DE60113870T2 - Nichtmetallisches knochenimplantat und intra-operative befestigungsmethode - Google Patents

Description

• Hintergrund der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft orthopädische Implantate wie beispielsweise solche zur Verwendung bei der Behandlung von Knochendefekten. Spezieller, aber nicht ausschließlich, ist die vorliegende Erfindung auf nichtmetallische orthopädische Implantate gerichtet.
• Es ist bekannt orthopädische Implantate zu verwenden, beispielsweise Platten, Stäbe und Schrauben, um Knochendefekte, beispielsweise gerissene und gebrochene Knochen, und Erkrankungen des Muskel-Skelett-Systems zu reparieren und zu behandeln. In der Vergangenheit wurden viele der orthopädischen Implantate hauptsächlich aus metallischen Materialien gebildet. Die metallischen Implantate bieten viele Vorteile. Sie können einfach sterilisiert werden, sind biokompatibel und stellen die erforderliche Festigkeit zur Unterstützung und/oder Fixierung des Knochengewebes bereit. Jedoch zeigen metallische Implantate auch einen signifikant größeren Druckbeitrag gegenüber kortikalen Knochen. Das metallische Implantat kann bezüglich neuem Knochenwachstum Beanspruchung abschirmen bzw. stressshielding, um Osteoporose und/oder Osteopenia zu induzieren, woraus ein kortikaler Knochen resultiert, welcher zu einem erneuten Brechen neigt. Nachdem ein Knochendefekt repariert wurde, wurden die Implantate oftmals nicht länger benötigt, um die Mobilität des Patienten aufrecht zu erhalten. Während einigen metallischen Implantaten gestattet wurde, am Ort zu verbleiben, wurden viele entfernt. Ihre Entfernung erforderte ein zweites chirurgisches Verfahren. Offensichtlich wird es mehr gewünscht sein, auf das zweite chirurgische Verfahren zu verzichten, um Schmerzen/Unannehmlichkeiten des Patienten, die Möglichkeit einer Infektion und ein nachfolgendes Trauma bezüglich der neu verheilten Stelle zu minimieren, während zur selben Zeit das Implantats als eine potentielle Quelle von Irritation des umgebenden Gewebes entfernt wird.
• Ganz kürzlich wurden neue Behandlungsverfahren und verbesserte Materialien, einschließlich nichtmetallischer Implantate, verwendet, um Knochendefekte zu behandeln. Die nichtmetallischen Implantate können im Körper verbleiben, oder alternativ können ausgewählte Implantate aus Materialien hergestellt sein, welche sich über eine Zeitdauer, sich erstreckend von einigen Tagen bis einigen Monaten, biologisch abbauen.
• Während die neuen Materialien signifikante Vorteile gegenüber dem früheren medizinischen Geräten bereitgestellt haben, verbleiben doch signifikante Probleme, welche eine fortlaufende Entwicklung von nichtmetallischen medizinischen Implantaten erfordern – nicht zuletzt weil diese eine geringere mechanische Festigkeit, verglichen mit ihren metallischen Gegenstücken, aufweisen. Typischerweise stellen nichtmetallische orthopädische Implantate keine ausreichende Festigkeit bereit, um alleine für eine interne Fixierung von Lasten unterstützendem Knochengewebe verwendet zu werden, wie z. B. den langen Knochen der oberen und unteren Extremitäten und der Wirbelsäule. Ferner können ausgewählte nichtmetallische Implantate, beispielsweise Knochenplatten, versagen, wenn diese mit nichtmetallischen Knochenbefestigern eingebaut werden. Eine reduzierte Reibung zwischen den Kontaktflächen der Befestiger und der Knochenplatte; eine geringere mechanische Festigkeit; eine geringere Haltekraft und in ausgewählten Materialien, ein Bioabbau der Implantate selbst, um nur einige Beispiele zu nennen, können alle beitragen zu einer nicht akzeptablen Fehlerrate der nichtmetallischen Implantate. Gerade metallische Befestiger sind bekannt, aus dem Implantat und/oder Knochengewebe sich zu entfernen oder sich zurückzuziehen. Die nichtmetallischen Befestiger können noch mehr dazu neigen, sich zurückzuziehen. Die nichtmetallischen Befestiger können nicht ausreichend angezogen oder verdreht werden, um ein Herauslösen der Befestiger aus der Platte zu vermeiden. Die nichtmetallischen Knochenschrauben zeigen nicht die mechanische Festigkeit der metallischen Gegenstücke und typische mechanische Verschlussmechanismen und Techniken versagen häufig, eine integrale Verbindung mit nichtmetallischen Befestigern aufrecht zu erhalten, was eine Nachprüfungsoperation erfordert. Dieses kann zu Irritationen führen bei Implantaten, gebildet aus bioabbaubaren Materialien, welche sich sukzessive über die Zeit abbauen und welche zunehmend schwächer werden, wenn sie sich abbauen. Diese sind nur einige der Probleme, welchen die Patienten und ihre Ärzte gegenüberstehen bei der Auswahl einer geeigneten Behandlungsform.
• Im Licht der oben beschriebenen Probleme gibt es einen fortlaufenden Bedarf für Verbesserungen auf dem relevanten Gebiet, einschließlich verbesserter Verfahren, Zusammensetzungen und Geräte, um nichtmetallische Implantate bereitzustellen, welche eine hohe Rate einer erfolgreichen orthopädischen und Muskel-Skelett-Behandlung zeigen und welche die Notwendigkeit eines nachfolgenden chirurgischen Eingriffs reduzieren. Die vorliegende Erfindung stellt einen solchen Fortschritt dar und stellt eine große Vielzahl von Vorzügen und Leistungen bereit.
• Das Dokument US-A-6,059,817 offenbart eine Implantatanordnung, umfassend eine Knochenplatte und einen Befestiger, entsprechend des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
• Das Dokument US-A-5,084,050 offenbart einen Dübel, verwendet um Knochenschrauben zu verankern. Dieser Dübel ist in der Lage aufzuquellen, wenn er in Kontakt mit Körperflüssigkeiten gelangt.
• Zusammenfassung der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung stellt eine Implantationsanordnung bereit, welche eine Knochenplatte, die zumindest eine sich dort hindurch erstreckende Öffnung aufweist, und einen Knochenbefestiger, empfangen innerhalb der Öffnung, umfasst. Der Knochenbefestiger hat einen proximalen Kopf, einen distalen Teil und einen Schaft dazwischen. Der Befestiger ist aus einem Polymermaterial gebildet, geeignet zum Deformieren, um den Befestiger fest gegenseitig mit der Knochenplatte in Eingriff zu bringen.
• Der Befestiger kann ein mit einem Gewinde versehenes distales Teil aufweisen und die vorliegende Erfindung ist gekennzeichnet durch den Umstand, dass zumindest ein Teil des Befestigers durch ein Polymermaterial gebildet ist, geeignet zum Anschwellen nach Kontakt mit Körperflüssigkeit, um den Knochenbefestiger fest an der Knochenplatte zu sichern.
• Weitere Gegenstände, Merkmale, Aspekte, Formen, Vorteile und Vorzüge werden durch die Beschreibung und die Zeichnungen hierin enthalten klar werden, welche nur beispielhaft angegeben werden.
• Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer nichtmetallischen Knochenplatte und eines nichtmetallischen Befestigers entsprechend dieser Erfindung.
• 2 ist eine Seitenaufrissansicht einer alternativen Ausführungsform einer deformierbaren Knochenplatte und eines Befestigers entsprechend der vorliegenden Erfindung.
• 3 ist eine Seitenaufrissansicht, darstellend den Eingriff des Befestigers und der deformierbaren Knochenplatte der 2.
• 4 ist eine Seitenaufrissansicht, darstellend die Deformation der Knochenplatte und des Befestigers der 3.
• 5 ist eine Seitenaufrissansicht einer alternativen Ausführungsform des Eingriffs der Knochenplatte und des Befestigers.
• 6A ist eine Seitenaufrissansicht einer Ausführungsform einer Knochenplatte und eines deformierbaren Befestigers zur Verwendung mit dieser Erfindung.
• 6B ist eine Seitenaufrissansicht, darstellend die Deformierung des Befestigers und der Knochenplatte der 6A.
• 7 ist eine Seitenaufrissansicht einer Ausführungsform einer deformierbaren Knochenplatte und eines Befestigers, gesichert am Knochengewebe.
• 8 ist eine Seitenaufrissansicht eines nichtmetallischen Befestigers, haftend verbunden mit einer Knochenplatte, entsprechend zu dieser Erfindung.
