DE19949866A1 - Verfahren zum Wiederherstellen einer Knorpelfläche, Reparaturmasse zum Wiederherstellen einer Knorpelfläche, Distanzkörper zur Verwendung bei der Wiederherstellung einer Knorpelfläche sowie eine Spritze zur Verwendung bei der Wiederherstellung einer Knorpelfläche - Google Patents

Abstract

Zur Wiederherstellung einer beschädigten Knorpelschicht (14) wird vorgeschlagen, in dem benachbarten Knochenbereich (12, 18) eine Kontaktbohrung (22) zu erzeugen, die eine Verbindung zwischen dem Knorpelschichtdefekt (20) und dem mit Blut und Nährstoffen versorgten Knochenbereich herstellt. In die Kontaktbohrungen (22) wird eine Reparaturmasse (36) eingefüllt, die Chondrozyten und/oder Chondroblasten enthält, welche durch Kultur körpereigener Zellen erhalten wurden. Durch Wachsen in der Reparaturmasse enthaltenen Zellen wird die beschädigte Knorpelschicht (14) wieder ergänzt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reparaturmasse zum Wiederher­ stellen einer Knorpelfläche, einen Distanzkörper zur Verwendung bei der Wiederherstellung einer Knorpelfläche sowie eine Spritze zur Verwendung bei der Wiederherstellung einer Knorpelfläche.

Die Zerstörung von Knorpelflächen ist ein Hauptgrund für den Funktionsverlust von Gelenken und für das Auftreten von Schmerzen in Gelenken. Man kann den Folgen der Degeneration oder eines Verlustes einer Knorpelfläche operativ begegnen, indem man das entsprechende Gelenk versteift oder durch eine Prothese ersetzt.

Durch die vorliegende Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Knorpelfläche wieder zu regenerieren, so daß die Notwendigkeit für eine Prothese oder Gelenkver­ steifung entfällt.

Hierzu wird von der Erfindung eine Reparaturmasse gemäß Anspruch 1, ein Distanzkörper gemäß Anspruch 3 und eine Spritze gemäß Anspruch 10 vorgeschlagen.

Eine Reparaturmasse, wie sie im Anspruch 1 angegeben ist, bietet den Vorteil, daß sie die Lage, in welche sie vom Reparateur gebracht wird, im wesentlichen beibehält. Die Reparaturmasse fließt also unter Schwerkrafteinwirkung nicht mehr aus der Kontaktbohrung heraus, und Reparatur­ massenanteile, welche über das offene Ende der Kontakt­ bohrung gehäuft sind, bleiben im wesentlichen an ihrem Ort. Dies ist sowohl für die Operation als auch für den späteren Heilungsprozeß von Vorteil.

Der Anspruch 2 gibt besonders geeignete Grundmassen für die Reparaturmasse an.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 ist im Hinblick auf einfache Einbringung der Reparaturmasse in eine Kontakt­ bohrung und im Hinblick auf gute Formbeständigkeit der Reparaturmasse nach ihrem Einbringen von Vorteil.

Ein Distanzkörper, wie er im Anspruch 4 angegeben ist, erlaubt es, die zu reparierende Knorpelschicht nach dem Erzeugen der Kontaktbohrung und dem Einbringen bzw. An­ bringen von Reparaturmasse zunächst einmal provisorisch von der Gelenk-Gegenfläche zu beabstanden, bis die ein­ heilende Knorpelschicht ausreichend belastbar ist. Man erhält so eine rasche Wiederbelastbarkeit des Gelenkes.

Die Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 5 und 6 sind im Hinblick darauf von Vorteil, überschüs­ sige Reparaturmasse, die durch Einführen des Distanzkör­ pers in die Kontaktbohrung verdrängt wird, zur Knochen­ außenseite zu führen.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 gewähr­ leistet eine Fixierung des Distanzkörpers am Knochen, die sich auch bei schlechten Sichtbedingungen leicht her­ beiführen läßt.

Bei einem Distanzkörper gemäß Anspruch 8 ist gewährlei­ stet, daß dieser sich dann, wenn er seine Funktion erfüllt hat, allmählich vom Körper abgebaut wird, so daß letztlich die nachgewachsene Knorpelschicht allein die Tragfunktion übernimmt.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 ist im Hinblick auf leichte Beweglichkeit des Gelenkes und Kleinhalten von mit dem Bewegen des Gelenkes zunächst verbundenen Schmerzen von Vorteil.

Eine Spritze, wie sie im Anspruch 10 angegeben ist, kann zugleich auch der Erzeugung einer Kontaktbohrung in dem der wiederherzustellenden Knorpelschicht benachbarten Knochen­ bereich dienen. Der Operateur kann somit ein- und dasselbe Gerät zur Herstellung der Kontaktbohrung und zum Einbringen der Reparaturmasse verwenden.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 11 ermög­ licht eine axiale Relativbewegung zwischen der Kanüle und dem Zylinder der Spritze und gewährleistet zugleich die Abgabe der Reparaturmasse in die Kontaktbohrung.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 12 gewähr­ leistet, daß die die Kontaktbohrung erzeugende Kanüle nicht versehentlich zu weit in den Knochen hinein zuge­ stellt wird.

Die im Anspruch 13 angegebene Spritze hat eine als Schlag­ instrument verwendbare Kanüle, die ähnlich arbeitet wie ein Spitz- oder Hohlmeißel. Hierdurch lassen sich Kontakt­ bohrungen besonders rasch erzeugen. Das Einmeißeln der Kontaktbohrung führt auch zu einer relativ groben Mikro­ struktur der Wand der Kontaktbohrung, insbesondere auch in Form von Mikrorissen im Knochenmaterial. Dies ist im Hinblick auf eine möglichst gute Verankerung des nachwach­ senden Knorpelmateriales am Knochenmaterial von Vorteil.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 14 erfolgt im Hinblick auf eine robuste Meißelspitze und die im Knochenmaterial erzeugten Spannungen sind kleiner.

Bei einer Spritze gemäß Anspruch 15 wird zum Vortreiben der Kanüle weniger Kraft benötigt als bei massivem Kanü­ lenende.

Bei einer Spritze gemäß Anspruch 16 ist das freie Ende der Kanüle durch den Kolben der Spritze hindurchgeführt und somit durch einen Hammer oder einen maschinellen An­ trieb besonders einfach bewegbar.

Dabei ermöglicht es die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 17, den Kolben der Spritze unabhängig von der Bewegung der Kanüle zu betätigen.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 18 ist im Hinblick auf gute Ergonomie und Verhindern eine unge­ wollten Verstellung der Kanüle von Vorteil.

Eine Spritze, wie sie im Anspruch 19 angegeben ist, erlaubt die Verwendung von zweikomponentigen Grundmassen des Repa­ raturmateriales. Derartige zweikomponentige Grundmassen, die im Ausgangszustand dünnflüssig sind, nach Reaktion aber in einen hochviskosen oder breiigen Zustand über­ gehen, ist im Hinblick auf ein leichtes Ausbringen der Reparaturmasse aus der Spritze von Vorteil.

Eine Spritze gemäß Anspruch 20 erlaubt es auf einfache Weise, die Chondrozyten und/oder Chondroblasten-Kultur, die patientenspezifisch aus körpereigenen Knorpelzellen gezüchtet wurde, kurz vor der Anwendung der industriell hergestellten Grundmasse hinzuzufügen. Dies erfolgt so, daß das Vermischen im Inneren der Spritze erfolgt, welche somit zugleich einen Mischbehälter darstellt. Handelt es sich bei der Spritze um eine solche, wie sie im An­ spruch 17 angegeben ist, so kann das Vermischen der Kul­ tur körpereigener Knorpelzellen mit den Komponenten der Grundmasse in einem Mischvorgang erfolgen, was eine Zeit­ ersparnis für den Operateur gewährleistet und auch im Hinblick auf eine gute Durchmischung von Zellen und Grund­ masse bei noch dünnflüssiger Grundmasse gewährleistet.

Bei einer Spritze gemäß Anspruch 21 kann das Hinzugeben der aus körpereigenen Knorpelzellen gewonnenen Chondro­ zyten und/oder Chondroblasten auf ähnliche Weise erfolgen wie das Zugeben von Medikamenten zu dem Inhalt einer Tropf­ flasche. Es handelt sich hierbei um einen bewährten und vertrauten Vorgang.

Bei einer Spritze gemäß Anspruch 20 kann man ein sehr schnell erhärtendes Reparaturmaterial verwenden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläu­ tert. In dieser zeigen:

Fig. 1 bis 4 vier unterschiedliche Stadien beim Wiederherstellen einer beschädigten Knorpel­ schicht;

Fig. 5 einen axialen Schnitt durch einen Distanzkörper, welcher zum vorläufigen Beabstanden gegenüber­ liegender Gelenkflächen dient, längs der Schnitt­ linie V-V von Fig. 6;

Fig. 6 eine Aufsicht auf den in Fig. 5 gezeigten Di­ stanzkörper von unten;

Fig. 7 einen axialen Schnitt durch einen abgewandelten Distanzkörper;

Fig. 8 einen axialen Schnitt durch eine Spritze, deren Kanüle zugleich als Meißel zum Erzeugen einer Kontaktbohrung und als Hohlnadel zum Einspeisen von Reparaturmasse in eine Kontaktbohrung dient;

Fig. 9 ein offenporiges Schaummaterial-Reparaturteil, welches mit Chondrozyten und/oder Chondroblasten enthaltender Reparaturmasse gefüllt ist, vor dem Einbringen in eine Kontaktbohrung;

Fig. 10 das in Fig. 9 gezeigte Reparaturteil nach dem Einsetzen in eine hinterschnittene Kontaktbohrung;

Fig. 11 die Anordnung nach Fig. 11 nach einem Stauchen des Reparaturteiles;

Fig. 12 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 8, in der jedoch eine abgewandelte Spritze gezeigt ist;

Fig. 13 bis 15 Endabschnitte von abgewandelten Kanülen; und

Fig. 16 einen vergrößerten Schnitt durch das Kanülenende nach Fig. 15 längs der dortigen Schnittlinie XVI-XVI.

In Fig. 1 ist ein schematischer Schnitt durch das zu einem Gelenk gehörende Ende eines Knochens 10 wiederge­ geben. Harte Corticalis 12 des Knochens 10 trägt eine Knorpelschicht 14, welche eine Gelenkfläche 16 vorgibt. Diese arbeitet mit einer in der Zeichnung nicht wiederge­ gebenen Gegen-Gelenkfläche zusammen, die sich auf dem Ende eines anderen, nicht dargestellten Knochens befindet, der über das betrachtete Gelenk mit dem Knochen 10 ver­ bunden ist. Unterhalb der Corticalis 12 liegt ein Spongio­ savolumen 18.

In der Knorpelschicht 14 befindet sich ein Loch 20. Dieses ist von einem Operateur mit einem Werkzeug (Fräser, Schaber oder dergl.) erzeugt worden, um zerstörte Bereiche der Knorpelschicht abzutragen.

Im Ende des Knochens 10 ist eine Kontaktbohrung 22 er­ zeugt, welche eine Verbindung zwischen der Außenseite der Corticalis 12 und dem Inneren des Spongiosavolumens 18 (vitales mit Blut und Körperflüssigkeiten erfülltes Knochenvolumen) herstellt. Das Herstellen der Kontaktboh­ rung 22 erfolgte unter Verwendung eines Spitzmeißels 24, der die Form eines Stabes mit spitzkegeligem Endabschnitt 26 hat.

Beim in Fig. 1 dargestellten Zeitpunkt wurde mit dem Spitzmeißel 24 gerade eine zweite Kontaktbohrung 22 her­ gestellt.

Es versteht sich, daß man Kontaktbohrungen 22 auch mit spanenden Werkzeugen herstellen kann, z. B. mit einem Boh­ rer oder einem Fräser.

In dem in Fig. 2 gezeigten Stadium der Operation hat der Operateur mittels eines Schälwerkzeuges 28, welches einen drehbaren Schaft 30 und zwei von diesem getragene verschwenkbare Schälmesser 32 aufweist, den unter der Kortikalis liegenden Abschnitt der Kontaktbohrungen 22 aufgeweitet, so daß die Kontaktbohrungen eine Hinter­ schneidung 34 erhalten haben.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Stadium der Operation hat der Operateur die Kontaktbohrungen 22 mit einer Reparatur­ masse 36 ausgefüllt. Dabei hat er die oberen Enden der Kontaktbohrungen 22 mit Reparaturmasse überhäuft, so daß man dort Füllungsköpfe 38 erhält. Die Geometrie der Repa­ raturmasse in einer hinterschnittenen Kontaktbohrung 22 und bei deren offenem Ende ähnelt somit der Geometrie eines gesetzten Nietes.

Die Reparaturmasse 36 wird in hochviskosem oder breiigem Zustand eingebracht. Unter hochviskos soll in der vorlie­ genden Anmeldung eine Masse verstanden werden, die unter Schwerkrafteinwirkung bei den an der Operationsstelle angetroffenen Verhältnissen im wesentlichen ihre Form behält.

Die Reparaturmasse 36 besteht vorzugsweise aus zwei Hauptkomponenten, nämlich einer die Viskosität bzw. den breiigen Charakter der Reparaturmasse sicherstellenden Grundmasse und einer Zellmasse, welche durch Kultur zuvor entnommener körpereigener Chondrozyten und/oder Chondro­ blasten erhalten wurde.

Die Grundmasse besteht wiederum vorzugsweise aus zwei mit einander reagierenden Komponenten, obwohl auch ein­ komponentige Grundmassen geeignet sind, insbesondere biokom­ patible Klebstoffe wie Fibrinogene oder Kollagene.

Diese beiden Hauptkomponenten der Reparaturmasse werden erst unmittelbar vor dem Einbringen der Reparaturmasse in die Kontaktbohrung 22 miteinander vermischt. Auf Ein­ zelheiten der Grundmasse wird weiter unten eingegangen.

Fig. 4 zeigt idealisiert den Zustand nach Einheilen neuer Knorpelmasse, welche sich aus den Chondrozyten und/oder Chondroblasten entwickelt hat, die in der Reparaturmasse 36 enthalten waren. Unter dem Einfluß der vom anderen Knochen getragenen Gelenk-Gegenfläche hat sich das Knor­ pelmaterial in seitlicher Richtung ausgedehnt, und man erhält insgesamt eine neue Knorpelschicht 40, welche zu­ sammen mit der ursprünglichen Knorpelschicht 14 eine durch­ gehende Knorpelschicht und eine durchgehende Gelenkfläche bildet. Auf diese Weise ist die Funktionsfähigkeit des Gelenkes und Schmerzfreiheit ohne Einsetzen einer Pro­ these wiederhergestellt.

Oben war dargelegt worden, daß die Reparaturmasse 36 hoch­ viskos oder breiig ist. Die Reparaturmasse ist also zu­ nächst nicht belastungsfähig.

Um eine rasche Wiederbelastbarkeit des Gelenkes nach der Operation zu gewährleisten, kann man in die Kontaktboh­ rungen 22 jeweils einen Distanzkörper 42 einsetzen, wie er in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist.

Der Distanzkörper 42 hat einen Schaftabschnitt 43 mit kreuzförmigem Querschnitt, so daß die Kreuzarme in axialer Richtung verlaufende Kanellierungen 44 vorgeben, durch welche Reparaturmaterial 36, welches zuvor in eine Kontakt­ bohrung 22 eingefüllt wurde, beim Einsetzen des Distanz­ körpers 42 zum offenen Ende der Kontaktbohrung 22 hin verdrängt werden kann.

Der Distanzkörper 42 hat ferner einen pilzförmigen Kopf­ abschnitt 45, welcher in seiner Unterseite mit radialen Nuten 46 versehen ist, durch welche aus dem Inneren der Kontaktbohrung 22 verdrängte Reparaturmasse in bezüglich der Achse des Schaftabschnittes 44 radialer Richtung, also bezüglich der Außenseite der Corticalis 12 tangen­ tialer Richtung verdrängt werden kann.

Um den Distanzkörper 42 vorläufig an der Corticalis 12 fixieren zu können, weist der Schaftabschnitt 43 an geeig­ neter axialer Stelle elastisch nach außen vorgespannte Haltearme 48 auf, die beim Einführen des Schaftabschnittes 43 in eine Kontaktbohrung 22 in Ausnehmungen 50 des Schaft­ abschnittes 43 Aufnahme finden und bei Erreichen der Hinterschneidung 34 wieder radial auffedern.

Die Höhe des Kopfabschnittes 45 ist im Hinblick auf die Höhe der Knorpelschicht 14 bemessen.

Fig. 7 zeigt einen alternativ verwendbaren Distanzkörper 56, der einen ringförmigen Kopfabschnitt 58 aufweist, an welchen in Umfangsrichtung verteilte axiale Rastarme 60 angeformt sind. Diese haben jeweils eine kleine ballige Nase 62, die wieder zur Verrastung des insgesamt hohlen Distanzkörpers 56 an der Corticalis 12 dienen.

Die Distanzkörper 42 und 56 können aus einem Kunststoff­ material gefertigt sein, welches gewebeverträglich ist und unter geringer Reibung auf der Gelenk-Gegenfläche läuft. Bevorzugt werden für die Distanzkörper 42 und 56 Materialien, die sich in dem Maße unter den am Anbrin­ gungsort herrschenden Bedingungen abbauen, wie sich die neue Knorpelschicht aus der Reparaturmasse bildet. Man erhält somit letztlich den gleichen Zustand, wie er in Fig. 4 gezeigt wurde, mit der Ausnahme, daß das Gelenk schon kurz nach der Operation zumindest teilweise belast­ bar ist. Bei Verwendung von solchen Materialien für die Distanzkörper 42 und 56, welche sich unter den Körperbe­ dingungen nicht von selbst abbauen, hat man an wenigen Stellen (beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 zwei be­ abstandeten Stellen) bleibende Einschlüsse in der nach­ gewachsenen Knorpelschicht 40; die mechanischen Eigen­ schaften dieser Verbundschicht sind jedoch derjenigen einer reinen Knorpelschicht vergleichbar, so daß auch diese Variante für die Praxis brauchbar ist.

In Fig. 8 ist mit 64 insgesamt eine Spritze bezeichnet. Diese umfaßt einen Zylinder 66, der am in Fig. 8 oben­ liegenden Ende mit zwei radialen Flügeln 68 versehen ist, die als Abstützung für die Finger des Operateurs beim Auspressen von Reparaturmasse dienen.

Im Inneren des Zylinders 66 ist ein Kolben 70 verschieb­ bar. Dieser weist axial beabstandete äußere Dichtlippen 72, 74 auf, die mit der Innenfläche des Zylinders 66 zusammenarbeiten.

In der Mitte ist der Kolben 70 mit einer Durchgangsbohrung 76 versehen, die axial beabstandete innere Dichtlippen 78, 80 aufweist. Letztere arbeiten mit der Außenfläche einer insgesamt mit 82 bezeichneten Kanüle zusammen, die zugleich als Hohlmeißel verwendbar ist.

Die Kanüle 82 hat einen massiven oberen Schaftabschnitt 84, dessen Ende eine Schlagplatte 86 trägt. In einem unteren hohlen Kanülenabschnitt 88 sind axiale Einlaßöff­ nungen 90 vorgesehen, die mit den durch den Zylinder 86 und den Kolben 70 begrenzten Innenraum der Spritze 64 in Verbindung stehen.

Von der Gruppe der Einlaßöffnungen 90 nach unten versetzt sind im unteren Abschnitt des hohlen Kanülenabschnittes 88 Auslaßöffnungen 92 vorgesehen, die zur Außenseite der Kanüle hin führen. Ein unterster Endabschnitt der Kanüle 100 ist spitz kegelförmig angespitzt und ist wiederum massiv.

Der zwischen den beiden Gruppen von Einlaßöffnungen 90 und 92 liegende Abschnitt der Kanüle 82 trägt einen An­ schlagring 102, der die Einbringtiefe der Kanüle 82 in den Knochen 10 begrenzt.

Auf den Anschlagring 102 ist vor Gebrauch der mit Repara­ turmasse gefüllten Spritze ein hülsenförmiges Verschluß­ stück 104 aufgesiegelt, welches in Fig. 8 gestrichelt angedeutet ist.

Der Innenraum der Spritze 64 ist durch eine dünne Membran 106 in zwei Kammern 108, 110 unterteilt. In den Kammern 108, 110 befinden sich zwei unterschiedliche Teilkompo­ nenten 112, 114 einer Grundmasse der Reparaturmasse 36. Diese Komponenten sind (neben Gewebeverträglichkeit) so ausgewählt, daß sie unvermischt jeweils geringe Viskosität haben, nach einem Vermischen dann aber rasch hochviskose oder breiige Konsistenz des gemischten Materiales erhalten wird. Dies kann man z. B. mit zweikomponentigen Kunststoff­ massen erzielen, von denen die eine die Rolle eines Binders, die andere die Rolle eines Härters beinhaltet. Die End­ viskosität bzw. das Ausmaß des breiigen Charakters läßt sich über die Anzahl der in den beiden Teilkomponenten vorgesehenen vernetzungsfähigen Gruppen vorgeben.

Zum Vermischen der Teilkomponenten 112, 114 ist in an sich bekannter Weise eine Mischkugel 116 mit in die untere Kammer 110 eingebracht. Beim Schütteln der Spritze 64 zerschlägt die Mischkugel die Membran 106 und vermischt die Teilkomponenten 112, 114.

Die Spritze 64 zusammen mit den in den Kammern 108, 110 enthaltenen Teilkomponenten 112, 114 der Grundmasse ist industriell gefertigt. Um kurz vor der Fertigstellung der Grundmasse zu dieser auch noch die durch Kultur körper­ eigener Zellen gewonnenen Chondrozyten und/oder Chondro­ blasten zumischen zu können, hat der Zylinder 66 im Be­ reich der Kammer 110 einen radialen Stutzen 118, der am freien Ende durch eine gummielastische Siegelkappe 120 verschlossen ist. Diese kann von der Nadel einer Spritze durchstochen werden, welche die Zellkultur enthält. Auf diese Weise wird die Zellkultur kurz vor Anwendung der Reparaturmasse 36 in die obere Kammer 108 eingebracht.

Beim anschließenden Schütteln der Spritze 64 werden so nicht nur die beiden Teilkomponenten 112, 114 miteinander vermischt, gleichzeitig erfolgt das Vermischen der Zell­ kultur mit der Grundmasse.

Zum Ausbringen der Reparaturmasse aus dem Zylinder 66 ist ein Kolbenbetätigungsglied 122 vorgesehen, welches die Form eines hohen auf dem Kopf stehenden Bechers hat. Die Außenfläche des Kolbenbetätigungsgliedes 122 arbeitet mit der Innenfläche des oberen Endes des Zylinders 66 im Gleitspiel zusammen, die Innenfläche des Kolbenbetä­ tigungsgliedes 122 läuft im Gleitspiel auf der Außenfläche der Schlagplatte 86.

Hat man die Teilkomponenten 112, 114 und die Zellkultur wie oben beschrieben miteinander vermischt, wird von der Spritze 64 das Verschlußstück 104 und das Kolbenbetäti­ gungsglied 122 abgenommen.

Die Spritze 64 wird dann an demjenigen Ort der Corticalis positioniert, bei welchem eine Kontaktbohrung 22 erzeugt werden soll, und durch Schlagen auf die Schlagplatte 86 mit einem Hammer wird die zugleich als Spitzmeißel dienen­ de Kanüle 82 in die Corticalis 12 und durch diese hin­ durch in das Spongiosavolumen 18 getrieben, bis der An­ schlagring 102 in Anlage an die Außenfläche der Corticalis 12 kommt. Ggf. nach einem Aussägen der Kontaktbohrung wird dann rasch das Kolbenbetätigungsglied 122 aufgesetzt und eine vorgegebene Menge der durchgemischten Reparatur­ masse 36 ausgepreßt, wobei man das Auspressen der Repara­ turmasse während des Herausziehens der Kanüle 82 aus der erzeugten Kontaktbohrung 22 fortsetzt, so daß sich die Kontaktbohrung zunehmen füllt. Über das außenliegende Ende der Kontaktbohrung 22 wird dann noch ein pilzförmiges Volumen 38 an Reparaturmasse 36 gehäuft, wie in Fig. 3 dargestellt.

Derselbe Vorgang wird dann rasch für weitere gewünschte Kontaktbohrungen 22 wiederholt.

In Fig. 9 ist ein insgesamt mit 124 bezeichnetes Reparatur­ teil gezeigt, welches ein Grundgerüst 126 aufweist, das durch eine offenporige Schaumstruktur gebildet ist (z. B. Skelettschaum). Diese Schaumstruktur ist mit einer Repa­ raturmasse 36 getränkt bzw. gefüllt, ähnlich, wie sie oben schon beschrieben wurde. Aufgrund der kleinen Abmes­ sungen der Poren des Grundgerüstes 126 kann aber die Reparaturmasse kleinere Viskosität haben als dann, wenn sie für sich allein verwendet wird, da sie von den ein­ zelnen Ärmchen bzw. Wänden des offenporigen Schaummate­ riales durch Kapillarwirkung gut festgehalten wird.

Das Einbringen der Reparaturmasse 36 in das Grundgerüst 126 kann durch Eintauchen in ein Reparaturmassenvolumen erfolgen. Alternativ kann die Reparaturmasse auch unter Verwendung einer Spritze oder durch Druck oder durch Hin­ durchziehen von Reparaturmasse durch ein in eine Leitung eingefügtes Grundgerüst erfolgen (Verwendung einer Druck­ pumpe oder Saugpumpe).

Das Reparaturteil 124, dessen Außendurchmesser im wesent­ lichen dem Durchmesser einer Kontaktbohrung 22 entspricht, hat größere axiale Abmessung als dies der Länge einer Kontaktbohrung 22 entspricht. Nach Einsetzen des Repa­ raturteiles in eine Kontaktbohrung steht somit ein End­ abschnitt 128 des Reparaturteiles 124 über das obere Ende der Kontaktbohrung 22 über, wie in Fig. 10 dargestellt.

Durch Ausüben axialen Druckes auf das Reparaturteil 124 bewirkt man dann ein radiales Aufweiten desjenigen Ab­ schnittes des Reparaturteiles 124 der sich im Bereich der Hinterschneidung 34 befindet. Durch noch weiteres Ausüben axialen Druckes kann dann der Endabschnitt 128 verbreitert werden. Diese Abfolge der Verformungen des Reparaturteiles 124 läßt sich z. B. dadurch gewährleisten, daß man dem Grundgerüst 126 im oberen Endabschnitt 128 etwas höhere Festigkeit gibt als im unteren bei der Hin­ terschneidung 34 liegenden Abschnitt. Hierzu kann man das Grundgerüst 126 z. B. im Bereich des Endabschnittes 128 durch Eintauchen dieses Abschnittes in ein Harz mecha­ nisch verstärken.

Nach dem Einsetzen des Reparaturteils 124 in eine Kontakt­ bohrung 22, wie es oben beschrieben wurde, hat man somit bezüglich des Vorliegens an Reparaturmasse 36 ähnliche Verhältnisse wie in Fig. 4 dargestellt.

Bei der abgewandelten Spritze 64 nach Fig. 12 sind Teile, die in äquivalenter Form schon in Verbindung mit Fig. 8 erläutert wurden, wieder mit denselben Bezugszeichen versehen. Sie werden nachstehend nicht noch einmal be­ schrieben. Unterschiede bestehen in folgendem:
Auf die Schlagplatte 86 ist eine Verlängerung 130 drehfest und abnehmbar (zum Auspressen des Spritzeninhaltes) aufgesetzt, die sich im Gleitspiel durch die obere Stirn­ wand des Kolbenbetätigungsteiles 122 hindurch erstreckt. Diese kann am Rand mit einem Zahnkranz 134 versehen sein, um die Kanüle 82 maschinell drehen zu können.

Die Kanüle 82 ist insgesamt von oben bis unten hohl, sodaß Werkzeuge durch sie eingeführt werden können, z. B. ein Schälwerkzeug 28. Die transversale untere Stirn­ fläche der Kanüle 82 ist mit einer Zahnung 136 versehen, so daß die Kanüle 82 bei Drehung auch als Hohlbohrer arbeitet.

Bei der Kanüle 82 gemäß Fig. 13 ist der untere Endabschnitt 100 hohl und schräg angestellt.

Bei der Kanüle nach Fig. 14 sind im unteren Endabschnitt in Umfangsrichtung verteilt axiale Schlitze 138 und zwischen jedem zweiten Schlitzpaar in Umfangsrichtung verlaufende Schlitze 140 vorgesehen. Bei starker axialer Belastung knicken die zwischen den Schlitzen 138 liegenden nicht unterbrochenen Materialstege aus, wie bei 142 gezeigt. Diese ausgeknickten Materialstege bilden kleine Schälmesser.

Bei der in den Fig. 15 und 16 gezeigten Kanüle 82 sind im unteren Endabschnitt 100 zwei einander diametral gegenüberliegende rechteckige Materiallappen 144 an drei ihrer Seiten ausgeschnitten und etwas radial nach außen gebogen. Sie bilden bei Drehung der Kanüle in dem Uhr­ zeiger entgegengesetzter Richtung Schälmesser.

Für das Arbeiten Wiederherstellen einer Knorpelschicht mit der Reparaturmasse, dem Distanzkörper und der Spritze, wie sie oben beschrieben wurden, sind folgendes Maßnahmen wichtig:
Im Beschädigungsbereich der Knorpelschicht 14 wird min­ destens eine durch die darunterliegende Knochenschicht 12 bis in ein darunterliegendes vitales Knochenvolumen, insbesondere ein Spongiosavolumen 18 reichende Kontakt­ bohrung 22 eingebracht und in die Kontaktbohrungen 22 wird eine Reparaturmasse 36 eingebracht wird, welche Chondrozyten und/oder Chondroblasten enthält.

Dieses vitale Reparaturmaterial steht somit in Kontakt mit dem mit Blut und Körperflüssigkeiten strömungsmäßig in Verbindung stehenden vitalen Knochenmaterial. Die Chondrozyten können sich daher vermehren und aus dem oberen Ende der Kontaktbohrung herauswachsen. Die nach­ wachsende Knorpelmasse bildet dann unter Mitwirkung der der betrachteten Gelenkfläche gegenüberliegenden Gelenk­ fläche des anderen der beiden durch das Gelenk verbundenen Knochen bzw. deren Compacta eine neue Knorpelschicht aus, die zur gegenüberliegenden Gelenkfläche komplementär ist.

Das Einbringen der Kontaktbohrung ist bei luxiertem oder überstrecktem Gelenk einfach mit einem Bohrer oder einem Meißel oder einer Nadel zu bewerkstelligen. Auch das Einfüllen der Reparaturmasse mit einer Spritze bereitet keine Schwierigkeiten. Bei einer ausgedehnten Schädigung der Knorpelschicht kann das Erzeugen mit Reparaturmasse gefüllter Kontaktbohrungen an mehreren Stellen in gleicher Weise erfolgen. Nach Wiedereinrichten des Gelenkes läuft dann ein Heilungsprozeß an, der zum Wiederschließen der Knorpelschicht durch nachgewachsenes Knorpelmaterial führt.

Die Kontaktbohrung 22 wird mit einer Hinterschneidung 34 hergestellt.

So erhält man eine nietähnliche Verankerung des neuen Knorpelmaterials an der Kontaktbohrung. Man erhält also einen axial in beiden Richtungen belastbaren Formschluß zwischen dem neuen Knorpelmaterial und dem Knochen. Obwohl man an sich schon durch das Anwachsen der Knorpelschicht an Unebenheiten der Wand der Kontaktbohrung und deren Rändern eine gute Verbindung zwischen Knorpelmaterial und Knochenmaterial erhält, wird die Belastbarkeit der Ver­ bindung zwischen Knorpelmaterial und Knochenmaterial durch den so erhaltenen Formschluß weiter verbessert.

Die beschädigte Knorpelschicht 14 wird vor dem Einbringen der Reparaturmasse 36, vorzugsweise vor dem Herstellen der Kontaktbohrungen 22, zumindest teilweise entfernt wird.

Die Kontaktbohrungen 22 werden bis über ihr offenes Ende hinaus mit Reparaturmaterial gefüllt werden, so daß sich über dem offenen Ende ein Materialkegel 38 bildet.

Damit wird erreicht, daß die nachwachsende Knorpelschicht nicht zu dünn ist und unzuverlässiger Untergrund unter dem neuen Knorpelmaterial entfernt wird und daß schon möglichst rasch in einem Bereich der wiederherzustellenden Knorpelschicht ein Kontakt zur Gelenkgegenfläche herge­ stellt wird. Dies ist im Hinblick auf ein rasches Heilen und rasche Wiederverwendbarkeit des Gelenkes von Vorteil.

Die Chondrozyten und/oder Chondroblasten und eine Grund­ masse der Reparaturmasse 36 werden unmittelbar vor dem Einbringen in die Kontaktbohrungen 22 miteinander vermischt.

In der Praxis werden die Chondrozyten und/oder Chondro­ blasten der Reparaturmasse aus körpereigenem Material, welches in einer Voroperation gewonnen wird, durch Kultur gewonnen. Andere Bestandteile der Reparaturmasse können patientenunabhängig sein und industriell hergestellt wer­ den. Das Vermischen von Chondrozyten und/oder Chondro­ blasten mit einer Grundmasse unmittelbar vor dem Einbringen stellt sicher, daß man mit verhältnismäßig geringen Kosten vitale Reparaturmassen bekommt.

Die Reparaturmasse 36 wird in die Kontaktbohrungen 22 eingebracht und über sie wird eine Grundmasse einen Deckel bildend geschichtet.

Dies erlaubt auch die Verwendung nicht sehr viskoser Reparaturmassen, ohne daß diese bei Lageänderungen des Patienten unter Schwerkrafteinwirkung aus der Kontaktboh­ rung fliessen.

Claims (21)

1. Reparaturmasse zum Wiederherstellen einer Knorpel­ schicht (14), dadurch gekennzeichnet, daß sie Chondro­ zyten und/oder Chondroblasten und eine biokompatible Grund­ masse enthält, welche hochviskos oder breiartig oder schwammähnlich fest ist.

2. Reparaturmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundmasse aus folgender Gruppe ausgewählt ist: Gele wie Gelatine, biokompatible Klebstoffe wie Fibrinogene oder Kollagene, biokompatible Pulver, biokom­ patible Pulver, offenporige Schaumstrukturen, Mischungen der vorgenannten Materialien.

3. Reparaturmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie zumindest teilweise in einer offen­ porige Grundstruktur (126) enthalten ist.

4. Distanzkörper zur Verwendung bei der Wiederherstellung einer Knorpelschicht mittels einer Knorpelschicht- Reparaturmasse, dadurch gekennzeichnet, daß er einen in eine Kontaktbohrung (22) einführbaren Schaftabschnitt (43; 60) und einen mit diesem verbundenen Kopfabschnitt (45; 58) aufweist, welcher größeren Durchmesser hat als die Kontaktbohrung (22).

5. Distanzkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaftabschnitt (43; 60) mindestens einen axialen Fluidkanal (Kanellierung 44; Raum innerhalb der Rastarme 62) begrenzt.

6. Distanzkörper nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kopfabschnitt (45; 58) mindestens einen zur Umgebung führenden Fluidkanal (46; Hohlraum des Kopfabschnittes 58) aufweist.

7. Distanzkörper nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schaftabschnitt (43; 60) elastisch einfedernde Rastmittel (48; 62) aufweist.

8. Distanzkörper nach einem der Ansprüche 4 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß er aus biologisch abbau­ barem Material besteht, insbesondere einem Kunststoff­ material.

9. Distanzkörper nach einem der Ansprüche 4 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß er aus einem Material nie­ derer Reibung besteht.

10. Spritze zur Verwendung beim Wiederherstellen einer Knorpelschicht mittels einer Reparaturmasse, mit einem Zylinder (66), mit einer vom Zylinder (66) getragenen Kanüle (82), mit einem im Zylinder (66) laufenden Kolben (70) und mit Mitteln (68, 122) zum Erzeugen einer Relativ­ bewegung zwischen Zylinder (66) und Kolben (70), dadurch gekennzeichnet, daß die Kanüle (82) als Instrument aus­ gebildet ist, welches in der wiederherzustellenden Knor­ pelschicht (14) benachbarten Knochenmaterial (12, 18) eine Kontaktbohrung (22) spanend oder spanlos erzeugen kann.

11. Spritze nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanüle (82) zumindest in einem Abschnitt (88) hohl ausgebildet ist, in welchem an axial beabstandeten Stellen mindestens eine Einlaßöffnung (90) bzw. mindestens eine Auslaßöffnung (92) vorgesehen ist.

12. Spritze nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Anschlagring (102), der zwischen den axial beabstan­ deten Einlaßöffnungen (90) und Auslaßöffnungen (92) ange­ ordnet ist und von der Außenseite der Kanüle (82) in radi­ aler Richtung auskragt.

13. Spritze nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorderer Endabschnitt (100) der Kanüle (82) angeschärft oder angespitzt ist.

14. Spritze nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Endabschnitt (100) der Kanüle (82) massiv ist.

15. Spritze nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Endabschnitt (100) der Kanüle (82) hohl ist.

16. Spritze nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanüle (82) im wesentlichen dicht und verschiebbar durch den Kolben (79) hindurchge­ führt ist.

17. Spritze nach einem der Ansprüche 10 bis 16, gekenn­ zeichnet durch ein Kolben-Betätigungsteil (122), wel­ ches lösbar mit dem Kolben (70) verbunden ist oder lose mit diesem zusammenarbeitet.

18. Spritze nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolben-Betätigungsteil (122) hohlzylindrisch ist und das distale Ende der Kanüle (82) übergreift oder umgibt.

19. Spritze nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Zylinders (66) durch eine Membran (106) in zwei Kammern (108, 110) unter­ teilt ist und in mindestens einer der Kammern (108, 110) ein Mischkörper (116) beweglich enthalten ist.

20. Spritze nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (66) eine Kanülen­ durchführung (120) aufweist.

21. Spritze nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanülendurchführung (120) eine gummielastische durchstechbare Membran (120) aufweist.