new tifixtechnologie allgemeine & spezielle hinweise · 2019. 4. 26. · shapable material lip...

tifix® Technologie Allgemeine & spezielle Hinweise

litos/ ist der Pionier der multidirektionalen Winkelstabilität seit 1987litos/ is the pioneer of multidirectional locking screw technology since 1987

tifix® technologyGeneral & specific instructions

In Deutschland entwickelt und gefertigt, national und international patentiert.Engineered and manufactured in Germany, nationally and internationally patent protected.

tifix®-Technologie tifix®-technology

Allgemeinestifix® ist ein winkelstabiles Plattenosteosynthese-System mit frei wählbarer Schraubenlage. Die tifix®-Technologie ermöglicht die multidirektional winkelstabile Verblockung zwischen Knochen-schraube und Kraftträger, bspw. einer Platte.

Die litos/ GmbH verwendet in den von ihr ange-botenen 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 Kraft-träger frei wählbar, besteht eine multidirektionale Winkelstabilität.

Erste Veröffentlichungen zur Plattenosteosynthe-se von Carl Hansmann (Hamburg, 1886) enthiel-ten bereits Hinweise auf die Vorteile der Winkel-stabilität, 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 multidi-rektionalen Verblockung den optimalen Einsatz der Winkelstabilität.

General informationThe tifix® technology enables the multi-direc-tional stable locking of a bone screw with a fixation plate, thus providing individual, better solutions for the surgeon. In all its plating sys-tems, litos/ employs the 2nd generation - tifix® technology (using the material lip-technique).

Angle stability describes a rigid, durable con-nection 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-di-rectional 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 Rein-hold (Paris, 1931). The resulting systems were generally focusing on uni-directional angle sta-bility; only the development of the tifix technol-ogy 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. Re-shaping 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 bet-ter performance regarding load transfer.

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WirkungsprinzipVereinfacht gesagt, wird eine Knochenschraube aus hartem Titan in eine Platte aus einem weicherem Titan eingedreht. Zwischen dem kegelförmig 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 Kraftvertei-lung; die gesamte Schraube dient der Lastüber-tragung.

Die optimale flächenhafte Krafteinleitung bei der multidirektionalen Winkelstabilität im Kontaktbe-reich 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 verfügen über Löcher zur wahlweisen Aufnahme

Small amounts of material, which eventually are released during the reshaping process, are pressed into the wall of the plate hole during the process.

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Lastübertragungsbereich (rot) durch Reibhaftung bei konventioneller TechnikLoad transfer area (red) by friction adhesion in con-ventional technique

Lastübertragungsbereich (rot) bei multidirektionaler WinkelstabilitätLoad transfer area (red) by multidirectional angular stability i

4-facheVergrößerungenlargementfactor 4



-15°-35°

+15°+35°

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All tifix® implants are anatomically shaped; the plates holes are designed to hold multi-directionally stable tifix® -screws, or – optionally – conventional screws.

The selectable range for screw positioning var-ies 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 applica-tion, without causing an impact of the function-ality, is possible up to three times.

Advantages- High primary stability; reduction of micro-mo- vings 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

multidirektional winkelstabiler tifix®-Schrauben oder sog. konventioneller Schrauben (Montage-schrauben).

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 Ope-rateur nicht beeinträchtigt. Der „härtere“ Schrau-benkopf 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.

Vorteile- Hohe Primärstabilität; Verringerung der frakturnahen Mikrobewegungen

- Optimierte Schraubenlage

- Großflächige Lastübertragung und Vermeidung von Spitzenlasten (insbesondere bei spongiö- sen 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


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Plattentyp empfohlener Schraubentypplate type recommended screw type

tifix® Femur-Kondyle maxi / mini 1tifix® femoral condyle maxi / mini 1

tifix® Humerus plus midi & mini 1tifix® humerus plus midi & mini 1

tifix® Radius plus mini 3tifix® radius plus mini 3

tifix® AC Haken mini 1tifix® AC hook mini 1

tifix® Calcaneusplatte mini 1 / mini 2tifix® calcaneus plate mini 1 / mini 2

tifix® HWS mini 1tifix® HWS mini 1

tifix® Stufenplatte mini 2tifix® step plate mini 2

tifix® Fingerplatte mini 5/6tifix® finger plate mini 5/6

all holes suitable for

& conventionalscrews

alle Plattenlöchergeeignet für

multidirektionalwinkelstabile

Schrauben& konventionelle

multidirectionallocking

tifix®-Plattensystem tifix®-plate system

Übersicht - BeispieleNachfolgend finden Sie typische tifix® Plattenbei- spiele für verschiedene Körperregionen mit um-formbarer Materiallippe und passendem Schrau-bentyp. Eine komplette Übersicht finden Sie auf unsere Homepage unter www.litos.com und in unseren Prospekten, die wir ihnen gerne zur Verfügung stellen.

