Die Erfindung betrifft ein Knochentransplantat aus einem kortikalen Knochenmaterial mit einem Schraubenschaft und einem Schraubenkopf zur Einleitung eines Eindrehmoments, wobei sowohl der Schraubenschaft als auch der Schraubenkopf mit einem Außengewinde versehen sind, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Schrauben für chirurgische Verfahren werden in herkömmlicher Weise aus Metall bzw. Metalllegierungen gefertigt. Ferner sind Schrauben aus resorbierbarem Material, etwa Polyglykolid und Polylaktid, bekannt. Schrauben dieser Art weisen in der chirurgischen Praxis allerdings mehrere Nachteile auf. So müssen etwa Schrauben aus Metall bzw. Metalllegierungen einerseits durch eine Zweitoperation wieder entfernt werden, und unterliegen andererseits Veränderungen durch Korrosion. Damit erhöhen sich die Kosten im Gesundheitssystem, sowie die gesundheitlichen Risiken für jeden Patienten durch eine neuerliche Operation. Sämtliche resorbierbaren Materialien werden zwar aufgelöst, können aber während ihres Abbaus zu großen Osteolysen in dem umgebenden Knochen führen, also zu einem Wegweichen des Empfängerknochens von der Schraube.

Osteolytische Prozesse können zu einer Lockerung und

schließlich zu einem Ausbrechen des Implantats führen. Die Bioresorption wiederum ist ein jahrelanger Prozess, der von Entzündungen und Schmerzen begleitet sein kann.

Schrauben aus allogenem Knochen (Femur und Tibia-Corticalis ) , wie sie etwa aus der PCT/EP2018/071619 der Anmelderin bekannt sind, die für die vorliegende Erfindung als nächstkommender Stand der Technik betrachtet wird, verfügen hingegen über mehrere Vorteile. Sie werden ohne Abstoßungsreaktion

vaskularisiert und umgebaut, und sind beispielsweise für

Osteosynthesen geeignet, wo etwa kleine Knochenfragmente zusammengefügt werden müssen, da durch die Schraube bereits bei der Operation eine tragende Knochenbrücke entsteht, die sich vom Zeitpunkt der Operation an verbessert, indem sie sich umbaut und voll in den lebenden Knochen integriert und

eingebaut wird. Schrauben mit einem Durchmesser von 3-4 mm etwa werden innerhalb von zwei Monaten vollständig mit Gefäßen durchwachsen. Diese Knochenschrauben können daher auch als Knochentransplantate bezeichnet werden. Im Gegensatz dazu stellen Metallschrauben eher ein Hindernis für die

Knochenneubildung dar, insbesondere verringern sie durch deren bloße Präsenz die zur Verfügung stehende Oberfläche, die für die Knochenheilung vorhanden wäre. Äbbaubare Materialien wiederum haben ihre maximale Festigkeit zum Zeitpunkt der Operation. Für sie gelten dieselben Nachteile wie für die Metallschrauben, des Weiteren nimmt die Festigkeit rapide ab, sobald der Abbauprozess eintritt, wodurch die zu

osteosynthetisierende Knochenstelle zumindest vorübergehend wieder eine Schwächung erfährt.

Diese Nachteile zeigen sich insbesondere bei der Herstellung von Sehnenanker. Sehnenanker werden zur Refixation von Sehnen an Knochen verwendet. Hierbei wird in eine vorgefertigte

Bohrung eine in herkömmlicher Weise aus Metall gefertigte Schraube mithilfe eines Eindrehwerkzeuges eingedreht, wobei das Sehnenende durch Reibschluss zwischen der vorgefertigten Bohrung und der eingesetzten Schraube befestigt wird. Die Verwendung eines Sehnenankers aus einem metallischen Material oder aus einem Kunststoff verringert die für ein Anwachsen der Sehne zur Verfügung stehende Oberfläche und verursacht

störende Artefakte in nachfolgenden bildgebenden Verfahren wie MRT und CT.

