DE102011106653A1 - Anchoring element for modular anchoring system, particularly for use as bone anchoring element in operative treatment of bone fractures, is provided with functional shaft and functional area for anchoring in structure part - Google Patents
- ️Thu Jan 10 2013
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verankerungselement mit einem funktionalen Schaft und zumindest einem Funktionsbereich zum Verankern in einem Strukturteil sowie ein modulares Verankerungssystem.The present invention relates to an anchoring element with a functional shaft and at least one functional area for anchoring in a structural part as well as a modular anchoring system.
Entsprechende Verankerungselemente werden z. B. als sogenannte Knochenanker in der operativen Behandlung von Knochenfrakturen eingesetzt. Bei der Osteosynthese nach Frakturen sowie einer Refixierung vom Knochen abgerissener Ligamente kommen unterschiedliche Knochenschrauben und Knochennägel zur Anwendung. In der Wirbelsäulenchirurgie sind Knochenschrauben in Verbindung mit Stab- oder Plattensystemen zur Korrektur von spinalen Deformitäten und zur Stabilisierung eines Bandscheiben- oder Wirbelkörperersatzes bekannt.Corresponding anchoring elements z. B. used as so-called bone anchor in the surgical treatment of bone fractures. Osteosynthesis after fractures as well as refixation of ligaments that have been torn off the bone involve the use of different bone screws and bone nails. In spine surgery, bone screws are known in conjunction with rod or plate systems for correcting spinal deformities and stabilizing disc or vertebral body replacement.
Ein Problem stellt hierbei die Verankerungsstabilität dieser Implantate in z. B. durch Osteoporose degenerativ erkrankten Knochensubstanzen dar. Um den Halt von Schrauben in degenerativ veränderten Knochen verbessern zu können, werden diese mit Knochenzement verankert. Sollte jedoch eine Revisionsoperation nötig werden, so ist diese bei zementierten Schrauben häufig nur mit einer großräumigen Schädigung der umliegenden Trabekelstruktur möglich.A problem here is the anchoring stability of these implants in z. B. by osteoporosis degeneratively diseased bone substances. In order to improve the maintenance of screws in degeneratively altered bone, they are anchored with bone cement. However, if a revision surgery is necessary, this is often possible with cemented screws only with a large-scale damage to the surrounding trabecular structure.
Eine weitere Methode zur Verbesserung der Stabilität des Implantats im Knochen ist die Anwendung von sogenannten Revisions- bzw. Osteoporoseschrauben. Der Unterschied zu Standardschrauben besteht meist in einer Vergrößerung des Außendurchmessers.Another method for improving the stability of the implant in the bone is the use of so-called revision or osteoporotic screws. The difference to standard screws is usually in an increase in the outer diameter.
Ebenfalls bekannte Expansionsschrauben erhöhen den Knochen-Implantat-Kontakt und tra gen somit zu einer besseren Verankerung bei. Zum Zum Aufweiten dieser geschlitzten Schrauben wird ein Spreizkern oder eine kleinere Spreizschraube in eine zentrale Bohrung der Expansionsschraube eingeführt.Also known expansion screws increase the bone-implant contact and tra conditions thus contribute to a better anchorage. To widen these slotted screws, an expansion core or a smaller expansion screw is inserted into a central bore of the expansion screw.
Die bisher verwendeten Verankerungselemente bzw. Verankerungsverfahren sind zum Teil mit hohem chirurgischen Aufwand verbunden, welcher auch eine hohe körperliche Belastung für den Patienten darstellt und sind nur für bestimmte Anwendungsgebiete einsetzbar.The anchoring elements or anchoring methods used so far are sometimes associated with high surgical effort, which also represents a high physical stress for the patient and can only be used for certain fields of application.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verankerungselement mit einem Schaft und zumindest einem Funktionsbereich zum Verankern in einem Strukturteil zu schaffen, wobei das Verankerungselement in einfacher und zuverlässiger Weise einsetzbar ist, sowie ein modulares Verankerungssystem mit einem solchen Verankerungselement anzugeben.It is the object of the present invention to provide an anchoring element with a shaft and at least one functional area for anchoring in a structural part, wherein the anchoring element can be used in a simple and reliable manner, and to provide a modular anchoring system with such an anchoring element.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verankerungselement mit einem Schaft und zumindest einem Funktionsbereich mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.This object is achieved by an anchoring element with a shaft and at least one functional area with the features of claim 1. Preferred developments are set forth in the dependent claims.
Hinsichtlich des modularen Verankerungssystems wird die vorgenannte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 24 gelöst.With regard to the modular anchoring system, the aforementioned object is achieved by the features of claim 24.
Die Erfindung offenbart ein Verankerungselement mit einem Schaft und zumindest einem Funktionsbereich zum Verankern in einem Strukturteil, wobei der Funktionsbereich zumindest eine Komponente aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material aufweist, die zum Verankern in dem Strukturteil oder zum Lösen aus demselben wirksam ist.The invention discloses an anchoring element having a shaft and at least one functional area for anchoring in a structural part, the functional area having at least one component of shape-memory material or superelastic material which is effective for anchoring in or releasing from the structural part.
In bevorzugter Weise weist bei einigen Ausführungsformen der Schaft zumindest eine Ausnehmung auf und die Komponente ist in der Ausnehmung angeordnet.Preferably, in some embodiments, the shaft has at least one recess and the component is disposed in the recess.
Gemäß bestimmter Ausführungsformen ist die Komponente in einem ersten Zustand vollständig in der Ausnehmung angeordnet und ragt in einem zweiten Zustand aus dieser Ausnehmung hervor. In einem Teil dieser Ausführungsformen ist die Komponente drahtförmig oder blechförmig ausgebildet und mit einem Endabschnitt an dem Schaft befestigt, wobei in dem zweiten Zustand ein freier Endabschnitt der draht- oder blechförmigen Komponente aus der Ausnehmung hervorragt. In einem weiteren Teil dieser Ausführungsformen ist die Komponente drahtförmig oder blechförmig ausgebildet und mit beiden Endabschnitten, gleitbeweglich in der Ausnehmung gelagert und in dem zweiten Zustand ragt ein Mittelabschnitt der draht- oder blechförmigen Komponente aus der Ausnehmung hervor und die beiden Endabschnitte, sind in der Ausnehmung gehalten.According to certain embodiments, the component is arranged in a first state completely in the recess and protrudes in a second state from this recess. In a part of these embodiments, the component is formed in a wire-shaped or sheet-like manner and fixed to the shaft with an end portion, wherein in the second state, a free end portion of the wire or sheet-like component protrudes from the recess. In a further part of these embodiments, the component is formed in a wire-shaped or sheet-like manner and with both end sections, slidably mounted in the recess and in the second state protrudes a central portion of the wire or sheet-like component of the recess and the two end portions are in the recess held.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist zumindest ein Vorsprung auf der drahtförmigen oder blechförmigen Komponente ausgebildet.In accordance with at least one further embodiment, at least one projection is formed on the wire-shaped or sheet-like component.
Gemäß bestimmter Ausführungsformen ist die Komponente plattenförmig ausgebildet und mit einer Seitenkante an dem Schaft befestigt, und die Komponente ist von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand im Wesentlichen senkrecht zu einer Längserstreckung des Schaftes bewegbar.According to certain embodiments, the component is plate-shaped and fixed to the shaft with a side edge, and the component is movable from a first state to a second state substantially perpendicular to a longitudinal extension of the shaft.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform geht eine Außenfläche der Komponente in einem ersten Zustand kontinuierlich in eine Außenfläche des Schaftes über und bildet in einem zweiten Zustand einen Absatz zu der Außenfläche des Schaftes.In accordance with at least one further embodiment, an outer surface of the component continuously merges into a first state Outer surface of the shaft and forms in a second state a paragraph to the outer surface of the shaft.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist die Komponente aus Formgedächtnismaterial selbsttätig beim Übergang von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand entlang einer Längserstreckung des Schaftes verschiebbar.According to at least one further embodiment, the component of shape memory material is automatically displaceable along the transition of a first state into a second state along a longitudinal extent of the shaft.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ragt die Komponente aus Formgedächtnismaterial, die in dem ersten Zustand vollständig in der Ausnehmung angeordnet ist, in einem zweiten Zustand aus dieser Ausnehmung hervor.In accordance with at least one further embodiment, the component of shape memory material, which in the first state is arranged completely in the recess, protrudes out of this recess in a second state.
Gemäß bestimmter Ausführungsformen ist die als Aktivierungselement zur Bewegung einer Verankerungseinrichtung ausgebildete Komponente aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material.According to certain embodiments, the component designed as an activation element for moving an anchoring device is made of shape-memory material or super-elastic material.
In bevorzugter Weise ist die Komponente wendelförmig ausgebildet.Preferably, the component is helical.
Gemäß bestimmter Ausführungsformen weist der Schaft zumindest eine Ausnehmung auf und die Verankerungseinrichtung ist in der Ausnehmung angeordnet.According to certain embodiments, the shaft has at least one recess and the anchoring device is arranged in the recess.
Gemäß bestimmter Ausführungsformen ist die Verankerungseinrichtung in einem ersten Zustand der Komponente aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material vollständig in der Ausnehmung angeordnet und die Verankerungseinrichtung ragt in einem zweiten Zustand der Komponente aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material aus dieser Ausnehmung hervor.According to certain embodiments, in a first condition of the shape memory material or superelastic material component, the anchoring means is fully disposed in the recess and the anchoring means projects from the recess in a second state of the shape memory material or superelastic material component.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist die Verankerungseinrichtung ein drahtförmiges Element auf und ein Endabschnitt des drahtförmigen Elements ist mit der Komponente aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material verbunden, wobei in dem zweiten Zustand der Komponente ein freier Endabschnitt des drahtförmigen Elements aus der Ausnehmung hervorragt.In accordance with at least one further embodiment, the anchoring device comprises a wire-shaped element and an end section of the wire-shaped element is connected to the component of shape memory material or superelastic material, wherein in the second state of the component a free end section of the wire-shaped element projects out of the recess.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist zumindest ein Vorsprung auf dem draht- oder blechförmigen Element der Verankerungseinrichtung ausgebildet.According to at least one further embodiment, at least one projection is formed on the wire-shaped or sheet-like element of the anchoring device.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist die Komponente aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material als Hülse ausgebildet, die den Schaft umgibt und zumindest einen Vorsprung aufweist, wobei diese Hülse sich bei einem Übergang von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand in Längsrichtung des Schaftes dehnt oder staucht.According to at least one further embodiment, the component of shape-memory material or super-elastic material is formed as a sleeve which surrounds the shaft and has at least one projection, which sleeve expands or pushes in a transition from a first state to a second state in the longitudinal direction of the shaft.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist die Komponente aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material integral mit dem Schaft ausgebildet und weist mindestens einen Vorsprung auf und dehnt oder staucht sich bei einem Übergang von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand.In accordance with at least one further embodiment, the component of shape memory material or superelastic material is formed integrally with the shaft and has at least one protrusion and expands or compresses in a transition from a first state to a second state.
Weiterhin wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verankerungselement mit einem Schaft und zumindest einem Funktionsbereich mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 19 oder 20 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.Furthermore, the object is achieved according to the invention by an anchoring element with a shaft and at least one functional area with the features of independent claim 19 or 20. Preferred developments are set forth in the subclaims.
Die Erfindung offenbart somit weiterhin ein Verankerungselement mit einem Schaft und zumindest einem funktionalen Element, wobei der Schaft partiell geschlitzt ist und aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material besteht, und dieser Schaft mittels des funktionalen Elementes in einem ersten Zustand aufgespreizt ist und die Seiten des Schaftes in einem zweiten Zustand aufeinander zubewegt sind.The invention thus further discloses an anchoring element with a shaft and at least one functional element, wherein the shaft is partially slotted and made of shape memory material or superelastic material, and this shaft is spread by the functional element in a first state and the sides of the shaft in a second state are moved towards each other.
Die Erfindung offenbart somit weiterhin ein Verankerungselement mit einem Schaft und zumindest einem funktionalen Element, wobei der Schaft aus mehreren Komponenten besteht und diese Komponenten mittels eines funktionalen Elements aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material in einem ersten Zustand miteinander verspannt und einem zweiten Zustand gelöst sind.The invention thus further discloses an anchoring element with a shaft and at least one functional element, wherein the shaft consists of several components and these components are clamped together by means of a functional element of shape memory material or superelastic material in a first state and a second state solved.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform sind auf der Oberfläche des Schaftes zumindest partiell Vorsprünge angeordnet.According to at least one further embodiment, at least partially projections are arranged on the surface of the shaft.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist auf dem Schaft zumindest partiell ein äußeres Gewinde aufgebracht.According to at least one further embodiment, an external thread is at least partially applied to the shaft.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist die Verankerungseinrichtung ein drahtförmiges Element auf und ein Mittenabschnitt des drahtförmigen Elements ist mit der Komponente aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material verbunden und in dem zweiten Zustand der Komponente ragen freie Endabschnitte des drahtförmigen Elements aus der Ausnehmung hervor.In accordance with at least one further embodiment, the anchoring device comprises a wire-shaped element and a middle section of the wire-shaped element is connected to the component of shape-memory material or superelastic material and in the second state of the component free end sections of the wire-shaped element protrude from the recess.
Gemäß bestimmter Ausführungsformen besteht der Schaft aus mehreren Komponenten aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material, und diese Komponenten sind mittels eines funktionalen Elements in einem ersten Zustand miteinander verspannt und einem zweiten Zustand gelöst.According to certain embodiments, the shaft is made up of a plurality of components of shape memory material or superelastic material, and these components are in a first state by means of a functional element clamped together and solved a second state.
In bevorzugter Weise ist das Verankerungselement als Knochenverankerungselement zum Verankern in einem Knochen ausgebildet.Preferably, the anchoring element is designed as a bone anchoring element for anchoring in a bone.
In bevorzugter Weise wird das Verankerungselement als Implantatverankerungselement, z. B. für Osteosyntheseplatten, interne Fixateure aber auch zur Fixierung mehrerer Elemente wie Knochenelemente, Bänder, Muskeln und/oder Sehnen eingesetzt. Weiterhin eignet sich das Verankerungselement bei speziellen degenerativ erkrankten Knochen (Osteoporose) und als Alternative zur Fixierung mittels Knochenzement.Preferably, the anchoring element is implant anchoring element, z. B. for osteosynthesis, internal fixators but also for fixing several elements such as bone elements, ligaments, muscles and / or tendons used. Furthermore, the anchoring element is suitable for special degeneratively diseased bones (osteoporosis) and as an alternative to fixation by means of bone cement.
Alternativ zu der medizinischen Anwendung kann das genannte Verankerungselement auch zum Einsatz für zellulare Materialien bzw. Schaumstrukturen, beispielsweise aus Metallen, Kunststoffen oder auch Materialverbunden verwendet werden. Weiterhin kann das Verankerungselement zum Einsetzen in weiche Materialien, wie Gummi eingesetzt werden. In weiterer alternativer Anwendung eignet sich das Verankerungselement als Einsatzelement in Faserkunststoffverbunden.As an alternative to the medical application, said anchoring element can also be used for cellular materials or foam structures, for example of metals, plastics or material composites. Furthermore, the anchoring element can be used for insertion into soft materials, such as rubber. In a further alternative application, the anchoring element is suitable as an insert element in fiber-reinforced plastic composites.
Gemäß der Ausführungsformen sind die jeweilig drahtförmigen Elemente bzw. die erläuterten Komponenten aus einer Formgedächtnislegierung (Formgedächtnismaterial) gebildet. Diese Formgedächtnislegierung gehört zur Gruppe der aktiven Werkstoffe. Dabei handelt es sich um Materialien, die bei Einwirkung eines Feldes als Energiewandler zwischen der wirkenden Feldgröße und der mechanischen Energie fungieren. Hierbei wird beispielsweise durch das Aufbringen von Wärme oder durch Aufbringen eines elektrischen oder magnetischen Feldes eine Formänderung des jeweiligen Bauteils erzeugt, wobei das Bauteil von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand überführt werden kann. Dieser Transfer von dem ersten in den zweiten Zustand ist hierbei reversibel oder irreversibel. Die zur Verfügung stehenden Formgedächtnislegierungen verfügen allgemein über eine hohe Elastizität und gute Verformbarkeit. Weiterhin ist die hohe Kompressibilität derartiger Materialien von Vorteil.According to the embodiments, the respective wire-shaped elements and the illustrated components are formed of a shape memory alloy (shape memory material). This shape memory alloy belongs to the group of active materials. These are materials that act as an energy converter between the acting field size and the mechanical energy when exposed to a field. Here, for example, by the application of heat or by applying an electric or magnetic field, a change in shape of the respective component is generated, wherein the component can be transferred from a first state to a second state. This transfer from the first to the second state is reversible or irreversible. The available shape memory alloys generally have high elasticity and good deformability. Furthermore, the high compressibility of such materials is advantageous.
Bei Formgedächtnislegierungen wird weiterhin eine sogenannte Superelastizität beobachtet, bei der eine pseudoelastische Verformung auftritt, welche die herkömmliche elastische Verformung konventioneller Metalle bis zum 20-fachen übersteigt. Dieser sogenannte superelastische Effekt beruht ebenfalls auf einem Zustandswechsel basierend auf einer Gefügeumwandlung der Formgedächtnislegierungen.In the case of shape memory alloys, so-called superelasticity is also observed, in which a pseudoelastic deformation occurs, which exceeds the conventional elastic deformation of conventional metals up to 20 times. This so-called superelastic effect is also based on a change of state based on a structural transformation of the shape memory alloys.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.The present invention will be described and explained in more detail below with reference to various embodiments in conjunction with the accompanying drawings.
In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:
1a bis 1d eine erste Ausführungsform des Verankerungselements, wobei 1a to 1d a first embodiment of the anchoring element, wherein
1a eine Seitenansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 1a shows a side view of the anchoring element in a first state,
1b eine Schnittansicht gemäß dem Schnitt B-B der 1a zeigt, 1b a sectional view according to the section BB of 1a shows,
1c eine Seitenansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt, und 1c shows a side view of the anchoring element in a second state, and
1d eine Schnittansicht des Verankerungselements gemäß dem Schnitt A-A der 1c zeigt; 1d a sectional view of the anchoring element according to the section AA of 1c shows;
2a bis 2d eine zweite Ausführungsform des Verankerungselements, wobei 2a to 2d a second embodiment of the anchoring element, wherein
2a eine Seitenansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 2a shows a side view of the anchoring element in a first state,
2b eine Schnittansicht gemäß dem Schnitt A-A der 2a zeigt, 2 B a sectional view according to the section AA of 2a shows,
2c eine Seitenansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt, und 2c shows a side view of the anchoring element in a second state, and
2d eine Schnittansicht des Verankerungselements gemäß dem Schnitt B-B der 2c zeigt; 2d a sectional view of the anchoring element according to the section BB of 2c shows;
3a bis 3f eine dritte Ausführungsform des Verankerungselements, wobei 3a to 3f a third embodiment of the anchoring element, wherein
3a eine Seitenansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 3a shows a side view of the anchoring element in a first state,
3b eine Schnittansicht gemäß dem Schnitt A-A der 3a zeigt, 3b a sectional view according to the section AA of 3a shows,
3c eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 3c shows a perspective view of the anchoring element in a first state,
3d eine Seitenansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt, 3d shows a side view of the anchoring element in a second state,
3e eine Schnittansicht des Verankerungselements gemäß dem Schnitt B-B der 3d zeigt, 3e a sectional view of the anchoring element according to the section BB of 3d shows,
3f eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt; 3f shows a perspective view of the anchoring element in a second state;
4a bis 4f eine vierte Ausführungsform des Verankerungselements, wobei 4a to 4f a fourth embodiment of the anchoring element, wherein
4a eine Seitenansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 4a shows a side view of the anchoring element in a first state,
4b eine Schnittansicht gemäß dem Schnitt A-A der 4a zeigt, 4b a sectional view according to the section AA of 4a shows,
4c eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 4c shows a perspective view of the anchoring element in a first state,
4d eine Seitenansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt, 4d shows a side view of the anchoring element in a second state,
4e eine Schnittansicht des Verankerungselements gemäß dem Schnitt B-B der 4d zeigt, 4e a sectional view of the anchoring element according to the section BB of 4d shows,
4f eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt; 4f shows a perspective view of the anchoring element in a second state;
5a bis 5f eine fünfte Ausführungsform des Verankerungselements, wobei 5a to 5f a fifth embodiment of the anchoring element, wherein
5a eine Seitenansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 5a shows a side view of the anchoring element in a first state,
5b eine Schnittansicht gemäß dem Schnitt A-A der 5a zeigt, 5b a sectional view according to the section AA of 5a shows,
5c eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 5c shows a perspective view of the anchoring element in a first state,
5d eine Seitenansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt, und 5d shows a side view of the anchoring element in a second state, and
5e eine Schnittansicht des Verankerungselements gemäß dem Schnitt B-B der 5d zeigt, 5e a sectional view of the anchoring element according to the section BB of 5d shows,
5f eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt; 5f shows a perspective view of the anchoring element in a second state;
6a und 6b eine sechste Ausführungsform des Verankerungselements, wobei 6a and 6b a sixth embodiment of the anchoring element, wherein
6a eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 6a shows a perspective view of the anchoring element in a first state,
6b eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt; 6b shows a perspective view of the anchoring element in a second state;
7a und 7b eine siebte Ausführungsform des Verankerungselements, wobei 7a and 7b a seventh embodiment of the anchoring element, wherein
7a eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 7a shows a perspective view of the anchoring element in a first state,
7b eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt; 7b shows a perspective view of the anchoring element in a second state;
8a bis 8f eine achte Ausführungsform des Verankerungselements, wobei 8a to 8f an eighth embodiment of the anchoring element, wherein
8a eine Seitenansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 8a shows a side view of the anchoring element in a first state,
8b eine Schnittansicht gemäß dem Schnitt A-A der 8a zeigt, 8b a sectional view according to the section AA of 8a shows,
8c eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 8c shows a perspective view of the anchoring element in a first state,
8d eine Seitenansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt, und 8d shows a side view of the anchoring element in a second state, and
8e eine Schnittansicht des Verankerungselements gemäß dem Schnitt B-B der 8d zeigt, 8e a sectional view of the anchoring element according to the section BB of 8d shows,
8f eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt; 8f shows a perspective view of the anchoring element in a second state;
9a bis 9f eine neunte Ausführungsform des Verankerungselements, wobei 9a to 9f a ninth embodiment of the anchoring element, wherein
9a eine Seitenansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 9a shows a side view of the anchoring element in a first state,
9b eine Schnittansicht gemäß dem Schnitt A-A der 9a zeigt, 9b a sectional view according to the section AA of 9a shows,
9c eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 9c shows a perspective view of the anchoring element in a first state,
9d eine Seitenansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt, und 9d shows a side view of the anchoring element in a second state, and
9e eine Schnittansicht des Verankerungselements gemäß dem Schnitt B-B der 9d zeigt, 9e a sectional view of the anchoring element according to the section BB of 9d shows,
9f eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt; 9f shows a perspective view of the anchoring element in a second state;
10a bis 10f eine zehnte Ausführungsform des Verankerungselements wobei 10a to 10f a tenth embodiment of the anchoring element
10a eine Seitenansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 10a shows a side view of the anchoring element in a first state,
10b eine Schnittansicht gemäß dem Schnitt A-A der 10a zeigt, 10b a sectional view according to the section AA of 10a shows,
10c eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 10c shows a perspective view of the anchoring element in a first state,
10d eine Seitenansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt, und 10d shows a side view of the anchoring element in a second state, and
10e eine Schnittansicht des Verankerungselements gemäß dem Schnitt B-B der 10d zeigt und 10e a sectional view of the anchoring element according to the section BB of 10d shows and
10f eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt; 10f shows a perspective view of the anchoring element in a second state;
11a bis 11f eine elfte Ausführungsform des Verankerungselements, wobei 11a to 11f an eleventh embodiment of the anchoring element, wherein
11a eine Seitenansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 11a shows a side view of the anchoring element in a first state,
11b eine Schnittansicht gemäß dem Schnitt A-A der 11a zeigt, 11b a sectional view according to the section AA of 11a shows,
11c eine perspektivische Schnittansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 11c shows a perspective sectional view of the anchoring element in a first state,
11d eine Seitenansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt, und 11d shows a side view of the anchoring element in a second state, and
11e eine Schnittansicht des Verankerungselements gemäß dem Schnitt B-B der 11d zeigt, 11e a sectional view of the anchoring element according to the section BB of 11d shows,
11f eine perspektivische Schnittansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt; 11f shows a perspective sectional view of the anchoring element in a second state;
12a und 12b eine zwölfte Ausführungsform des Verankerungselements, wobei 12a and 12b a twelfth embodiment of the anchoring element, wherein
12a eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 12a shows a perspective view of the anchoring element in a first state,
12b eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt; 12b shows a perspective view of the anchoring element in a second state;
13a bis 13c eine dreizehnte Ausführungsform des Verankerungselements, wobei 13a to 13c a thirteenth embodiment of the anchoring element, wherein
13a eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 13a shows a perspective view of the anchoring element in a first state,
13b und 13c eine perspektivische Ansichten des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt; 13b and 13c shows a perspective views of the anchoring element in a second state;
14a und 14b eine vierzehnte Ausführungsform des Verankerungselements, wobei 14a and 14b a fourteenth embodiment of the anchoring element, wherein
14a eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, 14a shows a perspective view of the anchoring element in a first state,
14b eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigt; 14b shows a perspective view of the anchoring element in a second state;
15a bis 15c eine fünfzehnte Ausführungsform des Verankerungselements, wobei 15a to 15c a fifteenth embodiment of the anchoring element, wherein
15a eine perspektivische Ansicht des Verankerungselements in einem ersten Zustand zeigt, und 15a shows a perspective view of the anchoring element in a first state, and
15b und 15c perspektivische Ansichten des Verankerungselements in einem zweiten Zustand zeigen. 15b and 15c show perspective views of the anchoring element in a second state.
