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Dokumentenidentifikation DE102008037202A1 25.02.2010
Titel Interferenzschraube
Anmelder aap Biomaterials GmbH, 64807 Dieburg, DE
Erfinder Witte, Frank, Dr.med., 30171 Hannover, DE;
Hort, Norbert, Dr.-Ing., 21339 Lüneburg, DE;
Fröhlich, Bernd, Dipl.-Ing., 34225 Baunatal, DE;
Voith, Wolfgang, 78554 Aldingen, DE;
Fischer, Hans Joachim, Dr.-Ing., 12277 Berlin, DE;
Wolfstädter, Marco, Dipl.-Ing., 63939 Wörth, DE
Vertreter Blumbach Zinngrebe, 65187 Wiesbaden
DE-Anmeldedatum 11.08.2008
DE-Aktenzeichen 102008037202
Offenlegungstag 25.02.2010
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.02.2010
IPC-Hauptklasse A61B 17/58  (2006.01)  A,  F,  I,  20080811,  B,  H,  DE
IPC-Nebenklasse A61B 17/68  (2006.01)  A,  L,  I,  20080811,  B,  H,  DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Interferenzschraube mit Ausnehmungen im Gewinde, die zum einen eine Verdrehsicherung bilden und zum anderen eine Gratbildung bei Entformung einer im Druckgussverfahren hergestellten Schraube verhindern.

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Interferenzschraube, insbesondere eine Interferenzschraube zur endostalen Fixierung eines Ligamentes, insbesondere eines Ersatzligamentes eines Kreuzbandes.

Hintergrund der Erfindung

Interferenzschrauben für medizinische Anwendungen sind bekannt. Es handelt sich dabei um Schrauben, welche in eine zuvor gesetzte Bohrung oder einen Markkanal eingedreht werden und nach dem Eindrehen durch eine Übermaßpassung in dem Kanal fixiert sind.

Eine derartige gattungsbildende Interferenzschraube zeigt beispielsweise das deutsche Gebrauchsmuster DE 9320348.

Bei bekannten Interferenzschrauben hat sich gezeigt, dass diese sich unter ungünstigen Bedingungen dadurch lockern können, dass sie sich aus dem Kanal herausdrehen.

Weiter können bekannte Interferenzschrauben aus Metall in der Regel nur mit aufwendigen spanabhebenden Verfahren hergestellt werden.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Interferenzschraube bereitzustellen, welche weniger dazu neigt, sich zu lockern.

Weiter ist es insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, eine Schraube bereitzustellen, welche mit möglichst geringem Widerstand eindrehbar ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht vorzugsweise darin, eine bioresorbierbare Schraube aus einer Metalllegierung im Druckgussverfahren herstellen zu können, wobei die Schraube keine scharfen Kanten hat, die bei Verwendung der Schrauben zu Einschnitten des Gewebes führen können.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung wird bereits durch eine Interferenzschraube nach Anspruch 1 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung betrifft eine Interferenzschraube mit einem Außengewinde, also eine Schraube, welche aufgrund eines Übermaßes in einem Bohrloch oder Knochenkanal festsitzt. Insbesondere ist die Interferenzschraube zur Fixierung eines Ligamentes, insbesondere eines Kreuzbandligamentes ausgebildet.

Gemäß der Erfindung weisen die Gewindegänge des Außengewindes zumindest abschnittsweise Ausnehmungen auf.

Die Erfinder haben herausgefunden, dass Ausnehmungen, welche vorzugsweise als Abflachung in den Gewindegängen ausgebildet sind, als Verdrehsicherung wirksam sind.

Vorzugsweise sind die Ausnehmungen in axialer Richtung hintereinander angeordnet.

