WO2004032774A1 - Knochenverankerungselement - Google Patents

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WO2004032774A1
WO2004032774A1 PCT/EP2002/014676 EP0214676W WO2004032774A1 WO 2004032774 A1 WO2004032774 A1 WO 2004032774A1 EP 0214676 W EP0214676 W EP 0214676W WO 2004032774 A1 WO2004032774 A1 WO 2004032774A1
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shaft
head
screw
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anchoring element
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PCT/EP2002/014676
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English (en)
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Lutz Biedermann
Jürgen Harms
Helmar Rapp
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Biedermann Motech Gmbh
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    • A61F2/46—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2/4603—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof
    • A61F2/4611—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof of spinal prostheses

Definitions

  • the invention relates to an anchoring element with a screw having a shaft with a bone thread section and a head and a receiving part for connecting the screw to a rod according to the preamble of claim 1.
  • Such an anchoring element is used in particular in spinal surgery, but also in accident surgery.
  • the invention further relates to a tubular shaft element for connection to a tip and for screwing into a bone.
  • An anchoring element according to the preamble of claim 1 is known for example from DE 43 07 576 CI.
  • a known treatment method for treating bone defects, in particular osteoporotic fractures involves injecting bone cement and / or medicinal active substances, especially growth-promoting substances, in the bones. Particularly in the area of the spine, this requires precise positioning of the material to be injected in the vertebra. Furthermore, in many cases it is necessary to additionally stabilize the defective vertebrae or to fix them in relation to one another.
  • DE 100 55 891 A1 discloses a bone screw with a tubular threaded section having a bone thread and having a plurality of openings provided in the wall of the threaded section.
  • the object of the invention is to improve an anchoring element of the type described in the introduction so that it can be used in particular in the treatment of osteoporotic fractures.
  • the anchoring element characterized in claim 1 This makes it possible for the bone screw to fuse with the surrounding bone material and for bone sections or vertebrae to be positioned and fixed relative to one another at the same time. Furthermore, a material to be introduced into the bone can be introduced precisely at the required location. Furthermore, a shaft element according to claim 15 can be used for such an anchoring element.
  • FIG. 1 shows an exploded view of a first embodiment of the anchoring element
  • FIG. 2 shows a side view of the anchoring element from FIG. 1 in a sectional illustration
  • Anchoring element according to Figure 1 in a sectional view.
  • FIG. 4 shows a section of a further modification of the anchoring element according to the first embodiment in a sectional representation
  • Fig. 6 is a side view of the second embodiment of the anchoring element in a sectional view.
  • Fig. 10 is an enlarged, partially sectioned illustration of the modification of Fig. 9;
  • Fig. 12 shows a further modification of the previously described embodiments.
  • the anchoring element has a cylindrical receiving part 1 with a first end 2 and an opposite second end 3.
  • the two ends extend perpendicular to a symmetry or longitudinal axis 4.
  • Coaxial to the longitudinal axis 4 is a first coaxial bore 5 extending from the first end 2 and extending up to a predetermined distance from the second end 3 ,
  • a second bore 6 is provided, the diameter of which is smaller than the diameter of the first bore.
  • the second bore is designed as an opening, the edge of which is shaped as a hollow spherical segment-shaped section, the center of which is directed toward the first end 2.
  • the receiving part 1 has a U-shaped recess 7 extending perpendicular to the longitudinal axis 3 with two free legs 8, 9 ending at the first end 2. Adjacent to the first end 2, the legs have an internal thread 10 ,
  • the internal thread is for Example formed as a flat thread with thread flanks, each extending at an angle of 90 ° to the axis of symmetry 4.
  • the base of the U-shaped recess extends up to a predetermined distance from the second end 3.
  • the screw 12 cooperating with the receiving part 1 has a screw shaft 13 with a threaded section and a spherical segment-shaped head 14 connected to the screw shaft in the assembled representation shown in FIG. 2, and a tip 15.
  • the screw shaft 13 is tubular and has a first end 16 facing the head 14 and an opposite end 17.
  • the tubular screw shaft 13 has a plurality of recesses 18, which are diamond-shaped in the exemplary embodiment shown.
  • the rhombuses are aligned in such a way that one axis of symmetry extends parallel to the axis of symmetry of the tube.
  • the recesses 18 are arranged offset from one another in such a way that in each case there is an opening between the openings of the preceding row of openings arranged in the circumferential direction.
  • a so-called bone thread 19 is provided on the outer wall in a region that extends from the second end 17 of the screw shaft 13 to at least a predetermined distance from the first end 16, the shape of which corresponds to the bone threads of conventional bone screws.
  • the tubular screw shaft 13 also has a section 20, adjacent to the first end 16, in which no bone thread 19 is formed and the surface of which is essentially smooth.
  • 16 slots 21 for a screwdriver are provided on the end face at the first end for screwing in.
  • the tip 15 comprises the actual tip part and a shaft 22 which, in the exemplary embodiment shown, has a metric external thread.
  • the tubular screw shaft 13 On its inner wall adjacent to the second end 17, the tubular screw shaft 13 has a section with a corresponding metric internal thread, and the tip is firmly connected to the tubular screw shaft in the assembled state by screwing in.
  • the head 14 is designed as a flattened ball at its end facing the first end 2 of the receiving part 1 and has a first through bore 23 with a diameter that is smaller than the longitudinal axis 4 than the diameter of the tubular screw shank 13.
  • a coaxial second bore 24 is also provided, which extends from the end of the head 14 facing the second end 3 of the receiving part in the assembled state to a predetermined distance into the head thereof The diameter is equal to the outer diameter of the tubular screw shaft 13 in the section 20, so that the section 20 of the screw shaft can be inserted into the bore 24 in a frictionally locking manner.
  • the hollow spherical segment-shaped head 14 is provided on its side opposite the flattened end with cutouts 25 which are circumferentially spaced apart and extend parallel to the longitudinal axis 4 and extend to the end opposite the flattened side. It is thereby achieved that the edge 26 facing away from the first end 2 of the receiving part in the inserted state for inserting the screw shaft 13 is designed to be resilient to the outside.
  • a pressure element 30 which is cylindrical and has an outer diameter, which is just so large that the pressure element can be sensed in the first bore 5 and can be moved back and forth in the latter in the axial direction.
  • the pressure element 30 On its underside, which faces the second end 3, the pressure element 30 has a section 31 which is in the form of a spherical segment and is symmetrical with respect to the longitudinal axis 4 and whose radius corresponds to the radius of the head 14.
  • the pressure element also has a U-shaped recess 32 extending transversely to the longitudinal axis 4, the free legs of which extend towards the first end 2 and which forms a channel for a rod 40 to be received.
  • the depth of the U-shaped recess is greater than the diameter of the rod 40 to be inserted, so that the legs of the pressure element 30 protrude beyond the inserted rod 40 in the assembled state.
  • a coaxial bore 33 is used to engage with a screwing tool.
  • a nut 50 which can be screwed between the legs 8, 9 of the receiving part and has an external thread 51 is provided, which cooperates with the internal thread 11 of the legs.
  • the nut has slots 52 at one end for engagement with a screwing tool.
  • the inner screw 60 has a recess 61 for engagement with a screwing tool.
  • the screw 12 is first screwed into the bone or vertebra. Then a syringe is used to cement or another filler and / or an active ingredient is injected into the tubular shaft. Subsequently, the receiving part 1 with the second bore 6 is placed on the shaft 13 and the head 14 is guided from the first end 2 onto the shaft 13, so that the shaft 13 with its bone-thread-free section 20 is inserted into the bore 24 and the head encloses the shaft in the manner shown in Fig. 2. The head 14 and the shaft 13 are frictionally connected to one another.
  • the pressure element 30 is inserted and pressed by screwing the nut 50 onto the head 14 provided with the slots 25 in such a way that on the one hand it is fixedly connected or clamped to the shaft 13 and at the same time pressed against the hollow segment segment in the receiving part and thus in its rotational position is locked.
  • the rod 40 can still be moved freely. This is then fixed by screwing in the inner screw 60.
  • the anchoring element it is thus possible to treat a defective bone with an active substance and / or to stabilize it by fusion with surrounding bone material and at the same time to position and fix pieces of bone or vertebrae via the rod.
  • the modification shown in FIG. 3 differs from the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 in that the inner wall of the bore 24 of the head 14 is formed with shafts 27 provided in the circumferential direction and the section 20 of the shaft 13 with corresponding shafts 27 '. is provided.
  • the head 14 and the shaft 13 have threads 28, 28 'which match one another instead of the shafts, so that the shaft can be screwed into the head.
  • the screw shaft 13 can also have other means by which it can be screwed into the bone.
  • the screw shaft 13 can also have an internal thread adjacent to its first end or an internal thread that extends over the entire axial length.
  • the shaft can be screwed in via a screw-in head or another auxiliary instrument, which is removed again after screwing in.
  • the screw shaft 13 is filled with bone material before screwing in, which then grows together with the bone material surrounding the screw after screwing in.
  • FIGS. 5 and 6 differs from the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 essentially by the design of the screw head 140 and its connection to the screw shaft 13.
  • the screw head 140 is spherical segment-shaped with a spherical radius which is substantially equal to the radius of the hollow-spherical segment-shaped section of the receiving part.
  • the head also has a recess 141 at its flattened end, which is to be directed toward the first end 2 of the receiving part 1, for engagement with a screwdriver.
  • the screw head 140 has a cylindrical neck 142 with an outer diameter that corresponds to the outer diameter of the tubular screw shaft 13.
  • a neck 143 with an external thread extends from the neck, by means of which the screw head can be screwed into the tubular screw shaft 13, which adjoins this zend at its first end 16 on the inner wall has an internal thread 131.
  • the head is connected to the screw shaft in such a way that the head engages in the shaft, while in the first embodiment the head engages around the shaft.
  • the screw head 140 in this embodiment can expediently have a continuous coaxial bore, which is not shown in the figures, and which serves as a channel for introducing active substances.
  • an internal thread for screwing in the tip 15 is also provided on the inner wall.
  • the internal thread can be formed over the entire length of the tubular threaded shaft, which is favorable in terms of production technology and also allows the tubular screw shaft to be shortened to a desired length.
  • slots 132 can be provided for engaging with a screwdriver.
  • the pressure element 150 has only short legs 151, 152 which do not protrude laterally beyond the inserted rod 40. Otherwise, as in the first embodiment, the pressure element has a spherical countersink 153 on its side facing the head and a coaxial bore 154.
  • an internal screw 160 with an external thread 161 which is the internal thread of the legs corresponds to the receiving part, and is provided with a recess for engagement with a screwdriver.
  • a securing nut 170 which can be screwed onto the receiving part 1 is provided to secure the fixation.
  • the tip is first screwed onto the screw shaft 13. Then, if necessary, bone material is filled into the tubular screw shaft and the head 140 is screwed on. Then the screw consisting of screwed shaft 13, tip 15 and head 140 is inserted like a known polyaxial screw into the receiving part 1 and screwed into the bone. If a cannulated head 140 is used, an active ingredient or filler can be injected. Finally, the pressure element is inserted and the receiving part is firmly connected to the rod by screwing in the inner screw 160 and the locking nut 170 and thus fixing the angular position of the head in the receiving part.
  • the screw shaft 13 with the screwed-on tip 15 can first be screwed in without the head 140.
  • the active ingredient can then be poured in and the receiving part put on and the screw head screwed on.
  • the connection to the rod then takes place as previously described.
  • the head and rod fixation is not limited to the variants described.
  • the head and rod fixation of the second embodiment can also be used and vice versa.
  • other designs such as the provision of only one internal screw acting on the rod, can also be provided.
  • diamond-shaped openings in the screw shaft circular, oval or other openings of any shape can also be provided. The openings can also extend over the entire axial length of the screw shaft.
  • the head 14 of the first embodiment can be continuously slotted at one point in the axial direction. Due to the elasticity thus generated, the head can be compressed somewhat so that it can be inserted from the second end 3 of the receiving part.
  • the tip 15 can be self-tapping. Furthermore, the tip can have a coaxial continuous channel for the passage of active substances.
  • the tubular screw shaft 13 can have a length suitable for the respective application, which may be produced by cutting a pipe section of the desired length from a longer pipe section, and a diameter corresponding to the application.
  • the screw can also be designed as a pedicle screw.
  • the anchoring element according to the invention can generally be combined with known anchoring elements to stabilize the spine or bones via the rod.
  • the polyaxial connection with the rod 40 is not made in the direction of the screw axis, as in the previous examples, but offset laterally to the screw axis.
  • the anchoring element according to FIG. 7 a) comprises a screw element consisting of the tubular screw shaft 13, a tip and the spherical segment-shaped head 140 and a two-part socket 70 receiving the head 140 with a lower part 71 facing the screw shaft and an upper part 72 facing away from the screw shaft. which together comprise the rod 40.
  • the lower part 71 and the upper part 72 are identical and are arranged in mirror image to one another.
  • a recess 75, 76 which is cylindrical segment-shaped in relation to the other part 71, 72, for holding the rod 40.
  • the lower part 71 and the upper part 72 on the side facing the respective other part have a spherical segment-shaped recess 77, 78 for holding the screw head 40.
  • an outwardly increasing recess 79, 80 adjoins the recess 77, 78 coaxially.
  • the lower part 71 and the upper part 72 of the socket are connected to one another by a screw 81 which can be inserted into the internal thread of the upper part and can be screwed into the internal thread of the lower part.
  • the screw 81 In its part guided through the upper part 72, the screw 81 has a diameter which is smaller than the diameter of the internal thread of the upper part and has an external thread cooperating with the internal thread of the lower part in its part guided through the lower part.
  • the cylindrical segment-shaped recesses 75, 76 and the spherical segment-shaped recesses 77, 78 are dimensioned in this way and arranged to each other so that in the state in which the rod 40 and the head 140 are held, the lower part 71 and the upper part 72 are aligned parallel to one another and have a distance from one another.
  • the screw element is first assembled by screwing the tip and head 140 onto the shaft.
  • the upper part and the lower part of the socket are rotated 90 degrees relative to one another by loosening the screw 81, so that the screw element can be inserted into the lower part.
  • the screw element is inserted until its head 140 lies in the spherical segment-shaped recess 77 of the lower part 71. Then it is screwed into the bone. Then rod 40 is picked up and top 72 rotated 90 degrees to grip the rod.
  • the screw 81 is fixed by tightening it.
  • the implant is particularly suitable for fixing fractures on the pelvis and long bones.
  • the embodiment shown in Fig. 7b) differs from the embodiment shown in Fig. 7a) in that the socket 70 'for gripping two bars 40, 40' has a symmetrically formed lower part 71 'and upper part 72'.
  • the lower part 71 'and the upper part 72' are symmetrical to a plane defined by the center line of the rods 40, 40 'and the center of the spherical segment-shaped head 140 of the screw and each have two bores 73, 73' and 74, 74 ' , two z-segment-shaped recesses 75, 75 'and 76, 76'.
  • the operation is analogous to the previously described embodiment, only that two rods have to be fixed.
  • the anchoring element consists of a screw element, which is formed by the tubular screw shaft 13 with a tip connected to it, and of a receiving part 90, which can be connected monoaxially to the screw element, for receiving a rod 40.
  • the receiving part is 90 formed essentially cylindrical and has a recess 91 with a U-shaped cross section, which is dimensioned just so large that the rod 40 can be inserted and fits into the bottom of the recess.
  • Two free legs 92, 93 are formed by the U-shaped recess 91.
  • the legs 92, 93 Adjacent to the free end, the legs 92, 93 have an internal thread 94, which cooperates with a corresponding external thread of an internal screw 95 to be screwed between the legs for fixing the rod 40.
  • the receiving part 90 At its end facing away from the free end, the receiving part 90 has a threaded shaft 96 for screwing into the tubular shaft 13.
  • the anchoring element is preferably completely assembled first, the tubular shaft being filled with active substances or bone material if necessary.
  • the anchoring element is then screwed into the bone like a known monoaxial screw.
  • the connection is made via the rod to one or more other anchoring elements.
  • the rod is then fixed in the correct position using the internal screw.
  • the recesses 18 are partially arranged so that they break through the helical tip of the bone thread. This creates teeth or sharp edges on the bone thread that have a milling effect when screwed into the bone.
  • smooth screwing is desired or required for certain applications.
  • the tubular screw shaft 113 consists of a cylindrical tube with a first end 114 and a second end 115 opposite this.
  • the tube has on its outer wall a bone thread section 116 with a bone thread for screwing into the bone .
  • the bone thread is designed as a self-tapping thread and has, in a known manner, thread flanks 117, a spiral tip 118, a thread root 119 with a width B and a thread pitch P.
  • the wall of the tubular shaft has a plurality of recesses 120 with a circular shape Cross section on.
  • the recesses 120 are arranged so that their center lies in the thread base 119 and the diameter D of each recess 120 is smaller than the thread pitch P and in particular not greater than the width B of the thread base, so that in the in FIG. 9 10 and 10 illustrated embodiment, the recesses 120 lie completely in the thread base 119 and do not extend into the flanks 117.
  • a plurality of recesses 120 which are evenly spaced on the helical line, are provided in each thread turn in the thread base 119, so that the recesses are each seen in the axial direction. nes thread above the recesses of the underlying thread.
  • the tubular shaft 113 adjacent to the first end 115 has a bone-thread-free section 121 with a smooth outer wall, in which no recesses are formed.
  • an internally threaded section 122 is formed adjacent to the first end 114 and adjacent to the second end 115 of the tube, which serves to connect the tip or screw head and the receiving part, as was described with reference to the previous embodiments.
  • the further modified embodiment shown in FIG. 11 differs from the embodiment shown in FIGS. 9 and 10 in that the diameter D 'of the recess 120' is larger than the width B of the thread base 119, so that the recesses 120 ' extend into the flanks 117 of the bone thread, but without breaking through the helical tip 118.
  • all or part of the recesses 120, 120 ' are provided on the outside of the wall with a countersink which forms a surface roughness which facilitates ingrowth or growth.
  • the diameter of this countersink in the screw axis direction is smaller than the thread pitch P, so that the helical tip 118 is intact.
  • the recesses are oval or diamond-shaped. It is crucial that they are arranged in the base of the thread and that their dimensions are such that the cutting tip of the bone thread is not damaged. Furthermore, recesses need not be provided in every thread.
  • the bone thread section 116 extends over the entire length of the shaft 113.
  • the internal thread 122 can also extend over the entire length.
  • the internal thread 122 can also be provided at one end in one section or not at all. The connection to the other parts of the anchoring element takes place in the event that no internal thread is provided, e.g. about fit.
  • the tubular screw shaft 125 is not designed to be cylindrical overall, but rather has a conical bone thread section 126 which tapers in the direction of the end 127 to be connected to the tip. Adjacent to the conical bone thread section 126, a cylindrical section 129, 130 with an internal thread for connection to the tip at one end or with a head or a receiving part, as described above, extends on both sides in each case up to the opposite ends 127, 128 other end.
  • the cylindrical section 129 to be connected to the tip is not provided, but the free end of the conical bone thread section 126 itself acts as a tip.
  • the recesses 120 are provided on the thread base as in the embodiment shown in FIGS. 9 to 11.
  • the tubular threaded shaft 13 shown in FIGS. 1 to 8 is also conical in at least one section.

Abstract

Es wird ein Verankerungselement bereitgestellt mit einer einen Schaft (13) mit einem Knochengewindeabschnitt und einen Kopf (14, 140) aufweisenden Schraube (12) und einem Aufnahmeteil (1) zum Verbinden der Schraube mit einem stabförmigen Element (49), wobei die Schraube und das Aufnahmeteil polyaxial oder monoaxialmiteinander verbunden sind und wobei der Schaft (13) der Schraube rohrförmig ausgebildet ist und seine Wandung eine Mehrzahl von Ausnehmungen (18) aufweist. Dadurch wird es möglich, dass die Knochenschraube mit dem umgebenden Knochenmaterial fusionieren kann, sowie gleischzeitig Knochenabschnitte oder Wirbel relativ zueinan der positioniert und fixiert werden können. Ferner kann ein in den Knochen einzubringendes Material präzise an die erforderliche Stelle eingebracht werden.

Description

KNO CHENVERANKERUNGS ELEMENT
Die Erfindung betrifft ein Verankerungselement mit einer einen Schaft mit einem Knochengewindeabschnitt und einen Kopf aufweisenden Schraube und einem Aufnahmeteil zum Verbinden der Schraube mit einem Stab nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein solches Verankerungselement wird insbesondere in der Wirbelsäulenchirurgie, aber auch in der Unfallchirurgie eingesetzt. Ferner betrifft die Erfindung ein rohrförmiges Schaftelement zum Verbinden mit einer Spitze und zum Einschrauben in einen Knochen.
Ein Verankerungselement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist zum Beispiel aus der DE 43 07 576 CI bekannt.
Eine bekannte Behandlungsmethode zum Behandeln von Knochendefekten, insbesondere von osteoporotischen Frakturen, beinhaltet das Einspritzen von Knochenzement und/oder von medikamen- tosen Wirkstoffen, insbesondere von wachstumsfördernden Stoffen, in den Knochen. Insbesondere im Bereich der Wirbelsäule erfordert dies eine genaue Positionierung des einzuspritzenden Materials im Wirbel. Ferner ist es in den vielen Fällen erforderlich, die defekten Wirbel zusätzlich zu stabilisieren bzw. relativ zueinander zu fixieren.
Aus der DE 100 55 891 AI ist eine Knochenschraube mit einem rohrförmigen, ein Knochengewinde aufweisenden Gewindeabschnitt mit einer Mehrzahl von in der Wandung des Gewindeabschnitts vorgesehenen Öffnungen bekannt .
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verankerungselement der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß es insbesondere bei der Behandlung von osteoporotisehen Frakturen einsetzbar ist .
Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 gekennzeichnete Verankerungselement gelöst. Dadurch wird es möglich, daß die Knochenschraube mit dem umgebenden Knochenmaterial fusionieren kann, sowie gleichzeitig Knochenabschnitte oder Wirbel relativ zueinander positioniert und fixiert werden können. Ferner kann ein in den Knochen einzubringendes Material präzise an die erforderliche Stelle eingebracht werden. Ferner ist ein Schaftelement nach Anspruch 15 für ein derartiges Verankerungselement verwendbar.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet .
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer ersten Ausfuhrungsform des Verankerungs- elements;
Fig. 2 eine Seitenansicht des Verankerungselements von Fig. 1 in geschnittener Darstellung;
Fig.3 einen Ausschnitt einer Abwandlung des
Verankerungselements nach Fig. 1 in geschnittener Darstellung;
Fig. 4 einen Ausschnitt einer weiteren Abwandlung des Verankerungselements nach der ersten Ausfuhrungsform in geschnittener Darstellung;
Fig. 5 eine Explosionsdarstellung einer zweiten Ausfuhrungsform;
Fig. 6 eine Seitenansicht der zweiten Ausführungsform des Verankerungselements in geschnittener Darstellung.
Fig. 7a) eine dritte Ausfuhrungsform des Verankerungselements ;
Fig. 7b) eine vierte Ausfuhrungsform des Verankerungselements;
Fig. 8 eine fünfte Ausfuhrungsform des Verankerungselements ; Fig. 9 eine Abwandlung der vorher beschriebenen Ausfuhrungsformen;
Fig. 10 eine vergrößerte teilgeschnittene Darstellung der Abwandlung von Fig. 9 ;
Fig. 11 eine weitere Abwandlung in vergrößerter teilgeschnittener Darstellung; und
Fig. 12 ein weitere Abwandlung der vorher beschriebenen Ausfuhrungsformen.
Bei der in den Figuren 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungs- form weist das Verankerungselement ein zylindrisch ausgebildetes Aufnahmeteil 1 mit einem ersten Ende 2 und einem gegenüberliegenden zweiten Ende 3 auf. Die beiden Enden erstrecken sich senkrecht zu einer Symmetrie- bzw. Längsachse 4. Koaxial zu der Längsachse 4 ist eine sich von dem ersten Ende 2 aus erstreckende erste koaxiale Bohrung 5 vorgesehen, die sich bis zu einem vorbestimmten Abstand von dem zweiten Ende 3 hin erstreckt. An dem zweiten Ende 3 ist eine zweite Bohrung 6 vorgesehen, deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser der ersten Bohrung ist . In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die zweite Bohrung als eine Öffnung ausgebildet, deren Rand als hohlkugelsegmentförmiger Abschnitt geformt ist, dessen Mittelpunkt zum ersten Ende 2 hin gerichtet ist.
Das Aufnahmeteil 1 weist ausgehend von dem ersten Ende 2 eine sich senkrecht zu Längsachse 3 erstreckende U-förmige Ausnehmung 7 auf mit zwei zum ersten Ende 2 hin endenden freien Schenkeln 8, 9. Angrenzend an das erste Ende 2 weisen die Schenkel einen Innengewinde 10 auf. Das Innengewinde ist zum Beispiel als Flachgewinde mit Gewindeflanken, die sich jeweils unter einem Winkel von 90° zur Symmetrieachse 4 erstrecken, ausgebildet. Der Grund der U-förmigen Ausnehmung erstreckt sich bis zu einem vorgegebenen Abstand von dem zweiten Ende 3 hin.
Die mit dem Aufnahmeteil 1 zusammenwirkende Schraube 12 weist einen Schraubenschaft 13 mit einem Gewindeabschnitt und einen in der in Fig. 2 gezeigten montierten Darstellung mit dem Schraubenschaft verbundenen kugelsegmentförmigen Kopf 14 sowie eine Spitze 15 auf.
Der Schraubenschaft 13 ist rohrförmig ausgebildet und weist ein erstes, dem Kopf 14 zugewandtes Ende 16 und ein diesem gegenüberliegendes Ende 17 auf. In seiner Wandung weist der rohrförmige Schraubenschaft 13 eine Vielzahl von Ausnehmungen 18 auf, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel rautenförmig ausgebildet sind. Dabei erfolgt die Ausrichtung der Rauten derart, daß jeweils eine Symmetrieachse sich parallel zur Symmetrieachse des Rohres erstreckt. In axialer Richtung sind die Ausnehmungen 18 gegeneinander versetzt derart angeordnet, daß jeweils eine Öffnung zwischen den Öffnungen der vorhergehenden in Umfangsrichtung angeordneten Reihe von Öffnungen ist. Auf der Außenwandung ist in einem Bereich, der sich vom zweiten Ende 17 des Schraubenschafts 13 bis wenigstens zu einem vorbestimmten Abstand von dem ersten Ende 16 hin erstreckt, ein sogenanntes Knochengewinde 19 vorgesehen, welches in seiner Form den Knochengewinden üblicher Knochenschrauben entspricht. Der rohrförmige Schraubenschaft 13 weist ferner in dem gezeigten Ausführungsbeispiel angrenzend an das erste Ende 16 einen Abschnitt 20 auf, in dem kein Knochengewinde 19 gebildet ist und dessen Oberfläche im wesentlichen glatt ausgebildet ist. Ferner sind zum Einschrauben stirnseitig an dem ersten Ende 16 Schlitze 21 für einen Schraubendreher vorgesehen. Die Spitze 15 umfaßt den eigentlichen Spitzenteil und einen Schaft 22, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein metrisches Außengewinde aufweist. An seiner Innenwandung angrenzend an das zweite Ende 17 weist der rohrförmige Schraubenschaft 13 ein Abschnitt mit einem entsprechenden metrischen Innengewinde auf, und die Spitze ist in montiertem Zustand durch Einschrauben fest mit dem rohrförmigen Schraubenschaft verbunden.
Wie am besten aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist der Kopf 14 als eine an ihrem dem ersten Ende 2 des Aufnahmteils 1 zuzuwendenden Ende abgeflachte Kugel ausgebildet und weist eine erste zu der Längsachse 4 koaxiale durchgehende Bohrung 23 mit einem Durchmesser auf, der kleiner ist, als der Durchmesser des rohrförmigen Schraubenschafts 13. Es ist ferner eine koaxiale zweite Bohrung 24 vorgesehen, die sich von dem in montiertem Zustand dem zweiten Ende 3 des Aufnahmeteils zugewandten Ende des Kopfs 14 bis zu einem vorbestimmten Abstand in den Kopf hinein erstreckt und deren Durchmesser gleich dem Außendurchmesser des rohrförmigen Schraubenschafts 13 in dem Abschnitt 20 ist, so daß der Abschnitt 20 des Schraubenschaftes in die Bohrung 24 reibschlüssig einschiebbar ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der so geformte hohlkugelsegmentförmige Kopf 14 auf seiner dem abgeflachten Ende gegenüberliegenden Seite mit in Umfangsrichtung einen Abstand zueinander aufweisenden und sich parallel zur Längsachse 4 erstreckenden und bis zu dem der abgeflachten Seite gegenüberliegenden Ende reichenden Ausschnitten 25 versehen. Dadurch wird erreicht, daß der dem ersten Ende 2 des Aufnahmeteils in eingesetztem Zustand abgewandte Rand 26 zum Einführen des Schraubenschaftes 13 federnd nach außen nachgebbar ausgebildet ist.
Es ist ferner ein Druckelement 30 vorgesehen, welches zylindrisch ausgebildet ist und einen Außendurchmesser aufweist, der gerade so groß ist, daß das Druckelement in die erste Bohrung 5 einfühlbar und in dieser in Axialrichtung hin- und herbewegbar ist. Auf seiner dem zweiten Ende 3 zugewandten Unterseite weist das Druckelement 30 einen zur Längsachse 4 symmetrisch ausgebildeten hohlkugelsegmentförmigen Abschnitt 31 auf, dessen Radius dem Radius des Kopfes 14 entspricht. Das Druckelement weist ferner eine sich quer zur Längsachse 4 erstreckende U-förmige Ausnehmung 32 auf, deren freie Schenkel sich zum ersten Ende 2 hin erstrecken und die einen Kanal für einen aufzunehmender Stab 40 bildet. Die Tiefe der U-förmigen Ausnehmung ist größer, als der Durchmesser des einzusetzenden Stabes 40, so daß in montiertem Zustand die Schenkel des Druk- kelements 30 über den eingelegten Stab 40 hinaus hervorstehen. Am Grund der U-förmigen Ausnehmung 32 schließt sich eine koaxiale Bohrung 33 an, die zum Eingreifen mit einem Schraubwerkzeug dient .
Zum Fixieren der Stellung des Kopfes 14 mit dem eingesetzten Schraubenschaft 13 relativ zu dem Aufnahmeteil 1 ist eine zwischen die Schenkel 8, 9 des Aufnahmeteils einschraubbare Mutter 50 mit einem Außengewinde 51 vorgesehen, welches mit dem Innengewinde 11 der Schenkel zusammenwirkt. Die Mutter weist an ihrem einen Ende Schlitze 52 zum Ineingriffbringen mit einem Schraubwerkzeug auf .
Ferner ist eine Innenschraube 60 zum Einschrauben in die Mutter
50 vorgesehen, die ein Außengewinde aufweist, welches mit dem Innengewinde der Mutter 50 zusammenwirkt. Die Innenschraube 60 weist eine Ausnehmung 61 zum Ineingriffbringen mit einem Schraubwerkzeug auf .
Im Betrieb wird zunächst die Schraube 12 in den Knochen bzw. dem Wirbel eingeschraubt. Dann wird über eine Spritze Knochen- zement oder ein anderes Füllmaterial und/oder ein Wirkstoff in den rohrförmigen Schaft eingespritzt. Anschließend wird das Aufnahmeteil 1 mit der zweiten Bohrung 6 auf den Schaft 13 aufgesetzt und der Kopf 14 von dem ersten Ende 2 her auf den Schaft 13 geführt, so daß der Schaft 13 mit seinem knochenge- windefreien Abschnitt 20 in die Bohrung 24 eingeführt wird und der Kopf den Schaft in der in Fig. 2 gezeigten Weise einschließt. Der Kopf 14 und der Schaft 13 sind reibschlüssig miteinander verbunden. Anschließend wird das Druckelement 30 eingesetzt und durch Einschrauben der Mutter 50 so auf den mit den Schlitzen 25 versehenen Kopf 14 gedrückt, daß dieser einerseits mit dem Schaft 13 bewegungsfest verbunden bzw. verklemmt wird und gleichzeitig gegen den hohlkugelsegmentförmigen Abschnitt in dem Aufnahmeteil gedrückt und somit in seiner Drehstellung arretiert wird. Der Stab 40 ist noch frei verschiebbar. Dieser wird anschließend durch Einschrauben der Innenschraube 60 fixiert. Mit dem Verankerungselement ist somit eine Behandlung eines defekten Knochens mit einem Wirkstoff und/oder eine Stabilisierung durch Fusion mit umgebendem Knochenmaterial und gleichzeitig eine Positionierung und Fixierung von Knochenstücken oder von Wirbeln über den Stab möglich.
Die in der Figur 3 gezeigte Abwandlung unterscheidet sich von der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausfuhrungsform dadurch, daß die Innenwand der Bohrung 24 des Kopfes 14 mit in Umfangsrichtung vorgesehenen Wellen 27 ausgebildet ist und der Abschnitt 20 des Schaftes 13 mit entsprechenden Wellen 27' versehen ist.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Abwandlung weisen der Kopf 14 und der Schaft 13 anstelle der Wellen zueinander passende Gewinde 28, 28' auf, so daß der Schaft in den Kopf einschraubbar ist. Der Schraubenschaft 13 kann auch andere Mittel aufweisen über die er in den Knochen einschraubbar ist. Beispielsweise kann der Schraubenschaft 13 ein Innengewinde auch angrenzend an sein erstes Ende oder ein sich über die gesamte axiale Länge erstreckendes Innengewinde aufweisen. In diesem Fall kann der Schaft über einen einzuschraubende Kopf oder ein anderes Hilfsinstrument, welches nach dem Einschrauben wieder entfernt wird, eingeschraubt werden. Alternativ ist es möglich, daß der Schraubenschaft 13 angrenzend an sein erstes Ende innen sechs- kantförmig zum Eingreifen mit einem Inbusschlüssel ausgebildet ist .
Es ist auch möglich, daß der Schraubenschaft 13 vor dem Einschrauben mit Knochenmaterial gefüllt wird, welches dann mit dem die Schraube umgebenden Knochenmaterial nach dem Einschrauben verwächst .
Die in den Figuren 5 und 6 dargestellte Ausfuhrungsform unterscheidet sich von der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsform im wesentlichen durch die Ausbildung des Schraubenkopfs 140 und seiner Verbindung mit dem Schraubenschaft 13.
Der Schraubenkopf 140 ist kugelsegmentfδrmig ausgebildet mit einem Kugelradius, der im wesentlichen gleich dem Radius des hohlkugelsegmentförmigen Abschnitts des Aufnahmeteils ist. Der Kopf weist ferner an seinem zu dem ersten Ende 2 des Aufnahme- teils 1 hin zu richtenden abgeflachten Ende eine Ausnehmung 141 zum Ineingriffbringen mit einem Schraubendreher auf. An seinem gegenüberliegenden Ende besitzt der Schraubenkopf 140 einen zylindrischen Hals 142 mit einem Außendurchmesser, der dem Außendurchmesser des rohrformigen Schraubenschafts 13 entspricht. Von dem Hals erstreckt sich ein Ansatz 143 mit einem Außengewinde mit dem der Schraubenkopf in den rohrformigen Schraubenschaft 13 einschraubbar ist, welcher hierzu angren- zend an sein erstes Ende 16 an der Innenwandung ein Innengewinde 131 aufweist. Somit erfolgt im Gegensatz zu der ersten Ausfuhrungsform die Verbindung des Kopfes mit dem Schraubenschaft derart, daß der Kopf in den Schaft eingreift, während bei der ersten Ausfuhrungsform der Kopf den Schaft umgreift.
Der Schraubenkopf 140 in dieser Ausfuhrungsform kann zweckmäßigerweise eine durchgehende koaxiale Bohrung aufweisen, die in den Figuren nicht dargestellt ist, und welche als Kanal zu Einführen von Wirkstoffen dient .
Angrenzend an das zweite Ende 17 des rohrformigen Schraubenschaftes 13 ist wie bei der ersten Ausfuhrungsform an der Innenwandung ebenfalls ein Innengewinde zum Einschrauben der Spitze 15 vorgesehen. Wie auch schon bei der ersten Ausführungsform kann das Innengewinde über die gesamte Länge des rohrformigen Gewindeschafts ausgebildet sein, was herstellungstechnisch günstig ist und außerdem das Kürzen des rohrformigen Schraubenschafts auf eine gewünschte Länge erlaubt. An dem ersten Ende des Schraubenschaftes 13 können Schlitze 132 zum Eingreifen mit einem Schraubendreher vorgesehen sein.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Variante der bei der ersten Ausfuhrungsform gezeigten Kopf- und Stabfixierung dargestellt. Das Druckelement 150 weist im Gegensatz zu dem Druckelement 50 der ersten Ausfuhrungsform nur kurze Schenkel 151, 152 auf, die nicht seitlich über den eingelegten Stab 40 überstehen. Ansonsten weist das Druckelement wie bei der ersten Ausfuhrungsform eine sphärische Ansenkung 153 an seiner dem Kopf zugewandten Seite und eine koaxiale Bohrung 154 auf.
Zum Fixieren von Kopf und Stab ist eine Innenschraube 160 mit einem Außengewinde 161, welches dem Innengewinde der Schenkel des Aufnahmeteils entspricht, und mit einer Ausnehmung zum In- eingriffbringen mit einem Schraubendreher vorgesehen. Zur Sicherung der Fixierung ist eine auf das Aufnahmeteil 1 aufschraubbare Sicherungsmutter 170 vorgesehen.
Im Betrieb wird zuerst die Spitze auf den Schraubenschaft 13 aufgeschraubt. Anschließend wird, falls erforderlich, Knochenmaterial in den rohrformigen Schraubenschaft eingefüllt und der Kopf 140 aufgeschraubt. Dann wird die aus miteinander verschraubten Schaft 13, Spitze 15 und Kopf 140 bestehende Schraube wie eine bekannte Polyaxialschraube in das Aufnahmeteil 1 eingeführt und in den Knochen eingeschraubt. Falls ein kanulierter Kopf 140 verwendet wird, kann ein Wirkstoff oder ein Füllmaterial eingespritzt werden. Schließlich wird das Druckelement eingesetzt und das Aufnahmeteil mit dem Stab durch Einschrauben der Innenschraube 160 und der Sicherungsmutter 170 fest verbunden und somit die Winkelstellung des Kopfs in dem Aufnahmeteil fixiert .
Alternativ kann auch, wenn der Schraubenschaft die Schlitze 132 zum Eingreifen mit einem Schraubendreher aufweist, zuerst der Schraubenschaft 13 mit aufgeschraubter Spitze 15 ohne den Kopf 140 eingeschraubt werden. Anschließend kann der Wirkstoff eingefüllt werden und das Aufnahmeteil aufgesetzt und der Schraubenkopf aufgeschraubt werden. Die Verbindung mit dem Stab erfolgt dann wie zuvor beschrieben.
Abwandlungen der beschriebenen Ausfuhrungsformen sind möglich. Zum einen ist die Kopf- und Stabfixierung nicht auf die beschriebenen Varianten beschränkt. Es kann bei der ersten Ausführungsform auch die Kopf- und Stabfixierung der zweiten Aus- fü rungsform verwendet werden und umgekehrt . Ferner können auch andere Ausbildungen, wie z.B. das Vorsehen von lediglich einer auf den Stab einwirkenden Innenschraube vorgesehen sein. Anstelle der rautenförmigen Öffnungen im Schraubenschaft können auch kreisförmige, ovale oder andere, eine beliebige Form aufweisende Öffnungen vorgesehen sein. Die Öffnungen können sich ferner über die gesamte axiale Länge des Schraubenschaftes erstrecken.
Der Kopf 14 der ersten Ausfuhrungsform kann an einer Stelle durchgehend in axialer Richtung geschlitzt sein. Durch die somit erzeugte Elastizität ist der Kopf etwas zusammendrückbar, so daß er von dem zweiten Ende 3 des Aufnahmeteils her einführbar ist .
Die Spitze 15 kann selbstschneidend ausgebildet sein. Ferner kann die Spitze einen koaxial verlaufenden durchgehenden Kanal zum Hindurchleiten von Wirkstoffen haben.
Der rohrförmige Schraubenschaft 13 kann eine für die jeweilige Anwendung geeignete Länge aufweisen, die gegebenenfalls durch Abschneiden eines Rohrstücks mit gewünschter Länge von einem längeren Rohrstück erzeugt wird, sowie einen der Anwendung entsprechenden Durchmesser. Insbesondere kann die Schraube auch als Pedikelschraube ausgebildet sein.
Das erfindungsgemäße Verankerungselement kann zur Stabilisierung der Wirbelsäule oder von Knochen allgemein über den Stab mit bekannten Verankerungselementen kombiniert werden.
In dem in den Figuren 7a) und 7b) gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die polyaxiale Verbindung mit dem Stab 40 nicht in Richtung der Schraubenachse, wie bei den vorhergehenden Beispielen, sondern seitlich zur Schraubenachse versetzt. Das Verankerungselement gemäß Fig. 7a) umfaßt ein aus dem rohrformigen Schraubenschaft 13, einer Spitze und dem kugel- segmentförmigen Kopf 140 bestehendes Schraubenelement sowie eine dem Kopf 140 aufnehmende zweiteilige Fassung 70 mit einem dem Schraubenschaft zugewandten Unterteil 71 und einem dem Schraubenschaft abgewandten Oberteil 72, die zusammen den Stab 40 umfassen. Das Unterteil 71 und das Oberteil 72 sind identisch ausgebildet und spiegelbildlich zueinander angeordnet. Sie weisen je eine zentrale Bohrung 73, 74 auf, die mit einem Innengewinde versehen ist und auf der dem jeweils anderen Teil 71, 72 abgewandten Oberfläche eine Senkbohrung aufweist. Seitlich der Bohrung 73, 74 ist in einem Abstand von dieser eine zu dem jeweils anderen Teil 71, 72 hin zylindersegmentförmig ausgebildete Ausnehmung 75, 76 zum Halten des Stabs 40 vorgesehen. Auf der anderen Seite der Bohrung 73, 74 weisen das Unterteil 71 und das Oberteil 72 auf der dem jeweils anderen Teil zugewandten Seite eine kugelSegmentförmige Ausnehmung 77, 78 zum Halten des Schraubenkopfs 40 auf. Auf der dem anderen Teil 71, 72 abgewandten Oberfläche schließt sich koaxial zu der Ausnehmung 77, 78 eine nach außen zunehmende Ausnehmung 79, 80 an.
Unterteil 71 und Oberteil 72 der Fassung sind durch eine Schraube 81 miteinander verbunden, die in das Innengewinde des Oberteils einführbar ist, und in das Innengewinde des Unterteils einschraubbar ist. In ihrem durch das Oberteil 72 geführten Teil hat die Schraube 81 einen Durchmesser, der kleiner ist, als der Durchmesser des Innengewindes des Oberteils und weist in ihrem durch das Unterteil geführten Teil ein mit dem Innengewinde des Unterteils zusammenwirkendes Außengewinde auf. Die zylindersegmentförmigen Ausnehmungen 75, 76 und die kugelsegmentförmigen Ausnehmungen 77, 78 sind so dimensioniert und so zueinander angeordnet, daß in dem Zustand in dem der Stab 40 und der Kopf 140 gehalten sind, das Unterteil 71 und das Oberteil 72 parallel zueinander ausgerichtet sind und einen Abstand voneinander besitzen.
Im Betrieb wird erst das Schraubenelement zusammengesetzt indem Spitze und Kopf 140 an den Schaft geschraubt werden. Das Oberteil und das Unterteil der Fassung sind durch Losedrehen der Schraube 81 um 90 Grad gegeneinander verdreht, so daß das Schraubenelement in das Unterteil einführbar ist. Das Schraubenelement wird eingeführt, bis sein Kopf 140 in der kugelseg- mentförmigen Ausnehmung 77 des Unterteils 71 anliegt. Anschließend wird es in den Knochen eingeschraubt. Dann wird der Stab 40 aufgenommen und das Oberteil 72 um 90 Grad zum Fassen des Stabs gedreht. Nach erfolgter Justierung der Winkelstellung des Schraubenkopfs 140 in der Fassung und der Position des Stabs erfolgt ein Fixieren durch Festziehen der Schraube 81.
Das Implantat ist insbesondere für die Fixierung von Frakturen am Becken und an Röhrenknochen geeignet .
Das in Fig. 7b) dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 7a) dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, daß die Fassung 70' zum Erfassen von zwei Stäben 40, 40' ein in sich symmetrisch ausgebildetes Unterteil 71' und Oberteil 72' aufweist. Das Unterteil 71' und das Oberteil 72' sind dabei symmetrisch zu einer durch die Mittellinie der Stäbe 40, 40' und den Mittelpunkt des kugelSegmentförmigen Kopfs 140 der Schraube definierten Ebene ausgebildet und weisen jeweils zwei Bohrungen 73, 73' bzw. 74, 74', zwei z linderseg- mentförmige Ausnehmungen 75, 75' bzw. 76, 76' auf. Zum Fixie- ren sind zwei Fixierschrauben 81, 81' vorgesehen. Der Betrieb ist analog zu dem vorherbeschriebenen Ausführungsbeispiel, nur daß zwei Stäbe zu fixieren sind.
Bei dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das Verankerungselement aus einem Schraubenelement, das durch den rohrformigen Schraubenschaft 13 mit einer mit diesem verbundenen Spitze gebildet ist, und aus einem mit dem Schraubenelement monoaxial verbindbaren Aufnahmeteil 90 zum Aufnehmen eines Stabs 40. Das Aufnahmeteil 90 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist eine Ausnehmung 91 mit U-förmigem Querschnitt auf, die gerade so groß bemessen ist, daß der Stab 40 einlegbar ist und in den Grund der Ausnehmung passt . Durch die U-förmige Ausnehmung 91 sind zwei freie Schenkel 92, 93 gebildet. Angrenzend an das freie Ende weisen die Schenkel 92, 93 ein Innengewinde 94 auf, welches mit einem entsprechenden Außengewinde einer zwischen die Schenkel einzuschraubenden Innenschraube 95 zum Fixieren des Stabs 40 zusammenwirkt. An seinem dem freien Ende abgewandten Ende weist das Aufnahmeteil 90 einen Gewindeschaft 96 zum Einschrauben in den rohrformigen Schaft 13 auf.
Im Betrieb wird das Verankerungselement vorzugsweise zuerst vollständig zusammengesetzt, wobei der rohrförmige Schaft wenn es erforderlich ist, mit Wirkstoffen oder Knochenmaterial gefüllt ist. Anschließend wird das Verankerungselement wie eine bekannte Monoaxialschraube in den Knochen eingeschraubt. Dann erfolgt die Verbindung über den Stab zu einem oder mehreren anderen Verankerungselementen. In korrekter Position wird anschließend der Stab über die Innenschraube fixiert. Bei den in den Figuren 1 bis 8 gezeigten Ausfuhrungsformen sind die Ausnehmungen 18 teilweise so angeordnet, daß sie die Wendelspitze des Knochengewindes durchbrechen. Dadurch werden Zähne oder scharfe Kanten am Knochengewinde gebildet, die beim Einschrauben in den Knochen einen Fräseffekt haben. Für bestimmte Anwendungen ist jedoch ein glattes Einschrauben erwünscht oder erforderlich.
Für derartige Anwendungen ist eine in den Figuren 9 bis 11 gezeigte Abwandlung des rohrformigen Schraubenschafts vorteilhaft. Der rohrförmige Schraubenschaft 113 besteht aus einem zylindrischen Rohr mit einem ersten Ende 114 und einem diesem gegenüberliegenden zweiten Ende 115. Das Rohr weist wie schon bei den Ausfuhrungsformen der Figuren 1 bis 8 an seiner Außenwand einen Knochengewindeabschnitt 116 mit einem Knochengewinde zum Einschrauben in den Knochen auf. Das Knochengewinde ist als selbstschneidendes Gewinde ausgebildet und hat in bekannter Weise Gewindeflanken 117, eine Wendelspitze 118, einen Gewindegrund 119 mit einer Breite B und eine Gewindesteigung P. In wenigstens dem Knochengewindeabschnitt 116 weist die Wandung des rohrformigen Schafts eine Mehrzahl von Ausnehmungen 120 auf mit kreisförmigem Querschnitt auf. Die Ausnehmungen 120 sind so angeordnet, daß ihre Mitte jeweils im Gewindegrund 119 liegt und der Durchmesser D einer jeden Ausnehmung 120 ist kleiner, als die Gewindesteigung P und insbesondere nicht größer als die Breite B des Gewindegrunds, so daß in dem in den Fig. 9 und 10 dargestellten Ausführungsbeispiel die Ausnehmungen 120 vollständig im Gewindegrund 119 liegen und sich nicht in die Flanken 117 erstrecken. Es sind in jedem Gewindegang im Gewindegrund 119 eine Mehrzahl von auf der Schraubenlinie gleichmäßig beabstandeten Ausnehmungen 120 vorgesehen, so daß sich in axialer Richtung gesehen jeweils die Ausnehmungen ei- nes Gewindegangs über den Ausnehmungen des darunterliegenden Gewindegangs befinden.
Wie insbesondere aus Fig. 9 ersichtlich ist, weist der rohrförmige Schaft 113 angrenzend an das erste Ende 115 einen kno- chengewindefreien Abschnitt 121 mit einer glatten Außenwand auf, in der keine Ausnehmungen gebildet sind. Ferner ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel angrenzend an das erste Ende 114 und angrenzend an das zweite Ende 115 des Rohrs ein Innengewindeabschnitt 122 gebildet, der zum Verbinden mit Spitze bzw. Schraubenkopf und Aufnahmeteil dient, wie anhand der vorhergehenden Ausfuhrungsformen beschrieben wurde.
