EP3082628A1

EP3082628A1 - Selbstbohrende spannungsabsorbierende knochenschraube

Info

Publication number: EP3082628A1
Application number: EP14821165.9A
Authority: EP
Inventors: Rita Leibinger; Enrico Wirth
Original assignee: Rita Leibinger GmbH and Co KG
Current assignee: Rita Leibinger GmbH and Co KG
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2016-10-26
Also published as: WO2015091916A1; DE102013226704A1; US20160310187A1

Abstract

Selbstschneidende und selbstbohrende kanülierte Knochenschraube mit einem Kanalraum, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Zentrierspitze umfasst, die ein vorderes Ende der Knochenschraube bildet.

Description

Selbstbohrende spannungsabsorbierende Knochenschraube

Die Erfindung betrifft eine selbstschneidende und selbstbohrende kanülierte Knochenschraube mit einem Kanalraum. Derartige Knochenschrauben werden beispielsweise bei Osteosynthese von komplizierten Knochenbrüchen eingesetzt. Selbstschneidend bedeutet hierbei, dass die Notwendigkeit für ein Vorschneiden eines Gewindes in der zu behandelnden Knochenstruktur entfällt. Unter selbstbohrend ist zu verstehen, dass die Knochenschraube sich beim Einbringen in die Knochenstruktur selbst einbohren kann, wodurch ein Vorbohren entfallen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Knochenschraube zu schaffen, welche die Behandlung von Knochenbrüchen vereinfacht, insbesondere die Anzahl der zum Einbringen der Knochenschraube notwendigen Arbeitsschritte reduziert.
Diese Aufgabe wird durch eine Knochenschraube der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass sie eine Zentrierspitze umfasst, die ein vorderes Ende der Knochenschraube bildet. Dies ermöglicht ein einfaches Platzieren und genaues Einbringen der erfindungsgemäßen Knochenschraube in die zu behandelnde Knochenstruktur.
Als besonders vorteilhaft hat sich hierbei erwiesen, wenn im Bereich der Zentrierspitze mindestens eine Schneideinrichtung angeordnet ist. Somit beginnt der Schneidvorgang unmittelbar nach dem positionsgenauen Ansetzen der Knochenschraube, was das Risiko eines Abrutschens der Knochenschraube von der gewünschten Soll-Position reduziert. Außerdem ist nur eine geringe ungeschnittene Eindringtiefe der Zentrierspitze in den Knochen erforderlich, was die aufzubringende Kraft des Operateurs ebenso reduziert wie das Risiko von Spannungsschäden am Knochen. Insgesamt wird die Zeit reduziert, die zum Einbringen der Knochenschraube benötig wird. Die gesamte Operationsdauer wird hierdurch verkürzt, was sich vorteilhaft auf die Wundheilung auswirkt. Dabei kann der Kanalraum gerade oder spiralförmig verlaufen.
Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Knochenschraube zeichnet sich dadurch aus, dass der Schneideinrichtung eine vorzugsweise im Wesentlichen axiale Zugangsöffnung zu dem Kanalraum zugeordnet ist. Hierdurch kann Knochenmaterial, das beim selbstbohrenden und selbstschneidenden Einbringen der Knochenschraube von der zu behandelnden Knochenstruktur gelöst wird, direkt in den Kanalraum eingebracht werden. Ist die Zugangsöffnung wenigstens im Wesentlichen axial, wird das Knochenmaterial darüber hinaus auf kürzestem Wege und ohne wesentliche Richtungsänderung abtransportiert, was das Risiko einer Verstopfung reduziert. Außerdem fördert dies das Verwachsen der erfindungsgemäßen Knochenschraube mit der zu behandelnden Knochenstruktur. Durch die selbstschneidende und selbstbohrende Funktionsweise der Knochenschraube in Kombination mit der Abfuhr des abgetragenen Knochenmaterials in den Kanalraum, wird das Auftreten von Spannungsschäden an der zu behandelnden Knochenstruktur vermindert.
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn die erfindungsgemäße Knochenschraube mindestens zwei vorzugsweise gleichmäßig um den Umfang verteilt angeordnete Schneideinrichtungen aufweist, und jeder Schneideinrichtung eine im Wesentlichen axiale Zugangsöffnung zu dem Kanalraum zugeordnet ist. Mehrere Schneideinrichtungen ermöglichen ein effektiveres und damit schnelleres Schneiden und Bohren der Knochenschraube in die zu behandelnde Knochenstruktur. Über die axialen Zugangsöffnungen kann das an jeder Schneideinrichtung anfallende abgetragene Knochenmaterial dem Kanalraum zugeführt werden, was sich wie oben ausgeführt, vorteilhaft auf die Wundheilung auswirkt.