Die 1a bis 1d zeigen die erste Ausführungsform des Verankerungselements mit einem Schaft 1 und zumindest einem Funktionsbereich 13 zum Verankern in einem Strukturteil. In der ersten Ausführungsform sind hierzu zwei Funktionsbereiche 13 dargestellt, die im Wesentlichen symmetrisch zu einer Mittelebene des Schaftes 1 angeordnet sind. Der Schaft 1 weist hierbei eine im Wesentlichen zylindrische Grundform auf und wird in der Regel entlang seiner Längsachse in eine zylindrische Öffnung bzw. Bohrung in dem zugehörigen Strukturteil eingesetzt. Dieses Strukturteil ist beispielsweise ein Knochen bei der Verwendung des Verankerungselements als sogenannter Knochenanker. Der Schaft 1 des Verankerungselements beinhaltet beim tatsächlichen Einsatz in der Regel weitere Halteeinrichtungen wie Gewindebohrungen oder dergleichen, die für den jeweils speziellen Anwendungsbereich angebracht werden, um beispielsweise weitere Funktionselemente wie einen internen Fixateur zu halten. Diese weiteren jeweils individuell vorgesehenen Einrichtungen sind in der Darstellung der ersten Ausführungsform zur Vereinfachung weggelassen.The 1a to 1d show the first embodiment of the anchoring element with a shaft 1 and at least one functional area 13 for anchoring in a structural part. In the first embodiment, these are two functional areas 13 illustrated, which is substantially symmetrical about a median plane of the shaft 1 are arranged. The shaft 1 In this case, it has a substantially cylindrical basic shape and is generally inserted along its longitudinal axis into a cylindrical opening or bore in the associated structural part. This structural part is for example a bone when using the anchoring element as a so-called bone anchor. The shaft 1 the anchoring element in the actual use usually includes other holding devices such as threaded holes or the like, which are mounted for each specific application area, for example, to hold other functional elements such as an internal fixator. These other individually provided devices are omitted in the illustration of the first embodiment for simplicity.
Die 1b zeigt in der Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie B-B der 1a den Schaft 1 mit zwei diametral gegenüberliegenden Ausnehmungen 3, wobei in jeder Ausnehmung eine Komponente 2 aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material angeordnet ist. In der ersten Ausführungsform ist diese Komponente als drahtförmiges Element 2 ausgebildet, wobei ein Endabschnitt 2a an den Schaft befestigt ist und der gegenüberliegende Endabschnitt 2b frei in der Ausnehmung 3 angeordnet ist.The 1b shows in the sectional view along the section line BB of 1a the shaft 1 with two diametrically opposed recesses 3 , wherein in each recess a component 2 is arranged from shape memory material or superelastic material. In the first embodiment, this component is a wire-shaped element 2 formed, wherein an end portion 2a is attached to the shaft and the opposite end portion 2 B free in the recess 3 is arranged.
Wie in der Ausgangslage der 1b gezeigt, ist das drahtförmige Element 2 vollständig in der Ausnehmung 3 ausgenommen und steht nicht über die Außenkontur des Schaftes 1 hervor.As in the starting position of 1b shown is the wire-shaped element 2 completely in the recess 3 except and is not beyond the outer contour of the shaft 1 out.
Gemäß der Ausführungsform ist das drahtförmige Element 2 aus einer Formgedächtnislegierung (Formgedächtnismaterial) gebildet. Diese Formgedächtnislegierung gehört zur Gruppe der aktiven Werkstoffe. Dabei handelt es sich um Materialien, die bei Einwirkung eines Feldes als Energiewandler zwischen der wirkenden Feldgröße und der mechanischen Energie fungieren. Hierbei wird beispielsweise durch das Aufbringen von Wärme oder durch Aufbringen eines elektrischen oder magnetischen Feldes eine Formänderung des jeweiligen Bauteils erzeugt, wobei das Bauteil von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand überführt werden kann. Dieser Transfer von dem ersten in den zweiten Zustand ist hierbei in der Regel reversibel. Die zur Verfügung stehenden Formgedächtnislegierungen verfügen allgemein über eine hohe Elastizität und gute Verformbarkeit. Weiterhin ist die hohe Kompressibilität derartiger Materialien von Vorteil. According to the embodiment, the wire-shaped element 2 formed from a shape memory alloy (shape memory material). This shape memory alloy belongs to the group of active materials. These are materials that act as an energy converter between the acting field size and the mechanical energy when exposed to a field. Here, for example, by the application of heat or by applying an electric or magnetic field, a change in shape of the respective component is generated, wherein the component can be transferred from a first state to a second state. This transfer from the first to the second state is usually reversible here. The available shape memory alloys generally have high elasticity and good deformability. Furthermore, the high compressibility of such materials is advantageous.
Bei der gezeigten ersten Ausführungsform wird durch die Indizierung der Formänderung das drahtförmige Element 2 nach außen gebogen, wie in der 1d dargestellt. Hierbei steht der freie Endabschnitt 2b der drahtförmigen Komponente 2 über die Ausnehmung 3 des Schaftes 1 hervor.In the illustrated first embodiment, the indexing of the shape change becomes the wire-shaped element 2 bent outward, as in the 1d shown. Here is the free end section 2 B the wire-shaped component 2 over the recess 3 of the shaft 1 out.
Bei einem Einsatz des Verankerungselements bewirkt der vorstehende Endabschnitt 2b eine Verankerung in der verwendeten Struktur, so dass der Schaft sicher in der Kontur gehalten wird.When using the anchoring element causes the projecting end portion 2 B Anchoring in the structure used, so that the shaft is held securely in the contour.
In der gezeigten ersten Ausführungsform ist ein Paar von drahtförmigen Elementen 2 als Komponenten zur Verankerung dargestellt. Diese drahtförmigen Elemente 2 sowie die zugehörigen Ausnehmungen sind um 180° versetzt zueinander angeordnet. In einer alternativen (nicht gezeigten) Ausführungsform ist beispielsweise ein weiteres Paar von drahtförmigen Elementen vorgesehen, die beispielsweise um 90° zu den dargestellten Elementen angeordnet sind. In der dargestellten Ausführungsform sind die drahtförmigen Elemente am oberen Bereich des Schaftes 1 befestigt. In der alternativen Ausführungsform sind die weiteren drahtförmigen Elemente ebenfalls an dem oberen Abschnitt des Schaftes oder an dem unteren Abschnitt des Schaftes befestigt.In the first embodiment shown is a pair of wire-shaped elements 2 represented as components for anchoring. These wire-shaped elements 2 and the associated recesses are offset by 180 ° to each other. In an alternative embodiment (not shown), for example, another pair of wire-shaped elements is provided, which are arranged, for example, at 90 ° to the illustrated elements. In the illustrated embodiment, the wire-shaped elements are at the top of the shaft 1 attached. In the alternative embodiment, the other wire-like elements are also attached to the upper portion of the shaft or to the lower portion of the shaft.
Bei der gezeigten Ausführungsform wird ein drahtförmiges Element 2 verwendet, das einen im wesentlichen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt aufweist. Alternativ zu der gezeigten Ausführungsform sind in jeder Ausnehmung eine Komponente aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material angeordnet, wobei diese Komponente ein Element mit nicht kreisförmigem Querschnitt ist. Hierbei kommen beispielsweise polygonale Querschnitte zum Einsatz. Weiterhin werden alternativ blechförmige Elemente verwendet, wobei im Querschnitt eine Seitenkante sehr viel länger als die benachbarte Seitenkante ist. Weiterhin wird alternativ vorgeschlagen, dass beide Komponenten mit unterschiedlichen Querschnitten in einem Verankerungselement eingesetzt werden.In the embodiment shown becomes a wire-shaped element 2 used, which has a substantially circular or oval cross-section. Alternatively to the embodiment shown, a component of shape-memory material or superelastic material is arranged in each recess, this component being a non-circular cross-section element. In this case, for example, polygonal cross sections are used. Furthermore, sheet-like elements are alternatively used, wherein in cross-section one side edge is much longer than the adjacent side edge. Furthermore, it is alternatively proposed that both components are used with different cross sections in an anchoring element.
Bei der Verwendung des Verankerungselements gemäß der ersten Ausführungsform wird in dem Strukturteil, wie beispielsweise einem Knochen eine entsprechende Öffnung geschaffen. Bei der ersten Ausführungsform kann diese Öffnung im Durchmesser geringfügig größer als der Durchmesser des Schaftes 1 ausgebildet werden. Das Verankerungselement mit den drahtförmigen Elementen aus der Formgedächtnislegierung im ersten Zustand wie in den 1a und 1b gezeigt, kann somit einfach und zügig in die Öffnung eingesetzt werden. Dieses zügige Einsetzen verringert die Operationszeit erheblich und verringert somit auch die Operationsbelastung des Patienten.When using the anchoring element according to the first embodiment, a corresponding opening is created in the structural part, such as a bone. In the first embodiment, this opening may be slightly larger in diameter than the diameter of the shank 1 be formed. The anchoring element with the wire-shaped elements of the shape memory alloy in the first state as in 1a and 1b can thus be easily and quickly inserted into the opening. This rapid onset significantly reduces the time needed to operate and thus reduces the patient's surgical burden.
Nachdem das Verankerungselement gemäß der ersten Ausführungsform eingesetzt ist, werden die drahtförmigen Elemente aus Formgedächtnislegierungen aktiviert und somit in den zweiten Zustand überführt. Die Endabschnitte der drahtförmigen Elemente treten hierbei aus den Ausnehmungen und über die Außenkontur des Schaftes 1 hinaus und verankern den Schaft in dem Strukturteil wie beispielsweise dem Knochen. In der speziellen Anwendung des Verankerungselements sind an diesen in den Figuren nicht gezeigte weitere Befestigungseinrichtungen vorgesehen, an denen die entsprechenden medizinischen Implantate befestigt werden können.After the anchoring element according to the first embodiment is used, the wire-shaped elements of shape memory alloys are activated and thus converted into the second state. The end sections of the wire-shaped elements in this case come out of the recesses and over the outer contour of the shaft 1 out and anchor the shaft in the structural part such as the bone. In the specific application of the anchoring element, further fastening devices, not shown in the figures, are provided on which the corresponding medical implants can be fastened.
Bei der reversiblen Variante der Formgedächtnislegierung kann ein bereits verankertes Element gemäß der Ausführungsform wieder entfernt werden, indem die drahtförmigen Elemente von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand zurückgeführt werden. Dadurch ziehen sich die Endabschnitte der drahtförmigen Elemente in die Ausnehmungen zurück und stehen nicht mehr über die Außenkontur des Schaftes hervor. In diesem Zustand lässt sich das Verankerungselement relativ leicht aus dem Strukturteil, wie beispielsweise dem Knochen herausziehen.In the reversible variant of the shape memory alloy, an already anchored element according to the embodiment can be removed again by returning the wire-shaped elements from the second state to the first state. As a result, the end sections of the wire-shaped elements retract into the recesses and no longer protrude beyond the outer contour of the shaft. In this state, the anchoring element can be relatively easily pulled out of the structural part, such as the bone.
Die 2a bis 2d zeigen eine zweite Ausführungsform des Verankerungselements. Diese zweite Ausführungsform umfasst einen Schaft 1 mit diametral gegenüberliegenden Ausnehmungen 3. In jeder der Ausnehmungen sind zwei drahtförmige Elemente 2 angeordnet, die aus einem Formgedächtnismaterial ausgebildet sind. Die 2b zeigt in der Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie B-B der 2a den Schaft 1 mit zwei diametral gegenüberliegenden Ausnehmungen 3, wobei in jeder Ausnehmung zwei Komponenten 2 aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material angeordnet sind. In der zweiten Ausführungsform sind diese Komponenten als drahtförmige Elemente 2 ausgebildet, wobei Endabschnitte 2a an den Schaft 1 befestigt und gegenüberliegende Endabschnitte 2b in der Ausnehmung 3 angeordnet sind. Alternativ zu den drahtförmigen Komponenten der zweiten Ausführungsform werden, wie bereits in Verbindung mit der ersten Ausführungsform erläutert, Komponenten mit nicht kreisförmigem Querschnitt bzw. blechförmige Komponenten und entsprechende Kombinationen aus derartigen Komponenten verwendet.The 2a to 2d show a second embodiment of the anchoring element. This second embodiment comprises a shaft 1 with diametrically opposed recesses 3 , In each of the recesses are two wire-shaped elements 2 arranged, which are formed from a shape memory material. The 2 B shows in the sectional view along the section line BB of 2a the shaft 1 with two diametrically opposed recesses 3 , wherein in each recess two components 2 are arranged from shape memory material or superelastic material. In the second embodiment, these components are wire-shaped elements 2 formed, with end portions 2a to the shaft 1 attached and opposite end portions 2 B in the recess 3 are arranged. As an alternative to the wire-shaped components of the second embodiment, as already explained in connection with the first embodiment, components with non-circular cross-section or sheet-like components and corresponding combinations of such components are used.
Im ersten Zustand der drahtförmigen Elemente sind diese vollständig in der Ausnehmung 3 aufgenommen und überlappen sich in axialer Richtung des Schaftes 1, wie dies in 2b dargestellt ist. Hierbei ist ein längeres drahtförmiges Element 2 innenliegend um ein kürzeres drahtförmiges Element 2 außenliegend angeordnet. Die drahtförmigen Elemente in der gezeigten Ausnehmung 3 sind jeweils an gegenüberliegenden Bereichen des Schaftes 1 mit ihren Endabschnitten 2a befestigt. Bei der Aktivierung der drahtförmigen Elemente 2, d. h. nach der Überführung in den zweiten Zustand ragt der freie Endabschnitt 2b des oben liegenden drahtförmigen Elements 2 aus der Ausnehmung 3 hervor und wird durch den freien Endabschnitt 2b des unteren drahtförmigen Elements 2, welcher ebenfalls aus der Ausnehmung 3 hervorragt, abgestützt. Durch diese Abstützung wird in dem in 2b gezeigten Zustand eine elastische Verformung der drahtförmigen Elemente 2 vermindert, so dass eine stabile Verbindung des Schaftes 1 in einem Strukturteil erzielt werden kann.In the first state of the wire-shaped elements, these are completely in the recess 3 taken up and overlap in the axial direction of the shaft 1 like this in 2 B is shown. Here is a longer wire-shaped element 2 inside a shorter wire-shaped element 2 arranged outside. The wire-shaped elements in the recess shown 3 are each at opposite areas of the shaft 1 with their end sections 2a attached. When activating the wire-shaped elements 2 , ie after the transfer to the second state, the free end section protrudes 2 B of the overhead wire-shaped element 2 from the recess 3 and is through the free end section 2 B of the lower wire-shaped element 2 , which also from the recess 3 protrudes, supports. By this support is in the in 2 B state shown elastic deformation of the wire-shaped elements 2 diminished, leaving a stable connection of the shaft 1 can be achieved in a structural part.
In der gezeigten zweiten Ausführungsform ist ein Paar von oberen und unteren drahtförmigen Elementen 2 als Komponenten zur Verankerung dargestellt. Diese drahtförmigen Elemente 2 sowie die zugehörigen Ausnehmungen, sind um 180° versetzt zueinander angeordnet. In einer alternativen (nicht gezeigten) Ausführungsform ist beispielsweise ein weiteres Paar von drahtförmigen Elementen vorgesehen, die beispielsweise um 90° zu den dargestellten Elementen angeordnet sind.In the illustrated second embodiment is a pair of upper and lower wire-shaped elements 2 represented as components for anchoring. These wire-shaped elements 2 and the associated recesses are offset by 180 ° to each other. In an alternative embodiment (not shown), for example, another pair of wire-shaped elements is provided, which are arranged, for example, at 90 ° to the illustrated elements.
Das Verankerungselement gemäß der zweiten Ausführungsform wird in vergleichbarer Weise wie das Verankerungselement gemäß der ersten Ausführungsform verwendet und eingesetzt. Durch den Abstützeffekt an den Endabschnitten der drahtförmigen Elemente erfolgt bei der zweiten Ausführungsform eine entsprechend hochfeste Verankerung, mit der eine hohe Beanspruchung von Implantaten in zuverlässiger Weise abgestützt werden kann.The anchoring element according to the second embodiment is used and used in a similar manner as the anchoring element according to the first embodiment. Due to the supporting effect on the end portions of the wire-shaped elements in the second embodiment, a correspondingly high-strength anchoring, with the high stress of implants can be supported in a reliable manner.
Die 3a bis 3f zeigen eine dritte Ausführungsform des Verankerungselements mit einem Schaft 1 und einem drahtförmigen Element 2 als Komponente aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material. In der gezeigten Ausführungsform ist das drahtförmige Element 2 in einer Ausnehmung 3 eingesetzt. Diese Ausnehmung 3 besteht aus einer koaxialen Kammer mit einer Seitenöffnung, so dass die drahtförmigen Elemente 2 zu einer Außenseite des Schaftes 1 freiliegen, wie dies in den 3a bis 3f dargestellt ist.The 3a to 3f show a third embodiment of the anchoring element with a shaft 1 and a wire-shaped element 2 as a component of shape memory material or superelastic material. In the embodiment shown, the wire-shaped element 2 in a recess 3 used. This recess 3 consists of a coaxial chamber with a side opening, so that the wire-shaped elements 2 to an outside of the shaft 1 to be exposed as in the 3a to 3f is shown.
Bei dieser Ausführungsform ist das drahtförmige Element gleitbeweglich in der koaxialen Ausnehmung 3 gelagert, wobei das drahtförmige Element 2 im ersten Zustand vollständig in der Ausnehmung 3 aufgenommen ist. Bei der Überführung des drahtförmigen Elements 2 in den zweiten Zustand knickt das Element 2 zu der Seitenöffnung hin aus, so dass ein Mittelabschnitt 2c aus der Ausnehmung 3 hervorsteht. In der gezeigten Ausführungsform sind die Endabschnitte 2a und 2b des drahtförmigen Elements 2 gleitbeweglich in der Ausnehmung 3 gelagert. Alternativ zu dieser Lagerung ist in einer Ausführungsform lediglich ein Endabschnitt (z. B. der Endabschnitt 2a) gleitbeweglich gelagert, wobei der weitere Endabschnitt (z. B. Endabschnitt 2b) in dem Schaft 1 befestigt ist.In this embodiment, the wire-shaped element is slidable in the coaxial recess 3 stored, wherein the wire-shaped element 2 in the first state completely in the recess 3 is included. When transferring the wire-shaped element 2 in the second state, the element kinks 2 towards the side opening, so that a middle section 2c from the recess 3 protrudes. In the embodiment shown, the end portions 2a and 2 B of the wire-shaped element 2 slidable in the recess 3 stored. As an alternative to this mounting, in one embodiment only one end section (eg the end section 2a ), wherein the further end section (eg end section 2 B ) in the shaft 1 is attached.
Die 4a bis 4f zeigen eine vierte Ausführungsform des Verankerungselements, wobei zwei drahtförmige Elemente 2 als Komponente aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material in den jeweiligen Ausnehmungen 3 aufgenommen sind. In dieser Ausführungsform sind die Endabschnitte 2a und 2b der drahtförmigen Elemente 2 gleitbeweglich in Bohrungsabschnitten der Ausnehmung 3 gelagert, wobei die Mittelabschnitte 2c der drahtförmigen Elemente 2 im Bereich einer nach außen gerichteten Öffnung der Ausnehmungen 3 angeordnet sind.The 4a to 4f show a fourth embodiment of the anchoring element, wherein two wire-shaped elements 2 as a component of shape memory material or superelastic material in the respective recesses 3 are included. In this embodiment, the end portions 2a and 2 B the wire-shaped elements 2 slidable in bore portions of the recess 3 stored, wherein the middle sections 2c the wire-shaped elements 2 in the region of an outwardly opening of the recesses 3 are arranged.
Im ersten Zustand sind die drahtförmigen Elemente 2 vollständig in den Ausnehmungen 3 aufgenommen, wie dies in der 4b dargestellt ist. Im zweiten Zustand knicken die drahtförmigen Elemente 2 nach außen hin aus, so dass die Mittelabschnitte 2c aus den Ausnehmungen 3 hervorstehen. Die jeweiligen Endabschnitte 2a und 2b der drahtförmigen Elemente 2 sind dabei gleitbeweglich in den Bohrungsabschnitten der Ausnehmungen 3 gelagert, wie dies aus den 4b und 4e ersichtlich ist.In the first state are the wire-shaped elements 2 completely in the recesses 3 recorded, as in the 4b is shown. In the second state, the wire-shaped elements buckle 2 outwards so that the middle sections 2c from the recesses 3 protrude. The respective end sections 2a and 2 B the wire-shaped elements 2 are slidable in the bore sections of the recesses 3 stored, like this from the 4b and 4e is apparent.
Die Verankerungselemente gemäß der dritten und vierten Ausführungsform werden in ähnlicher Weise eingesetzt und verwendet, wie die Verankerungselemente der ersten und zweiten Ausführungsform. Die schlanke Gestalt der Verankerungselemente gemäß der dritten und vierten Ausführungsform erlaubt den Einsatz in relativ kleinen Öffnungen, wobei der Mittelabschnitt der drahtförmigen Elemente nach der Aktivierung relativ weit über die Außenkontur des Schaftes heraustritt. In den gezeigten Ausführungsformen tritt dieser Mittelabschnitt weiter als der Durchmesser des Schaftes über dessen Außenkontur hervor, wenn die Aktivierung erfolgt ist. Dies ermöglicht eine hochfeste Verankerung des Elements.The anchoring elements according to the third and fourth embodiments are used and used in a similar manner as the anchoring elements of the first and second embodiments. The slender shape of the anchoring elements according to the third and fourth embodiments allows the use in relatively small openings, wherein the central portion of the wire-shaped elements after activation emerges relatively far beyond the outer contour of the shaft. In the embodiments shown, this central portion protrudes further than the diameter of the shank beyond its outer contour when the activation has taken place. This allows a high-strength anchoring of the element.
In der dritten und vierten Ausführungsform werden, ähnlich wie in der ersten und zweiten Ausführungsform bereits erläutert, alternativ Komponenten mit nicht kreisförmigem Querschnitt bzw. blechförmige Komponenten eingesetzt. In the third and fourth embodiments, as already explained in the first and second embodiments, alternatively components with non-circular cross-section or sheet-like components are used.
Die 5a bis 5f zeigen eine fünfte Ausführungsform des Verankerungselements. In der fünften Ausführungsform weist der Schaft 1 eine zentrale Ausnehmung auf, in der zwei drahtförmige Elemente 2 gemeinsam aufgenommen sind, wobei dieses Paar von drahtförmigen Elementen 2 mit benachbarten Endabschnitten an einer Seite des Schaftes 1 gelagert ist, wie dies eindeutig aus den 5b und 5e hervorgeht. In dieser Ausführungsform weisen die Drahtelemente 2 eine Mehrzahl von Vorsprüngen 4 auf, welche zu einem Verhaken in einem Strukturteil führen, wenn die drahtförmigen Elemente 2 in den zweiten Zustand überführt sind, wie dies in 5e dargestellt ist.The 5a to 5f show a fifth embodiment of the anchoring element. In the fifth embodiment, the shaft 1 a central recess in which two wire-shaped elements 2 are taken together, this pair of wire-shaped elements 2 with adjacent end portions on one side of the shaft 1 is stored as clearly from the 5b and 5e evident. In this embodiment, the wire elements 2 a plurality of protrusions 4 which lead to a hooking in a structural part when the wire-shaped elements 2 are transferred to the second state, as in 5e is shown.
Die fünfte Ausführungsform wird ähnlich der ersten und zweiten Ausführungsform verwendet und eingesetzt. Bei der fünften Ausführungsform erfolgt nach der Aktivierung ein Heraustreten des Mittelabschnitts der drahtförmigen Elemente über die Kontur des Schaftes hinaus, so dass eine hochfeste Verankerung erreicht wird, welche durch die Verwendung der Vorsprünge verstärkt wird.The fifth embodiment is used and used similarly to the first and second embodiments. In the fifth embodiment, after activation, the middle portion of the wire-shaped elements comes out beyond the contour of the shank, so that a high-strength anchoring is achieved, which is reinforced by the use of the projections.
Alternativ zu der gezeigten fünften Ausführung werden in einer Variante drahtförmige Elemente ohne die dargestellten Vorsprünge eingesetzt. Weiterhin werden alternativ zu der gezeigten Ausführungsform, Komponenten mit nicht-kreisförmigem Querschnitt bzw. blechförmige Komponenten eingesetzt, wie dies bereits mit Bezug auf die erste bis vierte Ausführungsform erläutert ist.As an alternative to the fifth embodiment shown, wire-shaped elements without the projections shown are used in a variant. Furthermore, as an alternative to the embodiment shown, components of non-circular cross-section or sheet-like components are used, as already explained with reference to the first to fourth embodiments.
Die 1 bis 5 zeigen die jeweiligen Merkmale der Ausführungsform der Verankerungselemente, wobei einzelne Merkmale einzelner Ausführungsformen auf die anderen Ausführungsformen übertragbar sind. Beispielsweise können die Vorsprünge 4 der fünften Ausführungsform ebenfalls auf den drahtförmigen oder blechförmigen Elementen der ersten bis vierten Ausführungsform vorgesehen werden.The 1 to 5 show the respective features of the embodiment of the anchoring elements, wherein individual features of individual embodiments are transferable to the other embodiments. For example, the projections 4 of the fifth embodiment are also provided on the wire-shaped or sheet-like members of the first to fourth embodiments.
