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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Implantat aus einem bioresorbierbarem Material sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung Implantate mit einem Gewinde, wie beispielsweise Knochenschrauben, insbesondere zu Fixierung von Knochenfragmenten und/oder zur Fixierung von Ligamenten sowie Ankersysteme, wie beispielsweise Fadenanker. Das Implantat umfasst vorzugsweise ein Gewinde und ist insbesondere als Schraube ausgebildet. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Implantats sowie ein Halbzeug zur Herstellung eines Implantats.
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Weiter betrifft die Erfindung ein Set mit einem Implantat aus einem bioresorbierbarem Material und einem Handhabungswerkzeug zum Eindrehen des Implantats.
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Hintergrund der Erfindung
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Implantate, insbesondere Schrauben aus bioresorbierbarem Material, sind aus der Praxis in verschiedensten Ausführungsbeispielen bekannt. So gibt es beispielsweise Kunststoffimplantate, insbesondere aus einem Polylactat oder einem Polysaccharid, welche sich nach dem Einsetzen langsam auflösen. Aus der Praxis sind insbesondere Fadenanker bekannt, die aus derartigen Materialien hergestellt sind.
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Nachteilig an bioresorbierbaren Kunststoffimplantaten ist die geringe mechanische Festigkeit des Materials.
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Weiter aus der Praxis bekannt sind bioresorbierbare Metalle. Insbesondere die Verwendung von Magnesium als bioresorbierbares Material ist seit langem bekannt.
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Da reines Magnesium keine sehr hohe Festigkeit aufweist und in der Regel sehr schnell korrodiert, werden in der Praxis zumeist Magnesiumlegierungen verwendet. So sind insbesondere yttriumhaltige Magnesiumlegierungen bekannt, welche eine höhere Festigkeit als reines Magnesium aufweisen und wobei vor allem aufgrund des Yttriums die Korrosion des Implantats herabgesetzt ist.
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Aus der Praxis bekannte Implantate, insbesondere Knochenschrauben aus einer Magnesiumlegierung, umfassen einen Kopf mit einem Antrieb, welcher beispielsweise als Innensechsrund ausgebildet ist.
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Problematisch ist, dass die verwendeten Magnesiumlegierungen immer noch eine deutlich geringere Festigkeit als herkömmlich verwendete Titan- oder Edelstahllegierungen aufweisen. Insbesondere bei kleineren Implantaten mit einem Durchmesser von weniger als 5 mm besteht daher die Gefahr, dass der Antrieb beim Hereindrehen des Implantats beschädigt wird.
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Ein weiteres, aus der Praxis hinlänglich bekanntes Problem ist die Wasserstoffbildung beim Abbau des Implantats. Gasblasenbildungen können den Heilungsprozess beeinträchtigen.
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Es ist daher angestrebt, derartige Implantate aus möglichst wenig Material auszubilden. Hohlstrukturen, beispielsweise bei einer Schraube, insbesondere eine poröse Ausgestaltung des Materials, gehen jedoch wiederum mit einer derart verringerten Festigkeit einher, dass die Schraube unter Umständen beim Eindrehen innerhalb des Gewindebereichs zerbricht.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Implantat bzw. ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie ein Halbzeug für ein Implantat und ein Set mit einem Implantat bereitzustellen, bei welchem die genannten Nachteile zumindest verringert sind.
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Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, ein Implantat bereitzustellen, welches bei geringem Gewicht eine geringe Bruchgefahr während des Eindrehens hat.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung wird bereits durch ein Implantat aus einem bioresorbierbarem Material, durch ein Verfahren zu dessen Herstellung, durch ein Halbzeug zur Herstellung eines Implantats sowie durch ein Set mit einem Implantat nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind dem Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie den Zeichnungen zu entnehmen.
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Die Erfindung betrifft ein Implantat aus einem bioresorbierbarem Material.
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Insbesondere betrifft die Erfindung ein Implantat, welches aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung besteht. Insbesondere kann das Implantat aus einer Magnesiumlegierung bestehen, welche 0,5 bis 10 Gewichts% Yttrium umfasst.
