DE19928449C1 - Knochenschraube mit Vorrichtung zur Elektrostimulation - Google Patents

Knochenschraube mit Vorrichtung zur Elektrostimulation

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Abstract

Die vorliegende Knochenschraube (10) hat einen hohlen, rohrförmigen, aus Metall, wie Titan, bestehenden Schaft (12) mit einem Kopf (14) am einen Ende und einem selbstschneidenden Außengewinde (18) am anderen Ende. Der Kopf (14) hat, wie üblich, einen Innensechskant (16) zum Einsetzen eines Drehwerkzeugs. In das andere Ende ist ein metallisches Endstück (20) elektrisch isoliert (26) eingesetzt, das sich zum Ende hin etwas, z. B. konisch oder spitzbogenförmig, verjüngt. Im hohlen Schaft (12) befindet sich eine Aufnehmerspule (30), deren Anschlüsse (36, 38) mit dem Schaft (12) bzw. dem Endstück (20) elektrisch gekoppelt sind. Der Zwischenraum zwischen dem Endstück (20) und dem Ende des Schafts (12) sowie das Innere des Schafts (12) sind mit einer gewebeverträglichen Isoliermasse, wie einem Epoxyharz, ausgegossen. In der Aufnehmerspule ist durch eine externe, mit einem Schwingungsgenerator gekoppelte Primärspule eine niederfrequente elektrische Spannung induzierbar, die über den Schaft und das Endstück, die als Gewebeelektroden dienen, im angrenzenden Gewebe einen das Gewebewachstum anregenden Strom erzeugt (Stimulationsverfahren nach Kraus und Lechner).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Knochenschraube, die eine Vorrichtung zur Elektrostimulation enthält.
Es ist bekannt, daß das Gewebewachstum durch niederfrequenten, im wesentlichen sinusförmigen Wechselstrom angeregt werden kann (Verfahren nach Kraus und Lechner). Um den Wechselstrom in dem zu stimulierenden Gewebebereich zur Einwirkung zu bringen ist es bekannt, eine elektrische Spule ("Aufnehmerspule") zu implantieren, mit deren Anschlüssen Elektroden ("Gewebeelektroden") gekoppelt sind, die an dem zu stimulierenden Gewebebereich appliziert werden. In der Aufnehmerspule wird durch eine externe, mit einem Schwingungsgenerator gekoppelte Primärspule eine elektrische Spannung induziert, die über die Elektroden auf den zu behandelnden Gewebebereich zur Einwirkung gebracht wird (DE 31 32 488 A1).
Die Aufnehmerspule kann z. B. in einem Marknagel untergebracht sein, dessen Oberfläche die Gewebeelektroden trägt (DE 26 36 818 A1). Es ist auch bekannt, die Anschlüsse der Aufnehmerspule über druckknopfartige Anschlussvorrichtungen mit Knochenschrauben zu koppeln, die zur Osteosynthese oder nur als Elektroden dienen (DE 39 42 735 A1). Es ist auch eine Knochenschraube bekannt, die einen stabförmigen Permanent­ magneten enthält.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Knochenschraube mit einer Vorrichtung zur Elektrostimulation anzugeben, die einfach zu applizieren, sicher im Gebrauch und vielseitig anwendbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die vorliegende Knochenschraube gemäß einer bevorzugten Ausführungform der Erfindung hat einen hohlen, rohrförmigen Schaft mit einem Kopf am einen Ende und einem selbstschneidenden Außengewinde am anderen Ende. Der Kopf hat, wie üblich, einen Innensechskant zum Einsetzen eines Drehwerkzeugs. In das andere Ende ist elektrisch isoliert ein Endstück eingesetzt, das sich zum Ende hin etwas, z. B. konisch oder spitzbogenförmig verjüngt. Im hohlen Schaft befindet sich eine Aufnehmerspule, deren Anschlüsse mit dem Schaft bzw. dem Endstück elektrisch gekoppelt sind. Der Zwischenraum zwischen dem Endstück und dem Ende des Schafts sowie das Innere des Schafts sind mit einer gewebeverträglichen Isoliermasse, wie einem Epoxyharz, ausgegossen.
Die vorliegende Knochenschaube lässt sich wie eine normale Knochenschraube leicht applizieren. Die Verbindung zwischen der Aufnehmerspule und den als Elektroden dienenden Teilen, d. h. dem Schaft und dem Endstück, ist mechanisch und elektrisch sicher, da sie sich in dem mit Isoliermasse vergossenen Inneren des Schraubenschafts befindet. Die Verjüngung des Endstücks erleichtert eine eventuelle spätere Extraktion.
Die Knochenschraube gemäß der Erfindung läßt sich für viele Indikationen anwenden, z. B. bei Hüftkopfnekrosen, Osteochondrosis dissecans, Wirbelversteifung und in Kombination mit weiteren, normalen Knochenschrauben bei der Fixierung einer medialen Schenkelhalsfraktur.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur einen Längsschnitt einer Knochenschraube gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Die in der Zeichnung dargestellte Knochenschaube 10 hat einen rohrförmigen, beidseits offenen Schaft 12 aus gewebeverträglichem Metall. Am einen Ende des Schaftes befindet sich ein integraler Kopf 14. Der Kopf hat eine sechseckige Ausnehmung 16 oder irgend eine andere Konfiguration zum Ein- oder Ansetzen eines Drehwerkzeuges. An dem dem Kopf 14 abgewandten Ende des Schafts 12 oder in dessen Nähe hat der Schaft ein integrales, selbstschneidendes Außengewinde 18.
In das dem Kopf 14 abgewandte Ende des Schafts 12 ist ein Endstück 20 aus gewebeverträglichem Metall elektrisch isoliert eingesetzt. Das Endstück 20 hat einen stabförmigen Ansatz 22 und ein sich verjüngendes Vorderteil 24, dessen dem Schaft 12 zugewandtes Ende den gleichen Außendurchmesser wie der Schaft 12 hat. Der Ansatz 22 steckt im hohlen Schaft 12 und ist gegen diesen durch zwei dünne Ringe 26 aus Kunststoff elektrisch isoliert. Zwischen dem Vorderteil 24 und dem Schaft 12 verbleibt ein Zwischenraum, der mit gewebeverträglichem Kunststoff 28, wie Epoxyharz, ausgegossen ist. Die Oberfläche der Kunststoffisolierung 28 fluchtet mit der Oberfläche des Schaftes 12 und dem anschließenden Ende des Endstücks (24).
Im Inneren des Schafts 12 ist eine Aufnehmerspule 30 untergebracht, die einen Magnetkern 32 aus magnetisch weichem Material und eine Drahtwicklung 34 enthält. Die Wicklung 34 hat zwei Anschlüsse 36, 38, die mit dem Schaft 12 bzw. dem Endstück 20 elektrisch gekoppelt, z. B. durch Punktschweissen verbunden sind. Der Schaft 12 und das Endstück 20 dienen also als Gewebeelektroden. Der verbleibende Hohlraum im Schaft 12 mit Ausnahme der Ausnehmung 16 ist mit Kunstharz ausgegossen, das der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist. Der Hohlraum ist über die Öffnung des Schafts 12 im Kopf 14 zugänglich.
Die Metallteile können aus Titanmetall oder irgend einem anderen bekannten gewebeverträglichem Metall bestehen. Einer metallischen Ausführung ist ein mit einem elektrisch leitfähigen Material versehenes Isoliermaterial äquivalent. Z. B. kann das Endstück 20 aus mit Titan o. dgl. bedampfter Keramik bestehen.
Bei abgewandelten Ausführungsformen reicht das Gewinde bis zum Ende des Schaftes 12 oder es befindet sich am Endstück 20.

Claims (6)

1. Knochenschraube mit
  • - einem Außengewinde (18);
  • - einem rohrförmigen Schaft (12) aus gewebeverträglichem, elektrisch leitfähigem Material, der an einem ersten Ende einen Kopf (14) aufweist;
  • - einem Endstück (20) aus gewebeverträglichem, elektrisch leitfähigem Material, das an einem zweiten Ende des Schaftes (12) angebracht ist;
  • - einer elektrischen Isolierung (26, 28) zwischen dem Schaft (12) und dem Endstück (20), und
  • - einer im Schaft (12) untergebrachten Aufnehmerspule (30) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss (36, 38), die mit dem Schaft (12) bzw. dem Endstück (20) elektrisch gekoppelt sind.
2. Knochenschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (20) ein Vorderteil (24) mit einem stabförmigen Ansatz (22) aufweist, welcher in das zweite Ende des Schaftes (12) elektrisch isoliert eingesetzt ist.
3. Knochenschraube nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine elektrisch isolierende ringartige Anordnung (26) zwischen dem Ansatz (22) und dem Schaft (12) und durch ein elektrisch isolierendes Material zwischen dem zweiten Ende der Schaftes (12) und dem Vorderteil (24).
4. Knochenschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Endstück (20) mit zunehmendem Abstand vom Schaft (12) verjüngt.
5. Knochenschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (18) beim zweiten Ende des Schafts (12) mit Abstand von diesem Ende angeordnet ist.
6. Knochenschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (18) im Anschluss an das zweite Ende des Schafts (12) an diesem angeordnet ist.
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