DE102004025332A1

DE102004025332A1 - Alloplastisches Band

Info

Publication number: DE102004025332A1
Application number: DE200410025332
Authority: DE
Inventors: Jakob Huber
Original assignee: Huber Jakob Dipl-Ing
Current assignee: Huber Jakob Dipl-Ing
Priority date: 2003-05-26
Filing date: 2004-05-19
Publication date: 2004-12-16
Also published as: US20040267360A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein alloplastisches Band (10) aus Kunststoff, insbesondere künstliches Kreuzband und eine Bandprothese. Um die bekannten Prothesen zu verbessern, ist vorgesehen, dass die Oberfläche (6) des Bandes (10) vollständig oder wenigstens bereichsweise mit Titan oder mit Aluminium-Oxid-Keramik oder mit Zirkon-Oxid-Keramik oder mit Tantal veredelt und umgeben ist, derart, dass das Kunststoffband wenigstens bereichsweise nicht unmittelbar in Kontakt mit dem umliegenden Körpermilieu kommt, sondern der Kontakt zum umgebenden Körpermilieu mit den körperverträglicheren Materialien Titan, Aluminium-Oxid-Keramik, Zirkon-Oxid-Keramik oder Tantal erfolgt. Außerdem wird vorgeschlagen, dass mindestens ein Ende, vorzugsweise das tibiale Ende, eine Vorrichtung zur Befestigung des alloplastischen Bandes (10) aus Kunststoff am Knochen mit einer ein selbstschneidendes Außengewinde (24) zum Einschrauben in den Knochen (3, 4) aufweisenden Hohlschraube (20), mit einem Innengewinde (12) an dieser Hohlschraube (20), mit einer ein Außengewinde zum Einschrauben in die Hohlschraube aufweisenden Hülse (5) und mit einer Befestigung (18) des Bandendes an der Hülse aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein alloplastisches Band aus Kunststoff, insbesondere ein künstliches Kreuzband sowie eine Bandprothese.

Solche Bänder und Prothesen sind mit der DE 199 21 781 A1 und der DE 101 10 827 A1 , US 5,392,302 ; US 5,152,790 , WO 97/36557, US 6,190,411 offenbart.

Kreuzband bzw. Band ist ein geringelastisches Bindegewebe. Als künstliches Kreuzband werden üblicherweise solche mit Flechtung benutzt.

Es ist Ziel und Aufgabe der Erfindung, für die bekannten Prothesen und Bänder weitere Verbesserungen aufzufinden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem alloplastischen Band aus Kunststoff die Oberfläche des Bandes vollständig oder wenigstens bereichsweise mit Titan oder mit Aluminium-Oxid-Keramik oder mit Zirkon-Oxid-Keramik oder mit Tantal veredelt und umgeben ist, derart dass das Kunststoffband wenigstens bereichsweise nicht unmittelbar in Kontakt mit dem umliegenden Körpermilieu kommt, sondern der Kontakt zum umgebenden Körpermilieu mit den körperverträglicheren Materialien Titan, Aiuminium-Oxid-Keramik, Zirkon.Oxid-Keramik oder Tantal erfolgt.

Die wesentliche Verbesserung der bekannten Vorrichtungen erfolgt somit dadurch, dass das Kunststoffband wenigstens bereichsweise mit den genannten Materialien umgeben, z.B. beschichtet ist, insbesondere nanobeschichtet. Damit werden diese besonderen Vorteile erzielt:

– Die Ummantelung des Bandes mit den genannten Materialien ist sehr körperverträglich. Der Kontakt von körpereigenem Gewebe zum weniger körperverträglichen Kunststoffmaterial des Bandes läßt sich minimieren bzw. ganz verhindern.
– Die Ummantelung mit den genannten Materialien beugt Verschleiß des Kunststoffmaterials des Bandes vor. Solcher Kunststoffverschleiß würde u. U. zu schädlichen Gewebereaktionen führen. Mit der Ummantelung des Bandes mit den genannten Materialien wird das vermieden.
– Aufgrund der weitgehenden Verschleißverhinderung des Bandes durch die Ummantelung mit den genannten Materialien ist die erfindungsgemäße Vorrichtung deshalb auch besser als die bekannten Vorrichtungen geeignet für ihre Anwendung bei jüngeren oder hoch aktiven Personen, z.B. bei Leistungssportlern.