Von Vorteil ist außerdem, wenn der Kanalraum in eine hintere Stirnfläche der Knochenschraube mündet. Hierdurch kann das in den Kanalraum abgeführte Knochenmaterial quasi in die Knochenschraube wandern und überschüssiges Knochenmaterial im Bereich der hinteren Stirnfläche aus der Knochenschraube heraustreten. Damit wird das abgeschnittene Knochenmaterial im Kanalraum gesammelt und kann ein Einwachsen der Knochenschraube unterstützen. Auch diese Ausgestaltung der Knochenschraube fördert das Einwachsen der Knochenschraube in die zu behandelnde Knochenstruktur.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erfindungsgemäße Knochenschraube eine Herbert-Schraube ist. Eine Herbert-Schraube ist eine spezielle Knochenschraube, die beispielsweise bei der Osteosynthese von Frakturen des Kahnbeins verwendet wird. Eine solche Knochenschraube ist eine Doppelgewindeschraube, das heißt, sie weist sowohl in einem vorderen wie auch in einem hinteren Bereich ein Außengewinde auf. Herbert-Schrauben sind regelmäßig kanüliert, das heißt, sie sind hohl. Bekannte Herbert-Schrauben sind jedoch weder selbstschneidend noch selbstbohrend, sondern werden mittels eines Führungsdrahts, auch Kirschnerdraht genannt, in ein vorgebohrtes Loch in der zu behandelnden Knochenstruktur, in welches ein Gewinde geschnitten wurde, eingebracht. Die beiden Gewinde im vorderen und hinteren Bereich der Herbert-Knochenschraube weisen unterschiedliche Steigungen auf. Dabei ist die Gewindesteigung am vorderen Gewinde größer als am hinteren Gewinde, so dass ein hinteres Knochenfragment beim Einschrauben an ein vorderes Knochenfragment mechanisch herangezogen wird. Hierdurch entsteht ein die Bruchheilung begünstigter Druck auf einen zwischen dem vorderen und hinteren Knochenfragment liegenden Bruchspalt. Dies wird auch als interfragmentäre Kompression bezeichnet.
Bei der Verwendung einer Herbert-Schraube zur Osteosynthese beispielsweise eines beschädigten Kahnbeins wird zunächst das gebrochene Kahnbein positioniert und sofern notwendig fixiert, dann wird die Herbert-Schraube eingebracht. Bei herkömmlichen Herbert-Schrauben erfordert dieses Einbringen als ersten Schritt ein Bohren eines Lochs. In einem zweiten Schritt wird dieses Loch mit einem Gewinde versehen. Erst in einem dritten Schritt kann die Herbert-Schraube eingebracht werden. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Knochenschraube entfallen die ersten beiden Schritte und die erfindungsgemäße Knochenschraube kann direkt und somit sehr schnell in die zu behandelnde Knochenstruktur eingebracht werden.
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn die Knochenschraube an ihrem hinteren Ende einen Schraubenkopf aufweist, welcher eine Anschlagsfläche vorzugsweise in Form eines sich radial nach außen erstreckenden Bundes aufweist. Hierdurch kann die interfragmentäre Kompression erhöht werden. Grundsätzlich denkbar im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind aber auch solche Knochenschrauben, die keinen Schraubenkopf aufweisen.
Als besonders vorteilhaft hat sich ferner erwiesen, wenn sich mindestens eine im Wesentlichen radiale Öffnung vom Kanalraum zu einem Gewindegang eines in einem vorderen Bereich und/oder in einem hinteren Bereich der Knochenschraube vorhandenen Außengewindes erstreckt, vorzugsweise zu einem Gewindegrund. Wenn die Knochenschraube in die zu behandelnde Knochenstruktur eingebracht wurde, ist der innere Kanalraum mit beim Selbstbohren beziehungsweise Selbstschneiden angefallenem Knochenmaterial gefüllt. Über die radiale Öffnung kann dieses Knochenmaterial mit der umgebenden Knochenstruktur verwachsen. Hierdurch wird die benötigte Dauer für die Wundheilung des behandelten Bruchs reduziert und die Stabilität der Synthese verbessert.
Im Sinne der Erfindung ist ebenso, wenn die Knochenschraube mindestens eine beispielsweise in etwa halbkreisförmige Ausnehmung in einem abragenden Rand einer Flanke eines im vorderen Bereich der Knochenschraube vorhandenen Außengewindes aufweist, welche Ausnehmung wenigstens bereichsweise eine weitere Schneideinrichtung bildet. Durch eine solche weitere Schneideinrichtung wird das Selbstschneiden der einzubringenden Knochenschraube in die zu behandelnde Knochenstruktur nochmals verbessert. Hierdurch treten außerdem weniger Irritationen an der zu behandelnden Knochenstruktur auf und der Schnittvorgang erfolgt sauberer.
Im Sinne der Erfindung ist ebenso, wenn die Knochenschraube mindestens eine im Wesentlichen axiale Durchgangsöffnung in einer Flanke eines in einem vorderen Bereich und/oder in einem hinteren Bereich der Knochenschraube vorhandenen Außengewindes aufweist. Hierdurch kann die zu behandelnde Knochenstruktur quasi durch die Gewindeflanken der erfindungsgemäßen Knochenschraube hindurchwachsen, was ein Verwachsen der Knochenschraube mit der Knochenstruktur begünstigt. Die benötigte Wundheilungszeit wird hierdurch reduziert und die Stabilität der Synthese nochmals verbessert. In den Durchgangsöffnungen kann sich auch abgetragenes Knochenmaterial sammeln, was zu einer Verringerung von Spannungen in der zu behandelnden Knochenstruktur führt.
Im Sinne der Erfindung ist ebenso eine Knochenschraube, welche in mindestens zwei aufeinander folgenden Flanken mindestens eines Außengewindes jeweils eine Durchgangsöffnung aufweist, wobei die Durchgangsöffnungen vorzugsweise miteinander fluchtend angeordnet sind. Hierdurch wird ein stabiles Einwachsen der Knochenschraube in die zu behandelnde Knochenstruktur ermöglicht.
Erfindungsgemäß ist auch, dass die Knochenschraube ein Außengewinde aufweist, welches mindestens einen innerhalb einer Flanke des Außengewindes und vorzugsweise wenigstens bereichsweise in Umfangsrichtung verlaufenden Gewindekanal aufweist, dessen eines Ende in eine Außenseite des Außengewindes mündet. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn das eine Ende des Gewindekanals in einer Zusatzschneide an dem Außengewinde der Knochenschraube angeordnet ist, oder einer der Schneideinrichtungen bis zum Kanalraum erstreckt. Von Vorteil ist dabei außerdem, wenn der Gewindekanal im Wesentlichen einer Steigung des Außengewindes folgt.
Beim Einbringen einer derartigen Knochenschraube mit mindestens einem Gewindekanal in eine Knochenstruktur wird Knochenmaterial, welches durch die Zusatzschneide von der Knochenstruktur abgetragen wird, durch den Gewindekanal von der Schneidstelle abgeführt.
Vorteilhaft ist auch, wenn der Gewindekanal mit seinem anderen Ende in den Kanalraum oder in eine nächste Zusatzschneide an dem Außengewinde mündet. Unter der nächsten Zusatzschneide ist dabei diejenige Zusatzschneide zu verstehen, welche beim Blick vom vorderen Ende zum hinteren Ende der Knochenschraube entlang des Verlaufs des Außengewindes auf die vorige Zusatzschneide folgt.
Auf diese Weise wird abgetragenes Knochenmaterial zum Kanalraum abgeführt oder von einer Zusatzschneide zur nächsten Zusatzschneide abgeführt.
Beide eben beschriebenen Arten des Abführens von Knochenmaterial von der Schneidstelle weg, also durch die Gewindekanäle hin zum Kanalraum und/oder hin zur nächsten Zusatzschneide, ermöglichen es, die Knochenschraube in eine Knochenstruktur einzubringen, ohne dass beim Einbringen durch nicht-abgeführtes Knochenmaterial Spannungen auftreten, welche die Knochenstruktur schädigen können. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Knochenschraube ohne einen gesonderten Vorbohrschritt in die Knochenstruktur eingebracht werden soll.
Der wenigstens bereichsweise innerhalb einer Flanke des Außengewindes und vorzugsweise wenigstens bereichsweise in Umfangsrichtung verlaufende Gewindekanal, dessen eines Ende in eine Außenseite des Außengewindes mündet, bildet im Übrigen eine eigenständige Erfindung, die auch ohne die Zentrierspitze schützwürdig ist. Dies gilt auch für die angegebenen Weiterbildungen und Detaillierungen des besagten Gewindekanals.
Vorteilhaft ist auch, wenn die Knochenschraube ein Aufnahmeteil zum Verbinden der Knochenschraube mit einem Stabsystem umfasst. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Aufnahmeteil polyaxial, uniplanar oder monoaxial mit der Knochenschraube verbunden ist. Hierdurch wird der Einsatz der Knochenschraube bei Versteifungs- oder Fixierungsmaßnahmen vereinfacht.
