher 21a und zueinander. In den die Schraubenlöeher enthaltenden Längsabschnitten ist jeweils diejenige Fläche 21f nach aussen gewölbt, die sich näher beim betreffenden Schraubenloch befindet.

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Die grössere Kompressionsplatte 21 ist für die Behandlung von Frakturen des Femurs (Oberschenkelknochens) bestimmt. Ihre Breite b hat in den Längsabschnitten zwischen den Schraubenlöchern einen Minimalwert b . von 15 bis 18 mm,

mm

beispielsweise etwa 16 mm» Ihre rechtwinklig zu der auf den Knochen aufzuliegen bestimmte Fläche gemessenen Höhe h hat in den Längsbereichen zwischen den Schraubenlöchern einen Minimalwert h . von 4 bis 5_S5 mm, beispielsweise 4,5 mm. In den die Schraubenlöcher 21a enthaltenden Längsabschnitten sind die breite und die Höhe wiederum derart vergrössert, dass die Biege-WiderStandsmomente W, und ¥„ innerhalb der für die Platte 1 angegebenen Grenzen bei den Schraubenlöchern gleich gross sind wie in den lochfreien Zwischenbereichen. Dabei sind wiederum die Widerstandsmomente bezüglich einer Biegung gemeint, bei der die Platte 21 entlang der Längsmittelebene 23 gebogen wird, die durch die Mittellinien der lochfreien Längs= abschnitte verläuft, die Fläche 21d rechtwinklig schneidet und also auch parallel zu den Durchgangsrichtungen der SchraubenlÖeher verläuft» Der Maximalwert b der Breite

max

b ist bei den Sehraubenlöchern im Maximum beispielsweise etwa 5 bis 10$ grosser als die Breite b . in den Be= reichen zwischen den Schraubenlöchern_o Die Höhe h ist dort, wo sie bei den Sehraubenlöchern ihr Maximum h

Iu el X

hat, 25 bis 40$,, beispielsweise etwa 35$ grosser als in den Längsbereiehen zwischen den Sehraubenlöchern_s wo sie den Wert h . hat.

Da die Platte 21 für die Behandlung von Femurfrakturen bestimmt ist₃ sollen ihre Widerstandsmomente und ihre mittlere Biegesteifigkeit S grosser sein als bei den Platten 1 und 11. Die Platte 21 soll daher ein Biege-Widerstandsmoment von mindestens 40 mm , etwa 50 mm _s und eine mittlere Biegesteifigkeit S von 8·ιο^ bis 30^olo5 _{k mm}2 aufweisen. Die Platte 21 kann aus den gleichen Materialien

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hergestellt werden, wie die Platte 1. Das Verhältnis Dauer-Biegeschwingfestigkeit Öp zu Elastizitätsmodul E soll wie bei den andern bereits diskutierten Platten möglichst gross sein und das Verhältnis Oj>/E ~* soll vorzugsweise den für die Platte 1 empfohlenen Mindestwert aufweisen. Die vorstehend angegebene Biegesteifigkeit gilt für die Behandlung von Brüchen des mittleren Femurteils. Für die Behandlungen im Bereich des Trochanters und Kondylus (Hüfte), d.h. der Verdickungen am oberen und unteren Femurende, werden zweckmässigerweise noch etwas stärkere Platten mit einer mittleren Biegesteifigkeit von 4θ·1Ο³ bis 60·10 kp mm verwendet. Diese Platten können die gleiche Breite und Schraubenlochanordnung wie die Platte 21, aber eine etwas grössere Höhe aufweisen. Dabei können die Biege-Widerstandsmomente wiederum über die ganze Plattenlänge annähernd konstant gemacht werden. Die Femur-Platten können also in den Bereichen zwischen den Schraubenlöchern eine Breite b . von 15 bis 18 mm und eine mittlere Biegesteifigkeit S von 8·ΐθ^ bis

5 2
6θ·1Ο kp mm aufweisen.