• 9A ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer einstufigen deformierbaren Wirbelplatte für diese Erfindung.
• 9B ist eine Draufsicht von oben auf die Wirbelplatte der 9A.
• 10A ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer zweistufigen deformierbaren Wirbelplatte für diese Erfindung.
• 10B ist eine Draufsicht von oben auf die Wirbelplatte der 10A.
• 11 ist eine Seitenaufrissansicht der deformierbaren Platte der 10A, sichernd drei Lendenwirbel.
• 12 ist eine Draufsicht von oben auf eine Ausführungsform einer deformierbaren Platte, geeignet zur Verwendung bei einer vorderen Fixierung der Wirbelsäule entsprechend dieser Erfindung.
• 13 ist eine Draufsicht von oben auf eine andere Ausführungsform einer deformierbaren Platte, geeignet zur Verwendung bei einer vorderen Fixierung der Wirbelsäule entsprechend dieser Erfindung.
• 14A ist eine Draufsicht von oben auf eine Ausführungsform einer einstufigen deformierbaren Platte zur Verwendung in dieser Erfindung.
• 14B ist eine Draufsicht von oben auf eine Ausführungsform einer mehrstufigen deformierbaren Platte zur Verwendung mit dieser Erfindung.
• 15 ist eine Draufsicht von oben auf eine Ausführungsform einer deformierbaren Platte zur Verwendung bei einer hinteren Fixierung der Wirbelsäule entsprechend dieser Erfindung.
• 16 ist eine Draufsicht von oben auf eine Ausführungsform einer deformierbaren Platte, geeignet für die Fixierung von zervikalen Wirbeln entsprechend dieser Erfindung.
• 17 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Knochenplattenanordnung zur Verwendung in dieser Erfindung.
• Detaillierte Beschreibung der Erfindung
• Zum Zwecke der Verständnisförderung der Prinzipien der Erfindung wird nun Bezug auf die hierin dargestellten Ausführungsformen genommen und eine spezielle Sprache wird verwendet werden, um diese nur exemplarisch zu beschreiben.
• Im Allgemeinen enthält eine Ausführung der vorliegenden Erfindung ein Implantat, umfassend eine Knochenplatte oder eine andere geeignete unterstützende orthopädische Struktur und einen Knochenbefestiger. Der Knochenbefestiger kann verwendet werden, die Knochenplatte an dem Knochengewebe zu sichern, um die gewünschte Position des Implantats aufrecht zu erhalten. In einer spezielleren Form wird das Implantat sicher positioniert während der Operation durch einen fixierenden Eingriff des Knochenbefestigers an der Knochenplatte und dem Knochengewebe. Der Knochenbefestiger kann an der Knochenplatte mit einer Vielzahl von Techniken und mit verschiedenen Konfigurationen gesichert werden. Der Knochenbefestiger wird mechanisch gesichert an der Knochenplatte durch Deformieren entweder des Befestigers oder des Befestigers und der Knochenplatte. In alternativen Formen kann der Knochenbefestiger haftend an der Knochenplatte gesichert werden. Der Knochenbefestiger wird aus einem Material gebildet, welches nach einem Kontakt mit Körperflüssigkeiten an schwillt, so dass der Knochenbefestiger mechanisch in dem Knochengewebe gesichert wird, um ein Herausrutschen des Befestigers zu vermeiden.
• 1 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Implantats 10, welches jeweils eine Knochenplatte 12 und einen Knochenbefestiger 14 einschließt. Die Knochenplatte 12 schließt zumindest eine Öffnung 16 zum Empfangen eines Teils des Knochenbefestigers hierdurch ein. Es wird verstanden, dass die Platte 12 eine stilisierte Konfiguration einer Knochenplatte oder eines geeigneten unterstützenden orthopädischen Implantates ist, und dass die Knochenplatte 12 in verschiedenen Konfigurationen geformt sein kann. (Siehe z. B. 9A bis 16.) Bevorzugte Konfigurationen passen sich anatomisch an das Knochengewebe oder andere Gewebe an, welche zu behandeln sind. Alternativ kann die Knochenplatte 12 zu einer gewünschten Konfiguration konfiguriert werden, um eine Unterstützungsstruktur für eine Rehabilitation von beschädigtem oder erkranktem Knochengewebe bereitzustellen. Es wird weiter verstanden werden, dass die Platte 12 genügend starr ist, um eine Knochenfixierung zur Behandlung von Knochendefekten, solchen wie Rissen, Brüchen und anderen Knochendeformierungen, sowie eine korrekte Ausrichtung von benachbarten Knochenstrukturen, z. B. benachbarten Wirbelkörpern, bereitzustellen.
• Die Knochenplatte 12 kann aus einem nichtmetallischen Material gebildet sein, z. B. polymeren, gemischten Materialien, mit oder ohne einer Verstärkung bzw. Armierung, z. B. Fasern, Füllstoffen, Plättchen und ähnlichem. Beispiele für geeignete Materialien werden unten diskutiert. Alternativ kann die Knochenplatte 12 aus einem metallischen Material gebildet werden und an dem Knochengewebe unter Verwendung eines nichtmetallischen Befestigers, wie z. B. dem Befestiger 14, fest gesichert werden.
• Die Öffnung 16 ist angepasst, um einen Teil des Befestigers 14 zu empfangen. Vorzugsweise stellt die Öffnung 16 eine Aussparung oder einen Senkbereich 20 bereit, so dass der Kopf 21 des Befestigers 14 unter die obere Oberflächen 18 der Knochenplatte 12 eingesenkt werden kann. Zusätzlich kann die Öffnung 16 mittels mechanischer Energie, Wärmeenergie, Lösungsmitteln oder einer Kombination davon deformiert werden, um den Befestiger 14 fest zu verankern. In der dargestellten Ausführungsform wird die Öffnung 16 als eine im Wesentlichen kreisrunde Öffnung gezeigt. In alternativen Formen kann die Öffnung 16 in einer Vielzahl von Konfigurationen bereitgestellt werden, beispielsweise als eine längliche Öffnung oder einen Schlitz, um eine intraoperative Positionierung der Knochenplatte 12 und/oder des Befestigers 14 zu ermöglichen. Diese Erfindung stellt besondere Vorteile zum Sichern eines Befestigers in einer besonderen Position innerhalb eines Schlitzes, ausgebildet in einer Knochenplatte, bereit. Der Befestiger ist im Schlitz an einem Ort gesichert. Wenn der Befestiger in dem unterliegenden Gewebe gesichert ist, selbst bei Abwesenheit von zusätzlichen Sicherungsmitteln, kann sich die Platte nicht verschieben oder bewegen in Bezug auf das unterliegende Gewebe.
• Ein Material 19, benachbart zu der Öffnung 16, kann deformiert sein, um die Öffnung 16 teilweise zu blockieren oder zu überlappen. In einer Form bildet eine Deformierung des Materials 19 einen Dübel in der oberen Oberfläche 18 der Platte 12. (Siehe z. B. eine alternative Ausführungsform einer Implantationsanordnung in den 4 und 5). In noch einer anderen Alternative stellt eine Deformierung des Materials 19 eine im Wesentlichen glatte Oberfläche 18 bereit.
• Der Befestiger 14 wird mit einem Kopf 21, einem Gewebeeingriffsteil 22 und einem Verbindungsschaft 23 dazwischen bereitgestellt. Der Kopf 21 ist eingedrückt zum Empfang eines Philips-Typ-Antriebsgerätes. Die spezielle Eindrück- oder Geräteeingriffsstruktur ist nicht entscheidend für diese Erfindung und diesbezüglich können die Befestiger verschiedene Antriebsgeräteeingriffsstrukturen aufweisen, assoziiert mit dem Kopf 21. Zusätzlich kann der Kopf 21 mit einem gebogenen oder abgerundeten Oberprofil 24 konfiguriert sein. Eine Unterseitenlippe 26 des Kopfes 21 ist konfiguriert, um aneinander passend einzugreifen in den Aussparungsbereich 20 der Platte 12. In einer Form wird der Befestiger 14 fixiert mit der Platte 12 in Eingriff gebracht durch eine Deformierung des Materials 19 um die Öffnung 16. In alternativen Formen wird der Befestiger 14 deformiert, um das Material innerhalb der Öffnung 16 und/oder des unterliegenden Gewebes in Eingriff zu bringen, um ein Zurückrutschen von der Platte 12 zu vermeiden und seine Halteverlässlichkeit zu dem unterliegenden Gewebe zu erhöhen. (Siehe z. B. 5A/B und 7)
• Der Gewebe verbindende Teil 22 ist verbunden mit dem Kopf 21 durch den Verbindungsschaft 23. Vorzugsweise, aber nicht gefordert, wird der Verbindungsschaft 23 ohne ein externes Gewinde ausgebildet. Weiterhin kann der Verbindungsschaft 23 in einer Vielzahl von Längen und Außendurchmessern (OD) bereitgestellt werden. In einer Form stellt der Verbin dungsschaft 23 lediglich eine Verbindung zwischen dem Kopf 21 und dem Gewebeeingriffsteil 22 bereit. Weiterhin kann der Verbindungsschaft 23 gebildet sein aus einem Material, um das Verbinden von zwei unähnlichen Materialien zu erlauben – einem Material für den Kopf 21 und einem zweiten Material für den Gewebeeingriffsteil 22.
• Der Gewebeeingriffsteil 22 beinhaltet Außengewinde 28 ein. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Befestiger 14 als die selbstschneidende Schraube bereitgestellt. Deshalb ist das Außengewinde 28 ausreichend starr, um in das Knochengewebe hineinzubohren. Wenn dies so bereitgestellt ist, muss das unterliegende Gewebe nicht vorgebohrt werden, um eine Öffnung für den Empfang des Gewebeeingriffsteils 22 bereitzustellen. Alternativ kann der Befestiger 14 in einer Vielzahl von Konfigurationen mit und ohne Gewinde bereitgestellt werden. Z. B. kann der Befestiger 14 als ein Stift (nicht gezeigt) bereitgestellt werden. Der Stift kann, muss aber nicht, zusätzliche Strukturen einschließen, die sich lateral von dem Knocheneingriffsteil erstrecken, um mit und potentiell erweitert in das benachbarte Knochengewebe in Eingriff gebracht zu werden.
• 2 veranschaulicht eine Ausführungsform einer deformierbaren Implantationsanordnung 50 entsprechend der vorliegenden Erfindung. Die Implantationsanordnung 50 schließt eine deformierbare Knochenplatte 52, aufweisend darin ausgebildet zumindest eine Öffnung 54, ein und ein Knochenbefestiger 56 wird bereitgestellt, um innerhalb der Öffnung 54 aufgenommen zu werden, um die Platte 52 an einem Gewebe, beispielsweise Knochen (nicht gezeigt), zu sichern.
• Die Knochenplatte 54 wird bereitgestellt, einen Befestiger 56 zu sichern. In der dargestellten Ausführungsform schließt die Knochenplatte 52 einen deformierbaren Teil 58, benachbart zu der Öffnung 54, ein. Der deformierbare Teil 58 kreist im Wesentlichen die Öffnung 54 ein, bereitstellend einen Kragen oder eine konusähnliche Struktur, sich über einer Oberfläche 64 erstreckend. In alternativen Formen muss der deformierbare Teil die Öffnung 54 nicht komplett einkreisen. Weiterhin kann der deformierbare Teil 58 in einer Vielzahl von Konfigurationen, anders als die konusähnliche Struktur, einschließlich Grate, Schlaufen, Ringen und ähnlichen, bereitgestellt werden. Die alternativen Strukturen müssen sich nicht über die Oberfläche 64 der Platte 52 hinaus erstrecken. Der deformierbare Teil 58 und die Knochenplatte 52 können ausgebildet sein aus demselben Material oder verschiedenen Materialien, welche ver bunden oder miteinander ausgebildet werden. Beispiele für spezifische Materialien werden unten diskutiert.
• Zusätzlich Bezug nehmend auf die 3 und 4, welche den Empfang und eine nachfolgende Fixierung des Befestigers 56 in der Öffnung 54 darstellen, wird der Befestiger 56 eingeführt in die Öffnung 54, vorzugsweise derart, dass der Kopf 60 des Befestigers 56 unter der oberen Oberfläche 64 der Platte 52 empfangen wird. Nachdem der Befestiger 56 innerhalb der Öffnung 54 empfangen wurde, kann der deformierbare Teil 58 deformiert werden, um einen mechanischen Verschluss bereitzustellen, um ein Herausrutschen bzw. eine Retropulsion des Befestigers 56 aus der Öffnung 54 zu vermeiden. Es wird bevorzugt, aber es ist nicht notwendig, dass der deformierbare Teil gegen den Kopf 60 drückt. Es reicht aus, dass ein Teil des deformierbaren Teils 58 einen Teil der Öffnung 54 und des Kopfes 60 überlappt, um einen Rückzug des Befestigers 56 aus der Öffnung 54 zu verhindern.
• Der deformierbare Teil 58 kann deformiert werden entweder nach Anwendung von Wärme, Kraft und/oder Lösungsmittel. Jedes geeignete Wärme erzeugende Gerät kann verwendet werden, um das Material im Teil 58 zu erwärmen und zu deformieren. Beispiele für Wärmegeräte schließen eine Heißluftpistole, eine kleine Schweiß- oder Lötpistole, Ultraschallschweißer oder eine Bovidüse ein. Ebenfalls verwendbar sind Laser, welche gewöhnlicherweise in Operationssälen bereitgestellt werden. Laser sind besonders bevorzugt, weil sie sehr präzise und kontrolliert in ihrer Anwendung sind, genügend Wärme sehr schnell erzeugen können und weniger thermale Nekrose bewirken, da es weniger fehlgerichtete Wärme gibt. Das Wärmeverfahren kann präoperativ durchgeführt werden, um eine Implantationsanordnung auszubilden. Alternativ kann das Wärmeverfahren außerhalb des Körpers durchgeführt werden, jedoch in dem Operationssaal, um die Implantate während der Zeit der Operation anzupassen, oder kann durchgeführt werden während der Operation in dem Körper, wenn die Anordnung des Implantats innerhalb des Körpers gewünscht wird.
• In ähnlicher Weise kann jede geeignete Kraft, welche entweder präoperativ oder intraoperativ angewendet werden kann, verwendet werden. Ein bevorzugtes Beispiel schließt die Verwendung von Ultraschallgeräten ein, welche ein plastisches Material mit kleiner oder minimaler Wärmeerzeugung deformieren können.
• Alternativ können Lösungsmittel verwendet werden, um einen Teil der Knochenschraube zu deformieren. Typischerweise werden Lösungsmittel, welche das plastische Material weich machen, ausgewählt. Solche Lösungsmittel können organisch basierende Lösungsmittel und wasserbasierende Lösungsmittel sein, einschließlich Körperflüssigkeiten. Aufgepasst werden sollte, dass das ausgewählte Lösungsmittel für den Patienten nicht kontraindiziert ist, insbesondere, wenn das Lösungsmittel intraoperativ verwendet wird. Die Wahl der Lösungsmittel wird ebenso ausgewählt werden, basierend auf dem Material, welches zu deformieren ist. Beispiele von Lösungsmitteln, welche verwendet werden können, um einen Teil der Knochenplatte zu deformieren, schließen ein Alkohole, Glykole, Glykolether, Öle, Fettsäuren, Acetate, Acetylene, Ketone, aromatische Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel und chlorierte Lösungsmittel.
• Zusätzlich zum Deformieren des Teils 58 kann jede der oben diskutierten Techniken und Geräte ebenso verwendet werden, um den Befestiger 56 an der Platte 52 zu befestigen.
• Speziell Bezug nehmend auf 4 überlagert ein deformierter Teil 66 einen Teil des Kopfes 60, um ein Zurückrutschen des Befestigers 56 aus der Platte 52 zu verhindern. In der dargestellten Ausführungsform gleicht der deformierte Teil 66 einem runden Hügel mit einem mittigen Dübel oder einer Aussparungsaufdeckung des oberen Endes des Kopfes 60. Es wird verstanden werden, dass in der Praxis die Konfiguration einer Deformierung variieren kann, abhängig von dem Verfahren und den Instrumentarien, verwendet um das Material zu deformieren. Z. B. ist es nicht notwendig, dass das obere Ende des Kopfes 60 sichtbar ist, noch ist es notwendig, dass der deformierte Teil 66 die Öffnung 54 und/oder den Befestiger 56 vollständig einkreist.
• 5 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Implantationsanordnung 90, umfassend eine Knochenplatte 92, aufweisend eine im Wesentlichen planare Oberfläche 93 und mindestens eine darin ausgebildete Öffnung 96. Die Knochenplatte 92 beinhaltet einen dehnbaren oder deformierbaren Teil 94, benachbart zu der Öffnung 96. Der deformierbare Teil 94 kann durch Anwendung von Hitze und/oder mechanischer Energie oder durch Lösungsmittel deformiert werden, wie zuvor beschrieben für eine Implantationsanordnung 50. In einer Form wird die Knochenplatte 92 initial in einer Konfiguration, im Wesentlichen wie beschrieben für die Knochenplatte 52 der 2, bereitgestellt. Die im Wesentlichen glatte obere Oberfläche 93 kann durch Erhitzen des deformierbaren Materials 94 gebildet sein, wodurch bewirkt wird, dass es in die Bohrung 97 der Öffnung 96 fließt – mit oder ohne einem Hinzufügen von Kraft – um das Material in die Bohrung 97 zu drängen. Vorzugsweise kann das deformierbare Material 94 in die Bohrung 97 durch Anwendung von Kraft eingearbeitet werden. Das resultierende deformierbare Material 99 überlagert einen Teil des Befestigers 98, empfangen innerhalb der Öffnung 96. Der Anteil des deformierbaren Materials 94, bereitgestellt auf der Platte 92, kann variieren und von einer Anzahl von Faktoren abhängen, einschließlich der Auswahl des deformierbaren Materials, der Zusammensetzung des Befestigers und der Platte, des Durchmessers der Öffnung 96, des Durchmessers des Befestigers 98 und des Anteils, sofern überhaupt, um den sich das deformierte Material über die obere Oberfläche 93 hinaus erstreckt.
• Wenn gewünscht, kann irgendein Teil des deformierbaren Materials 94, herausragend über die obere Oberfläche 93, entfernt werden durch Abschneiden oder Glätten. Wenn dieses bereitgestellt ist, stellt die resultierende Implantationsanordnung 90 eine glatte äußere Oberfläche bereit, um Irritationen zum angrenzenden Gewebe, überlappend die obere Oberfläche 93, zu reduzieren.
• Die 6A und 6B veranschaulichen noch eine andere Ausführungsform eines deformierbaren Befestigers und einer Knochenplattenanordnung 100. Die Anordnung 100 beinhaltet zumindest einen deformierbaren Befestiger 102 und eine Knochenplatte 104, aufweisend zumindest eine darin ausgebildete Öffnung 106. Die Öffnung 106 definiert eine innere Bohrung 108, aufweisend eine darin axial ausgerichtete periphere Aussparung 112. Die Aussparung 112 wird dargestellt als aufweisend eine konkave Oberfläche 113, sich erstreckend über die gesamte Peripherie der Bohrung 108. Es wird beabsichtigt, dass die Aussparungen, aufweisend eine große Vielzahl von inneren Oberflächenkonfigurationen, sich innerhalb des Umfangs dieser Erfindung befinden. Die verschiedenen Aussparungskonfigurationen müssen die Bohrung 108 nicht vollständig einkreisen. In alternativen Ausführungsformen kann die Aussparung 112 ebenfalls einschließen eine große Vielzahl von strukturellen Merkmalen, um eine Rotation eines deformierten Befestigers, empfangen innerhalb der Bohrung 108, zu verhindern. Beispiele für diese strukturellen Merkmale beinhalten aufgeraute oder gerändelte Oberflächen, sowie Riefen und/oder Grate, welche sich axial durch die Bohrung 108 erstrecken. Die Bohrung 108 schließt ebenfalls eine einen Befestiger tragende Oberfläche 119, welche axial zu der Aussparung 112 positioniert ist, ein.
• Speziell Bezug nehmend auf 6A wird ein deformierbarer Befestiger 102 vor der Deformation gezeigt. Der Befestiger 102 beinhaltet einen Kopf 114, aufweisend einen deformierbaren Teil 116, einen Verbindungsschaft 118 und einen Gewebeeingriffsteil 120. Der deformierbare Teil 116 des Kopfes 114 beinhaltet zusätzliches Material, geeignet deformiert zu werden nach einer Anwendung von Hitzeenergie oder Bearbeitungsenergie. Der Kopf 114 wird mit einer Antriebsgeräteingriffsstruktur, wie beschrieben für den Kopf 21 des Befestigers 14, konfiguriert. Unterhalb der Oberfläche 122 des Kopfes 108 tritt der Verbindungsschaft 118 hervor. Wenn der Befestiger 102 innerhalb der Öffnung 106 vollständig empfangen ist, drückt die untere Oberfläche 122 gegen die den Befestiger tragende Oberfläche 119 und verhindert, dass der Kopf 108 vollständig durch die Öffnung 106 getrieben wird.
• Nun speziell Bezug nehmend auf die 6B wird ein deformierter Befestiger 124 gezeigt in einer Öffnung 106 in einem deformierten Zustand. Der deformierte Teil 126 expandiert, um die Aussparung 112 im Wesentlichen zu verfüllen. Der deformierte Teil verhindert effektiv ein Entfernen oder ein Zurückziehen des Befestigers 102 aus der Öffnung 106. Der deformierte Teil 126 kann unter Verwendung von Techniken und Instrumenten deformiert werden, wie zuvor für die Implantationsanordnung 50 beschrieben. Der deformierte Teil kann aus irgendeinem geeigneten Material präpariert werden, spezifische Beispiel werden unten diskutiert.
• 7 zeigt eine Implantationsanordnung 140, umfassend eine Platte 142 und zumindest einen Befestiger 144. Die Implantationsanordnung 140 ist dargestellt als teilweise an einem Knochengewebe 141 gesichert, überbrückend einen Defekt 145, welcher als ein Riss oder ein Bruch im Knochengewebe 141 dargestellt ist. Die Knochenplatte 142 beinhaltet zumindest eine Öffnung 143, positioniert an einer Seite des Defektes 145, und zumindest eine zweite Öffnung 144, positioniert an der entgegen gesetzten Seite des Defektes 145. Wenn gewünscht oder erfordert für eine optimale Behandlung, kann die Platte 142 vielfache Öffnungen zum Empfang von einer entsprechenden Anzahl von Befestigern aufweisen. Der Knochenbefestiger 146 wird innerhalb der Öffnung 144 und mit dem Gewebe 141 in Eingriff befindlich gezeigt, so dass der Kopf 149 des Befestigers 146 unter der oberen Oberfläche 150 der Platte 142 positioniert ist. Der zweite Knochenbefestiger 147 wird benachbart zu der Öffnung 143 in der Platte 142 und dem vorgebohrten Loch 148 im Gewebe 141 dargestellt. Es wird verstanden, dass die Öffnungen 143 und 144 in der Knochenplatte 142 vorgeformt sein können. Al ternativ können die Öffnungen 143 und 144 während der Operation angeordnet und gebohrt werden. Die Herstellung der Knochenplatte 142 aus nichtmetallischen Materialien ermöglicht ein Anordnen und Bohren der Öffnungen 143 und 144 intraoperativ. Typischerweise sind nichtmetallische Materialien viel weicher und deshalb leichter zu bohren als ihre metallischen Gegenstücke. Der erste Knochenbefestiger 146 wird innerhalb der Öffnung 144 empfangen und gewindeartig an das Knochengewebe 141 befestigt.
• Während des Betriebs wird der Befestiger 147 durch die Öffnung 143 eingeführt, gewindeartig in Eingriff gebracht in das vorgebohrte Loch 148 im Gewebe 141. Das vorgebohrte Loch 148 kann gewindegeschnitten oder nicht gewindegeschnitten sein, um den Befestiger 147 gewindeartig zu empfangen. Der Befestiger 147 wird vorgetrieben, so dass ein unterer Teil 151 des Kopfes 152 gegen die abgeschrägte Oberfläche 153 der Öffnung 143 drückt. Dieses sichert fest die Knochenplatte 142 an dem Knochengewebe 141.
• In dieser dargestellten Ausführungsform wird ein Gewebeeingriffsteil 154 des zweiten Befestigers 147 aus einem Material geformt, welches geeignet ist, nach einem Kontakt mit Körperflüssigkeit anzuschwellen. Augenblicklich nach dem Kontaktieren des Knochengewebes 141 oder nachfolgend davon beginnt der Knocheneingriffsteil 154 die Körperflüssigkeit, welche typischerweise innerhalb des Gewebes enthalten ist, zu absorbieren. Dieses veranlasst den Knocheneingriffsteil 154 anzuschwellen und sich mechanisch mit dem inneren Gewebe 141 und/oder den Wänden 155 der Öffnung 148 zu verschließen, um sowohl die Schraube 147 als auch die Knochenplatte 142 an dem Gewebe 141 fest zu sichern. Der Knocheneingriffsteil 154 kann geformt sein aus einem Material, ausgewählt, Körperflüssigkeit zu absorbieren, wie z. B. Blut, Serum, Plasma und ähnliches, wie es in Körpergeweben vorkommt. Eine Vielzahl von Materialien kann ausgewählt werden, um den Knocheneingriffsteil bereitzustellen, geeignet zum Anschwellen bei Kontakt mit Körperflüssigkeit. Nichtbegrenzende Beispiele schließen ein Oligomere, Homopolymere, Co-Polymere und Polymermischungen, welche einschließen polymerisierte Monomere, abgeleitet von d-, l- und d/l-Milchsäure (Lactid)- und Glycolsäure (Glycolid)-Caprolactone, Amide und Mischungen von diesen Monomeren. Beispiele für Polymere, Co-Polymere und Polymer-Mischungen zur Verwendung in dieser Erfindung schließen ein, sind jedoch nicht darauf beschränkt: l-, d-, d/l-, Polyactid, Polyglykolid, Poly(lactid-co-glykolid), Tyrosin-abgeleitetes Polycarbonat, Polyanhydrid, Polyorthoester und Polyphosphazen. Weiterhin kann die Fähigkeit eines polymeren Materials anzuschwellen durch Veränderung des Polymerisationsgrades, der Kristallinität und Zusammensetzung des Polymers modifiziert werden. Mit der Verwendung des Terms Co-Polymere wird innerhalb des Umfanges der Erfindung beabsichtigt, Polymere einzuschließen, gebildet aus zwei oder mehreren einzelnen monomerischen, sich wiederholenden Einheiten. Solche Co-Polymere können einschließen zufällige Copolymere, Transplantat-Copolymere, Block-Copolymere, radiale Block-, Diblock-, Triblock-Copolymere, alternierende Co-Polymere und periodische Co-Polymere.
• Es kann beobachtet werden in 7, dass der Knocheneingriffsteil 156 des Befestigers 146 angeschwollen ist. In bevorzugten Ausführungsformen drückt der angeschwollene Gewebeeingriffsteil gegen die Knochengewebeoberfläche im Inneren des vorgebohrten Loches 158. Weiterhin sollte es verstanden werden, dass der Knocheneingriffsteil 156 genügend anschwillt, um effektiv ein Entfernen des zweiten Befestigers 146 aus der Öffnung 144 hauptsächlich durch einen mechanischen Verschlussmechanismus zu verhindern.
• 8 stellt noch eine andere Ausführungsform einer Implantationsanordnung 190, entsprechend der vorliegenden Erfindung, dar. Die Implantationsanordnung 190 beinhaltet eine Knochenplatte 192, aufweisend zumindest eine darin geformte Öffnung 194, und einen Knochenbefestiger 196, empfangen innerhalb der zumindest einen Öffnung 194. Wie zuvor diskutiert, schließt der Knochenbefestiger 196 einen Kopf 200, einen Gewebeeingriffsteil 204 und einen Verbindungsschaft 202 dazwischen ein. Der Befestiger 196 ist fest gesichert an der Knochenplatte 192, vorzugsweise durch eine Verbindung 206.
• Der Befestiger 196 kann an der Knochenplatte gesichert werden durch eine Lösungsmittelbindung. In dieser Form ist es bevorzugt, dass der Befestiger und die Knochenplatte aus einem kompatiblen Material gebildet sind, empfänglich für lösungsmittelbasierendes Verbinden bzw. Verschweißen. Typischerweise wird ein Lösungsmittel – oft ein organisches Lösungsmittel – auf beiden Oberflächen angewendet, d. h. auf der Unterseitenoberfläche 208 des Kopfes 200 und der inneren Oberfläche 198. Das Lösungsmittel weicht auf und kann auflösen einen Teil des Materials. Wenn das Material genügend plastisch ist, wird der Befestiger durch die Öffnung 194 und in das unterliegende Gewebe vorgetrieben bis die Oberfläche 208 die Oberfläche 198 kontaktiert. Das Lösungsmittel wird dann entfernt durch Verdampfung mit oder ohne Zuführung von Wärme. Die resultierende Implantationsanordnung wird genügend miteinander verbunden, vorzugsweise durch ein halbgegenseitig durchdringendes Polymernetzwerk, für eine Zeit, welche ausreichend ist, eine Heilung des Knochendefektes zu fördern. Wie auch bei den zuvor beschriebenen Implantationsanordnungen können der Knochenbefestiger 196 und die Knochenplatte 192 aus einem bioabbaubaren Material hergestellt sein.
• Der Befestiger 196 kann ebenso adhäsiv an die Übergangsstelle zwischen der inneren Oberfläche 198 der zumindest einen Öffnung 194 und einer unteren Oberfläche 208 des Kopfes 200 gebunden sein. Der Klebstoff zum Binden des Befestigers 196 an die Knochenplatte 192 wird ausgewählt biokompatibel, vorzugsweise bioabbaubar, zu sein. Beispiele für Klebstoffe zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung beinhalten Cyanoacrylat-, Epoxy-, Polyester-, Polyolefin-, Polyurethan-, Silikonklebstoffe und bekannte Derivate davon. Der Klebstoff kann durch Anwendung von Wärme, freien Radikalen, initiiert entweder chemisch, durch Licht und/oder Bestrahlung, ausgehärtet werden.
• Die Klebstoffe können ebenso ausgewählt werden, entweder Einkomponenten- oder Mehrkomponentenklebstoffe zu sein. Der Einkomponentenklebstoff kann entweder auf den Knochenbefestiger 210 und/oder auf der Knochenplatte 192 angewendet werden. Wenn der Klebstoff ausgewählt ist, ein Mehrkomponentenklebstoff zu sein, kann zumindest eine Komponente des Klebstoffs 212 auf dem Knochenbefestiger 210, vorzugsweise auf der Unterseitenoberfläche 214 des Kopfes 216 bereitgestellt werden und eine zweite Komponente des Klebstoffs 220 kann auf der Knochenplatte 192 in der inneren Oberfläche 222 der Öffnung 218 bereitgestellt werden.
• In der Ausführungsform gezeigt in 8 wird der Befestiger 214 als Knochenschraube dargestellt. Diese Konfiguration stellt deutliche Vorteile für ein Mehrkomponentenklebstoffsystem bereit. Wenn der Befestiger 214 im gewindeartigen Eingriff mit dem unterliegenden Knochengewebe ist, kontaktiert die erste Komponente des Klebstoffs 212 auf der unteren Oberfläche 214 initial die zweite Komponente des Klebstoffs 220 auf der inneren Oberfläche 222. Die Fortsetzung der Rotation des Befestigers 214 dient dazu, die beiden Komponenten des Klebstoffs zu vermischen, um einen homogenen Mehrkomponentenklebstoff bereitzustellen. Dieser homogene Mehrkomponentenklebstoff kann schnell aushärten, um eine starke Klebeverbindung zwischen dem Knochenbefestiger 110 und der Knochenplatte 192 bereitzustellen.
• Die vorliegende Erfindung kann ebenso einschließen einen drucksensitiven Klebstoff. Der drucksensitive Klebstoff kann entweder als ein Einkomponenten- oder als ein Mehrkomponentenklebstoff wie oben beschrieben, bereitgestellt werden. Drucksensitive Klebstoffe weisen Vorteile gegenüber anderen Klebstoffen auf, welche oft Aushärtezeit erfordern. Z. B. haben drucksensitive Klebstoffe deutliche Fähigkeiten ungleiche Materialien miteinander zu verbinden. Sie können ebenso starke, adhärente Verbindungen zu humanem Gewebe bilden und es besteht kein Bedarf an einer übermäßig langen Aushärtezeit oder einem Initiator, wie z. B. Licht oder Wärme, um das Aushärten des Klebstoffes zu initiieren. Der drucksensitive Klebstoff kann auf dem Gewebeeingriffsteil des Befestigers angewendet werden. Wenn der Befestiger implantiert wird in das Gewebe, kann dieser die befestigte Knochenplatte sichern. Der drucksensitive Klebstoff kann ausgewählt werden, um eine genügende Adhäsion und eine genügende Scherstärke bereitzustellen, um den Knochenbefestiger innerhalb der zumindest einen Öffnung 194 zu halten. Weiterhin kann der drucksensitive Klebstoff entweder auf der Knochenplatte 192 und/oder dem Befestiger 196 vorangewendet werden. Dieses kann während des Herstellungsverfahrens beider Komponenten erfolgen. Alternativ kann der Klebstoff während oder unmittelbar vor den chirurgischen Verfahren angewendet werden. Wenn der drucksensitive Klebstoff bei Herstellungsverfahren angewendet wird, ist es wünschenswert, eine nicht adhärente Abdeckung, z. B. ein entfernbares Schutzpapier, einzuschließen, um den Teil des Implantats abzudecken, welches mit Klebstoff bedeckt ist. Dieses gestattet dem Klebstoff gehandhabt und transportiert zu werden, ohne den Klebstoff nachteilig zu beeinflussen und dies erhält reine, im Wesentlichen, nicht kontaminierte Oberflächen aufrecht, obwohl es verstanden werden sollte, dass diese Komponenten vor jedwedem chirurgischen Verfahren sterilisiert werden sollten. Wenn gewünscht, kann der drucksensitive Schutz entfernt werden von der Abdeckung des Klebstoffs, so dass die zwei Komponenten miteinander gesichert werden können.