Bei Verwendung von Knochentransplantaten aus allogenem Knochen könnten diese Nachteile vermieden werden, da auch die

Oberfläche des Knochentransplantats ein Anwachsen der Sehne erlaubt und die für das Anwachsen der Sehne zur Verfügung stehende Oberfläche somit deutlich erhöht. Allerdings muss bei der Anwendung von Schrauben aus allogenem Knochen in der chirurgischen Praxis beachtet werden, dass sie sich

hinsichtlich Eindrehwiderstand und Festigkeit erheblich von Metallschrauben unterscheiden. Da sie aus allogener, humaner Corticalis gewonnen werden, ist nicht zu erwarten, dass

Kenntnisse zu Gewindeformen, Eindrehwiderstand,

Rotationsstabilität oder Festigkeit wie sie von Schrauben aus Metall bekannt sind, ohne weiteres übertragbar sind. Eine weitere Herausforderung bei der Verwendung von Knochentransplantaten als Sehnenanker besteht des Weiteren in den Belastungen,· die von der Sehne auf das Knochentransplantat ausgeübt werden. Das Knochentransplantat muss trotz der

Belastungen einen sicheren Halt der Sehne gewährleisten und eine hohe Rotationsstabilität aufweisen, also eine hohe

Selbsthemmung gegenüber einer ungewollten Rotation und somit einem Lösen der Schraube. Durch Verwendung einer möglichst geringen Gewindesteigung, und somit möglichst vieler Windungen desselben Gewindeganges pro axialer Längeneinheit, könnte die Oberfläche für ein Anwachsen der Sehne vergrößert werden, was zu einem besseren Halt der Sehne führt. Zudem kann auf diese Weise die Rotationsstabilität erhöht werden. Andererseits wird das Sehnengewebe beim Einschrauben des Knochentransplantats umso stärker belastet, je kleiner die Gewindesteigung ist, da die Bindegewebsfasern der Sehne in diesem Fall dazu neigen aufgetrennt zu werden und die Sehne in ihren

Befestigungspunkten am Knochen an Festigkeit verliert. Es wäre stattdessen vorteilhaft, die zwischen Sehnenanker und dem umgebenden Knochen befindlichen Sehnenteile während des

Einschraubens so gering wie möglich zu belasten, um

Schädigungen des Sehnengewebes zu vermeiden. Zudem wird die für das Einsetzen der Schraube erforderliche Anzahl an

Umdrehungen umso höher, je niedriger die Gewindesteigung der Schraube ist. Das erweist sich in der chirurgischen Praxis mitunter als problematisch, insbesondere bei schwer

zugänglichen Stellen. Dieser Sachverhalt wird im Folgenden auch als Eindrehverhalten bezeichnet, wobei sich ein gutes Eindrehverhalten durch ein rasches und leichtes Eindrehen der Schraube auszeichnet.

Es ist somit das Ziel der Erfindung Knochentransplantate aus kortikalem Knochen für einen Einsatz als Sehnenanker zu optimieren. Insbesondere sollen sie eine gute Fixierung der Sehne gewährleisten und rasch implantierbar sein. Diese Ziele werden durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht. Anspruch 1 bezieht sich auf ein Knochentransplantat aus einem kortikalen Knochenmaterial mit einem Schraubenschaft und einem Schraubenkopf zur Einleitung eines Eindrehmoments, wobei sowohl der Schraubenschaft als auch der Schraubenkopf mit einem Außengewinde versehen sind. Erfindungsgemäß wird hierbei vorgeschlagen, dass es sich zumindest beim Außengewinde des Schraubenschaftes um ein mehrgängiges Gewinde handelt.

Bei mehrgängigen Gewinden sind zumindest zwei Gewindegänge parallel um den Schraubenschaft „gewickelt". Auf diese Weise kann die Steigung eines jeden Gewindeganges und somit der Gewindehub der Schraube vergrößert werden. Der von einem

Gewindegang nicht benötigte Zwischenraum wird von einem zweiten Gewindegang oder weiteren Gewindegängen gefüllt. Auf diese Weise kann einerseits ein bestimmter Hub mit weniger Umdrehungen beziehungsweise in kürzerer Zeit erreichbar sein, wodurch das Eindrehverhalten verbessert und das Sehnengewebe geschont wird. Andererseits steht durch die Verwendung

mehrerer Gewindegänge eine hohe Oberfläche für das Anwachsen des Sehnengewebes am Sehnenanker zur Verfügung, wodurch die Fixierung der Sehne verbessert und die Rotationsstabilität erhöht wird. Das erfindungsgemäße Knochentransplantat

gewährleistet somit eine gute Fixierung der Sehne und ist rasch implantierbar.

