Die Erfindung betrifft eine Knochenschraube, insbesondere aus resobierbarem Kunststoffmaterial, mit einem mit einem Außengewinde versehenen Schaft.

Bisher sind Knochenschrauben zum Verschrauben von Implanta¬ ten mit Knochensubstanz oder zum Verschrauben benachbarter Knochenfragmente überwiegend aus rostfreiem Stahl oder Ti¬ tan hergestellt worden. Diese Konstruktionen weisen auf¬ grund der mechanischen Eigenschaften dieses Materials eine hohe Festigkeit auf, die es erlaubt, die Konstruktion an Schrauben für die Holz- und Blechbearbeitung anzulehnen. -ac teilig ist bei derartigen Schrauben jedoch, daß i ioCύ nύ≤CuxU des Heilungsprczesses v.__.ε_c_cr _.c_ c rr. Λc c entfernt werden müssen, daß also eine weitere Operation notwendig wird.

Es sind in neuerer Zeit Knochenschrauben aus Kunststoffma¬ terial, insbesondere aus resorbierbarem Kunststoffmaterial bekanntgeworden, beispielsweise aus Polylactid oder Poly- - Lactid. Diese haben den großen Vorteil, daß sie nach Ab¬ schluß des Heilungsprozesses vom Körper resorbiert werden, so daß eine zusätzliche Operation zur Entfernung derartiger Implantate überflüssig wird. Als nachteilig hat sich jedoch bei derartigen Kunststoffschrauben herausgestellt, daß das

Kunststoffmaterial eine wesentlich geringere Festigkeit aufweist als konventionelle Stahl- oder Titanschrauben. Es besteht daher die Gefahr, daß beim Eindrehen derartiger Knochenschrauben in vorgebohrte und vorgeschnittene Gewin¬ delöcher durch die vom Schraubendreher auf die Kunststoff¬ schraube ausgeübte Torsionsspannung die Kunststoffschraube abgedreht und damit zerstört wird. Man kann dem zwar in ge¬ wissem Umfange dadurch begegnen, daß man veränderte Kern¬ durchmesser, Flankenwinkel und Gewindesteigungen verwen¬ det, jedoch gelingt es trotz dieser Maßnahmen nicht in al¬ len Fällen, beim Einschrauben dieser Schrauben mittels In- nensechskant-, Schlitz- oder Kreuzschlitzschraubendreher, die in herkömmlicher Weise am Kopf der Knochenschraube an¬ greifen, eine Zerstörung der Schrauben zu vermeiden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Knochenschraube und ein Eindrehwerkzeug so aufeinander abzustimmen, daß auch bei Knochenschrauben aus weniger widerstandsfähigem Material ein kräftiges Einschrauben ohne Zerstörung der Knochen¬ schraube möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Knochenschraube der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich im Schaft ein nach oben offener, konzentrisch zum Schaft angeordneter und sich im wesentlichen über die Schaftlänge erstreckender Einsteckkanal für das Eindrehwerkzeug befin¬ det, der einen von der Kreisform abweichenden und dem Quer¬ schnitt des Eindrehwerkzeuges entsprechenden Querschnitt aufweist.

Durch diese Ausgestaltung wird es möglich, ein Eindrehwerk¬ zeug form- und damit kraftschlüssig in den Einsteckkanal einzustecken, wobei sich das Eindrehwerkzeug durch die Länge des Einsteckkanals im wesentlichen über die gesamte

Länge des Schaftes erstreckt. Dadurch wird die Kraftüber¬ tragung vom Eindrehwerkzeug auf die Knochenschraube nicht auf den Kopfbereich beschränkt, sondern die Torsionskräfte werden über die gesamte Länge des Schaftes gleichmäßig vom Eindrehwerkzeug in den Schaft eingeleitet, so daß diese Kräfte verteilt werden. Übermäßige Torsionsbeanspruchungen können dadurch vermieden werden, das heißt auch bei kräfti¬ gem Einschrauben besteht bei derartigen Knochenschrauben nicht die Gefahr eines Abscherens. Es ist dabei vorteil¬ haft, daß der Schaft der Knochenschraube durch das einge¬ setzte Eindrehwerkzeug , das üblicherweise aus Stahl oder einem ähnlich festen Werkstoff besteht, einen stabilen Kern enthält, der beim Einschrauben eine Stabilisierung des Schaftes bewirkt und daher auch ein Abbrechen des Schaftes verhindert, falls dieser übermäßig auf Biegung beansprucht werden sollte. Während des Einschraubvorganges erhält die Knochenschraube auf diese Weise einen verstärkten Innenkern aus wesentlich festerem Material, so daß ein gefahrloses Eindrehen der Schraube gewährleistet ist.

