DE602005005664T2

DE602005005664T2 - Knochenverankerungselement

Info

Publication number: DE602005005664T2
Application number: DE200560005664
Authority: DE
Inventors: Wilfried Matthis; Lutz Biedermann
Original assignee: Biedermann Motech GmbH and Co KG
Current assignee: Biedermann Technologies GmbH and Co KG
Priority date: 2005-07-08
Filing date: 2005-07-08
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2025-07-09
Also published as: DE602005005664D1; DE602006002662D1; EP1741400B1; ES2304652T3; TWI451856B; CN100591297C; TW200701936A; EP1997450A1; CN1891172A; EP1997450B1; EP1743587B1; ES2314788T3; EP1741400A1; EP1743587A1; ES2376495T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Knochenverankerungselement.
Eine bekannte Form eines Knochenverankerungselements ist eine Knochenschraube mit einem Schaft mit einem Gewinde zum Einschrauben der Schraube in einen Knochen. Die Knochenschraube wird manuell in den Knochen mithilfe eines Schraubendrehers eingebracht, wobei es sich um einen zeitraubenden und Kraft erfordernden Vorgang handelt. Darüber hinaus können während des Prozesses, in dem die Schraube in dem Knochen eingebracht wird, hohe Druckkräfte auf den Knochen selbst wirken, was bei manchen klinischen Anwendungen wie z. B. in der Neurochirurgie, der Wirbelsäulenchirurgie, der Kinderchirurgie oder der Verletzungschirurgie unerwünscht ist.
Die EP 0 714 643 A1 offenbart eine Knochenfixationsvorrichtung wie eine Schraube oder einen Stift, der eine Kontaktoberfläche mit einer Mikrotextur zum Verstärken der Einsetz- oder Greifeigenschaften der Vorrichtung aufweist. Die Kontaktoberfläche mit der Mikrotextur weist beispielsweise gewinkelte Raspelzähne auf, die sich festbeißen oder sich biegen zum Leisten von Widerstand in einer Richtung und sich noch biegen oder gleiten zum Erlauben einer relativ leichten Kontaktbewegung in der anderen Richtung.
Die DE 198 01 219 A1 offenbart einen Knochenverankerungsnagel mit starren widerhakenähnlichen Vorsprüngen, die in Zeilen in Umfangsrichtung um den Nagel angeordnet sind. Der widerhakenähnliche Vorsprung hat eine Sägezahnform, die das Einbringen des Nagels erleichtert sowie das Lockern des Nagels verhindert. Ein Entfernen des Nagels ohne Zerstörung des Knochens ist jedoch nicht möglich.
Die CH 682450 A5 offenbart einen Verankerungsnagel für die Befestigung von orthopädischen Knochenimplantaten. Der Nagel besteht aus einem Kopfteil und einem Schaftteil, wobei der Schaft an seiner Außenwand vorgesehene Rückhalteelemente aufweist, die entlang einer Schraubenlinie angeordnet sind. Die Rückhalteelemente sind keilförmig und sind mit Schneidkanten versehen, die es erlauben, den Nagel herauszuschrauben und aus dem Knochenmaterial zu entfernen. Jedoch muss das Kernloch, welches zuvor gebohrt werden muss um ein leichtes Eindringen des Nagels in den Knochen und ein Entfernen des Nagels zu erlauben, einen präzisen Durchmesser haben. Ferner erlaubt die Keilform der Rückhalteelemente per se keine leichte Einbringung.
Die US 5,814,071 offenbart eine Nahtankeranordnung mit einem ungefähr zylindrischen Verankerungselement und einem axialen Kanal zum Aufnehmen des Einsetzstammes. Elastische proximale Teile des Verankerungselements werden nach außen gegen ein Expandierelement getrieben, welches bewirkt, dass die elastischen proximalen Teile des Verankerungselements in das Knochenloch expandieren, wobei das Verankerungselement in einem Presssitz fest in der Öffnung fixiert wird. Zum Entfernen des Nahtankers ist ein spezieller Werkzeugsatz nötig.