Gemäß einer möglichen Ausführungsform wird etwa vorgeschlagen, dass das mehrgängige Gewinde zwei Gewindegänge umfasst, die jeweils eine Steigung zwischen 0.8 mm und 3 mm aufweisen. Das erfindungsgemäße Knochentransplantat ist hierfür in seinen Abmessungen zäpfchenförmig ausgeführt und weist somit proximal einen zylindrischen Abschnitt auf, der distal in einen

konischen Abschnitt übergeht. Das Verhältnis von Gewindetiefe t zu Gewindeaußendurchmesser D liegt vorzugsweise zwischen 0.10 und 0.25.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Gewinde um ein

Spitzgewinde. Das Spitzgewinde optimiert nicht nur die für das Anwachsen des Sehnengewebes am Sehnenanker zur Verfügung stehende Oberfläche, sondern bietet auch praktische Vorteile in der Herstellung des erfindungsgemäßen Knochentransplantats, da das Spitzgewinde mit geringerem Platzbedarf entlang des Schraubenumfanges angeordnet werden kann.

Erfindungsgemäß ist auch der Schraubenkopf mit einem

Außengewinde versehen und trägt somit zur Festigkeit der

Sehnenbefestigung bei. Insbesondere kann auch der

Schraubenkopf in den Knochen eingedreht werden ohne

abgeschnitten werden zu müssen. Zur Einleitung eines

Eindrehmoments wird vorzugsweise vorgeschlagen, dass zumindest zwei um die Schraubenkopfachse verteilt angeordnete, in

Richtung der Schraubenkopfachse axial verlaufende und in die Stirnfläche des freien Endes des Schraubenkopfes mündende Ausnehmungen zur Aufnahme eines Eindrehwerkzeuges vorgesehen sind, wobei die Ausnehmungen jeweils durch Seitenflächen gebildet werden, die sich von einer das Außengewinde des

Schraubenkopfes einhüllenden Außenmantelfläche in Richtung der Schraubenkopfachse erstrecken und in einem achsnahen

Flächenabschnitt ineinander übergehen. Das Außengewinde des Schraubenkopfes wird somit lediglich von den zur Einleitung eines Eindrehmoments vorgesehenen, axial verlaufenden

Ausnehmungen unterbrochen. Das Knochentransplantat ist

ansonsten bohrungsfrei und besteht zur Gänze aus

Knochenmaterial. Insbesondere im Bereich der

Schraubenkopfachse verbleibt somit Knochenmaterial, es werden lediglich axiale Ausnehmungen in den Außenmantel des

Schraubenkopfes eingefräst, die in die proximale Stirnfäche des Schraubenkopfes münden. In diese Ausnehmungen können axiale Fortsätze eines Eindrehwerkzeuges stirnseitig axial eingeschoben werden. Das Eindrehmoment wird in weiterer Folge auf die Seitenflächen der Ausnehmungen ausgeübt, wobei das Eindrehmoment auf kinematisch günstige Weise im äußeren ümfangsbereich des Schraubenkopfes eingebracht wird.

Weiters wird zur Erhöhung des Eindrehmoments vorgeschlagen, dass vier symmetrisch um die Schraubenkopfachse verteilt angeordnete Ausnehmungen vorgesehen sind. Im Zuge des axialen Einführens der Fortsätze des Eindrehwerkzeugs werden im Fall von vier symmetrisch um die Schraubenkopfachse verteilt angeordneten Ausnehmungen bei den für Knochenschrauben üblichen Durchmessern im einstelligen Millimeterbereich die zwischen den Ausnehmungen verbleibenden Schraubenkopfbereiche von den Fortsätzen des Eindrehwerkzeuges umgriffen und gewissermaßen „eingespannt", wodurch ein Abbrechen von

Knochenmaterial unterbunden wird. Die vorgeschlagenen

Ausnehmungen gestatten dabei auch ein Fluchten des äußeren Schraubenkopfdurchmessers mit dem äußeren Durchmesser des Schraubenschaftes sowie mit dem äußeren Durchmesser des

Eindrehwerkzeuges und ermöglichen dadurch auch neue

chirurgische Einsatzgebiete wie beispielsweise einen

endoskopischen oder arthroskopischen Einsatz der Schraube.

Das Knochentransplantat kann zylindrisch oder

kegelstumpfförmig ausgeführt sein. Der Gewindeaußendurchmesser des Knochentransplantats liegt dabei vorzugsweise zwischen 7,0mm und 4,5mm. Die Länge des Knochentransplantats ist dabei zumindest dreimal so groß wie der Durchmesser des

Knochentransplantats im Fall einer zylindrischen Ausführung und zumindest dreimal so groß wie der größte Durchmesser des Knochentransplantats im Fall einer kegelstumpfförmigen

Ausführung des Knochentransplantats .

Die Erfindung wird Im Folgenden anhand von

Ausführungsbeispielen mithilfe der beiliegenden Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen die

Fig. 1 einen Gewindeabschnitt eines Spitzgewindes zur

Erläuterung der maßgeblichen Gewindeparameter, und die

Fig. 2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Knochentransplantats, wobei die

Fig. 2a das erfindungsgemäße Knochentransplantat von oben gesehen zeigt, sodass der Schraubenkopf ersichtlich ist, Fig. 2b und 2c das erfindungsgemäße Knochentransplantat von der Seite gesehen zeigen, und die

Fig. 2d eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Knochentransplantats zeigt.

Anhand der Fig. 1 werden zunächst maßgebliche Gewindeparameter erläutert. Es handelt sich hierbei um den

Gewindeaußendurchmesser D und den Kerndurchmesser d, wobei durch deren Differenz die Gewindetiefe t festgelegt ist, sowie die Steigung s des Gewindes, wobei die Steigung s jener Weg ist, der durch eine Umdrehung der Schraube zurück gelegt wird, also der Abstand zwischen zwei Gewindespitzen desselben

Gewindeganges, der bei metrischen Gewinden in Millimeter angegeben wird. Der Kehrwert der Steigung s entspricht in der Regel der Anzahl der Windungen eines Gewindeganges pro

Längeneinheit, also bei metrischen Gewinden der Anzahl der Windungen pro Millimeter. Ein weiterer Parameter ist der

Flankenwinkel g, der sich wiederum aus der Gewindetiefe t und der Steigung s ergibt.

Je größer der Flankenwinkel g bei gleich bleibender

Gewindetiefe t ist, desto weniger Windungen pro mm stehen für die Sehnenbefestigung zur Verfügung. Dadurch nehmen die

Festigkeit der Sehnenbefestigung und die Rotationsstabilität der Schraube ab. Andererseits wird der Gewindehub vergrößert, sodass das Eindrehverhalten für die chirurgische Praxis begünstigt wird. Andererseits wird das Sehnengewebe beim

Einschrauben des Knochentransplantats umso stärker belastet, je kleiner die Gewindesteigung ist. Mithilfe der

erfindungsgemäßen Merkmale können diese widersprüchlichen Voraussetzungen zur Optimierung des Sehnenankers aufgelöst werden .

Hierzu wird auf die Fig. 2 eingegangen, die eine

Ausführungsform eines Knochentransplantats aus einem

kortikalen Knochenmaterial für die chirurgische Verwendung als Sehnenanker zeigt. Das Knochentransplantat weist einen zylindrischen Schraubenschaft 1 auf, der mit einem

Außengewinde versehen ist, sowie einen Schraubenkopf 2 zur Einleitung eines Eindrehmoments, der auch einheilt und nicht weggeschnitten werden muss wie herkömmliche Schraubenköpfe.