Overview - examplesHere 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 www.litos.com or in our respec-tive brochures.

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LochgeometrieUntersuchungen des Kraftflusses und des Spannungsverlaufes in der Platte haben ge-zeigt, dass im Bereich des ersten Loches und der ersten Schraube (von der Fraktur bzw. Pseudarthrose aus gesehen) eine Übertragung von 80 % der gesamten Kräfte stattfindet.

Auf dieser Grundlage wurde die Lochver-teilung 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 Loch- areals 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-Berech-nungen haben dieses Ergebnis bestätigt.

Hole GeometryStudies about the load transfer and stress distribution in the plate have shown that 80 % 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 Abständezwischen frakturnahem

Plattenloch undweiteren Löchern

extented distance between the first plate hole closest to the

fracture and following plate holes

tifix®-Plattensystem tifix®-plate system

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tifix®-Schraubensystem tifix®-screw system

EigenschaftenUnsere Schrauben bestehen aus Titan Grade 4 / 5. Die winkelstabilen tifix®-Schrauben sind blau und, je nach Größe, in einer Kortikalis- und Spongiosa-Version erhältlich. Konventionelle Schrauben sind goldfarben und mit Kortikalis-gewinde versehen.

Mini 1 bis 6 Schrauben haben einen Torx, eine leistungsfähige Werkzeuggeometrie zur Übertra-gung großer Kräfte beim Eindrehen.Midi / maxi Schauben verfügen über einen Sechskant-Inbus.

Die unterschiedlichen Steigungen des Kopf- und Knochengewindes ziehen die Plattean den Knochen heran.

Konventionelle Schrauben eignen sichzum optimalen Heranziehen der Plattean den Knochen (später ggf. gegenmultidirektional winkelstabile tifix®

Schrauben auswechseln) und sind auchfür die Fragmentfixation geeignet.

Das tifix®-Schraubensystem ermöglichtbis zu +/-15° multidirektionale Winkelstabilität ohne Gewindedränger. Die Materiallippe im Platten- loch erlaubt es dem härteren, kegelförmigen Schraubenkopf, als Werkzeug die Materialum-formung durchzuführen. Mit Gewindedränger ist eine Einbringung bis zu +/-35° möglich.

Alle Schrauben sind selbstschneidendund verfügen über ein abgerundetesSchraubenende.

Bei der tifix®-Technologie kann die Schraubeauch in ein bereits verformtes Schraubenloch eingedreht werden. Beim Eindrehen des Schrau-benkopfes kommt es durch Umformvorgänge und durch radiale Pressung zu einem erneuten Aufwei-ten des Loches; es wird wieder rund.

FeaturesOur screws are made of 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 with

a cortical thread.

mini 1 to 6 have a Torx-tip, a high-perfor-mance 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 pullthe plate to the bone.

Conventional screws are suitablefor optimum connection of the plate

to the bone (replace by multidirectional locking tifix®screws later if necessary)

and are also suitable forfixation of fragments.

The tifix® screw-system allows angles up to+/-15° with multidirectional locking stability

without using thread formers. The softer mate-rial 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-tappingand 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.

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tifix®-Schraubensystem tifix®-screw system

Namename

Typtype

Ø Außen (mm)Ø outer (mm)

Länge (mm)length (mm)

Aufnahmetip

maxi

Kortikalis 5,5 20-100

Spongiosa 6,5 40-100

Konventionell 5,5 20-80

midi

Kortikalis 4,5 20-100Inbus 3,5

Spongiosa 5,5 20-100


mini 1

Kortikalis 4,0 12-50

Torx 9

Spongiosa 4,5 16-60


mini 2Kortikalis

3,510-70

Konventionell 10-46

mini 3Kortikalis

2,68-46

Torx 6für

mini 3/4

Konventionell 8-46

mini 4Kortikalis

2,06-26

Konventionell 8-20

mini 5Kortikalis

2,05-25

Torx 6für

mini 5/6

Konventionell 5-25

mini 6Kortikalis

1,65-25

Konventionell 5-25

ÜbersichtFür die tifix® Plattensysteme stehen verschie-dene winkelstabile und konventionelle Schrau-ben zur Auswahl. Sämtliche Schrauben sind selbstschneidend. Diese sind in folgende Gruppen gegliedert:

OverviewFor the tifix® plate systems various locking and conventional screws are available. All screws are self-tapping. They are offered in the following categories:

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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

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

tifix®-Schraubensystem - Besonderheiten tifix®-screw system - special features

Schraubendimension(im Gewindebereich)innen Ø 2,5 / außen Ø 3,5

alle Schraubengewindesind selbstschneidend

Rückschneidenut (erleichtertExplantation bei festeingewachsenem Gewinde)

Schaftgewindelänge variiertvon 5 - 14 mm

Schraubenkopflänge beiKompressionsscharube 4,7 mm

beide Schraubentypen gibt esin den Längen 14 - 50 mm

Kanaldurchmesser passendfür 1,2 mm K-Draht

Unterlegscheibe mit Kugelgeometriefür 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 rangesfrom 5 - 14 mm

screw head (compression screw)length 4.7 mm

both screw types are available in lengths from 14 - 50 mm

canulation for 1.2 mm K-wire

washerfor osteoporotical bone

AllgemeinesDie Anwendung der tifix®-Systeme stellt keine besonderen Anforderungen an das Instrumen-tarium; die meisten benötigten Instrumente stammen aus der konventionellen Plattenosteosynthese.

General informationThe use of tifix® systems does not require specific instrumentation. Most instruments are standard instruments from conventional plating, and are available from litos/.

tifix®- Instrumente tifix®- instruments

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Handgriffe mit AO Kupplunghand grips with AO coupling

Torx 6 / 9 Schraubendreherklingen mit AO Ansatztorx 6 / 9 blades with AO socket

Inbus 3.5 Schraubendreherklingen mit AO Ansatzallen 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 Platteconventional bending forceps for bending the plate

herkömmliche Biegewerkzeuge zum Anbiegen der Platteconventional bending devices for optional bending of plate

Gewebeschutz und Zentrierungtissue protection and centring

Tiefenmesser zur Ermittlung korrekter Schraubenlängendepth gauge for determining correct screw length

Kernlochbohrer (Vorbereitung f. Gewindeschneider)core drill (drilling/preparation for thread former )

Gewindeschneider für max. Schraubenhaltthread former for maximum screw hold

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.

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tifix®- Instrumente tifix®- instruments

für Schraubentyp Art.Nrfor screw type ref.no.maxi TFGMAXILmidi 1 TFGMIDI mini 1/2 TFGM12AOmini 3/4 TFGM34AO

Drehmomentbegrenzer

Beim Eindrehen von Schrauben kann in einigen Fällen für begrenzten Krafteinsatz die Verwen-dung eines Drehmomentbegrenzers sinnvoll sein. Sie verfügen über eine weiche Silikon-Griffzone, sind mit AO-Anschluß ausgestattet und in ver-schieden 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 sili-cone 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 HGRDMB09torque limiter - small 0,9 Nm mini 3/4/5/6 HGRDMB09

Drehmomentbegrenzer - mittel 2,5 Nm mini 1/2 HGRDMB25torque limiter - medium 2,5 Nm mini 1/2 HGRDMB25

Drehmomentbegrenzer - groß 4,0 Nm midi 2/3 HGRDMB40torque limiter - large 4,0 Nm midi 2/3 HGRDMB40

Drehmomentbegrenzer - extra groß 8,0 Nm maxi / midi 1 HGRDMB80torque limiter - extra large 8,0 Nm maxi / midi 1 HGRDMB80

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Anlegen der Platte, Anbiegen ohne Beeinträchtigung der tifix® Eigenschaften möglichplate placement, bending without any interference of tifix® properties possible1

Temporäre K-Draht-Fixation bei Bedarf temporary K-wire fixation as required

tifix®-Technologie Anwendungsbeispiel tifix®-technology application example

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 conven-tional screw (gold), if plate is situated close to bone, screws can be used immediately.

Ersetzen der konventionellen Schrauben (gold) durch tifix®-Schrauben (blau)replace conventional screws (gold) with tifix® screws (blue)

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.

Schräges Einbringen (bis +/-15°) der endständigen tifix®-SchraubenDiagonal insertion (up to +/-15°) of final tifix®screws

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Drehen des Gewindedrängers unter axialem Druck. Wichtig: Entstehenden Abrieb ausspülen, absaugenRotate thread former with axial pressure. Important: rinse out, suck out fine material

Gewindedränger für Schraubenwinkel über +/-15°: Zentrierstift in das Bohrloch. Wichtig: Entstehenden Abrieb ausspülen, absaugenThread former for screw angles greater than +/-15°: centring pin in drilling hole. Important: rinse out, suck out fine material

tifix®-Schrauben einbringeninserting tifix® screws

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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.

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.

tifix®-Schraubenposition nach Kompressionsvorgang, geeignet bei annähernd 90°-Schraubenposition (schematisch)schematic view of tifix® screw position after compres-sion (suitable with virtually 90° screw position)

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Résumée

1. Ensure that screw head is locked (use tor-que 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 realigned 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 sha-ping zone.

Further information and safety instructions are included in the IFU for Fixateur Interne, which is enclosed in the products.

Hinweise in Stichworten

1. Verblockung des Schraubenkopfes sicher-stellen. (Drehmomentbegrenzer)

2. Konventionelle Schraube auch als Zug-schraube nutzbar.

3. Bei Schraubenposition über +/-15° (selten) speziellen Gewindedränger einsetzen und Ge-winde in der gewünschten Ausrichtung drängen. In dieses wird die tifix®-Schraube eingedreht. Ansonsten kann es zum Aufsetzen des Schrau-benkopfes auf der Lochkante und zur Zerstörung der Gewindeverbindung kommen.

4. Anbiegen der Platte ist möglich. Die Verfor-mung der Plattenlöcher bildet sich beim Eindre-hen 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 durchfüh-ren, 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.

Weitere Hinweise und Vorsichtsmaßnahmen findenSieinderGebrauchsanweisungfürFixateurInterne,diedenProduktenbeige-legt ist.


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WinkelstabilitätMan unterscheidet zwischen der unidirektionalen und der multidirektionalen Winkelstabilität. Die Be-griffe „unidirektional“ und „multidirektional“ gehen auf Prof. D. Wolter, Hamburg 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 Implan-taten benutzt.Im Gegensatz dazu erlaubt die multidirektionale Winkelstabilität, Schrauben in beliebigen Positi-onen 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 aufge-schraubte Platte eingepresst und im Schrauben-loch verblockt.Eine weitere Entwicklung der Verblockung (1993) erfolgt durch Materialumformung im Plattenloch, wobei Schraube und Platte aus unterschiedlich harten Titanmaterialien bestehen und der Schrau-benkopf ein birnenförmiges Gewinde trägt.

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 Schrau-be 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 Platten-lochs ausgerichtet sein, damit sich der Schrau-benkopf mit seinem Gewinde in das vorgefertigte Plattenlochgewinde einpassen kann. Wird dieses nicht erreicht, kann eine Zerstörung des Gewindes resultieren, welche eine Reduzierung der Verblo-ckungsfestigkeit beinhaltet.Unidirektionale Systeme benötigen Führungsinstru-mente. Die großflächige Verbindung der unidirektionalen Verblockungstechnik kann bei Titanmaterialien zu autogenen Verschweißungsvorgängen führen, die eine Metallentfernung erschweren.

Angular stabilityThere is a distinction between unidirectional and multidirectional angular stability. The terms „unidirectional“ and „multidirectional“ were intro-duced by Prof. D. Wolter, Hamburg.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 stabi-lity 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.

What are the advantages and disadvan-tages 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 (multi-directional) 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. The wide-area connection of the unidirectional locking technique in combination with titanium materials may result in autogenous welding pro-cesses, which make it difficult to remove metal.

Häufig gestellte Fragen frequently asked questions

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Can angular stable screws be used on one side of angular stable implants and con-ventional 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 an-gular stable screws on both sides of an unstable bone zone (fracture, osteotomy) is recommen-ded.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 situa-tion, 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.

Is it necessary to use four or more screws per fracture side with angular stable os-teosynthesis of large long bones, which was 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 trans-fers approx. 80% of forces, the second 10 to 20% and the third about 0 to 10%. The remai-ning screws play a minor role in load transfer. In the case of multiple fractures an osteo-synthesis plate with more than three angular

Istessinnvoll,beiwinkelstabilenImplantatenauf 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 stär-ker beansprucht. Die Möglichkeit eines Versagens der Knochen-Implantat-Verbindung ist daher grö-ßer. Empfehlenswert ist deswegen auf jeder Seite einer instabilen Knochenzone (Fraktur, Osteotomie) winkelstabile Schrauben zu benutzen.Bei einer guten Knochenqualität kann die Festig-keit der Montage bei der Verwendung von nicht verblockten konventionellen Schrauben ausrei-chend sein. Die tifix®-Technologie erlaubt dem Operateur, eine tifix®-Platte nur mit winkelstabilen Schrauben zu besetzen oder sie nur mit konventionellen nicht-winkelstabilen Schrauben zu versehen. Beides kann je nach Patient und Fraktursituation zum gewünschten Heilungserfolg führen.Es ist auch möglich, verblockbare und konven-tionelle 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.

Müssen bei der winkelstabilen Osteosyn-thesegroßerRöhrenknochen,wiebisherbeiderkonventionellenTechnik,vierodermehrSchrauben pro Frakturseite Verwendung finden?Bei der konventionellen Osteosynthese werden durch den Anpressdruck und die dadurch entste-hende Reibung die Kräfte übertragen.Bei der winkelstabilen Osteosynthese werden die Kräfte und Lasten gleichmäßig über der gesamten Implantatkontaktfläche zum Plattenende abneh-mend 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.


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stable screws per side may be reasonable. The conventional screw can be replaced with a tifix® screw at any time.

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 condi-tions for undisturbed growth of blood vessels and advance the repair processes.

Can an angular stable plate be adjusted to fit the anatomy without adversely affecting the bone surface?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® tech-nology allows the screw to be used in a defor-med, 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.

Metal removal?Regardless of the view of the supervising physi-cian of whether removal of metal is necessary or not with titanium implants, it should be possible to remove the metal at any time without diffi-culty. Metal removal is simple with the multidi-rectional 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.

Bei Mehrfrakturen kann natürlich auch eine Oste-osyntheseplatte mit mehr als drei winkelstabilen Schrauben pro Seite sinnvoll sein. Ein Auswech-seln der konventionellen Schraube gegen eine tifix®-Schraube ist jederzeit möglich.

Istesnotwendig,eineKompressiondesBruchspaltes 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 Osteo-synthesetechnik zur Stabilitätserhöhung, hat aber den Nachteil, dass durch eine starke Kompressi-on 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 Reparati-onsprozesse verbessert sind.

Kann eine winkelstabile Platte ohne Nach-teilederKnochenoberflächeanatomischangepasst werden?Das Anbiegen einer Platte an die Knochenober-fläche kann notwendig sein. Dabei kommt es zwangsläufig zu einer Verformung der Plattenlö-cher. Bei der tifix®-Technologie kann die Schraube auch in ein verformtes, z. B. ovales Schraubenloch eingedreht werden. Beim Eindrehen des Schrau-benkopfes kommt es durch Umformvorgänge und durch radiale Pressung zu einem Aufweiten des Loches. Es wird wieder rund.

Metallentfernung?Unabhängig von der Auffassung des behandeln-den Arztes, ob eine Metallentfernung bei Tita-nimplantaten notwendig ist oder nicht, soll die Metallentfernung immer ohne Schwierigkeiten möglich sein. Bei der multidirektional winkelstabilen Versorgung mit tifix®-Implantaten ist die Metallent-fernung einfach durchzuführen, da die Verschwei-ßungspunkte leicht zu lösen sind. Der Operateur verspürt bei der Metallentfernung einen kleinen Widerstand (Lösung der Verschwei-ßungspunkte), wenn er die Schraube herausdreht.


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Welche Vorteile bietet die multidirektional winkelstabile Technologie für die Dimensio-nierung von Implantaten?Durch die kraft-, stoff- und formschlüssige Schrau-ben-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.

Müssen multidirektional winkelstabile Plat-tensysteme(FixateurInterne)vonderKnochenflächeabgehobensein?Der Punktkontakt einer Osteosyntheseplatte mit der Knochenoberfläche bietet Vorteile für die Vaskularisierung und gewährleistet eine ausrei-chende Abstützung des Implantates. Auch wenn bei winkelstabilen Systemen die flächenhafte Lastübertragung im Schrauben-Knochen-Kontakt erfolgt, so 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 abstüt-zende Effekt (Punktkontakt) vergrößert die flächen-hafte Kraft- und Lastübertragung zwischen Kno-chen und Implantatsystem und schützt damit das Implantat aber auch den Knochen vor Überlastung.

Wie erhält man einen guten Kontakt der PlattemitderKnochenoberfläche?Man erhält einen guten Kontakt durch das An-biegen 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 Kno-chenoberfläche heranzuziehen. Bei der unidirek-tionalen Technologie ist dieses durch das Verblo-ckungsloch in der Regel nicht möglich. Bei der multidirektional verblockenden Schrau-be 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 Kno-chenoberfläche. 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.

What are the advantages of the multidirec-tional angular stable technology for dimen-sioning 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.

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 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 advan-tages. 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.

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 con-form to the bone surface. This is generally not possible through the locking hole with the unidi-rectional 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 tighten-ed 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.


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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 plus 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 over-loading 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.

Semirigid angular stable systems?These systems are an angular stable lock bet-ween screw and plate, which may yield under an excessive load. The problem is that this yield cannot be con-trolled. 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.

author D. Wolter

Additional scientific, medical and technical infor-mation available on request.

Notice:The tests and research as referred to were mainly performed in collaboration with the Osteosyn-these-Institut, Ahrensburg, the BG Unfallklinik Bo-berg, Hamburg, the Fachhochschule Lübeck and the TU Hamburg/Harburg, Hamburg

Istessinnvoll,monokortikalewinkelstabileSchrauben zu verwenden?Es erscheint nicht sinnvoll, monokortikale Schrau-ben zu verwenden, da die Vorteile der Winkelstabi-lität nicht vollständig ausgenutzt werden.Je länger die Schraube ist (optimal: bikortikal und-schräg), umso großflächiger ist die Lastverteilung im Knochen, umso stabiler ist der Knochen Implantat-Verbund und umso geringer ist die Ge-fahr im Hinblick auf eine Überlastung von Knochen und Implantat.Ausnahmen gibt es z. B. im Unterkieferbereich, wenn durch eine bikortikale Schraube die Gefähr-dung eines Nerven gegeben sein kann.

Semiregide winkelstabile Systeme?Darunter versteht man eine winkelstabile Verblo-ckung zwischen Schraube und Platte, die bei einer stärkeren Belastung nachgeben kann. Die Problematik liegt darin, dass dieses Nachge-ben nicht kontrollierbar ist.Das Ziel einer winkelstabilen Verbindung muss die dauerhafte feste Verblockung zwischen Schrau-benkopf 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 Schrau-benkopfes. Das Nachgeben der Schraube im Plattenlochbereich ist der Nachweis für eine nicht dauerhaft winkelstabile Verbindung.

Autor D. Wolter

Weitere wissenschaftliche, medizinische und technische Informationen auf Anfrage.

Anmerkung:Die hier angeführten Untersuchungen und Ana-lysen wurden insbesondere in Zusammenarbeit mit dem Osteosynthese-Institut, Ahrensburg, der BG Unfallklinik Boberg, Hamburg, der Fachhoch-schule Lübeck und der TU Hamburg/Harburg, Hamburg durchgeführt.

193118861886C. Hansmann (Hamburg) - winkelstabile Ansätzebei der ersten Knochenplattefirst approach for locking screw in first bone plate

18.12.1931 P. Reinhold (Paris)unidirektionale Winkelstabilität (Gewinde im Gewinde)unidirectional locking screw (thread in thread)Brevet d‘invention No. 742.618

1985D. Wolter (Hamburg) multidirektionale Winkelstabilität durch Einpressen des Schrau-benkopfes (Druckplattenfixateur)multidirectional locking screw by pressing of the screw head (compression plate fixator)

1993D. Wolter (Hamburg) multidirektionale Winkelstabilitätdurch Materialumformung im Plattenloch tifix®

multidirectional locking screwby material deformation in thearea of the plate hole (tifix®)

1985 1993

Geschichte der Winkelstabilität history of locking screw technology

Patentschutz tifix® Technology patent protection tifix® technology

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 a licensee.

Dietifix®-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. 196 29 011 Europäisches Patent Nr. 1 143 867 Europäisches Patent Nr. 1 211 993 Europäisches Patent Nr. 1 211 994 US Patent Nr. 6 322 562 US Patent Nr. 6 974 461

litos/ GMBH · ROGGENWEG 8 · D-22926 AHRENSBURG / GERMANYTEL + 49 4102 - 67 87- 0 · FAX + 49 4102 67 87- 39 · www.litos.com · [email protected]

Die tifix® Systeme sind international patentiert. All tifix® systems are internationally patented.

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new tifixtechnologie allgemeine & spezielle hinweise · 2019. 4. 26. · shapable material lip...

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