DE102004027881A1

DE102004027881A1 - Knochenschraube und Osteosynthesevorrichtung

Info

Publication number: DE102004027881A1
Application number: DE102004027881A
Authority: DE
Inventors: Jörg Dipl.-Ing. Schumacher
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2024-05-29
Also published as: DE102004027881B4; US20050273101A1; US7717942B2

Abstract

Um auch bei Knochenschrauben mit einem besonders kleinen Kopf einen sicheren Halt der Knochenschraube in einem Knochen sicherzustellen, wird eine Knochenschraube vorgeschlagen mit einem eine Längsachse definierenden, mit einem Schraubenkörperaußengewinde versehenen und ein proximales und ein distales Ende aufweisenden Schraubenkröper, mit einem am proximalen Ende angeordneten Kupplungselement zum lösbaren Verbinden des Schraubenkörpers mit einem eine Kupplungsdurchbrechung aufweisenden, im wesentlichen als U-förmiger Gabelkopf ausgebildeten Schraubenkopf, wobei ein Rand der Kupplungsdurchbrechung einen axialen Anschlag für das Kupplungselement bildet zum Begrenzen einer Bewegung des Kupplungselements relativ zum Schraubenkopf in distaler Richtung, wobei ein maximaler Außendurchmesser des Schraubenkörpers größer als ein Innendurchmesser der Kupplungsdurchbrechung ist, wobei der Schraubenkörper mindestens ein erstes und ein zweites Schraubenkörperteil umfaßt. Ferner werden eine Osteosynthesevorrichtung mit sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Knochenschraube vorgeschlagen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Knochenschraube zum Einschrauben in einen Knochen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Osteosynthesevorrichtung zum Fixieren von mindestens zwei Knochenteilen relativ zueinander in einer Fixierstellung, umfassend mindestens zwei Knochenschrauben und ein an mindestens zwei der mindestens zwei Knochenschrauben festlegbares Trägerelement. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Knochenschraube.

Bekannte Osteosynthesevorrichtungen umfassen Knochenschrauben, die üblicherweise einen Schraubenkopf tragen, an welchem ein Trägerelement festlegbar ist. Derartige Osteosynthesevorrichtungen werden beispielsweise verwendet, um zwei Wirbel einer menschlichen Wirbelsäule relativ zueinander festzulegen, sei es weil ein benachbarter Wirbel beschädigt oder weil eine die beiden Wirbel verbindende Bandscheibe geschädigt ist. Um einen möglichst guten Halt der Knochenschraube im Knochen sicherzustellen, werden vorzugsweise Knochenschrauben mit einem möglichst großen Außengewindedurchmesser eingesetzt.

Bekannt sind ferner Knochenschrauben, die einen relativ zum Schraubenkörper der Knochenschraube beweglichen Schraubenkopf aufweisen. Dieser kann beispielsweise polyaxial verschwenkbar sein. In diesem Fall kann die Knochenschraube nicht einstückig hergestellt werden, sondern ist aus im wesentlichen zwei Teilen aufgebaut, nämlich dem Schraubenkörper und dem Schraubenkopf. Zum Verbinden der beiden Teile wird bei bekannten Knochenschrauben der Schraubenkörper durch eine Durchbrechung des Schraubenkopfes hindurchgesteckt. Folglich wird ein maximaler Außendurchmesser des Schraubenkörpers durch den Innendurchmesser der Durchbrechung vorgegeben.

Da der Schraubenkopf in der Regel aus dem Knochen hervorsteht, ist es wünschenswert, besonders kleine Schraubenköpfe vorzusehen. Allerdings läßt sich die Größe der mit den Schraubenköpfen zu verbindenden Schraubkörper nur bedingt verkleinern, da sonst kein sicherer Halt des Schraubenkörpers im Knochen gewährleistet werden kann.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Knochenschraube mit einem Schraubenkörper und einem Schraubenkopf, eine Osteosynthesevorrichtung der eingangs beschriebenen Art und ein Verfahren zur Herstellung einer Knochenschraube so zu verbessern, daß auch bei besonders kleinen Schraubenköpfen ein sicherer Halt des Schraubenkörpers im Knochen gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Knochenschraube gelöst, mit einem eine Längsachse definierenden, mit einem Schraubenkörperaußengewinde versehenen und ein proximales und ein distales Ende aufweisenden Schraubenkörper, mit einem am proximalen Ende angeordneten Kupplungselement zum lösbaren Verbinden des Schraubenkörpers mit einem eine Kupplungsdurchbrechung aufweisenden, im wesentlichen als U-förmiger Gabelkopf ausgebildeten Schraubenkopf, wobei ein Rand der Kupplungsdurchbrechung einen axialen Anschlag für das Kupplungselement bildet zum Begrenzen einer Bewegung des Kupplungselements relativ zum Schraubenkopf in distaler Richtung, wobei ein maximaler Außendurchmesser des Schraubenkörpers größer als ein Innendurchmesser der Kupplungsdurchbrechung ist, wobei der Schraubenkörper mindestens eine erstes und zweites Schraubenkörperteil umfaßt, die lösbar miteinander verbindbar sind, wobei das Kupplungselement an einem proximalen Ende des ersten Schraubenkörperteils angeordnet ist und das zweite Schraubenkörperteil das Außengewinde des Schraubenkörpers trägt, wobei das erste Schraubenkörperteil ein erstes Verbindungselement zum lösbaren Verbinden mit einem zweiten, am zweiten Schraubenkörperteil angeordneten Verbindungselement aufweist und wobei das erste Schraubenkörperteil ein distales, durch die Kupplungsdurchbrechung in distaler Richtung einführbares Ende aufweist, welches das erste Verbindungselement umfaßt.

Die erfindungsgemäße Knochenschraube gestattet es, einen Schraubenkörper in beliebiger Größe auszubilden, der in jedem Fall einen sicheren Halt im Knochen gewährleistet. Unabhängig von der Gestaltung des Schraubenkörpers kann der Schraubenkopf ausgebildet werden. Dies bedeutet, daß die Kupplungsdurchbrechung des Schraubenkopfes insbesondere einen Innendurchmesser aufweisen kann, welcher kleiner ist als eine maximaler Außendurchmesser des mit einem Außengewinde versehenen Schraubenkörpers. Dadurch, daß der Schraubenkörper mindestens zweiteilig aufgebaut ist, muß somit nur sichergestellt werden, daß einer der beiden Schraubenkörperteile mit seinem distalen Ende durch die Kupplungsdurchbrechung einführbar ist. Zum Zusammenbauen läßt sich dann das erste Schraubenkörperteil mit seinem distalen Ende durch die Kupplungsdurchbrechung hindurchführen, bis das am ersten Schraubenkörperteil angeordnete Kupplungselement an dem einen axialen Anschlag bildenden Rand der Kupplungsdurchbrechung anschlägt. In einem nächsten Schritt können nun die beiden Schraubenkörperteile miteinander verbunden werden. Dies hat ferner den Vorzug, daß insbesondere bei Schraubenkörpern, deren maximaler Außendurchmesser größer ist als der Innen durchmesser der Kupplungsdurchbrechung, eine Bewegung des Schraubenkörpers relativ zum Schraubenkopf in proximaler Richtung ebenfalls begrenzt wird. Nach dem Verbinden der beiden Schraubenkörperteile in der beschrieben Weise ist ferner sichergestellt, daß sich der Schraubenkopf nicht unbeabsichtigt vom Schraubenkörper löst. Dadurch wird ferner die Handhabbarkeit während eines chirurgischen Eingriffs wesentlich verbessert.

Vorteilhaft ist es, wenn der Schraubenkopf und das Kupplungselement in einer Verbindungsstellung, in welcher der Schraubenkopf mit dem Schraubenkörper verbunden ist, gelenkig miteinander verbunden sind. Auf diese Weise läßt sich der Schraubenkopf relativ zum Schraubenkörper in gewünschter Weise ausrichten, insbesondere können Längsachsen von Schraubenkopf und Schraubenkörper in gewünschter Weise relativ zueinander ausgerichtet werden. Dies ist besonders hilfreich, wenn in den Gabelkopf ein Trägerelement einer Osteosynthesevorrichtung eingelegt und fixiert werden soll. Der Schraubenkörper kann dann so in den Knochen eingeschraubt werden das er optimal hält und anschließend kann der Schraubenkopf relativ zum Schraubenkörper so eingestellt werden, daß das Trägerelement in gewünschter Weise ausgerichtet werden kann.

Eine polyaxiale Einstellbarkeit ergibt sich in vorteilhafter Weise dann, wenn das Kupplungselement kugelig ausgebildet ist. Ferner können auch die am Kupplungselement anliegenden Abschnitte oder Bereiche des Schraubenkopfs korrespondierend zum kugeligen Kupplungselement ausgebildet sein, um eine kugelgelenkige Verbindung auszubilden.

Grundsätzlich wäre es denkbar, die beiden Schraubenkörperteile mittels einer Bajonettverbindung miteinander zu verbinden. Besonders günstig ist es jedoch, wenn das eine Verbindungselement ein Innengewinde aufweist, wenn das andere Verbindungselement ein zum Innengewinde korrespondierendes Außengewinde aufweist und wenn das Innengewinde und das Außengewinde koaxial zur Längsachse des Schraubenkörpers angeordnet sind. Diese Ausgestaltung gestattet es, die Knochenschraube auch durch einen minimal invasiven Operationszugang in einem menschlichen oder tierischen Körper zu verankern. Beispielsweise kann das zweite Schraubenkörperteil, welcher das Außengewinde des Schraubenkörpers trägt, in den Knochen eingeschraubt werden. Dann läßt sich das erste Schraubenkörperteil zusammen mit dem Schraubenkopf mit dem zweiten Schraubenkörperteil auf einfache Weise verschrauben.

Eine besonders sichere Verbindung der beiden Schraubenkörperteile ergibt sich, wenn das Innengewinde und das Außengewinde Feingewinde sind.

Um das Durchrutschen des Kupplungselements durch die Kupplungsdurchbrechung zu verhindern, ist es vorteilhaft, wenn die Kupplungsdurchbrechung einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner als ein Außendurchmesser des Kupplungselements ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, das der Gabelkopf eine Verbindungselementaufnahme aufweist, welche von zwei in proximaler Richtung abstehenden Schenkeln begrenzt wird, und daß in die Verbindungselementaufnahme ein Trägerelement einer Osteosynthesevorrichtung zum Verbinden zweier Knochenschrauben einlegbar und in der Verbindungselementaufnahme festlegbar ist. Eine derartige Ausgestaltung erleichtert das Einlegen des Trägerelements in die Verbindungselementaufnahme. Zudem wird eine Bewegung des Trägerelements relativ zum Schraubenkopf quer zu einer von der Schraubenkopflängsachse vorgegebenen Richtung vermieden.

Zum Einlegen des Trägerelements in den Gabelkopf ist es günstig, wenn die beiden Schenkel des Gabelkopfes möglichst lang sind. Dies steht jedoch im Widerspruch mit dem Wunsch, einen möglichst kleinen Schraubenkopf auszubilden. Daher ist es vorteilhaft, wenn mindestens einer der beiden Schenkel des Gabelkopfes eine Sollbruchstelle aufweist. Die Sollbruchstelle, die beispielsweise in Form einer in radialer Richtung geöffneten Nut ausgebildet sein kann, gestattet es, den Schenkel nach Festlegen des Trägerelements am Gabelkopf auf definierte Weise zu verkleinern, und zwar beispielsweise durch Abrechen des Schenkels des Gabelkopfes an der Sollbruchstelle. Zu diesem Zweck kann auch ein spezielles Instrument vorgesehen sein.

Ein besonders einfacher Aufbau des Gabelkopfes ergibt sich, wenn dieser aus einer langgestreckten Gabelkopfhülse geformt ist, welche ausgehend von ihrem proximalen Ende mit zwei diametral gegenüberliegenden, die Verbindungselementaufnahme bildenden Schlitzen versehen ist, so daß ein distales Ende des Gabelkopfes in Form eines die Kupplungsdurchbrechung umfassenden ringförmigen Hülsenabschnitts ausgebildet ist. Ein solcher Schraubenkopf, der auch als Tulpenkopf bezeichnet wird, stellt sicher, daß der Schraubenkopf nicht vom Kupplungselement gelöst werden kann, sofern ein Außendurchmes ser des Kupplungselements größer als ein Innendurchmesser der Kupplungsdurchbrechung ist.

Vorteilhaft ist es, wenn mindestens ein Fixiermittel vorgesehen ist zum Festlegen des Trägerelements in der Verbindungselementaufnahme. Mit dem mindestens einen Fixiermittel läßt sich das Trägerelement, welches in einer Anlegestellung relativ zum Schraubenkopf bewegbar ist, am Schraubenkopf unbeweglich festlegen.

Besonders einfach läßt sich das Fixiermittel am Schraubenkopf festlegen, wenn das Fixiermittel mit dem Schraubenkopf verschraubbar ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Gabelkopf ein Gabelkopfgewinde aufweist und daß das Fixiermittel ein zum Gabelkopfgewinde korrespondierendes Fixiermittelgewinde aufweist.

Besonders günstig ist es, wenn das Fixiermittelgewinde ein Innengewinde und das Gabelkopfgewinde ein Außengewinde ist. Beispielsweise kann das Fixiermittel ein mit einem Innengewinde versehener Schraubring sein, welcher einerseits geeignet ist, daß Trägerelement in der Verbindungselementaufnahme zu fixieren, andererseits auch die Stabilität der in proximaler Richtung abstehenden Schenkel zu erhöhen, denn er verhindert ein Ausschwenken der Schenkel radial nach außen.

Um den Schraubenkopf mit Fixiermittel insgesamt möglichst klein zu gestalten, ist es vorteilhaft, wenn das Fixiermittelgewinde ein Außengewinde und das Gabelkopfgewinde ein Innengewinde ist. Das Fixiermittel läßt sich so quasi im Schraubenkopf versenken.

Besonders einfach wird der Aufbau der Knochenschraube, wenn das Fixiermittelgewinde und das Gabelkopfgewinde koaxial zu einer Schraubenkopflängsachse ausgebildet sind.

Damit die beiden Schraubenkörperteile auf einfache Weise miteinander verbunden werden können, ist es günstig, wenn das erste Schraubenkörperteil eine erste Werkzeugelementaufnahme trägt für ein Werkzeug des ersten Schraubenkörperteils mit dem zweiten Schraubenkörperteil. Beispielsweise kann das zweite Schraubenkörperteil direkt in den Knochen eingeschraubt und dann das erste Schraubenkörperteil mit einem in die erste Werkzeugelementaufnahme eingeführten Werkzeug mit dem zweiten Schraubenkörperteil verbunden werden kann.

Besonders leicht zugänglich ist die erste Werkzeugelementaufnahme, wenn diese in proximaler Richtung weisend am Kupplungselement angeordnet ist. Dies gestattet es, das erste Schraubenkörperteil durch einen minimal invasiven Zugang in den Körper einen Patienten einzuführen und mit dem zweiten Schraubenkörperteil zu verbinden.

Grundsätzlich gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Werkzeugelementaufnahme auszubilden. Günstigerweise ist die erste Werkzeugelementaufnahme jedoch in Form eines Schlitzes oder eines Innen- oder Außenmehrkants ausgebildet.

Vorteilhafterweise trägt das Schraubenkörperteil eine zweite Werkzeugelementaufnahme für ein Einschraubwerkzeug zum Einschrauben des zweiten Schraubenkörperteils in den Knochen. Mit der zweiten Werkzeugelementaufnahme kann das zweite Schraubenkörperteil unabhängig vom ersten Schraubenkörperteil im Knochen verankert werden. Ferner läßt sich das zweite Schraubenkörperteil dadurch auch wieder auf einfache Weise aus dem Knochen lösen, falls sich die Verbindung der beiden Schraubenkörperteile gelöst hat und der Schraubenkörper insgesamt nicht mittels der ersten Werkzeugelementaufnahme aus dem Knochen entfernt werden kann. Insbesondere ist es günstig, die Werkzeugelementaufnahme koaxial zur Längsachse des Schraubenkörpers und in proximaler Richtung weisend anzuordnen.

Um einen möglichst kompakten Aufbau der Knochenschraube zu erreichen, ist die zweite Werkzeugelementaufnahme benachbart dem am zweiten Werkzeugelement angeordneten Verbindungselement vorgesehen. Beispielsweise kann das Verbindungselement eine mit einem Innengewinde versehene Sacklochbohrung sein, wobei dann die Werkzeugelementaufnahme entweder proximalseitig oder distalseitig des Gewindeabschnitts der Sacklochbohrung geformt sein kann.

Grundsätzlich wäre es möglich, die Knochenschraube so auszubilden, daß das Trägerelement mittels eines Fixierelements direkt gegen das am Schraubenkörper angeordnete Kupplungselement gespannt wird. Um jedoch eine mög lichst gute Anpassung an die Form des Kupplungselements zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn ein am Gabelkopf beweglich gelagerter Klemmkörper vorgesehen ist und wenn der Klemmkörper gegen das Kupplungselement spannbar ist. Die Krafteinleitung zur Fixierung des Trägerelements erfolgt dann ausgehend vom Fixierelement über das Trägerelement zum Klemmkörper und dann auf das Kupplungselement. Dabei ist es insbesondere möglich, den Klemmkörper korrespondierend zum Kupplungselement zu formen, so daß ein möglichst großer Flächenkontakt zwischen dem Klemmkörper und dem Kupplungselement erreicht wird.

Günstig ist es, wenn eine Sicherungsvorrichtung vorgesehen ist zum lösbaren Verbinden des Klemmkörpers mit dem Schraubenkopf. So kann beispielsweise ein sehr kleiner Klemmkörper auf sichere Weise am Schraubenkopf angeordnet werden. Die Sicherungsvorrichtung kann beispielsweise eine Schnapp- oder Rastverbindung umfassen, mittels welcher der Klemmkörper lösbar mit dem Schraubenkopf verbindbar ist.

Damit die Knochenschraube in Verbindung mit einer Osteosynthesevorrichtung in vorteilhafter Weise kombiniert werden kann, ist es günstig, wenn ein Trägerelement einer Osteosynthesevorrichtung zum Verbinden zweier Knochenschrauben in die Verbindungselementaufnahme einlegbar und zwischen dem Fixierelement und dem Klemmkörper klemmend festlegbar ist.

Ein besonders einfacher Aufbau der Knochenschraube ergibt sich, wenn das Trägerelement stabförmig ausgebildet ist. Die Verbindungselementaufnahme kann dann korrespondierend zur äußeren Form des Trägerelements ausgebildet sein.

Um eine definierte Verbindung der beiden Schraubenkörperteile miteinander zu gewährleisten, ist es günstig, wenn das erste Schraubenkörperteil einen Anschlag aufweist, an welchem das zweite Schraubenkörperteil anschlägt, wenn die beiden Schraubenkörperteile miteinander verbunden sind.

Besonders einfach herzustellen wird die Knochenschraube, wenn der Anschlag in Form eines radial abstehenden Ringflansches ausgebildet ist.

Um die Stabilität des Schraubenkörpers der Knochenschraube insgesamt zu erhöhen, ist es günstig, wenn ein Abstand des distalen Endes des ersten Schraubenkörperteils vom Anschlag höchstens dem 0,4-fachen einer Gesamtlänge des zweiten Schraubenkörperteils entspricht. Für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann dies insbesondere bedeuten, daß beispielsweise der zweite Schraubenkörperteil eine mit einem Innengewinde versehene Aufnahme aufweist, die das zweite Verbindungselement bildet, und deren Länge in etwa dem 0,4-fachen der Gesamtlänge des zweiten Schraubenkörperteils entspricht. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß in etwa 60 Prozent der Gesamtlänge des zweiten Schraubenkörperteils massiv ausgebildet sein können. Grundsätzlich wäre es aber auch denkbar, den Schraubenkörper mit einem zentralen Durchgangskanal zu versehen.

Günstigerweise kann vorgesehen sein, daß der Schraubenkopf eine Schraubenkopflängsachse definiert und daß eine Symmetrieebene der Verbindungse lementaufnahme die Schraubenkopflängsachse enthält. Durch diesen symmetrischen Aufbau des Schraubenkopfes wird die Herstellung desselben wesentlich vereinfacht. Des weiteren können auf die Knochenschraube wirkende Kräfte optimal aufgenommen werden.

Die Stabilität der Knochenschraube und Ihre Einführbarkeit in einen Knochen wird zusätzlich erhöht, wenn der Schraubenkörper einen Kern aufweist, der mindestens einen zylindrischen und zwei konische Abschnitte aufweist. Vorzugsweise verjüngen sich die konischen Abschnitte in Richtung auf das distale Ende des Schraubenkörpers.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß sich ein erster konischer Abschnitt des Kerns an das proximale Ende des Schraubenkörpers anschließt, daß der erste konische Abschnitt in einen zweiten konischen Abschnitt übergeht, daß der zweite konische Abschnitt in einen zylindrischen Abschnitt übergeht und daß der zylindrische Abschnitt in eine Schraubenkörperspitze übergeht. Vorzugsweise verjüngen sich alle konischen Abschnitte in Richtung auf das distale Ende des Schraubenkörpers hin.

Zur Erhöhung der Stabilität des Schraubenkörpers kann günstigerweise vorgesehen sein, daß das erste und das zweite Verbindungselement einen Durchmesser aufweisen, welcher höchstens dem 0,7-fachen des mittleren Durchmessers eines Kern des Schraubenkörpers in einem Abschnitt des Schraubenkörpers entspricht, in welchem eines der beiden Verbindungselemente vorgesehen ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß insbesondere bei einer Ausführungsform, bei der das Verbindungselement in Form einer zur Längs achse des Schraubenkörpers koaxialen Ausnehmung besteht, eine Wandstärke des Schraubenkörpers eine Mindestdicke aufweist.

Zur Erhöhung des Halts der Knochenschraube in einem Knochen kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, daß ein Außendurchmesser des Außengewindes des Schraubenkörpers über mindestens die Hälfte der Länge des Schraubenkörpers konstant ist. Insbesondere bei einem sich konisch verjüngenden Kern bedeutet dies, daß die Höhe einer Gewindeschneide des Außengewindes des Schraubenkörpers in radialer Richtung ausgehend vom proximalen Ende des Schraubenkörpers in Richtung auf das distale Ende hin zunimmt.

Günstig ist es, wenn das erste und das zweite Schraubenkörperteil mit einem vorgegebenen Anzugsmoment miteinander verbunden sind. Vorzugsweise liegt das vorgegebene Anzugsmoment in einem Bereich von 5 bis 20 Nm. Durch die Vorgabe eines Anzugsmoments, welches vorzugsweise größer ist als ein Lösemoment zum Lösen der Knochenschraube aus einem Knochen, wird sichergestellt, daß der Schraubenkörper als Ganzes aus dem Knochen entfernt werden kann. Das heißt, es kann vermieden werden, daß sich das erste Schraubenkörperteil vom zweiten Schraubenkörperteil beim Entfernen der Knochenschraube aus dem Knochen löst.

Besonders einfach in der Herstellung, wobei gleichzeitig eine sichere Verbindung der beiden Schraubenkörperteile miteinander gewährleistet ist, kann erreicht werden, wenn das Anzugsmoment in etwa 10 Nm beträgt.

Da bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung einen Hohlraum vorsehen, welcher ausgebildet wird, wenn das erste und das zweite Schraubenkörperteil miteinander verbunden sind, ist es vorteilhaft, wenn der Schraubenkopf und das erste und das zweite Schraubenkörperteil unter Reinraumbedingungen verbunden sind. Dadurch kann sichergestellt werden, daß keine Verunreinigungen in den Hohlraum gelangen.

Um das Einbringen von Keimen in einen Körper eines Patienten zu vermeiden, ist es günstig, wenn die Knochenschraube nach dem Verbinden von Schraubenkopf und erstem und zweitem Schraubenkörperteil sterilisiert ist. Insbesondere bei Ausführungsformen, bei denen ein wie oben beschriebener Hohlraum ausgebildet ist durch das Verbinden der beiden Schraubenkörperteile miteinander, können so auch im Hohlraum enthaltene Keime und Verunreinigungen unschädlich gemacht werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Knochenschraube durch Bestrahlung mit γ-Strahlung sterilisiert ist. Durch diese Form der Sterilisierung kann sichergestellt werden, daß auch bei einem komplett abgedichteten Hohlraum, der Keime oder Verunreinigungen enthält, eine vollständige Sterilisierung der Knochenschraube innen und außen erreicht wird. Dies stellt insbesondere sicher, wenn sich die beiden Schraubenkörperteile in unerwünschter Weise voneinander lösen, beispielsweise beim Entfernen der Knochenschraube oder durch Lockerung infolge dynamischer Belastung, daß die Knochenschraube keine unsterilen Bereiche aufweist, die mit dem Körper des Patienten in Kontakt kommen können.

Ferner wird die eingangs gestellte Aufgabe durch eine Osteosynthesevorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens eine der mindestens zwei Knochenschrauben der Osteosynthesevorrichtung eine der oben beschriebenen Knochenschrauben ist.

Bei einer Osteosynthesevorrichtung eine der oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Knochenschrauben vorzusehen, hat insbesondere den Vorteil, daß Knochenschrauben mit einem großen Außendurchmesser des Schraubenkörpers, jedoch mit einem sehr kleinen Schraubenkopf verwendet werden können. Vor allem bei Eingriffen an der Wirbelsäule im posterioren Bereich tragen Schraubenköpfe dann nur minimal auf, wenn der gesamte Schraubenkörper im Wirbel verankert ist.

Vorteilhaft ist es, wenn die Osteosynthesevorrichtung mindestens eine Knochenschraube umfaßt, welche einen einstückig ausgebildeten Schraubenkörper mit einem Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als ein Innendurchmesser einer Kupplungsdurchbrechung eines mit dem Schraubenkörper verbindbaren Schraubenkopfes, so daß der Schraubenkörper zum Zusammenbauen der Knochenschraube durch die Kupplungsdurchbrechung in distaler Richtung hindurchführbar ist. Eine solche Knochenschraube ist in der Herstellung wesentlich einfacher und damit kostengünstiger. Zudem ist die Stabilität einer solchen Knochenschraube bei gleichem Außendurchmesser des Schraubenkörpers größer als eine zwei Schraubenkörperteile umfassende Knochenschraube. In jedem Fall ist es von Vorteil, einen Satz unterschiedlicher Arten von Knochenschrauben für die Osteosynthesevorrichtung vorzusehen, um allen möglichen Indikationen optimal gerecht werden zu können.

Für eine optimale Krafteinleitung vom Trägerelement in den Schraubenkörper der Knochenschraube ist es vorteilhaft, wenn das in der Verbindungselementaufnahme fixierte Trägerelement die Kupplungsdurchbrechung in axialer Richtung vollständig überdeckt. Beispielsweise kann das Trägerelement quer zur Längsachse des Schraubenkopfes in der Verbindungselementaufnahme angeordnet sein, wobei es dann die Kupplungsdurchbrechung vollständig besteckt. Dies ermöglicht zudem einen kompakten Aufbau der Knochenschraube, da in diesem Fall das Trägerelement zentral über der Längsachse des Schraubenkopfes und unter Umständen auch über der Längsachse des Schraubenkörpers angeordnet werden kann.

Die eingangs gestellte Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Knochenschraube umfassend die Schritte:
Zusammenführen des Schraubenkopfs und des ersten Schraubenkörperteils;
Verbinden des ersten Schraubenkörperteils mit dem zweiten Schraubenkörperteil und
Anziehen der Verbindung des ersten Schraubenkörperteils mit dem zweiten Schraubenkörperteil mit einem vorgegebenen Anzugsmoment.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren stellt sicher, daß sich die beiden Schraubenkörperteile nicht in unerwünschter Weise voneinander lösen können. Insbesondere besteht nämlich die Gefahr, daß es nach Implantation der Knochenschraube unter dynamischer Last zu einem Lösen der Verbindung der beiden Schraubenkörperteile kommen kann. Dies wird auf diese Weise sicher vermieden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Anzugsmoment in einem Bereich von 5 bis 20 Nm vorgegeben wird. Dadurch wird verhindert, daß sich einerseits die Schraubenkörperteile unter dynamischer Belastung voneinander lösen können, andererseits wird erreicht, daß sich bei einer Explantation der Knochenschraube, bei welcher beispielsweise Kräfte zum Entfernen der Knochenschraube am ersten Schraubenkörperteil aufgebracht werden, die beiden Schraubenkörperteile nicht voneinander lösen. Vorzugsweise beträgt das Anzugsmoment in etwa 10 Nm.

Um das Einbringen von Keimen oder Verunreinigungen in den Körper eines Patienten zu vermeiden, ist es günstig, wenn das erste und das zweite Schraubenkörperteil der Knochenschraube unter Reinraumbedingungen zusammengesetzt werden. Insbesondere bei Knochenschrauben, die nach dem Zusammensetzen der beiden Schraubenkörperteile einen Hohlraum ausbilden, kann so die Zahl der im Hohlraum enthaltenen Keime und Verunreinigungen minimiert werden.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Knochenschraube nach dem Zusammensetzen des Schraubenkopfs, des ersten und des zweiten Schraubenkörperteils sterilisiert wird. Damit lassen sich alle Keime und Bakterien, die sich auf inneren und/oder äußeren Oberflächen der Knochenschraube befinden, abtöten. Vorzugsweise wird die Knochenschraube durch Bestrahlung mit γ-Strahlung sterilisiert. γ-Strahlung kann ohne weiteres auch aus Metallen hergestellte Knochenschrauben durchdringen und insbesondere in Hohlräumen der Knochenschraube enthaltene Keime und Bakterien abtöten.

Die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dem in Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

1: Eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Osteosynthesevorrichtung;

2: eine teilweise geschnittene Seitenansicht der in 1 links dargestellten Knochenschraube; und

3: eine Längsschnittansicht durch einen proximalen Endbereich des Schraubenkörpers der in 2 dargestellten Knochenschraube.

In 1 ist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehene Osteosythesevorrichtung dargestellt, welche in dem explizit dargestellten Fall eine erste, erfindungsgemäße Knochenschraube 12, eine zweite, aus dem Stand der Technik bekannte Knochenschraube 14 und einen als Trägerelement dienenden, langgestreckten zylindrischen Rundstab 16 umfaßt. Die Osteosynthesevorrichtung 10 kann ferner auch nicht dargestellte Knochenschrauben anderen Typs umfassen, insbesondere auch Knochenschrauben an denen mehrere Rundstäbe oder Knochenplatten festlegbar sind. Zudem können auch mehrere Rundstäbe 16 vorgesehen sein.

Mit der Osteosynthesevorrichtung 10 lassen sich insbesondere zwei in 1 schematisch und punktiert dargestellte Wirbel 18 und 20 in einem gewünsch ten Abstand zueinander festlegen, beispielsweise wenn eine zwischen den beiden Wirbelkörpern 18 und 20 angeordnete Bandscheibe 22, die in 1 ebenfalls punktiert dargestellt ist, beschädigt ist. In jeden der beiden Wirbelkörper 18 und 20 wird dabei eine Knochenschraube eingeschraubt, beispielsweise in den Wirbelkörper 18 die Knochenschraube 14 und den Wirbelkörper 20 die Knochenschraube 12. Jede der beiden Knochenschrauben 12 und 14 weist einen Schraubenkopf 24 beziehungsweise 26 auf, an welchen der Rundstab 26 festliegbar ist. Die Schraubenköpfe 24 und 26 sind in Ihrem Aufbau identisch, so daß nachfolgend im Zusammenhang mit einer detaillierten Beschreibung der Schraube 12 auch der Schraubenkopf 24 beispielhaft auch für den Schraubenkopf 26 näher erläutert wird.

Mit Bezug zu den 1 bis 3 wird nachfolgend der Aufbau der Knochenschraube 12 näher erläutert. Sie umfaßt zwei Hauptteile, nämlich den Schraubenkopf 24 sowie den mit diesem gelenkig verbundenen Schraubenkörper 28, der eine Schraubenkörperlängsachse 30 definiert. Er weist einen Schraubenkern 32 auf, welcher an seinem proximalen Ende einen im wesentlichen kugeligen Kupplungskopf 34 erträgt, der über eine Einschnürung 36 in den Schraubenkörper 28 übergeht. Insgesamt ist der Schraubenkörper 28 mit seinem Schraubenkern 32 und dem Kupplungskopf 34 rotationssymetrisch aufgebaut. Der Schraubenkern 32 trägt auf seiner Außenseite ein Außengewinde 38, welches im vorderen Drittel, daß heißt benachbart seinem distalen Ende, welches als Schraubenspitze 40 ausgebildet ist, einen selbstschneidenden Gewindeabschnitt 42 aufweist.

Der Schraubenkörper 28 selbst ist in zwei Teile zerlegbar, nämlich in einen den Kupplungskopf 34 umfassenden Kupplungsteil 44 und in einen im wesentlichen den Schraubenkern 32 umfassenden Gewindeteil 46. Der Kupplungsteil 44 ist mit dem Gewindeteil 46 verschraubbar. Zu diesem Zweck ist ein proximales Ende des Gewindeteils 46 koaxial zur Schraubenkörperlängsachse 30 mit einem Sackloch 48 versehen, welches ausgehend vom proximalen Ende des Gewindeteils 46 in drei aneinander anschließende Abschnitte unterteilt ist. Direkt an das proximate Ende des Kupplungsteils 44 schließt sich ein hohlzylindrischer Abschnitt 50 an. In distaler Richtung des Abschnitts 50 verjüngt sich der Durchmesser des Sacklochs einstufig und ist auf einem in etwa ein Drittel der Länge des Sacklochs 48 aufweisenden Kupplungsabschnitt 52 mit einem Innengewinde 54 versehen. Distalseitig des Kupplungsabschnitts 50 schließt sich eine Werkzeugelementaufnahme in Form einen Innensechskant 56 an.

Das Kupplungsteil 44 weist einen sich distalseitig an die Einschnürung 36 anschließenden, radial nach außen abstehenden Ringflansch 58 auf, welcher in distaler Richtung weisend eine ringförmige Anschlagfläche 60 für eine am proximalen Ende des Gewindeteils 46 in proximaler Richtung weisende ringförmige Stirnkante 74 bildet. An den Ringflansch 58 schließt sich distalseitig ein Zylinderabschnitt 62 an, dessen Außendurchmesser zum Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 50 korrespondiert, wodurch der Zylinderabschnitt 62 im wesentlichen formschlüssig in den zylindrischen Abschnitt 50 eingeführt werden kann. Der Außendurchmesser des Kupplungsteils 44 verjüngt sich distalseitig des Zylinderabschnitts 62 einstufig und bildet einen zylindrischen Schraubbolzenabschnitt 64, welcher mit einem zum Innengewinde 54 korrespondierenden Außengewinde 66 versehen ist. Das Innengewinde 54 und das Außengewinde 66 sind in Form eines Feingewindes ausgebildet. Der Ringflansch 58 ist in etwa mittig am Kupplungsteil 44 angeordnet, das heißt, daß die Länge des in das Gewindeteil 46 einführbaren Zylinderabschnitts 62 zusammen mit dem Schraubbolzenabschnitt 64 in etwa genauso lang ist wie der sich proximalseitig vom Ringflansch 58 in Richtung der Schraubenkörperlängsachse 30 erstreckende Kupplungskopf 34 mit Einschnürung 36. Die Tiefe des Sacklochs 48 beträgt bei der in den 1 bis 3 dargestellten Knochenschraube 12 in etwa 40 % der Gesamtlänge des Gewindeteils 46.

Das Gewindeteil 46 weist einen maximalen Außendurchmesser 68 auf. Der Außendurchmesser 68 wird vorgegeben durch das Außengewinde 38, welches auf etwa 60 Prozent der Länge des Gewindeteils 46 einen konstanten Außendurchmesser aufweist, welcher dem Außendurchmesser 68 entspricht. Dagegen ist der Schraubenkern 32 ausgehend vom proximalen Ende des Gewindeteils 46 schwach konisch geformt, geht in einen stärker konisch sich auf das distale Ende mit der Schraubenspitze 40 hin verjüngenden konischen Abschnitt über, welcher wiederum in einen kurzen zylindrischen Abschnitt übergeht, an den schließlich die Schraubenspitze 40 angeformt ist. Der konstante Außendurchmesser 68 des Außengewindes 38 in Verbindung mit dem sich im Durchmesser im Bereich seiner konischen Abschnitte verjüngenden Schraubenkern 32 hat zur Folge, daß eine Breite der Gewindeschneide 70 ausgehend vom proximalen Ende des Gewindeteils 46 monoton abnimmt.

Um das Zusammenschrauben des Kupplungsteils 44 mit dem Gewindeteil 46 zu erleichtern, ist der Kupplungskopf 34 koaxial zur Schraubenkörperlängsachse 30 mit einem sacklochartigen, in proximaler Richtung offenen Innensechs kant 72 versehen. Das Vorsehen der Innensechskante 56 und 72 gestattet es, zunächst das Gewindeteil 46 mittels eines mit einem Außensechskant versehenen, nicht dargestellten Einschraubwerkzeugs in den Wirbelkörper 20 einzuschrauben. Daran anschließend kann dann mittels eines weiteren, einen Außensechskant tragenden Einschraubwerkzeugs das Kupplungsteil 44 mit dem Gewindeteil 46 verschraubt werden, und zwar bis die Anschlagfläche 60 an der ringförmigen Stirnkante 74 des proximalen Endes des Gewindeteils 46 anschlägt.

Der Aufbau des Schraubenkopfes 24 wird nachfolgend im Zusammenhang mit 2 näher erläutert. Eine langgestreckte rohrförmige Hülse 76 bildet einen Grundkörper des Schraubenkopfs 24, welcher eine Schraubenkopflängsachse 78 definiert. Zur gelenkigen Verbindung, das heißt zur Ausbildung eines Kugelgelenks mit dem Kupplungskopf 34, verjüngt sich ein distales Ende der Hülse 76 im Innendurchmesser kontinuierlich und bildet einen kurzen Hohlkugelabschnitt 80 aus. Ein Innendurchmesser der Hülse 76 entspricht, abgesehen vom Hohlkugelabschnitt 80, in etwa dem maximalen Außendurchmesser des Kupplungskopfs 34 in einer Richtung quer zur Schraubenkörperlängsachse 30. Mit anderen Worten bildet somit der Hohlkugelabschnitt 80 einen axialen Anschlag für den Kupplungskopf 34 zum Begrenzen einer Relativbewegung des Schraubenkörpers 28 gegenüber dem Schraubenkopf 24 in distaler Richtung.

Die Hülse 76 ist ausgehend von einem proximalen Ende mit zwei sich in etwa über 80 Prozent einer Gesamtlänge des Schraubenkopfes 24 erstreckenden, einander diametral gegenüberliegenden Längsschlitzen 82 versehen, welche eine die Schraubenkopflängsachse 78 enthaltende Ebene definieren. Durch die Längsschlitze 82 werden zwei diametral gegenüberliegende, im wesentlichen halbschalenförmige, gekrümmte, in proximaler Richtung parallel zur Schraubenkopflängsachse 78 abstehende Schenkel 84 und 86 gebildet, so daß der Schraubenkopf 24 die Form eines Gabel- oder Tulpenkopfes annimmt. Die Hülse 76 ist in etwa mittig, bezogen auf die Schraubenkopflängsachse, auf ihrer Außenseite mit einer Ringnut versehen, welche jeweils eine Einkerbung 88 beziehungsweise 90 an den Schenkeln 84 und 86 bildet, welche als Sollbruchstellen zum Entfernen einer proximalen Hälfte der Schenkel 84 und 86 dienen.

Grundsätzlich wäre es möglich, den Rundstab 16 in den eine Verbindungselementaufnahme bildendenden Längsschlitzen 82 quer zur Schraubenkopflängsachse 78 mit seiner Längsachse 92 einzulegen. Um jedoch eine besonders hohe Flächenpressung zu erreichen, ist ein hülsenförmiges Klemmteil 94 vorgesehen, welches im Außendurchmesser an den Innendurchmesser der Hülse 76 angepaßt ist und ein distales Ende aufweist, welches korrespondierend zum Kupplungskopf 34 eine hohlkugelige Stirnkante 96 aufweist, welche direkt am Kupplungskopf 34 anliegt und einen axialen Anschlag für den Kupplungskopf 34 in proximaler Richtung bildet. Das Klemmteil 94 ist proximalseitig mit zwei diametral gegenüberliegenden Ausnehmungen 98 versehen, deren Radius dem Radius des Rundstabs 16 entspricht, so daß dieser flächig auf einer proximalseitigen Kante des Klemmteils 94 in Anlage kommen kann, wenn die Schraubenkopflängsachse 78 und die Längsachse 92 sich rechtwinklig schneiden. Denkbar wäre es insbesondere, einen Durchmesser des Rundstabes 16 etwas größer als einen Durchmesser der Ausnehmungen 98 zu wählen, um eine Presspassung der beiden Teile zu ermöglichen, so daß beim Zusammensetzen die Schenkel 84 und 86 des Schraubenkopfs 24 ein wenig aufgespreizt werden und bereits nach dem Einlegen des Rundstabs 16 in die Ausnehmungen 98 die beiden Teile sicher aneinander gehalten werden.

Die Hülse 76 ist benachbart ihrem distalen Ende mit einer Querbohrung 112 versehen. Sie bildet einen Teil einer Sicherungsvorrichtung, um das Klemmteil 94 unverlierbar am Schraubenkopf 24 zu sichern. Weiterer Bestandteil der Sicherungsvorrichtung ist eine am Klemmteil 94 angeordnete, parallel zur Schraubenkopflängsachse 78 abstehende Federzunge 114, die einen Teil der Außenwand des Klemmteils 94 bildet. Von der Federzunge 114 steht ein prismenförmiger Rastvorsprung 116 radial nach außen ab, welcher eine quer zur Schraubenkopflängsachse in proximaler Richtung weisende Rastfläche 118 und eine schräg zur Schraubenkopflängsachse 78 in distaler Richtung geneigte Aufgleitfläche 120 aufweist.

Zum drehfesten Fixieren des Rundstabs 16 am Schraubenkopf 24 ist eine Spannschraube 100 vorgesehen, die eine zentrale Durchbrechung in Form eines Innensechskants 102 aufweist und auf ihrer Außenseite mit einem Spannschraubengewinde 104 versehen ist, welches zu einem Innengewinde 106 der Hülse 76 korrespondiert, welches sich auf etwa 40 Prozent der Länge der Hülse 76 erstreckt. Der größere Teil des Innengewindes 106 ist proximalseitig der Einkerbungen 88 und 90 vorgesehen. Ein Abschnitt des Innengewindes 106 weist distalseitig der Einkerbungen 88 und 90 jedoch eine Länge auf, die etwas größer ist als eine Höhe der Spannschraube 100 in Richtung der Schraubenkopflängsachse 78. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Spannschraube 100 nach Abbrechen der proximalen Enden der Schenkel 84 und 86 vollständig im Innern des Schraubenkopfs 24 angeordnet ist.

Der Außendurchmesser 68 des Gewindeteils 46 des Schraubenkörpers 28 ist größer als ein minimaler Innendurchmesser 108 der Hülse 76, welcher durch den Hohlkugelabschnitt 80 benachbart dem distalen Ende der Hülse 76 definiert wird. Dagegen ist ein maximaler Außendurchmesser des Kupplungsteils 44 distalseitig des Ringflansches des Schraubenkörpers 28 kleiner als der Innendurchmesser 108. Dies gestattet es, das Kupplungsteil 44 von proximal her kommend durch eine vom Hohlkugelabschnitt 80 begrenzte kreisförmige Öffnung 110 hindurchzuschieben, bis der Kupplungskopf 34 an dem Hohlkugelabschnitt 80 anschlägt. Auf diese Weise läßt sich der Schraubenkopf 24 mit dem Schraubenkörper 28 verbinden, obwohl der Außendurchmesser 68 des Gewindeteils 46 größer als der Innendurchmesser 108 der Öffnung 110 ist.

Zum Einsetzen der Knochenschraube 12 in den Wirbelkörper 20 wird wie bereits beschrieben zunächst das Gewindeteil 46 in den Wirbelkörper 20 eingeschraubt. Alternativ wird die Knochenschraube 12 bereits bei der Herstellung vormontiert, das heißt das distale Ende des Kupplungsteils 44 wird durch die Öffnung 110 des Schraubenkopfs 24 hindurchgeführt und mit dem Gewindeteil 46 verschraubt. Dabei wird sichergestellt, daß ein Anzugsmoment mindestens 5 Nm beträgt, vorzugsweise jedoch nicht mehr als 20 Nm. Bevorzugt werden in etwa 10 Nm als Anzugsmoment vorgesehen. Nach Montage der Knochenschraube 12 unter Reinraumbedingungen wird sie zusätzlich γ-sterilisiert, denn der Innensechskant 56 bildet einen Hohlraum, in welchen bei der Montage Keime, Bakterien oder sonstige Verunreinigungen eindringen können. Zur Abtötung beziehungsweise zur Beseitigung derselben dient eine Bestrahlung der Knochenschraube 12 mit γ-Strahlung.

Falls die Knochenschraube nicht wie gerade beschreiben vormontiert ist, wird als nächstes das Klemmteil 94 von proximal her kommend in den Schraubenkopf 24 eingeschoben. Dabei gleitet die Aufgleitfläche 120 der Federzunge 114 an einer Innenwand des hülsenförmigen Schraubenkopfs 24 auf, bis der Rastvorsprung 116 in die Querbohrung 112 eintaucht. Eine Bewegung des Klemmteils 94 in proximaler Richtung ist somit nicht mehr möglich, denn die Rastfläche 118 begrenzt eine Bewegung in proximaler Richtung durch Anschlagen an die Querbohrung 112. Ein Lösen des Klemmteils 94 vom Schraubenkopf 24 ist nur möglich, wenn die Federzunge 114 in Richtung auf die Schraubenkopflängsachse 78 gedrückt und gleichzeitig das Klemmteil 94 in proximaler Richtung bewegt wird. In jedem Fall wird durch das Einsetzen des Klemmteils 94 in den Schraubenkopf 24 der Schraubenkopf 24 am Kupplungsteil 44 unverlierbar gesichert. Es ist zwar eine Beweglichkeit des Schraubenkopfs 24 relativ zum Kupplungsteil 44 möglich, jedoch kann sich der Schraubenkopf 24 nicht mehr vom Kupplungsteil 44 lösen.

In einem nächsten Schritt wird, wie bereits oben beschrieben, das mit dem Schraubenkopf 24 verbundene Kupplungsteil 44 mit dem Gewindeteil 46 verschraubt.

Grundsätzlich könnte die Spannschraube 100 direkt nach dem Einsetzen des Klemmteils 94 mit dem Schraubenkopf 24 verschraubt werden. Dann muß jedoch der Rundstab 16 seitlich in die Ausnehmungen 98 des Schraubenkopfs 24 eingeschoben werden. Alternativ ist es auch möglich, zunächst den Rundstab 16 parallel zur Schraubenkopflängsachse 78 in den Schraubenkopf 24 einzu führen und in Anlage mit der Ausnehmung 98 zu bringen und erst dann die Spannschraube 100 einzusetzen. Nach Einsetzen der Spannschraube 100 ist der Rundstab 16 grob gegen ein Herausfallen beziehungsweise Lösen von der Knochenschraube 12 gesichert.

In einem nächsten Schritt kann die endgültige Position des Schraubenkopfs 24 relativ zum Schraubenkörper 28 eingestellt werden. Ist diese gefunden, so wird die Spannschraube 100 angezogen, was zur Folge hat, daß der Rundstab 16 zwischen der Spannschraube 100 und dem Klemmteil 94 klemmend gehalten wird. Gleichzeitig wird mittels der Spannschraube 100 über den Rundstab 16 und das Klemmteil 94 auch der Kupplungskopf 34 gegen den Hohlkugelabschnitt 80 gespannt. So läßt sich der Rundstab 16 am Schraubenkopf 24 und dieser wiederum unbeweglich am Schraubenkörper 28 festlegen.

Wie bereits eingangs erwähnt, entspricht der Schraubenkopf 26 der Knochenschraube 14 dem Schraubenkopf 24 der Knochenschraube 12. Die Knochenschraube 12 und die Knochenschraube 14 unterscheiden sich dadurch, daß bei der Knochenschraube 14 ein insgesamt einstückiger Schraubenkörper 122 vorgesehen ist, dessen maximaler Außendurchmesser 124 kleiner ist als ein Innendurchmesser 128 einer der Öffnung 110 entsprechenden Öffnung 126 des Schraubenkopfs 26. Dies bedeutet, daß der Schraubenkörper 122 nicht wie der Schraubenkörper 28 zerlegt werden muß, um den Schraubenkörper 122 mit dem Schraubenkopf 26 zu verbinden, wie dies bei der Knochenschraube 12 der Fall ist.

Zum Einsetzen der Knochenschraube 14 wird, wie bei der Knochenschraube 12, zunächst der Schraubenkörper 122, jedoch bei der Knochenschraube 14 als Ganzes durch die Öffnung 126 hindurchgesteckt und anschließend das nicht näher dargestellte Klemmteil 94 eingesetzt, um den Schraubenkopf 26 am Schraubenkörper 122 zu sichern. Die weitere Vorgehensweise beim Einsetzen der Knochenschraube 14 entspricht der beim Einsetzen der Knochenschraube 12.