Die Aufgabe wird auch dadurch gelöst, daß beide Enden des Bandes eine Vorrichtung zur Befestigung des alloplastischen Bandes aus Kunststoff am Knochen, insbesondere am Femur, mit einer ein selbstschneidendes Außengewinde zum Einschrauben in den Knochen aufweisenden Hohlschraube, mit einem Innengewinde an dieser Hohlschraube, mit einer ein Außengewinde zum Einschrauben in die Hohlschraube aufweisenden Hülse und mit einer Befestigung des Bandendes an der Hülse aufweisen. Mit Vorteil werden dadurch, dass nicht nur ein, sondern beide Bandenden definiert geklemmt gehalten sind, Reizungen der Knochenhaut vermieden. Die üblichen Klammern (Staples) können entfallen.

Die Unteransprüche 3 bis 11 betreffen vorteilhaft konstruktive Ausgestaltungen, deren Funktion anhand eines Ausführungsbeispiels gemäß der Zeichnung. Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
Zweckmäßig kann das alloplastische Band an einem Ende durch definierte Verklemmung in der Hülste befestigt sein, wobei am Ende der Hülse ein dem Ensc Einschrauben in die Hohlschraube dienender Sechskant festsitzt.

Vorzugsweise kann auch anders geklemmt werden: Hierbei wird eine kleine Hülse auf das Band geklemmt, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme definierter Eindrückungen der Hülse gegen das Band. Ist die Hülse auf das Band gepresst, so wird die Innenhülse darübergeschoben. Bei Zugbelastung erfolgt eine Verklemmung zwischen der kleinen (Klemm)hülse und der Innenhülse. Die Innenhülse wird dann wieder in die Außenhülse geschraubt. Die femorale und tibiale Befestigung erfolgen analog des natürlichen Kreuzbandverlaufes. Die Hülsen, an deren Enden durch die definierbare Klemmspannung das alloplastische Band befestigt ist, bestehen aus Metall, beispielsweise Titan und weisen ein Außengewinde zur Verankerung in die Titanhohlschraube auf.

Wichtig ist die Verbindung des Sechskantes mit der Hülse. Der Sechskant dient zum einfachen Einschrauben der Hülse und des alloplastischen Bandes in die Titanhohlschraube mittels eines Hohlsechskantschlüssels, der auf dem Hülsensechskant aufgesetzt wird. Dabei wird in dem Hohlsechskantschlüssel auch das Band geführt.

Das Außengewinde dieser Hülse stellt somit das passende Gegenstück zum Innengewinde der Titanhohlschraube dar und ergänzt somit das gesamte System der Befestigung zu einer funktionellen Einheit.

Das runde alloplastische Band aus Polyethylenterephthalat hat eine Reißkraft von z.B. 4000 N und eine Dehnung, die mit der des natürlichen Kreuzbandes verglichen werden kann. Die Reißkraft des alloplastischen Bandes liegt deutlich über der des natürlichen Kreuzbandes (ca. 1300 N), was zum Vorteil hat, dass das alloplastische Band eine hohe funktionelle Beanspruchung ermöglicht.

Es ist von Vorteil, wenn im Bohrkanal des Knochens keine Oberflächenveredelung des Kunststoffbandes erfolgt. Die Oberfläche wird vorzugsweise im Bereich des freien Gelenks vorgenommen. Dadurch kann das Band bei Bedarf später problemlos gewechselt werden.

In dem femoralen Knochen wird die Titanhohlschraube eingeschraubt in die wiederum die Hülse mit dem geführten alloplastischen Band eingedreht wird. Zur Befestigung im tibialen Bereich wird eine entsprechend im Durchmesser größere Hohlschraube verwendet.

Eine mögliche Befestigung tibial sind konisch verlaufende Aufgleitflächen aus Titan. Diese wirken so zusammen, dass bei Zugbelastung die Klemmhülse das Band selbsttätig klemmt. Durch den Hohlschraubenzieher im femoralen Bereich, durch dessen Hohlraum das Band gezogen ist und der über einen Außeninbus verfügt, passend zur Innenschraube kann das gesamte Band mit Innenschraube in der Außenschraube femoral fixiert sein, ohne daß sich das Kunststoffband durch das Einschrauben verdrillt. Der Hohlschraubenzieher greift in die Hülse, die mit Außengewinde in die Titanhohlschraube, das ist die selbstschneidende Schraube, hineingeschraubt wird, bei der ein Sechskant fest mit der Hülse verbunden ist, auf den der Sechskantinnenschlüssel (Hohlschraubenzieher) aufgesetzt wird.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert werden, in denen
1 ein Kniegelenk mit Bandprothese zeigt;
2 eine Befestigungsvorrichtung für ein Kreuzband femurseitig zeigt und 3 Beispiele für Befestigung tibiaseitig sind.
1 zeigt ein teilweise angeschnittenes Kniegelenk in perspektivischer Ansicht. Die Bandprothese verbindet den Femur 16 mit der Tibia 17. Das femorale Ende des Bandes 10 ist mittels Hohlschraube 20 im Femur 16 und das andere Ende mittels einer weiteren Hohlschraube 9 in der Tibia verankert.
Die femurseitige Befestigung ist in 2 gezeigt.
Das an sich bekannte Band 10 aus Polyethylenterephthalat, gewebt und verstreckt, wird gehalten in einer Innenhülse 12 mit Außengewinde 14. Die Innenhülse 12 wird in einer Hohlschraube 20, vorzugsweise aus Titan, eingesetzt bzw. wird in diese eingeschraubt.
Die Titanhohlschraube 20 besitzt ein Außengewinde 24. Dieses Aussengewinde ist selbstschneidend und wird femoral befestigt. Die Titanhohlschraube wird zunächst in den femoralen Knochen eingeschraubt, wobei in die Titanhohlschraube die Hülse mit dem alloplastischen Band eingeschraubt wird oder eingeschraubt ist. An der Innenhülse 12 ist starr ein Sechskant 22 befestigt. Femorale und tibiale Befestigungen erfolgen analog des natürlichen Kreuzbandverlaufes. Der erwähnte Sechskant 22 dient zum einfachen Einschrauben der Hülse 12 und des alloplastischen Bandes 10 in die Titanhohlschraube 20 mittels eines hier nicht dargestellten Hohlsechskantschlüssels, der einfach auf den Hülsensechskant aufgesetzt wird. Dabei wird in dem Hohlsechskantschlüssel auch das Band geführt.
Außengewindehülse 14 und Innengewindehohlschraube 20 aus Titan sind aufeinander abgestimmt (passen zueinander). Das gesamte System der femoralen Befestigung wird so zu einerfunktionellen Einheit verschmolzen. Hülse 12 und Sechskant 22 bilden ein Stück. Neu ist u.a. auch, daß trotz Einschrauben der Hülse das Band 10 nicht mitverdreht wird.
Eine mögliche tibiale Befestigung ist in der 3 dargestellt. Das Band 10 wird zwischen Hohlschraube 9 und Hülse 22 gehalten. Die selbstschneidende Hohlschraube 9 verankert das Bandende.
Zur femoralen Befestigung wird also ein Hohlschraubenzieher mit einem Außeninbus verwendet, der zur Innenschraube passt. Interessant ist, daß das gesamte Band mit Innenschraube in der Außenschraube femoral fixiert werden kann, ohne daß sich das Kunststoffband durch Eindrehen verdrillt und ohne daß Spannungen auf den Knochen ausgeübt werden. Falls, was an sich nicht vorgesehen ist, das Band ersetzt werden soll, ist hier ebenfalls eine einfache Möglichkeit gegeben.
Bei der tibialen Verankerung, wie in 3 gezeigt, kann die Klemmhülse 11 zunächst frei auf dem Band 10 verschiebbar sein. Nach Einschrauben der Hohlschraube 9 wird dann die kegelförmige Klemmhülse 11 über das gespannte Band 10 bis in ihren kegeligen Sitz in der Hohlschraube 9 geschoben. Mit dem Anziehen der Hülse 22 wird dann die Klemmhülse so in den Sitz gepresst, daß der dadurch entstehende radiale Druck infolge der aufgleitenden Kegelflächen 13 das Band 10 dauerhaft festklemmt. Die Klemmung wird verbessert, wenn der Abschnitt, in dem das Band geklemmt ist, durch eine Presshülse oder durch sonstige Mittel verfestigt ist. Im Übrigen erfolgt die tibiale Befestigung analog zur femoralen.
Bezugsziffernliste