Der Einsteckkanal kann am Einschraubende der Knochenschrau¬ be verschlossen sein. Dadurch erfährt das Eindrehwerkzeug eine Festlegung seiner Eintauchtiefe, das heißt in diesem Falle ist die Position des Eindrehwerkzeuges im Einsteckka¬ nal genau definiert.

Bei einer anderen Ausführungsform kann der Einsteckkanal die Knochenschraube vollständig durchsetzen. Dies hat den Vorteil, daß der Schaft auf seiner gesamten Länge eine ent¬ sprechende Verstärkung und eine über die gesamte Schaft¬ länge gleichmäßige Einschraubkrafteinleitung erfährt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der Querschnitt des Einsteckkanales ein gleichseitiges

Dreieck ist. Bei dieser Ausführung wird der Querschnitt des Schaftes besonders wenig geschwächt. Es ist jedoch auch möglich, Querschnitte in Form eines Rechtecks, insbesondere eines Quadrats, eines regelmäßigen Vieleckes oder eines Sterns zu verwenden.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, daß der Schaf an einem Ende eine kopf örmige Verbreiterung aufweist und daß der Einsteckkanal durch die Verbreiterung hindurchläuft. Eine solche kopfförmige Verbreiterung dient als Anschlag für die Einschraubtiefe der Knochenschraube.

Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen ^' Kno¬ chenschraube ist: gekennzeichnet durch einen,in den Ein¬ steckkanal einsteckbaren, diesen vollständig ausfüllenden Verschlußstift. Dieser Verschlußstift verhindert nicht nur das unerwünschte Eindringen von Körperflüssigkeit und ande¬ ren Körpersubstanzen in den Einsteckkanal, sondern er er¬ höht auch die Festigkeit der .Knochenschraube, so daß eine durch die Ausbildung eines Einsteckkanales möglicherweise eintretende Schwächung der Knochenschraube weitgehend wie¬ der aufgehoben wird.

Es ist dabei vorteilhaft, wenn der Verschlußstift - ebenso wie die Knochenschraube selbst - aus resorbierbarem Mate¬ rial besteht, wobei vorzugsweise sowohl die Knochenschraube als auch der Einsteckstift aus einem faserverstärkten Mate¬ rial aufgebaut sind. Dadurch ergeben sich einerseits erhöh¬ te Festigkeitswerte, andererseits kann aber die gesamte Knochenschraube einschließlich des Verschlußstiftes im Kör¬ per verbleiben, da Knochenschraube mit eingesetztem Ver¬ schlußstift im Körper abgebaut und resorbiert werden.

Bei einer ersten Ausführungsform ist der Verschlußstift im Einsteckkanal im Preßsitz fixierbar, wobei sich vorzugswei¬ se der Einsteckkanal oder der Verschlußstift in Einschub¬ richtung im Querschnitt verjüngen beziehungsweise erwei¬ tern. Beim Einsetzen des Verschlußstiftes wird dieser sich also klemmend an die Innenwand des Einsteckkanales anlegen und dadurch dauerhaft im Einsteckkanal fixiert.

Bei einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Verschlußstift im Einsteckkanal mit der Knochenschraube verklebt oder verschweißt ist.

Bei einer anderen Ausgestaltung ist der Verschlußstift im Einsteckkanal durch eine elastische Rastverbindung im Form¬ schluß fixierbar. In allen Fällen kann der Verschlußstift eine seine Einschubtiefe begrenzende Verbreiterung tragen, wobei eine Rastverbindung vorzugsweise im Bereich der Ver¬ breiterung des Verschlußstiftes angeordnet ist.

Günstig ist es auch, wenn der Verschlußstift oder die Kno¬ chenschraube im Bereich der Rastverbindung in axialer Rich¬ tung geschlitzt sind. Dadurch wird die Einsteckbewegung des Verschlußstiftes erleichtert, da die aneinander anliegenden Teile der Knochenschraube und des Verschlußstiftes aufgrund der Schlitze elastisch gegeneinander verbiegbar sind.

Bei einer speziellen Ausgestaltung kann die Knochenschraube an ihrem vorderen Ende axial verlaufende Schlitze aufwei¬ sen, während der Verschlußstift in diesem Bereich einen größeren Querschnitt besitzt als der Einsteckkanal der un- verformten Knochenschraube. Dadurch wird die Knochenschrau¬ be im geschlitzten Bereich bei eingestecktem Verschlußstift nach Art eines Spreizdübels aufgebogen, so daß die Fixie¬ rung der Knochenschraube im Knochenmaterial verbessert wer¬ den kann.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Figur 1: eine teilweise aufgebrochen dargestellte Knochenschraube mit eingesetztem Ein¬ drehwerkzeug ;

Figur 2: eine Draufsicht auf ein erstes bevorzug¬ tes Ausführungsbeispiel einer Knochen¬ schraube mit einem Einsteckkanal mit quadratischem Querschnitt;

Figur 3: eine Ansicht ähnlich Figur 2 mit einem Einsteckkanal mit dreieckigem Quer¬ schnitt;

Figur 4: eine Ansicht ähnlich Figur 2 mit einem Einsteckkanal mit sechseckigem Quer¬ schnitt;

Figur 5: eine Ansicht ähnlich Figur 2 mit einem Einsteckkanal mit sternförmigem Quer¬ schnitt;

Figur 6: eine Knochenschraube mit einem dazupas- senden Verschlußstift;

Figur 7: eine Ansicht ähnlich Figur 6 mit einem am unteren Ende geschlitzten Verschluß- stift mit Rastnasen;

Figur 8: eine Ansicht der Knochenschraube der Fi¬ gur 7 mit eingesetztem und verrastetem Verschlußstift;

Figur 9: eine Ansicht ähnlich Figur 7 mit einem abgeänderten, verrastbaren Verschlu߬ stift;

Figur 10: eine Ansicht der Knochenschraube der Fi¬ gur 9 mit eingerastetem Verschlußstift;

Figur 11: eine Ansicht des oberen Teils einer im

Kopfbereich geschnittenen Knochenschrau¬ be und des oberen Teils eines Verschlu߬ stiftes und

Figur 12: eine Ansicht des oberen Teils der Kno¬ chenschraube der Figur 11 mit eingesetz¬ tem Verschlußstift.

Die in Figur 1 dargestellte Knochenschraube 1 weist einen Schaft 2 mit Gewindegängen 3 und einem verbreiterten Kopf 4 auf. Durch den Kopf 4 hindurch erstreckt sich ein zentraler Einsteckkanal 5 in das Innere des Schaftes 2 hinein und verläuft dort bis fast an das einschraubseitige Ende 6 der Knochenschraube. Der Einsteckkanal 5 weist über seine ge¬ samte Länge einen gleichbleibenden, von der Kreisform ab¬ weichenden Querschnitt auf, vorzugsweise hat der Quer¬ schnitt die Form eines gleichseitigen Dreiecks, wie dies in Figur 3 dargestellt ist. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann der Querschnitt die Form eines Rechteckes, insbesonde¬ re eines Quadrates (Figur 2), die Form eines regelmäßigen Vieleckes, beispielsweise eines Seckseckes(Figur 4) oder die Form eines Sternes (Figur 5) haben.

In den an der Kopfseite offenen Einsteckkanal 5 kann ein Eindrehwerkzeug 7 eingesetzt werden, das üblicherweise komplementär zum Querschnitt des Einsteckkanales 5 ausge¬ bildet ist und dadurch eine formschlüssige Verbindung mit den Seitenwänden des Einsteckkanales 5 herstellt. Das Ein¬ drehwerkzeug 7 wird über die gesamte Länge des Einsteckka¬ nales 5 eingeführt und erstreckt sich somit im wesentlichen über die gesamte Länge des Schaftes 2. Beim Drehen des Ein¬ drehwerkzeuges 7 um die Längsachse der Knochenschraube 1 ergibt sich eine kraftschlüssige Drehverbindung zwischen Eindrehwerkzeug und Knochenschraube, wobei die Kraftein¬ leitung über die gesamte Länge des Einsteckkanales gleich¬ mäßig erfolgt, das heißt die Eindrehkraft wird über die ge¬ samte Länge verteilt. Da als Eindrehwerkzeug 7 ein Mate¬ rial hoher Festigkeit verwendet werden kann, beispielsweise Stahl, gelingt es auf diese Weise auch bei relativ geringer Scherfestigkeit des Knochenschraubenmateriais, große Tor- sionskräfte auf die Schraube .auszuüben, ohne die Zerstörung der Knochenschraube zu riskieren. Insbesondere können die Drehkräfte auch in den Bereich optimal eingeführ-t werden, in dem gerade die größten Torsionskr ^' äfte auftreten, weil in diesem Bereich Gewindegänge in Knochenmaterial einge¬ schraubt werden. Zusätzlich verstärkt der als stabiler Kern wirkende Teil des Eindrehwerkzeuges die Gesamtfestigkeit der Knochenschraube während des Eindrehvorganges.

Nach dem Eindrehen kann das Eindrehwerkzeug 7 in einfacher Weise aus dem Einsteckkanal wieder herausgezogen werden.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Einsteckkanal 5 am einschraubseitigen Ende 6 verschlos¬ sen. Es wäre jedoch auch möglich, den Einsteckkanal 5 durchgehend auszubilden.

Bei der in Figur 6 dargestellten Knochenschraube ist zum Verschließen des sacklochartigen Einsteckkanales 5 ein Ver- schlußstift 8 vorgesehen, der nach dem Eindrehen der Kno¬ chenschraube mittels des Eindrehwerkzeugs 7 in den Ein- steckkanal 5 eingesteckt werden kann und diesen nach außen verschließt. In dem in Figur 6 dargestellten einfachsten Fall ist der Verschlußstift 8 zylindrisch ausgebildet und entspricht in seiner Länge der Länge des Einsteckkanales 5. Der Querschnitt des Verschlußstiftes 8 entspricht vorzugs¬ weise dem Querschnitt des Einsteckkanales 5, so daß der Verschlußstift 8 den Einsteckkanal 5 vollständig ausfüllt. Ebenso wie die Knochenschraube vorzugsweise aus resorbier¬ barem Material besteht, kann auch der Verschlußstift 8 aus resorbierbarem Material hergestellt sein, wobei insbesonde¬ re günstig ist, wenn Knochenschraube und Verschlußstift aus dem gleichen Material bestehen. Dieses Material kann außer¬ dem durch eingebettete Fasern verstärkt sein.

Um den Verschlußstift 8 in dem Einsteckkanal 5 zu fixieren, kann dieser so dimensioniert sein, daß er im Klemm- oder Reibsitz im Einsteckkanal gehalten wird. Zu diesem Zweck ist es auch möglich, den Querschnitt des Einsteckkanales in Einsteckrichtung zu reduzieren oder den Verschlußstift 8 im Querschnitt an seinem hinteren Ende zu vergrößern, so daß eine Klemmung erst erfolgt, wenn der Verschlußstift schon weitgehend in den Einsteckkanal 5 eingeschoben ist.

Anstelle einer Klemm- oder Reibsitzfixierung kann der Ver¬ schlußstift auch in die Knochenschraube eingeklebt sein, zum Beispiel mit Hilfe eines gewebeverträglichen Fibrin¬ klebers.

Eine andere Möglichkeit der dauerhaften Fixierung des Ver¬ schlußstiftes im Einsteckkanal 5 ergibt sich durch eine Verschweißung. Erwärmt man die Knochenschraube und den Ver¬ schlußstift im Kopfbereich der Knochenschraube, so kann man eine Verschweißung der beiden Teile in diesem Bereich er¬ reichen.

Eine spezielle Form der Verschweißung ist dann einsetzbar, wenn der Verschlußstift rotationssymmetrisch ausgebildet ist und in dem Einsteckkanal verdrehbar ist. Der Einsteck¬ kanal hat zwar immer eine nicht rotationssymmetrische Form, damit das Eindrehwerkzeug 7 drehfest eingesetzt werden kann, man kann aber trotzdem in einen dreieckigen, stern¬ förmigen oder quadratischen Einsteckkanal einen Verschlu߬ stift mit einem kreisförmigen Querschnitt einsetzen, so daß dieser Verschlußstift linienförmig an der Wand des Ein¬ steckkanales anliegt. Durch eine rasche Drehung des Ver- schlußstiftes um dessen Längsachse ergibt sich im Anlagebe¬ reich zwischen Einsteckkanal-Wand und Verschlußstift auf¬ grund der Reibung eine Erwärmung, die bis zum Aufschmelzen führen kann, so daß der Verschlußstift mit dem Wandmaterial verschweißt. Ein solches Reib-Schweiß-Verfahren kann dazu dienen, den Verschlußstift in dem Einsteckkanal dauerhaft festzulegen.

Bei dem in den Figuren 7 und 8 dargestellten Ausführungs- beispiel weist die Knochenschraube 1 einen durchgehenden Einsteckkanal 5 auf, der im Bereich des Kopfes 4 der Kno¬ chenschraube 1 in einer stufenförmig erweiterten Ausnehmung 8 endet.

Der in diesen Einsteckkanal 5 einführbare Verschlußstift 8 weist eine zu der Ausnehmung 9 komplementäre, kopfförmige Verbreiterung 10 auf, außerdem trägt der Verschlußstift 8

am gegenüberliegenden Ende einen in Axialrichtung verlau¬ fenden Längsschlitz 11, der die anliegenden Wandbereiche voneinander trennt. Am Ende des Verschlußstiftes 8 sind nach außen abstehende Rastnasen 12 gehalten, die in Ein¬ schubrichtung abgeschrägte Aufgleitflächen 13 aufweisen, während an der Rückseite rechtwinklige Rastflächen 14 ange¬ ordnet sind. Beim Einschieben des Verschlußstiftes 8 in den Einsteckkanal 5 werden die Rastnasen 12 elastisch in Rich¬ tung auf die Längsachse des Einsteckkanales verbogen, wobei diese elastische Verbiegung durch den Längsschlitz 11 mög¬ lich wird. Sobald der Verschlußstift 8 vollständig einge¬ schoben ist, schnappen die Rastnasen 12 nach außen und lie¬ gen mit ihren radial abstehenden Rastflächen 14 an der Spitze der Knochenschraube 1 an, so daß durch diese Rastna¬ sen 12 einerseits und die in die Ausnehmung 9 eintretende Verbreiterung 10 andererseits der Verschlußstift 8 in der Knochenschraube in axialer Richtung unverschieblich gehal¬ ten ist.

Das in den Figuren 9 und 10 dargestellte Ausführungsbei¬ spiel unterscheidet sich von dem der Figuren 7 und 8 im we¬ sentlichen nur dadurch, daß in diesem Falle der Verschluß- stift 8 keinen Längsschlitz und keine nach außen abstehen¬ den Rastnasen trägt, sondern im Gegenteil eine gegenüber dem Außendurchmesser zurückgesetzte Rastnut 15 mit schrägen Aufgleitflächen 16 und einer radial nach außen abstehenden Rastfläche 17. Dafür ist die Knochenschraube im Bereich ih¬ res vorderen Endes mit einem Längsschlitz 18 und nach innen gerichteten Rastvorsprüngen 19 versehen. Diese Rastvor¬ sprünge 19 greifen bei voll eingeschobenem Verschlußstift 8 in die Rastnut 15 ein und legen sich so an die Rastfläche 17, daß ein Herausbewegen des Verschlußstiftes 8 aus dem Einsteckkanal 5 verhindert wird. In diesem Falle ermöglicht der Längsschlitz 18 ein elastisches Auseinanderbiegen der

Rastvorsprünge 19, das heißt der Verschlußstift 8 bildet zusammen mit der Knochenschraube 1 eine elastische, unlös¬ bare Rastverbindung aus.

Der Längsschlitz 18 kann in einem in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsbeispiel auch in axialer Richtung eine größere Länge haben. Es ist dann günstig, wenn der Einsteckkanal 5 sich in diesem Bereich in Einschubrichtung verjüngend ausgebildet ist, so daß beim Einschieben des Verschlußstiftes die durch den Längsschlitz 18 voneinander getrennten Teile der Knochenschraube nach außen getrieben werden. Dadurch ergibt sich eine spreizdübelähnliche Wir¬ kung, durch die die Knochenschraube im Knochengewebe beson¬ ders wirksam fixiert wird.

Bei dem in den Figuren 11 und 12 dargestellten Ausführungs¬ beispiel ragen in die Ausnehmung 9 im Kopf 4 der Knochen¬ schraube 1 senkrecht nach oben stehende Rastarme 20, die an ihrem oberen Ende nach innen vorspringende Rastnasen 21 aufweisen. Diese Rastnasen 21 hintergreifen eine radial nach außen abstehende Rastfläche 22 an einer Verdickung 23 des Verschlußstiftes 8 und fixieren dadurch den Verschlu߬ stift gegen ein Herausschieben aus dem Einsteckkanal. Gegen ein zu weites Einschieben ist der Verschlußstift 8 dabei durch eine tellerartige Verbreiterung 24 gesichert, die sich bei eingeschobenem Verschlußstift 8 an den Rastarmen 20 abstützt und dabei die Ausnehmung 9 abschließt (Figur 12).