-
Technisches Gebiet
-
Das
technische Gebiet, welches diese Erfindung betrifft, ist das der
chirurgischen Befestigungsvorrichtungen, insbesondere der chirurgischen
Befestigungsvorrichtungen zum Fixieeren von Gewebetranslantaten
an Knochen.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Die
medizinische Technologie, die mit dem Züchten von Gewebe einhergeht,
hat sich mit schnellen Schritten fortbewegt. Insbesondere ist es
nun bekannt, Zellen aus dem menschlichen Körper zu entnehmen, zum Beispiel
Chondrocyten und Fibrochondrocyten aus dem Kniegelenk. Diese autologen
Zellen werden dann in einer Laborumgebung auf einer bioabsorbierbaren
Matrix kultiviert. Die Matrix wird typischerweise eine Form haben,
die im wesentlichen dem Gewebeabschnitt entspricht, der ersetzt
werden soll. Nach einer ausreichenden Zeitdauer in einem geeigneten
Kulturmedium unter den richtigen Umgebungsbedingungen werden die
entnommenen Zellen auf der Matrix wachsen, um einen implantierbaren Abschnitt
aus Gewebe mit im wesentlichen derselben körperlichen Ausgestaltung wie
der des Abschnitts aus Gewebe, der bei dem Patienten ersetzt werden
muß, zu
bilden. So ein künstlich
gezüchteter Gewebeaufbau,
der aus Zellen auf der Matrix besteht (oder als Alternative aus
einer Matrix allein ohne Zellen besteht), wird dann an der Knochenstelle
befestigt, wobei herkömmliche
bekannte chirurgische Befestigungselemente verwendet werden, einschließlich Fäden, Knochenhautabdeckungen
oder Fibrinleim.
-
Die
Vorteile des Züchtens
von Gewebe sind zahlreich, wobei nicht der geringste beispielsweise ist,
daß es
nun möglich
ist, Knorpel durch lebendes Knorpelgewebe zu ersetzen. Zusätzlich wird
die Wahrscheinlichkeit des Abstoßen des Gewebeimplantats minimiert,
da das Knorpelgewebe, das in vitro gewachsen ist, identisch mit
dem autologen Knorpel des Patienten ist.
-
Obwohl
vorliegende Matrixbefestigungsvorrichtungen für ihren beabsichtigten Zweck
angemessen sind, gibt es auch einige Nachteile, die ihren Einsatz
begleiten. Zu allererst sind diese Fixierungsvorrichtungen generisch
in dem Sinne, daß sie
nicht speziell für
die Matrixbefestigung an Knochen oder weichem Gewebe gestaltet sind,
sondern für
eine Vielfalt chirurgischer Prozeduren eingesetzt werden können. Weitere
Nachteile umfassen die Schwierigkeit bei vielen dieser Vorrichtungen,
sie in einer minimal invasiven arthroskopischen Prozedur zu verwenden.
Zusätzliche
Nachteile umfassen die Schwierigkeit und die chirurgische Herausforderung,
ein Stück Knochenhaut
zur Verwendung als eine Knochenhautklappe zu entnehmen, die signifikante
Erkrankungsrate des Patienten, die mit einem solchen Entnehmen verbunden
ist, und die Schwierigkeit, ein solches dünnes nachgiebiges Material
an umgebendes Gewebe zu nähen.
-
Die
DE 41 10 121 A1 beschreibt
einen Verbindungsclip zum Einsetzen in Knochen mit Kraft, die auf
einen Basisabschnitt des Clips ausgeübt wird.
-
Die
US 2001/0029382 A1 beschreibt
eine Fixiervorrichtung mit getrennten Implantations- und Einführungselementen.
Die Vorrichtung wird mit einer Einsetzanordnung verwendet, die Stifte
mit gespitzten Enden aufweist, welche von den Einsetzelementen hervorstehen,
um Knochen direkt zu durchdringen.
-
Demgemäß gibt es
auf diesem Gebiet ein Erfordernis nach neuen Fixiervorrichtungen,
die in effektiver Weise eine Matrix aus gezüchtetem Gewebe an einem Knochen
oder einer anderen Verankerungsstelle befestigen werden, so daß das Gewebe weiter
wachsen und sich in dem Körper
des Patienten neu aufbauen kann.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Daher
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fixiervorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, die in effektiver Weise eine gezüchtete Gewebematrix an einem
Knochen oder einer anderen Verankerungsstelle befestigt, so daß es der
implantierten Matrix möglich
wird, an ihrem Ort zu bleiben, während
das Gewebe weiter wachst und sich neu aufbaut.
-
Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche
Vorrichtung zum Fixieren einer Matrix an einer Knochenstelle zur
Verfügung
zu stellen, die einfach einzusetzen ist, wobei eine arthroskopische
Prozedur oder eine offene Prozedur leicht verwendet wird.
-
Es
ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche
Vorrichtung zum Fixieren einer Matrix an einer Knochenstelle zur
Verfügung
zu stellen, die weder Fäden
noch Fadenknotenziehen erfordert.
-
Demgemäß wird eine
Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats zur Verfügung gestellt,
wie sie in Anspruch 1 definiert ist. Das Stangenelement ist bevorzugt
relativ starr und kann so ausgestaltet werden, daß es eine
Vielfalt geometrischer Formen hat, zum Beispiel eine umgekehrte "U"-Form. Jedoch kann das Stangenelement
auch flexibel sein. Das Stangenelement hält die Implantatelemente in
einem relativ festen Abstand voneinander. Der mittlere Abschnitt
des Stangenelements ist so gestaltet, daß er in einen Abschnitt des
gezüchteten
Gewebematriximplantats greift. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
haben die Implantatelemente eine Anzahl von Rippen, die sich von
den Außenflächen der
Implantatelemente erstrecken, um dabei zu unterstützen, das
Herausziehen aus einer Knochenstelle oder einer anderen Verankerungsstelle
zu verhindern, nachdem die Implantatelemente in zuvor erzeugte Bohrlöcher implantiert
worden sind.
-
Eine
Kombination einer Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats wird
zur Verfügung
gestellt, die die Kombination einer Fixiervorrichtung und einer Einsetzvorrichtung
ist. Das Implantatelement hat eine Längsachse, ein proximales Ende,
ein distales Ende, eine Außenfläche und
einen längs
verlaufenden Durchlaß durch
dieses. Die Fixiervorrichtung hat auch ein zweites Implantatelement.
Das zweite Implantatelement hat eine Längsachse, ein proximales Ende,
ein distales Ende, eine Außenfläche und
einen längs
verlaufenden Durchlaß durch
dieses. Jedes Implantatelement hat eine proximale Ringfläche an ihrem
proximalen Ende, das die längsverlaufenden Durchlässe umgibt.
Es gibt ein Verbindungselement, das das erste und das zweite Implantatelement
verbindet. Das Verbindungselement hat einen mittleren Abschnitt,
ein erstes Ende, das sich von dem ersten Implantatelement erstreckt,
und ein zweites Ende, das sich von dem zweiten Implantatelement
erstreckt. Es gibt ein Paar Einsetzvorrichtungen. Jede Einsetzvorrichtung
ist ein Element mit einem proximalen Ende, einem distalen abgeschrägten Ende und
einem längs
verlaufenden Durchlaß durch
dieses. Das distale Ende jedes Implantatelements ist im Eingriff
mit dem proximalen Ende einer Einsetzvorrichtung. Eine Einsetzvorrichtung
ist an dem distalen Ende eines Implantatelementes angebracht.
-
Es
wird auch eine Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats zur Verfügung gestellt,
die ein erstes und ein zweites Implantatelement aufweist. Die Elemente
sind länglich
und haben bevorzugt eine zylindrische Ausgestaltung. Die Elemente
haben auch distale Enden, proximale Enden und Längsachsen. Es gibt längs verlaufende
Durchlässe,
die sich durch die gesamte Länge
jedes Implantatelementes erstrecken. Die Elemente haben Außenflächen. Die
Implantatelemente sind miteinander durch ein Stangenelement verbunden,
das ein erstes und ein zweites Ende und einen mittleren Abschnitt
hat. Das erste Ende des Stangenelements erstreckt sich von dem proximalen
Ende des ersten Implantatelementes und das zweite Ende des Stangenelementes
erstreckt sich von dem proximalen Ende des zweiten Implantatelementes.
Das Stangenelement ist bevorzugt relativ starr und kann so ausgestaltet
sein, daß es
eine Vielzahl von geometrischen Formen hat, zum Beispiel eine umgekehrte "U"-Form. Jedoch kann das Stangenelement
auch flexibel sein. Das Stangenelement hält die Implantatelemente in
einem relativ festen Abstand voneinander. Wenigstens ein Flügelelement
erstreckt sich seitlich nach außen
von dem Stangenelement. Der mittlere Abschnitt des Stangenelementes
ist so gestaltet, daß er
einen Abschnitt eines gezüchteten
Gewebematriximplantats greift. Das Flügelelement erleichtert einen
solchen Eingriff. Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben die Implantatelemente
eine Anzahl Rippen, die sich von der Außenfläche der Implantatelemente nach
außen erstrecken,
um dabei zu unterstützen,
das Herausziehen aus einer Knochenstelle oder einer anderen Verankerungsstelle
zu verhindern, nachdem die Implantatelemente in zuvor erzeugte Bohrlöcher implantiert
worden sind.
-
Eine
Kombination einer Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats wird
zur Verfügung
gestellt, welche die Kombination aus einer Fixiervorrichtung und
einer Einsetzvorrichtung ist. Die Fixiervorrichtung hat ein erstes
Implantatelement. Das Implantatelement hat eine Längsachse,
ein proximales Ende, ein distales Ende, eine Außenfläche und einen längs verlaufenden
Durchlaß durch
dieses. Die Fixiervorrichtung hat auch ein zweites Implantatelement.
Das zweite Implantatelement hat eine Längsachse, ein proximales Ende,
ein distales Ende, eine Außenfläche und
einen längs
verlaufenden Durchlaß durch dieses.
Jedes Implantatelement hat eine proximale Ringfläche auf seinem proximalen Ende,
welche die längs
verlaufenden Durchlässe
umgibt. Es gibt ein verbindendes Stangenelement, welches das erste und
das zweite Implantatelement umgibt. Das verbindende Stangenelement
hat einen mittleren Abschnitt, ein erstes Ende, das sich von dem
ersten Implantatelement erstreckt, und ein zweites Ende, das sich von
dem zweiten Implantatelement erstreckt. Wenigstens ein Flügelelement
erstreckt sich seitlich nach außen
von dem Verbindungselement. Es gibt ein Paar Einsetzvorrichtungen.
Jede Einsetzvorrichtung ist ein Element mit einem proximalen Ende,
einem distalen abgeschrägten
Ende und einem längs verlaufenden
Durchlaß durch
dieses. Das distale Ende jedes Implantatelementes liegt im Eingriff
mit dem proximalen Ende einer Einsetzvorrichtung. Eine Einsetzvorrichtung
ist an dem distalen Ende eines Implantatelementes angebracht.
-
Eine
Vorrichtung zum Fixieren eines Implantates wird zur Verfügung gestellt,
welche ein erstes Implantatelement und ein zweites Implantatelement hat.
Jedes Implantatelement hat eine Außenfläche, eine Längsachse, ein proximales Ende
und ein distales Ende. Ein eindringendes Einsetzelement erstreckt
sich von oder ist angebracht an dem distalen Ende jedes Implantatelementes.
Die Implantatelemente haben einen längs verlaufenden Durchlaß und proximale
und distale Öffnungen
in Kommunikation mit dem Durchlaß. Die Einsetzelemente haben
Außenflächen, proximale
Ende, distale Enden und längs
verlaufende Achsen. Jedes Einsetzelement hat einen längs verlaufenden
Durchlaß und
eine proximale Öffnung.
Der längs
verlaufende Durchlaß hat ein
distales geschlossenes Sackende. Die proximale Öffnung jedes Einsetzelementes
ist in Kommunikation mit der distalen Öffnung des Implantatelementes und
dem längs
verlaufenden Durchlaß des
Einsetzelementes. Die Implantatelemente sind miteinander durch ein
Rückhalteelement
mit einem ersten und einem zweiten Ende und einem mittleren Abschnitt
verbunden. Das erste Ende des Rückhalteelements
erstreckt sich von dem proximalen Ende des ersten Implantatelementes
und das zweite Ende des Rückhalteelements
erstreckt sich von dem proximalen Ende des zweiten Implantatelements.
Das Rückhalteelement
ist bevorzugt relativ starr und kann so ausgestaltet sein, daß es eine
Vielfalt geometrischer Formen hat, zum Beispiel eine umgekehrte "U"-Form. Jedoch kann das Rückhalteelement
auch flexibel sein. Als Option erstreckt sich wenigstens ein Flügelelement
von dem Rückhalteelement
seitlich nach außen.
Der mittlere Abschnitt des Rückhalteelementes mit
dem optionalen Flügelelement
kann einen Abschnitt eines Implantats greifen, so wie ein gezüchtetes
Gewebematriximplantat.
-
Ein
neues Instrument wird zur Verfügung
gestellt, das in einer chirurgischen Prozedur verwendet werden kann,
um die oben beschriebene Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats
im Knochen einzusetzen.
-
Diese
und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen deutlicher.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Fixieren eines
Implantats (nicht gemäß der vorliegenden
Erfindung).
