DE102010028431A1 - Bone replacement implant i.e. hip pedicle, has toric thickening parts present at respective ends of arms turned towards base structure, where shaft and thickening parts are connected with base structure - Google Patents

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    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
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Abstract

The implant has an open mesh, three-dimensional space net structure (2) formed from particles connected with a base structure (1). The particles include a central shaft and four arms protruded into a middle of the shaft. Two toric thickening parts are present at respective ends of the arms turned towards the base structure, where one thickening part is smaller than the other thickening part. The shaft and the thickening parts are connected with the base structure. The particles and the base structure are made of pure titanium, titanium alloy or cobalt-chromium alloy.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Implantat als Knochenersatz mit einer seine Oberfläche zumindest teilweise bedeckenden offenmaschigen, dreidimensionalen Raumnetzstruktur, die gebildet ist aus Partikeln, die mit einer Basisstruktur des Implantates verbunden sind.The present invention relates to an implant as a bone substitute having an open-meshed, three-dimensional spatial network structure which at least partially covers its surface and which is formed from particles which are connected to a basic structure of the implant.

Ein derartiges Implantat ist beispielsweise bekannt aus der DE 195 43 530 oder auch aus der DE 41 06 971 in Form eines nach dem darin beschriebenen Verfahren hergestellten Implantates. Im letztgenannten Fall weisen die Partikel einen Grundkörper mit von diesem radial abgehenden vier bis acht Zapfen auf, von denen wenigstens drei mit dem Basismodell verhaftet werden. Im erstgenannten Fall bilden die Enden der zumindest frei von der Basisstruktur abragenden Zapfen Hinterschnitte aus und weisen eine nach außen hin abgerundete Oberfläche auf.Such an implant is known, for example from the DE 195 43 530 or even from the DE 41 06 971 in the form of an implant produced by the method described therein. In the latter case, the particles have a base body with radially outgoing from four to eight pins, of which at least three are arrested with the base model. In the former case, the ends of the pins projecting at least freely from the base structure form undercuts and have a surface which is rounded towards the outside.

Im Zusammenhang mit diesen bekannten Implantaten treten folgende Probleme auf:

  • 1. Bei der Herstellung des Implantates werden die Partikel zumeist händisch mit der Basisstruktur des Implantates verbunden. Dies ist recht mühselig und bedarf einer großen Erfahrung der damit betrauten Person. Treten bei der Bestückung des Basismodells Fehler auf oder ist das Haftvermögen der Partikel, sogenannter Tripoden, auf der Basisstruktur nicht ausreichend, so kann dies dazu führen, dass bei dem dann beispielsweise durchgeführten Wachsausschmelzverfahren bei dem fertigen Implantat an den betreffenden Stellen die Raumnetzstruktur fehlt. Es können sogenannte Nester entstehen, in denen keinerlei Partikel, mehr vorhanden sind, die Raumnetzstruktur also unterbrochen ist. Ein derartiges Implantat stellt mithin einen Ausschuss dar.
  • 2. Bei dem Implantat gemäß der schon genannten DE 195 43 530 wird ersucht, ein bei einem Revisionseingriff entstehendes Problem zu lösen, nämlich ein Ablösen der in die Raumnetzstruktur hineingewachsenen Knochentrabekel zu ermöglichen. In der Praxis hat sich gezeigt, dass die gemäß der genannten Druckschrift ausgeformten Partikel nicht optimal ausgeformt sind damit ein Werkzeug über das Implantat geführt werden kann, um die Knochentrabekel zu durchtrennen.
In connection with these known implants, the following problems occur:
  • 1. In the manufacture of the implant, the particles are usually connected by hand to the basic structure of the implant. This is quite laborious and requires a great deal of experience of the entrusted person. If errors occur during assembly of the basic model or if the adhesion of the particles, so-called tripods, to the basic structure is insufficient, then this may result in the spatial network structure being absent in the finished implant at the sites concerned, for example in the lost-wax process. There may be so-called nests, in which no particles are present, so the spatial network structure is interrupted. Such an implant thus represents a committee.
  • 2. In the implant according to the already mentioned DE 195 43 530 is requested to solve a problem arising during a revision procedure, namely to enable detachment of the bone trabeculae which has grown into the spatial network structure. In practice it has been found that the particles formed according to the cited document are not optimally shaped so that a tool can be guided over the implant in order to sever the bone trabeculae.

Vor diesem Hintergrund ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Implantat der eingangs genannten Art vorzuschlagen mit einer Partikelform, die die beiden vorerwähnten Probleme löst.Against this background, it is now the object of the present invention to propose an implant of the type mentioned above with a particle shape which solves the two aforementioned problems.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Implantat mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by an implant with the features of claim 1. Advantageous developments emerge from the dependent claims.

Demgemäß weisen die Partikel einen zentralen Schaft und mindestens vier von seiner Mitte abragende Arme auf, wobei am Ende von mindestens zwei, der Basisstruktur zugewandten Armen jeweils eine wulstförmige erste Verdickung und am Ende der mindestens beiden anderen Arme jeweils eine wulstförmige zweite Verdickung, die kleiner oder schlanker ist als die erste Verdickung, vorgesehen ist und wobei der Schaft und die ersten Verdickungen mit der Basisstruktur des Implantates verbunden sind.Accordingly, the particles have a central shaft and at least four arms projecting from its center, wherein at the end of at least two, the base structure facing arms in each case a bead-shaped first thickening and at the end of the at least two other arms each have a bead-shaped second thickening, the smaller or is slimmer than the first thickening, is provided and wherein the shaft and the first thickenings are connected to the basic structure of the implant.

Die unterschiedlichen Dimensionen der ersten und zweiten Verdickungen zielen ab auf die Lösung des Problems, das oben unter Ziffer 1 beschrieben worden ist. Aufgrund der stärkeren und damit schwereren Verdickungen plazieren sich die Partikel bei der Bestückung der Basisstruktur des Implantates mit ihnen von selbst so, dass die schwereren Verdickungen auf der Basisstruktur aufliegen und eine entsprechend größere Kontaktfläche ausbilden als die bekannten Partikel. Damit wird die Sicherheit, dass die Raumnetzstruktur nicht durch „kahle Nester” unterbrochen wird, deutlich erhöht. Darüber hinaus ist die Bestückung der Basisstruktur mit den Partikeln für die betreffende Person erheblich erleichtert.The different dimensions of the first and second thickenings are aimed at solving the problem described in paragraph 1 above. Due to the stronger and therefore heavier thickening, the particles place themselves with them when equipping the basic structure of the implant so that the heavier thickenings rest on the base structure and form a correspondingly larger contact area than the known particles. This significantly increases the certainty that the spatial network structure will not be interrupted by "bare nests". In addition, the placement of the base structure with the particles for the person concerned is greatly facilitated.

Die wulstförmige Ausbildung der Verdickungen an den Enden der mindestens beiden anderen Arme, die in den Umgebungsraum greifen, dient der erleichterten Führung eines Werkzeuges über die Oberfläche der Raumnetzstruktur, um im Revisionsfall die Knochentrabekel, welche in die Raumnetzstrukturen hineingewachsen sind, aufzutrennen, um das Implantat aus dem Verbund mit dem Knochen entfernen zu können. Die wulst- oder wurstförmige Ausbildung der Verdickungen führt dazu, dass die Enden der Verdickungen der Basisstruktur des Implantates zugewandt sind, wohingegen der „Rücken” der Verdickungen eine Führungsfläche für das besagte Werkzeug darstellt.The bead-like formation of the thickenings at the ends of the at least two other arms which engage in the surrounding space serves to facilitate the guidance of a tool over the surface of the spatial network structure in order to separate the bone trabeculae which have grown into the spatial network structures, in order to separate the implant to be removed from the composite with the bone. The bulging or sausage-shaped formation of the thickenings causes the ends of the thickenings to face the basic structure of the implant, whereas the "back" of the thickenings constitutes a guide surface for the said tool.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Partikel und die Basisstruktur des Implantates aus demselben Material bestehen. Im Einzelfall kann dies Reintitan oder eine Titanlegierung sein, oder aber eine körperverträgliche Kobald-Chrom-Legierung.According to a preferred embodiment, it is provided that the particles and the basic structure of the implant consist of the same material. In individual cases, this may be pure titanium or a titanium alloy, or a body-compatible cobalt-chromium alloy.

Die vorliegende Erfindung wird anhand von Zeichnungsfiguren beispielhaft näher erläutert. Hierbei zeigt:The present invention will be explained in more detail by way of example with reference to drawing figures. Hereby shows:

1 eine schematisierte Ansicht eines Implantates in Form eines Hüftstiels mit einer seine Oberfläche teilweise bedeckenden offenmaschigen, dreidimensionalen Raumnetzstruktur, und 1 a schematic view of an implant in the form of a hip stem with its surface partially covering open-mesh, three-dimensional spatial network structure, and

2 schematisch zwei Partikel auf der Oberfläche der Basisstruktur des Implantates. 2 schematically two particles on the surface of the basic structure of the implant.

Als Ausführungsbeispiel ist in 1 ein Implantat in Form eines Hüftstiels gezeigt, welches eine Basisstruktur 1 als massiven Kern aufweist. Mit dem Steckkonus 7 ist ein Kugelgelenkkopf (nicht dargestellt) koppelbar. As an exemplary embodiment is in 1 an implant in the form of a hip stem, showing a basic structure 1 as a massive core. With the plug-in cone 7 a ball joint head (not shown) can be coupled.

Ein Teil der Oberfläche der Basisstruktur 1 ist bedeckt durch eine offenmaschige, dreidimensionale Raumnetzstruktur 2, die aus einer Anzahl von verschränkten oder zueinander gekreuzt angeordneten Partikeln 3 besteht.Part of the surface of the basic structure 1 is covered by an open-mesh, three-dimensional spatial network structure 2 consisting of a number of entangled or mutually crossed particles 3 consists.

Aus 2 wird die Form der Partikel 3 deutlich. Jedes der Partikel weist einen zentralen Schaft 4 auf. Von seiner Mitte ragen vier Arme 5, 5', 5'', 5''' ab.Out 2 becomes the shape of the particles 3 clear. Each of the particles has a central shaft 4 on. Four arms protrude from its center 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' from.

Am Ende der beiden Arme 5'' und 5''' ist jeweils eine wulstförmige erste Verdickung 6 vorgesehen. Am Ende der beiden anderen Arme 5 und 5' ist jeweils ein wulstförmige zweite Verdickung 6' vorgesehen. Diese Verdickungen 6' sind kleiner als die ersten Verdickungen 6, so dass die Partikel 3 aufgrund der Schwerkraft in eine definierte Lage kommen, sobald sie auf der Basisstruktur 1 des Implantates abgesetzt werden, dergestalt, dass ein Kontakt mit der Basisstruktur 1 am Schaft 4 und den ersten Verdickungen 5'' und 5''' zustande kommt. Aufgrund der Größenverhältnisse ist der Kontakt zwischen den größeren Verdickungen 5'' und 5''' größer als jener, falls die zweiten Verdickungen 6' mit der Basisstruktur 1 in Kontakt kämen. Letzteres ist jedoch nicht der Fall, da die zweiten Verdickungen 6' in den freien Umgebungsraum hineinragen.At the end of both arms 5 '' and 5 ''' is in each case a bead-shaped first thickening 6 intended. At the end of the other two arms 5 and 5 ' is in each case a bead-shaped second thickening 6 ' intended. These thickenings 6 ' are smaller than the first thickenings 6 so that the particles 3 due to gravity coming into a defined position as soon as they are on the base structure 1 of the implant, such that contact with the base structure 1 on the shaft 4 and the first thickenings 5 '' and 5 ''' comes about. Due to the size relationships is the contact between the larger thickenings 5 '' and 5 ''' larger than that, if the second thickening 6 ' with the basic structure 1 come in contact. The latter, however, is not the case since the second thickenings 6 ' protrude into the free space around.

Wie aus 2 ersichtlich, sind die Enden der zweiten Verdickungen 6' in Richtung auf die Arme 5 und 5' zugewandt. Das Mittelstück oder der Rücken der Verdickungen 6' bilden eine Führungsfläche für ein Werkzeug, das im Revisionsfall dafür sorgt, dass in die Raumnetzstruktur 2 eingewachsene Knochentrabekel aufgetrennt werden können.How out 2 As can be seen, the ends of the second thickenings 6 ' towards the arms 5 and 5 ' facing. The centerpiece or the back of the thickenings 6 ' form a guide surface for a tool that ensures in case of revision, that in the spatial network structure 2 Ingrown bone trabeculae can be separated.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • DE 4106971 [0002] DE 4106971 [0002]

Claims (5)

Implantat als Knochenersatz mit einer seine Oberfläche zumindest teilweise bedeckenden offenmaschigen, dreidimensionalen Raumnetzstruktur (2), die gebildet ist aus Partikeln (3), die mit einer Basisstruktur (1) des Implantates verbunden sind und einen zentralen Schaft (4) und mindestens vier von seiner Mitte abragende Arme (5, 5', 5'', 5''') aufweisen, wobei am Ende von mindestens zwei der Basisstruktur (1) zugewandten Armen (5'', 5''') jeweils eine wulstförmige erste Verdickung (6) und am Ende der mindestens beiden anderen Arme (5, 5') jeweils eine wulstförmige zweite Verdickung (6'), die kleiner ist als die erste Verdickung (6), vorgesehen ist und wobei der Schaft (4) und die ersten Verdickungen (5'', 5''') mit der Basisstruktur (1) des Implantates verbunden sind.Implant as a bone substitute having an open-mesh, three-dimensional spatial network structure covering its surface at least partially ( 2 ), which is formed from particles ( 3 ), which have a basic structure ( 1 ) of the implant are connected and a central shaft ( 4 ) and at least four arms protruding from its center ( 5 . 5 ' . 5 '' . 5 ''' ), wherein at the end of at least two of the basic structure ( 1 ) facing arms ( 5 '' . 5 ''' ) each have a bead-shaped first thickening ( 6 ) and at the end of at least two other arms ( 5 . 5 ' ) each have a bead-shaped second thickening ( 6 ' ), which is smaller than the first thickening ( 6 ), and wherein the shaft ( 4 ) and the first thickenings ( 5 '' . 5 ''' ) with the basic structure ( 1 ) of the implant are connected. Implantat nach Anspruch 1, bei dem die zweiten Verdickungen (6') der Partikel (3) frei in den Umgebungsraum abragen.Implant according to claim 1, in which the second thickenings ( 6 ' ) of the particles ( 3 ) protrude freely in the surrounding space. Implantat nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Partikel (3) und die Basisstruktur (1) des Implantates aus demselben Material bestehen.Implant according to claim 1 or 2, in which the particles ( 3 ) and the basic structure ( 1 ) of the implant consist of the same material. Implantat nach Anspruch 3, bei dem das Material Reintitan oder eine Titanlegierung ist.An implant according to claim 3, wherein the material is pure titanium or a titanium alloy. Implantat nach Anspruch 3, bei dem das Material eine Kobald-Chrom-Legierung ist.An implant according to claim 3, wherein the material is a cobalt-chromium alloy.
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