Die US 5,690,649 offenbart einen Anker, der in eine in den Knochen gebohrte Bohrung einsetzbar ist. Der Anker weist zwei rohrförmige Abschnitte auf, ein Abschnitt beinhaltet sich proximal erstreckende Finger und der andere Abschnitt beinhaltet sich distal erstreckende Finger. Wenn die zwei Abschnitte re lativ zueinander bewegt werden, werden die Finger radial auswärts gedrängt, was bewirkt, dass die Finger in die Bohrung, die in den Knochen gebohrt worden ist, eingreifen.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung ein Knochenverankerungselement bereitzustellen, welches schneller, leichter und mit geringerer Kraft als die herkömmlichen Knochenschrauben und Nägel eingebracht werden kann. Es ist ebenso wünschenswert, ein Knochenverankerungselement bereitzustellen, welches vielseitig und nützlich in vielen klinischen Anforderungen ist und welches leicht herzustellen ist. Vorzugsweise übt das Knochenverankerungselement keine schädigenden Kräfte auf den Knochen während des Einbringens aus, bietet eine sichere Befestigung und kann dann in einer schraubenartigen Weise weiter eingebracht oder entfernt werden. Es ist ferner eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Knochenverankerungselements bereitzustellen.
Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird durch ein Knochenverankerungselement nach Anspruch 1 oder durch ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das Knochenverankerungselement gemäß der Erfindung erleichtert schnelles und sicheres Verankerung im Knochen durch Drücken des Knochenverankerungselements in ein vorbereitetes Kernloch im Knochen. Die Widerhakenelemente sind auf wenigstens einer Schraubenlinie um die Schaftachse eines rohrförmigen Körperteils des Schafts des Knochenverankerungselements angeordnet. Die Widerhakenelemente sorgen für eine gewindeartige Funktion, die es erlaubt, die Position des Knochenverankerungselements in dem Kernloch nachdem es in das Kernloch eingesetzt worden ist, zu korrigieren, indem es entweder durch eine Einschraub bewegung tiefer in den Knochen positioniert wird oder indem es rückwärts geschraubt wird. Die Widerhakenelemente verhindern, dass das Knochenverankerungselement herausgezogen wird oder locker wird. Das Knochenverankerungselement der vorliegenden Erfindung kann, wenn es erforderlich ist, wie eine Schraube entfernt werden, indem es in die entgegengesetzte Richtung oder Gegenuhrzeigerrichtung, von der es eingesetzt worden ist, gedreht wird.
Das Knochenverankerungselement gemäß der Erfindung ist leicht herzustellen.
Wenn der rohrförmige Körper des Schafts aus einer Formgedächtnislegierung hergestellt ist, kann der Formgedächtniseffekt in solch einer Weise genutzt werden, dass die Widerhakenelemente während des Einsetzens des Knochenverankerungselements in den Knochen nicht hervorstehen und sich aufgrund der Einwirkung der Körperwärme erheben, wenn das Knochenverankerungselement eingesetzt wird. Der rohrförmige Körper kann auch aus einem Material mit superelastischen Eigenschaften oder einem federähnlichen Verhalten gefertigt sein. Zum Beispiel kann eine Titanlegierung mit Superelastizität oder Edelstahl verwendet werden.
Weiterer Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung werden ersichtlich und werden am besten mit Bezug auf die folgende Beschreibung zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden.
1 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Knochenverankerungselements entsprechend einer ersten Ausführungsform.
2 zeigt einen vergrößerten Teil einer Querschnittsansicht durch die Wand des rohrförmigen Körpers des Knochenverankerungselements von Anspruch 1 in einer Längsrichtung.
3 zeigt eine Seitenansicht des Knochenverankerungselements nach 1 in einem zusammengebauten Zustand.
4 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht des Knochenverankerungselements gemäß 3 entlang der Linie A-A.
5 zeigt eine schematische Ansicht eines ersten Schritts des Einsetzens des Knochenverankerungselements nach 1 bis 4.
6 zeigt eine schematische Ansicht des eingesetzten Zustands des Knochenverankerungselements nach 5.
7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Knochenverankerungselements.
8 zeigt eine dritte Ausführungsform des Knochenverankerungselements.
Ein Knochenverankerungselement gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird mit Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben. Das Knochenverankerungselement 1 weist einen Schaft 2 mit einer Spitze 3 an einem Ende und einem Kopf 4 an dem anderen Ende auf. Der Kopf 4 ist kugelsegmentförmig und weist an seinem freien Ende eine Ausnehmung 5 zum Eingreifen mit einem Einschraubwerkzeug auf. Zwischen dem Kopf 4 und dem Schaft 2 befindet sich ein Halsabschnitt 6 mit einer Umfangsrichtung hervorstehenden Schulter 7 an der Seite entgegengesetzt zu dem sphärischen Kopf 4. Die Schulter 7 hat einen Außendurchmesser, der größer ist als der Halsabschnitt und geringfügig kleiner als der Durchmesser des Kopfs 4. Angrenzend an die Schulter 4 ist ein zylindrischer erster Schaftteil 8 vorgesehen. Der Durchmesser des zylindrischen ersten Schaftteils 8 ist kleiner als der Durchmesser der Schulter. Am Rand der Schulter 7, der dem Schaftteil 8 zugewandt ist, sind eine Mehrzahl von U-förmigen Ausnehmungen äquidistant in Umfangsrichtung vorgesehen, die zur Seite des zylindrischen Schaftteils 8 hin offen sind.
Der Schaft 2 besteht ferner aus einem rohrförmigen Körper 10, der einen Innendurchmesser aufweist, der geringfügig größer als der Außendurchmesser des zylindrischen Schaftteils 8 ist, so dass der rohrförmige Körper 10 mit einer Gleitbewegung auf den zylindrischen Schaftteil 8 eingesetzt werden kann. Der Außendurchmesser des rohrförmigen Körpers 10 entspricht dem Außendurchmesser der Schulter 7, so dass, wenn der rohrförmige Körper 10 auf den zylindrischen Schaftteil 8 aufgesetzt ist, die äußere Oberfläche des rohrförmigen Körpers 10 mit der Außenfläche der Schulter 7 fluchtet. An seinem dem Kopf 4 zugewandten Ende weist der rohrförmige Körper 10 Vorsprünge 11 auf, die in ihrer Form und ihrer Anordnung den an der Schulter 7 vorgesehenen U-förmigen Ausnehmungen 9 entsprechen, zum Ineingriffgelangen, wenn der rohrförmige Körper 10 ganz auf den zylindrischen Schaftteil 8 aufgesetzt ist. In diesem montierten Zustand stößt das Ende des rohrförmigen Körpers 10 an dem freien Ende der Schulter 7 an.
Der rohrförmige Körper 10 weist eine Mehrzahl von Widerhakenelementen 12 auf. Die Widerhakenelemente 12 sind durch im Wesentlichen parallelogrammförmige Ausschnitte 10a gebildet, die in der Wand des rohrförmigen Körpers 10 gefertigt sind. Die Endbasis 13 der parallelogrammförmigen Ausschnitte 10a ist nicht aus dem rohrförmigen Körper ausgeschnitten und wirkt als Befestigung und Biegestelle für die Widerhakenelemente 12 in der Wand des rohrförmigen Körpers. Die Widerhakenelemente 12 sind vorzugsweise so angeordnet, dass, wenn der rohrförmigen Körper auf den zylindrischen Schaftteil 8 aufgeschoben ist, die Endbasis 13 des Widerhakenelements 12 der Spitze 3 zugewandt ist, während das freie Ende dem Kopf 4 zugewandt ist. Wie insbesondere aus 3 ersichtlich ist, sind die Widerhakenelemente 12 auf einer Schraubenlinie S um die Schaftachse M angeordnet. Die freien Enden 14 der Widerhakenelemente sind um einen Winkel α in Bezug auf eine kreisförmige Umfangslinie U geneigt, wobei der Winkel α dem Schraubenwinkel der Schraubenlinie S entspricht. Somit bilden die freien Enden 14 der Widerhakenelemente Schneidkanten ähnlich der Spitze eines Schraubengewindes.
Wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, stehen die Widerhakenelemente 12 von der Oberfläche des rohrförmigen Körpers um einen Winkel γ hervor, der während des Herstellungsprozesses auf der Grundlage des verwendeten Materials und der augenblicklichen Dimensionen der Widerhakenelemente 12 ausgewählt wird, so dass eine gewünschte Steifigkeit der Widerhakenelemente erhalten wird. Aufgrund ihrer Konfiguration und ihrer Befestigung an der Wand des rohrförmigen Körpers 10 sind die Widerhakenelemente 12 relativ zu dem rohrförmigen Körper 10 elastisch deformierbar. Wenn die Widerhakenelemente 12 eingeklappt sind oder in die Ausschnitte gepresst werden, befinden sie sich unter Vorspannung.
Die axiale Länge des rohrförmigen Körpers 10 entspricht der Länge des zylindrischen Schaftteils 8, so dass in einem zusammengebauten Zustand ein freies Ende des zylindrischen Schaftteils mit dem freien Ende des rohrförmigen Körpers 10 fluchtet. Der zylindrische Schaftteil 8 hat eine zylindrische Ausnehmung (nicht gezeigt) an seinem freien Ende zum Aufnehmen eines entsprechend geformten zylindrischen Vorsprungs 15, der an der Spitze 3 vorgesehen ist, durch Presssitz. Der Außendurchmesser der Basis der Spitze 3 entspricht dem Außendurchmesser des rohrförmigen Körpers 10, so dass in einem zusammengebauten Zustand, wie in 3 gezeigt ist, die Basis der Spitze 3 mit der Außenwand des rohrförmigen Körpers 10 fluchtet.
Das Knochenverankerungselement kann aus jedem körperverträglichen Material gefertigt sein. Vorzugsweise kann ein körperverträgliches Metall, wie Titan, Edelstahl und deren Legierungen oder ein körperverträgliches Kunststoffmaterial verwendet werden. Der rohrförmige Körper 10, der die Widerhakenelemente 12 aufweist, kann aus demselben Material wie der zylindrische Schaftteil 8, der Kopf 4 und die Spitze 3 bestehen oder aus einem verschiedenen Material, wenn ein verschiedenes Material zum Gewährleisten, dass die Widerhakenelemente die notwendigen elastischen Eigenschaften haben, gewünscht wird.
Vorzugsweise ist jedoch der rohrförmige Körper 10 mit den Widerhakenelementen 12 aus einer Formgedächtnislegierung mit Formgedächtnis und/oder superelastischen Eigenschaften gefertigt oder er ist aus einem Material mit federähnlichen Eigenschaften, wie z. B. Edelstahl oder Titanlegierungen gefertigt. Beispielsweise sind Nickel-Titan-Legierungen wie Nitinol geeignet für die Verwendung für den rohrförmigen Körper 10.
Im Betrieb ist das Knochenverankerungselement 1 anfangs vormontiert durch Schieben des rohrförmigen Körpers 10 auf das zylindrische Schaftteil 8, so dass die Vorsprünge 11 mit den Ausnehmungen 9 in Eingriff gelangen. Somit wird eine Drehung des rohrförmigen Körpers 10 auf dem zylindrischen Schaftteil 8 verhindert. Danach wird die Spitze 3 fest mit dem zylindrischen Schaftteil 8 verbunden.
Im Gebrauch wird, wie schematisch in den 5 und 6 dargestellt ist, zuerst ein Kernloch 16 im Knochen 17 vorbereitet. Der Durchmesser des Kernlochs entspricht im Wesentlichen dem Außendurchmesser des rohrförmigen Körpers 10 oder er kann abhängig von dem gewünschten Ergebnis oder den Umständen etwas größer oder kleiner sein. Der Durchmesser des Kernlochs 16 wird entsprechend dem Durchmesser des rohrförmigen Körpers und der Elastizität der Widerhakenelemente 12 gewählt, so dass ein gewünschter Widerstand durch die Widerhakenelemente 12 bereitgestellt wird. Der ausgewählte Durchmesser hängt auch von der Knochenqualität ab, z. B. kann er größer gewählt werden für gesunden festen Knochen und kleiner für osteoporotischen schwachen Knochen. Danach wird, wie in 5 gezeigt ist, das Knochenverankerungselement 1 in der Kernloch 16 eingesetzt. Wenn das Knochenverankerungselement in das Kernloch 16 im Knochen 17 eingesetzt wird, sind die Widerhakenelemente 12 in einem eingeklappten Zustand und werden aufgrund ihrer Elastizität gegen oder in die Ausschnitte gepresst. Die Gleitbewegung ermöglicht es, das Knochenverankerungselement schnell und gleichmäßig einzusetzen, im Gegensatz zu den herkömmlichen Knochenschrauben, die eingeschraubt werden. Nach dem Einsetzen expandieren die vorgespannten Widerhakenelemente 12 und stehen auf und drücken mit ihrer Schneidkante 14 nach außen gegen die Wand des Kernlochs 16, wie aus 6 ersichtlich ist. Die Widerhakenelemente 12 verhindern, dass das Knochenverankerungs element herausgezogen wird oder aus dem Kernloch 16 herausfällt.
Zur weiteren und/oder endgültigen Positionierung des Knochenverankerungselements in dem Kernloch 16 oder zum Positionieren des Kopfs 4 wird das Knochenverankerungselement weiter in das Kernloch 16 eingeschraubt oder wie eine Schraube durch eine Drehbewegung mit dem Einschraubwerkzeug herausgeschraubt, welches in die Ausnehmung 5 in Kopf 4 eingreift. Während dieses Vorgangs wirken die Schneidkanten 14 der Widerhakenelemente, die auf einer Schraubenlinie S angeordnet sind, wie die Spitze eines Gewindes. Das Knochenverankerungselement kann genau wie eine Knochenschraube durch Drehen im Gegenuhrzeigersinn entfernt werden.
In den meisten Fällen erfordert eine herkömmliche Knochenschraube nicht nur, dass das Kernloch in den Knochen gebohrt wird, sondern auch, dass Knochengewinde in dem Knochen vorgeschnitten werden. In allen Fällen ist beim Einsetzen einer herkömmlichen Knochenschraube eine wiederholte Drehbewegung erforderlich. Verglichen mit der Zeit, die erforderlich ist, eine herkömmliche Knochenschraube zu verankern, ist die Zeit, die erforderlich ist, das Verankerungselement gemäß der vorliegenden Erfindung einzusetzen, wesentlich kürzer aufgrund der Tatsache, dass das Knochenverankerungselement in das Kernloch 16 geschoben wird oder gleitet, ohne dass die Kräfte eines Schraubengewindes im Kernloch 16 und im Knochen 17 auftreten. Nichtsdestotrotz fällt das Knochenverankerungselement aufgrund seiner Bauweise und seiner Konfiguration nicht aus dem Kernloch 16 heraus. Auch schneidet eine herkömmliche Knochenschraube beim Einsetzen mit der Gewindespitze in das Knochenmaterial.
Ein Verfahren zum Herstellen des Knochenverankerungselements beinhaltet das Bereitstellen eines Zylinders mit einem Durchmesser, der größer als der des rohrförmigen Körpers 10 ist, wobei der Zylinder aus einem Material ist, welches für den rohrförmigen Körper 10 gewünscht wird, vorzugsweise aus einer Formgedächtnislegierung oder einem anderen metallischen Material oder einer Legierung mit elastischen Eigenschaften. In einem nächsten Schritt wird eine koaxiale Bohrung in dem Zylinder bereitgestellt, so dass ein rohrförmiger Körper vorbereitet wird. Danach werden die Widerhakenelement 12 durch Schneiden, z. B. durch Laserschneiden, erzeugt, wobei parallelogrammförmige Schnitte in der Wand des rohrförmigen Körpers ausgeschnitten werden, wobei eine Seite, die die Basis der Widerhakenelemente sein soll, nicht ausgeschnitten wird. Danach werden die Widerhakenelemente 12 gebogen, so dass sie nach außen hervorstehen.
Modifikationen der ersten Ausführungsform sind möglich. Der Kopf 4 muss nicht kugelsegmentförmig sein, sondern kann jede andere Form haben, insbesondere kann er jede Form von bekannten Schraubenköpfen aufweisen. Die Ausnehmungen 9 und die entsprechenden Vorsprünge 11 müssen nicht U-förmig sein, sondern können eine davon verschiedene Form haben. Wenigstens eine Ausnehmung und ein entsprechender Vorsprung ist notwendig, um eine Sicherung gegen Verdrehen bereitzustellen. Es jedoch auch möglich, das Drehen durch andere Mittel zu verhindern. Beispielsweise kann ein Stift, der in eine Querbohrung eingesetzt werden kann, in dem rohrförmigen Körper 10 und dem zylindrischen Schaftteil 8 verwendet werden.
Die Widerhakenelemente 12 müssen keine Parallelogrammform aufweisen, sondern können jede andere Form haben, so lange die Schneidkanten auf einer Schraubenlinie liegen. Beispielsweise können die Widerhakenelemente eine Trapezform haben. Die Steigung der Schraubenlinie kann entlang der Länge des rohrförmigen Körpers 10 variieren. Die Widerhakenelemente 12 müssen nicht über die gesamte Länge des rohrförmigen Körpers 10 vorgesehen sein, sondern können nur in einem Abschnitt des rohrförmigen Körpers 10 vorgesehen sein. Der Abstand zwischen den Widerhakenelementen kann ebenso variieren.
In noch einer weiteren Modifikation der Erfindung ist, wenn der rohrförmige Körper 10, der die Widerhakenelemente beinhaltet, aus einer Formgedächtnislegierung gefertigt ist, der rohrförmige Körper 10 vor dem Zusammenbau des Knochenverankerungselements in so einer Weise behandelt, dass die Widerhakenelemente bei Raumtemperatur oder einer erhöhten Temperatur hervorstehen und bei einer niedrigeren Temperatur, beispielsweise bei Raumtemperatur, in einer eingeklapptenen Position sind. Im Betrieb wird das Knochenverankerungselement mit den eingeklappten Widerhakenelementen in das Kernloch gepresst. Nachdem das Knochenverankerungselement sich erwärmt und sich der Körpertemperatur anpasst oder durch eine externe Vorrichtung erwärmt wird, expandieren die Widerhakenelemente in ihre endgültige Position. Dies bietet den Vorteil, dass die Kraft reduziert wird, die erforderlich ist, um das Knochenverankerungselement in das Kernloch zu drücken und erlaubt die Einstellung des Knochenverankerungselements auf eine gewünschte Tiefe durch die Gleitbewegung während des Einsetzens, solange die Widerhakenelemente in dem eingeklappten Zustand sind und nicht gegen die Wand des Kernlochs 16 drücken. Wenn der rohrförmige Körper 10 Superelastizität zusätzlich zu den Formgedächtniseigenschaften aufweist, vereinfacht die höhere Elastizität der Widerhakenelemente die Handhabung und bietet eine zusätzliche Sicherheit bei Verankerung des Knochenverankerungselements im Knochen.
In der zweiten, in 7 gezeigten Ausführungsform, sind die Teile, die den Teilen der ersten Ausführungsform entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen. Das Knochenverankerungselement der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Knochenverankerungselement gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass der rohrförmige Körper 100 zwei Abschnitte aufweist. Einen ersten Abschnitt 101 mit Widerhakenelementen 102, die einen ersten Abstand voneinander in einer Umfangsrichtung haben und im Wesentlichen parallelogrammförmig sind und einen zweiten Abschnitt 103 mit Widerhakenelementen 104, die einen zweiten Abstand voneinander in der Umfangsrichtung haben, der größer ist, als der erste Abstand der Widerhakenelemente 102 in dem ersten Abschnitt 101. Daher sind die Widerhakenelemente 104 im Abschnitt 103 weniger dicht angeordnet als die Widerhakenelemente 102 im Abschnitt 101. Die Widerhakenelemente 104 sind im Wesentlichen V-förmig. Das Knochenverankerungselement ist besonders geeignet für die Anwendung an der Wirbelsäule, insbesondere zum Verankern im Wirbel. Der zweite Abschnitt 103 mit dem größeren Abschnitt zwischen den Widerhakenelementen ist angrenzend an die Spitze 3 vorgesehen und gelangt in Eingriff mit dem Wirbelkörper. Der erste Abschnitt 101 ist angrenzend an den Kopf und kommt in Eingriff mit dem Pedikel. Somit kann aufgrund des größeren Abstands zwischen den Widerhakenelementen im Wirbelkörper jede mögliche Beschädigung des Wirbelkörpers minimiert werden, während größere Verriegelungskräfte der Widerhaken im Pedikelbereich vorhanden sind.
In der in 7 gezeigten Ausführungsform besteht der rohrförmige Körper aus einem einzigen Rohr. Der rohrförmige Körper mit den Abschnitten mit den unterschiedlichen Eigenschaften der Widerhakenelemente kann jedoch aus zwei getrennten rohrförmigen Körpern bestehen. In diesem Fall ist es notwendig, zwischen den rohrförmigen Körpers eine Drehung zu verhindern. Dies kann z. B. dadurch geschehen, dass am Ende des ersten rohrförmigen Körpers Ausnehmungen vorgesehen sind, in die Vorsprünge des zweiten rohrförmigen Körpers eingreifen.
Modifikationen sind möglich, z. B., können mehr als zwei Abschnitte mit unterschiedlichen Eigenschaften der Widerhakenelemente vorgesehen sein.
