DE69507333T2

DE69507333T2 - Vorrichtung zum verschieben zweier körper zueinander

Info

Publication number: DE69507333T2
Application number: DE69507333T
Authority: DE
Inventors: Soubeiran
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-11-16
Filing date: 1995-11-08
Publication date: 1999-09-02
Anticipated expiration: 2015-11-09
Also published as: ES2128109T3; EP0792419B1; RU2161274C2; AU4179296A; CN1162349A; PL320060A1; WO1996015377A1; EP0792419A1; US5720746A; DE69507333D1; BR9509689A; JPH10508524A; CN1045531C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Verschieben zweier Körper zueinander, die besonders vorteilhaft bei der Verwirklichung von Prothesen, die in den menschlichen Körper oder dergleichen einsetzbar sind, Anwendung finden.
In zahlreichen Anwendungen ist es erforderlich, zwei Körper zueinander zu verschieben, wobei die Verschiebung gesteuert wird. Wenn zwei Körper frei oder an geräumigen und leicht zugänglichen Orten liegen, ist es relativ einfach, eine solche Verschiebung und deren Steuerung zu erzielen, jedoch gilt dies nicht mehr, wenn die zwei Körper nicht direkt zugänglich sind. Dies ist z. B. der Fall bei zwei Abschnitten einer einem Kind eingesetzten Prothese, die zueinander verschoben werden sollen, um ein Wachstum zu ermöglichen, oder bei zwei Abschnitten einer Vorrichtung, die dazu bestimmt sind, eine Verformung des menschlichen Körpers zu korrigieren, indem an ihn eine Last angelegt wird, die einfach durch Verschieben der zwei Abschnitte der Vorrichtung neu bestimmt werden kann.
Es ist bereits eine Vorrichtung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben ist, bekannt, die die Verschiebung zweier, eines ersten und eines zweiten, Körper zueinander ermöglicht. Eine solche Vorrichtung ist z. B. in der EP-A-0 333 687 beschrieben. Diese Vorrichtung enthält zwei, ein erstes und ein zweites, Teile, erste Mittel zum Verbinden des ersten Teils mit dem ersten Körper, zweite Mittel zum Verbinden des zweiten Teils mit dem zweiten Körper, Mittel zum Montieren der zwei, des ersten und des zweiten, Teile unter gegenseitigem Verschieben, Mittel zum Anlegen einer Kraft zwischen den beiden Teilen, wobei das erste Teil aus einem ersten Material ist, das geeignet ist, von einem festen, nicht deformierbaren ersten Zustand in einen deformierbaren, wenigstens pastigen zweiten Zustand und umgekehrt überzugehen, während das zweite aus einem im wesentlichen nicht deformierbaren zweiten Material ist, wobei ein Klappenelement zwei durch die zwei Teile definierten Volumina trennt, wobei dieses Element mit einem der zwei Teile fest verbunden und mit dem anderen Teil zusammenwirkend montiert ist, derart, daß, wenn die gesamte Vorrichtung unter Temperatur gesetzt wird, das erste Material schmilzt und von einem Volumen in das andere fließt, um unter Wirkung einer Feder die Verschiebung des ersten Teils zum anderen hin zu ermöglichen.
Eine solche als Ganzes unter Temperatur gesetzte Vorrichtung ermöglicht keine Steuerung der Verschiebung der zwei Körper zueinander. Auch wird sie nur als sogenannte "Alles oder nichts"-Klappe verwendet, um z. B. eine Kühlflüssigkeit in Kraftfahrzeugmotoren zum Zirkulieren zu bringen.
Die vorliegende Erfindung hat somit die Aufgabe, eine Vorrichtung zu verwirklichen, die das Verschieben zweier Körper zueinander ermöglicht und einen Aufbau besitzt, der selbst unter schwierigen Zugänglichkeits-, Umgebungs- und Raumbedarfsbedingungen ohne weiteres eingesetzt werden kann und aufgrund dessen besonders vorteilhaft in der Verwirklichung von Prothesen oder implantierbaren Vorrichtungen Anwendung findet.
Genauer hat die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Verschieben zweier, eines ersten und eines zweiten, Körper zueinander zum Gegenstand, umfassend:
- zwei, ein erstes und ein zweites, Teile
- erste Mittel zum Verbinden des ersten Teils mit dem ersten Körper,
- zweite Mittel zum Verbinden des zweiten Teils mit dem zweiten Körper,
- Mittel zum Anlegen einer Kraft zwischen den beiden Teilen,
- einen vorspringenden Abschnitt, der mit einem der Teile fest verbunden ist,
- eine Ausnehmung, die in dem anderen Teil realisiert ist,
- wobei das Teil, in dem die Ausnehmung realisiert ist, aus einem ersten Material ist, das geeignet ist, von einem festen, nicht deformierbaren Zustand in einen deformierbaren pastigen Zustand und umgekehrt überzugehen, wobei der undeformierbare feste Zustand ein Zustand ist, in dem der vorspringende Abschnitt unter Wirkung der Kraft das erste Material nicht deformieren kann, und der deformierbare pastige Zustand ein Zustand ist, in dem der vorspringende Abschnitt unter der Wirkung der Kraft in das erste Material derart eindringen kann, daß das erste Material um den vorspringenden Abschnitt fließen kann, während das Teil, das den vorspringenden Abschnitt trägt, aus einem zweiten, im wesentlichen nicht deformierbaren Material ist,
- daß die Ausnehmung eine komplementäre Form zu wenigstens einem Teil des vorspringenden Abschnitts aufweist, daß das erste und zweite Teil derart verschiebbar angeordnet sind, daß der vorspringende Abschnitt in die Ausnehmung eintaucht, und daß die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie zudem
- Mittel zum Steuern des Übergangs des Abschnitts des ersten, die Ausnehmung umgebenden Materials vom ersten Zustand in den zweiten und umgekehrt aufweist.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Verlauf der folgenden Beschreibung deutlich, die mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen als veranschaulichendes, jedoch keineswegs einschränkendes Beispiel gegeben wird, worin:
Fig. 1 und 2 schematisch eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verschieben zweier, eines ersten und eines zweiten, Körper zueinander zeigen, jeweils in zwei verschiedenen Zuständen hinsichtlich ihrer Funktionsweise,
Fig. 3 in einer schematischen Schnittansicht eine Ausführung eines prothetischen Segments zeigt, das dazu vorgesehen ist, z. B. den oberen Abschnitt des Schienbeins eines Kindes zu ersetzen, und die erfindungsgemäße Vorrichtung anwendet,
Fig. 4 in einer schematischen Schnittansicht eine Ausführung eine Stange variabler Länge zur chirurgischen Korrektur der Wirbelsäule zeigt, die die erfindungsgemäße Vorrichtung anwendet,
Fig. 5 und 6 zwei schematische Längsschnitte der Ausführung eines Knochennagels zeigen, der zur Verlängerung eines langen Knochens wie etwa des Oberschenkelknochens verwendet wird und die erfindungsgemäße Vorrichtung anwendet, wobei der in Fig. 6 gezeigte Schnitt sich auf VI-VI in Fig. 5 bezieht und der in Fig. 5 gezeigte Schnitt sich auf V-V in Fig. 6 bezieht.
Die sechs oben definierten und der vorliegenden Beschreibung beigefügten Abbildungen zeigen verschiedene Ausführungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Jedoch bezeichnen zum Zweck des leichteren Verständnisses dieser Beschreibung die gleichen Bezugszeichen die gleichen Elemente, unabhängig von der Figur, in der sie auftreten, und unabhängig von der Darstellungsform der Elemente.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine schematische Darstellung einer Ausführung einer Vorrichtung zum Verschieben zweier, eines ersten 1 und eines zweiten 2, Körper zueinander, Diese Vorrichtung enthält zwei, ein erstes 11 und ein zweites 12, Teile, erste Mittel 16 zum Verbinden des ersten Teils 11 mit dem ersten Körper 1 und zweite Mittel 17 zum Verbinden des zweiten Teils 12 mit dem Körper 2. Selbstverständlich können die Mittel zum Verbinden eines Teils 11, 12 mit einem Körper 1, 2 von jeder Art sein, und es wird kein Problem für den Fachmann sein, diese Mittel, abhängig vor allem von der Eigenschaft der Materialien, aus denen der Körper besteht, der Eigenschaft der Materialien, die für die Verwirklichung der Teile, der Funktionalität der Elemente, die die Vorrichtung der Anwendung der Vorrichtung bilden, usw., einzusetzen. Ausführungsbeispiele dieser Mittel 16 und 17 sind weiter unten im Zuge der Beschreibung bestimmter Anwendungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben und/oder erwähnt.
Mittel 15 sind vorgesehen, um eine Kraft zwischen die zwei Teile 11 und 12 anzulegen. Diese Kraft kann direkt zwischen diese zwei Teile oder indirekt, wie z. B. in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, über den zweiten Körper 2 angelegt werden. Diese Mittel zum Anlegen einer Kraft zwischen die zwei Teile 11 und 12 können ebenfalls von jeder Art sein. Sie können Zug- oder Schubmittel, elastisch oder dergleichen sein und verschiedene Formen besitzen. Ausführungsbeispiele dieser Mittel 15 sind weiter unten angegeben.
Ein vorspringender Abschnitt 14, der fest mit einem der beiden Teile, dem Teil 11 in den gezeigten Ausführungen, verbunden ist, taucht in eine Ausnehmung 13 ein, die in dem anderen Teil 12 verwirklicht ist und zu wenigstens einem Teil des vorspringenden Abschnitts 14 komplementär ist. Die zwei Teile 11, 12 sind derart zueinander montiert, daß sie sich verschieben lassen, wie weiter unten beschrieben ist, und zwar so, daß der vorspringende Abschnitt 14 ständig in die in dem zweiten Teil 12 vorgesehene Ausnehmung taucht.
Um die relative Verschiebung der zwei Teile 11, 12 zu erleichtern und zu gewährleisten, enthält die Vorrichtung zudem Mittel zum Führen der zwei Teile bei ihrer Verschiebung. Diese Führungsmittel sind schematisch als 22 gezeigt, und zwei Beispiele für ihre Verwirklichung sind weiter unten angegeben.
Das Teil 12, in dem die Ausnehmung 13 verwirklicht ist, ist aus einem ersten Material, das geeignet ist, von einem festen, nicht deformierbaren ersten Zustand in einen deformierbaren, pastigen zweiten Zustand und umgekehrt überzugehen. Dieser nicht deformierbare feste Zustand ist ein Zustand, in dem der vorspringende Abschnitt 14 das Material unter der Wirkung der Kraft, die an diesen vorspringenden Abschnitt angelegt wird, nicht deformieren kann, während der deformierbare pastige Zustand ein Zustand ist, in dem der vorspringende Abschnitt 14 sich unter Wirkung derselben Kraft verschieben oder in das Material eindringen kann, derart, daß das Material um diesen vorspringenden Abschnitt 14 fließen kann. Das Teil 11, mit dem das vorspringende Teil 14 fest verbunden ist, ist dagegen aus einem im wesentlichen deformierbaren zweiten Material.
In der zugrundeliegenden französischen Beschreibung wird manchmal der Begriff "couler" anstelle von "fluer" verwendet, jedoch decken diese beiden Begriffe selbstverständlich dieselbe Funktion hinsichtlich des Ergebnisses ab.
Der Übergang des ersten Materials aus dem ersten Zustand in den zweiten kann durch verschiedene Mittel erreicht werden. Unter diesen Mitteln wird eines der vorteilhaftesten dadurch gebildet, daß das erste Material geeignet ist, unter der Wirkung einer kontrollierten Kalorienabsorption zu erweichen.
Die Vorrichtung enthält ferner Mittel zum Steuern des Übergangs des ersten Materials aus einem Zustand in den zweiten und umgekehrt. Diese Steuermittel sind als 18 in den Fig. 1 und 2 gezeigt und ermöglichen das Steuern des Übergangs aus dem ersten Zustand in den zweiten und umgekehrt wenigstens des Abschnitts 19 des ersten Materials, das die Wandung der Ausnehmung 13 definiert, die sich unter der Wirkung der Kraft in Verschiebungsrichtung des Teils, das mit dem vorspringenden Abschnitt fest verbunden ist, vor dem vorspringenden Abschnitt 14 befindet.
Die oben beschriebene Vorrichtung funktioniert auf folgende Weise:
Zunächst wird angenommen, daß sich die Vorrichtung anfänglich in einem in Fig. 1 gezeigten Zustand befindet. Das erste Material ist in dem oben definierten festen ersten Zustand. In diesem Fall ist der vorspringende Abschnitt 14 im Anschlag gegen die starre Wandung der Ausnehmung 13 sowohl nach vorn als auch nach hinten blockiert. Die zwei Körper 1 und 2 befinden sich in einem gegebenen Abstand zueinander.
Wenn die zwei Körper 1, 2 auseinandergeschoben werden sollen, wird durch die Mittel 18 für eine bestimmte Zeitdauer die Zustandsänderung (vom ersten Zustand in den zweiten) wenigstens des Abschnitts 19 des ersten oben definierten Materials gesteuert. Da das erste Material relativ weich ist, wird der vorspringende Abschnitt 14 durch die feste Wandung der Ausnehmung 13 nicht zurückgehalten. Unter der Wirkung der durch die Mittel 15 ausgeübten Kraft, von der in dem gezeigten Beispiel angenommen wird, daß sie eine z. B. durch eine Feder ausgeübte Schubkraft ist, schieben sich die zwei Teile 11, 12 auseinander, wobei sie die zwei Körper 1, 2 in ihrer Bewegung mitziehen.
Aufgrund der relativen Verschiebung des Teils 11 in bezug auf das Teil 12 fließt der Abschnitt 19 des ersten Materials um den vorspringenden Abschnitt 14 und füllt, in Verschiebungsrichtung des Teils 11 gesehen, hinter diesem vorspringenden Abschnitt den durch die Verschiebung des Teils 11 in dem Teil 12 hinterlassenen Leerraum auf.
Wenn sich die zwei Teile 11 und 12 und folglich die zwei Körper 1 und 2 um einen bestimmten Abstand voneinander entfernt haben, wird das Erweichen des ersten Materials, z. B. durch Steuern der Mittel 18, gestoppt. Das erste Material kehrt in seinen festen, nicht deformierbaren ersten Zustand zurück, was die Translation des vorspringenden Abschnitts 14 gegen den Abschnitt vor der Wandung der Ausnehmung 13 blockiert, die gewissermaßen aus ihrer ursprünglichen, in Fig. 2 in unterbrochenen Linien gezeigten Position 20 in eine zweite Position 21 "versetzt" wird. Da jedoch zusätzlich das gesamte Material des Teils 12, das den in diesen getauchten vorspringenden Abschnitt umgibt, in seinen festen Zustand zurückgekehrt ist, ist die relative Position der zwei Teile 11 und 12 fixiert. Die zwei Teile können sich weder aufeinander zu noch voneinander weg bewegen.
Durch Steuern der Mittel 18 z. B. in sequentieller Weise kann der Übergang aus dem ersten Zustand in den zweiten wenigstens eines Abschnitts 19 des ersten Materials, aus dem das Teil 12 gebildet ist, gesteuert werden. Es ist somit möglich, das progressive Entfernen der zwei Körper 1 und 2 voneinander zu erzielen und dieses Entfernen zu steuern.
Selbstverständlich kann auf dieselbe Weise das Annähern zweier Körper gesteuert werden. In diesem Fall ist die zwischen den zwei Teilen 11 und 12 ausgeübte Kraft eine Zugkraft statt einer Schubkraft wie in dem obenbeschriebenen Beispiel.
Der Aufbau der obenbeschriebenen Vorrichtung ist interessant und ermöglicht, daß diese Vorrichtung in sehr vorteilhaften Anwendungen verwendbar ist, insbesondere bei der Realisierung medizinischer Prothesen, die in den menschlichen Körper eingesetzt werden können. Drei Beispiele solcher Realisierungen sind im folgenden angegeben.
Das erste Beispiel, das in Fig. 3 gezeigt ist, bezieht sich auf ein prothetisches Segment für die operative Entfernung eines langen Knochens, z. B. bei einem Kind. Dieses prothetische Segment enthält sämtliche, oben mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 definierten Elemente. In dieser Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die zwei Körper 1 und 2 z. B. aus den Enden 30 und 31 zweier zylindrischer Rohre 32 und 33 gebildet, wobei das Rohr 32 das Teil 11 bildet, auf dem der oben definierte vorspringende Abschnitt 14 ausgebildet ist, das Ende 30 z. B. das Mittel zum Verbinden des prothetischen Segments mit dem Restknochen ist und das Ende 31 das Mittel zum Anlenken dieses Segments an ein anderes prothetisches Teil ist, um z. B. ein Gelenk zu bilden. Was das Teil 12 betrifft, so ist dieses durch ein weiteres Rohr 34 gebildet, das einen hohlen Aufnahmeraum 35 umfaßt, in den das Rohr 32 auf die Art einer Zylinder-Kolben-Kombination gesteckt ist, die die oben definierten Führungsmittel 22 der Verschiebung des Rohrs 32 in bezug auf das Rohr 34 bildet.
Die Feder 15 ist in dem hohlen Aufnahmeraum 35 angeordnet und übt eine Schubkraft zwischen dem Rohrboden 34 und dem Rohrboden 32 aus.
Der vorspringende Abschnitt 14 weist die Form eines Rings auf, der das Rohr 52 auf seiner Außenseite umgibt und in eine komplementäre ringförmige Ausnehmung 13 taucht, die in der Innenwand des Rohrs 34 ausgebildet ist. Das Rohr 34 ist vorteilhaft aus zwei Halbschalen verwirklicht, um seine Montage um das Rohr 32 zu ermöglichen.
Dieses Rohr 34 ist aus einem Material verwirklicht, das der Organismus gut verträgt, das thermisch und elektrisch isoliert, das nicht magnetisch ist, das mechanisch, vor allem gegen Druck ausreichend resistent ist, das erweicht werden kann durch Erwärmen auf eine Temperatur, die unter der Temperatur liegt, der die Materialien, aus denen die anderen Bauelemente der Prothese verwirklicht sind, unterworfen sein können, und das mit dem Abkühlen, nachdem es durch Erwärmen erweicht worden war, wieder Eigenschaften annimmt, die fast seinen ursprünglichen Eigenschaften entsprechen, wenn nicht gar diesen gleich sind. Dieses Material besteht z. B. aus Polyethylen.
Was das Rohr 32 und seinen vorspringenden Abschnitt 14 betrifft, so sind diese z. B. als ein einziges Teil aus einem thermisch und elektrisch isolierenden, nicht magnetischen, ausreichend mechanisch resistenten und für den Organismus gut verträglichen Material, wie etwa Zirkonerde- Keramik, verwirklicht, wobei das Rohr 33 ebenfalls aus Zirkonerde-Keramik verwirklicht sein kann.
In diesem Fall sind die Mittel 18 zum Steuern des Übergangs wenigstens des Abschnitts 19 des ersten, die Ausnehmung 13 umgebenden Materials aus dem ersten Zustand in den zweiten und umgekehrt vorteilhaft durch eine leitende Schicht 36 gebildet, die auf dem vorspringenden Abschnitt 14 angeordnet ist, um eine geschlossene elektrische Schleife zu bilden. Diese Schicht wird z. B. durch Aufspritzen mit dem Plasmabrenner auf den vorspringenden Abschnitt 14 erhalten, der mit dem oben definierten Abschnitt 19 des ersten Materials in Kontakt ist, mit einer Schicht aus Material, das leitet und für den Organismus gut verträglich ist, etwa Gold oder Titan. Wie weiter unten genauer erläutert ist, ist diese geschlossene Schleife geeignet, mit einem Magnetfeldgenerator zusammenzuarbeiten, um in dieser Schleife einen elektrischen Strom zu induzieren. Auf bekannte Weise erwärmt dieser Induktionsstrom durch den Joule-Effekt die leitende Schicht 36, die ihrerseits den oben definierten Materialabschnitt 19 durch Leitung erwärmt und zu dessen Erweichen führt.
Die Feder 15 ist z. B. durch ein System gebildet, das geeignet ist, mechanische Energie zu speichern und abzugeben, wie etwa eine Druckfeder, die aus einem resistenten und durch den Organismus gut verträglichen Material wie etwa "PHYNOX" (eingetragenes Warenzeichen) verwirklicht ist, oder auch zwei gegenläufige Federn oder dergleichen.
Auf vorteilhafte Weise ist der hohle Aufnahmeraum 35 z. B. über eine als 37 gezeigte Öffnung mit der Umgebung verbunden, damit die Blutgase die Volumenänderungen des hohlen Aufnahmeraums 35 kompensieren können.
Ferner wird vorzugsweise die Verschiebung des Rohrs 32 in dem Rohr 34 linear geführt, z. B. mit Hilfe eines mit einem der beiden Rohre verbundenen Stifts, dessen Ende in eine in dem anderen Rohr vorgesehene Einkerbung taucht. Der Stift und die Einkerbung sind in Fig. 3 durch durchbrochene Linien dargestellt.
Die Implantation einer solchen Prothese ist Fachleuten bekannt und wird deshalb hier nicht beschrieben.
Mit der Ausführung des prothetischen Segments, wie es oben beschrieben worden ist, können die geometrischen Modifikationen des Segments in Abhängigkeit von dem gesunden, symmetrischen Knochenwachstum von außerhalb des Organismus, in den es implantiert worden ist, gesteuert werden.
Wenn die Länge des prothetischen Segments, das z. B. den oberen Teil des Schienbeins eines Kindes ersetzt, wie oben mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben worden ist, modifiziert werden soll, reicht es aus, den Teil des Beins, das dieses Segment enthält, in ein Magnetfeld zu legen, das vorzugsweise senkrecht zur geschlossenen elektrischen Schleife, die durch die leitende Schicht 36 gebildet ist, ausgerichtet, ausreichend intensiv und schnell veränderlich ist, um in der Schicht aus leitendem Material, das die geschlossene Schleife bildet, einen elektrischen Strom und folglich ausreichende Verluste durch den Joule-Effekt zu induzieren, um durch Erwärmung durch Leitung das Erweichen des Abschnitts 19 aus dem ersten Material zu bewirken, das ringförmig den vorspringenden Abschnitt 14 umgibt, ohne jedoch zur Zersetzung dieses Materials durch Wärme zu führen. Das Rohr 34 bildet somit für den vorspringenden Abschnitt 14 keine feste Auflage mehr. Das erweichte Volumen 19 fließt um den vorspringenden Abschnitt 14, von den Zonen höheren Drucks zu den Zonen niedrigeren Drucks, mehr oder weniger schnell je nach Viskosität des erweichten Materialvolumens 19 und Größe der durch die Feder 15 erzeugten Kräfte, deren Eigenschaften so bestimmt worden sind, daß diese Kräfte groß genug in bezug auf die entgegengesetzten Widerstände aufgrund der Verschiebung des vorspringenden Abschnitts 14 in dem Abschnitt 19 aus dem ersten Material sind.
Das hervorgerufene Fließen kommt durch eine Verschiebung des inneren Rohrs 32 in bezug auf das Rohr 34 in der entgegengesetzten Fließrichtung des erweichten Volumens um den vorspringenden Abschnitt 14 herum zum Ausdruck. Das innere Rohr 32 bleibt während seiner Verschiebung durch das nicht erweichte Volumen des Rohrs 34 oder durch das Ende des Stifts, der sich in der entsprechenden Einkerbung abstützt, geführt. Da die Dauer und die Intensität der Erwärmung gesteuert werden, bleibt das erweichte Volumen 19 jederzeit zwischen nicht erweichten Abschnitten eingeschlossen, was die Rohrgeometrie des Rohrs 34 aufrechterhält.
Wenn der Abschnitt 19 des Materials des Rohrs 34 wieder erkaltet ist, erhält das Polyethylen wieder seine nicht deformierbare feste Konsistenz und das Schienbeinsegment ist erneut in der Lage, seine mechanische Funktion zu erfüllen.
Fig. 4 zeigt eine Ausführung einer implantierbaren Vorrichtung, in der die erfindungsgemäße Vorrichtung Anwendung findet, die durch eine Stange für z. B. die progressive chirurgische Korrektur der Wirbelsäule ohne chirurgischen Zwischeneingriff gebildet ist.
In dieser Ausführung gemäß Fig. 4 ist das erste Teil 11 aus zwei zylindrischen Stäben 41, 42 gebildet, die parallel in zwei komplementären Löchern 45, 46, die in dem zweiten Teil 12 realisiert sind, montiert sind, wobei der vorspringende Abschnitt 14 in der gezeigten Ausführung wenigstens durch ein starres Filament 43, vorzugsweise durch mehrere, gebildet wird, die die zwei Stäbe 41, 42 verbinden, indem sie durch die Ausnehmungen 13 hindurchführen, die in dem Abschnitt 49 des zweiten Teils 12 ausgebildet sind, der von den zwei Stäben umfaßt wird.
Die Steckverbindung der zwei zylindrischen Stäbe 41, 42 in den zwei komplementären Löchern 45, 46 bildet in dieser Ausführung die oben definierten Führungsmittel 22.
Die zwei Stäbe 41, 42 und die Filamente 43 bestehen aus einem elektrisch leitenden Material, jedoch ist der spezifische elektrische Widerstand der Filamente 43 hinreichend größer als derjenige der Stäbe 41, 42.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, kann das zweite Teil 12 in zwei Abschnitten 12-1 und 12-2 verwirklicht sein. Jedoch kann in diesem Fall nur der Abschnitt 12-1, in dem die Ausnehmungen 13 vorgesehen sind, aus dem ersten Material wie das oben definierte verwirklicht sein, während der andere Abschnitt 12-2 aus einem elektrisch isolierenden Material, wie etwa Keramik, verwirklicht ist, um eine gute Gesamtsteifigkeit der prothetischen Stange zu erhalten.
In diesem Beispiel sind keine Mittel 15, die eine Kraft zwischen den zwei Stäben 41, 42 und dem zweiten Teil 12 ausüben, spezifisch dargestellt. Diese Mittel, die, wie oben genauer erläutert worden ist, notwendig sind, um eine Verschiebung der zwei Körper 1 und 2 zu erzielen, können in diesem Fall durch beliebige Mittel, z. B. bekannte äußere Mittel zum Unterzugsetzen der Wirbelsäule des Patienten oder dergleichen, gebildet sein, die auf die jeweiligen Enden 47, 48 der zwei Stäbe 41, 42 und auf das Ende 44 des zweiten Teils 12 über Haken einwirken, die auf bekannte Weise die Stange mit der Wirbelsäule verbinden.
Mit dem Ziel, die Stange zu versteifen, ist das zweite Teil 12 vorteilhaft von einer Manschette 40 aus einem festen Material, wie etwa Titan, umgeben.
In dieser Ausführung kann der Körper 1 durch die Enden 47, 48 der zwei Stäbe 41, 42 und der Körper 2 durch das Ende 44 des Teils 12-1 und/oder wenigstens einen Abschnitts der Manschette 40 gebildet sein.
Um die Verschiebung der zwei Stäbe 41, 42 in bezug auf das zweite Teil 12 zu ermöglichen, kann ein elektrischer Strom durch die zwei Stäbe und die Filamente 43 geleitet werden, der von einem schematisch gezeigten, beliebigen Generator geliefert wird, der zusammen mit den Stäben und den Filamenten die oben definierten Steuermittel 18 bildet. Der durch die Filamente 43 fließende Strom ist ausreichend groß, um diese zu erwärmen und den Abschnitt 19 aus dem Material des zweiten Teils 12, das diese Filamente umgibt, zu erweichen, und um die Verschiebung der Stäbe in bezug auf das zweite Teil 12 in derselben Weise, wie oben dargestellt worden ist, zu erzielen.
Die Fig. 5 und 6 zeigen zwei längliche Körper einer Ausführung einer anderen implantierbaren Vorrichtung, in der die erfindungsgemäße Vorrichtung Anwendung findet, die als Knochennagel das Bewerkstelligen von Knochenverlängerungen oder -verlagerungen ermöglicht.
Diese Vorrichtung ist dazu vorgesehen, z. B. in einen Rückenmarkskanal des zu behandelnden Knochens eingeführt zu werden, der eventuell ausgebohrt ist und von der Vorrichtung meistens fast völlig ausgefüllt wird. Jedes Ende dieses Nagels wird mit einem der Knochensegmente fest verbunden, die langsam auseinandergeschoben werden sollen, um das Narbengewebe, das sich zwischen den zwei Segmenten nach der Osteotomie bildet, bevor es sich verfestigt, progressiv zu strecken, wie dies auf bekannte Weise mit Hilfe von äußeren Klammern praktiziert wird. Der Nagel kann zwischen seinen Befestigungspunkten an den Knochensegmenten durch Verrenken seiner Abschnitte z. B. um einen Viertel Millimeter bis zu einem Millimeter pro Tag verlängert werden.
Diese Ausführung enthält ein erstes Teil 11, das durch ein hohles zylindrisches Rohr 51 gebildet ist, in dem das in einem Verstärkungsteil 52 befindliche zweite Teil 12 gelagert ist, das den zweiten Körper bilden kann.
Dieses zweite Teil 12 ist durch einen Einsatz 53, zum Beispiel aus Polyethylen, in einem Schlitz, der in dem Verstärkungsteil 52 vorgesehen ist, gebildet. Die Geometrie dieses Einsatzes ist so gestaltet, daß er in der Struktur des ihn aufnehmenden Verstärkungsteils 52 gut festgehalten wird.
Die Federmittel 15 sind zwischen dem Boden des hohlen Rohrs 51 und dem zweiten Teil 12 und dem Körper 2 angeordnet.
Der vorspringende Abschnitt 14 ist durch einen Keil 54 gebildet, der sich durch den Einsatz 53 hindurch in einem Loch 55, das die oben definierte Ausnehmung 13 bildet, erstreckt. Dieser Keil ist z. B. aus einem Kern aus mechanisch hoch widerstandsfähigem Material, wie etwa "PHYNOX", gebildet, das durch eine Schicht elektrisch und thermisch isoliert ist, die aus einem anderen ausreichend mechanisch resistenten und isolierenden Material, wie etwa Zirkonerde- Keramik, besteht und z. B. durch einen Plasmabrenner aufgespritzt ist.
Ein feiner Draht aus leitendem Material 56 wie etwa "PHYNOX" (von 0,1 mm bis 0,3 mm Durchmesser), ist auf diese isolierende Schicht gewickelt, die etwa so bearbeitet ist, daß sie eine spiralförmige Rille aufweist, wodurch der Kontakt zwischen zwei Drahtwindungen verhindert werden kann. Ein Ende 57 dieses Drahts ist z. B. mit Hilfe eines Lasers auf das Rohr 51 geschweißt, während das andere Ende 58 mit einem ersten Ende 61 eines elektrischen Leiters 62, wie etwa einem z. B. durch einen Mantel aus Polytetrafluorethylen isolierten Golddraht, verbunden ist, der in einer Rille verläuft, die außen um das Rohr 51 bis zum geschlossenen Ende 59 dieses Rohrs ausgebildet ist.
In diesem Wicklungsdraht auf der Isolierschicht des Keils werden ausreichende Verluste durch den Joule-Effekt hervorgerufen, um den Abschnitt 19 des ersten, den Keil 54 umgebenden Materials zu erweichen. Der Keil kann mit einem Profil versehen sein, um sein Verschieben in der gewünschten Richtung innerhalb des ersten Materials, wenn dieses erweicht ist, zu erleichtern.
Das Rohr 51 und das zweite Ende 63 des elektrischen Leiters 62 sind z. B. mit einer nicht dargestellten elektrischen Schleife verbunden, die in dem menschlichen Körper, z. B. unter der Haut, eingesetzt ist. Diese Schleife kann der Wirkung eines schnell veränderlichen Magnetfelds unterworfen werden, um in der Schleife einen elektrischen Strom zu induzieren und den feinen Draht 56 zu speisen, der somit zur Quelle der Erwärmung durch den obenerwähnten Joule-Effekt wird.
Die Funktionsweise des in den Fig. 5 und 6 gezeigten Nagels leitet sich einfach aus der Funktionsweise der anderen, obenbeschriebenen Prothesen ab und ist somit hier nicht näher beschrieben.
In der obigen Beschreibung sind einige besondere Beispiele für die Ausführung der Führungsmittel 22 angegeben. Was die Mittel 16 und 17 zum Verbinden der Teile 11, 12 mit den Körpern 1, 2 betrifft, so können diese unterschiedlich ausgeführt sein. In der Ausführung nach Fig. 3 sind die Mittel 17 z. B. durch ein Lagern des Rohrs 34 in dem Rohr 33 gebildet, wobei das Rohr 34 ferner mit dem Rohr 33 auf beliebige Weise wie etwa durch Kleben, durch Keil und Schraube oder dergleichen verbunden ist. In derselben Ausführung sind die Mittel 16 durch wenigstens einen Abschnitt des Teils 11 selbst oder ein zusätzliches Teil gebildet, das mit dem Teil 11 auf beliebige Weise, Verschweißen, Ausbildung in dem Material usw., fest verbunden ist. Diese Mittel 16 und 17 sind für die in Fig. 4 und in den Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungen nicht näher dargelegt, jedoch wird der Fachmann diese ohne weiteres einzusetzen wissen.
In den obenbeschriebenen Beispielen ist die Verschiebung zweier Körper zueinander eine lineare Translation. Selbstverständlich kann die Erfindung jede andere Bewegung, die Rotation, die Torsion oder die Kombination dieser Bewegungen mit der Translation, anwenden.

Claims

1. Vorrichtung zum Verschieben zweier, eines ersten und eines zweiten, Körpers (1, 2) zueinander, umfassend

- zwei, ein erstes und ein zweites, Teile (11, 12),

- erste Mittel (16) zum Verbinden des ersten Teils mit dem erten Körper,

- zweite Mittel (17) zum Verbinden des zweiten Teils mit dem zweiten Körper,

- Mittel (15) zum Anlegen einer Kraft zwischen den beiden Teilen,

- einen vorspringenden Abschnitt (14), der mit einem der Teile (11) fest verbunden ist,

- eine Ausnehmung (13), die in dem anderen Teil (12) realisiert ist,

- wobei das Teil (12), in dem die Ausnehmung (13) realisiert ist, aus einem ersten Material ist, das geeignet ist, von einem festen, nicht deformierbaren ersten Zustand in einen deformierbaren pastigen Zustand und umgekehrt überzugehen, wobei der undeformierbare feste Zustand ein Zustand ist, in dem der vorspringende Abschnitt unter der Wirkung der Kraft das erste Material nicht deformieren kann, und der deformierbare pastige Zustand ein Zustand ist, in dem der vorspringende Abschnitt unter der Wirkung der Kraft in das erste Material derart eindringen kann, daß das erste Material um den vorspringenden Abschnitt fließen kann, während das Teil (11), das den vorspringenden Abschnitt (14) trägt, aus einem zweiten, im wesentlichen nicht deformierbaren Material ist,

- daß die Ausnehmung eine komplementäre Form zu wenigstens einem Teil des vorspringenden Abschnitts aufweist,

- daß das erste und zweite Teil derart in bezug zueinander verschiebbar angeordnet sind, daß der vorspringende Abschnitt in die Ausnehmung eintaucht, und daß die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie zudem

- Mittel zum Steuern des Übergangs des Abschnitts (19) des er sten, die Ausnehmung (15) umgebenden Materials vom ersten Zustand in den zweiten und umgekehrt aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zudem Mittel (22) zum Führen der beiden, des ersten und zweiten, Teile (11, 12) bei ihrer Verschiebung umfaßt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Steuern des Übergangs wenigstens einen Abschnitt (19) des ersten, die Ausnehmung (13) umgebenden Materials vom ersten Zustand in den zweiten und umgekehrt, Mittel zum Erweichen unter der Wirkung einer kontrollierten Kalorienabsorption wenigstens des Teils des ersten Materials sind, das die Wandung der Ausnehmung (13) bildet, die sich vor dem vorspringenden Abschnitt (14) in bezug auf die Verschiebungsrichtung des Teils (11) befindet, mit dem der vorspringende Abschnitt fest verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil (11) aus einem ersten Rohr (32) und das zweite Teil (12) aus einem zweiten Rohr (34) gebildet wird, das einen ersten hohlen Aufnahmeraum (35) umfaßt, wobei das erste Rohr (32) in diesen ersten hohlen Aufnahmeraum eingesteckt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Anlegen einer Kraft zwischen den beiden Teilen durch eine Feder (15) gebildet werden, die in dem ersten hohlen Aufnahmeraum (35) zwischen den Böden des ersten und zweiten Rohrs (32, 34) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vorspringende Abschnitt (14) die Form eines Rings aufweist, der das erste Rohr (32) auf seiner Außenseite umgibt und in die Ausnehmung (13) taucht, der eine Ringform zugewiesen ist, die in der Innenwand des zweiten Rohrs (34) realisiert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (18) zum Steuern des Übergangs wenigstens des Abschnitts (19) des ersten, die Ausnehmung (13) umgebenden Materials vom ersten Zustand in den zweiten und umgekehrt eine leitende Schicht (36) umfassen, die auf dem ringförmigen vorspringenden Abschnitt (14) angeordnet ist, um eine geschlossene elektrische Schleife zu bilden, die geeignet ist, mit einem Magnetfeldgenerator zusammenzuarbeiten.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil (11) durch zwei zylindrische Stäbe (41, 42) gebildet wird, die parallel in zwei komplementären Löchern (45, 46), die in dem zweiten Teil (12) realisiert sind, montiert sind, wobei der vorspringende Abschnitt (14) durch wenigstens ein starres Filament (43) gebildet wird, das die beiden Stäbe (41, 42) miteinander verbindet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (18) zum Steuern des Übergangs wenigstens des Abschnitts des die Ausnehmung umgebenden ersten Materials vom ersten in den zweiten Zustand und umgekehrt wenigstens einen elektrischen Stromgenerator umfassen, der mit den beiden Stäben (41, 42) verbunden ist, wobei die Stäbe (41, 42) und das starre Filament (43) aus einem elektrisch leitenden Material bestehen, wobei der spezifische elektrische Widerstand des Filaments (43) größer als derjenige der Stäbe (41, 42) ist, wobei das erste Material, aus dem das zweite Teil (12) realisiert ist, aus einem elektrisch nicht leitenden Material ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil (11) aus einem dritten zylindrischen, hohlen Rohr (51) gebildet ist, wobei das zweite Teil (12) in dem dritten Rohr (51) gelagert ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Teil (12) durch einen Einsatz (53) gebildet ist, der in einem Schlitz (60) angeordnet ist, der in einem Verstärkungsteil (52) realisiert ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der vorspringende Abschnitt (14) durch wenigstens einen Keil (54) gebildet ist, der sich durch den Einsatz (53) hindurch erstreckt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (54) aus einem Kern aus mechanisch hoch widerstandsfähigem Material gebildet ist, das durch eine Schicht aus mechanisch resistentem und isolierendem Material elektrisch und thermisch isoliert ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Steuern des Übergangs wenigstens des Teils des ersten, die Ausnehmung umgebenden Materials vom ersten Zustand in den zweiten und umgekehrt wenigstens einen feinen Draht aus leitendem Material (56), der auf den Keil (54) gewickelt ist, einen elektrischen Stromgenerator und Mittel zum Koppeln des Generators an den feinen Draht (56) umfassen.