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Denkbar ist aber auch, das erfindungsgemäße Implantat aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem Polymer, wie beispielsweise einem Polylactat oder einem Polysaccharid, auszubilden.
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Das Implantat weist gemäß der Erfindung einen von einem hinteren Ende bis zu einem vorderen Ende durchgehenden Kanal auf, welcher ein Formschlusselement für ein Handhabungswerkzeug bildet.
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Der Kanal hat also einen nicht kreisförmigen Querschnitt, so dass über ein Handhabungswerkzeug ein Drehmoment auf das Implantat ausgeübt werden kann.
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Der Erfindung liegt mithin der Effekt zugrunde, dass durch die Bereitstellung eines durchgehenden Kanals die gesamte Länge des Implantats zur Drehmomentübertragung genutzt werden kann. Gleichzeitig wird durch den Kanal das Gewicht des Implantats wiederum reduziert, was bei Ausgestaltung des Implantats aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung die Gasbildung beim Abbau des Implantats verringert.
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Das Handhabungswerkzeug, dessen Querschnitt im Wesentlichen dem Querschnitt des Kanals entspricht, stabilisiert das Implantat beim Eindrehen, so dass trotz eines, gegenüber einem Implantat ohne Kanal, leichteren Implantats das Risiko eines Brechens während des Eindrehens herabgesetzt ist.
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Der Kanal hat vorzugsweise zumindest im Bereich eines Gewindes, besonders bevorzugt über seine gesamte Länge, einen uniformen Querschnitt.
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Vorzugsweise verläuft der Kanal konzentrisch zur Mittelachse des Implantats.
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Der Kanal ist vorzugsweise vorn, also an der Spitze des Implantats, offen.
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Denkbar ist aber gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung auch, einen durchgehenden Kanal bereitzustellen, welcher an einer Spitze, die beispielsweise als Bohrer mit Schneiden ausgebildet ist, endet. Der durchgehende Kanal reicht aber als Sackloch bis zur Spitze hin und erstreckt sich insbesondere entlang eines Gewindes des Implantats.
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Ein vorn offener Kanal hat insbesondere aber den Vorteil, dass ein derartiges Implantat auf effiziente Weise aus einer extrudierten Magnesiumlegierung hergestellt werden kann, bei welcher der als Formschlusselement dienende Kanal während des Extrusionsprozesses eingebracht wurde.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kanal kreuzförmig ausgebildet. Insbesondere besteht der Kanal, im Querschnitt gesehen, aus zwei sich überschneidenden Rechtecken, welche vorzugsweise identisch zueinander ausgebildet sind und wobei vorzugsweise die Mittelpunkte der Rechtecke aufeinander liegen.
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Ein derartiger kreuzförmiger Querschnitt kann auf einfache Weise auch bei kleineren Implantaten durch ein Extrusionsverfahren hergestellt werden und stellt vorzugsweise gleichzeitig lediglich zur Mittelachse versetzte radial verlaufende Seitenflächen bereit, welche als radial ausgerichtete Angriffsflächen für das Handhabungswerkzeug dienen.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das Implantat eine Beschichtung.
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Insbesondere umfasst das Implantat eine Magnesiumfluorid-Beschichtung. Eine derartige Schicht kann durch Eintauchen des Implantats in Flusssäure auf einfache Weise bereitgestellt werden.
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Weiter kann das Implantat, insbesondere um eine Korrosion unmittelbar nach dem Einsetzen des Implantats zu verlangsamen, eine Polymerbeschichtung umfassen.
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Es ist insbesondere vorgesehen, das Implantat mit einer Kombination aus Magnesiumfluorid-Beschichtung und Polymerbeschichtung zu versehen. Dabei dient die Magnesiumfluorid-Beschichtung unter anderem als Haftvermittlerschicht.
