AT520098A1

AT520098A1 - Knochenschraube

Info

Publication number: AT520098A1
Application number: ATA258/2017A
Authority: AT
Inventors: Stefan Hunger Ddr
Original assignee: Kepler Univ Gmbh
Priority date: 2017-06-16
Filing date: 2017-06-16
Publication date: 2019-01-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Knochenschraube, umfassend einen Schraubenkopf (1) und einen Schraubenschaft (2) mit Gewinde (3), die dadurch gekennzeichnet ist, dass a) der Schraubenkopf (1) einen Außen-Vierkant- oder -Sechskant-Antrieb (1a) mit Innengewinde ( 1 b) und einen Flansch ( 1 c) aufweist; b) der Schraubenschaft (2) zur Gänze Konusform aufweist und einen gewindefreien Schaftabschnitt (2a) sowie einen mit dem Gewinde (3) versehenen Schaftabschnitt (2b) mit einer Kegelspitze (2c) umfasst; und c) das Gewinde (3) als Grobgewinde ausgeführt ist, dessen Gewindesteigung (S) zur Kegelspitze (2c) hin zunimmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Knochenschraube, im Speziellen eine Knochenschraube zur Fixierung eines Distraktors für die Distraktionsosteogenese.

STAND DER TECHNIK

Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Knochenschrauben für die verschiedensten spezifischen Einsatzzwecke und -orte im menschlichen oder tierischen Körper bekannt. Auch auf dem Gebiet der Kieferchirurgie und -Orthopädie sind einige Ausführungsformen von Knochenschrauben bekannt, z.B. aus CN 103536370 A, WO 2009/ 071492 A2, WO 2009/150175 A1, WO 2007/125561 A1, DE 10 2012 014 527 A1 sowie aus DE 10 2010 055 433 A1, wo Schrauben zur Verwendung bei kieferorthopädischer Kallusdistraktion im Rahmen einer Distraktionsosteogenese offenbart werden. Für den spezifischen Zweck der Gaumennahterweiterung zur Behandlung eines Schmalkiefers am Ende der Wachstumsphase mittels Distraktionsosteogenese unter Verwendung spezieller Distraktoren sind all diese bekannten Ausführungsformen von Knochenschrauben aber nicht oder nur bedingt geeignet. Bei einer solchen Behandlung wird ein eine Erweiterungsspindel (Hydraxschraube, Dehnschraube) umfassender Distraktor zur transversalen Erweiterung des Oberkiefers mittels mehrerer Schrauben, in der Regel jeweils zwei auf beiden Seiten, am Oberkiefer fixiert, wonach mittels der Erweiterungsspindel das rechte und das linke Kiefersegment transversal voneinander entfernt werden. Infolge dessen kommt es entweder zum Zerreißen der mittleren Gaumennaht, oder Letztere wird zuvor durch einen kieferchirurgischen Eingriff geschwächt. Durch Osteogenese wächst der durch die Erweiterung gebildete Spalt allmählich wieder zusammen, was durch fortwährende Verlängerung der Spindel, z.B. ein- oder zweimal pro Tag, verzögert wird, um schließlich das gewünschte Ausmaß der Gaumennahterweiterung zu erreichen und den Distraktor wieder entfernen zu können.

Bei derartigen chirurgischen Eingriffen treten allerdings immer wieder Probleme aufgrund von unzureichender Kraftübertragung mittels der zur Befestigung der Distraktoren verwendeten Knochenschrauben durch die Mundschleimhaut auf den Oberkiefer sowie von übermäßigen Verletzungen der Schleimhaut, des Knochens und/oder der

Zahnwurzeln der Dysgnathiepatienten während der Gaumennahterweiterung bzw. bei der Entfernung des Distraktors im Anschluss an die Behandlung auf. Beispielsweise werden die Schrauben häufig von der Schleimhaut umwachsen. Dazu kommt, dass die Schrauben zwar nur temporär im Kieferknochen verbleiben sollen, aber unmittelbar nach der Verankerung darin bereits hohen Belastungen standhalten müssen.