Die in den Figuren 11, 12 und 13 dargestellte Kompressionsplatte 31 ist ebenfalls für Behandlungen von Femurfrakturen bestimmt und weist schlitzförmige Schraubenlöcher 31a mit Ansenkungen 31b auf. Ihre auf dem Knochen aufzuliegen bestimmte Fläche 31d ist konkav gekrümmt und über ihre ganze Länge zylindrisch. Die ihr gegenüberlliegende Fläche 31e weist bei den Schraubenlöchern Aufwölbungen auf. Die beiden schmäleren, sich gegenüberliegenden Längs-Flächen 31f sind im Gegensatz zu den entsprechenden Flächen der vorher beschriebenen Platten 1, 11 und 21 über ihre ganze Länge parallel zueinander. Bei der Platte 31 ist also bei den Schraubenlöchern nur die Höhe h, nicht aber die Breite b grosser als in den Längsabschnitten zwischen den Schraubenlöchern. In den lochfreien Bereichen ist die Platte 31 gleich ausgebildet und bemessen wie die Platte 21 und

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auch die Schraubenlöcher sind bei beiden Platten etwa identisch. Da die Biege-WiderStandsmomente W, W, und W₂ wiederum über die ganze Plattenlänge mindestens annähernd konstant sein sollen, muss die Fläche 31© bei den Schraubenlöchern etwas stärker aufgewölbt sein als die Fläche 21e der Platte 21. Die maximale Höhe wird bei den Schraubenlöchern, je nach deren Abmessungen und der Querschnittsform der Aufwölbungen etwa 30 bis 50%, beispielsweise k0% grosser als in den lochfreien Plattenlängsabschnitten.

Die Kompressionsplatten 21 und 31 können bei der Verwendung in analoger Weise an einem Femur befestigt werden., wie die Platte 1 an einer Tibia befestigt wird=

Nun sollen noch einige Varianten erwähnt werden. Selbstverständlich können die Platten statt sechs Schraubenlöchern auch-eine andere Anzahl Schraubenlöcher aufweisen, ues weitern können die Platten im Querschnitt auch andere Umrissformen aufweisen. Der Querschnitt könnte beispielsweise rechteckig sein. Des weiteren können auch die für die Behandlung von Femurfrakturen vorgesehenen, in den lochfreien Bereichen eine Breite von 15 bis 18 mm aufweisenden Platten statt mit schlitzförmigen Schraubenlöchern mit Bohrungen versehen v/erden. Im übrigen wäre es bei den Femur-Platten möglich., die Höhe h über die ganze Plattenlänge konstant zu machen und bei den Schraubenlöchern nur die Breite derart zu vergrössern_s dass die Biege-Wider-Standsmomente über die ganze Plattenlänge ungefähr konstant bleiben.

Es ist auch bei den für Tib-'afrakturen bestimmten;, in den lochfreien Bereichen eine i-^eite von 10 bis 14 mm aufweisenden Platten möglich,, entlang der Plattenlängsrichtung nur die Höhe oder nur die Breite zu variieren<, Bei diesen schmalen Platten ist jedoch die Schraubenlochflache im

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Vergleich zur Querschnittsfläche des Plattenmaterials relativ gross. Wenn daher zur Erzielung über die ganze Plattenlänge konstanter Widerstandsmomente nur die Höhe oder nur die Breite variiert wird, sind relativ grosse Wölbungen der betreffenden Flächen erforderlich. Dies ist insbesondere der Fall, wenn nur die Breite variiert wird. Da ausgeprägte VorSprünge wegen der Verletzungsgefahr für das umliegende Gewebe möglichst vermieden werden sollen, ist es daher bei den schmalen Platten vorteilhaft, bei den Schraubenlöchern nicht nur ausschliesslich die Breite, sondern sowohl die Breite als auch die Höhe oder allenfalls nur die Höhe zu vergrössern.

Im folgenden sollen nun noch für einige Grossen der erfindungsgemässen Platten Zahlenwerte angegeben und mit den entsprechenden Grossen von nicht-erfindungsgemässen, über ihre ganze Länge konstante Querschnittsabmessungen aufweisenden Platten verglichen werden.

Eine nicht-erfindungsgemässe, für die Behandlung von Tibiafrakturen vorgesehene Platte habe über ihre ganze Länge eine konstante Breite von 12 mm und eine Höhe von 4 mm. Wenn die Schraubenlöcher dieser Platte form- und abmessungsmässig den Schraubenlöchern la der Platte 1 entsprechen, so hat das Biege-WiderStandsmoment W, das an den meisten Stellen gleich der Grösse W, ist, in den einen vollen Querschnitt aufweisenden, d.h. sich zwischen den Schraubenlöchern befindenden Längsabschnitten eine maximale Grüsse von 28mm und in den Bereichen der Schraubenlöcher eine minimale Grösse von etwa 11 mm^, wobei die Werte numerisch berechnet werden. Das mittlere Flächenträgheitsmoment beträgt ungefähr 45 ram . Eine erfindungsgemässe Platte, die etwa gemäss den Figuren 1 bis 3 ausgebildet ist und in den Bereichen zwischen den Schraubenlöchern eine Breite von 12 mm und eine Höhe von 3»5 mm

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aufweist, hat ebenfalls ungefähr ein mittleres Flächenträgheitsmoment von 4 5 mm . Die Widerstandsmomente W und W, der erfindungsgemässen Platte betragen jedoch über die ganze Länge ungefähr 23 mm . Die erfindungsgemässe Platte hat also im Bereich der Schraubenlöcher ein Biege-Widerstandsmoment W, das ungefähr doppelt so gross ist, wie dasjenige der durch einen Profilstab gebildeten Platte. Diese Vergrösserung des Widerstandsmomentes W und auch die ungefähr gleiche Vergrösserung der Widerstandsmomente W und W„ ergibt bei gleichem Plattenmaterial eine entsprechende Vergrösserung des bei einer Dauerwechselbelastung maximal zulässigen Biegemomentes, wie anhand von Dauer-Biegeschwingversuchen bestätigt werden konnte. Die erfindungsgemässe, lokale Verstärkung der Platte bei den Schraubenlöchern ermöglicht also, die Dauer-Biegebelastbarkeit zu verdoppeln, ohne dass deswegen die biomechanisch wichtige, mittlere Biegesteifigkeit grosser wird»

Die in den Figuren 1 bis 13 dargestellten Platten haben auch noch den Vorteil, dass sie bei der Anpassung an die Khochenform ohne Schwierigkeiten derart plastisch verformbar sind, dass nirgends Knicke, sondern nur stetige Krümmungen entstehen.

Die in den Figuren 1 bis 13 dargestellten Platten, bei denen die Höhe im Bereich der Schraubenlöcher grosser ist als zwischen diesen,, haben im Bereich der Schraubenlöcher eine grössere Biegesteifigkeit als zwischen diesen. Daher treten bei Belastungswechseln auch nur minimale Relativbewegungen zwischen der Platte und den Schrauben auf. Dementsprechend ist auch die Reibkorrosion und der Antrieb von Platten™ und Schraubenmaterial nur klein, und insbesondere kleiner als bei nicht-erfindungsgemässen Platten, die durch Profilstäbe gebildet sind« Dies ist von Vorteil, weil die Abriebpartikel chemische Reaktionen auslösen und das umliegende Körpergewebe schädigen können.