Die in Fig. 11 gezeigte weitere abgewandelte Ausfuhrungsform unterscheidet sich von der in den Figuren 9 und 10 dargestellten Ausfuhrungsform dadurch, daß der Durchmesser D' der Ausnehmung 120' größer ist, als die Breite B des Gewindegrunds 119, so daß sich die Ausnehmungen 120' in die Flanken 117 des Knochengewindes hineinerstrecken, ohne jedoch die Wendelspitze 118 zu durchbrechen. Dadurch ist es möglich, die Ausnehmungen größer zu bilden, um eine bessere Fusionswirkung mit dem Knochen zu erzielen, eine Entstehung von Zähnen mit Fräswirkung beim Einschrauben wird jedoch verhindert, da die Schneidspitze des Gewindes unversehrt bleibt.
In einer weiteren, nicht dargestellten Abwandlung sind alle oder ein Teil der Ausnehmungen 120, 120' an der Außenseite der Wandung mit einer Ansenkung versehen, die eine Oberflächenrauhigkeit bildet, welche ein Ein- bzw. Anwachsen erleichtert. Der Durchmesser dieser Ansenkung in Schraubenachsrichtung ist jedoch kleiner als die Gewindesteigung P, so daß die Wendel- spitze 118 unversehrt ist. In einer weiteren Abwandlung sind die Ausnehmungen oval oder rautenförmig. Entscheidend ist, daß sie im Gewindegrund angeordnet sind und daß ihre Abmessungen so sind, daß die Schneidspitze des Knochengewindes nicht verletzt wird. Es müssen ferner nicht in jedem Gewindegang Ausnehmungen vorgesehen sein.
In einer weiteren Abwandlung erstreckt sich der Knochengewindeabschnitt 116 über die gesamte Länge des Schafts 113. Das Innengewinde 122 kann sich ebenfalls über die gesamte Länge erstrecken. Alternativ kann das Innengewinde 122 auch nur an einem Ende in einem Abschnitt oder gar nicht vorgesehen sein. Die Verbindung mit den weiteren teilen des Verankerungselement erfolgt im Fall, daß kein Innengewinde vorgesehen ist, z.B. über Paßsitz.
In einer in Fig. 12 gezeigten weiteren abgewandelten Ausführungsform des Schafts ist der rohrförmige Schraubenschaft 125 nicht insgesamt zylindrisch ausgebildet, sondern weist einen konischen Knochengewindeabschnitt 126 auf, der sich in Richtung zu dem mit der Spitze zu verbindenden Ende 127 verjüngt. Angrenzend an den konischen Knochengewindeabschnitt 126 erstreckt sich beidseitig jeweils bis zu den gegenüberliegenden Enden 127, 128 jeweils ein zylindrischer Abschnitt 129, 130 mit einem Innengewinde zum Verbinden mit der Spitze an einem Ende bzw. mit einem Kopf oder einem Aufnahmeteil, wie zuvor beschrieben, am anderen Ende.
In einer Abwandlung ist der mit der Spitze zu verbindende zylindrische Abschnitt 129 nicht vorgesehen, sondern das freie Ende des konischen Knochengewindeabschnitts 126 wirkt selbst als Spitze. In der in Fig. 12 gezeigten Ausfuhrungsform sind die Ausnehmungen 120 wie bei der in den Figuren 9 bis 11 gezeigten Aus- führungsform am Gewindegrund vorgesehen. In einer weiteren Abwandlung ist der in den Figuren 1 bis 8 gezeigte rohrförmige Gewindeschaft 13 ebenfalls wenigstens in einem Abschnitt konisch ausgebildet.

Claims

Patentansprüche
1. Verankerungselement mit einer einen Schaft (13) mit einem Knochengewindeabschnitt und einen Kopf (14; 140) aufweisenden Schraube (12) und einem Aufnahmeteil (1) zum Verbinden der Schraube mit einem stabförmigen Element (40) , wobei die Schraube und das Aufnahmeteil polyaxial oder monoaxial miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (13) der Schraube rohr- förmig ausgebildet ist und seine Wandung eine Mehrzahl von Ausnehmungen (18) aufweist.
2. Verankerungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (13) und der Kopf (14; 140) als getrennte Teile ausgebildet sind.
3. Verankerungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (13) an seinem dem Kopf zugewandten Ende
(16) einen Innengewindeabschnitt und der Kopf (140) einen Abschnitt mit einem entsprechenden Außengewinde (143) aufweist derart, daß der Kopf in den Schaft einschraubbar ist.
4. Verankerungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (14) an seinem dem Schaft zugewandten Ende eine Ausnehmung (24) aufweist, in der der Schaft (13) gehalten ist .
5. Verankerungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (14) auf seiner dem Schaft (13) zugewandten Seite einen federnd nachgebenden Rand (25, 26) aufweist.
6. Verankerungselement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (13) angrenzend an sein dem Kopf
(14) zugewandten Ende einen knochengewindefreien Abschnitt (20) aufweist.
7. Verankerungelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der knochengewindefreie Abschnitt (20) im wesentlichen eine glatte Außenfläche aufweist.
8. Verankerungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der knochengewindefreie Abschnitt (20) ein metrisches Außengewinde (28') aufweist, welches mit einem entsprechenden Innengewinde (28) an der Wandung der Ausnehmung (24) zusammenwirkt .
9. Verankerungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der knochengewindefreie Abschnitt (20) eine gewellte Außenfläche (27') aufweist, die mit einer gewellten Wandung
(27) der Ausnehmung (24) zusammenwirkt.
10. Verankerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf einen durchgehenden Kanal aufweist .
11. Verankerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze der Schraube ein separates Element ist, das in einen Innengewindeabschnitt des Schafts einschraubbar ist.
12. Verankerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (1) einen hohlku- gelsegmentförmigen Abschnitt (6) aufweist und der Kopf
(14; 140) entsprechend kugelsegmentförmig ausgebildet ist zum Ermöglichen der polyaxialen Verbindung.
13. Verankerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (70, 70') so ausgebildet ist, daß das stabförmige Element (40, 40') in dem Aufnahmeteil zur Schraubenachse versetzt gehalten ist.
14. Verankerungelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf der Schraube und das Aufnahmeteil (90) einstückig ausgebildet sind, wodurch eine monoaxiale Verbindung besteht.
15. Rohrförmiges Schaftelement zur Verwendung in der Wirbelsäulen- oder in der Unfallchirurgie mit einem Knochengewindeabschnitt (13) und mit in dem Knochengewindeabschnitt vorgesehenen Ausnehmungen (18) in der Wandung, welches an einem Ende (17) zum Aufnehmen einer Spitze ausgebildet ist und welches am gegenüberliegenden Ende (16) ein Mittel (21) zum Ineingriffbringen mit einem Schraubendreher zum Einschrauben des Schaftelements in den Knochen aufweist.
16. Rohrförmiges Schaftelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Ineingriffbringen mit einem Schraubendreher stirnseitige Schlitze (21) sind.
17. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Ausnehmungen (18) in das Knochengewinde derart hineinragt, daß die Wendelspitze durchbrochen ist.
18. Verankerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (120, 120') im Gewindegrund (119) des Knochengewindes angeordnet sind und so bemessen sind, daß die Wendelspitze (118) des Knochengewindes unversehrt ist.
19. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Schaft einen konischen Knochengewindeabschnitt (126) aufweist.
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