Die vorliegende Erfindung hatte daher zum Ziel, diese Probleme zumindest teilweise zu beheben oder abzuschwächen.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Dieses Ziel erreicht die Erfindung durch Bereitstellung einer Knochenschraube, umfassend einen Schraubenkopf und einen Schraubenschaft mit Gewinde, die dadurch gekennzeichnet ist, dass a) der Schraubenkopf einen Außen-Vierkant- oder -Sechskant-Antrieb mit Innengewinde und einen Flansch aufweist; b) der Schraubenschaft zur Gänze Konusform aufweist und einen gewindefreien Schaftabschnitt sowie einen mit dem Gewinde versehenen Schaftabschnitt mit einer Kegelspitze umfasst; und c) das Gewinde als Grobgewinde ausgeführt ist, dessen Gewindesteigung zur Kegelspitze hin zunimmt.

Mittels solcher erfindungsgemäß ausgeführter Knochenschrauben werden speziell bei Verwendung der Schrauben für die Distraktionsosteogenese mehrere der oben genannten Probleme des Standes der Technik gelöst:

Der Außen-Vierkant- oder -Sechskant-Antrieb der Knochenschraube der vorliegenden Erfindung stabilisiert selbige während der Verankerung im Kieferknochen, da sie mit einem Rohrsteckschlüssel unter geradlinigem Kraftaufwand in in den Knochen eingeschraubt werden kann. Ausführungsformen mit ungeradzahligen Antrieben, wie z.B. Dreikant- oder Fünfkant-Antriebe, sind zwar ebenfalls denkbar, wenn auch gemäß vorliegender Erfindung nicht erwünscht, da diese unüblich und passende Schraubenschlüssel und sonstige Werkzeuge nicht allgemein verfügbar sind.

Das Innengewinde ermöglicht das Einschrauben einer mit einem unterschiedlichen Antrieb, z.B. Innen-Vier- oder-Sechskant-Antrieb, ausgestatteten komplementären Innenschraube, was für Flexibilität bei der Anwendung sorgt.

Der Flansch begrenzt einerseits die Eindringtiefe der Schraube, so dass diese nicht unerwünscht tief in den Knochen eingeführt werden kann, was ansonsten aufgrund der üblicherweise sehr kleinen Dimensionen der Schrauben bei Verwendung für die Distraktionsosteogenese leicht passieren könnte. Andererseits verhindert er wirksam ein Umwachsen des Antriebs durch die Mundschleimhaut.

Durch die Konusform wird das Knochenmaterial des Kieferknochens nach außen verdrängt, was eine Verdichtung des Knochens bewirkt und zur besseren Stabilität beiträgt.

Der gewindefreie Schaftabschnitt erleichtert die Entfernung der Schraube aus dem Kieferknochen am Ende der Behandlung, da einem Verwachsen der Schraube mit der Mundschleimheut entgegengewirkt wird.

Die Kegelspitze ermöglicht eine möglichst verletzungsarme Durchdringung der Schleimhaut, erleichtert den Eintritt der Schraube in den Kieferknochen und verringert den für das Einschrauben erforderlichen Kraftaufwand.

Und das Grobgewinde mit zur Kegelspitze hin zunehmender Gewindesteigung erleichtert und beschleunigt die Verankerung der Schraube im Kieferknochen und sorgt für einen festen Halt unmittelbar danach. Das Grobgewinde ist zudem vorzugsweise selbstschneidend, d.h. es formt sein Gegengewinde beim Einschrauben in den Kieferknochen spanlos selbst, was für Formschlüssigkeit und eine stabilere Verankerung sorgt und die Kraftübertragung auf den Oberkiefer verbessert.

In bevorzugten Ausführungsformen ist die Oberfläche zumindest des gewindefreien Schaftabschnitts eine polierte Oberfläche, um beim Einschrauben in den Kieferknochen die Mundschleimhaut möglichst wenig zu verletzen und einem Verwachsen damit noch besser entgegenzuwirken.

Weiters nimmt die Gewindesteigung zur Kegelspitze hin vorzugsweise kontinuierlich zu, was das Einschrauben in den Kieferknochen gegenüber Ausführungsformen mit abrupt wechselnder Steigung vereinfacht.

Das Längenverhältnis zwischen dem gewindefreien Schaftabschnitt und dem mit Gewinde versehenen Schaftabschnitt liegt in bevorzugten Ausführungsformen im Bereich von etwa 1:1,5 bis etwa 1:3, vorzugsweise bei etwa 1:2, was gleichzeitig eine ausreichende Eindringtiefe der Schraube in den Kieferknochen gewährleistet, Verwachsen derselben mit der Schleimhaut verhindert und den Schraubenkopf in einem ausreichenden Abstand vom Knochen hält, um die Knochenschraube am Ende der Behandlung möglichst einfach wieder aus dem Mundraum entfernen zu können.