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Die Beschichtung, insbesondere die Polymerbeschichtung, hat vorzugsweise eine Dicke von weniger als 5 µm, vorzugsweise weniger als 1 µm, insbesondere eine Dicke von 0,2 bis 0,8 µm.
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Durch eine derartige dünne Beschichtung wird die Gefahr von Rissbildung der Schicht beim Einsetzen minimiert.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Wand des Implantats Durchgänge zum Kanal.
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Der Kanal ist also seitlich an zumindest einer, vorzugsweise an mehreren Stellen geöffnet. Die Durchgänge dienen dem Druckausgleich. So kann zum einen ein Gasaustausch stattfinden, insbesondere da sich möglicherweise im Inneren des Kanals bildende Gase leicht entweichen.
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Weiter können auch osmotische Drücke aufgrund der Bildung von Metallsalzen beim Abbau des Implantats durch die Durchgänge in verbesserter Weise ausgeglichen werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Durchgänge als Überschneidungen des Kanals mit dem Zahngrund eines Gewindes ausgebildet.
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So lassen sich die Durchgänge beispielsweise auf sehr einfache Weise bereitstellen, indem ein Halbzeug mit dem Kanal mit dem Gewinde versehen wird. Der Zahngrund des Gewindes überschneidet sich dabei mit dem Kanal, so dass im Zahngrund Durchgänge entstehen.
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Insbesondere bei Vorhandensein eines zentrischen kreuzförmigen Kanals bilden sich in jedem Gewindegang vier um jeweils 90° verteilte Durchgänge.
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Vorzugsweise hat das Implantat eine Länge von 6 bis 20 mm und/oder einen Durchmesser von 2 bis 5 mm.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat das Implantat eine selbstschneidende Spitze. Eine derartige selbstschneidende Spitze kann auch bei einem Implantat mit einem vorne offenen Kanal durch zumindest einen Anschliff des ersten vorderen Gewindegangs bereitgestellt werden.
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Weiter kann das Implantat einen konisch ausgebildeten Kopf umfassen. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Schraube mit einem konisch ausgebildeten Kopf, wobei das Gewinde übergangslos, also ohne Stufe, in den Kopf übergeht.
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Der Kopf ist vorzugsweise ebenfalls mit einem Kopfgewinde versehen. Das Gewinde geht vorzugsweise übergangslos in das Kopfgewinde über, indem zumindest ein Gewindegang vom Gewinde zum Kopfgewinde weiterläuft.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung hat das Gewinde des Implantats eine größere Steigung als das Kopfgewinde. Diese Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere für eine Kortikalisschraube vorgesehen. Am Ende des Eindrehvorgangs verklemmt sich die Schraube aufgrund der unterschiedlichen Gewindesteigungen, insbesondere am Kopf.
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Das Implantat kann aus einer Magnesiumlegierung mit einer Zugfestigkeit Rm (nach DIN EN ISO 6892-1, Version 2017-02) von über 250 MPa, insbesondere über 350 MPa, und/oder unter 500 MPa, insbesondere unter 450 MPa, bestehen.
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Das erfindungsgemäße Implantat ist vorzugsweise als Schraube, insbesondere als Kortikalisschraube, als Pin, als Keil oder als Fadenanker ausgebildet.
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Ein Fadenanker ist insbesondere ebenfalls als Schraube ausgebildet, wobei ein Befestigungselement, insbesondere in Form eines Drahts oder Fadens, von dem Fadenanker gehalten wird. Der Draht oder Faden kann insbesondere durch eine vorzugsweise im vorderen Bereich des Implantats vorhandene Öse durchgeführt sein.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Implantats. Es versteht sich, dass sich alle im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Merkmale auch unmittelbar auf das Implantat beziehen können.
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Gemäß der Erfindung wird ein Halbzeug mittels eines Extrusionsverfahrens aus einem Stab aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung hergestellt, wobei während der Extrusion der Kanal des Implantats in das Halbzeug eingebracht wird.