Claims

Knochenschraube (12), mit einem eine Längsachse (30) definierenden, mit einem Schraubenkörperaußengewinde (38) versehenen und ein proximales und ein distales Ende aufweisenden Schraubenkörper (28), mit einem am proximalen Ende angeordneten Kupplungselement (34) zum lösbaren Verbinden des Schraubenkörpers (28) mit einem eine Kupplungsdurchbrechung (110) aufweisenden, im wesentlichen als U-förmiger Gabelkopf ausgebildeten Schraubenkopf (24), wobei ein Rand (80) der Kupplungsdurchbrechung (110) einen axialen Anschlag für das Kupplungselement (34) bildet zum Begrenzen einer Bewegung des Kupplungselements (34) relativ zum Schraubenkopf (24) in distaler Richtung, wobei ein maximaler Außendurchmesser (68) des Schraubenkörpers (28) größer als ein Innendurchmesser der Kupplungsdurchbrechung (110) ist, wobei der Schraubenkörper (28) mindestens ein erstes und ein zweites Schraubenkörperteil (44, 46) umfaßt, die lösbar miteinander verbindbar sind, wobei das Kupplungselement (34) an einem proximalen Ende des ersten Schraubenkörperteils (44) angeordnet ist und das zweite Schraubenkörperteil (46) das Außengewinde (38) des Schraubenkörpers (28) trägt, wobei das erste Schraubenkörperteil (44) ein erstes Verbindungselement (64) zum lösbaren Verbinden mit einem zweiten, am zweiten Schraubenkörperteil (46) angeordneten Verbindungselement (52, 54) aufweist und wobei das erste Schraubenkörperteil (44) ein distales, durch die Kupplungsdurchbrechung (110) in distaler Richtung einführbares Ende aufweist, welches das erste Verbindungselement (64) umfaßt.
Knochenschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf (24) und das Kupplungselement (34) in einer Verbindungsstellung, in welcher der Schraubenkopf (24) mit dem Schraubenkörper (28) verbunden ist, gelenkig miteinander verbunden sind.
Knochenschraube nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (34) kugelig ausgebildet ist.
Knochenschraube nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Verbindungselement (52, 54) ein Innengewinde (54) aufweist, daß das andere Verbindungselement (64) ein zum Innengewinde (54) korrespondierendes Außengewinde (66) aufweist und daß das Innengewinde (54) und das Außengewinde (66) koaxial zur Längsachse (30) des Schraubenkörpers (28) angeordnet sind.
Knochenschraube nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde (54) und das Außengewinde (66) Feingewinde sind.
Knochenschraube nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsdurchbrechung (110) einen Innendurchmesser (108) aufweist, der kleiner als ein Außendurchmesser des Kupplungselements (34) ist.
Knochenschraube nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gabelkopf (24) eine Verbindungselementaufnahme (98) aufweist, welche von zwei in proximaler Richtung abstehenden Schenkeln (84, 86) begrenzt wird, und daß in die Verbindungselementaufnahme (98) ein Trägerelement (16) einer Osteosynthesevorrichtung (10) zum Verbinden zweier Knochenschrauben (12, 14) einlegbar und in der Verbindungselementaufnahme (98) festlegbar ist.
Knochenschraube nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der beiden Schenkel (84, 86) des Gabelkopfes (24) eine Sollbruchstelle (88, 90) aufweist.
Knochenschraube nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gabelkopf (24) aus einer langgestreckten Gabelkopfhülse (76) geformt ist, welche ausgehend von ihrem proximalen Ende mit zwei diametral gegenüberliegenden, die Verbindungselementaufnahme bildenden Schlitzen (82) versehen ist, so daß ein distales Ende des Gabelkopfs (24) in Form eines die Kupplungsdurchbrechung (110) umfassenden ringförmigen Hülsenabschnitts ausgebildet ist.
Knochenschraube nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Fixiermittel (100) vorgesehen ist zum Festlegen des Trägerelements (16) in der Verbindungselementaufnahme (98).
Knochenschraube nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Fixiermittel (100) mit dem Schraubenkopf (24) verschraubbar ist.
Knochenschraube nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Gabelkopf (24) ein Gabelkopfgewinde (106) aufweist und daß das Fixiermittel (100) ein zum Gabelkopfgewinde (106) korrespondierendes Fixiermittelgewinde (104) aufweist.
Knochenschraube nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Fixiermittelgewinde (104) ein Außengewinde und das Gabelkopfgewinde (106) ein Innengewinde ist.
Knochenschraube nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Fixiermittelgewinde (104) ein Innengewinde und das Gabelkopfgewinde (106) ein Außengewinde ist.
Knochenschraube nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Fixiermittelgewinde (104) und das Gabelkopfgewinde (106) koaxial zu einer Schraubenkopflängsachse (78) ausgebildet sind.
Knochenschraube nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schraubenkörperteil (44) eine erste Werkzeugelementaufnahme (72) trägt für ein Werkzeug zum Verbinden des ersten Schraubenkörperteils (44) mit dem zweiten Schraubenkörperteil (46).
Knochenschraube nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Werkzeugelementaufnahme (72) in proximaler Richtung weisend am Kupplungselement (34) angeordnet ist.
Knochenschraube nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Werkzeugelementaufnahme (34) in Form eines Schlitzes oder eines Innen- oder Außenmehrkants ausgebildet ist.
Knochenschraube nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schraubenkörperteil (46) eine zweite Werkzeugelementaufnahme (56) für ein Einschraubwerkzeug zum Einschrauben des zweiten Schraubenkörperteils (46) in den Knochen (20) trägt.
Knochenschraube nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Werkzeugelementaufnahme (56) benachbart dem am zweiten Werkzeugelement angeordneten Verbindungselement (52, 54) vorgesehen ist.
Knochenschraube nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Gabelkopf (24) beweglich gelagerter Klemmkörper (94) vorgesehen ist und daß der Klemmkörper (94) gegen das Kupplungselement (34) spannbar ist.
Knochenschraube nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherungsvorrichtung (112, 114, 116) vorgesehen ist zum lösbaren Verbinden des Klemmkörpers (94) mit dem Schraubenkopf (24).
Knochenschraube nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trägerelement (16) einer Osteosynthesevorrichtung (10) zum Verbinden zweier Knochenschrauben (12, 14) in die Verbindungselementaufnahme (94) einlegbar und zwischen dem Fixierelement (100) und dem Klemmkörper (94) klemmend festlegbar ist.
Knochenschraube nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (16) stabförmig ausgebildet ist.
Knochenschraube nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schraubenkörperteil (44) einen Anschlag (58) aufweist, an welchem das zweite Schraubenkörperteil (46) anschlägt, wenn die beiden Schraubenkörperteile (44, 46) miteinander verbunden sind.
Knochenschraube nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag in Form eines radial abstehenden Ringflansches (58) ausgebildet ist.
Knochenschraube nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstand des distalen Endes des ersten Schrauben körperteils (44) vom Anschlag (58) höchstens dem 0,4-fachen einer Gesamtlänge des zweiten Schraubenkörperteils (46) entspricht.
Knochenschraube nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf (24) eine Schraubenkopflängsachse (78) definiert und daß eine Symmetrieebene der Verbindungselementaufnahme (98) die Schraubenkopflängsachse (78) enthält.
Knochenschraube nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkörper (28) einen Kern (32) aufweist, der mindestens einen zylindrischen und zwei konische Abschnitte aufweist.
Knochenschraube nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein erster konischer Abschnitt des Kerns (32) an das proximale Ende des Schraubenkörpers (28) anschließt, daß der erste konische Abschnitt in einen zweiten konischen Abschnitt übergeht, daß der zweite konische Abschnitt in einen zylindrischen Abschnitt übergeht und daß der zylindrische Abschnitt in eine Schraubenkörperspitze (40) übergeht.
Knochenschraube nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Verbindungselement (64; 52, 54) einen Durchmesser aufweisen, welcher höchstens dem 0,7-fachen des mittleren Durchmessers eines Kerns (32) des Schraubenkörpers (28) in einem Abschnitt des Schraubenkörpers (28) entspricht, in welchem eines der beiden Verbindungselemente (64; 52, 54) vorgesehen ist.
Knochenschraube nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Außendurchmesser (68) des Außengewindes (38) des Schraubenkörpers (28) über mindestens die Hälfte der Länge des Schraubenkörpers (28) konstant ist.
Knochenschraube nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Schraubenkörperteil (44, 46) mit einem vorgegebenen Anzugsmoment miteinander verbunden sind, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 20 Nm.
Knochenschraube nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzugsmoment in etwa 10 Nm beträgt.
Knochenschraube nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf (24) und das erste und das zweite Schraubenkörperteil (44, 46) unter Reinraumbedingungen verbunden sind.
Knochenschraube nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Knochenschraube (12) nach dem Verbinden von Schraubenkopf (24) und erstem und zweitem Schraubenkörperteil (44, 46) sterilisiert ist.
Knochenschraube nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Knochenschraube (12) durch Bestrahlung mit γ-Strahlung sterilisiert ist.
Osteosynthesevorrichtung (10) zum Fixieren von mindestens zwei Knochenteilen (18, 20) relativ zueinander in einer Fixierstellung, umfassend mindestens zwei Knochenschrauben (12, 14) und ein an mindestens zwei der mindestens zwei Knochenschrauben (12, 14) festlegbares Trägerelement (16), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der mindestens zwei Knochenschrauben (12, 14) der Osteosynthesevorrichtung (10) eine Knochenschraube (12) nach einem der voranstehenden Ansprüche ist.
Osteosynthesevorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Osteosynthesevorrichtung (10) mindestens eine Knochenschraube (14) umfaßt, welche einen einstückig ausgebildeten Schraubenkörper (122) mit einem Außendurchmesser (128) aufweist, der kleiner ist als ein Innendurchmesser (124) einer Kupplungsdurchbrechung (126) eines mit dem Schraubenkörper (122) verbindbaren Schraubenkopfes (26), so daß der Schraubenkörper (122) zum Zusammenbauen der Knochenschraube (14) durch die Kupplungsdurchbrechung (126) in distaler Richtung hindurchführbar ist.
Osteosynthesevorrichtung nach einem der Ansprüche 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Verbindungselementaufnahme (98) fixierte Trägerelement (16) die Kupplungsdurchbrechung (110) in axialer Richtung vollständig überdeckt.
Verfahren zur Herstellung einer Knochenschraube nach einem Ansprüche 1 bis 37, umfassend die Schritte: Zusammenführen des Schraubenkopfs und des ersten Schraubenkörperteils; Verbinden des ersten Schraubenkörperteils mit dem zweiten Schraubenkörperteil und Anziehen der Verbindung des ersten Schraubenkörperteils mit dem zweiten Schraubenkörperteil mit einem vorgegebenen Anzugsmoment.
Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzugsmoment in einem Bereich von 5 bis 20 Nm vorgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf, das erste und das zweite Schraubenkörperteil der Knochenschraube unter Reinraumbedingungen zusammengesetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Knochenschraube nach dem Zusammensetzen des Schraubenkopfs, des ersten und des zweiten Schraubenkörperteils sterilisiert wird, vorzugsweise durch Bestrahlung mit γ-Strahlung.