CH632149A5

CH632149A5 - Traegerelement fuer insbesondere zur bildung eines kuenstlichen gelenks vorgesehene prothese.

Info

Publication number: CH632149A5
Application number: CH1002578A
Authority: CH
Inventors: Per Ingvar Branemark; Bo Thuresson Af Ekenstam
Original assignee: Per Ingvar Branemark; Bo Thuresson Af Ekenstam
Priority date: 1977-09-27
Filing date: 1978-09-26
Publication date: 1982-09-30
Also published as: FI782894A; BE870556A; DK403678A; IT1098861B; JPS6253187B2; FI67176C; CA1102955A; DE2839040C2; JPS5457397A; SE7710777L; FI67176B; ES473709A1; FR2403786B1; NO144316B; GB2004750B; IE781936L; IE47381B1; LU80260A1; DE2839040A1; NL7809476A

Description

Die Erfindung betrifft ein Trägerelement für insbesondere zur Bildung eines künstlichen Gelenks vorgesehene Prothese, bestehend aus einem rohrförmig ausgebildeten, zum Fixieren am Knochengewebe bestimmten Organ.

Es ist bekannt, Gliedmassen- und sonstige Knochengelenke des menschlichen Körpers, die entweder von Geburt aus eine Missbildung aufweisen oder auf Grund von Krankheiten oder durch Unfall beeinträchtigt sind, mittels verschiedener Massnahmen wieder permanent herzustellen.

Eine bekannte Technik besteht darin, die Teile eines Gelenks durch ein biologisch einwandfreies Material, z.B. Metall oder Kunststoff, zu ersetzen, wobei die entsprechenden Teile in eine Bohrung in den Knochenenden eingesetzt und durch Klebung oder Zementieren befestigt werden. Die herkömmliche Art der Klebung sieht die Verwendung eines Kunststoffklebers auf der Basis neuartiger Polymere vor, die in der Lage sind, organisch-chemische Monomere zu bilden. Diese Kleber werden vorpolymerisiert, um eine ausreichende Plastizität beim Einbringen an Ort und Stelle zu gewährleisten. Sollen diese Kleber jedoch schliesslich ausgehärtet werden, ist es erforderlich, sie auf eine relativ hohe Reaktionstemperatur zu bringen. Dies ergibt jedoch in Verbindung mit den durch diefMonomere bedingten Nebeneffekten einen nachteiligen biologischen Effekt auf den Knochen und tötet das Knochengewebe ab. Damit erweist sich diese bekannte Technik zwar auf kurze Sicht zufriedenstellend, jedoch auf lange Sicht ungeeignet.

s Moderne Prothesenmittel sind auch schon zufriedenstellend aus biologisch verträglichem Metall, z.B. Titan und Titanlegierungen oder Vitallium, hergestellt worden. Auch Kunststoffmaterialien sind bereits für die Teile der Prothesen zum Einsatz gekommen, obwohl diese normalerweise nur io für kleinere Gelenke, z.B. Fingergelenke, geeignet sind. Die effektive Halterung der Anordnung im Knochen ist eine Funktion des Klebers selbst und es hat sich die Übung herausgebildet, hierfür Methylacryl-, Polymethylacryl- oder Methylmetacryl-Styrol-Kopolymere mit oder ohne Zusatz 15 von Bariumsulfat hierfür zu verwenden. Wie erwähnt, ist jeoch die hierdurch geschaffene Bindung aus den genannten Gründen nicht zufriedenstellend.

Bekannt in diesem Zusammenhang ist auch eine Prothese, bestehend aus einem in einer Knochenausnehmung 20 einsetzbares rohrförmig abgebildetes Trägerelement mit einer Anzahl von seitlichen Öffnungen, die in gegenseitigem Abstand über der Länge und den Umfang des Trägerelements verteilt sind und dessen Wand durchsetzen, und einem Prothesenkörper, der zumindest teilweise in das Trägerele-25 ment einfügbar und durch Befestigungsmittel daran befestigbar ist.

Bei Anwendung einer derartigen Prothese wird der zu behandelnde Knochen wie bisher ausgearbeitet und dann das rohrförmige Trägerelement eingesetzt. Ein geeigneter Kleber 30 der vorstehend genannten Art wird in das rohrförmige Trägerelement eingegeben, wobei er örtlich durch die seitlichen Öffnungen hindurchdringt und die Bohrungswandung nur an der Stelle dieser Öffnungen berührt. Der Kleber wird dann ausgehärtet und der Prothesenkörper wird entweder 35 vor oder während der Aushärtung eingesetzt und an Ort und Stelle in dem rohrförmigen Trägerelement befestigt.

Bei einer solchen Anordnung wird allenfalls der Teil des Knochengewebes geschädigt, der mit dem Kleber in Berührung steht. Der Kleber dient dazu, das rohrförmige Träger-40 element über eine kurze oder mittlere Zeitdauer hinweg an Ort und Stelle zu halten. Diese Zeitdauer ist ausreichend, um das Knochengewebe nach innen wachsen zu lassen und den übrigen Teil des rohrförmigen Trägerelements an Ort und Stelle zu verankern. Wenn somit die Bindung zwischen dem 45 Kleber und dem Knochen aufgeht, wie das zu gegebener Zeit der Fall sein wird, hält das Knochengewebe das Trägerelement selbst.

Es hat sich jedoch erwiesen, dass die oben beschriebene Prothese keine gänzlich zufriedenstellende Versorgung des so um das Trägerelement herum vorhandenen Knochengewebes ergibt. Es hat sich hierbei auch schwierig erwiesen, geeignete und notwendige therapeutische Mittel, wie Anti-koagulierungsmittel, chemotherapeutische Mittel, gefässer-weiternde Mittel und Mikrobiocide, am Trägerelement in er-55 forderlicher Menge zu dosieren.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist zunächst die Erzielung einer verbesserten Versorgung benachbarter Knochengewebeteile, besonders die Erzielung einer verbesserten Blutversorgung zum Zwecke eines schnelleren Einwachsens 6o des Knochengewebes in das Trägerelement.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung vorliegender Möglichkeiten zum Anbringen von therapeutischen Mitteln, wodurch Abstossef-fekte, Trombosebildungen und Infektionen verhindert wer-65 den können.

Die obigen Probleme werden bei einem gattungsgemäs-sen Trägerelement erfmdungsgemäss dadurch gelöst, dass das Trägerelement an seiner gegen das Knochengewebe ge

richteten Umfangsseite mit einer Anzahl in Richtung zum Knochengewebe offenen Längskanälen versehen ist.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnungen.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsge-mässen Ausführungsform,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer weiteren erfindungsgemässen Ausführungsform,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines weiteren zum erfindungsgemässen Trägerelement gehörenden Elements,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer weiteren erfindungsgemässen Ausführungsform,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer weiteren erfindungsgemässen Ausfuhrungsform und

Fig. 7 die Ausführungsform nach Fig. 6 verwendet als Fingerprothese.

In Fig. 1 ist ein Teil eines Trägerelementes 10 gezeigt, wobei dieses eine Anzahl von Sektionen 11 aufweist, die eine Anzahl von durchgehenden Löchern 12 haben. Zwischen diesen Sektionen 11 sind Sektionen 13 vorhanden, die zwei vom Trägerelement vorstehende Leisten 14,15 und zwischen diesen eine längliche Vertiefung 16 aufweisen. In der Wandung der Vertiefung 16 sind Löcher 17 vorhanden und diese sind dazu bestimmt, therapeutische Mittel, z.B. Antikoagu-lierungsmittel, chemotherapeutische Mittel u.dgl. aufzunehmen. Die Wandung der Vertiefung 16 sowie die Leisten 14, 15 begrenzen die Sektionen 13 im Trägerelement 10 derart, dass Kanäle gebildet werden. Für ein schnelles Fixieren des Trägerelements zur Klebmasse ist an der Innenseite des Trägerelementes 10 ein Kunststoff-Futter 18, welches mit dem Klebstoff reagiert, angeordnet. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Mittellinien durch die Sektionen 11 und 13 parallel zueinander. Diese Linien können jedoch auch einen Winkel zueinander bilden, wobei ein schraubenförmiges Trägerelement entsteht.

Die tragenden Partien 19 in einer Sektion 11 können geschlitzt ausgebildet sein, beispielsweise entlang ihrer Mittellinien, wodurch das Trägerelement 10 federnd wird.

Das Trägerelement kann auch verjüngt mit der gleichen Konstruktion ausgeführt sein.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausfuhrungsform, die der in Fig. 1 gezeigten Ausfuhrungsform entspricht, gezeigt. Doch sind hier die Leisten 14,15 so ausgebildet, dass die Sektion 13, der Blutversorgungskanal, in seinem Querschnitt die Form eines Paralleltrapezes erhält. Der Kanal kann hierbei mit einem zweckmässigen von dem Gewebe aufnehmbaren Material gefüllt sein und dieses kann auch die notwendigen therapeutischen Mittel für eine akzelerierte Wiederbildung des Knochengewebes enthalten.

Die Sektionen 11 können auch einen gleichartigen Querschnitt erhalten um die tragende Fläche der Leisten 14 und 15 zu erhöhen und hierdurch noch weiterhin das ringsum liegende Knochengewebe zu entlasten.

Falls die Leisten 14 und 15 konstruktionsmässig aus Falten in der Fläche des Trägerelementes 10 bestehen, erhält dieses ein gewisses Federungsvermögen.

In der Fig. 3 ist eine erfindungsgemässe Vorrichtung veranschaulicht, die dazu bestimmt ist, einen Druck auf der In-

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nenseite des Trägerelementes 10 auszuüben, um hierdurch ein maximales Anliegen gegen das Knochengewebe zu erreichen. Die Druckvorrichtung umfasst hierbei eine Hohlfeder 20, die mit einem Druckmittel, wie Gas oder Flüssigkeit, gefüllt ist und hierdurch auf das Trägerelement 10 einen Druck ausübt. Dieses Druckmittel wird über ein Ventil 21 in diesen Druckring eingeführt. Bei der Verwendung eines länglichen Trägerelementes 10 können verschiedene solche Druckvorrichtungen 20 verwendet werden und in solchem Fall können mehrere Druckrohre oder Schläuche 22 miteinander verbunden werden. Derartige Druckvorrichtungen können schon im voraus am Trägerelement 10 angeordnet sein oder können auch erst dann befestigt werden, wenn die Fixierungsmasse, d.h. der Klebstoff und der Prothesenteil in das Trägerelement eingeführt wird.