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In der nachfolgenden Tabelle sind nun für aus rostfreiem Stahl oder Titan bestehende Platten für drei verschiedene Anwendungen die mittlere Biegesteifigkeiten sowie die bei Dauer-Wechselbelastung maximal zulässigen Biegemomente angegeben. Dabei sind die letzteren für den Fall von nicht erfindungsgemässen Platten mit über die ganze Länge konstanter Breite b und Höhe h und für erfindungsgemässe Platten angegeben, deren Höhe und Breite im Bereich der Schraubenlöcher derart vergrössert ist, dass die Biege-WiderStandsmomente W, W-, und Wp ungefähr konstant sind. In der Tabelle bezeichnet entsprechend den bereits verwendeten Bezeichnungen b . die Breite der Platte zwischen den Löchern, S die mittlere Biegesteifigkeit, und M das maximal

° » max

zulässige Biegemoment.

M max

Verwendung	b . min	S	Platte mit b,h	Platte mit W, W1, W3
			konstant	konstant
	(mm)	(kp mm )	(kp mm)	(kp mm)
Tibia	10-14	3- 7·ΐθ5	200- 400	500-1100
Femur	15-18	8~30·105	800-1200	1400-2200
Trochanter,
Kondylus	I5-I8	40-60.ίο5	1600-2400	25ΟΟ-35ΟΟ

Der Vergleich der beiden letzten Kolonnen der Tabelle zeigt, dass das maximal zulässige Biegemoment bei den Platten mit konstanten Biege-WiderStandsmomenten in allen Fällen etwa 50Ji grosser oder noch grosser ist als bei den Platten konstanxer Breite und Höhe. Im übrigen können die Breiten- und Höhenänderungen bei den erfindungsgemässen Platten derart festgelegt werden, dass sich bei vorgegebener, mittlerer Biegesteifigkeit ein möglichst kleines Plattenvolumen ergibt, wobei die Biege-Widerstandsmomente W, W,, Wp über die ganze Plattenlänge ungefähr konstant und möglichst gross sein sollen.

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Leerseite

Claims (13)

1. Institut Dr. Ing. Reinhard Straumann AG Waidenburg (Schweiz")

   Platte für die Osteosynthese

   PATENTANSPRÜCHE

   [1* Längliche, mindestens zwei Schraubenlöcher aufweisende Platte für die Osteosynthese, wobei zwischen je zwei benachbarten Schraubenlöchern ein lochfreier Längsabschnitt vorhanden ist und ein rechtwinklig zur Plattenlängsrichtung gemessener Abstand zweier gegenüberliegen= den Flächen in mindestens zwei je ein Schraubenloch enthaltenden Längsabschnitten grosser ist als in den .Längsabschnitten zwischen den Schraubenlöchernj, dadurch gekennzeichnet, dass das Biege-WiderStandsmoment W=I/e mindestens im Bereich d.er zwei sich im inneren Teil der Platte befindenden SchraÜ^mlöcher (Ia₉ 11a, 21a, 31a) und auch zwischen diesen zwischen zwei Grenzwerten liegt, von denen der untere höchstens 30$ kleiner ist als der obere, wobei das Biege-Widerstandsmoment W auf eine Biegung entlang einer Längsmittelebene (3_S 23) bezogen ist₉ die in der Plattenlängsrichturit; durch die Mitte der lochfreien Längsabschnitte verläuft und die auf einem Knochen (6) aufzuliegen bestimmte Fläche (ld_s lld, 2Id₉ 3Id) rechtwinklig schneidet, und wobei I das Flächenträgheitsmoment und e der Maximalwert des Abstandes der die Querschnittsfläche begrenzenden Umrisslinie von der neutralen Fläche (4) ist.

   5
   Zb/mn

   Fair 137 809843/0594

   INSPECTID

   28064H
2. 2. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ihre rechtwinklig zu ihrer Längsrichtung und parallel zu ihrer Längsmittelebene (3*23) gemessenen Höhe bei den Schraubenlöchern (la, lla, 21a, 31a) grosser ist als in den sich zwischen diesen befindenden Längsabschnitten.
3. 3· Platte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl ihre rechtwinklig zu ihrer Längsrichtung und parallel zu ihrer Längsinittelebene (3j23) gemessene Höhe als auch ihre rechtwinklig zur Längsmittelebene (3, 23) gemessene Breite im Bereich der Schraubenlöcher (la, 11, 21a) grosser ist als zwischen den Schraubenlüehern (la, lla, 21a).
4. 4. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ihre rechtwinklig zur Längsmittelebene (3, 23) gemessene Breite im Bereich der Schraubenlöcher (la, lla, 21a, 31a) höchstens 2Oi? grosser ist als in den sich zwischen diesen befindenden Längsabschnitten.
5. D. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Grenzwert des Biege-WiderStandsmomentes W höchsten 15% kleiner ist als der obere Grenzwert.
6. 6. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ihre mittlere Biegesteifigkeit, wenn die Platte in den Bereichen zwischen den Schraubenlöchern (la, lla, 21a, 31a) eine rechtwinklig zur Längsmittelebene (3, 23) gemessene Breite von 10 bis 14 mm aufweist, 3*10 bis 7*10 kp mm beträgt, und wenn sie eine Breite von 15 bis 18 mm aufweist, 8·10 bis 6θ^#ιο^ kp mm beträgt, wobei die mittlere Biegesteifigkeit gleich dem Mittelwert des Produktes Elastizitätsmodul mal Plächenträgheitsmoment ist und das letztere auf eine gleichartige Biegung bezogen ist wie das Biege-Wider Standsmoment .
7. 7. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn-

   809843/0594

   ™ "21 QB

   zeichnet, dass sie aus kaltverformt en, rostfreiem Stahl besteht, der 17 bis 20JS Chrom, 10 bis 15$ Nickel und 2 bis 4$ Molybdän enthält.
8. 8. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Metall mit mindestens 75$ Titan besteht.
9. 9. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer warm geschmiedeten Kobaltlegierung mit 20 bis 70$ Kobalt besteht.
10. 10.Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Metall besteht, für das die Grosse (3^/E ^2/3 mindestens 0,06 kp^1/5/mm^2/5 beträgt, wobei öjjdie Biege-Dauerschwingfestigkeit und h der Elastizitätsmodul ist.
11. 11.Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Querschnittsabmessungen über ihre Länge derart variieren, dass das Verhältnis Widerstandsmoment W durch mittleres Flächenträgheitsmoment I mindestens 0,3/mm beträgt, wobei das Flächenträgheitsmoment auf eine gleichartige Biegung bezogen ist wie das Widerstandsmoment.
12. 12.Platte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Querschnittsabmessungen derart auf ihr Material abgestimmt sind, dass 6b W /S grosser als 0,001 mm ist, wobeiPi) die Biege-Dauerschwingf estigkeit und S die mittlere Biegesteifigkeit ist, die ihrerseits gleich dem Mittelwert des Produktes Elastizitätsmodul mal Flächenträgheitsmoment ist, und das letztere auf eine gleichartige Biegung bezogen ist wie das Widerstandsmoment.
13. 13.Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge-

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    kennzeichnet j class das Biege-Widerstandsmoment W₁ ebenfalls zwischen zwei Grenzwerten liegt, von denen der untere höchstens 30% kleiner ist als der obere, wobei e, der Maximalwert des Abstandes der die Querschnitt sflache auf der dem Knochen (6) abgewandten Seite begrenzenden Umrisslinie von der neutralen Fläche (4) ist.

    Platte nach Anspruch 13₃ dadurch gekennzeichnet, dass der untere Grenzwert des Biege-Widerstandsmomentes W, höchstens 15% kleiner ist als der obere Grenzwert.

    Verfahren zur Herstellung einer Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Erhöhung der Festigkeit kaltverformter, Profilstab aus metallischem Werkstoff verwendet una von diesem zur Erzeugung der entlang der Stablängsrichtung ändernden Querschnitts-Umrissform durch ein elektrochemisches Verfahren Material abgetragen wird.

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