DE4409836A1 - Vorrichtung zum mechanischen Schutz eines Implantats oder Transplantats beim Einführen in einen und/oder Verbleiben in einem lebenden Körper - Google Patents

Vorrichtung zum mechanischen Schutz eines Implantats oder Transplantats beim Einführen in einen und/oder Verbleiben in einem lebenden Körper

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DE4409836A1
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    • A61F2002/30316The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30329Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • A61F2002/30405Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements made by screwing complementary threads machined on the parts themselves
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    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
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    • A61F2002/30667Features concerning an interaction with the environment or a particular use of the prosthesis
    • A61F2002/30718Means for protecting prosthetic parts, e.g. during operation
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    • A61F2002/30733Inserts placed into an endoprosthetic cavity, e.g. for modifying a material property
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    • A61F2/30767Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
    • A61F2/30771Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
    • A61F2002/30772Apertures or holes, e.g. of circular cross section
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    • A61F2/30767Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
    • A61F2/30771Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
    • A61F2002/3085Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves with a threaded, e.g. self-tapping, bone-engaging surface, e.g. external surface
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    • A61F2/30767Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
    • A61F2/30771Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
    • A61F2002/30878Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves with non-sharp protrusions, for instance contacting the bone for anchoring, e.g. keels, pegs, pins, posts, shanks, stems, struts
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    • A61F2/30771Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
    • A61F2002/30878Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves with non-sharp protrusions, for instance contacting the bone for anchoring, e.g. keels, pegs, pins, posts, shanks, stems, struts
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    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/3094Designing or manufacturing processes
    • A61F2/30942Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, CT or NMR scans, finite-element analysis or CAD-CAM techniques
    • A61F2002/30957Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, CT or NMR scans, finite-element analysis or CAD-CAM techniques using a positive or a negative model, e.g. moulds
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    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/3094Designing or manufacturing processes
    • A61F2002/30968Sintering
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    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/46Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2/4603Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof
    • A61F2002/4619Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof for extraction
    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/46Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2/4603Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof
    • A61F2002/4625Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof with relative movement between parts of the instrument during use
    • A61F2002/4627Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof with relative movement between parts of the instrument during use with linear motion along or rotating motion about the instrument axis or the implantation direction, e.g. telescopic, along a guiding rod, screwing inside the instrument
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    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/46Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2002/4685Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor by means of vacuum
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    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2210/00Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2210/0004Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof bioabsorbable
    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2220/00Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2220/0025Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2230/00Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2230/0002Two-dimensional shapes, e.g. cross-sections
    • A61F2230/0017Angular shapes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2230/00Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2230/0063Three-dimensional shapes
    • A61F2230/0069Three-dimensional shapes cylindrical
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2230/00Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2230/0063Three-dimensional shapes
    • A61F2230/0071Three-dimensional shapes spherical
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    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2230/00Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2230/0063Three-dimensional shapes
    • A61F2230/0091Three-dimensional shapes helically-coiled or spirally-coiled, i.e. having a 2-D spiral cross-section
    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mechanischen Schutz eines Implantats oder Transplantats beim Einführen in einen und/oder Verbleiben in einem lebenden Körper, wobei die Vorrichtung vorzugsweise beim Knochenersatz zum Einsatz kommt.
Künstliche Implantate sind in der Chirurgie des Bewegungs­ apparates schon bekannt, sei es als Gelenkersatz, sei es als Knochenersatz oder als Verfahren zur Stabilisierung von Kno­ chen oder miteinander verbundenen Knochenabschnitten.
Solche Implantate werden entweder mit einem selbsthärtenden Kunststoff im Knochen verankert, oder direkt press-fit verankert, oder werden durch Vergrößerung der Oberfläche, durch Aushöhlung des massiven Körpers und Perforierung der meist metallenen Implantatoberfläche, mit dem Ziel, daß Kno­ chen einwächst, auch direkt im Knochen verankert. Die reinen Metalloberflächen zeigen aber den Nachteil, daß der Knochen an diesen Oberflächen nicht haftet. Dies wurde in der wis­ senschaftlichen Arbeit "Forschung und Fortbildung in der Chirurgie des Bewegungsapparates 3" (Draenert und Draenert, Art und Science, München, 1992 dargestellt. Durch Aufrau­ hung der Oberflächen mit Rauhigkeiten um 50-100 µm gelingt es zwar, die Übertragung der Deformationsenergie vom Implan­ tat auf den Knochen erheblich zu verbessern und die Umwand­ lung dieser Deformationsenergie in Relativbewegung zu ver­ ringern oder aufzuheben, jedoch konnte in dieser Studie klar dargestellt werden, daß es andere Oberflächen gibt, die weit günstiger mit dem Knochen interferieren. Dies sind Keramik­ oberflächen und unter diesen vor allem das Hydroxylapatit in seiner dichten Form und dichten Beschichtung, wie sie mit dem sogenannten "HIP-Verfahren" (Heiß-isostatisches Pressen) auf Implantaten erreicht werden kann. Die "HIP"-beschichteten Oberflächen - dies konnte in der Studie gezeigt werden - ließen ein tangentielles Haften des Knochens rund um das Implantat erkennen, wodurch Relativbewegungen im Interface zwischen Implantat und Knochen vollständig vermieden werden konnten.
Bisher war es nicht gelungen, beide Prinzipien zu vereini­ gen, weil die Beschichtung von Metalloberflächen bisher noch nicht befriedigend gelöst werden konnte; die Schwachstelle liegt am Übergang vom Metall zur Keramik. Auf der anderen Seite konnten alle massiven Implantate - dies konnte in Langzeitstudien, welche in der oben gekannten wissenschaft­ lichen Arbeit dargestellt werden, nachgewiesen werden - nicht zu einer dauerhaften Verankerung im Knochen führen. Es gelang dies nur mit sehr leichten und zarten Designs. Über­ raschenderweise war in diesen Ergebnissen die Steifigkeit des Implantates von geringer Bedeutung für das Langzeiter­ gebnis. Untersuchungen mit Hydroxylapatitgerüsten haben ge­ zeigt, daß Hydroxylapatitgerüste in der sogenannten "Posi­ tivstruktur" (als verbleibendes Inlet) oder "Negativstruk­ tur" (als herauslösbares Inlet), wie in der DE 44 03 509.8 dargestellt, die besten Einheilungsbedingungen bieten, als Schiene für den Kochen, aber auch aufgrund des Chemismus zum tangentiellen Haften der Knochenzellen und damit der Kno­ chenfasern am Implantat. In histologischen Studien (DEUKE, WIESE, DRAENERT, 1994) konnte gezeigt werden, daß solche Hydroxylapatitimplantate mit bestimmten Oberflächen und einer Makro- und Mikroporosität, wie sie beim sogenannten "Positiv" gegeben sind, vollständig von Knochen durchwachsen Werden. Das Problem dieser Werkstoffe lag jedoch in ihrer Biegefestigkeit. Druckfestigkeiten waren mit passablen Wer­ ten in Abhängigkeit von der Porosität dieser Werkstoffe, zu erreichen. Auch konnten diese Werkstoffe mittlerweile zu vernünftigen Preisen synthetisch hergestellt werden, zufrie­ denstellende Biegefestigkeiten jedoch waren mit diesen sprö­ den Materialien nicht realisierbar, was Probleme macht, wenn das Implantat im Knochen einer erhöhten Biegebeanspruchung ausgesetzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die ein Implantat oder Transplan­ tat mechanisch schützt und insbesondere seitlich einwirkende Kräfte wie Biege- oder Scherkräfte auffängt.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche ge­ löst.
Bei der Lösung geht die Erfindung von dem Grundgedanken aus, das Implantat oder Transplantat mit einem Mantel oder Man­ schette zu umgeben, der eine obere und untere offene oder geschlossene Seite aufweist. Vorzugsweise ist dieser Mantel zylindrisch.
Ein mechanischer Schutz für Implantate wird paßgenau um z. B. Keramiken als Implantat gefertigt, im einfachsten Falle in Form einer Zylindermanschette, deren E-Modul als Gesamtkon­ struktion dadurch einstellbar ist, daß sie entweder in ver­ schiedener Weise perforiert oder aber von vornherein aus einem entsprechenden Material gefertigt wird. In jedem Falle ist das Inlet eines solchen Implantates aus dem spröden Ke­ ramikmaterial, in der Positiv- oder auch Negativform oder eine Kombination von beidem, welches mit sehr hohen Druckfe­ stigkeiten gefertigt werden kann. Die Hülle jedoch, als me­ chanischer Schutz, welche die Biege- und die Scherkräfte des Implantates aufzunehmen hat, wird vorzugsweise aus einem Kunststoff, einem hochfesten keramischen Material oder aber auch, in erster Linie, aus Metallen und hier vorzugsweise aus Titan gefertigt. Der E-Modul kann einmal durch Einstel­ lung der Legierung beeinflußt werden, zum anderen aber durch die Gesamtkonstruktion, beispielsweise von perforierten, ge­ schlossenen oder offenen Zylindern, auch mit geschlitzten Zylindern in querer, in axialer oder auch in diagonaler oder in einer Kombination dieser Verlaufsrichtungen können E-Mo­ dule der Gesamtkonstruktion in verschiedenster Weise einge­ stellt werden. In jedem Fall ist es möglich, das spröde Inlet, welches aus einer Keramik aus Hydroxylapatit, aus Tricalciumphosphat oder aus einer Kombination von beiden be­ steht, dauerhaft gegen Biege- und Scherbeanspruchungen zu schützen. Die Druckbeanspruchungen dagegen sollen vom Inlet aufgenommen werden, weil nachgewiesen werden konnte, daß ein Durchwachsen der Implantate nur dort stattfindet, wo eine mechanische Beanspruchung gegeben ist. Da die mechanische Beanspruchung mit der mechanischen Widerstandskraft des Implantates identisch sein muß, können die Keramikimplantate optimal nur auf Druck beanspruchbar sein. Dadurch, daß die Keramiken an ihrer Oberfläche den Mantel bzw. den mechani­ schen Schutz überragen, werden Druckkräfte hier aufgenommen, während die Biegekräfte nach wie vor durch den Körper des Mantels des Verbundimplantates aufgenommen werden.
Dieser mechanische Schutz kann in idealer Weise auch tem­ porär verwandt werden, nämlich um reine Keramikimplantate in ihrer Positiv- und Negativstruktur mechanisch vor Biegekräf­ ten und Scherkräften zu schützen. Ein solcher Applikator für spröde Implantate ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Er besteht aus einer mechanischen Schutzhülse, einem Deckel und einem Stößel, da dieses Implantat bereits, nach der in der GMP-Norm geforderten Verpackung, einfach oder doppelt ver­ schweißt, an die Kliniken geliefert werden kann, auch ist er in dieser Applikatorform sterilisierbar. In einer besonderen Ausführungsform dieses Applikators kann in ein solch poröses Keramikimplantat, nach Abnahme des Deckels, durch Saugen durch den Stempel, Blut und Knochenmark in das Gerüstwerk das Implantates eingesaugt werden. Diese Hilfen für die spröden Implantate sind sehr einfach zu konstruieren und sehr effizient in der Wirkung auf das Implantat. In dieser Weise können Implantate hergestellt werden, die bislang auf­ grund der mangelnden Festigkeit nicht technisch für den kli­ nischen Einsatz herstellbar waren, beispielsweise Implantate zur Verbindung zweier Wirbelkörper miteinander, wie dies in dem Artikel "Hilfe für die Lendenwirbelsäule" (Zeitung "Die Welt" vom 21.01.94) dargestellt worden ist. Aber auch Femur­ schäfte und Pfannenkomponenten können in ähnlicher Weise konstruiert werden, indem Hohlschäfte bzw. Hohlimplantate oder rinnenförmige Implantate mit einem passenden Positiv- oder Negativkeramikimplantat verbunden werden und so zu einer dauerhaften knöchernen Verankerung des Implantates im Knochen führen. Insbesondere an der Wirbelsäule können Implantate auch temporär mit einem mechanischen Schutz ver­ sehen werden, indem, nach Durchwachsen des Implantates und der knöchernen Verbindung zweier Wirbelkörper, die Me­ tallmanschette um das Keramikimplantat wieder entfernt wird., Wenn in einem solchen Falle das Keramikimplantat aus hochporösem Tricalciumphosphat in seiner Negativstruktur be­ steht, kann dieses darüber hinaus resorbiert werden, so daß eine Restititio ad integrum in bezug auf den Knochen herge­ stellt wird. Die Entfernbarkeit der Manschette kann in ein­ facher Weise dadurch erfolgen, daß der Manschettenring in Form einer Jalousie mit Stiften oder einem Scharnier verbun­ den wird und dieses Scharnier geöffnet wird und die Me­ tallmanschette über eine Schlitzeröffnung wieder herausge­ zogen werden kann. Es ist aber auch möglich, den Mantel mit einem äußeren Schraubengewinde zu versehen bzw. spiralförmig auszubilden, so daß er nach Einwachsen des Implantates wie eine Knochenschraube durch Herausdrehen aus dem Knochen wie­ der entfernt werden kann, ohne daß die Knochenbrücke verlo­ ren geht.
Der Vorteil der Erfindung liegt in einem zuverlässigen Schutz eines Implantats gegen Bruch oder Abscheren und einer einfachen und kostengünstigen Montage.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Ausfüh­ rungsform,
Fig. 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsform gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform mit perforiertem Mantel,
Fig. 4 eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform mit Stößel,
Fig. 5 die Ausführungsform gemäß Fig. 4 in der Explosions­ darstellung,
Fig. 6 und 7 erfindungsgemäße Ausführungsformen mit fest mit dem Mantel verbundenen Deckeln,
Fig. 8 eine erfindungsgemäße Ausführungsform mit spiralför­ migem Mantel; und
Fig. 9 die erfindungsgemäße Ausführungsform gemäß Fig. 7 in einer Wirbelsäule.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein poröses, zylinderförmi­ ges Implantat 1, das von einem erfindungsgemäßen Mantel 2 umgeben ist. Der Mantel 2 ist zylindrisch mit oberen und unteren offenen Seiten 2a, 2b (in Fig. 1 ist nur die obere offene Seite 2a sichtbar). Vorzugsweise besteht das Implan­ tat 1 aus einem Werkstoff, wie er in der deutschen Patentan­ meldung DE 44 03 509.8 beschrieben wird. Der Werkstoff be­ steht vorzugsweise aus miteinander verbundenen kleinen Ku­ geln von z. B. Tricalciumphosphat oder Hydroxylapatit, wobei Knochen an diese Keramik anwächst und in das Hohlraumsystem des porösen Implantats einwächst, wenn das Implantat in einen Knochen eingeführt wird, und ein weiteres Einwachsen des Knochens wird durch die osteokonduktive Wirkung der Ke­ ramik ebenfalls begünstigt. Der Nachteil der Sprödigkeit von keramischen Implantaten wird durch die Umhüllung mit dem zy­ lindrischen Mantel 2 aufgehoben. Dieser Mantel 2 kann aus Metall, Kunststoff, einem Verbundwerkstoff oder einem resor­ bierbaren Material bestehen. Er läßt sich aber auch durch Wirken oder Weben von Kohle-, Glas- oder Textilfasern her­ stellen.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Aus­ führungsform gemäß Fig. 1, wobei der Mantel zur Hälfte auf­ geschnitten ist. Es ist zu erkennen, daß das Implantat 1 den Mantel 2 an den oberen und unteren offenen Seiten 2a bzw. 2b überragt. Auf diese Weise wird ein besserer Kontakt mit der einzuwachsenden Knochenmasse, wobei auf das Implan­ tat ein Druck einwirken kann, erreicht. Der Mantel weist eine nach außen konkav gewölbte Struktur auf, wodurch seine Festigkeit erhöht wird.
Fig. 3 zeigt die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Aus­ führungsform mit Perforationen des Mantels 2, die als runde Fenster 3 ausgebildet sind. Die linke aufgeschnittene Man­ telseite zeigt, daß die Fenster 3 einen Kontakt zwischen einer außen anliegenden Knochenmasse und dem Implantat er­ möglichen. Wenn das Implantat z. B. als Wirbelkörperersatz verwendet wird, kommt es durch die Perforation hindurch zum Einwachsen des Knochens. Außerdem läßt sich durch die Größe, Zahl und Anordnung der Fenster die Steifigkeit des Implan­ tats einstellen. Eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der Steifigkeit sind einschraubbare Fensterfüllungen. Der Durch­ messer der runden Fenster 3 liegt im Bereich von 0,8 bis 15 mm. Bevorzugt liegt der Durchmesser im Bereich von 1 bis 2,5 mm.
Eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der Steifigkeit des Implantats sind äußere Versteifungen am Mantel 2. Diese kön­ nen Quer-, Längs- oder Diagonalversteifungen bzw. auch Kom­ binationen von ihnen sein.
Um den Kontakt zwischen dem Implantat bzw. dem Transplantat und z. B. dem Knochen nach dem Einführen des Implantats zu verbessern, kann ein angepaßter Stößel vorgesehen sein, der das Implantat aus dem Mantel 2 völlig oder teilweise in den Körper drückt.
Fig. 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform, wobei das Implantat 1 durch einen Stößel 5 aus dem Mantel 2 herausdrückbar ist. Verschlossen mit einem Deckel 4, dient die Anordnung aus Implantat, Mantel und Stößel gleichzeitig zum sterilen Transport des Implantats. Beim Einführen des Implantats 1 vorzugsweise in einen Knochen drückt der Stößel 5 das Implantat 1 vollständig in eine dafür vorgesehene Höh­ lung im Knochen.
Fig. 5 zeigt eine Explosionsdarstellung der erfindungsge­ mäßen Ausführungsform von Fig. 4. Das Implantat 1 muß in dem Mantel 2 gleitbar angeordnet sein. Daher muß in dieser Aus­ führungsform eine Differenz zwischen dem Außenumfang des Implantats und dem Innenumfang des Mantels von ungefähr 0,02 mm berücksichtigt werden. Vorzugsweise sind an dem Stößel Führungsrippen 5a vorgesehen, um den Stößel beim Heraus­ drücken des Implantats 1 zu führen und so eine ungleich­ mäßige Belastung des Implantats, die zum Bruch führen könnte, zu vermeiden.
Desweiteren kann der Stößel oder Deckel mindestens eine Ka­ nüle 6 aufweisen, an die Vakuum angelegt werden kann, so daß Knochenmark in das Implantat eingesaugt werden kann.
Im Unterschied zur Führung des Implantats 1 in einem Mantel 2 mit Stößel 5 (Applikator) mit Toleranzen wird das Implan­ tat in einen Knochen schlüssig eingeführt.
Der Mantel der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht vor­ zugsweise aus Titan, wenn er im Körper verbleibt. Wenn der Mantel Bestandteil eines Applikators ist, wird er vorzugs­ weise aus Kunststoff hergestellt. Die erfindungsgemäße Vor­ richtung ermöglicht es, spröde Materialien, wie z. B. Kera­ mik, die besonders gut knochenverträglich sein, zum Einsatz zu bringen, ohne Bruch bzw. Abscheren befürchten zu müssen.
Die Fig. 6 und 7 zeigen erfindungsgemäße Ausführungsfor­ men, bei denen die Deckel fest mit dem Mantel verbunden sind. Bei diesen Ausführungsformen umgibt der Mantel 2 das Implantat 1 nur teilweise und ist vorzugsweise stegförmig ausgebildet, und das Implantat, z. B. aus Keramik, paßgenau in den Mantel eingesetzt und zusammen implantiert
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Mantel 2 spi­ ralförmig ausgebildet ist. Eine solche Ausführungsform er­ laubt es, den Mantel 2 nach dem Einführen des Implantats wieder zu entfernen, indem er wie eine Knochenschraube nach­ träglich aus dem Knochen herausgeschraubt werden kann, näm­ lich dann, wenn die Keramik knöchern durchwachsen ist.
Eine bevorzugte Verwendung des erfindungsgemäßen ummantelten Implantats in einer Halswirbelsäure wird in Fig. 9 dar­ gestellt. Dabei ist das Implantat 1 mit einem Mantel 2 mit fest verbundenen Deckeln umgeben. Durch Einwachsen von Kno­ chenmasse aus beiden benachbarten Wirbeln werden diese fest miteinander verbunden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kommt vorzugsweise in der Knochenchirurgie zum Einsatz.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Hu­ manmedizin. Die Erfindung kann aber auch in der Tiermedizin angewendet werden.

Claims (27)

1. Vorrichtung zum mechanischen Schutz eines Implantats (1) oder Transplantats bei seinem Einführen in einen und/oder Verbleiben in einem lebenden Körper, vorzugs­ weise Knochen, gekennzeichnet durch einen Mantel (2), der das Implantat (1) zumindest teilweise umgibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Einschrauben des Implantats (1) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Gewindemittel zum Einschrauben vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Mantel (2) ein Zylinder ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Implantat (1) den Mantel (2) an einem oder beiden offenen Enden (2a, 2b) überragt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (2) an einem oder beiden Enden (2a, 2b) mit einem Deckel (4) verschlossen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stößel (5) vorgesehen ist, mit dem das Implantat (1) aus dem Mantel (2) völlig oder teilweise in den Körper drückbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stößel (5) oder der Deckel (4) mindestens eine Kanüle (6) aufweist, so daß durch Anlegen eines Va­ kuums vorzugsweise Knochenmark in das Implantat (1) ge­ saugt werden kann.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (2) perforiert ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen runde Fenster (3) sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl und Anordnung der Fenster (3) variiert und dadurch die Steifigkeit des Implantats (1) eingestellt wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fenster (3) einen Durchmesser von 0,8 bis 15 mm aufweisen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fenster (3) bevorzugt einen Durchmeser von 1 bis 2,5 mm aufweisen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fenster (3) einschraubbare Fen­ sterfüllungen aufweisen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (2) Versteifungen auf­ weist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungen Quer-, Längs- oder Diagonalver­ steifungen oder Kombinationen von ihnen sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungen äußere Streben sind, die am Mantel (2) kreisförmig, längs, schräg oder in ihrer Kombination angeordnet sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckel fest mit dem Mantel (2) verbunden sind, der Mantel (2) das Implantat (1) nur teilweise umgibt und das Implantat (1) aus Keramik besteht, die im Mantel (2) gesintert wird.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (2) nach dem Einführen des Implantats (1) aus dem Körper entfernbar ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (2) aus einem Knochen herausschraubbar ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (2) demontierbar ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (2) in Form einer Jalousie mit Stiften oder mit einem Scharnier verbunden ist und beim Entfer­ nen aus dem Körper über die Stifte oder nach Öffnen des Scharniers durch eine Schlitzöffnung aus dem Körper her­ ausziehbar ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (2) aus Metall, Kunst­ stoff, einem Verbundwerkstoff oder einem resorbierbaren Material besteht.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aus einem Verbundwerkstoff Metall, oder Kunststoff, Kugelverbundmetall, oder -kunststoff, Spon­ giosametall oder -kunststoff mit Keramik besteht.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeich­ net, daß im Verbundwerkstoff ein Wirkstoff enthalten ist, der schnell und/oder protrahiert freigesetzt wird.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff ein Antibiotikum, Zytostatikum oder Gewebshormon z. B. Wachstumsfaktor ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (2) aus Kohle-, Glas- oder Textilfasern durch Wirken oder Weben hergestellt ist.
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