Erfindungsgemäß ist auch, wenn die Knochenschraube einen Schraubenkopf aufweist, der eine Verriegelungseinrichtung, vorzugsweise ein kopfseitiges Außengewinde, zum winkelstabilen Verriegeln der Knochenschraube mit einer Knochenplatte, aufweist. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Verriegelungseinrichtung ein selbstschneidendes kopfseitiges Außengewinde zum winkelstabilen Verriegeln der Knochenschraube mit einer Knochenplatte ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine schnelle und an die örtlichen Gegebenheiten des Operationsgebiets individuell angepasste Winkelfixierung ermöglicht wird.
Eine alternative Ausführungsform im Sinne der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass die Knochenschraube einen Schraubenkopf aufweist, der bereichsweise kalottenartig ausgebildet ist und über welchen die Knochenschraube winkelvariabel mit einer Knochenplatte verbindbar ist. Hierdurch wird eine Beweglichkeit zwischen Knochenschraube und Knochenplatte ermöglicht.
Es sei noch darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Knochenschraube - unabhängig von ihrer konkreten Ausgestaltung - vorzugsweise mit Hilfe eines 3D-Druckverfahrens hergestellt wird. Mit einem solchen 3D-Druckverfahren können komplexeste dreidimensionale Strukturen hergestellt werden, insbesondere beispielsweise die oben erwähnten innen liegenden Kanäle und Kanalräume. Dabei wird von dem 3D-Drucker schichtweise ein Pulver oder ein anderes "druck- bzw. sprühbares" Material beispielsweise aus einer Titanlegierung gedruckt und beispielsweise mittels Laser verschmolzen. Weitere in Frage kommende Materialien sind Keramik, Kunststoff, andere Metalle, wie beispielsweise Magnesium, etc.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Knochenschraube. Nachfolgend wird ein Beispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1: eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Knochenschraube;
Figur 2: einen hinteren Teilbereich der in Figur 1 dargestellten Knochenschraube;
Figur 3: einen vorderen Teilbereich der in Figur 1 dargestellten Knochenschraube;
Figur 4: eine perspektivische Darstellung der in Figur 1 gezeigten Knochenschraube;
Figur 5: eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Knochenschraube;
Figur 6: einen Schnitt durch die Knochenschraube aus Figur 5 entlang der Linie VI-VI;
Figur 7a-e: verschiedene Ansichten einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Knochenschraube mit einem Aufnahmeteil;
Figur 8: eine Seitenansicht auf mehrere der in Figur 7 dargestellten Knochenschrauben, welche über ein Stabsystem verbunden sind;
Figur 9a-c: verschiedene Ansichten einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Knochenschraube;
Figur 10a-c: verschiedene Ansichten einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Knochenschraube; und
Figur 11a-c: verschiedene Ansichten einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Knochenschraube.
Eine erfindungsgemäße Knochenschraube trägt in den Figuren 1 bis 4 insgesamt das Bezugszeichen 10. Im Inneren der Knochenschraube verläuft ein länglicher und vorliegend insgesamt gerader Kanalraum 12. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform ist der Kanalraum insgesamt spiralig bzw. schraubenförmig, oder weist zumindest eine Wand mit einer bezüglich einer Längsachse des Kanalraums spiralig ausgeformten Außenwand auf. Der Kanalraum 12 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel insgesamt fluchtend mit einer Längsachse 14 angeordnet. Die Knochenschraube 10 erstreckt sich entlang der Längsachse 14 von einem hinteren Ende 16 zu einem vorderen Ende 18. Das hintere Ende 16 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine hintere Stirnfläche 19 gebildet.
Das vordere Ende 18 wird durch eine Zentrierspitze 20 gebildet. Die Zentrierspitze 20 ist an einen vorderen Bereich 24 der Knochenschraube 10 einstückig angeformt. In dem vorderen Bereich 24 ist ein erstes Außengewinde 28 auf der Knochenschraube 10 angeordnet. Im Bereich der Zentrierspitze 20 sind eine erste Schneideinrichtung 32 sowie eine zweite Schneideinrichtung 34 angeordnet. Der ersten Schneideinrichtung 32 ist eine erste Zugangsöffnung 38 zum Kanalraum 12 zugeordnet. Der zweiten Schneideinrichtung 34 ist eine zweite Zugangsöffnung 40 zum Kanalraum 12 zugeordnet. Die erste Schneideinrichtung 32 und die zweite Schneideinrichtung 34 sind gleichmäßig um den Umfang verteilt, sie sind also diametral bezüglich der Zentrierspitze 20 angeordnet. Die erste Zugangsöffnung 38 und die zweite Zugangsöffnung 40 verlaufen axial, das heißt, sie verlaufen im Wesentlichen insgesamt parallel zu der Längsachse 14. Die erste Zugangsöffnung 38 und die zweite Zugangsöffnung 40 erstrecken sich jeweils von den ihnen zugeordneten Schneideinrichtungen 32, 34 zu dem Kanalraum 12.