• Der drucksensitive Klebstoff kann ausgewählt werden aus einer großen Vielzahl von bekannten Verbindungen. Beispiele schließen ein Acryl-Klebstoffe, Silikon-Klebstoffe, Polyester-Klebstoffe und Polyurethan- Klebstoffe. Wie auch die oben benannten Klebstoffe können die drucksensitiven Klebstoffe als Ein- oder Mehrkomponenten bereitgestellt werden.
• Typischerweise schließen der Ablöseschutz ein Silikon beschichtetes Papier ein, welches leicht entfernt werden kann, unmittelbar bevor oder während der chirurgischen Verfahren. Nach dem Entfernen des Schutzes wird der Knochenbefestiger gewindeartig in Eingriff gebracht oder vorgetrieben durch eine Öffnung in einer Knochenplatte. Wie zuvor oben ausgeführt kann der Knochenbefestiger entweder ein Stift oder ein gewindeartiger Knochenbefestiger, wie z. B. eine Knochenschraube, sein. Wenn eine Knochenschraube verwendet wird, kann die Knochenschraube in ein vorgebohrtes Loch in dem Knochengewebe vorgetrieben werden. Alternativ kann die Knochenschraube selbst gewindeschneidend sein. Wenn ein Teil des Knochenbefestigers, vorzugsweise die Unterseitenoberfläche eines Befestigerkopfes, gegen die Knochenplatte, z. B. gegen die innere Oberfläche einer Öffnung, gebildet in der Knochenplatte, drückt, kann dem Klebstoff gestattet werden, auszuhärten. Typischerweise sind die Aushärtezeiten relativ kurz, liegend zwischen Sekunden bis einigen Minuten. Wenn der Klebstoff ausgehärtet ist, ist der Knochenbefestiger fest gesichert an der Knochenplatte, so dass er während normaler, empfohlener physischer Aktivitäten des Patienten nicht heraus gehen oder sich lösen kann.
• Die 9A und 9B veranschaulichen ein Beispiel einer flexiblen Platte 250 zur Verwendung mit dieser Erfindung. Die Platte 250 beinhaltet mehrfache Öffnungen 252 für Veränderungen bei einer Befestigung an anatomische Strukturen. Die mehrfachen Öffnungen stellen dem Chirurgen mehrfache Optionen zur Fixierung und Korrektur eines Knochen- und Muskelgewebes bereit. Der Chirurg kann auswählen die Anzahl der Befestiger und die spezifische Öffnung, durch welche der Befestiger einzuführen ist, abhängig von dem verfügbaren gesunden Gewebe, seinem Zustand und der allgemeinen Anatomie oder Makrostruktur eines Knochengewebes.
• In einer Form kann die Knochenplatte 250 verwendet werden, um eine Wiederbefestigung oder eine Verstärkung von Bändern und/oder Sehnen an den Knochenstrukturen zu ermöglichen. Die Lage und Größe der mehrfachen Öffnungen 252 kann bereitgestellt werden, um die Flexibilität der Knochenplatte 250 zu erhöhen, um eine genügende Mobilität und Artikulation von verbundenen Körpern und Geweben zu gestatten. Zusätzlich hat die Knochenplatte 250 eine Dicke, dargestellt durch die Referenzlinie 254, ausgewählt, um eine Flexibilität weiter zu erleichtern und dennoch eine ausreichende Stärke aufrecht zu erhalten, um eine Fixierung der verbundenen Körper aufrecht zu erhalten. In bevorzugten Ausführungsformen wird die Dicke der Knochenplatte 250 zwischen ungefähr 0,5 mm und ungefähr 4 mm, mehr bevorzugt zwischen ungefähr 1,5 mm und ungefähr 2,5 mm ausgewählt werden. Es wird ebenso verstanden, dass die Flexibilität der Knochenplatte 250 variieren kann durch eine Veränderung entweder ihrer Dicke, der Zahl und Lage der mehrfachen Öffnungen 252 oder dem Material, aus welchem es gebildet wurde.
• In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Knochenplatte bereitgestellt als eine Einzelniveauplatte, geeignet zur Befestigung an benachbarte Wirbelkörper, z. B. zum Befestigen benachbarter Lendenwirbel und entweder zum Wiederbefestigen, Verstärken oder Ersetzen eines beschädigten vorderen Längsbandes (ALL). Die implantierte Knochenplatte kann eine Dehnung der Patientenwirbelsäule nach einer Operation verbessern – sogar noch aufrechterhalten eine gewünschte Scheibenhöhe zwischen den co-verbundenen Wirbeln. In dieser Ausführungsform hat die Knochenplatte 250 eine Höhe, dargestellt durch die Referenzlinie 256, welche ausgewählt ist, zwischen ungefähr 20 mm und ungefähr 60 mm, mehr bevorzugt zwischen ungefähr 40 mm und ungefähr 50 mm, zu sein. In ähnlicher Weise wird die Breite der Knochenplatte 250, dargestellt durch die Referenzlinie 258, ausgewählt entsprechend ungefähr 1/8 bis ungefähr 1/3 des Umfanges eines bestimmten Wirbelkörpers zu sein. Die Breite kann ausgewählt werden zwischen ungefähr 10 mm und ungefähr 40 mm, mehr bevorzugt zwischen ungefähr 15 mm und ungefähr 20 mm.
• Die 10A und 10B sind Darstellungen einer Zweiniveauknochenplatte 280 zur Verwendung mit dieser Erfindung. Die Knochenplatte 280 kann im Wesentlichen bereitgestellt werden, wie beschrieben für die Knochenplatte 250. Die Platte 280 beinhaltet eine Vielzahl von darin ausgebildeten Öffnungen 282, um Befestiger zu empfangen, wie es oben beschrieben wurde. Die Knochenplatte 280 hatte eine Dicke, dargestellt durch die Referenzlinie 284, geeignet um eine genügende Flexibilität zum Reparieren und/oder Ersetzen von Bändern, welche Knochenstrukturen verbinden, bereitzustellen. In einer bevorzugten Ausführungsform muss die Knochenplatte 280 eine Dicke zwischen ungefähr 0,5 mm und ungefähr 4,5 mm, mehr bevorzugt zwischen ungefähr 1,5 mm und ungefähr 2,5 mm, aufweisen. Die Knochenplatte 280 hat eine Größe für eine Befestigung an drei benachbarte Wirbelkörper (siehe z. B. 11). Vorzugsweise hat die Knochenplatte 280 eine Höhe, dargestellt durch die Referenzlinie 286, wählbar zwischen ungefähr 50 mm und ungefähr 120 mm, mehr bevorzugt zwischen ungefähr 80 mm und ungefähr 100 mm. Die Knochenplatte 280 hat eine Breite, darge stellt durch die Referenzlinie 288, wählbar zwischen ungefähr 118 bis ungefähr 113 des Umfanges eines bestimmten Wirbelkörpers. Die Breite kann ausgewählt werden zwischen ungefähr 10 mm und ungefähr 40 mm, mehr bevorzugt zwischen ungefähr 15 mm und ungefähr 20 mm.
• Beide Knochenplatten 250 und 280 haben jeweils eine Vielzahl von Öffnungen 252 und 282. Die Öffnungen können bereitgestellt werden, um deformierbare Teile einzuschließen, wie beschrieben für die Platten 12, 52 und 92. Weiter können die Knochenplatten 250 und 280 an dem Gewebe befestigt werden unter Verwendung einer Vielzahl von Befestigern, wie oben beschrieben einschließlich der Befestiger 14, 98, 102 und 143.
• In bevorzugten Ausführungsformen werden die Knochenplatten 250 und 280 gebildet aus einem formbaren oder dehnbaren Material. Dadurch können die Platten entweder zuvor oder während eines chirurgischen Verfahrens geformt werden, um konform zu sein mit einer anatomischen Struktur, wie z. B. der vorderen Gelenkfläche bzw. Fassette eines Wirbels. Beispiele für geeignete Materialien beinhalten unten aufgelistete Resorbierfähige und Nichtresorbierfähige.
• 11 veranschaulicht ein Platzieren und Deformieren einer Knochenplatte, im Wesentlichen wie beschrieben für die 10A und 10B oben. Die Knochenplatte 300 erstreckt sich von einem ersten Lendenwirbel 302 bis zu einem dritten Lendenwirbel 304. Die Knochenplatte 300 kann deformiert werden, um mit einer gewünschten anatomischen Struktur konform zu sein, entweder vor der Operation oder während der Operation.
• 12 veranschaulicht eine deformierbare Knochenplatte 320 zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung. Die Platte 320 kann einschließen eine große Vielzahl von sich hierdurch erstreckenden Öffnungen. In der veranschaulichten Ausführungsform schließt die Platte 320 ein zumindest eine sich hierdurch erstreckende kreisrunde Öffnung 322 und einen Schlitz 324. Die Platte 320 kann bereitgestellt werden in einer Vielzahl von Größen, angepasst sich zu erstrecken von einem Wirbelkörper zu einem benachbarten Wirbelkörper. Alternativ kann die Platte 320 in Größen bereitgestellt werden, sich über eine Vielzahl von Wirbelkörpern zu erstrecken.
• 13 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform einer Knochenplatte 340. Die Knochenplatte 340 kann ähnlich zu der Knochenplatte 320 eine große Vielzahl von sich hierdurch erstreckender Öffnungen einschließen. Die Platte 340 beinhaltet zumindest eine sich hierdurch erstreckende geschlitzte Öffnung 344. Die Knochenplatte 340 wird bereitgestellt, eine Länge aufzuweisen, dargestellt durch die Referenzlinie 346, welche variabel sein kann. In bevorzugten Ausführungsformen kann die Länge der Knochenplatte 340 zwischen ungefähr 5 cm und 15 cm sein, mehr bevorzugt wird eine Knochenplatte 340 bereitgestellt mit einer Länge zwischen ungefähr 7 cm und ungefähr 13 cm.
• Die 14A und 14B veranschaulichen noch eine andere Ausführungsform einer deformierbaren Knochenplatte zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung. Die 14A veranschaulicht eine Knochenplatte 360, bereitgestellt mit zumindest zwei sich dadurch erstreckenden Öffnungen 362. Die 14B veranschaulicht eine deformierbare Knochenplatte 370, aufweisend eine Vielzahl von sich dadurch erstreckenden Öffnungen 372. Beide Knochenplatten 360 und 370 werden dargestellt als eine verlängerte Platte, aufweisend zumindest zwei, mehr bevorzugt, eine Vielzahl von sich dadurch erstreckenden Öffnungen. Die Öffnungen sind entlang der Länge der Knochenplatte 360 und 372 positioniert; vorzugsweise positioniert in gleichen Abständen entlang der Länge der verlängerten Platten 360 und 370. Im Umfang der Erfindung ist ebenfalls eingeschlossen, dass entweder die Knochenplatte 360 oder die Knochenplatte 370 bereitgestellt werden kann mit einer geringeren Zahl von Öffnungen oder einer einzigen verlängerten Öffnung, z. B. einem Schlitz. Während einer Operation kann ein Chirurg lokalisieren und dann nachfolgend bohren durch entweder die eine oder die andere Knochenplatte 360 oder 370, um eine zusätzliche Öffnung bereitzustellen, um die entsprechenden Knochenplatten an dem Knochengewebe zu befestigen.
• Die 15 veranschaulicht sogar noch eine andere Ausführungsform einer deformierbaren Knochenplatte 380 zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung. Die deformierbare Knochenplatte ist eine verlängerte Platte, aufweisend zumindest einen sich dadurch erstreckenden Schlitz 382. In alternativen Ausführungsformen kann der Schlitz 382 eine Serie von elliptischen Oberflächen einschließen, erweiternd die Länge des Schlitzes 382. Die elliptischen Oberflächen können passend in die untere Oberfläche eines Befestigers, z. B. des Befestigers 14 der 1, eingreifen. So wie die oben diskutierten anderen Knochenplatten kann die Knochenplatte 380 in einer großen Vielzahl von Größen bereitgestellt werden. Die Größe der Knochenplatte 380 kann ausgewählt werden in Abhängigkeit von der bestimmten Knochenstruktur, an welche die Platte 380 zu befestigen ist.
• 16 veranschaulicht sogar noch eine andere Ausführungsform einer deformierbaren Knochenplatte 400 zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung. Die Knochenplatte 400 kann angepasst werden, eine Fixierung eines Halswirbels bereitzustellen. Die Knochenplatte 400 kann einschließen eine große Vielzahl von darin ausgebildeten Öffnungen und Schlitzen. In der veranschaulichten Ausführungsform schließt die Knochenplatte 400 zumindest ein Paar von Öffnungen 402 und 404 ein, positioniert an einem ersten Ende 406 der Platte 400. Zusätzlich werden Öffnungen 408 und 410 an dem entgegen gesetzten Ende 412 bereitgestellt. Zusätzlich kann die Platte 400 zumindest einen darin ausgebildeten Schlitz 414 einschließen. Der Schlitz 414 kann mit einer im Wesentlichen glatten inneren Oberfläche 416 bereitgestellt werden. Alternativ kann der Schlitz 414 mit einer elliptischen inneren Oberfläche bereitgestellt werden, wie es beschrieben wurde für die Platte 380 in 15.
• 17 zeigt sogar noch eine andere Ausführungsform einer deformierbaren Knochenplattenanordnung 440. Die Plattenanordnung 440 beinhaltet eine Knochenplatte 442 und zumindest einen Antimigrationsteil 444, beweglich befestigt an der Platte 442. Die Platte 442 beinhaltet eine Vielzahl von Öffnungen 446, durch welche ein oder mehrere Knochenbefestiger 448 eingeführt werden. Es ist bevorzugt – aber nicht erforderlich – dass die Befestiger 448 Knochenschrauben 449 sind. Die Öffnungen 446 können im Wesentlichen wie oben beschrieben bereitgestellt werden – insbesondere wie für die Platten 15, 52 und 92. Eine Kerbe 450 in der nicht tragenden Oberfläche 451 erstreckt sich entlang der Länge der Platte 442. Zumindest eine gewindeschneidende Öffnung wird gebildet in der Kerbe 450. Die Platte 442 kann aus einem polymeren Material gebildet werden, welches entweder bioabbaubar oder ein nicht bioabbaubares Polymer ist. Zusätzlich kann die Platte 442 aus einem Metall, wie z. B. Titan oder Chirurgiestahl gebildet sein. Vorzugsweise ist die Platte 442 aus einem deformierbaren Polymer gebildet und ist einfach geformt oder umrissen während einer Operation, um konform mit der anatomischen Konfiguration der betreffenden Knochenstruktur zu sein. In einer bevorzugten Form wird die Platte 442 konfiguriert, um zwei benachbarte Halswirbel zu verbinden und kann verwendet werden, eine Wirbelsäulenverbindung zu unterstützen.
• In der veranschaulichten Ausführungsform schließt der Antimigrationsteil 444 einen Balken 452 ein, verschiebbar empfangen innerhalb der Kerbe 448 und aufweisend mindestens eine, mehr bevorzugt eine Serie von länglichen Öffnungen 454, sich erstreckend durch den Balken 452. Die länglichen Öffnungen 454 gestatten eine verschiebbare Befestigung des Balkens 452 an der Platte 442 mit einem gewindeartigen Befestiger 458. Der Antimigrationsteil 444 kann einschließen eine Vielzahl von anderen strukturellen Merkmalen zusätzlich oder als Ersatz zum Balken 452. Z. B. kann der Antimigrationsteil 444 einschließen eine bewegliche Struktur, um einen Teil des Kopfes 460 des Befestigers 448 zu überlagern. Das Ende des Antimigrationsteils 444 kann einschließen Schrauben, drehbar befestigte Flügel, verschiebbar befestigte Kappen und Ähnliches. In diesen Ausführungsformen bewegt sich der Antimigrationsteil von eine ersten Position, welche einen Rückzug oder ein Einsetzen eines Befestigers 448 gestattet zu einer zweiten Position, welche einen Rückzug oder ein Einsetzen des Befestigers 448 verhindert.
• Der Antimigrationsteil 444 ist aus einem Material gebildet, welches dasselbe ist, wie das Material der Platte 442. Alternativ ist der Antimigrationsteil 444 gebildet aus einem unähnlichen Material. Z. B. kann der Antimigrationsteil 444 aus Metall gebildet sein und die Knochenplatte 442 kann aus einem polymeren Material gebildet sein oder der Antimigrationsteil kann gebildet sein aus einem polymeren Material und die Knochenplatte 442 kann aus Metall sein.
• Die Knochenplatten, aufweisend die verallgemeinerten oben beschriebenen Konfigurationen, oder alternative Platten, welche eine ähnliche Art eines Betriebs zeigen, schließen Implantate ein, verkauft unter den Handelsnamen ATLANTIS, AXIS, DYNALOK, DYNALOK PLUS, PREMIER, Z-PLATE II und ZEPHIR von Medtronic Sofamor Danek aus Memphis Tennessee.
• Vorzugsweise werden vor einer Verwendung die Platten, Befestiger und Klebstoffe, beschrieben in dieser Erfindung, sterilisiert, am einfachsten chemisch, verwendend Ethylenoxidgas oder eine Bestrahlung der Komponenten mit Gammastrahlung. Typischerweise werden Sterilisationsverfahren, verwendend geringe Temperaturen, gefordert für nichtmetallische Komponenten, wie z. B. den Knochenbefestiger und/oder die Knochenplatte. Die chemischen und Bestrahlungstyp-Sterilisationen sind gewöhnlich ausgewählt, die Eigenschaften oder Leistungsfähigkeit der Klebstoffe nicht zu beeinflussen. Wenn der Klebstoff bereitgestellt wird auf einem oder mehreren der Komponenten während der Herstellung, wird vorzugsweise der Teil des Implantats, abgedeckt durch den Klebstoff, mit einer Ablöseschutz abgedeckt, welcher dem Sterilisationsverfahren widerstehen kann.
• Es wird verstanden für die Ausführungsformen der Erfindung, wie hierin beschrieben, dass entweder der Knochenbefestiger oder die Knochenplatte, oder beide, aus einem nichtmetallischen Material hergestellt sein können. Alternativ wird verstanden, dass die Knochenplatte aus einem metallischen Material hergestellt sein kann, während der Knochenbefestiger aus einem nichtmetallischen Material hergestellt ist. Typische Beispiele für resorbierfähige Materialien für eine Konstruktion der Geräte der Erfindung schließen ein: Polyhydroxysäuren, z. B. Poly(L-lactid), Poly-(D-lactid), Poly-(L/D-lactid), Poly-(L/DL-lactid), Polyglycolid, Copolymere von Lactid und Glycolid in verschiedenen Zusammensetzungen, Copolymere dieser Lactide und/oder Glycolide mit anderen Polyestern, Copolymere von Glycolid und Trimethylencarbonat, Polyhydroxybuterat, Polyhydroxyvalerat, Copolymere von Hydroxybuterat und Hydroxyvalerat in verschiedenen Zusammensetzungen, Polyorthoester, Polyanhydride, Polydioxanon, Polydioxandione, Polyesteramide, Polymaleinsäure, Polyester aus Diolen, Oxal- und/oder Succinatsäure, Polyaminosäuren, Copolymere aus Aminosäuren und Glutamatsäure, Polyamide, Polycaprolacton, Polycarbonate. Bevorzugte abbaubare Polymere (Homopolymer/Copolymere) sind Polylactide, Polyglycolid, Polydioxanon, Polyglycolid-co-trimethylencarbonat), Poly(lactid-co-glykolid) und Polyesteramide.
• Beispiele für nicht abbaubare polymere Materialien, geeignet in der vorliegenden Erfindung, schließen ein, sind jedoch nicht darauf beschränkt: Acrylische, Fluorkohlenstoff, Hydrogel, Polyacetal, Polyamid, Polycarbonat, Polyester, Polyaryletherketonpolyimid, Polyolefin, Polystyrol, Polysulfon, Polyurethan, Poly(vinylchlorid), Silikongummis, Polyethylen und Polyetherketone, z. B. PEK, PAEK, PEEK, PEKEKK und Mischungen davon.
• Das polymere Material kann ein thermoplastisches oder ein wärmehärtendes sein. Die polymeren Materialien können aus einem Composit oder einer Matrix gebildet sein und Verstärkungsmaterial oder Phasen einschließen, z. B. Fasern, Stangen, Plättchen und Füller. Z. B. kann das polymere Material einschließen Glasfasern, Kohlenstofffasern, polymere Fasern, keramische Fasern und Ähnliches. In bevorzugten Ausführungsformen ist das polymere Mate rial ohne irgendeine Einschließung eines Verstärkungsmaterials, wie z. B. Kohlenstofffasern, Glasfasern, keramischen Partikeln oder Füllern, gebildet.

Claims (14)

1. Implantationsanordnung (440), umfassend: eine Knochenplatte (442), die zumindest eine sich dort hindurch erstreckende Öffnung aufweist, und einen Knochenbefestiger (448), empfangen innerhalb der zumindest einen Öffnung (446) und einen proximalen Kopf (60) aufweisend, einen distalen Teil sowie einen Schaft dazwischen, wobei zumindest ein Teil des Befestigers (446) oder der Knochenplatte aus einem Polymermaterial gebildet ist, geeignet zum Deformieren, um den Befestiger fest gegenseitig mit der Knochenplatte in Eingriff zu bringen; dadurch gekennzeichnet, dass der Befestiger (446) einen Teil beinhaltet, der aus einem Polymermaterial gebildet ist, geeignet zum Deformieren mittels Anschwellen nach Kontakt mit Körperflüssigkeit, um den Knochenbefestiger fest an der Knochenplatte zu sichern.
2. Implantationsanordnung nach Anspruch 1, bei welcher die Knochenplatte einen thermisch deformierbaren Kragen (58) beinhaltet, der die Öffnung (54) im Wesentlichen umgibt.
3. Implantationsanordnung nach Anspruch 2, bei welcher der Kragen (58) sich deformiert, um einen Teil des proximalen Kopfs (60) zu überlagern.
4. Implantationsanordnung nach Anspruch 1, bei welcher der Knochenbefestiger sich deformiert, um den Knochenbefestiger (448) fest mit der Knochenplatte (442) in Eingriff zu bringen.
5. Implantationsanordnung nach Anspruch 1, bei welcher die Knochenplatte einen beweglichen Anti-Wanderungs-Teil (444) umfasst, um eine Bewegung des Befestigers (448) zu hemmen.
6. Implantationsanordnung nach Anspruch 1, bei welcher die Knochenplatte (442) einen Metallteil und einen Polymerteil umfasst.
7. Implantationsanordnung nach Anspruch 1, bei welcher zumindest eines der Knochenplatte (442) und des Befestigers (448) aus einem bioabbaubaren Material gebildet ist.
8. Implantationsanordnung nach Anspruch 1, bei welcher der Befestiger (448) aus einem Polymermaterial gebildet ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die Homopolymere, Copolymere und Oligomere von Polyhydroxysäuren, Polyestern, Polyorthoestern, Polyanhydriden, Polydioxanon, Polydioxandionen, Polyesteramiden, Polyaminosäuren, Polyamiden, Polycarbonaten, Polyactid, Polyglycolid, Tyrosin-abgeleitetes Polycarbonat, Polyanhydrid, Polyester, Polyvinylaklkohol, Polyacrylonitril, Polyamid, Polytetrafluorethylen, Polyparaphenylenterephthalamid, Polyaryletherketonen, Polyetherketonen, Zellulose, kohlefaserverstärktem Verbundstoff und Mischungen davon umfasst.
9. Implantationsanordnung nach Anspruch 1, bei welcher zumindest eines des Befestigers (448) und der Knochenplatte (442) aus einem Polymer gebildet ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die monomere wiederholende Gruppen, abgeleitet von d-Milchsäure, 1-Milchsäure, Glykolsäure, Caprolacton, Hydroxybuttersäure, Hydroxyvaleriansäure und Mischungen davon umfasst.
10. Implantationsanordnung nach Anspruch 1, bei welcher die Knochenplatte (442) flexibel ist, um eine Gelenkverbindung von benachbarten Knochenstrukturen zu erlauben.
11. Implantationsanordnung nach Anspruch 1, bei welcher die Öffnung (446) eine langgezogene Öffnung ist.
12. Implantationsanordnung nach Anspruch 1, eine Vielzahl von Öffnungen (446) umfassend.
13. Implantationsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welcher der distale Teil mit einem Gewinde versehen ist.
14. Implantationsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welcher der Befestiger (448) eine Knochenschraube ist.