Sofern man das Gewinde beidseitig mit einer Ausnehmung versieht, lässt sich eine derartige Schraube besonders gut in einem Druckgussverfahren herstellen, bei welchem die Form entlang der Ausnehmungen geöffnet wird. Es hat sich herausgestellt, dass sich durch die Ausnehmungen eine Gradbildung fast vollständig vermeiden lässt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden die Ausnehmungen zumindest abschnittsweise eine Sekantenfläche zur Zahnflanke und zum Zahngrund des Gewindes. Die Sekantenfläche verläuft vorzugsweise entlang einer in die Zahnflanken und den Zahngrund hineinragenden Ausnehmung und streicht vor Erreichen des Zahnkopfes des Gewindes an den Zahnflanken heraus. Die Zahnköpfe des Gewindes werden somit nicht von der Ausnehmung erfasst. Vielmehr wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Ausnehmung allein durch eine Abflachung der Gewindegänge gebildet.

Die Sekantenfläche verläuft dabei vorzugsweise entlang tangential zur Schraube verlaufender Linien, ist also gerade, so dass eine Tangente eines Kreises, dessen Mittelpunkt auf der Mittelachse der Interferenzschraube liegt, im Wesentlichen auf der Oberfläche der Ausnehmung liegt. Die so in einer tangentialen Richtung gerade ausgebildete Sekantenfläche ermöglicht eine leichtere Entformung der Schraube in einem Druckgussverfahren.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dringt die Ausnehmung an der tiefsten Stelle am Zahngrund des Gewindes zwischen 0,05 und 1 mm in den Schraubenkörper ein, während sie sich auf den Flanken des Gewindes in Richtung des Zahnkopfes verjüngt und noch auf den Flanken der Zähne aus dem Schraubenkörper ausstreicht.

In axialer Vorderansicht nimmt die Ausnehmung nur einen Teilbereich des Schraubenkörpers ein, vorzugsweise nimmt die Ausnehmung einen Winkel von weniger als 50°, besonders bevorzugt von weniger als 40°, im Gewindegang ein. Unter diesem Winkel wird der Winkel verstanden, an welchem die am weitest entfernten Punkte einer Ausnehmung in einem Gewindegang auseinander liegen. In axialer Richtung ist vorzugsweise im Wesentlichen das gesamte Gewinde mit Ausnehmungen versehen. Lediglich an einem sich verjüngenden Schraubenkopf sind bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung keine Ausnehmungen vorgesehen.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist die Interferenzschraube einen Innenkanal auf, vorzugsweise um einen Führungsdraht oder Führungsstift aufzunehmen.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Interferenzschraube aus einem bioresorbierbaren Material ausgebildet. Die Erfinder haben herausgefunden, dass sich hierfür insbesondere eine Magnesium-Druckgusslegierung eignet.

Das Gewinde der Schraube hat bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Steigung zwischen 2 und 3 mm. Diese Steigung hat sich insbesondere zum Eindrehen in Knochenmaterial als besonders geeignet erwiesen.

Weiter hat sich herausgestellt, dass besonders ein Sägezahnprofil ein leichtes Eindrehen der Schraube und dabei dennoch eine gute Fixierbarkeit ermöglicht. Dabei stehen vorzugsweise die Flanken auf der Vorderseite des Gewindes, also der der Eindrehrichtung zugewandten Flanke, in einem Winkel zwischen 25° und 35° zu einer senkrecht zur Mittelachse der Schraube verlaufenden Ebene, wohingegen die Flanken auf der Rückseite in einem kleineren Winkel zu einer senkrecht zur Mittelachse der Schraube verlaufenden Ebene von 10° bis 20° stehen.

Um insbesondere Beschädigungen des Ligamentes durch Kanten zu verringern, sind bei einer Ausführungsform der Erfindung die Zahnköpfe des Gewindes abgerundet.

Zum Eindrehen in Knochenmaterial hat sich ein Verhältnis des Flankendurchmessers zum Kerndurchmesser von 1,4 bis 1,8, besonders bevorzugt von 1,5 bis 1,6 als besonders geeignet gezeigt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung soll im Folgenden bezugnehmend auf die Zeichnungen 1 bis 4 näher erläutert werden.