8 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Der Schaft des Knochenverankerungselements ist nicht aus dem zylindrischen Schaftteil 8 und dem rohrförmigen Körper 10 zusammengesetzt, sondern besteht aus nur einem rohrförmigen Körper 200. Somit ist der Schaft hohl. An seinem Ende, welches der Spitze 3 zugewandt ist, weist der rohrförmige Körper 200 einen Abschnitt mit einem Innengewinde 201 auf, welches mit einem Außengewinde 202 auf dem zylindrischen Vorsprung der Spitze 3 zusammenwirkt. Alternativ kann die Spitze 3 auch durch Presssitz mit dem rohrförmigen Körper 200 verbunden werden. Der rohrförmige Körper 200 weist die Widerhakenelemente 12 wie in den vorhergehenden Ausführungsformen auf. Verschiedene Abschnitte mit verschiedenen Formen und/oder Abständen der Widerhakenelemente können vorgesehen sein. Auch kann die Steigung der Schraubenlinie S entlang der Länge des rohrförmigen Körpers 200 variieren. Der Kopf 4 ist entweder einstückig mit dem rohrförmigen Körper 200 ausgebildet oder weist einen Vorsprung auf mit einem Außengewinde, welcher in das andere Ende des rohrförmigen Körpers 200 geschraubt werden kann, das ein entsprechendes Innengewinde hat. Alternativ kann der Kopf 4 auch durch Presssitz mit dem rohrförmigen Körper 200 verbunden werden.
Das Knochenverankerungselement entsprechend der dritten Ausführungsform ist insbesondere einfach herzustellen.
In allen oben beschriebenen Ausführungsformen kann der Durchmesser des rohrförmigen Körpers über die axiale Länge des rohrförmigen Körpers variieren, z. B. kann er abnehmen in Richtung auf die Spitze hin, so dass der rohrförmige Körper eine konische Außenfläche hat.
Das Knochenverankerungselement gemäß der Erfindung kann zusammen mit einer Platte zum Herstellen einer Knochenfixationsvorrichtung verwendet werden oder mit einem Aufnahmeteil, welches mit einem Stab verbunden werden kann, zum Herstellen eines Wirbelsäulenfixationssystems. Auch sind alle weiteren Anwendungen denkbar, in denen das Knochenverankerungselement anstelle von herkömmlichen Knochenschrauben oder herkömmlichen Stiften zum Knochenverankern verwendet werden kann.

Claims

Knochenverankerungselement mit einem Schaft zum Verankern in einem Knochen, wobei der Schaft (2; 200) eine Mehrzahl von Widerhakenelementen (12) aufweist, wobei die Widerhakenelemente einstückig in einem rohrförmigen Körper (10; 100; 200), der Teil des Schafts ist, gebildet sind und die Widerhakenelemente (12) relativ zu der Wand des rohrförmigen Körpers (10; 100; 200) elastisch deformierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerhakenelemente (12) entlang wenigstens einer Schraubenlinie (S) um die Schaftachse angeordnet sind.
Knochenverankerungselement nach Anspruch 1, wobei die Widerhakenelemente aus der Wand des rohrförmigen Körpers (10; 100; 200) ausgeschnitten sind.
Knochenverankerungselement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Widerhakenelemente (12) jeweils eine freie Schneidkante (14) aufweisen, die mit einer kreisförmigen Umfangslinie einen Winkel (α) einschließt.
Knochenverankerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3. wobei der rohrförmige Körper (200) einen hohlen Teil des Schafts bildet.
Knochenverankerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der rohrförmige Körper (10; 100) auf eine im wesentlichen zylindrische Schaftbasis (8) gesetzt ist.
Knochenverankerungselement nach Anspruch 5, wobei Mittel (9, 11) zum Verhindern, dass sich der rohrförmige Körper (10; 100; 201; 202) dreht, vorgesehen sind.
Knochenverankerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Spitze (3) vorgesehen ist, die fest mit dem rohrförmigen Körper (10; 100; 200) verbunden werden kann, vorzugsweise durch einen Presssitz oder eine Gewindeverbindung.
Knochenverankerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Kopf (4) vorgesehen ist, der mit dem rohrförmigen Körper verbunden werden kann.
Knochenverankerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der rohrförmige Körper (10; 100; 200) aus einer Formgedächtnislegierung, vorzugsweise aus Nitinol, gebildet ist.
Verfahren zum Herstellen des Knochenverankerungselements nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem Schritt des Bereitstellens eines rohrförmigen Körpers (10; 100; 200) und des Erzeugens einer Mehrzahl von Widerhakenelementen (12) durch Einschnitte, die die Form der Widerhakenelemente bilden, in der Wand des rohrförmigen Körpers.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Widerhakenelemente durch Laserschneiden erzeugt werden.