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Es hat sich herausgestellt, dass auf einfache Weise ein Stab, insbesondere aus einer Magnesiumlegierung, in einer Extrusionsmaschine auf eine Form gepresst werden kann, welche die Form des Kanals vorgibt. Im Bereich der Form verflüssigt sich durch den Druck das Metall, so dass es Haltestege der Form passieren kann und fügt sich nach der Form wieder zusammen.
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Das so hergestellte und mit einem Kanal, insbesondere mit einem zentrischen Innenkreuz versehene Halbzeug kann sodann zu der endgültigen Form weiterverarbeitet werden, indem beispielsweise mittels eines spanabhebenden Fertigungsverfahrens ein Gewinde geformt wird.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Halbzeug zur Herstellung eines Implantats, insbesondere des vorstehend beschriebenen Implantats.
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Das Halbzeug besteht aus einer Stange aus Magnesium oder Magnesiumlegierung mit einem als Formschlusselement für ein Handwerkzeug ausgebildeten Kanal.
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Der Kanal ist insbesondere als Kreuz ausgebildet, vorzugsweise als Kreuz, welches im Querschnitt aus zwei sich senkrecht überlappenden, identischen Rechtecken gebildet wird.
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Vorzugsweise sind die inneren und/oder äußeren Kanten des Kreuzes abgerundet ausgebildet. So kann die Rissgefahr an Kanten reduziert werden. Gleichzeitig wird durch die Abrundungen das Einbringen des Handhabungswerkzeugs erleichtert.
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Vorzugsweise weist das Kreuz im Querschnitt eine Höhe und/oder eine Breite von 20 - 60 %, vorzugsweise 30 - 45 % und/oder abgerundete Kanten mit einem Kantenradius von 5 - 40 %, vorzugsweise 10 - 30 % des Außendurchmessers des Gewindes des Implantats auf.
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Durch diese Dimensionierung konnte eine optimale Stabilisierung durch den Antrieb bei gleichzeitig wenig Materialvolumen erreicht werden.
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Das Kreuz (nicht nur des Halbzeugs, sondern auch des Implantats) hat vorzugsweise im Querschnitt eine Höhe und/oder Breite von 1,3 bis 2,5 mm, besonders bevorzugt von 1,5 bis 2,1 mm.
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Die abgerundeten Kanten haben vorzugsweise einen Kantenradius von 0,1 bis 0,8 mm, besonders bevorzugt von 0,2 bis 0,6 mm.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Set mit dem vorstehend beschriebenen Implantat und einem Handhabungswerkzeug.
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Das Handhabungswerkzeug ist insbesondere als Schraubendreher mit einem Griff ausgebildet.
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Das Handhabungswerkzeug umfasst eine Welle, welche an den als Formschlusselement ausgebildeten Kanal angepasst ist.
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Die Welle hat insbesondere die gleiche Form wie der Kanal. Von den Toleranzen her sind Welle und Kanal vorzugsweise derart aufeinander abgestimmt, dass das Implantat derart klemmend auf das Handhabungswerkzeug aufgeschoben werden kann, so dass dieses beim Einsetzen gegen versehentliches Herabfallen gesichert ist.
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Ein derartiges Klemmen kann insbesondere auf einfache Weise realisiert werden, da über den durchgehenden Kanal im Gegensatz zu einer herkömmlichen Schraube große Flächen bereitgestellt werden, über die eine reibschlüssige Verbindung hergestellt werden kann.
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Die Welle des Handhabungswerkzeugs erstreckt sich vorzugsweise bis zum vorderen Ende des Implantats.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Spitze der Welle als Bohrer ausgebildet.
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Diese Ausführungsform betrifft also Implantate mit vorne offenem Kanal, wobei die Welle mit einem beispielsweise zum Bohren angespitzten Abschnitt vorne aus dem Implantat herausragt.
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Das Handhabungswerkzeug kann so gleichzeitig zum Vorbohren oder Erweitern einer bereits gesetzten Vorbohrung verwendet werden.
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Die Welle des Handhabungswerkzeugs kann eine Kupplung aufweisen. Mit einer Kupplung kann das Handhabungswerkzeug insbesondere in manuell oder motorisch angetriebene Instrumente eingesetzt werden.
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Vorzugsweise ist die Kupplung als Schnellkupplung, also als werkzeuglos betätigbare Kupplung ausgebildet. Als Kupplungen kommen vorzugsweise im medizinischen, insbesondere dentalen Bereich verwendete Standardkupplungen in Betracht.
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Das Handhabungswerkzeug kann beispielsweise als in ein Instrument einsetzbares Bit ausgebildet sein.
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Das Implantat kann des Weiteren als Fadenanker ausgebildet sein, wobei der Faden im Kanal mit einem Verriegelungselement befestigbar ist.
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Bei einer Ausführungsform ist das Verrieglungselement als ein zusätzlicher Stopper ausgebildet.
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Der Stopper kann zumindest teilweise eine höhere Härte aufweisen als der Kanal.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Implantat als resorbierbarer Port zum Markraum des Knochens angewendet verwendbar ist. Insbesondere kann das Implantat für einen wiederholt nutzbaren Zugang verwendet werden, durch den z.B. Medikamente eingeleitet und/oder Abbauprodukte wie z.B. Gase ausgeleitet werden können.
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Ferner kann das Implantat als temporäres Reservoir z.B. insbesondere für Medikamente, ausgebildet sein.
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Hierzu kann das Implantat zumindest eine verschlossene oder zumindest verschließbare Kammer umfassen, in welcher z.B. ein Wirkstoff angeordnet sein kann.
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Figurenliste
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Der Gegenstand der Erfindung soll im Folgenden bezugnehmend auf die Zeichnungen 1 bis 9 anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden.
- 1 ist eine Seitenansicht eines als Kortikalisschraube ausgebildeten Implantats.
- 2 ist eine axiale Schnittansicht.
- 3 ist eine Draufsicht auf das Implantat von hinten.
- 4 zeigt das Implantat von vorne.
- Bezugnehmend auf 5, welches die das Gewinde einhüllende Geometrie des Implantats zeigt, soll die Ausgestaltung des Implantats weiter erläutert werden.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht des Implantats.
- 7 zeigt in einer schematischen perspektivischen Ansicht ein beispielhaftes Handhabungswerkzeug für ein erfindungsgemäßes Implantat.
- 8 ist eine schematische Ansicht der Düse einer Extrusionsmaschine, wie sie zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Implantats verwendet werden kann.
- 9 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Handhabungswerkzeugs, welches als Einsatz für ein Handstück ausgebildet ist.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt in einer Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Implantats 1, welches als Kortikalisschraube ausgebildet ist.
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Das Implantat 1 umfasst ein Gewinde 2, welches sich in diesem Ausführungsbeispiel über die gesamte Länge des Implantats 1 erstreckt.
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Die Zahnspitzen 4 des Gewindes 2 sind abgeflacht, insbesondere eben ausgebildet, um die Klemmung des eingesetzten Implantats 1 zu verbessern und die Beschädigung von Weichgewebe zu verringern. Der abgeflachte Abschnitt, der durch die Zahnspitzen 4 gebildet wird, kann insbesondere eine Länge von 0,3 bis 2 mm haben.
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Das Gewinde 2 geht übergangslos, also ohne Stufe, in einen ansonsten konisch, insbesondere kegelstupfförmig, ausgebildeten Kopf 8 über.
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Sowohl das Gewinde 2 als auch das so gebildete Kopfgewinde 5 sind in diesem Ausführungsbeispiel einzügig ausgebildet.
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Das Gewinde 2 hat eine größere Steigung als das Kopfgewinde 5.
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Insbesondere ist die Steigung des Gewindes 2 5 bis 20 %, besonders bevorzugt 8 bis 15 %, größer als die Steigung des Kopfgewindes 5.
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So verklemmt sich das Implantat 1 am Ende des Einschraubvorgangs.
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Die Steigung des Gewindes 2 beträgt vorzugsweise 2 bis 5 mm.
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Das Implantat 1 hat vorzugsweise eine Länge von 6 bis 20 mm, besonders bevorzugt von 8 bis 14 mm.
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Die Länge des Kopfes 8 beträgt vorzugsweise 1/2 bis 1/10 der Gesamtlänge des Implantats 1, besonders bevorzugt 1/4 bis 2/5.
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Der Durchmesser des Implantats 1 im Bereich des Gewindes 2 beträgt vorzugsweise 2 bis 5 mm, besonders bevorzugt 2,5 bis 3,5 mm.
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Das Implantat 1 hat in diesem Ausführungsbeispiel eine Spitze 7 mit einem vorne offenen Kanal 10.
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Der Kanal 10 überschneidet sich partiell mit dem Zahngrund 3 des Gewindes 2.
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Hierdurch entstehen im Zahngrund 3 umlaufend verteilte Durchgänge 9.
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Die Durchgänge 9 ermöglichen einen Druckausgleich sowohl in Bezug auf Gase als auch hinsichtlich osmotischer Drücke.
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Die Spitze 7 des Implantats 1 ist selbstschneidend ausgebildet.
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Dies ist bei diesem Ausführungsbeispiel durch zumindest einen Anschliff 6 des ersten vorderen Gewindegangs realisiert.
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Der Zahngrund 3 ist abgerundet ausgebildet, insbesondere mit einem Radius von 0,5 bis 1 mm.
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Dies erleichtert ebenfalls das Verklemmen des Implantats und reduziert die Beschädigung von Weichgewebe.
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Die Zahntiefe beträgt vorzugsweise 0,5 bis 0,8 mm.
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2 zeigt in einer axialen Schnittansicht das in 1 dargestellte Implantat 1.
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Zu erkennen ist insbesondere der Kanal 10, welcher sich vom hinteren Ende des Implantats bis zum vorderen Ende des Implantats 1 erstreckt.
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Der Kanal ist, wie in der Draufsicht auf die Rückseite des Implantats gemäß 3 dargestellt, kreuzförmig ausgebildet, so dass sich, wie in 2 zu erkennen, in jedem Gewindegang vier um jeweils 90° verteilte Durchgänge 9 ergeben, da dass sich der Gewindegrund mit dem Kanal 10 überschneidet.
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In der Draufsicht auf die Rückseite des Implantats 1 ist insbesondere die kreuzförmige Ausgestaltung des Kanals 10 zu erkennen.
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Der Kanal 10 hat vorzugsweise eine Höhe h (entspricht der Breite) von 1,3 bis 2,5 mm, besonders bevorzugt von 1,5 bis 2,1 mm.
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Die Höhe h bzw. die Breite des Kanals 10 und/oder dessen größter Durchmesser beträgt vorzugsweise mindestens 20 % vorzugsweise mindestens 40 % des Außendurchmessers des Gewindes, durch welches sich der Kanal erstreckt.
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Der Kanal 10 besteht, im Querschnitt gesehen, aus zwei um 90° zueinander verdrehten Rechtecken mit identischem Querschnitt und ist zentrisch im Implantat 1 angeordnet.
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Vorzugsweise sind sowohl die Außenkanten 11 als auch die Innenkanten 12 abgerundet.
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Der Radius der Außenkanten ra und/oder der Radius der Innenkanten ri kann insbesondere 0,5 bis 1 mm betragen.
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Die Höhe h des Kanals beträgt vorzugsweise das 2 bis 4fache, besonders bevorzugt das 2,5 bis 3,5fache, der Dicke d der Arme des Kreuzes.
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Durch diese Ausgestaltung wird ein leichtes Einführen des Handhabungswerkzeugs (siehe 6) ermöglicht. Gleichzeitig stabilisiert das Handhabungswerkzeug das gesamte Implantat 1 beim Eindrehen und die Drehmomentübertragung wird über den gesamten Kanal 10 verteilt.
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Durch den Kanal 10 wird des Weiteren das Gewicht des Implantats 1 deutlich reduziert. Hierdurch muss weniger bioresorbierbares Material, insbesondere weniger Magnesium abgebaut werden, was sowohl die Gasbildung als auch die aufgrund der Bildung von Metallsalzen entstehenden osmotischen Drücke reduziert.
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4 ist eine Draufsicht auf die Spitze des Implantats 1.
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Zu erkennen ist, dass der Kanal 10 durchgängig von hinten nach vorne verläuft.
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Weiter ist zu erkennen, dass die Zahnspitze 4 des ersten Gewindegangs in diesem Ausführungsbeispiel zwei sich gegenüberliegende Anschliffe 6 aufweist, die eine selbstschneidende Ausgestaltung bewirken.
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5 zeigt die das Gewinde einhüllende Kontur des Implantats bzw. dessen Form vor beispielsweise dem spanenden Formen des Gewindes.
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Zu erkennen ist, dass die Grenze 13 vom Gewinde zum Kopf 8 übergangslos erfolgt.
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Der mit einem Kopfgewinde versehene Kopf 8 ist konisch ausgebildet.
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Der Durchmesser des Implantats 1 im Bereich des Gewindes ds beträgt vorzugsweise 2 bis 5 mm.
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Der maximale Durchmesser des Implantats am Ende des konischen, insbesondere kegelstumpfförmigen Kopfes 8 dk ist vorzugsweise 20 bis 40 %, besonders bevorzugt 25 bis 35 %, größer als der Außendurchmesser des Gewindes ds.
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Die hintere Ecke 14 des Implantats ist vorzugsweise abgerundet.
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Der konisch ausgebildete Kopf hat vorzugsweise einen spitzen Winkel β von 90 bis 150°, besonders bevorzugt von 110 bis 130°.
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Das Implantat ist vorzugsweise an der Spitze 7 spitz zulaufend ausgebildet. Der Spitzenwinkel α beträgt vorzugsweise 90 bis 150°, besonders bevorzugt 110 bis 130°.
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6 ist eine perspektivische Ansicht des zuvor dargestellten Implantats 1.
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Gut zu erkennen ist, dass der Anschliff 6 als ausgeschnittenes Segment des Implantats 1 ausgebildet ist. Der Anschliff 6 erstreckt sich über den ersten Gewindegang des Gewindes 6 und läuft sodann aus.
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Der Anschliff 6 ist insbesondere als kuchenstückartiger gewinkelter Einschnitt ausgebildet, der nach hinten ausläuft.
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Die Fläche 6, die durch den Anschliff gebildet wird, ist vorzugsweise im Wesentlichen zur Mittelachse 25 zeigende radial verlaufende Fläche ausgebildet.
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Die durch den Anschliff gebildete angrenzende axial verlaufende Fläche 26 schließt vorzugsweise mit einer Fläche des Anschliffs einen Winkel von 50° bis 120° ein, insbesondere einen Winkel von 90°.
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So kann der Anschliff beispielsweise mit einem Walzenfräser geformt werden, in dem dieser von der Spitze ausgehend ein rechtwinkliges Segment abträgt, welches nach der Zahnspitze des ersten Gewindegangs ausläuft.
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7 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein schematisch dargestelltes Handhabungswerkzeug 15 für das zuvor dargestellte Implantat.
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Das Handhabungswerkzeug 15 ist als Schraubendreher ausgebildet und umfasst einen Griff 20 mit einer Welle 16.
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Die Welle 16 ist kreuzförmig ausgebildet. Die Form der Welle 16 entspricht (bis auf Toleranzen) der Form des Kanals des Implantats.
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An der Spitze 17 ist die Welle 16 als Bohrer ausgebildet und dient in dem Bereich des Kanals des Implantats dem Vorbohren.
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An die Welle 16 grenzt in diesem Ausführungsbeispiel ein dickerer Schaft 18 an, welcher einen Anschlag 19 für das aufgesetzte Implantat bildet.