Radiale Öffnungen 44 erstrecken sich von dem Kanalraum 12 zu einem Gewindegang 46 des im vorderen Bereich 24 angeordneten ersten Außengewindes 28. Die dargestellten radialen Öffnungen 44 münden in diesem Ausführungsbeispiel vom Kanalraum 12 ausgehend in den Gewindegrund 48 des Gewindegangs 46. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass diese, vom Kanalraum 12 ausgehend, in eine Vorder- oder Rückseite einer Flanke 52 des ersten Außengewindes 28 münden. Die Flanke 52 des ersten Außengewindes 28 weist einen abragenden Rand 56 auf. Dieser spielt weiter unten noch eine Rolle.
Von dem vorderen Ende 18 der Knochenschraube 10 aus entlang der Längsachse 14 zum hinteren Ende 16 gesehen vor dem hinteren Ende 16 hat die Knochenschraube 10 einen hinteren Bereich 60. In diesem ist ein zweites Außengewinde 64 angeordnet. Dessen Steigung ist größer als jene des ersten Gewindes 28, so dass eine "Herbert-Schraube" gebildet wird. Mit dem hinteren Bereich 60 einstückig verbunden ist ein Schraubenkopf 68. Der Schraubenkopf 68 weist einen sich radial nach außen erstreckenden Bund 72 auf, welcher in Betriebslage zum Knochen hin eine Anschlagsfläche 74 bildet. An dem Schraubenkopf 72 ist ein Innensechskant 78 vorhanden, welcher eine Werkzeugansetzstelle darstellt. Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind jedoch auch andere Arten von Werkzeugansetzstellen, beispielsweise Schlitz, Kreuzschlitz, Torx, oder ähnliches.
In dem hinteren Bereich 60 sind ebenfalls radiale Öffnungen 44 angeordnet, welche sich vom Kanalraum 12 zu einem Gewindegrund 82 des hinteren Außengewindes 64 erstrecken. Axiale, also sich parallel zur Längsachse 14 erstreckende und miteinander fluchtende Durchgangsöffnungen 86 erstrecken sich durch die Flanken 52 des ersten Außengewindes 28 sowie durch Flanken 90 des zweiten Außengewindes 64.
Wie insbesondere aus Figur 4 ersichtlich ist, weist der abragende Rand 56 der Flanke 52 des im vorderen Bereich 24 der Knochenschraube 10 vorhandenen ersten Außengewindes 28 in etwa halbkreisförmige Ausnehmungen 94 auf. Die Ausnehmungen 94 bilden eine Zusatzschneide 98.
Bei Verwendung der in Figur 1 gezeigten Knochenschraube 10 zur Osteosynthese wird die Knochenschraube 10 mit der Zentrierspitze 20 platziert. Mittels eines geeigneten Werkzeugs wird die Knochenschraube 10 über die in der vorliegenden Ausführungsform als Innensechskant 78 ausgebildete Werkzeugansetzstelle dann rotiert. Die erste Schneideinrichtung 32 sowie die zweite Schneideinrichtung 34 tragen aufgrund der Rotation Knochenmaterial von der zu behandelnden Knochenstruktur ab. Dieses Knochenmaterial wird über die erste axiale Zugangsöffnung 38 sowie die zweite axiale Zugangsöffnung 40 in den Kanalraum 12 geführt.
Ist die Knochenschraube 10 vollständig in die zu behandelnde Knochenstruktur eingebracht, so ist der Kanalraum 12 im Wesentlichen mit abgetragenem Knochenmaterial gefüllt. Dieses Knochenmaterial wird teilweise über die radialen Öffnungen 44 nach außen geführt. Hierdurch kommt es in Kontakt mit der umgebenden Knochenstruktur. Beim Verbleiben der Knochenschraube 10 in der zu behandelnden Knochenstruktur fördert dies ein Verwachsen der Knochenschraube 10 mit der umgebenden Knochenstruktur. Über die axial verlaufenden Durchgangsöffnungen 86 kann die Knochenstruktur außerdem durch die Flanken 52, 90 der Außengewinde 28, 64 hindurch verwachsen. Vorteilhaft ist bei der erfindungsgemäßen Knochenschraube 10 das durch die Zentrierspitze 20 in Kombination mit den Schneideinrichtungen 32, 34 ein Vorbohren eines Loches, sowie ein Vorschneiden eines Gewindes in die Knochenstruktur entfallen kann. Außerdem wird zum Einbringen der Knochenschraube 10 in die zu behandelnde Knochenstruktur kein Führungs- oder Kirschnerdraht benötigt. Mittels der Zentrierspitze 20 kann die Knochenschraube 10 genau platziert und in die Knochenstruktur eingebracht werden. Dies verkürzt die Operationszeit, wodurch die Wundheilung gefördert wird. Die Verwendung der Knochenschraube 10 wirkt sich daher insgesamt positiv auf den Behandlungsverlauf aus.
Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Knochenschraube 10. Die in Figur 5 dargestellte Knochenschraube 10 weist bei dem in Figur 5 unteren Außengewinde 28 mehrere Zusatzschneiden 98 auf. Die Zusatzschneiden 98 sind durch in Richtung der Längsachse 14 gesehen rechtwinklige Ausnehmungen 100 in der Flanke 52 des Außengewindes 28 gebildet. Nicht gezeigte Ausführungsformen können auch andere Ausnehmungen als solche aufweisen, die in Längsachse gesehen rechtwinklige und gerade Begrenzungskanten aufweisen. Beispielsweise sind auch kleinere oder größere Winkel als 90° denkbar sowie konvex oder konkav gebogene Begrenzungskanten.
An den Zusatzschneiden 98, die zur Außenseite des Außengewindes 28 gehören, sind Öffnungen sichtbar, welche das eine Ende von Gewindekanälen 102 und 108 darstellen und vorliegend kreisrund ausgeführt sind. Im Sinne der Erfindung sind jedoch auch andere Formen der Öffnungen, beispielsweise dreieckig, viereckig, sternförmig, oder Ähnliches. Dabei erstrecken sich die Gewindekanäle 102 von den besagten Öffnungen bis zum Kanalraum 12. Die Gewindekanäle 102 verlaufen dabei innerhalb der Flanke 52 des Außengewindes 28 und in etwa in Umfangsrichtung, allerdings in Richtung zum Kanalraum 12 hin spiralig nach innen.
Die Gewindekanäle 108 erstrecken sich jeweils von den besagten Öffnungen in einer Zusatzschneide 98 zu einer in Umfangsrichtung gesehen nächsten Zusatzschneide 98. Unter der nächsten Schneideinrichtung 98 ist also jeweils die entlang des Verlaufs der Flanke 52 des Außengewindes 28 folgende Schneideinrichtung 98 zu verstehen, gesehen vom vorderen Ende 18 zum hinteren Ende 16 der Knochenschraube 10.
Der Verlauf der Gewindekanäle 102 wird besonders deutlich aus der Ansicht in Figur 6, welche einen Schnitt durch die in Figur 5 dargestellte Knochenschraube 10 entlang der Linie VI-VI zeigt. Der gezeigten Gewindekanal102 verläuft in etwa in Umfangsrichtung und folgt im Wesentlichen dem Verlauf der Flanke 52 des ersten Außengewindes 28. Der Gewindekanal 102 folgt also einer Steigung des ersten Außengewindes 28 und verläuft dabei leicht spiralig nach radial innen in Richtung des Kanalraums 12. Der Verlauf der in Figur 6 nicht sichtbaren Gewindekanäle 108 folgt ebenso im Wesentlichen dem Verlauf des Außengewindes 28. Die Gewindekanäle 108 laufen jedoch nicht wie die Gewindekanäle 102 auf den Kanalraum 12 zu, sondern verlaufen in einem in etwa gleichbleibenden Abstand zur Längsachse 14 der Knochenschraube 10. Hergestellt werden kann die in den Figuren 5 und 6 dargestellte Knochenschraube 10 beispielsweise mit Hilfe eines 3D-Druckverfahrens, bei dem Keramik, Kunststoff oder Metall, beispielsweise Titan oder Magnesium, als Pulver o.ä. schichtweise aufgetragen und beispielsweise mittels eines Lasers verschmolzen wird.
Beim Einbringen der in Figur 5 und 6 dargestellten Knochenschraube 10 in eine Knochenstruktur wird Knochenmaterial, welches durch die Zusatzschneiden 98 von der Knochenstruktur abgetragen wird durch die Gewindekanäle 102, welche sich von dem Außengewinde 28 bis zum Kanalraum 12 erstrecken, von der Schnittstelle in den Kanalraum 12 abgeführt.
Die Gewindekanäle 108, welche sich von einer Zusatzschneide 98 zu einer nächsten Zusatzschneide 98 erstrecken, führen abgetragenes Knochenmaterial von einer Zusatzschneide 98 zur nächsten Zusatzschneide 98 ab.
Beide eben beschriebenen Arten des Abführens von Knochenmaterial von der Schneidstelle weg, durch die Gewindekanäle 102 hin zum Kanalraum 12 und durch die Spanweiterführungsöffnungen 108 hin zur nächsten Zusatzschneide 98, ermöglichen es, die Knochenschraube 10 in eine Knochenstruktur einzubringen, ohne dass beim Einbringen Spannungen auftreten, welche die Knochenstruktur schädigen können. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Knochenschraube 10 ohne einen gesonderten Vorbohrschritt in die Knochenstruktur eingebracht werden soll.
Figuren 7a bis 7d zeigen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Knochenschraube. Die weitere Ausführungsform nach Figur 7a bis 7d umfasst ein Aufnahmeteil 110, das dazu dient, die Knochenschraube 10 mit einem Stabsystem 114 zu verbinden.
Im vorliegenden Fall ist das Aufnahmeteil 110 polyaxial mit der Knochenschraube 10 verbunden. Unter "polyaxial" ist dabei eine Verbindung zu verstehen, bei welcher das Aufnahmeteil 110 gegenüber dem Rest der Knochenschraube 10 verschwenkbar und verdrehbar ist. Die polyaxiale Verbindung zwischen dem Aufnahmeteil 110 und dem Rest der Knochenschraube 10 ist über einen insbesondere an seiner Unterseite kalottenartigen Schraubenkopf 68 und eine entsprechende komplementäre Gegenfläche am Aufnahmeteil 110 realisiert. Der kalottenartige Schraubenkopf 68 ist in Figur 7e gezeigt, welche einen Bereich der Knochenschraube 10, die in den Figuren 7a bis 7d dargestellt ist, ohne das Aufnahmeteil 110 zeigt.
Im Sinne der Erfindung ist neben einer polyaxialen Verbindung jedoch auch eine uniplanare Verbindung. Unter einer uniplanaren Verbindung ist dabei eine Verbindung zu verstehen, bei welcher das Aufnahmeteil 110 gegenüber dem Rest der Knochenschraube 10 nur innerhalb von einer Ebene verschwenkbar ist. Im Sinne der Erfindung ist auch eine monoaxiale Verbindung, das heißt eine Verbindung, bei welcher das Aufnahmeteil nicht verschwenkbar gegenüber dem Rest der Knochenschraube ist. Im Fall einer monoaxialen Verbindung kann das Aufnahmeteil 110 rotierbar gegenüber dem Rest der Knochenschraube 10 sein oder starr mit dem Rest der Knochenschraube 10 verbunden sein beispielsweise einstückig mit diesem ausgeführt sein.
Figur 8 zeigt drei Knochenschrauben 10, welche der in Figur 7a bis 7d gezeigten Knochenschraube 10 entsprechen und über ihr jeweiliges Aufnahmeteil 110 mit einem Stabsystem 114 verbunden sind. Das Stabsystem 114 ist in den jeweiligen Aufnahmeteilen 110 über ein jeweiliges Befestigungselement 116 am Aufnahmeteil 110 befestigt. Ein solches Stabsystem 114 findet bei operativen Maßnahmen zur Behandlung von Wirbelsäulenschäden Anwendung.
Figuren 9a-c zeigen jeweils verschiedene Ansichten einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Knochenschraube 10. Die in den Figuren 9a-c gezeigte Knochenschraube 10 besitzt einen, insbesondere an seiner Unterseite, kalottenartig ausgebildeten Schraubenkopf 68. Dieser dient zum winkelvariablen Befestigen der Knochenschraube 10 an einer Knochenplatte, die eine entsprechende komplementär ausgebildete Aufnahmeöffnung aufweist. Die Knochenplatte ist vorliegend nicht dargestellt.
Figuren 10a-c zeigen jeweils verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Knochenschraube 10, welche einen Schraubenkopf mit einer Verriegelungseinrichtung 120 umfasst. Die Verriegelungseinrichtung 120 ist vorliegend als kopfseitiges Außengewinde 122 ausgeführt. Die Verriegelungseinrichtung 120 dient zum winkelstabilen Verriegeln der Knochenschraube 10 mit einer nicht dargestellten Knochenplatte. Zum besagten Verriegeln wird die Knochenschraube 10 mit dem kopfseitigen Außengewinde in ein komplementär ausgebildetes Innengewinde an einer Öffnung in der Knochenplatte eingeschraubt. Durch dieses Einschrauben entsteht eine winkelstabile Verbindung zwischen der Knochenplatte und der Knochenschraube 10.
Figuren 11a-c zeigen verschiedene Ansichten einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Knochenschraube 10. Die in den Figuren 11a-c dargestellte Knochenschraube 10 weist an ihrem Schraubenkopf 68 ein selbstschneidendes kopfseitiges Außengewinde 124 auf. Dieses selbstschneidende kopfseitige Außengewinde 124 kann in eine Öffnung in einer Knochenplatte eingeschraubt werden, wobei beim Einschrauben ein Gewinde in diese Öffnung der Knochenplatte eingeschnitten wird. Nach dem Einschrauben ist die Knochenschraube 10 dann winkelstabil in der Knochenplatte verriegelt.

Claims

Selbstschneidende und selbstbohrende kanülierte Knochenschraube (10) mit einem Kanalraum (12), dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Zentrierspitze (20) umfasst, die ein vorderes Ende (18) der Knochenschraube (10) bildet.
Knochenschraube (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Zentrierspitze (20) mindestens eine Schneideinrichtung (32, 34) angeordnet ist.
Knochenschraube (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Kanalraum (12) umfasst und der Schneideinrichtung (32, 34) eine vorzugsweise im Wesentlichen axiale Zugangsöffnung (38, 40) zu dem Kanalraum (12) zugeordnet ist.
Knochenschraube nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei vorzugsweise gleichmäßig um den Umfang verteilt angeordnete Schneideinrichtungen (32, 34) aufweist, und jeder Schneideinrichtung (32, 34) eine im Wesentlichen axiale Zugangsöffnung (38, 40) zu dem Kanalraum (12) zugeordnet ist.
Knochenschraube (10) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalraum (12) in eine hintere Stirnfläche (19) der Knochenschraube (10) mündet.
Knochenschraube (10) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Knochenschraube (10) eine Herbert-Schraube ist.
Knochenschraube (10) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem hinteren Ende (16) der Knochenschraube (10) ein Schraubenkopf (68) vorhanden ist, welcher eine Anschlagsfläche (74) vorzugsweise in Form eines sich radial erstreckenden Bundes (72) aufweist.
Knochenschraube (10) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens eine im Wesentlichen radiale Öffnung (44) vom Kanalraum (12) zu einem Gewindegang (46) eines in einem vorderen Bereich (24) und/oder in einem hinteren Bereich (60) der Knochenschraube (10) vorhandenen Außengewindes (28, 64) erstreckt, vorzugsweise zu einem Gewindegrund (48).
Knochenschraube (10) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine im Wesentlichen axiale Durchgangsöffnung (86) in einer Flanke (52, 90) eines in einem vorderen Bereich (24) und/oder in einem hinteren Bereich (60) der Knochenschraube (10) vorhandenen Außengewindes (28, 64) aufweist.
Knochenschraube (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie in mindestens zwei aufeinander folgenden Flanken (52, 90) mindestens eines Außengewindes (28, 64) jeweils eine Durchgangsöffnung (86) aufweist, und dass die Durchgangsöffnungen (86) vorzugsweise miteinander fluchten.
Knochenschraube (10) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Ausnehmung (94) in einem abragenden Rand (56) einer Flanke (52) eines im vorderen Bereich (24) der Knochenschraube (10) vorhandenen ersten Außengewindes (28, 64) aufweist, welche Ausnehmung (94) wenigstens bereichsweise eine Zusatzschneide (98) bildet.
Knochenschraube (10) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Außengewinde (28, 64) aufweist, welches mindestens einen wenigstens bereichsweise innerhalb einer Flanke (52) des Außengewindes (28, 64) und vorzugsweise wenigstens bereichsweise in Umfangsrichtung verlaufenden Gewindekanal (102, 108) aufweist, dessen eines Ende in eine Außenseite des Außengewindes (28, 64) mündet.
Knochenschraube (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende des Gewindekanals (102, 108) in einer Zusatzschneide (98) an dem Außengewinde (28, 64) der Knochenschraube (10) angeordnet ist.
Knochenschraube (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindekanal (102, 108) im Wesentlichen einer Steigung des Außengewindes (28, 64) folgt.
Knochenschraube (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindekanal (102, 108) mit seinem anderen Ende in den Kanalraum (12) oder in eine in Umfangsrichtung gesehen nächste Zusatzschneide (98) an dem Außengewinde (28, 64) mündet.
Knochenschraube (10) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Knochenschraube (10) ein Aufnahmeteil (110) zum Verbinden der Knochenschraube (10) mit einem Stabsystem (114) umfasst.
Knochenschraube (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeteil (110) polyaxial, uniplanar oder monoaxial mit der Knochenschraube (10) verbunden ist.
Knochenschraube (10) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schraubenkopf (68) aufweist, der eine Verriegelungseinrichtung (120), vorzugsweise ein kopfseitiges Außengewinde (122), zum winkelstabilen Verriegeln der Knochenschraube (10) mit einer Knochenplatte, aufweist.
Knochenschraube (10) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein selbstschneidendes kopfseitiges Außengewinde (124) zum winkelstabilen Verriegeln der Knochenschraube (10) mit einer Knochenplatte aufweist.
Knochenschraube (10) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schraubenkopf (68) aufweist, der bereichsweise kalottenartig ausgebildet ist und über welchen die Knochenschraube (10) winkelvariabel mit einer Knochenplatte verbindbar ist.