Auch in der zweiten bis fünften Ausführungsform weist der Schaft eine im Wesentlichen zylindrische Grundform auf und wird in der Regel entlang seiner Längsachse in eine zylindrische Öffnung bzw. Bohrung in dem zugehörigen Strukturteil eingesetzt. Dieses Strukturteil ist beispielsweise ein Knochen bei der Verwendung des Verankerungselements als sogenannter Knochenanker. Das Verankerungselement beinhaltet beim tatsächlichen Einsatz in der Regel weitere Halteeinrichtungen, wie Gewindebohrungen oder dergleichen, die für den jeweils speziellen Anwendungsbereich angebracht werden, um beispielsweise weitere Funktionselemente wie einen internen Fixateur zu halten. Diese weiteren jeweils individuell vorgesehenen Einrichtungen sind in der Darstellung der ersten Ausführungsform zur Vereinfachung weggelassen.Also in the second to fifth embodiments, the shaft has a substantially cylindrical basic shape and is usually inserted along its longitudinal axis in a cylindrical opening or bore in the associated structural part. This structural part is for example a bone when using the anchoring element as a so-called bone anchor. The anchoring element includes in actual use usually further holding devices, such as threaded holes or the like, which are mounted for each specific application area, for example, to hold other functional elements such as an internal fixator. These other individually provided devices are omitted in the illustration of the first embodiment for simplicity.
Die 6a und 6b zeigen eine sechste Ausführungsform des Verankerungselements mit einem Schaft 1 und einem Funktionsbereich 13 zum Verankern in einem Strukturteil. In der sechsten Ausführungsform ist der Schaft 1 im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet, wobei plattenförmige Komponenten 5 von der Oberfläche des zylinderförmigen Schaftes 1 radial hervorstehen. Diese plattenförmigen Komponenten 5 sind jeweils diametral gegenüberliegend paarweise angeordnet, wie dies in den 6a und 6b gezeigt ist. Die 6a zeigt die plattenförmigen Komponenten 5 aus einer Formgedächtnislegierung in einem ersten Zustand, wobei die benachbarten plattenförmigen Komponenten 5 flächig aneinander anliegen und mit ihrer Seitenkante 5a an dem Schaft 1 befestigt sind. Durch die Aktivierung der Formgedächtnislegierung erfolgt eine Formänderung im Bereich der Seitenkante 5a, wobei sich die plattenförmigen Komponenten 5 aufspreizen, wie dies in der 6b dargestellt ist. Hierbei bewegen sich die freien Kanten 5b der plattenförmigen Komponenten 5 im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung des Schaftes 1. Durch das Aufspreizen der plattenförmigen Komponenten nach dem Einsetzen des Verankerungselements wird das Verankerungselement im Strukturteil verankert.The 6a and 6b show a sixth embodiment of the anchoring element with a shaft 1 and a functional area 13 for anchoring in a structural part. In the sixth embodiment, the shaft is 1 formed substantially cylindrical, with plate-shaped components 5 from the surface of the cylindrical shaft 1 protrude radially. These plate-shaped components 5 are each arranged diametrically opposite in pairs, as in the 6a and 6b is shown. The 6a shows the plate-shaped components 5 of a shape memory alloy in a first state, wherein the adjacent plate-shaped components 5 lie flat against each other and with their side edge 5a on the shaft 1 are attached. By activating the shape memory alloy, a change in shape takes place in the region of the side edge 5a , wherein the plate-shaped components 5 spread like this in the 6b is shown. Here, the free edges move 5b the plate-shaped components 5 substantially perpendicular to the longitudinal extent of the shaft 1 , Due to the spreading of the plate-shaped components after insertion of the anchoring element, the anchoring element is anchored in the structural part.
In der gezeigten sechsten Ausführungsform sind zwei Paare von plattenförmigen Komponenten 5 als Komponenten zur Verankerung dargestellt. Diese Paare sind um 180° versetzt zueinander angeordnet. In einer alternativen (nicht gezeigten) Ausführungsform sind beispielsweise weitere Paare von plattenförmigen Komponenten vorgesehen, die beispielsweise um 90° zu den dargestellten Elementen angeordnet sind.In the sixth embodiment shown are two pairs of plate-shaped components 5 represented as components for anchoring. These pairs are arranged offset by 180 ° to each other. In an alternative embodiment (not shown), for example, further pairs of plate-shaped components are provided, which are arranged, for example, at 90 ° to the illustrated elements.
In der gezeigten sechsten Ausführungsform werden bei der Aktivierung die plattenförmigen Komponenten voneinander wegbewegt und dadurch aufgespreizt. Alternativ zu dieser Ausführungsform sind in einer Variante die plattenförmigen Komponenten in der Ausgangslage gespreizt und werden durch Aktivierung der Formgedächtnislegierung aufeinander zubewegt. Insbesondere kommen die plattenförmigen Komponenten in einer Endstellung in flächigen Kontakt miteinander. Diese Endstellung wird jedoch nur insoweit erreicht, als keine Fremdkörper oder dergleichen zwischen den plattenförmigen Komponenten sind.In the illustrated sixth embodiment, upon activation, the plate-shaped components are moved away from each other and thereby spread apart. Alternatively to this embodiment, in one variant, the plate-shaped components are spread in the starting position and are moved towards each other by activating the shape memory alloy. In particular, the plate-shaped components come in an end position in surface contact with each other. However, this end position is only achieved insofar as there are no foreign bodies or the like between the plate-shaped components.
Die 7a und 7b zeigen eine siebte Ausführungsform des Verankerungselements mit einem Schaft 1 und einem Funktionsbereich 13 zum Verankern in einem Strukturteil. In der siebten Ausführungsform ist der Schaft 1 im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und plattenförmige Komponenten 5 sind mit ihren Seitenkanten 5a an der Oberfläche des Schaftes 1 befestigt. Die 7a zeigt die siebte Ausführungsform mit den plattenförmigen Komponenten 5 aus einer Formgedächtnislegierung in einem ersten Zustand. In diesem Zustand sind die freien Seitenkanten 5b der plattenförmigen Komponenten 5 im Wesentlichen parallel zu den Seitenkanten 5a an dem Befestigungsbereich und ebenfalls im Wesentlichen parallel zu der Längserstreckung des Schaftes 1 angeordnet. In diesem Zustand kann das Verankerungselement einfach in das Strukturteil eingesetzt werden.The 7a and 7b show a seventh embodiment of the anchoring element with a shaft 1 and a functional area 13 for anchoring in a structural part. In the seventh embodiment, the shaft is 1 essentially cylindrical and plate-shaped components 5 are with their side edges 5a on the surface of the shaft 1 attached. The 7a shows the seventh embodiment with the plate-shaped components 5 from a shape memory alloy in a first state. In this state, the free side edges 5b the plate-shaped components 5 essentially parallel to the side edges 5a at the attachment area and also substantially parallel to the longitudinal extension of the shaft 1 arranged. In this state, the anchoring element can be easily inserted into the structural part.
Durch die Aktivierung der Formgedächtnislegierung erfolgt in der siebten Ausführungsform eine Verdrehung der freien Seitenkanten 5b der plattenförmigen Komponenten 5, wie in 7b dargestellt ist. Durch diese Verdrehung verspannen sich die plattenförmigen Komponenten 5 in dem Strukturteil, so dass das Verankerungselement befestigt wird.By activating the shape memory alloy in the seventh embodiment, a rotation of the free side edges 5b the plate-shaped components 5 , as in 7b is shown. By this twist, the plate-shaped components tense 5 in the structural part, so that the anchoring element is fastened.
In der gezeigten siebten Ausführungsform sind vier plattenförmige Komponenten gleichmäßig über den Umfang verteilt. Alternativ zu dieser gezeigten Ausführungsform werden in einer Variante zwei oder drei plattenförmige Komponenten vorgesehen. Hier ist es bevorzugt, diese Komponenten in einer Gleichverteilung am Umfang des Schaftes anzuordnen. Somit sind beispielsweise drei Komponenten um jeweils 120° versetzt angeordnet oder zwei Komponenten um 180° versetzt angeordnet.In the seventh embodiment shown, four plate-shaped components are uniformly distributed around the circumference. Alternatively to this embodiment shown, two or three plate-shaped components are provided in a variant. Here it is preferred to arrange these components in a uniform distribution on the circumference of the shaft. Thus, for example, three components are arranged offset by 120 ° or two components arranged offset by 180 °.
In der gezeigten siebten Ausführungsform sind die plattenförmigen Komponenten in der Ausgangslage parallel zu der Längsachse des Schaftes angeordnet und bei Aktivierung bzgl. dieser Achse verdreht. Alternativ zu dieser gezeigten Ausführungsform sind in einer Variante die plattenförmigen Komponenten in der Ausgangslage verdreht und werden durch die Aktivierung parallel zu der Längsachse des Schaftes ausgerichtet. In einer weiteren Variante werden Komponenten, die in der Ausgangslage verdreht sind, mit Komponenten, die in der Ausgangslage parallel angeordnet sind, kombiniert. Beispielsweise erfolgt bei vier plattenförmigen Komponenten die Kombination von gegenüberliegenden plattenförmigen Komponenten in paralleler Ausrichtung in der Ausgangslage mit gegenüberliegenden Komponenten, die in der Ausgangslage verdreht sind.In the seventh embodiment shown, the plate-shaped components are arranged in the starting position parallel to the longitudinal axis of the shaft and rotated when activated with respect to this axis. Alternatively to this embodiment shown, the plate-shaped components are rotated in the starting position in a variant and are aligned by the activation parallel to the longitudinal axis of the shaft. In a further variant, components which are twisted in the starting position are combined with components which are arranged in parallel in the starting position. For example, in four plate-shaped components, the combination of opposing plate-shaped components in parallel alignment in the starting position with opposite components, which are twisted in the starting position.
Auch in der sechsten und siebten Ausführungsform weist der Schaft eine im Wesentlichen zylindrische Grundform auf und wird in der Regel entlang seiner Längsachse in eine zylindrische Öffnung bzw. Bohrung in dem zugehörigen Strukturteil eingesetzt. Dieses Strukturteil ist beispielsweise ein Knochen bei der Verwendung des Verankerungselements als sogenannter Knochenanker. Das Verankerungselements beinhaltet beim tatsächlichen Einsatz in der Regel weitere Halteeinrichtungen, wie Gewindebohrungen oder dergleichen, die für den jeweils speziellen Anwendungsbereich angebracht werden, um beispielsweise weitere Funktionselemente wie einen internen Fixateur zu halten. Diese weiteren jeweils individuell vorgesehenen Einrichtungen sind in der Darstellung der ersten Ausführungsform zur Vereinfachung weggelassen.Also in the sixth and seventh embodiments, the shaft has a substantially cylindrical basic shape and is usually inserted along its longitudinal axis into a cylindrical opening or bore in the associated structural part. This structural part is for example a bone when using the anchoring element as a so-called bone anchor. The anchoring element in actual use usually includes other holding devices, such as threaded holes or the like, which are mounted for the particular application area, for example, to hold other functional elements such as an internal fixator. These other individually provided devices are omitted in the illustration of the first embodiment for simplicity.
Bei der Verwendung der Verankerungselemente gemäß der sechsten und siebten Ausführungsform wird zunächst, ähnlich wie bei den voran genannten Ausführungsformen eine Öffnung bzw. eine Bohrung in dem Strukturteil geschaffen, wobei der Durchmesser dieser Öffnung geringfügig größer als der Durchmesser des Schaftes ist. Das Verankerungselement wird in diese Öffnung eingesetzt und zur weiteren Befestigung entlang der Längsachse des Schaftes eingeschlagen, so dass sich die plattenförmigen Elemente in das Strukturteil einschneiden. Mit der Aktivierung erfolgt eine entsprechende Verspreizung der plattenförmigen Elemente, so dass eine hochfeste Verankerung erreicht werden kann.When using the anchoring elements according to the sixth and seventh embodiments, first, similar to the aforementioned embodiments, an opening or a bore is provided in the structural part, wherein the diameter of this opening is slightly larger than the diameter of the shank. The anchoring element is inserted into this opening and hammered for further attachment along the longitudinal axis of the shaft, so that the plate-shaped elements cut into the structural part. With the activation takes place a corresponding spreading of the plate-shaped elements, so that a high-strength anchorage can be achieved.