In Fig. 4 ist eine Teilansicht einer erfindungsgemässen Ausführungsform gezeigt, bei der die Sektionen 11 nicht mit Ausnehmungen oder Löchern versehen sind, sondern mit Gewindebohrungen 23, wobei auch eine Verstärkung 24 hinter den Befestigungen 23 an der Innenseite des Trägerelementes 10 vorhanden ist. Die Bohrungen 23 sind zur Aufnahme von durch das Knochengewebe geführte Schrauben vorgesehen, um das Trägerelement 10 im Knochengewebe zu verankern. Die Kanalform der Sektion 13 entspricht der in Fig. 2 gezeigten Ausbildung. Eine Sektion 11 ist aufgeschlitzt und das Trägerelement erweitert; die hierbei entstehende Spalte 25 ist mit einem überlappenden Akrylat-material, das die Spalte 25 deckt, versehen.

Die in Fig. 5 gezeigte erfindungsgemässe Ausführungsform entspricht grundsätzlich derjenigen in Fig. 2, doch sind die Ausnehmungen 26 in den Leisten 14 und 15 hierbei so ausgebildet, dass ein Gewinde entsteht. Durch das Anordnen eines entsprechenden Gewindes im Knochengewebe kann das Trägerelement 10 festgeschraubt werden. Die Gewinde haben eine Tiefe von bis zu 50% der Höhe der Leisten 14 und 15.

In Fig. 6 ist eine erfindungsgemässe Ausführungsform veranschaulicht, die aussen am Knochengewebe angebracht werden kann. Das Trägerelement 10 enthält hierbei Sektionen 11 zum Festkleben des Elementes an das Knochengewebe sowie Sektionen 13 mit Leisten 14 und 15, die Kanäle abgrenzen zur Aufnahme eines geeigneten Materials mit therapeutischen Mitteln zur Verbesserung des Gefasszuwach-sens. Hier kann natürlich auch eine Verschraubung über mit Gewinde versehenen Ausnehmungen 23 verwendet werden. In diesem Fall kann das Trägerelement mit einem Deckel 27 versehen sein, das zur Aufnahme der eigentlichen Prothese beabsichtigt ist.

In Fig. 7 ist ein Trägerelement 10 nach Fig. 6 veranschaulicht, wobei dieses Trägerelement als Fingerprothese verwendet wird. Das Knochengewebe 28 ist hierbei mit einer Ausbohrung versehen, in welcher eine Hülse 19 eingeführt und in das Knochengewebe mittels einer Schraube 30 eingeschraubt ist. Die Hülse 29 ist mit einer Öffnung 31 versehen. Ein Trägerelement 10 ist aussen ringsum diese Hülse 29 appliziert, wobei ein Loch 32, das der Öffnung 31 entspricht, im Deckel 27 des Elementes 10 angeordnet ist. Der Schaft einer Prothese wird durch das Loch 32 und durch die Öffnung 31 eingeführt und durch einen Klebstoff zur Hülse 29 fixiert. Die Öffnung 31 und das Loch 32 können auch zwecks si- . cherer Fixierung der Prothese mit einem Gewinde versehen sein.

3

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

S

2 Blatt Zeichnungen

Claims

632149 PATENTANSPRÜCHE

1. Trägerelement für insbesondere zur Bildung eines künstlichen Gelenks vorgesehene Prothese, bestehend aus einem rohrförmig ausgebildeten, zum Fixieren am Knochengewebe bestimmten Organ, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (10) an seiner gegen das Knochengewebe gerichteten Umfangsseite mit einer Anzahl in Richtung zum Knochengewebe offenen Längskanälen (13) versehen ist.

2. Trägerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (13) einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.

3. Trägerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (13) einen paralleltrapezförmigen Querschnitt aufweisen.

4. Trägerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (13) mit Öffnungen (17) zur Aufnahme von therapeutisch aktiven Mitteln versehen sind.

5. Trägerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (13) mit einem von dem Gewebe resorbierbaren Material versehen sind.

6. Trägerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (13) teils durch die Wandung (16) des Trägerelementes und teils durch Leisten (14,15) begrenzt sind.

7. Trägerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ausser den Kanälen (13) zwischen diesen mit Ausnehmungen (12) versehene Sektionen (11) umfasst.

8. Trägerelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischenliegenden Sektionen (11) mit einem Schlitz (25) versehen sind.

9. Trägerelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einer Druckvorrichtung (20) versehen ist zwecks Erzielung eines erhöhten Anliegedruckes gegen das Knochengewebe.

10. Trägerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es an seiner von dem Knochengewebe abgewandten Seite mit einem Kunststoff-Futter (18) versehen ist.