Der Schraubenkopf 2 ist ebenfalls mit einem Außengewinde versehen und weist eine das Außengewinde des Schraubenkopfes einhüllende Außenmantelfläche auf, die um die

Schraubenkopfachse S rotationssymmetrisch ist. Der

Schraubenkopf 2 weist ferner vier um die Schraubenkopfachse S verteilt angeordnete, in Richtung der Schraubenkopfachse S axial verlaufende und in die Stirnfläche des freien Endes des Schraubenkopfes 2 mündende Ausnehmungen 3 zur Aufnahme eines Eindrehwerkzeuges. Die axial verlaufenden Ausnehmungen 3 werden jeweils durch sich von der Außenmantelfläche in

Richtung der Schraubenkopfachse S erstreckende Seitenflächen 4 gebildet, die in einem achsnahen Flächenabschnitt ineinander übergehen (siehe insbesondere Fig. 2a) . Die von der

Außenmantelfläche in Richtung der Schraubenkopfachse S

verlaufenden Seitenflächen 4 der Ausnehmungen 3 können konvex ausgeführt sein, und der achsnahe Flächenabschnitt konkav.

Wie den Fig. 2a-2d zu entnehmen ist, erstreckt sich das

Außengewinde bei der gezeigten Ausführungsform mit

unveränderten Gewindeparametern sowohl über den

Schraubenschaft 1, als auch über den Schraubenkopf 2. Der Schraubenkopf 2 trägt somit zur Festigkeit der

Sehnenbefestigung bei. Insbesondere kann auch der

Schraubenkopf 2 in den Knochen eingedreht werden ohne

abgeschnitten werden zu müssen. Das Außengewinde wird

lediglich von den zur Einleitung eines Eindrehmoments

vorgesehenen, axial verlaufenden Ausnehmungen 3 unterbrochen. Im Bereich der Schraubenkopfachse S verbleibt somit

Knochenmaterial mit einem Kerndurchmesser d, wie in der Fig.

2a ersichtlich ist, da lediglich axiale Ausnehmungen 3 in den Außenmantel des Schraubenkopfes 2 eingefräst werden, die in die proximale Stirnfäche des Schraubenkopfes 2 münden. In diese Ausnehmungen 3 können axiale Fortsätze eines

Eindrehwerkzeuges stirnseitig axial eingeschoben werden. Das Eindrehmoment wird in weiterer Folge auf die Seitenflächen 4 der Ausnehmungen 3 ausgeübt.

Das Außengewinde ist erfindungsgemäß als mehrgängiges Gewinde ausgeführt. Gemäß der Ausführungsform der Fig. 2 ist das Außengewinde des Schraubenschaftes 1 und des Schraubenkopfes 2 etwa als ein mehrgängiges Gewinde mit zwei Gewindegängen ausgeführt, die jeweils eine Steigung von 2.5 mm aufweisen.

Die Gesamtlänge der gezeigten Schraube beträgt 15 mm bei einem Gewindeaußendürchmesser D von 5 mm. Die axiale Länge der

Ausnehmungen 3 des Schraubenkopfes 2 beträgt 4.5 mm, wobei der verbleibende Kerndurchmesser d des Schraubenkopfes 1.9 mm beträgt .

Mithilfe der Verwendung eines mehrgängigen Gewindes kann die Steigung s eines jeden Gewindeganges und somit der Gewindehub der Schraube vergrößert werden. Auf diese Weise kann

einerseits ein bestimmter Hub mit weniger Umdrehungen

beziehungsweise in kürzerer Zeit erreichbar sein, wodurch das Eindrehverhalten verbessert und das Sehnengewebe geschont wird. Andererseits steht durch die Verwendung mehrerer

Gewindegänge eine hohe Oberfläche für das Anwachsen des

Sehnengewebes am Sehnenanker zur Verfügung, wodurch die

Fixierung der Sehne verbessert und die Rotationsstabilität erhöht wird. Das erfindungsgemäße Knochentransplantat

gewährleistet somit eine gute Fixierung der Sehne und ist rasch implantierbar.