Das Material der erfindungsgemäßen Knochenschraube ist nicht speziell eingeschränkt und kann aus sämtlichen üblicherweise verwendeten Materialien ausgewählt werden. Vorzugsweise ist sie aus Titan oder chirurgischem Stahl gefertigt, wie dies im medizinischen Bereich gang und gäbe ist.

In einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Distraktor für die Distraktionsosteogenese bereit, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er zu seiner Fixierung am Kieferknochen eine oder mehrere Knochenschrauben gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung umfasst.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand eines nichteinschränkenden Beispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben, die Folgendes darstellen.

Fig. 1 ist eine isometrische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Knochenschraube der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 2a-2d zeigen verschiedene Ansichten der Knochenschraube aus Fig. 1.

Die Fig. 3a-3d zeigen verschiedene Ansichten einer zum Innengewinde der Knochenschraube aus Fig. 1 komplementären Innenschraube.

Und die Fig. 4a-4d zeigen verschiedene Ansichten der Kombination aus der Knochenschraube aus Fig. 1 und der Innenschraube aus Fig. 3.

BEISPIEL

In den beiliegenden Figuren sind spezielle bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Knochenschraube dargestellt. Dabei ist Fig. 1 eine isometrische Ansicht einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Schraube, die wie üblich aus einem Schraubenkopf 1 und einem Schraubenschaft 2 mit Gewinde 3 besteht. Es ist zu erkennen, dass der Schraubenkopf 1 gemäß vorliegender Erfindung einen Außen-Sechskant-Antrieb 1a mit Innengewinde 1b und einen Flansch 1c aufweist, wobei der Schraubenschaft 2 zur Gänze, d.h. vom Flansch 1c bis zur Spitze, Konusform aufweist, wobei unmittelbar unterhalb des Flanschs 1c ein gewindefreier Schaftabschnitt 2a folgt, der in Verwendung in Kontakt mit der Mundschleimhaut stehen soll, worauf ein mit dem Gewinde 3 versehener Schaftabschnitt 2b mit einer Kegelspitze 2c folgt. Das Gewinde 3 ist erfindungsgemäß als Grobgewinde und vorzugsweise selbstschneidend ausgeführt, und die Gewindesteigung S nimmt zur Kegelspitze 2c hin kontinuierlich zu, was das Einschrauben in den Kieferknochen erleichtert.

Die Oberfläche zumindest des gewindefreien Schaftabschnitts 2a ist vorzugsweise eine polierte Oberfläche, noch bevorzugter allerdings auch zumindest die untere Oberfläche des Flanschs 1c, um Verletzungen der Mundschleimhaut entgegenzuwirken.

Das Längenverhältnis zwischen dem gewindefreien Schaftabschnitt 2a und dem mit Gewinde versehenen Schaftabschnitt 2b liegt gemäß vorliegender Erfindung vorzugsweise im Bereich von etwa 1:1,5 bis etwa 1:3, insbesondere im Bereich von etwa 1:2, um für einen stabilen Sitz im Kieferknochen und gute Zugänglichkeit des Schraubenkopfs während ihrer Verankerung, aber bei ihrer abschließenden Wiederentfernung zu sorgen.

In Fig. 2 sind mehrere Ansichten der erfindungsgemäßen Knochenschraube aus Fig. 1 unter Angabe konkreter, beispielhafter Maße dargestellt, wobei Fig. 2a eine verkleinerte Version der Ansicht aus Fig. 1 ist, Fig. 2b eine Seitenansicht ist, Fig. 2c eine Längsquerschnittsansicht durch die Ebene A-A aus Fig. 2b ist und Fig. 2d eine Draufsicht auf die Schraube ist.

Die Fig. 3a bis 3d sind ähnliche Darstellungen wie jene in Fig. 2, allerdings ist hier nicht die erfindungsgemäße Knochenschraube, sondern eine komplementäre Innenschraube 4 zum Einschrauben in das Innengewinde 1b der Knochenschraube zu sehen. Diese umfasst einen Flachkopf 4a mit einem anderen Antrieb als die Knochenschraube selbst, hier als Innen-Sechskant-Antrieb dargestellt, was für Flexibilität bei der Anwendung sorgt. Wird eine solche Innenschraube 4 in das Innengewinde 1b der Knochenschraube eingeschraubt, kann die gemeinsame Verankerung der Schraubenkombination im Kieferknochen mittels eines Inbusschlüssels erfolgen, was in manchen Fällen Vorteile gegenüber einem Rohrsteck- oder vergleichbaren Schlüssel haben kann. Außerdem ist auf diese Weise die Gesamtlänge der Schraubenkombination variierbar, was ebenfalls die Flexibilität bei der Anwendung erhöht.

Die in Fig. 3 gezeigten Maße der Schraube 4 sind auf jene der Knochenschraube in Fig. 2 abgestimmt, was unter anderem bedeutet, dass der Durchmesser des Schraubenkopfs 4a jenem des Flanschs 1c entspricht.

In Fig. 4 ist schließlich in vier ähnlichen Ansichten wie in den Fig. 2 und 3 die erwähnte Kombination der beiden miteinander verschraubten Ausführungsformen aus Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt. Zusätzlich ist eine Hülse 5 zwischen dem Schraubenkopf 4a und dem Flansch 1c und somit rund um den Außen-Sechskant-Antrieb 1a der erfindungsgemäßen Knochenschraube vorgesehen. Diese Hülse weist denselben Außendurchmesser wie der Schraubenkopf 4a und der Flansch 1c auf, so dass diese drei Komponenten fluchtend aufeinander angeordnet sind. Diese Kombination fühlt sich für den jeweiligen Dysgnathiepatienten im Mundraum angenehmer an und verhindert zudem, dass sich z.B. Speisereste oderdergleichen zwischen Schraubenkopf 4a und Flansch 1c ansammeln. Darüber hinaus vereinfacht die Hülse 5 das spätere Trennen der beiden Schrauben.

Ein Distraktor für die Distraktionsosteogenese gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann zu seiner Fixierung am Kieferknochen eine beliebige Anzahl an Knochenschrauben gemäß dem ersten Aspekt und/oder eine beliebige Anzahl an

Kombinationen derselben mit der Innenschraube 4 und gegebenenfalls auch einer Hülse 5 umfassen. Vorzugsweise sind jedoch alle zur Verankerung im Kieferknochen verwendeten Schrauben entweder erfindungsgemäße Knochenschrauben oder Kombinationen derselben mit jeweils einer Innenschraube 4 und gegebenenfalls einer Hülse 5.

Die in der erfindungsgemäßen Knochenschraube vereinte Kombination von Merkmalen erweitert somit den Stand der Technik um speziell auf die Anforderungen bei Gaumennahterweiterungen zur Behandlung von Schmalkiefern abgestimmte Ausführungsformen, die die Behandlung derartiger transversaler Dysgnathien deutlich verbessern werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Knochenschraube, umfassend einen Schraubenkopf (1) und einen Schraubenschaft (2) mit Gewinde (3), dadurch gekennzeichnet, dass a) der Schraubenkopf (1) einen Außen-Vierkant- oder -Sechskant-Antrieb (1a) mit Innengewinde (1b) und einen Flansch (1c) aufweist; b) der Schraubenschaft (2) zur Gänze Konusform aufweist und einen gewindefreien Schaftabschnitt (2a) sowie einen mit dem Gewinde (3) versehenen Schaftabschnitt (2b) mit einer Kegelspitze (2c) umfasst; und c) das Gewinde (3) als Grobgewinde ausgeführt ist, dessen Gewindesteigung (S) zur Kegelspitze (2c) hin zunimmt.
2. Knochenschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche zumindest des gewindefreien Schaftabschnitts (2a) eine polierte Oberfläche ist.
3. Knochenschraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Grobgewinde (3) selbstschneidend ist.
4. Knochenschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindesteigung (S) zur Kegelspitze (2c) hin kontinuierlich zunimmt.
5. Knochenschraube nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Längenverhältnis zwischen dem gewindefreien Schaftabschnitt (2a) und dem mit Gewinde versehenen Schaftabschnitt (2b) im Bereich von etwa 1:1,5 bis etwa 1:3 liegt
6. Knochenschraube nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Längenverhältnis etwa 1:2 beträgt.
7. Knochenschraube nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Titan oder chirurgischem Stahl gefertigt ist.
8. Distraktor für die Distraktionsosteogenese, dadurch gekennzeichnet, dass er zu seiner Fixierung am Kieferknochen eine oder mehrere Knochenschrauben nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst.