WO1998016175A1 - Gehörknöchelchenprothese zur schallübertragung im mittelohr - Google Patents

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WO1998016175A1
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Karl-Bernd Hüttenbrink
Gert Hofmann
Thomas Zahnert
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Technische Universität Dresden
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    • A61F2/18—Internal ear or nose parts, e.g. ear-drums
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    • A61F2/18—Internal ear or nose parts, e.g. ear-drums
    • A61F2002/183—Ear parts

Definitions

  • the invention relates to an ossicular prosthesis as a transmitter of sound vibrations in the middle ear when a stirrup is still present, consisting of a plate for coupling to the eardrum and a hammer handle that may still be present, a stem and a bell-shaped lower end, which, due to their flexibility, have different anatomical middle ear conditions and eardrum positions can be adjusted.
  • a protected bell body made of gold is used, the segments of which are not resiliently elastic, but are adapted to the stirrup head by plastic deformation by the operator.
  • the ossicular prosthesis is used in middle ear operations for the purpose of transmitting sound between the sound-absorbing eardrum and the stirrup, which is the connection to the inner ear. It replaces the ossicular chain, which is mostly destroyed by chronic otitis media.
  • the fixed coupling of the prosthesis to the stirrup and the eardrum is essential.
  • the prosthesis must not slip, as it then contacts the middle ear walls and can lose its ability to vibrate.
  • the attachment of the prosthesis to the stirrup head is particularly important for this mechanical stability. Ideally, the prosthesis and stirrup should vibrate as one unit.
  • a disadvantage of this prosthesis is that the manipulation (compression of the segments) poses a high risk of luxation for the stirrup and thus the risk of deafness.
  • a stirrup prosthesis is also known from DE 296 09 687 Ul. The prosthesis is used if the stirrup superstructure is lost and is placed on the remaining stirrup footplate on the one hand and attached to the hammer or anvil by a spring connection. This prosthesis is not intended for use with an existing stirrup.
  • stirrup head prosthesis made of plastic is also known, the one has resilient clamp connection to the anvil and to the stirrup head.
  • the resilient clamp connection on the stirrup is only limited to the area of the stirrup head. The stability of the connection is therefore only given in this operative situation, ie when the prosthesis can be clamped at both ends. Without a firm connection to the anvil, the short contact with the stirrup head would become too unstable so that the prosthesis would not be held.
  • the object of the invention is to design a prosthesis in such a way that it can be mechanically stably fastened to the stirrup at one end and can be subsequently adapted to the eardrum by the surgeon.
  • This attachment must be easily detachable for revision operations to avoid dislocation of the stirrup from its attachment in the inner ear.
  • the part of the ankle prosthesis according to the invention consists of an openwork bell shape which is modeled on the anatomy of the stirrup superstructure.
  • the openwork bell shape is formed by several elastically deformable, resilient plates, which are preferably made of titanium.
  • the spring force of the individual platelets is dimensioned by the material thickness and elasticity of the platelets in such a way that only a small force is required when the bell is placed on the stirrup head, so that due to the resulting pushing apart of the platelets, the bell slides deeper into its end position over the head.
  • This force must be significantly less than a load that can lead to a dislocation of the stirrup from its anchoring.
  • the bell-like formation of the plates causes the bell pressed onto the stirrup head in its end position by the resilient force of the plate encompasses the stirrup head including the upper thigh portions, thereby preventing the prosthesis from slipping and kinking.
  • Titanium has already proven itself as a prosthetic material in many applications in the human body. It is biologically inert, well tolerated, and can even be overgrown by bone and connective tissue due to the oxide layer that is created when oxygen is supplied.
  • the stem and the plate on the eardrum can preferably be made of soft fine gold.
  • Feingold has proven itself as a prosthetic material with regard to its biological compatibility and its sound transmission properties.
  • the plate from a bioactive material that allows the plate to be actively installed in the eardrum, either completely or as a covering over a core made of another material, facilitates the growth on the eardrum and reduces the risk of it being pushed off the eardrum membrane.
  • Fig. 1 an ear prosthesis according to the invention in side view
  • Fig. 2 an ossicular prosthesis according to the invention with its coupling to the
  • FIG. 3 an ossicular prosthesis according to the invention in plan view with pairs of platelets that are not orthogonal to each other;
  • FIG. 4 an arrangement of platelet pairs that are orthogonal to one another in the development
  • the ossicular prosthesis shown in FIG. 1 is made of titanium (part A) and gold (part B) or a combination of other materials with elastic and plastic properties.
  • the elastic part is designed as a broken bell 1 with several, preferably four curved, resilient plates 1 'and a central upper connection 2 such that it resiliently encompasses the upper part of a human stirrup (head 5 and upper leg portions 6) and thus prosthesis and Stirrups mechanically firmly connects.
  • a stem 3 made of plastic material, preferably soft gold, is fastened.
  • a perforated plate 4 which is also made of thin, plastic material, preferably gold.
  • the height of the entire bell 1 is 1.5 to 2.0 mm.
  • the greatest distance between the plates 1 'in the bell 1 is 0.8 mm and the smallest distance in their constriction is 0.6 mm.
  • Fig. 2 shows how the bell 1 of the stirrup superstructure (head 5 and upper leg portions 6) are included.
  • the constriction of the bell 1 grips under the stirrup head 5.
  • FIG. 3 shows an ossicular prosthesis according to the invention in plan view with platelets 1 'that are not orthogonal to one another.
  • the connection to the upper leg portions 6 is made such that the ends of all the plates 1 * run to the foramen obturatum 7 of the stirrup (not shown).
  • FIG. 4 An arrangement of the plates 1 ′ corresponding to FIG. 2 with respect to one another is shown in FIG. 4.
  • the plates 1 ' are orthogonal to each other.
  • a pair of platelets 1 ' which is supported laterally on the upper leg portions 6 according to FIG. 2, is with a sheet thickness of approximately 0.05 mm and a width of 0.25 mm.
  • the other pair of platelets 1 ' the ends of which run according to FIG. 2 to the foramen obturatum 7, is designed in a sheet thickness of 0.05 mm and a width of 0.5 mm. This pair of platelets is about 0.5 mm longer than the pair of platelets mentioned first.
  • the formation of the plate 4 for coupling to the eardrum is best seen in FIG. 3. Together with the stem 3, these parts are made of a soft, plastically deformable material, since this allows the plate 4 to be adapted to the individual position and level of the eardrum after the bell 1 has been placed on the stirrup.
  • the diameter of the stem 3 is 0.1 mm and the diameter of the plate 4 is 2.6 m.
  • the plate 4 has a thickness of 0.1 mm.
  • the softness of the material additionally reduces the risk of the plate 4 being pierced by the eardrum in the event of frequent retractions or other changes in the level of the eardrum postoperatively, since the plate 4 can follow these slowly building forces by deformation and bending of the stem 3.

Abstract

Die Gehörknöchelchenprothese ist aus Titan (A) und Gold (B) oder einer Kombination anderer Materialien mit elastischen und plastichen Eigenschaften gefertigt. Der elastische Teil ist als durchbrochene Glocke (A) mit mehreren, vorzugsweise vier gebogenen, federnden Plättchen (1') und einer zentralen oberen Verbindung (2) derartig ausgebildet, daß sie den oberen Teil eines menschlichen Steigbügels (Köpfchen und obere Schenkelanteile) federnd umfaßt und somit Prothese und Steigbügel mechanisch fest verbindet. Auf dem oberen Verbindungsteil der Glocke ist ein aus plastischem Material, vorzugsweise weiches Gold, gefertigter Stiel (3) geringen Durchmessers befestigt. Er trägt an seinem anderen Ende eine durchbrochene Platte (4), die ebenfalls aus dünnem, plastischem Material, vorzugsweise Gold, gefertigt ist, zur Ankopplung der Prothese an das Trommelfell.

Description

Gehörknöchelchenprothese zur Schallübertragung im Mittelohr
Die Erfindung betrifft eine Gehörknöchelchenprothese als Überträger von Schallschwingungen im Mittelohr bei noch vorhandenem Steigbügel, bestehend aus einer Platte zur Ankopplung an das Trommelfell und einem noch evtl. vorhandenem Hammergriff, einem Stiel und einem glockenförmigen unteren Ende, die durch ihre Biegsamkeit unterschiedlichen anatomischen Mittelohrverhältnissen und Trommelfellpositionen angepaßt werden kann.
Gehörknöchelchenprothesen mit den vorstehend genannten Merkmalen sind aus der DE 39 01 796 AI und aus der DE 42 10 235 Cl bekannt.
Bei der aus der DE 42 10 235 Cl bekannten Gehörknöchelprothese wird ein geschhtzter Glockenkörper aus Gold verwendet, dessen Segmente nicht eleastisch federnd, sondern durch plastische Verformung durch den Operateur dem Steigbügelkopf angepaßt werden. Die Gehörknöchelchenprothese wird bei Mittelohr Operationen zum Zwecke der Schallübertragung zwischen dem schallaufnehmenden Trommelfell und den Steigbügel, der die Verbindung zum Innenohr darstellt, eingesetzt. Sie ersetzt die meist durch chronische Mittelohrentzündungen teilweise zerstörte Gehörknöchelchenkette. Für eine verlustfreie Schallübertragung ist dabei die feste Ankopplung der Prothese sowohl an den Steigbügel als auch an das Trommelfell unverzichtbar. Die Prothese darf nicht verrutschen, da sie dann Kontakt zu den Mittelohrwänden erhält und ihre Schwingungsfähigkeit verlieren kann. Für diese mechanische Stabilität ist besonders die Befestigung der Prothese auf dem Steigbügelköpfchen entscheidend. Idealerweise sollten Prothese und Steigbügel als eine Einheit vibrieren.
Nachteilig ist bei dieser Prothese, daß durch die Manipulation (Zusammendrücken der Segmente) ein hohes Luxationsrisiko für den Steigbügel und damit Ertaubungsgefahr besteht.
Aus der DE 296 09 687 Ul ist weiterhin eine Steigbügelprothese bekannt. Die Prothese wird bei Verlust des Steigbügeloberbaus eingesetzt, und wird einerseits auf die verbliebene Steigbügelfußplatte aufgesetzt und andererseits durch eine federnde Verbindung an Hammer oder Amboß befestigt. Für den Einsatz bei vorhandenem Steigbügel ist diese Prothese nicht vorgesehen.
Aus der US 3 722 003 ist ferner eine Steigbügelkopfprothese aus Kunststoff bekannt, die eine federnde Klemmverbindung zum Amboß und zum Steigbügelkopf aufweist. Die federnde Klemmverbindung am Steigbügel ist nur auf den Bereich des Steigbügelkopfes beschränkt. Die Stabilität der Verbindung ist daher nur bei dieser operativen Situation gegeben, d.h wenn die Prothese an ihren beiden Enden angeklemmt werden kann. Ohne feste Verbindung mit dem Amboß würde der kurze Kontakt mit dem Steigbügelköpfchen zu instabil, so daß die Prothese nicht gehalten wird.
Somit erfüllen die bisher bekannten Prothesen die Forderung nach einer festen Verbindung mit dem Steigbügel bei sonst freier Position im Mittelohr nur unvollkommen. Die Festigkeit ihres Kontaktes zum Steigbügelköpfchen beruht überwiegend auf der Flüssigkeitsadhäsion. Bereits geringe postoperative, auf die Prothese einwirkende Kräfte können die Prothese verlagern und damit akustisch ineffektiv werden lassen.
Aufgabe der Erfindung ist die Ausbildung einer Prothese derart, daß sie mit einem Ende mechanisch stabil an den Steigbügel befestigt werden kann und mit dem anderen Ende durch den Operateur nachträglich an das Trommelfell angepaßt werden kann. Diese Befestigung muß für Revisionsoperationen leicht lösbar sein, um eine Luxation des Steigbügels aus seiner Befestigung im Innenohr zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den im Oberbegriff und im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst.
Der erfindungsgemäße Teil der Gehörknöchelprothese besteht aus einer durchbrochenen Glockenform die der Anatomie des Steigbügeloberbaus nachgebildet ist. Die durchbrochene Glockenform wird von mehreren elastisch verformbaren, federnden Plättchen, gebildet, die vorzugsweise aus Titan bestehen.
Die Federkraft der einzelnen Plättchen ist durch die Materialstärke und Elastizität der Plättchen derartig bemessen, daß beim Aufsetzen der Glocke auf das Steigbügelköpfchen nur eine geringe Kraft erförderlich ist, so daß durch das resultierende Auseinanderdrücken der Plättchen die Glocke über das Köpfchen tiefer in seine Endposition rutscht. Diese Kraft muß wesentlich geringer sein als eine Belastung, die zu einer Luxation des Steigbügels aus seiner Verankerung führen kann. Die glockenartige Ausbildung der Plättchen bewirkt, daß die auf das Steigbügelköpfchen gedrückte Glocke in ihrer Endposition durch die federnde Kraft der Plättchen umfassend das Steigbügelköpfchen unter Einbeziehung der oberen Schenkelanteile umgreift und dadurch ein Verrutschen und Abknicken der Prothese verhindert wird. Damit wird das andere Ende der Prothese frei für die Ankopplung an das Trommelfell durch den Operateur, ohne das Risiko einer Luxation des Steigbügels. Die Prothese wird derartig fest auf dem Steigbügeloberbau gehalten, daß bei einer akustischen Anregung keine Wackelkontakte mit entsprechend verschlechterter Schallankopplung entstehen.
Titan hat sich als Prothesenmaterial bereits bei vielen Einsätzen im menschlichen Körper bewährt. Es ist biologisch inert, gut verträglich, und kann sogar, bei entsprechend aufgerauhter Oberfläche, durch die unter Sauerstoffzufuhr entstehende Oxydschicht von Knochen- und Bindegewebe überwachsen werden.
Der Stiel und die Platte am Trommelfell können vorzugsweise aus weichem Feingold ausgebildet sein. Als Prothesenmaterial hat sich Feingold hinsichtlich der biologischen Verträglichkeit und seiner Schallüberträgereigenschaften bewährt.
Eine Fertigung der Platte aus einem bioaktiven Material, das einen aktiven Einbau der Platte in das Trommelfell erlaubt, entweder komplett oder als Überzug über einem Kern aus einem anderen Material, erleichtert das Anwachsen am Trommelfell und verringert die Gefahr des Abstoßens von der Trommelfellmembran.
Nachfolgend wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfrndungsgemäße Gehörknöchelchenprothese in Seitenansicht
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Gehörknöchelchenprothese mit ihrer Ankopplung an den
Steigbügeloberbau (Köpfchen und obere Schenkelanteile) Fig. 3 eine erfindungsgemäße Gehörknöchelchenprothese in der Draufsicht mit nicht orthogonal zueinander stehenden Plättchenpaaren Fig. 4 eine Anordnung orthogonal zueinander stehender Plättchenpaare in der Abwicklung Die in der Fig. 1 dargestellte Gehörknöchelchenprothese ist aus Titan (Teil A) und Gold (Teil B) oder einer Kombination anderer Materialien mit elastischen und plastischen Eigenschaften gefertigt. Der elastische Teil ist als durchbrochene Glocke 1 mit mehreren, vorzugsweise vier gebogenen, federnden Plättchen 1' und einer zentralen oberen Verbindung 2 derartig ausgebildet, daß sie den oberen Teil eines menschlichen Steigbügels (Köpfchen 5 und obere Schenkelanteile 6) federnd umfaßt und somit Prothese und Steigbügel mechanisch fest verbindet. Auf dem oberen Verbindungsteil der Glocke 1 ist ein aus plastischem Material, vorzugsweise weiches Gold, gefertigter Stiel 3 geringen Durchmessers befestigt. Er trägt an seinem anderen Ende eine durchbrochene Platte 4, die ebenfalls aus dünnem, plastischen Material, vorzugsweise Gold, gefertigt ist.
Die Höhe der gesamten Glocke 1 beträgt 1,5 bis 2,0 mm. Der größte Abstand zwischen den Plättchen 1' in der Glocke 1 beträgt 0,8 mm und in der kleinste Abstand in ihrer Einschürung 0,6 mm. Die Enden der Plättchen 1' verlaufen auf einen Abstand von 0,8 mm wieder auseinander.
Fig. 2 zeigt, wie von der Glocke 1 der Steigbügeloberbau (Köpfchen 5 und obere Schenkelanteile 6) umfaßt werden. Die Einschnürung der Glocke 1 faßt unter das Steigebügelköpfchen 5. Die auslaufenden Enden der Plättchen 1' stützen sich an den oberen Schenkelanteilen 6 ab. Somit üefert, für einen festen und wackelfreien Halt der Prothese, nicht nur der Sitz der Glocke 1 auf dem Steigbügelköpfchen 5 einen Beitrag, sondern auch die Ab Stützung der auslaufenden Plättchen 1' auf den oberen Schenkelanteilen 6. Durch diesen "langstreckigen" Kontakt am Steigbügeloberbau kann die Prothese frei im Mittelohr stehen.
Die Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Gehörknöchelchenprothese in der Draufsicht mit nicht orthogonal zueinander stehenden Plättchen 1'. Bei dieser Ausführung erfolgt die Verbindung zu den oberen Schenkelanteilen 6 so, daß die Enden aller Plättchen 1* zum Foramen obturatum 7 des Steigbügels (nicht dargestellt) verlaufen.
Eine der Fig. 2 entsprechende Anordnung der Plättchen 1' zueinander ist in der Fig. 4 dargestellt. Die Plättchen 1' stehen hier orthogonal zueinander. Ein Plättchenpaar 1', welches sich gemäß der Fig. 2 seitlich auf den oberen Schenkelanteilen 6 abstützt, ist mit einer Blechdicke von ca. 0,05 mm und einer Breite von 0,25 mm ausgeführt. Das andere Plättchenpaar 1', dessen Enden gemäß der Fig. 2 zum Foramen obturatum 7 verlaufen, ist in einer Blechdicke von 0,05 mm und einer Breite von 0,5 mm ausgeführt. Dieses Plättchenpaar ist gegenüber dem zuerst genannten Plättchenpaar um ca. 0,5 mm länger.
Die Ausbildung der Platte 4 zur Ankopplung an das Trommelfell ist am besten aus der Fig. 3 ersichtlich. Gemeinsam mit dem Stiel 3 sind diese Teile aus einem weichem, plastisch verformbaren Material hergestellt, da dies ein Anpassen der Platte 4 an die individuelle Position und Ebene des Trommelfells nach dem Aufsetzen der Glocke 1 auf den Steigbügel erlaubt. Bei dieser Ausführung beträgt der Durchmesser des Stiels 3 0,1 mm und der Durchmesser der Platte 4 2,6 m. Die Platte 4 weist eine Dicke von 0, 1 mm auf.
Die Weichheit des Materials verringert zusätzlich die Gefahr eines Durchstoßens der Platte 4 durch das Trommelfell bei den häufigen Einziehungen oder sonstigen Änderungen der Trommelfellebene postoperativ, da die Platte 4 diesen sich langsam aufbauenden Kräften durch Verformung und Verbiegung des Stieles 3 folgen kann.

Claims

Patentansprüche
1. Gehörknöchelprothese zur Schallübertragung im Mittelohr bei noch vorhandenem Steigbügel, bestehend aus einer Platte (4) zur Ankopplung an das Trommelfell und einem noch evtl. vorhandenem Hammergriff, einem Stiel (3) und einem unteren Ende, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende in Form einer durchbrochenen Glocke (1) ausgebildet ist, die zum Überstülpen über das Steigbügelköpfchen (5) und zum Abstützen an den oberen Schenkelanteilen (6) dem anatomischen Bau des Steigbügeloberbaus kongruent ist, aus einem elastischen Material besteht, und sich somit nach dem Überstülpen aufgrund der Elastizität der Glocke (1) eine feste, wackelfreie Verbindung zwischen Prothese und Steigbügel ergibt.
2. Gehörknöchelchenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der durchbrochenen Glocke (1) aus mehreren elastisch verformbaren Stäbchen oder Plättchen (1') gebildet wird, die mittels einer zentralen oberen Verbindung (2) mit dem Stiel (3) verbunden sind, wobei die Elastizität der Plättchen (V) so bemessen ist, das beim Auseinanderweichen durch das Aufsetzen und Herunterdrücken auf den Steigbügeloberbau eine geringere Kraft erfordert als die Kraft, die zu einer Lösung des Steigbügels aus seiner Verankerung erforderlich ist.
3. Gehörknöchelchenprothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Glocke (1) 1,5 bis 2,0 mm, der größte Abstand zwischen den Plättchen (l1) in der Glocke (1) 0,8 mm und in der kleinste Abstand in ihrer Einschulung 0,6 mm beträgt, und die Enden der Plättchen (V) auf einen Abstand von 0,8 mm auseinanderlaufen.
4. Gehörknöchelchenprothese nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (4) zur Ankopplung an das Trommelfell und der Stiel (3) als Verbindung zur elastischen Glocke (1) aus einem plastisch verformbaren Material besteht, dessen Biegsamkeit ein Verbiegen der Plattenposition zur Anpassung an Form und Lage des Trommelfells nachträglich, nach dem Aufschieben der Prothese auf den Steigbügeloberbau, erlaubt, ohne die Glocke von dem Steigbügeloberbau abzuscheren oder den Komplex Prothese - Steigbügel aus der Steigbügelverankerung zu lösen.
5. Gehörknöchelchenprothese nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stiel (3) und die Platte (4) aus Feingold gefertigt sind.
6. Gehörknöchelchenprothese nach einem der vorherigen Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (4) aus einem biologisch aktiven Material besteht, das ein Einwachsen in das Trommelfell ermöglicht und dadurch die Abstoßungsgefahr verringert.
7. Gehörknöchelchenprothese nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (4) mit einem biologisch aktiven Material überzogen ist, das ein Einwachsen der Platte in die Trommelfellmembran ermöglicht.
8. Gehörknöchelchenprothese nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glocke (1) zumindest teilweise aus Titan gefertigt ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
PCT/DE1997/002331 1996-10-12 1997-10-10 Gehörknöchelchenprothese zur schallübertragung im mittelohr WO1998016175A1 (de)

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