Die 8a bis 8f zeigen eine achte Ausführungsform des Verankerungselements mit einem Schaft 1 und einem Funktionsbereich 13. In dieser Ausführungsform weist der Schaft eine im Wesentlichen zylindrische Grundform auf und wird in der Regel entlang seiner Längsachse in eine zylindrische Öffnung bzw. Bohrung in das zugehörige Strukturteil eingesetzt. Dieses Strukturteil ist beispielsweise ein Knochen bei der Verwendung des Verankerungselement als sogenannter Knochenanker. Das Verankerungselement beinhaltet beim tatsächlichen Einsatz in der Regel weitere Halteeinrichtungen, wie Gewindebohrungen oder dergleichen, die für den jeweils speziellen Anwendungsbereich angebracht werden, um beispielsweise weitere Funktionselemente wie einen internen Fixateur zu halten. Diese weiteren jeweils individuell vorgesehenen Einrichtungen sind in der Darstellung der ersten Ausführungsform zur Vereinfachung weggelassen.The 8a to 8f show an eighth embodiment of the anchoring element with a shaft 1 and a functional area 13 , In this embodiment, the shaft has a substantially cylindrical basic shape and is usually inserted along its longitudinal axis into a cylindrical opening or hole in the associated structural part. This structural part is for example a bone when using the anchoring element as a so-called bone anchor. The anchoring element includes in actual use usually further holding devices, such as threaded holes or the like, which are mounted for each specific application area, for example, to hold other functional elements such as an internal fixator. These other individually provided devices are omitted in the illustration of the first embodiment for simplicity.
Der Schaft 1 ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und weist eine Ausnehmung 3 an der Oberfläche auf. In dieser Ausnehmung 3 ist eine plattenförmige Komponente 5 spiralförmig aufgenommen bzw. aufgewickelt. Die 8a bis 8c zeigen die achte Ausführungsform mit der plattenförmigen Komponente 5 aus einer Formgedächtnislegierung in einem ersten Zustand. Wie in diesen Figuren gezeigt, ist in diesem Zustand die plattenförmige Komponente 5 vollständig in der Ausnehmung 3 aufgenommen und steht nicht über die weitere Außenkontur des Schaftes 1 hinaus. Nach der Aktivierung der Formgedächtnislegierung wird die plattenförmige Komponente 5 in den zweiten Zustand überführt, wie dies in den 8d bis 8f gezeigt ist. In diesem zweiten Zustand öffnet sich die Spirale der plattenförmigen Komponente 5, so dass diese aus der Ausnehmung 3 über die Außenkontur des Schaftes 1 hervortritt und so eine Verankerung des Verankerungselements in dem Strukturteil gewährleistet.The shaft 1 is substantially cylindrical and has a recess 3 on the surface. In this recess 3 is a plate-shaped component 5 taken up or wound up spirally. The 8a to 8c show the eighth embodiment with the plate-shaped component 5 from a shape memory alloy in a first state. As shown in these figures, in this state, the plate-shaped component 5 completely in the recess 3 recorded and is not on the other outer contour of the shaft 1 out. After activation of the shape memory alloy, the plate-shaped component 5 transferred to the second state, as shown in the 8d to 8f is shown. In this second state, the spiral of the plate-shaped component opens 5 so that these from the recess 3 over the outer contour of the shaft 1 emerges and thus ensures anchoring of the anchoring element in the structural part.
Das Verankerungselement gemäß der achten Ausführungsform wird im Wesentlichen eingesetzt und verwendet wie die Verankerungselemente der ersten und zweiten bzw. der dritten und vierten Ausführungsform. Hierbei wird eine geringfügig größere Bohrung in dem Strukturteil geschaffen und der Schaft in diese Bohrung eingesetzt. Nach der Aktivierung öffnet sich die spiralförmige Platte und ermöglicht so die Verankerung des Elementes. Durch die spiralförmig federnde Gestalt wird eine zuverlässige Verankerung erreicht, wobei jedoch eine gewisse elastische Lagerung eine weitere Beschädigung des Strukturteils auf Grund von partiellen Belastungen verhindert.The anchoring element according to the eighth embodiment is essentially used and used as the anchoring elements of the first and second or the third and fourth embodiment. Here, a slightly larger bore is created in the structural part and the shaft inserted into this hole. After activation, the spiral plate opens, allowing anchoring of the element. Due to the spirally resilient shape a reliable anchoring is achieved, but a certain elastic support prevents further damage to the structural part due to partial loads.
Die 9a bis 9f zeigen eine neunte Ausführungsform des Verankerungselementes mit einem Schaft 1 und einem Funktionsbereich 13 zum Verankern in einem Strukturteil. In dieser Ausführungsform weist der Schaft eine im Wesentlichen zylindrische Grundform auf und wird in der Regel entlang seiner Längsachse in eine zylindrische Öffnung bzw. Bohrung in dem zugehörigen Strukturteil eingesetzt. Dieses Strukturteil ist beispielsweise ein Knochen bei der Verwendung des Verankerungselementes als sogenannter Knochenanker. Das Verankerungselement beinhaltet beim tatsächlichen Einsatz in der Regel weitere Halteeinrichtungen, wie Gewindebohrungen oder dergleichen, die für den jeweils speziellen Anwendungsbereich angebracht werden, um beispielsweise weitere Funktionselemente wie einen internen Fixateur zu halten. Diese weiteren jeweils individuell vorgesehenen Einrichtungen sind in der Darstellung der ersten Ausführungsform zur Vereinfachung weggelassen.The 9a to 9f show a ninth embodiment of the anchoring element with a shaft 1 and a functional area 13 for anchoring in a structural part. In this embodiment, the shaft has a substantially cylindrical basic shape and is usually inserted along its longitudinal axis into a cylindrical opening or bore in the associated structural part. This structural part is for example a bone when using the anchoring element as a so-called bone anchor. The anchoring element includes in actual use usually further holding devices, such as threaded holes or the like, which are mounted for each specific application area, for example, to hold other functional elements such as an internal fixator. These other individually provided devices are omitted in the illustration of the first embodiment for simplicity.
In der neunten Ausführungsform ist der Schaft 1 im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet, wobei eine Komponente 6 aus Formgedächtnislegierung kappenförmig ausgebildet ist, wie dies insbesondere aus den Schnittdarstellungen aus den 9b und 9e ersichtlich ist. Diese Komponente 6 umfasst einen halbkugelförmigen Endabschnitt sowie einen Zylinderabschnitt, dessen Oberfläche 6a kontinuierlich in die Oberfläche 1a des Schaftes 1 übergeht, wenn die Komponente 6 aus Formgedächtnislegierung in dem ersten Zustand ist. Wie in den 9a bis 9c gezeigt, kann das Verankerungselement in diesem Zustand leicht in eine entsprechende Öffnung in einem Strukturteil eingeführt werden.In the ninth embodiment, the shaft is 1 formed substantially cylindrical, wherein a component 6 made of shape memory alloy cap-shaped, as shown in particular from the sectional views of the 9b and 9e is apparent. This component 6 includes a hemispherical end portion and a cylinder portion whose surface 6a continuously into the surface 1a of the shaft 1 passes if the component 6 made of shape memory alloy in the first state. As in the 9a to 9c In this state, the anchoring element can be easily inserted into a corresponding opening in a structural part.
Durch die Aktivierung der Formgedächtnislegierung wird die Komponente 6 in den zweiten Zustand übergeführt, wie dies aus den 9d bis 9f ersichtlich ist. Dabei verkürzt sich ein Mittelsteg 6b der Komponente 6, der an dem Schaft 1 gelagert ist, so dass die kappenförmige Komponente 6 auf den Schaft 1 gezogen wird. Dabei erweitert sich die Kappe, so dass diese über die Kontur des Schaftes hervorsteht. Die Vergrößerung der Umfangslänge an der Kappe durch diese Änderung wird durch die gezeigten Längsschlitze 6c ausgeglichen.By activating the shape memory alloy, the component becomes 6 converted into the second state, as evidenced by the 9d to 9f is apparent. This shortens a central pier 6b the component 6 that on the shaft 1 is stored, so that the cap-shaped component 6 on the shaft 1 is pulled. In this case, the cap expands so that it protrudes beyond the contour of the shaft. The increase in the circumferential length of the cap by this change is due to the longitudinal slots shown 6c balanced.
Das Verankerungselement gemäß der neunten Ausführungsform wird ähnlich den Verankerungselementen der vorangehenden Ausführungsformen eingesetzt, wobei zunächst eine geringfügig größere Bohrung in dem Strukturteil geschaffen wird. Durch die kappenförmige Ausgestaltung kann das gezeigte Verankerungselement einfach in diese Bohrung eingeführt werden, selbst dann, wenn es nicht direkt koaxial angesetzt werden kann. Nach der Aktivierung öffnet sich die Kappe, so dass die hervorstehenden Kanten als Haken wirken und ein Herausziehen des Verankerungselements verhindern und so eine sichere Verankerung schaffen.The anchoring element according to the ninth embodiment is used similarly to the anchoring elements of the preceding embodiments, wherein initially a slightly larger bore is provided in the structural part. Due to the cap-shaped configuration, the anchoring element shown can be easily inserted into this hole, even if it can not be directly applied coaxially. After activation, the cap opens so that the protruding edges act as hooks and prevent withdrawal of the anchoring element, thus providing a secure anchorage.
Die 10a bis 10f zeigen eine zehnte Ausführungsform des Verankerungselements mit einem Schaft 1 und einem Funktionsbereich 13 zum Verankern in einem Strukturteil. Diese zehnte Ausführungsform zeigt eine Verankerungseinrichtung, die im Wesentlichen aus zwei Drahtelementen 7 besteht, die gleitbeweglich in einer Ausnehmung 8 in dem Schaft 1 angeordnet sind, wobei die Endabschnitte 7a, 7b über die Öffnungen an dem Schaft 1 über dessen Außenkontur hervortreten können, wie dies insbesondere aus den Schnittdarstellungen der 10b und 10c hervorgeht. Die Drahtelemente 7 innerhalb des Schaftes 1 sind aus einem Formgedächtnismaterial gebildet. In einem ersten Zustand der Drahtelemente 7 aus Formgedächtnislegierung sind die Endabschnitte 7a und 7b in den Schaft 1 zurückgezogen, wie dies aus den 10a bis 10c ersichtlich ist. In diesem Zustand kann das Verankerungselement einfach in eine entsprechende Öffnung in einem Strukturteil eingesetzt werden.The 10a to 10f show a tenth embodiment of the anchoring element with a shaft 1 and a functional area 13 for anchoring in a structural part. This tenth embodiment shows an anchoring device consisting essentially of two wire elements 7 which is slidable in a recess 8th in the shaft 1 are arranged, wherein the end portions 7a . 7b over the openings on the shaft 1 can emerge on the outer contour, as shown in particular from the sectional views of 10b and 10c evident. The wire elements 7 inside the shaft 1 are formed of a shape memory material. In a first state of the wire elements 7 made of shape memory alloy are the end sections 7a and 7b in the shaft 1 withdrawn, like this from the 10a to 10c is apparent. In this state, the anchoring element can be easily inserted into a corresponding opening in a structural part.
Durch die Aktivierung des Drahtes 7 aus Formgedächtnislegierung wird der Mittelabschnitt 7c entlang der Längserstreckung des Schaftes 1 verschoben, so dass die Endabschnitte 7a und 7b des Drahtes 7 aus den Öffnungen über die Kontur des Schaftes 1 hervortreten, wie dies in den 10d bis 10f dargestellt ist. In diesem zweiten Zustand erfolgt eine Verankerung in dem Strukturteil.By activating the wire 7 shape memory alloy becomes the middle section 7c along the longitudinal extent of the shaft 1 moved so that the end sections 7a and 7b of the wire 7 from the openings over the contour of the shaft 1 emerge as this in the 10d to 10f is shown. In this second state, anchoring takes place in the structural part.
Die 11a bis 11f zeigen eine elfte Ausführungsform des Verankerungselements mit einem Schaft 1 und einem Funktionsbereich 13 zum Verankern in einem Strukturteil. In der gezeigten Ausführungsform besteht die Verankerungseinrichtung im Wesentlichen aus zwei Drähten 9, die mit einem ersten Abschnitt 9a festgelagert sind, wobei ein freier Endabschnitt 9b in den Bohrungen an dem Schaft 1 gelagert ist. Eine Komponente 10 aus Formgedächtnislegierung ist ebenfalls in dem Schaft 1 gelagert und mit dem Endabschnitt 9a verbunden. Mit der Komponente 10 aus Formgedächtnislegierung in einem ersten Zustand sind die freien Endabschnitte 9b zurückgezogen, wie dies in den 11a bis 11c dargestellt ist. In diesem Zustand kann das Verankerungselement einfach in eine entsprechende Öffnung in dem Strukturteil aufgenommen werden.The 11a to 11f show an eleventh embodiment of the anchoring element with a shaft 1 and a functional area 13 for anchoring in a structural part. In the shown Embodiment, the anchoring device consists essentially of two wires 9 that comes with a first section 9a are fixed, with a free end portion 9b in the holes on the shaft 1 is stored. A component 10 Shape memory alloy is also in the shaft 1 stored and with the end section 9a connected. With the component 10 made of shape memory alloy in a first state are the free end portions 9b withdrawn, as in the 11a to 11c is shown. In this state, the anchoring element can be easily accommodated in a corresponding opening in the structural part.
Durch die Überführung der Formgedächtnislegierung in den zweiten Zustand expandiert die spiral- oder schraubenförmige Komponente 10, wie dies in den 11e und 11f gezeigt ist, so dass die freien Endabschnitte 9b über die Kontur des Schaftes 1 hinaustreten. In diesem Zustand erfolgt eine Verankerung in dem Strukturteil.By the transfer of the shape memory alloy in the second state, the spiral or helical component expands 10 like this in the 11e and 11f is shown, so that the free end sections 9b about the contour of the shaft 1 step out. In this state, anchoring takes place in the structural part.
Auch in der zehnten und elften Ausführungsform weist der Schaft eine im Wesentlichen zylindrische Grundform auf und wird in der Regel entlang seiner Längsachse in eine zylindrische Öffnung bzw. Bohrung in dem zugehörigen Strukturteil eingesetzt. Dieses Strukturteil ist beispielsweise ein Knochen bei der Verwendung des Verankerungselements als sogenannter Knochenanker. Das Verankerungselement beinhaltet beim tatsächlichen Einsatz in der Regel weitere Halteeinrichtungen, wie Gewindebohrungen oder dergleichen, die für den jeweils speziellen Anwendungsbereich angebracht werden, um beispielsweise weitere Funktionselemente wie einen internen Fixateur zu halten. Diese weiteren jeweils individuell vorgesehenen Einrichtungen sind in der Darstellung der ersten Ausführungsform zur Vereinfachung weggelassen.Also in the tenth and eleventh embodiments, the shaft has a substantially cylindrical basic shape and is usually inserted along its longitudinal axis in a cylindrical opening or bore in the associated structural part. This structural part is for example a bone when using the anchoring element as a so-called bone anchor. The anchoring element includes in actual use usually further holding devices, such as threaded holes or the like, which are mounted for each specific application area, for example, to hold other functional elements such as an internal fixator. These other individually provided devices are omitted in the illustration of the first embodiment for simplicity.
Die Verankerungselemente gemäß der zehnten und elften Ausführungsform werden ähnlich wie die Verankerungselemente der dritten und vierten Ausführungsform verwendet und eingesetzt. Im aktivierten Zustand treten die Endabschnitte der Drähte unter einem spitzen Winkel über die Kontur des Schaftes heraus und verhaken sich in dem Strukturteil. Somit wird eine richtungsabhängige Verankerung des Elements erreicht.The anchoring elements according to the tenth and eleventh embodiments are used and used similarly to the anchoring elements of the third and fourth embodiments. When activated, the end portions of the wires exit at an acute angle beyond the contour of the shaft and become entangled in the structural member. Thus, a directional anchoring of the element is achieved.
Die 12a und 12b zeigen eine zwölfte Ausführungsform des Verankerungselements mit einem Schaft und einem Funktionsbereich zum Verankern in einem Strukturteil. In dieser Ausführungsform besteht das Verankerungselement im Wesentlichen aus einem partiell geschlitzten Schaft 12 aus einer Formgedächtnislegierung. Das Kernelement 11 wird zur Stabilisierung in den geschlitzten Einsatz eingesetzt, wie dies in der 12a gezeigt ist. In diesem Zustand wird das Verankerungselement in die Öffnung des Strukturteils eingesetzt bzw. eingeschlagen. Zur Revision dieser Verankerung wird das Element 11 entfernt und die Formgedächtnislegierung aktiviert, so dass sich die beiden Seiten des geschlitzten Schaftes 12 aufeinander zubewegen und so eine Entfernung des Einsatzes, d. h. ein Lösen desselben aus dem Strukturteil, z. B. für Revisionszwecke, ermöglichen.The 12a and 12b show a twelfth embodiment of the anchoring element with a shaft and a functional area for anchoring in a structural part. In this embodiment, the anchoring element consists essentially of a partially slotted shaft 12 from a shape memory alloy. The core element 11 is used for stabilization in the slotted insert, as shown in the 12a is shown. In this state, the anchoring element is inserted or taken in the opening of the structural part. To revise this anchorage becomes the element 11 removed and activated the shape memory alloy, so that the two sides of the slotted shank 12 move toward each other and so a removal of the insert, ie a release of the same from the structural part, for. B. for auditing purposes.
Die 13a bis 13c zeigen eine dreizehnte Ausführungsform des Verankerungselements mit einem Schaft und einem Funktionsbereich. Bei dieser Ausführungsform besteht das Verankerungselement im Wesentlichen aus einem geschlitzten Zylindereinsatz mit glatter Oberfläche und umfasst mehrere Einzelkomponenten 12a bis 12e, wie dies in der 13c gezeigt ist. Ein Kernelement 11 ist in einer Mittelöffnung eingesetzt und der geschlitzte Zylindereinsatz wird in dem Zustand, wie in 13a gezeigt, in die Öffnung in einem Strukturteil eingesetzt bzw. eingeschlagen. Zur Revision wird das aus einer Formgedächtnislegierung bestehende Kernelement 11 aktiviert und entfernt. Hiernach lassen sich die Komponenten 12a bis 12d einzeln von dem spitzen Abschnitt 12e lösen und entfernen.The 13a to 13c show a thirteenth embodiment of the anchoring element with a shaft and a functional area. In this embodiment, the anchoring element consists essentially of a slotted cylindrical insert with a smooth surface and comprises several individual components 12a to 12e like this in the 13c is shown. A core element 11 is inserted in a central opening and the slotted cylinder insert is in the state as in 13a shown inserted into the opening in a structural part. For revision, the core element consists of a shape memory alloy 11 activated and removed. After that, the components can be left 12a to 12d one at a time from the pointed section 12e loosen and remove.
Auch in der zwölften und dreizehnten Ausführungsform weist der Schaft eine im Wesentlichen zylindrische Grundform auf und wird in der Regel entlang seiner Längsachse in eine zylindrische Öffnung bzw. Bohrung in dem zugehörigen Strukturteil eingesetzt. Dieses Strukturteil ist beispielsweise ein Knochen bei der Verwendung des Verankerungselements als sogenannter Knochenanker. Das Verankerungselement beinhaltet beim tatsächlichen Einsatz in der Regel weitere Halteeinrichtungen, wie Gewindebohrungen oder dergleichen, die für den jeweils speziellen Anwendungsbereich angebracht werden, um beispielsweise weitere Funktionselemente wie einen internen Fixateur zu halten. Diese weiteren jeweils individuell vorgesehenen Einrichtungen sind in der Darstellung der ersten Ausführungsform zur Vereinfachung weggelassen.Also in the twelfth and thirteenth embodiments, the shank has a substantially cylindrical basic shape and is usually inserted along its longitudinal axis into a cylindrical opening or bore in the associated structural part. This structural part is for example a bone when using the anchoring element as a so-called bone anchor. The anchoring element includes in actual use usually further holding devices, such as threaded holes or the like, which are mounted for each specific application area, for example, to hold other functional elements such as an internal fixator. These other individually provided devices are omitted in the illustration of the first embodiment for simplicity.
Bei dem Verankerungselement gemäß der zwölften Ausführungsform bzw. der dreizehnten Ausführungsform wird zunächst eine Öffnung bzw. eine Bohrung in dem Strukturteil geschaffen, die geringfügig kleiner als der Durchmesser des Elements ist. Dieses Element wird anschließend in bekannter Weise in diese Bohrung eingeschlagen. Auf Grund des Durchmesserunterschiedes zwischen dem Element und der Bohrung wird das Element sicher in der Bohrung gehalten.In the anchoring element according to the twelfth embodiment and the thirteenth embodiment, respectively, an opening or a bore is provided in the structural part, which is slightly smaller than the diameter of the element. This element is then hammered into this hole in a known manner. Due to the difference in diameter between the element and the bore, the element is securely held in the bore.
Zum Entfernen des Verankerungselements gemäß der zwölften Ausführungsform wird das Kernelement entfernt und die Formgedächtnislegierung in den Komponenten aktiviert, so dass sich diese nach innen verformen und den wirksamen Außendurchmesser des Elementes reduzieren kann.To remove the anchoring element according to the twelfth embodiment, the core element is removed and the shape memory alloy is activated in the components, so that they after deform inside and reduce the effective outer diameter of the element.
Auf Grund der Reduktion des Außendurchmessers lässt sich somit das Verankerungselement einfach entfernen.Due to the reduction of the outer diameter, thus the anchoring element can be easily removed.
Gemäß der dreizehnten Ausführungsform erfolgt das Entfernen des Verankerungselements dadurch, dass zunächst das aus einer Formgedächtnislegierung bestehende Kernelement aktiviert und herausgezogen wird. Dadurch lösen sich die einzelnen Komponenten von dem spitzen Abschnitt und können nacheinander entnommen werden.According to the thirteenth embodiment, the removal of the anchoring element is performed by first activating and pulling out the core member made of a shape memory alloy. As a result, the individual components detach from the pointed section and can be removed one after the other.
In der zwölften und dreizehnten Ausführungsform ist die Außenkontur des Schaftes im wesentlichen glatt ausgebildet. Alternativ zu diesen Ausführungsformen ist die Außenfläche des Schaftes mit einer Verzahnung oder mit Vorsprüngen versehen. Insbesondere weist eine vierzehnte und fünfzehnte Ausführungsform, wie sie in den 14a und 14b bzw. 15a bis 15c gezeigt sind, ein Außengewinde auf. Hierbei wird das Verankerungselement in eine entsprechende Öffnung in dem Strukturteil eingeschraubt. Im übrigen entspricht der Aufbau und die Funktionsweise der vierzehnten und fünfzehnten Ausführungsform der bereits erläuterten zwölften und dreizehnten Ausführungsform.In the twelfth and thirteenth embodiments, the outer contour of the shaft is formed substantially smooth. As an alternative to these embodiments, the outer surface of the shaft is provided with a toothing or with projections. In particular, a fourteenth and fifteenth embodiment, as shown in the 14a and 14b respectively. 15a to 15c are shown, an external thread on. In this case, the anchoring element is screwed into a corresponding opening in the structural part. Incidentally, the structure and operation of the fourteenth and fifteenth embodiments corresponds to the already explained twelfth and thirteenth embodiments.
Die vorangehend erläuterten Ausführungsformen zeigen ein Verankerungselement, wobei eine Komponente aus einem Formgedächtnismaterial aktiviert wird, um das Verankerungselement in einem Strukturteil zu verankern. In einer alternativen Ausführung bzw. in einer alternativen Verwendung der vorangehend erläuterten Ausführungsformen wird die Komponente aus Formgedächtnismaterial aktiviert, um ein Verankerungselement in einem Strukturteil zu lockern. Beispielsweise wird hierzu auf die erste Ausführungsform hingewiesen, wobei in einer alternativen Anwendung der Schaft 1 in ein Strukturbauteil fest eingesetzt ist. Dieses Einsetzen erfolgt im nichtaktivierten Zustand, wie es in den 1a bzw. 1b dargestellt ist. Beispielsweise wird ein derartiger Schaft in eine Öffnung in einem Knochen eingeschlagen. Um den Schaft zu entfernen, muss dieser gelockert werden. Hierzu wird die drahtförmige Komponente aus Formgedächtnislegierung aktiviert und spreizt sich auf, wie dies in den 1c und 1d dargestellt ist. Anschließend wird die drahtförmige Komponente wieder deaktiviert, so dass sich die freien Enden in die Ausnehmungen zurückziehen und wieder den Zustand einnehmen, wie in den 1a und 1b gezeigt ist. Durch die zwischenzeitliche Aktivierung wird der umliegenden Bereich des (nicht gezeigten) Strukturteils verdrängt, so dass sich der Schacht in der Öffnung lockert und nun einfach entfernt werden kann. Eine entsprechende Anwendung ergibt sich in analoger Weise auch bei den weiteren Ausführungsformen.The above-described embodiments show an anchoring element wherein a component of a shape memory material is activated in order to anchor the anchoring element in a structural part. In an alternative embodiment, or in an alternative use of the embodiments discussed above, the shape memory material component is activated to loosen an anchoring element in a structural member. For example, reference is made to the first embodiment, wherein in an alternative application of the shaft 1 is firmly inserted in a structural component. This insertion takes place in the non-activated state, as in the 1a respectively. 1b is shown. For example, such a shaft is hammered into an opening in a bone. To remove the stem, it must be loosened. For this purpose, the wire-shaped component of shape memory alloy is activated and spreads, as shown in the 1c and 1d is shown. Subsequently, the wire-shaped component is deactivated again, so that the free ends retract into the recesses and assume the state again, as in FIGS 1a and 1b is shown. The intermediate activation displaces the surrounding area of the structural part (not shown), so that the shaft loosens in the opening and can now be easily removed. A corresponding application results in an analogous manner in the other embodiments.
Die Ausführungsformen zeigen ein Verankerungselement mit einem Schaft 1 und zumindest einem Funktionsbereich 13 zum Verankern in einem Strukturteil, wobei der Funktionsbereich 13 zumindest eine Komponente 2, 5, 6, 7, 10 aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material aufweist, die zum Verankern oder Lockern in dem Strukturteil wirksam ist.The embodiments show an anchoring element with a shank 1 and at least one functional area 13 for anchoring in a structural part, wherein the functional area 13 at least one component 2 . 5 . 6 . 7 . 10 of shape memory material or superelastic material which is effective for anchoring or loosening in the structural part.
In bevorzugter Weise weist bei einigen Ausführungsformen der Schaft 1 zumindest eine Ausnehmung 3 auf und die Komponente 2 ist in der Ausnehmung 3 angeordnet.Preferably, in some embodiments, the shaft 1 at least one recess 3 on and the component 2 is in the recess 3 arranged.
Gemäß bestimmter Ausführungsformen ist die Komponente in einem ersten Zustand vollständig in der Ausnehmung 3 angeordnet und ragt in einem zweiten Zustand aus dieser Ausnehmung 3 hervor (1–4, und 8). In einem Teil dieser Ausführungsformen ist die Komponente 2 draht- oder blechförmig ausgebildet und mit einem Endabschnitt 2a an dem Schaft 1 befestigt, wobei in dem zweiten Zustand ein freier Endabschnitt 2b der draht- oder blechförmigen Komponente 2 aus der Ausnehmung 3 hervorragt (1 und 2). In einem weiteren Teil dieser Ausführungsformen ist die Komponente 2 draht- oder blechförmig ausgebildet und mit beiden Endabschnitten 2a, 2b gleitbeweglich in der Ausnehmung 3 gelagert. In dem zweiten Zustand ragt ein Mittelabschnitt 2c der drahtförmigen Komponente 2 aus der Ausnehmung 3 hervor und die beiden Endabschnitte 2a, 2b sind in der Ausnehmung 3 gehalten (3).According to certain embodiments, the component is completely in the recess in a first state 3 arranged and protrudes in a second state of this recess 3 ( 1 - 4 , and 8th ). In a part of these embodiments, the component is 2 formed wire or sheet-shaped and having an end portion 2a on the shaft 1 fixed, wherein in the second state, a free end portion 2 B the wire or sheet-like component 2 from the recess 3 protrudes ( 1 and 2 ). In another part of these embodiments, the component is 2 wire or sheet-shaped and formed with two end portions 2a . 2 B slidable in the recess 3 stored. In the second state, a middle section protrudes 2c the wire-shaped component 2 from the recess 3 out and the two end sections 2a . 2 B are in the recess 3 held ( 3 ).
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist zumindest ein Vorsprung 4 auf der draht- oder blechförmigen Komponente ausgebildet (5).According to at least one further embodiment, at least one projection 4 formed on the wire or sheet-like component ( 5 ).
Gemäß bestimmter Ausführungsformen ist die Komponente 5 plattenförmig ausgebildet, und mit einer Seitenkante 5a an dem Schaft 1 befestigt. Die Komponente 5 ist von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand im Wesentlichen senkrecht zu einer Längserstreckung des Schaftes 1 bewegbar (6–8).According to certain embodiments, the component is 5 plate-shaped, and with a side edge 5a on the shaft 1 attached. The component 5 is from a first state to a second state substantially perpendicular to a longitudinal extent of the shaft 1 movable ( 6 - 8th ).
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform geht eine Außenfläche 6a der Komponente 6 in einem ersten Zustand kontinuierlich in eine Außenfläche 1a des Schaftes 1 über und bildet in einem zweiten Zustand einen Absatz zu der Außenfläche 1a des Schaftes 1 (9).In accordance with at least one further embodiment, an outer surface passes 6a the component 6 in a first state continuously into an outer surface 1a of the shaft 1 over and forms in a second state a paragraph to the outer surface 1a of the shaft 1 ( 9 ).
Gemäß bestimmter Ausführungsformen ist die Komponente 10 aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material als Aktivierungselement zur Bewegung einer Verankerungseinrichtung 9 ausgebildet. In bevorzugter Weise ist die Komponente 10 wendelförmig ausgebildet (11).According to certain embodiments, the component is 10 of shape memory material or superelastic material as Activation element for moving an anchoring device 9 educated. Preferably, the component is 10 helically formed ( 11 ).
Gemäß bestimmter Ausführungsformen weist der Schaft 1 zumindest eine Ausnehmung 8 auf und die Verankerungseinrichtung 7 bzw. 9 ist in der Ausnehmung 8 angeordnet (10 und 11).According to certain embodiments, the shaft 1 at least one recess 8th on and the anchoring device 7 respectively. 9 is in the recess 8th arranged ( 10 and 11 ).
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist die Verankerungseinrichtung ein drahtförmiges Element 9 auf und ein Endabschnitt 9a des drahtförmigen Elements 9 ist mit der Komponente 10 aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material verbunden, wobei in dem zweiten Zustand der Komponente 10 ein freier Endabschnitt 9b des drahtförmigen Elements 8 aus der Ausnehmung 9 hervorragt (11).In accordance with at least one further embodiment, the anchoring device has a wire-shaped element 9 on and an end section 9a of the wire-shaped element 9 is with the component 10 made of shape-memory material or superelastic material, wherein in the second state of the component 10 a free end section 9b of the wire-shaped element 8th from the recess 9 protrudes ( 11 ).
Gemäß bestimmter Ausführungsformen besteht der Schaft 1 aus mehreren Komponenten 12a–d aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material, und diese Komponenten 12a–d sind mittels eines funktionalen Elements 11 in einem ersten Zustand miteinander verspannt und einem zweiten Zustand gelöst (13).According to certain embodiments, the shaft is made 1 from several components 12a -D of shape memory material or superelastic material, and these components 12a -D are by means of a functional element 11 clamped together in a first state and a second state solved ( 13 ).
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist die Komponente 10 aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material als Aktivierungselement zur Bewegung einer Verankerungseinrichtung 9 ausgebildet. In der Ausführungsform ist die Komponente 10 wendelförmig ausgebildet. Der Schaft 1 weist zumindest eine Ausnehmung 8 auf und die Verankerungseinrichtung 9 ist in der Ausnehmung 8 angeordnet (11).In accordance with at least one further embodiment, the component is 10 of shape memory material or superelastic material as activating element for moving an anchoring device 9 educated. In the embodiment, the component is 10 helically formed. The shaft 1 has at least one recess 8th on and the anchoring device 9 is in the recess 8th arranged ( 11 ).
Gemäß dieser Ausführungsform ist die Verankerungseinrichtung 9 in einem ersten Zustand der Komponente 10 aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material vollständig in der Ausnehmung 8 angeordnet ist und die Verankerungseinrichtung (9) ragt in einem zweiten Zustand der Komponente 10 aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material aus dieser Ausnehmung 8 hervor (11).According to this embodiment, the anchoring device 9 in a first state of the component 10 made of shape memory material or superelastic material completely in the recess 8th is arranged and the anchoring device ( 9 ) protrudes in a second state of the component 10 of shape memory material or superelastic material from this recess 8th ( 11 ).
Die Verankerungseinrichtung weist ein drahtförmiges Element 9 auf und ein Endabschnitt 9a des drahtförmigen Elements 9 ist mit der Komponente 10 aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material verbunden, wobei in dem zweiten Zustand der Komponente 10 ein freier Endabschnitt 9b des drahtförmigen Elements 9 aus der Ausnehmung 8 hervorragt (11).The anchoring device has a wire-shaped element 9 on and an end section 9a of the wire-shaped element 9 is with the component 10 made of shape-memory material or superelastic material, wherein in the second state of the component 10 a free end section 9b of the wire-shaped element 9 from the recess 8th protrudes ( 11 ).
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zumindest ein Vorsprung auf dem draht- oder blechförmigen Element der Verankerungseinrichtung ausgebildet.In accordance with at least one embodiment, at least one projection is formed on the wire-shaped or sheet-like element of the anchoring device.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist die Komponente aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material als Hülle oder Hülse ausgebildet, die den Schaft umgibt und zumindest einen Vorsprung aufweist, wobei sich diese Hülse bei einem Übergang von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand in Längsrichtung des Schaftes dehnt oder staucht.According to at least one further embodiment, the component of shape memory material or superelastic material is formed as a sheath or sleeve which surrounds the shaft and has at least one projection, which sleeve expands upon transition from a first state to a second state in the longitudinal direction of the shaft or compresses.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist die Komponente aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material integral mit dem Schaft ausgebildet und weist mindestens einen Vorsprung auf, wobei sich diese bei einem Übergang von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand dehnt oder staucht.In accordance with at least one further embodiment, the component of shape-memory material or super-elastic material is formed integrally with the shaft and has at least one projection, which expands or bends on a transition from a first state to a second state.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform wird ein Verankerungselement mit einem Schaft 12 und zumindest einem funktionalen Element 11 geschaffen, wobei der Schaft 12 partiell geschlitzt ist und aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material besteht, und dieser Schaft 12 mittels des funktionalen Elementes 11 in einem ersten Zustand aufgespreizt ist und in einem zweiten Zustand Seiten des Schaftes 12 auf einander zu bewegt sind (12).According to at least one further embodiment, an anchoring element with a shaft 12 and at least one functional element 11 created, with the shaft 12 is partially slit and made of shape memory material or superelastic material, and this shaft 12 by means of the functional element 11 is spread in a first state and in a second state sides of the shaft 12 are moved towards each other ( 12 ).
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform wird ein Verankerungselement mit einem Schaft 12 und zumindest einem funktionalen Element 11 geschaffen, wobei der Schaft aus mehreren Komponenten 12a–d besteht, und diese Komponenten 12a–d mittels eines funktionalen Elements 11 aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material in einem ersten Zustand miteinander verspannt und einem zweiten Zustand gelöst sind (13).According to at least one further embodiment, an anchoring element with a shaft 12 and at least one functional element 11 created, wherein the shaft of several components 12a -D exists, and these components 12a -D by means of a functional element 11 made of shape-memory material or superelastic material are clamped together in a first state and released in a second state ( 13 ).
Gemäß zumindest einer derartigen Ausführungsform sind auf der Oberfläche des Schaftes 12 zumindest partiell Vorsprünge angeordnet.According to at least one such embodiment are on the surface of the shaft 12 arranged at least partially projections.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist auf dem Schaft 1, 12 zumindest partiell ein äußeres Gewinde aufgebracht.According to at least one further embodiment is on the shaft 1 . 12 at least partially applied an external thread.
In bevorzugter Weise ist das Verankerungselement als Knochenverankerungselement zum Verankern in einem Knochen ausgebildet.Preferably, the anchoring element is designed as a bone anchoring element for anchoring in a bone.
Die Ausführungsformen zeigen ein Verankerungselement mit einem Schaft und zumindest einem Funktionsbereich zum Verankern in einem Strukturteil, wobei der Funktionsbereich zumindest eine Komponente aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material aufweist, die zum Verankern oder Lockern in dem Strukturteil wirksam ist, oder der Schaft partiell geschlitzt ist und aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material besteht, und dieser Schaft in einem ersten Zustand aufgespreizt und in einem zweiten Zustand Seiten des Schaftes auf einander zubewegt sind, oder der Schaft aus mehreren Komponenten besteht, und diese Komponenten mittels eines funktionalen Elements aus Formgedächtnismaterial oder superelastischem Material in einem ersten Zustand miteinander verspannt und einem zweiten Zustand gelöst sind. Das Verankerungselement kann auch im Wesentlichen vollständig aus dem Formgedächtnismaterial (Formgedächtnislegierung, FGL) bestehen, zumindest beispielsweise der ganze Funktionsbereich.The embodiments show an anchoring element with a shaft and at least one functional area for anchoring in a structural part, wherein the functional area comprises at least one component of shape-memory material or super-elastic material, which is effective for anchoring or loosening in the structural part, or the shaft is partially slotted and out Shape memory material or superelastic material, and this shaft is spread in a first state and in a second state sides of the shaft are moved towards each other, or the shaft consists of several components, and these components by means of a functional element of shape memory material or superelastic material in a first Condition clamped together and a second state are solved. The anchoring element can also consist essentially completely of the shape memory material (shape memory alloy, FGL), at least for example the entire functional area.
Gleiches gilt jedenfalls hinsichtlich der Ausbildung des Funktionsbereiches aus superelastischem Material.The same applies in any case with regard to the formation of the functional area of super-elastic material.
Die Erfindung betrifft ferner ein modulares Verankerungssystem mit einer Mehrzahl von Verankerungselementen der beschriebenen Art, die in Abhängigkeit von dem Einsatzgegebenheiten fallspezifisch zum Einsatz kommen und entsprechend ausgewählt werden. Auch der gemeinsame Einsatz einer Mehrzahl von ggf. unterschiedlichen Verankerungselementen ist möglich.The invention further relates to a modular anchoring system with a plurality of anchoring elements of the type described, which are used depending on the circumstances of use case-specific and are selected accordingly. The joint use of a plurality of possibly different anchoring elements is possible.