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So kann das Implantat in einfacher Weise auf den Schaft 16 gesetzt und mittels des Handhabungswerkzeugs 15 eingedreht werden.
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Nach vollständigem Eindrehen kann das Handhabungswerkzeug 15 einfach herausgezogen werden.
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Es versteht sich, dass das Handhabungswerkzeug in einer anderen Ausführungsform (nicht dargestellt) beispielsweise auch ein austauschbares Bit umfassen kann, welches der Aufnahme des Implantats dient.
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8 ist eine schematische Ansicht der Düse 21 einer Extrusionsmaschine, wie sie zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Implantats verwendet werden kann.
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Die Düse 21 umfasst einen Einsatz 22, der mittels zumindest eines Stegs 23 mit der Wand der Düse 21 verbunden ist.
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Die Form des Einsatzes 21 entspricht dem Kanal des Implantats. Ein Stab (nicht dargestellt) aus einer Magnesiumlegierung wird durch die Düse 21 extrudiert. Durch entsprechende, an die Schmelztemperatur der Legierung angepasste Druck- und/oder Temperaturführung verflüssigt sich das Material im Bereich des Einsatzes, so dass es um den zumindest einen Steg 23 fließt.
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Das so hergestellte Halbzeug (nicht darstellt) kann sodann zur Herstellung des Implantats verwendet werden, z.B. indem durch spanende Bearbeitung zunächst die in 5 dargestellte Kontur und sodann das Gewinde mit den Anschliffen hergestellt wird.
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9 zeigt in einer Seitenansicht sowie in einer Draufsicht auf die Spitze ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Handhabungswerkzeugs 24, welches als Einsatz für ein medizinisches Instrument, insbesondere ein motorisch betriebenes Instrument (nicht dargestellt), ausgebildet ist.
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Auch diese Ausführungsform umfasst eine kreuzförmige Welle 16 mit einer Spitze 17, die dem Antrieb des Implantats 1 dient.
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Im Unterschied zu der in 7 dargestellten Ausführungsform ist der Anschlag 19 dadurch bereitgestellt, dass die kreuzförmige Welle 16 im Bereich des Anschlags 19 zu einem anderen Querschnitt, insbesondere zu einem kreisförmigen Querschnitt, übergeht.
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Der Übergang verläuft in diesem Ausführungsbeispiel nicht senkrecht, sondern schräg zur Mittelachse. Durch die so schräg zur Mittelachse 27 gebildeten Flächen verklemmt sich das Implantat im Bereich des Anschlags 19 und ist so nach dem Aufsetzen gegen unabsichtliches Lösen gesichert.
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Mit dem Schaft 18 kann das Handhabungswerkzeug in ein medizinisches Instrument eingesetzt werden.
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Durch die Erfindung konnte auf sehr einfache Weise ein bioresorbierbares Implantat bereitgestellt werden, welches sich leichter und sicherer einschrauben lässt, als auch, bei welchem das Gewicht des Implantats minimiert werden kann, was insbesondere bei Implantaten aus Magnesium und Magnesiumlegierungen entstehende Gasdrücke und osmotische Drücke reduziert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Implantat
- 2
- Gewinde
- 3
- Zahngrund
- 4
- Zahnspitze
- 5
- Kopfgewinde
- 6
- Anschliff
- 7
- Spitze
- 8
- Kopf
- 9
- Durchgang
- 10
- Kanal
- 11
- Außenkante
- 12
- Innenkante
- 13
- Grenze von Gewinde zum Kopfgewinde
- 14
- Ecke
- 15
- Handhabungswerkzeug
- 16
- Welle
- 17
- Spitze
- 18
- Schaft
- 19
- Anschlag
- 20
- Griff
- 21
- Düse
- 22
- Einsatz
- 23
- Steg
- 24
- Handhabungswerkezeug zum Einsetzen
- 25
- Mittelachse des Implantats
- 26
- Fläche
- 27
- Mittelachse des Handhabungswerkzeugs
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- DIN EN ISO 6892-1, Version 2017-02 [0046]
