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 KörperInfo
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- A61F—FILTERS 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
- A61F2/00—Filters 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
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
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- A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
- A61F2002/30316—The 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
- A61F2002/30535—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
- A61F2002/30593—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for hollow
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- A61F2002/30667—Features concerning an interaction with the environment or a particular use of the prosthesis
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- A61F2002/30667—Features concerning an interaction with the environment or a particular use of the prosthesis
- A61F2002/30718—Means for protecting prosthetic parts, e.g. during operation
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- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
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- A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
- A61F2/30771—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
- A61F2002/30772—Apertures or holes, e.g. of circular cross section
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- A61F2/30771—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
- A61F2002/3085—Special 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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- A61F2/30771—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
- A61F2002/30878—Special 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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- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
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- A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
- A61F2/30771—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
- A61F2002/30878—Special 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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- A61F2/30942—Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, CT or NMR scans, finite-element analysis or CAD-CAM techniques
- A61F2002/30957—Designing 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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- A61F2/46—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
- A61F2/4603—Special 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
- A61F2002/4619—Special 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
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- A61F2/46—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
- A61F2/4603—Special 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
- A61F2002/4625—Special 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
- A61F2002/4627—Special 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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- A61F2/00—Filters 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
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/46—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
- A61F2002/4685—Special 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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- A61F—FILTERS 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
- A61F2210/00—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2210/0004—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof bioabsorbable
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS 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
- A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS 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
- A61F2230/00—Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2230/0002—Two-dimensional shapes, e.g. cross-sections
- A61F2230/0017—Angular shapes
-
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- A61F—FILTERS 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
- A61F2230/00—Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2230/0063—Three-dimensional shapes
- A61F2230/0069—Three-dimensional shapes cylindrical
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- A61F—FILTERS 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
- A61F2230/00—Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2230/0063—Three-dimensional shapes
- A61F2230/0071—Three-dimensional shapes spherical
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- A61F2230/00—Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2230/0063—Three-dimensional shapes
- A61F2230/0091—Three-dimensional shapes helically-coiled or spirally-coiled, i.e. having a 2-D spiral cross-section
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS 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
- A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2250/0014—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof having different values of a given property or geometrical feature, e.g. mechanical property or material property, at different locations within the same prosthesis
- A61F2250/0018—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof having different values of a given property or geometrical feature, e.g. mechanical property or material property, at different locations within the same prosthesis differing in elasticity, stiffness or compressibility
-
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS 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
- A61F2310/00—Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
- A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
- A61F2310/00011—Metals or alloys
- A61F2310/00023—Titanium or titanium-based alloys, e.g. Ti-Ni alloys
-
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- A61F2310/00—Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
- A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
- A61F2310/00179—Ceramics or ceramic-like structures
- A61F2310/00293—Ceramics or ceramic-like structures containing a phosphorus-containing compound, e.g. apatite
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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.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4409836A DE4409836A1 (de) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | Vorrichtung zum mechanischen Schutz eines Implantats oder Transplantats beim Einführen in einen und/oder Verbleiben in einem lebenden Körper |
PCT/EP1995/001058 WO1995025483A1 (de) | 1994-03-22 | 1995-03-21 | Implantat mit mechanischer schutzvorrichtung und dessen verwendung |
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DE4409836A DE4409836A1 (de) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | Vorrichtung zum mechanischen Schutz eines Implantats oder Transplantats beim Einführen in einen und/oder Verbleiben in einem lebenden Körper |
Publications (1)
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DE4409836A1 true DE4409836A1 (de) | 1995-09-28 |
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ID=6513501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4409836A Withdrawn DE4409836A1 (de) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | Vorrichtung zum mechanischen Schutz eines Implantats oder Transplantats beim Einführen in einen und/oder Verbleiben in einem lebenden Körper |
Country Status (2)
Country | Link |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |