EP2996593A1 - Implantat zur extrakortikalen frakturstabilisation - Google Patents

Implantat zur extrakortikalen frakturstabilisation

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EP2996593A1
EP2996593A1 EP13727507.9A EP13727507A EP2996593A1 EP 2996593 A1 EP2996593 A1 EP 2996593A1 EP 13727507 A EP13727507 A EP 13727507A EP 2996593 A1 EP2996593 A1 EP 2996593A1
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EP
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implant
bone
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contact
grooves
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EP13727507.9A
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Hubert Pius NOETZLI
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    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
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    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/82—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin for bone cerclage
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    • A61B17/8085—Cortical plates, i.e. bone plates; Instruments for holding or positioning cortical plates, or for compressing bones attached to cortical plates with pliable or malleable elements or having a mesh-like structure, e.g. small strips

Definitions

  • the invention relates to an implant for osteosynthesis, in particular in humans, which is pressed by means of a wire, cable or tape to the bone by enclosing and connects in the specially trained contact zones on the underside of the implant with the bone under the contact pressure such that a displacement of the bone relative to the implant is prevented.
  • Implants for osteosynthesis have been used for quite some time and in a variety of constructions in human and veterinary medicine.
  • a very commonly used design is the plate with through holes for screwing in the bone.
  • the fixation can be severely limited by screws just by this markraum religiousde implant.
  • Osteoporosis and thin corticals in conjunction with a markraum diaryden implant represent the fracture supplies the greatest challenge dar.
  • a known solution is the use of cerclages by means of wires, cables or bands for fixation of the plates on the bone instead of fixation by means of screws.
  • This fixation is associated with a high failure rate due to the lack of rotational stability with the conventional plate systems.
  • various plate inserts have been developed for improved guidance of the wires. In the process, such inserts screwed into the plate hole do not contribute to the rotational stability without direct bony contact. Inserts that require a unicortical borehole, while improving rotational stability, are at least partially afflicted with the aforementioned drawbacks of screws and, in addition, can not be sufficiently deep seated on thin cortical bone, compromising their stability.
  • EP 0 355 035 B1 discloses an implant which has special points of contact between the implant and the bone, which define contact surfaces which are as small as possible when the implant is pressed against the bone.
  • the aim of these defined points of contact is to keep the entire contact surface of the implant on the bone as low as possible, in order to allow a good circulation of the periosteum and thus of the bone.
  • the disadvantage of this concept is that, firstly, only very few of these points of contact actually come into contact with the bone, and secondly, these points of contact do not have a defined surface for the support on the bone, which could hinder a displacement of the implant on the bone.
  • the described disadvantages are solved by the implant according to the invention by increasing a multiplicity of contact points in their individual area and by forming a special surface in such a way that the surface engages in the bone under the contact pressure in the contact zones through the periosteum and thus a displacement of the implant prevented on the bone surface in all directions.
  • the implant according to the invention by one or more contact zones of the implant are formed flat and have a special surface, which meshes by the engagement of several tips and / or teeth of this surface in the periosteum and the underlying bone, said teeth between the implant and the bone, the actual rotation and axis stable bone / implant interface forms. It shows:
  • Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of the inventive implant in the form of a plate with a bottom which has special contact zones for contact with the bone.
  • FIG. 2 shows a plan view of the underside of an implant according to the invention to illustrate the groove structures of one of the contact zones.
  • Fig. 3 is a plan view of the top of an inventive implant, which can be absorbed by its cylindrical attachment in a plate.
  • the embodiment of the implant (1) shown in FIG. 1 is one possible variant of many.
  • This implant (1) allows both the common fixation by means of one or more bone screws (4) through the existing through holes for this purpose (40) and the fixation by Cerclage (2) which the implant (1) and the bone (3) together includes.
  • the contact zones (11) projecting on the underside (10) of the illustrated implant (1) comprise a number of peaks and / or teeth (13) formed by grooves (12) notched in different directions with aligned elongated sharp edges (131).
  • the top side (20) of the implant (1) may have grooves (21) which hold the cerclage (2) in position relative to the implant when the cerclage (2) engages in one of these grooves (21).
  • the plan view shown in FIG. 2 of a contact zone (11) on the underside (10) of the implant (1) according to the invention illustrates how the teeth (13) are shaped by the shape (120) of the grooves (12) whose directions (121). and their pitches (122a-n) are formed between the grooves (12) of the same direction (121a-n).
  • the teeth have no sharp points, but elongated sharp edges (131) in different directions (131a-n), on the one hand increases the contact surface of the individual teeth and on the other hand, the rotation and axis stability of the bone / implant interface is improved.
  • the embodiment of the implant (1) shown in FIG. 3 additionally has a fixation element (50) formed on the upper side (20) by a cylindrical attachment (51), which is located in a hole of another implant (5), for example a commercially available one Plate, can be picked up.
  • the implant (1) according to the invention can have fixation elements (50) of any shape for external or internal reception and stable fixation of other implants (5) of any shape, provided that the contact between the contact zones (11) on the underside (10) of the implant (FIG. 1) and the bone (3) do not affect.
  • fixation elements (50) can be formed by the outer shape of the implant (1) itself or by specially provided inner or outer mold elements (51) on the top (20) or one or more side surfaces (30), or in one or a plurality of through holes (40).

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Implantat (1) für die Osteosynthese, welches mittels eines oder mehrerer Drähte, Kabel oder Bänder am Knochen durch Umschliessung angepresst wird und sich in den dafür speziell ausgebildeten Berührungszonen (11) an der Unterseite des Implantats mit dem Knochen unter dem Anpressdruck derart verbindet, dass eine Verschiebung des Knochens relativ zum Implantat verhindert wird.

Description

Implantat zur extrakortikalen Frakturstabilisation
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Implantat für die Osteosynthese, insbesondere beim Menschen, welches mittels eines Drahtes, Kabels oder Bandes am Knochen durch Umschliessung angepresst wird und sich in den dafür speziell ausgebildeten Berührungszonen an der Unterseite des Implantats mit dem Knochen unter dem Anpressdruck derart verbindet, dass eine Verschiebung des Knochens relativ zum Implantat verhindert wird.
Implantate für die Osteosynthese werden schon seit geraumer Zeit und in verschiedensten Bauweisen in der Human- und Veterinärmedizin eingesetzt. Eine sehr häufig benutzte Bauweise ist die Platte mit durchgehenden Löchern zur Verschraubung im Knochen. Bei Frakturen im Bereich oder in der Nähe eines markraumfüllenden Implantats im Kanal eines Röhrenknochen, zum Beispiel einer Gelenkprothese, kann aber die Fixation mittels Schrauben durch eben dieses markraumfüllende Implantat stark eingeschränkt werden. Osteoporose und dünne Kortikalis in Verbindung mit einem markraumfüllenden Implantat stellen bei den Frakturversorgungen die grösste Herausforderung dar. Die Applikation von Schrauben kann bei dünner Kortikalis im Bereich des markraumfüllenden Implantats sogar ganz verunmöglicht werden. Insbesondere trifft dies bei Implantaten mit winkelstabilen Schrauben zu, wie sie heute bei osteoporotischem Knochen angewendet und empfohlen werden, da die Schraubenausrichtung vorgegeben oder nur in begrenztem Umfang variabel ist. Deshalb können, wie aus verschiedenen Publikationen bekannt, Schrauben, die mit den markraumfüllenden Implantaten interferieren zu einem frühzeitigen Versagen des Osteosynthesematerials führen. Des Weiteren geht aus anderen Publikationen hervor, dass das Knochen/Implantatinterface oder bei zementierten Prothesen durch Rissbildungen der Zement derart geschädigt werden kann, dass es zu einer frühzeitigen Lockerung des Implantats kommt. Aufgrund all dieser Erkenntnisse wäre die Plattenfixation, die rein extrakortikal geschieht, besonders bei Frakturen im Bereich markraumfüllender oder zementierter Implantate anzustreben. Eine bekannte Lösung dabei ist die Verwendung von Cerclagen mittels Drähten, Kabeln oder Bändern zur Fixation der Platten am Knochen anstelle der Fixation mittels Schrauben. Erfahrungsgemäss ist aber aufgrund der fehlenden Rotationsstabilität mit den konventionellen Plattensystemen diese Fixation mit einer hohen Versagensquote verbunden. Um die Stabilität der Fixation zu verbessern, wurden zur verbesserten Führung der Drähte verschiedene Platteninserts entwickelt. Dabei tragen solche ins Plattenloch eingeschraubten Inserts ohne direkten knöchernen Kontakt nicht zur Rotationsstabilität bei. Inserts, die ein unikortikales Bohrloch benötigen, verbessern zwar die Rotationsstabilität, sind aber zumindest teilweise mit den oben erwähnten Nachteilen von Schrauben behaftet und können zusätzlich bei dünner Kortikalis nicht genügend tief gesetzt werden, was ihre Stabilität beeinträchtigt. Es war deshalb die Aufgabe ein Implantat zu entwickeln, das eine rotations- und achsenstabile extrakortikale Fixation mittels Cerclage durch Drähte, Kabel oder Bänder erlaubt. Entscheidend für die rotations- und achsenstabile Fixation des Implantats mittels Cerclage ist das Knochen/Implantatinterface auf der dem Knochen zugewandten Unterseite des Implantats, welches unter anderem über den Anpressdruck zwischen dem Implantat und dem Knochen aufgebaut wird, der durch die Cerclage erzeugt wird. Eine naheliegende Schlussfolgerung wäre es, dieses Knocheninterface möglichst grossflächig zu gestalten. Ein grossflächiges Knocheninterface hat aber wie aus verschiedenen Publikationen bekannt den Nachteil, dass die Durchblutung des Periost und des darunterliegenden Knochens beeinträchtigt wird und zum Absterben des Knochens führen kann.
Aus EP 0 355 035 Bl ist ein Implantat bekannt, welches spezielle Berührungspunkte zwischen dem Implantat und dem Knochen aufweist, die beim Anpressen des Implantats an den Knochen möglichst kleine Berührungsflächen definieren. Das Ziel dieser definierten Berührungspunkte ist es, die gesamte Anpressfläche des Implantats am Knochen möglichst gering zu halten, um eine gute Durchblutung der Knochenhaut und damit des Knochens zu ermöglichen. Der Nachteil dieses Konzeptes ist es, dass erstens nur sehr wenige dieser Berührungspunkte tatsächlich mit dem Knochen in Kontakt kommen, und zweitens diese Berührungspunkte keine definierte Oberfläche für den Halt am Knochen aufweisen, welche ein Verschieben des Implantats am Knochen behindern könnte.
Die beschriebenen Nachteile werden durch das erfindungsgemässe Implantat gelöst, indem eine Vielzahl von Berührungspunkten in ihrer Einzelfläche vergrössert und durch eine spezielle Oberfläche dergestalt ausgebildet werden, dass die Oberfläche unter dem Anpressdruck in den Berührungszonen durch das Periost in den Knochen greift und damit eine Verschiebung des Implantats auf der Knochenoberfläche in allen Richtungen verhindert.
Aus US 2010/0094294 AI und insbesondere WO 2006/039900 AI sind Implantate mit Spitzen in der Berührungsfläche zwischen Implantat und Knochen bekannt, welche sich unter dem Anpressdruck einer Cerclage im Knochen verankern. Diese Spitzen haben den Nachteil, dass sie erstens das Periost durchstossen und den Knochen nachhaltig verletzten und zweitens relativ wenig Widerstand gegen das Verschieben zu erzeugen vermögen. Besonders bei sehr dünnen Knochenwänden, wie sie bei osteoporotischem Knochen immer häufiger zu sehen sind, können solche Spitzen die Knochenwand so zerstören, dass die Haltekraft massiv eingeschränkt wird.
Die beschriebenen Nachteile werden durch das erfindungsgemässe Implantat gelöst, indem eine oder mehrere Berührungszonen des Implantats flächig ausgebildet sind und eine spezielle Oberfläche haben, die sich durch den Eingriff mehrerer Spitzen und/oder Zähne dieser Oberfläche im Periost und dem darunterliegenden Knochen verzahnt, wobei diese Verzahnung zwischen dem Implantat und dem Knochen, das eigentliche rotations- und achsenstabile Knochen/Implantatinterface bildet. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Implantats in Form einer Platte mit einer Unterseite die spezielle Berührungszonen für den Kontakt mit dem Knochen aufweist.
Fig. 2 eine Aufsicht auf die Unterseite eines erfindungsgemässen Implantats zur Verdeutlichung der Rillenstrukturen einer der Berührungszonen.
Fig. 3 eine Aufsicht auf die Oberseite eines erfindungsgemässen Implantats, welches durch seinen zylindrischen Aufsatz in einer Platte aufgenommen werden kann.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform des Implantats (1) ist eine mögliche Variante aus vielen. Dieses Implantat (1) erlaubt sowohl die gängige Fixation mittels einer oder mehrerer Knochenschrauben (4) durch die zu diesem Zweck vorhandenen Durchgangslöcher (40) als auch die Fixation mittels Cerclage (2) welche das Implantat (1) und den Knochen (3) gemeinsam umfasst. Die auf der Unterseite (10) des gezeigten Implantats (1) vorstehenden Berührungszonen (11) umfassen eine Anzahl von durch in verschiedene Richtungen eingekerbte Rillen (12) gebildete Spitzen und/oder Zähne (13) mit ausgerichteten länglichen scharfen Kanten (131).
Die Oberseite (20) des Implantats (1) kann Rillen (21) aufweisen, welche die Cerclage (2) relativ zum Implantat in Position halten, wenn die Cerclage (2) in eine dieser Rillen (21) greift.
Die in Fig. 2 dargestellte Aufsicht auf eine Berührungszone (11) auf der Unterseite (10) des erfindungsgemässen Implantats (1) verdeutlicht, wie die Zähne (13) durch die Form (120) der Rillen (12), deren Richtungen (121) und deren Abstände (122a-n) zwischen den Rillen (12) derselben Richtung (121a-n) gebildet werden. Vorteilshaft weisen die Zähne keine scharfen Spitzen, sondern längliche scharfe Kanten (131) in verschiedenen Richtungen (131a-n) auf, damit einerseits die Berührungsfläche der einzelnen Zähne vergrössert und andererseits die Rotations- und Achsenstabilität des Knochen/Implantatinterfaces verbessert wird.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform des Implantats (1) weist zusätzlich ein durch einen zylindrischen Aufsatz (51) gebildetes Fixationselement (50) auf der Oberseite (20) auf, welches in einem Loch eines anderen Implantats (5), zum Beispiel einer handelsüblichen Platte, aufgenommen werden kann. Das erfindungsgemässe Implantat (1) kann Fixationselemente (50) jeder Form für die äussere oder innere Aufnahme und stabile Fixation anderer Implantate (5) jeglicher Form aufweisen, sofern diese den Kontakt zwischen den Berührungszonen (11) auf der Unterseite (10) des Implantats (1) und dem Knochen (3) nicht beeinträchtigen. Dabei können diese Fixationselemente (50) durch die Aussenform des Implantats (1) selbst gebildet werden oder aber durch speziell dafür vorgesehene innere oder äussere Formelemente (51) auf der Oberseite (20) oder einer oder mehrerer Seitenflächen (30), oder in einem oder mehrerer Durchgangslöcher (40).

Claims

Patentansprüche
1. Implantat (1) zur Befestigung am Knochen (3) durch Anpressen mit
a) einer Unterseite (10) mit einer oder mehreren vorstehenden Berührungszonen (11);
b) einer Oberseite (20);
c) und einer oder mehrerer Seitenflächen (30);
d) dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehrere Berührungszonen (11) durch mehrere Rillen (12) in zwei oder mehr verschiedenen Richtungen (121a-n) gebildete Zähne (13) aufweisen.
2. Implantat gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (13) dem Knochen (3) zugewandte scharfe Berührungspunkte oder Berührungskanten (131) aufweisen.
3. Implantat gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungskanten (131) in zwei oder mehr verschiedenen Richtungen (131a-n) angeordnet sind.
4. Implantat gemäss einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (12) einer oder mehrerer Richtungen (121a-m) gebogen sind und damit Berührungskanten (131) erzeugen die ebenfalls gebogen sind.
5. Implantat gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass es durch eine oder mehrere Cerclagen (2) mittels Umschliessung am Knochen (3) angepresst werden kann.
6. Implantat gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite (20) eine oder mehrere Rillen (21) aufweist.
7. Implantat gemäss der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehrere Rillen (21) jeweils eine Cerclage (2)
a) aufnehmen;
b) und unter Zug relativ zum Implantat (1) unverschiebbar fixieren können.
8. Implantat gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat (1) eines oder mehrere Durchgangslöcher (40) aufweist.
9. Implantat gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Durchgangslöcher (40) jeweils eine Knochenschraube (2) zur Fixierung des Implantats (1) am Knochen (3) aufnehmen kann.
10. Implantat gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat (1) eines oder mehrere Fixationselemente (50) aufweist.
11. Implantat gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Fixationselemente (50) so gestaltet ist, dass
a) das Implantat (1) in eine Osteosynthesplatte (5) aufgenommen;
b) und in der Osteosyntheseplatte (5) relativ zu derselben unverschiebbar fixiert werden kann.
12. Implantat gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Fixationselemente (50) ein Verstrebungselement (5) a) aufnehmen;
b) und relativ zum Implantat (1) unverschiebbar fixieren kann.
13. Verstrebungselement (5) gemäss Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere Implantate nach einem der Ansprüche 1 bis 13
a) miteinander verbinden;
b) und relativ zueinander fixieren kann.
14. Implantat gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat (1) unter Druck verformbar sich zumindest an der Unterseite (10) der Form des Knochens (3) anpasst.
EP13727507.9A 2013-05-15 2013-05-15 Implantat zur extrakortikalen frakturstabilisation Withdrawn EP2996593A1 (de)

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BR (1) BR112015028601A2 (de)
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WO (1) WO2014183223A1 (de)

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