-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein perkutanes Hörhilfeimplantat
für Knochenleitung zur permanenten Verankerung im Schädelknochen.
Das Hörhilfeimplantat umfasst eine Knochenbefestigung zum
Verankern der Implantatvorrichtung in dem Schädelknochengewebe,
ein perkutanes (hauteindringendes) Widerlager und eine Widerlagerschraube,
die so angeordnet ist, dass sie das Widerlager an der Knochenbefestigung
durch eine mechanisch enge Abdichtung verbindet. In einer Hörhilfevorrichtung
nach Art der Knochenleitung wird Schall über den Schädelknochen
direkt auf das Innenohr einer Person mit Hörbeeinträchtigung übertragen.
-
Für
Personen, die keinen Nutzen aus traditionellen Hörhilfen
mit Luftleitung ziehen können, gibt es andere Arten von
schallübertragenden Hörhilfen auf dem Markt, d.
h. knochenverankerte Hörgeräte, die die Schallinformation
mechanisch auf ein Innenohr einer Person über den Schädelknochen
durch einen Schwingungserzeuger übertragen. Das Hörgerät ist
mit einem Ankerelement in Form einer implantierten Titanschraube
verbunden, die in dem Knochen hinter dem äußeren
Ohr eingesetzt ist, und der Schall wird über den Schädelknochen
auf die Gehörschnecke (Innenohr) übertragen, d.
h. das Hörgerät arbeitet ungeachtet einer Krankheit
oder eines Schadens im Mittelohr oder nicht. Die Eindringung in
die Haut macht die Schwingungsübertragung sehr effizient.
-
Diese
Art Hörgerät löste für die Rehabilitation von
Patienten mit bestimmten Arten von Hörbehinderungen eine
Revolution aus, sie kann aber auch als Antistottereinrichtung verwendet
werden. Sie ist sehr bequem für Patienten und beinahe unsichtbar
bei normalen Haarschnitten. Sie kann leicht mit der implantierten
Titanbefestigung mittels eines Bajonettverschlusses, einer Schnappverbindung,
einer Magnetverbindung oder Ähnlichem verbunden werden.
Ein Beispiel für diese Art Hörgerät ist
in dem
US-Patent Nr. 4,498,461 beschrieben
und es wird auch auf die knochenverankerte Hörhilfe Baha
®, die von Cochlear Bone Anchored
Solutions AB (vorher Entific Medical Systems AB) in Göteborg,
Schweden, vermarktet wird.
-
Ein
Problem bei der perkutanen Hörhilfevorrichtungen ist das
Risiko von Infektionen und Entzündungen an der Haut-Implantatschnittstelle.
Die Infektionen sind das Ergebnis von Besiedlung mit Bakterien,
die im Bereich der Schnittstelle auftreten. Dieses Problem kann
dauerhaft sein und Infektionen verursachen. Die Bakterien können
in den Implantat- Gewebsbereich entweder direkt an der Implantat-Haut-Luftverbindung
eindringen, oder sie können über den inneren Teil
des Widerlagers und durch die Widerlager-Befestigung-Weichteilgewebe-Verbindung
eindringen. Dieser Weg ist für Mikroorganismen möglich,
wenn die Befestigung-Widerlagerabdichtung nicht dicht genug ist.
Diese Fehlerart ist allgemein bekannt als Mikroleckage. Es gibt
allgemein einen Mangel an Integration der Haut mit dem Implantat,
woraus sich eine Lücke zwischen den beiden ergibt. Diese
Lücke ist unglücklicherweise eine ideale Umgebung
für Bakterien und wenn diese Zone nicht angemessen behandelt
wird, ist es sehr wahrscheinlich, dass eine Infektion auftritt.
-
Es
gibt jedoch Gegenmaßnahmen, um Mikroleckage zu verhindern.
Eine solche Gegenmaßnahme ist, mechanisch eine sehr enge
Dichtung zwischen der Knochenbefestigung und dem Widerlager, z.
B. durch Verwendung einer konischen Presspassung, wie in der vorläufigen
US-Anmeldung Nr. 60/951,169 beschrieben wird, zu erzeugen.
-
Insbesondere
wird in dieser Patentanmeldung festgestellt, dass das in die Haut
eindringende Widerlager eine im Wesentlichen konische äußere Oberfläche
mit einer zusammenlaufenden äußeren Kontur umfasst,
die in die zusammenlaufende innere Kontur der offenen Öffnung
der Knochenbefestigung passt.
-
Durch
Erzeugung einer Integration der Haut mit dem Implantat erwartet
man, dass ungünstige Hautreaktionen, die mit den perkutanen
Implantaten, die im Knochen verankert sind, verbunden sind, reduziert
werden.
-
Die
Erzeugung einer Integration zwischen der Haut und dem Implantat
erfordert, dass das Implantat für diesen Zweck geeignet
ist und dass das Weichteilgewebe sich nicht von der in die Haut
eindringenden implantierten Widerlager Oberfläche durch
Einkapseln des Widerlagers in fibrösem Gewebe abstößt.
-
Man
hat erkannt, dass knochenverankerte perkutane Implantate meistens
Scherkräften unterliegen, während perkutane Implantate,
die nicht knochenverankert sind, verschiedenen anderen Arten von
Kräften, wie z. B. Zug und Verdrehen, unterliegen. Solche
unterschiedliche Arten von Kräften liegen meistens auch
bei Zahnanwendungen vor. Hauptsächlich Scherkräfte
liegen insbesondere bei Fällen für Implantaten
mit inhärenten Bewegungen, wie z. B. knochenverankerte
Hörimplantate aufgrund der Erzeugung von Schwingungsbewegungen,
vor.
-
Man
hat auch erkannt, dass der Effekt, den die Scherkräfte
auf die Haut haben, zu Gewebsschäden führt, nicht
nur von einem mechanischen Gesichtspunkt, sondern, bedeutender,
von einer indirekten biologischen Reaktion, die zu Fremdkörperreaktion
oder zur Abstoßung von Material (Einkapseln des Implantats
durch fibröses Gewebe, etc.) führt. Einige Reaktionen
erfolgen sofort und andere werden erst nach einigen Wochen bemerkt.
-
Eine
andere Gegenmaßnahme, um Mikroleckage zu verhindern, basiert
auf diesen Kenntnissen und ist in der
PCT/SE 2008/000337 offenbart.
Es wird beschrieben, wie das Schermodul auf weniger als 35 Gpa durch
eine Modifikation der Oberfläche des hautkontaktierenden
Teils des perkutan implantierten Widerlagers reduziert werden kann.
Gemäß dieser Patentpublikation wird die Oberfläche
des hautkontaktierenden Bereichs des perkutan implantierten Widerlagers
mit einem biokompatiblem Polymer oder einem Keramikmaterial mit
einer Dicke von 0,001–50 μm beschichtet. Als eine
Alternative, oder in Kombination dazu, kann die Oberfläche
einer Vergrößerungsbehandlung unterzogen werden,
aus der sich eine Vergrößerung der Oberfläche
um 10% und ein Rauhigkeitswert Sa von 0,5–10 μm
ergibt. Es wird auch vorgeschlagen, antibiotische Substanzen, Steroide
oder, entzündungshemmende Substanzen auf der hautkontaktierenden
Oberfläche zu verwenden, um die Hautgewebeintegration zu
erhöhen.
-
Selbst
wenn direkte Infektionen durch solche Widerlager Oberflächenmodifikationen
reduziert werden können, kann eine Infektion aufgrund von
Mikroleckage viel tiefer in dem Gewebe auftreten und solch eine
Infektion kann viel schwieriger identifizierbar und mit topischen
Heilsalben oder Ähnlichem behandelbar sein. Man könnte
auch spekulieren, dass solche Typen von Infektionen das Knochengewebe
angreifen könnte und eine Fehlfunktion der Knochenbefestigung
verursachen könnte.
-
Man
sollte verstehen, dass die Verfahren, die soweit zur Vermeidung
von Mikroleckage beschrieben wurden, auf einer mechanisch engen
Abdichtung und/oder einer Oberflächenmodifikation zur Reduzierung
von Scherkräften und zur Vergrößerung
der Oberflächen basieren. Wenn es eine ungewollte Lücke
in dem System aufgrund von Fehlfunktionen der engen Abdichtung,
Lösen einer Komponente oder Ähnlichem gibt, helfen
die obigen Methoden nicht gegen Mikroleckage.
-
Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Schutz gegen Mikroorganismen
bereitzustellen, der auf einem antibakteriellen Agens beruht.
-
Antibakterielle
Agenzien sind an sich bekannt und werden in unterschiedlicher prothetischer Chirurgie
verwendet. In der
GB
2 073 024 A wird ein chirurgisches Implantat beschrieben,
insbesondere ein endoprothetisches orthopädisches Implantat
und eine chirurgische Naht, das durch die Anwesenheit von bioerodierbaren,
metallischen Silberkomponenten antibakteriell gemacht wurde, insbesondere
eine Oberflächenbeschichtung, die in vivo ein anhaltendes
Ablösen von Silberionen bereitstellt.
-
In
der
EP 1 632 198 wird
ein subkutanes intramuskuläres Lager für ein starres
transkutanes Implantat für einen Knochenstumpf mit einer
Hülse (
7) und einem Ring (
9) beschrieben,
wobei jeder eine antibakteriell beschichtete Oberfläche
aufweist.
-
In
der
US 2005119743
A1 wird ein Hüftimplantat aus Metall beschrieben,
das mit einer Oberflächenschicht ausgestattet ist, die
integral mit dem Metallsubstrat ist, und die ein biozides Material
enthält.
-
Auf
dem Gebiet der Zahnimplantate ist ursprünglich bekannt,
Silbernanopartikel an mindestens einer inneren Oberfläche
von zumindest dem Implantat oder dem Widerlager in einer Zahnimplantatanordnung,
siehe
US 2007298377
A1 , bereitzustellen. Jedoch sollte man verstehen, dass
es einen physiologischen Unterschied zwischen dem Aufbrechen der
Hautbarriere verglichen zur Mundschleimhaut gibt. In der Mundhöhle
ist die Haut nicht betroffen und es gibt eine andere Art von Kräftesituation. Im
Gegensatz zu Zahnimplantaten betrifft die vorliegende Erfindung
eine Hörhilfevorrichtung für Knochenleitung.
-
Gemäß der
Erfindung wird zusätzlich zu der mechanisch engen Passung
eine antibakterielle Beschichtung auf den inneren Teil des Widerlagers und/oder
den inneren Teil der Knochenbefestigung und/oder auf der Oberfläche
der Widerlagerschraube aufgetragen. Mit dem inneren Teil sind in
diesem Fall Teile gemeint, die nicht zum Gewebe oder zur Luft zeigen,
wenn die drei Komponenten Befestigung, Widerlager und Widerlagerschraube
geeignet montiert sind. Dies bedeutet auch, dass die Umgebung im
Inneren des Implantatsystems für die antibakterielle Beschichtung
geschlossen ist und als trocken angesehen werden kann und das Ausbluten
irgendwelcher Substanzen deshalb eingeschränkt ist. Dies
ist auch im Gegensatz zu der oben erwähnten Zahnanwendung,
in der Silbernanopartikel ebenso auf der oberen Öffnung
des Widerlagers liegen. Und es ist auch im Gegensatz zu der oben
genannten
PCT/SE 2008/000337 ,
wo ein Antibiotikum auf die äußere Oberfläche
des hautberührenden Teiles des perkutan implantierten Widerlagers
aufgetragen wird.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform umfasst die antibakterielle
Beschichtung ein oberflächengebundenes Silber- oder eine
silberenthaltende Verbindung.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Silber als
kleine Partikel dispergiert, um die Gesamtoberflächenfläche
der Silberverbindung zu vergrößern.
-
Auch
umfasst gemäß der Erfindung das Widerlager eine
im Wesentlichen konische äußere Oberfläche
mit einer sich verjüngenden äußeren Kontur,
die in die konisch zulaufende innere Kontur der offenen Öffnung
der Knochenbefestigung passt, um eine mechanisch dichte Passung
bereitzustellen.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung genauer mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben, in denen
-
1 eine
Querschnittansicht eines Hörhilfeimplantats ist, das mit
einer antibakteriellen Beschichtung gemäß der
Erfindung bereitgestellt ist, und
-
2 eine
Querschnittseitenansicht einer anderen Hörhilfeimplantatvorrichtung
mit einer antibakteriellen Beschichtung gemäß der
Erfindung ist.
-
Wie
in der 1 veranschaulicht ist, umfasst das Hörhilfeimplantat
eine schraubenförmige Knochenbefestigung 1 zum
Verankern der Implantatvorrichtung in dem Schädelknochengewebe,
ein perkutanes (hauteindringendes) Widerlager 2 und eine
Widerlagerschraube 3, die angeordnet sind, um das Widerlager 2 mit
der Knochenbefestigung 1 durch eine mechanisch enge Abdichtung
zu verbinden.
-
Zumindest
die Knochenbefestigung ist aus Titan gemacht, das die bekannte Fähigkeit
aufweist, dass es im umgebenden Knochengewebe integriert wird, eine
sogenannte Osseointegration. Die Befestigung hat einen Hauptkörper 4 mit
einem äußeren Schraubengewinde 5, das
dafür vorgesehen ist, in dem Schädelknochen installiert
zu werden, einen Flansch 6, der als Stopper dient, wenn
die Befestigung in dem Schädelknochen installiert wird,
und eine Werkzeugeingriffbuchse in Form einer Griffsektion 7,
um die Befestigung leicht anzuheben und zu handhaben.
-
Der
Hauptkörper der Befestigung ist kürzer als 5 mm,
so dass er nicht vollständig durch den dünnen
Schädelknochen durchgeht. Der äußere
Durchmesser des Schraubengewindes des Hauptkörpers 4 beträgt
ungefähr 3,5–5,0 mm. Der Flansch 6 hat
eine ebene Bodenflä che 8, so dass er an der äußeren Knochenoberfläche
aufliegt, wenn die Schraube in den Schädelknochen eingeschraubt
ist.
-
Der
hauteindringende Teil des Implantats umfasst eine im Wesentlichen
konische Widerlagermuffe 2. Die Widerlagermuffe ist mit
einem inneren ringförmigen Flansch 9 an seinem
oberen Rand 10 ausgestattet, um mit den zweiten Koppelteilen
(nicht gezeigt) durch einen Einschnappvorgang oder Ähnlichem
zusammenzuwirken. Die Widerlagermuffe 7 hat eine im Wesentlichen
konische Oberfläche mit einem oberen Rand 10,
der den größeren Durchmesser aufweist, und mit
einem unteren Befestigungsverbindungsteil 11, das einen
kleineren Durchmesser aufweist.
-
Wenn
die drei Hauptteile, Befestigung 1, Widerlager 2 und
Widerlagerschraube 3, geeignet zusammenmontiert sind, sind
die inneren Teile 12 und 13 in der Befestigung
bzw. dem Widerlager in der Implantatanordnung eingeschlossen und
sind nicht irgendeinem Gewebe oder umgebender Luft ausgesetzt. Auch
die Oberfläche 14 der Widerlagerschraube unterhalb
des Schraubenkopfes 15 ist in der Implantatanordnung eingeschlossen.
-
In 2 wird
eine alternative Ausführungsform eines Hörhilfeimplantats
veranschaulicht, in der das Widerlager eine im Wesentlichen konische äußere
Oberfläche mit einer konisch zulaufenden äußeren Kontur 16 umfasst,
die in eine konisch zulaufende innere Kontur 17 der offenen Öffnung
der Knochenbefestigung passt, um die mechanisch enge Passung bereitzustellen.
Solch eine Passung zwischen konisch geformten Oberflächen
stellt eine sehr enge Passung dar. Ein Hörhilfeimplantat
dieser Art wird genauer in unserer mitanhängigen provisorischen US-Anmeldung
Nr. 60/951,169 beschrieben und wird hier nicht weiter beschrieben.
Auch in diesem Fall gibt es innere geschlossene Teile 12 und 13.
-
Wie
in dem einführenden Teil unserer Beschreibung erwähnt
wurde, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Implantatvorrichtung bereitzustellen,
in der das Risiko einer Mikroleckage weiter vermindert wird.
-
Gemäß der
Erfindung wird zusätzlich zu der mechanisch engen Passung
eine antibakterielle Beschichtung auf den inneren Teil 13 des
Widerlagers und/oder den inneren Teil 12 der Knochenbefestigung
und/oder auf die Oberfläche 14 der Widerlagerschraube
aufgetragen. Die inneren Teile 13 und 12 sind
die Teile des Widerlagers und der Knochenbefestigung, die nicht
dem Gewebe oder der umgebenden Luft ausgesetzt sind, wenn sie geeignet
montiert sind. Wenn sie geeignet montiert sind, dann ist die Umgebung
im Inneren des Implan tatssystems geschlossen und kann als trocken
angesehen werden und die Auswaschung irgendwelcher Substanzen ist deshalb
eingeschränkt. Insbesondere sollte man verstehen, dass
es keine Notwendigkeit für eine antibakterielle Beschichtung
gibt, die auf das offene Innere an dem oberen Rand 10 des
Widerlagers aufgetragen wird.
-
In
einer der am meisten bevorzugten Ausführungsformen ist
das antibakterielle Agens eine Substanz, die fest mit der Geräteoberfläche
verbunden ist und nicht in das Gewebe ausgewaschen wird und wo der
antibakterielle Effekt tatsächlich auf die Oberfläche
oder die Oberflächenschnittstelle beschränkt ist
und keine dosisabhängige Medikamentenauswaschung ist.
-
In
einer Ausführungsform umfasst die antibakterielle Beschichtung
ein oberflächengebundenes Silber oder eine silberenthaltende
Verbindung. Silber wird als sicher angesehen und wird in verschiedenen Anwendungen
für medizinische Geräte, wie z. B. Wundverbänden
und Kathetern, verwendet. Jedoch gibt es verschiedene andere elementare
Substanzen, die einen ähnlichen Effekt haben können,
einschließlich Jod, das ein allgemeines antiseptisches Agens
ist.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist das Silber als kleine Partikel
dispergiert, um die Gesamtoberfläche der Silberverbindung
zu vergrößern. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist
das Silber in einem Träger dispergiert, z. B. hergestellt
aus einem Polymer, einem Hydrogel, einer Keramik oder Ähnlichem,
aus dem das Silber langsam ausgewaschen wird.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform wird das Silber auf die
Widerlagerschraube ionengesputtert, vakuumabgeschieden oder pulverbeschichtet.
In noch einer anderen Ausführungsform kann die Widerlagerschraube
selbst aus Silber oder einer Silberlegierung hergestellt sein.
-
Verschiedene
Arten von silberenthaltenden Verbindungen können verwendet
werden. Beispiele von Silberverbindungen, die für diese
Anwendung interessant sind, sind Silberoxide, Silberperoxide, Chlorhexidin-Silbersulfadiazine,
Silberbromide, Silberchloride und andere Silberhalogenide oder Salze von
Silber.
-
In
noch einer anderen Ausführungsform wird Zink oder eine
zinkhaltige Verbindung verwendet. Zink scheint einen ähnlichen
antibakteriellen Effekt wie Silber aufzuweisen und wird auch in
Wundverbandanwendungen verwendet.
-
In
noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die
inneren Oberflächen nicht haftend oder bakterienabstoßend,
wie z. B. polyethylenglykolbeschichtete Oberflächen, fluorpolymerbeschichtete
Oberflächen (Teflon etc.) oder eine Oberfläche, die
mit einer Vielzahl von negativ geladenen Molekülen funktionalisiert
ist, die die negativ geladenen Bakterien abstoßen. Elektropolierte
Oberflächen sind auch zu einem gewissen Grad abstoßend
und werden deshalb als eine bevorzugte Ausführungsform angesehen.
-
In
noch einer anderen Ausführungsform werden antibiotische
Agenzien, wie z. B. Rifampin, Tetracyclin, Cyclosporin, Gentamicin,
Vancomycin, Penicillin oder Sulfonamidverbindungen verwendet. Diese
Verbindungen werden in solch einem Fall an eine Medikamentenabgabematrix
gebunden werden und die Vorratslebensdauer einer solchen Vorrichtung sollte
man als kurz ansehen. Antibiotika werden normalerweise in Gruppen
eingeteilt, die auf ihrem chemischen oder biochemischen Ursprung
basieren. Antibiotische Gruppen, die man für diese Anwendung betrachten
kann, schließen ein: Aminoglykoside, Carbapeneme, Cephalosporine
(1.–5. Generation), Glykopeptide, Makrolide, Penicilline,
Chinolone, Sulfonamide, Tetracycline oder andere.
-
In
einer Ausführungsform ist irgendeines der oben erwähnten
Agenzien in einem Reservoir enthalten, z. B. in Form von kleinen
Poren oder Löchern auf der inneren Oberfläche
des Implantatsystems.
-
Abhängig
von der Art der antibiotischen Beschichtung, die auf der inneren
Oberfläche aufgetragen ist, kann der Reibungskoeffizient
beeinflusst werden. Wenn die Beschichtung den Reibungskoeffizienten
erhöht, müsste der Durchmesser der Widerlagerschraube
reduziert werden – z. B. durch eine Einschnürung
im Mittelteil der Schraube – für das notwendige
Verspannen der Schraube. Solches Verspannen ist wichtig, um eine
sichere langzeitstabile Schraubenverbindung beizubehalten. Auf der
anderen Seite, wenn die Beschichtung den Reibungskoeffizienten reduziert,
könnte die Widerlagerschraube mit einem vergrößerten
Durchmesser ausgelegt werden, was ein Vorteil vom Standpunkt der
mechanischen Festigkeit ist.
-
Die
Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt,
die in den Zeichnungen veranschaulicht sind, sondern können
im Rahmen der begleitenden Ansprüche abgeändert
werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 4498461 [0003]
- - SE 2008/000337 [0011, 0019]
- - GB 2073024 A [0015]
- - EP 1632198 [0016]
- - US 2005119743 A1 [0017]
- - US 2007298377 A1 [0018]