Claims

Alloplastisches Band (10) aus Kunststoff, insbesondere künstliches Kreuzband, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (6) des Bandes (10) vollständig oder wenigstens bereichsweise mit Titan oder mit Aluminium-Oxid-Keramik oder mit Zirkon-Oxid-Keramik oder mit Tantal veredelt und umgeben ist, derart dass das Kunststoff band wenigstens bereichsweise nicht unmittelbar in Kontakt mit dem umliegenden Körpermilieu kommt, sondern der Kontakt zum umgebenden Körpermilieu mit den körperverträglicheren Materialien Titan, Aluminium-Oxid-Keramik, Zirkon-OxidKeramik oder Tantal erfolgt.
Bandprothese (2), insbesondere künstliches Kreuzband, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ende, vorzugsweise das tibiale Ende, eine Vorrichtung zur Befestigung des alloplastischen Bandes (10) aus Kunststoff am Knochen mit einer ein selbstschneidendes Außengewinde (24) zum Einschrauben in den Knochen (3, 4) aufweisenden Hohlschraube (20), mit einem Innengewinde (12) an dieser Hohlschraube (20), mit einer ein Außengewinde zum Einschrauben in die Hohlschraube aufweisenden Hülse (5) und mit einer Befestigung (18) des Bandendes an der Hülse aufweisen.
Prothese nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (5) ein Außengewinde (14) gegenüber dem Innengewinde (12) der Hohlschraube (20) trägt.
Prothese nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (10) am Bandende (7) in der Hülse (18) verklemmt ist.
Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung (18) des Bandendes (7) an der Hülse (5) eine auf das Bandende geklemmte Klemmhülse (8) umfaßt, und dass einerseits das mit der Klemmhülse (8) in der Hülse (5) aufgenommene Bandende (7) und andererseits die Hülse (5) derart zusammenwirken, dass bei Zugbelastung (10) des Bandes die Klemmhülse (8) in der Hülse (5) verklemmt.
Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das alloplastische Band (10) an einem Ende (7) durch definierte Verklemmung in der Hülse (5) befestigt ist.
Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass fest am Ende der Hülse (5) ein dem Einschrauben in die Hohlschraube (20) dienender Sechskant (22) sitzt, der insbesondere auf der Innenseite durch Verrundung kritische Umlenkungen des Bandes vermeidet.
Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sicherung gegen eine evtl. spontane Lockerung zwischen Innenhülse und Titanhohlschraube ein Querbolzen in die Innenhülse eingebracht ist, insbesondere gegen ihr bandfernes Ende hin.
Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (6) des Bandes (10) vollständig oder wenigstens bereichsweise mit Titan oder mit Aluminium-Oxid-Keramik oder mit Zirkon-Oxid-Keramik oder mit Tantal veredelt und umgeben ist, derart dass das Kunststoffband wenigstens bereichsweise nicht unmittelbar in Kontakt mit dem umliegenden Körpermilieu kommt, sondern der Kontakt zum umgebenden Körpermilieu mit den körperverträglicheren Materialien Titan, Aluminium-Oxid-Keramik, Zirkon-OxidKeramik oder Tantal erfolgt.
Prothese, dadurch gekennzeichnet, dass die femorale Hohlschraube (20) einen kleineren Durchmesser aufweist als die tibiale Hohlschraube (9).
Prothese, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmhülse (11) außen und die tibiale Hohlschraube (9) innen schräge, miteinander zusammenwirkende Aufgleitflächen (13) aufweisen.