1 zeigt eine dreidimensionale Seitenansicht eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels einer Interferenzschraube,

2 zeigt eine Schnittansicht entlang der Mittelachse,

3 zeigt eine axiale Vorderansicht auf die Rückseite der Schraube,

4 zeigt eine Detailansicht der Ausnehmung.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

1 zeigt eine dreidimensional dargestellte Seitenansicht einer Interferenzschraube.

Die Interferenzschraube 1 umfasst einen Schraubenkörper mit einem im Wesentlichen sägezahnförmig ausgestalteten Gewinde 2. An der Spitze verjüngt sich das Gewinde. Weiter weist der Schraubenkörper einen Kanal 5 auf, mittels dessen die Interferenzschraube auf einem Draht oder einem Dorn zentriert werden kann.

Die Gewindegänge 4 der Interferenzschraube weisen Ausnehmungen 3 auf, welche sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Schraube erstrecken.

Die Ausnehmungen 3 sind jeweils als Sekantenflächen ausgebildet, welche an den Flanken der Zähne der Schraube in den Schraubenkörper einstreichen, im Zahngrund, den im Wesentlichen tiefsten Punkt erreichen und auf der gegenüberliegenden Seite wieder aus der Flanke herausstreichen.

2 zeigt eine Schnittansicht der in 1 dargestellten Interferenzschraube 1. Zu erkennen ist der Kanal 5, welcher sich über die gesamte Länge der Schraube erstreckt. Anhand dieser Zeichnung soll in erster Linie die Definition der verschiedenen Bereiche des Gewindes erläutert werden.

Das Gewinde besteht aus Zähnen, die eine vordere Flanke 7, eine hintere Flanke 8 sowie einen Zahnkopf 6 und einen Zahngrund 9 aufweisen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung streicht die Ausnehmung (in dieser Ansicht nicht dargestellt), im Wesentlichen kurz vor Erreichen des Zahnkopfes 6 aus dem Schraubenkörper aus.

Dies ist auch in 3 gut zu erkennen, in der eine Vorderansicht auf die Rückseite der Interferenzschraube 1 dargestellt ist. Hier ist zu erkennen, dass sich der Flankendurchmesser der Interferenzschraube 1 auch im Bereich der Ausnehmungen 3 im Wesentlichen nicht verjüngt. Als Antrieb für ein Handhabungswerkzeug weist die Schraube auf der Rückseite beispielsweise einen Sechskant 10 oder einen Torxantrieb (nicht dargestellt) auf. Durch die Ausnehmungen 3 konnte erreicht werden, dass bei einer im Druckgussverfahren aus einer Magnesiumlegierung hergestellten Interferenzschraube 1 so gut wie keine Überstände vorhanden sind. Des Weiteren dienen die Ausnehmungen 3 zugleich als Verdrehsicherung.

4 zeigt eine Detailansicht einer Interferenzschraube im Bereich einer Ausnehmung 3, welche als schwarze Fläche dargestellt ist.

Die als Sekantenfläche ausgebildete Ausnehmung steht tangential zu einem Kreis, der seinen Mittelpunkt in der Achse der Schraube hat. Gleichzeitig verläuft die als Sekantenfläche ausgebildete Ausnehmung 3 entlang einer Leitkurve, die an einer Flanke in den Schraubenkörper eintaucht, am Zahngrund die tiefste Stelle erreicht und auf der gegenüberliegenden Seite aus dem Schraubenkörper herausstreicht.

Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf eine Kombination vorstehend beschriebener Merkmale beschränkt ist, sondern dass der Fachmann sämtliche Merkmale, soweit dies sinnvoll ist, beliebig kombinieren wird.

Bezugszeichenliste

1
Interferenzschraube
2
Gewinde
3
Ausnehmung
4
Gewindegang
5
Kanal
6
Zahnkopf
7
vordere Flankenfläche
8
hintere Flankenfläche
9
Zahngrund
10
Sechskant

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

  • - DE 9320348 [0003]


Anspruch[de]
Interferenzschraube mit einem Außengewinde, insbesondere ausgebildet zur Fixierung eines Ligamentes, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindegänge des Außengewindes zumindest abschnittsweise Ausnehmungen aufweisen. Interferenzschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen in axialer Richtung im Wesentlichen hintereinander angeordnet sind. Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen zumindest abschnittsweise eine Sekantenfläche zu zumindest einer Zahnflanke und zum Zahngrund des Gewindes bilden. Interferenzschraube nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tangente eines Kreises, dessen Mittelpunkt auf der Mittelachse der Interferenzschraube liegt, im Wesentlichen auf der Ausnehmung liegt. Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung an der tiefsten Stelle am Zahngrund des Gewindes zwischen 0,05 und 1 mm in den Schraubenkörper eindringt. Interferenzschraube nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekantenfläche vor Erreichen des Zahnkopfes des Gewindes aus den Zahnflanken herausstreicht. Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Interferenzschraube sich jeweils gegenüberliegende Ausnehmungen aufweist. Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausnehmungen über einen Winkel von weniger als 50°, vorzugsweise weniger als 40° erstrecken. Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausnehmung in axialer Richtung im Wesentlichen entlang des gesamten Gewindes erstrecken. Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausnehmungen nicht über die Zahnköpfe des Gewindes erstrecken. Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Interferenzschraube einen Innenkanal aufweist. Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Interferenzschraube aus einem resorbierbaren Material ausgebildet ist. Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Interferenzschraube aus einer Druckgusslegierung besteht. Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde eine Steigung zwischen 2 und 3 mm aufweist. Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderseite der Flanken des Gewindes zumindest abschnittsweise in einem größeren Winkel zu einer senkrecht zur Mittelachse der Schraube verlaufenden Ebene steht als die Rückseite der Flanken. Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderseite der Flanken des Gewindes zumindest abschnittsweise in einem Winkel zwischen 25° und 35° zu einer senkrecht zur Mittelachse der Schraube verlaufenden Ebene steht. Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückseite der Flanken des Gewindes zumindest abschnittsweise in einem Winkel zwischen 10° und 20° zu einer senkrecht zur Mittelachse der Schraube verlaufenden Ebene steht. Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnköpfe des Gewindes abgerundet sind. Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Flankendurchmesser zu Kerndurchmesser 1,4 bis 1,8, vorzugsweise 1,5 bis 1,6 beträgt. Interferenzschraube, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Interferenzschraube zumindest abschnittsweise porös. Interfenzenzschraube nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest abschnittsweise die Porosität von außen nach innen zunimmt. Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Porositätsgrad zumindest abschnittsweise mehr als 5%, bevorzugt mehr als 10% und besonders bevorzugt mehr als 20% beträgt. Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Porositätsgrad in einem oberflächenfernen Bereich der Schraube gegenüber einem oberflächennahen Bereich der Schraube um mindestens das 1,5-fache, vorzugsweise mindestens das 2-fache und besonders bevorzugt mindestens das 3-fache höher ist. Interferenzschraube, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Interferenzschraube eine Beschichtung aufweist, welche sich nach dem Einsetzen in einer vorbestimmten Zeitspanne auflöst. Interferenzschraube, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Interferenzschraube eine Beschichtung aufweist, welche nach dem Einsetzen durch eine induktive Erwärmung der Interfrenzschraube entfernbar ist. Verfahren zur Herstellung einer Interferenzschraube, insbesondere einer Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Interfenzschraube mit einem Druckgussverfahren hergestellt wird, bei welchem das Druckgussform entlang abschnittsweiser Ausnehmungen der Gewindegänge des Außengewindes geöffnet wird. Verfahren zur Herstellung einer Interferenzschraube nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen zumindest abschnittsweise einen Winkel zwischen 1 und 15°, bevorzugt zwischen 3 und 7° zur Öffnungsrichtung der Druckgussform stehen. Verfahren zur Herstellung einer Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Interferenzschraube mit einem Strahlmittel, insbesondere Trockeneis oder Kunststoffperlen gestrahlt wird. Verfahren zur Herstellung einer Interferenzschraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Interferenzschraube einer Explosionsbehandlung ausgesetzt wird.






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