-
2 ist
eine Querschnittsansicht der Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats
der 1 entlang der Sichtlinie 2-2.
-
3–6 veranschaulichen
eine chirurgische Prozedur zum Befestigen einer Matrix am Knochen,
wobei die Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats der 1 verwendet
wird.
-
7 ist
eine Veranschaulichung der Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats
nach 1, nachdem die Implantatelemente in Bohrlöcher in Knochen
implantiert worden sind, wobei veranschaulicht wird, daß die Vorrichtung
eine Matrix sicher an der Fläche
eines Knochens befestigt.
-
8 ist
eine Querschnittsansicht der Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats
der 7, die in Knochen implantiert ist entlang der
Sichtlinie 8-8 gelegt geschnitten
-
9 zeigt
eine alternative Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats (nicht
gemäß der vorliegenden
Erfindung) mit zwei Verbindungselementen.
-
10 ist
eine perspektivische Ansicht eines Instrumentes, das zum Erzeugen
von Bohrlöchern
in Knochen hilfreich ist, in die die implantierbaren Elemente der
Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats, wie hierin zuvor beschrieben,
eingebracht werden können.
-
11 ist
eine perspektivische Ansicht eines Instrumentes, das beim Implantieren
der Vorrichtung in Bohrlöcher,
die in Knochen erzeugt worden sind, hilfreich ist.
-
12 ist
eine Ansicht einer gezüchteten Gewebematrix,
gesichert an einem Knochen mit mehreren Vorrichtungen zum Fixieren
eines Implantats, wie hier zuvor beschrieben.
-
13 ist
eine perspektivische Ansicht einer alternativen Vorrichtung zum
Fixieren eines Implantats (nicht gemäß der vorliegenden Erfindung).
-
14 ist
eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats
nach 13.
-
15 ist
eine Stirnansicht der Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats
nach 14.
-
16 ist
eine Querschnittsansicht der Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats
der 14 entlang der Sichtlinie 16-16.
-
17 ist
eine Querschnittsansicht des Gewebe-Rückhalteelementes der Vorrichtung
zum Fixieren von Gewebe der 14 entlang
der Sichtlinie 17-17.
-
18 ist
eine perspektivische Ansicht eines Einsetzelementes, das beim Einsetzen
des Elementes zum Fixieren eines Implantats nach 14 hilfreich
ist.
-
19 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines Einsetzinstrumentes,
einer Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats und zweier Einsetzelemente.
-
20 ist
eine Seitenansicht des distalen Endes des Einsetzinstrumentes, einer
Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats und von Einsetzelementen,
die in Knochen greifen, vor dem Entfernen der Einsetzvorrichtung.
-
21 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Sichtlinie 21-21 der 20 der
Zinke des Einsetzinstrumentes und eines Abschnitts des Rückhalteelementes,
das in eine längs
verlaufende Nut der Zinke greift.
-
22 ist
eine perspektivische Explosionsansicht des distalen Endes eines
Einsetzinstrumentes, welche eine entfernbare distale Endanordnung zum
Erzeugen von Bohrlöchern
in Knochen zum Aufnehmen der Fixiervorrichtungen veranschaulicht,
wobei die Anordnung ein Endelement und Stifte hat.
-
23 ist
ein Querschnitt des Endelementes der Anordnung der 22 entlang
der Sichtlinie 23-23.
-
24 ist
eine perspektivische Ansicht des Endes der Anordnung nach 22,
vollständig
zusammengesetzt und bereit für
den Einsatz.
-
25 ist
eine Querschnittsansicht der Endanordnung der 24 entlang
der Sichtlinie 25-25.
-
26 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines Einsetzinstrumentes
mit einer entfernbaren distalen Endanordnung, die zum Einsetzen
der Rückhalteelemente
für das
Implantat der vorliegenden Erfindung in Bohrlöchern in einem Knochen hilfreich
sind, mit einem Element der Endanordnung und zwei Stiften; wenn
es mit Einsetzelementen verwendet wird, kann das Instrument verwendet
werden, um die Fixiervorrichtungen direkt in den Knochen zu bringen,
ohne zuerst Bohrlöcher
im Knochen zu bilden.
-
27 ist
eine Querschnittsansicht des Elementes der Endanordnung der 26.
-
28 ist
einer perspektivische Ansicht des distalen Endes des Einsetzinstrument
der 26, bei dem das Element der Endanordnung und die
Zinken vollständig
zusammengesetzt und eingebaut sind.
-
29 ist
eine Querschnittsansicht des distalen Endes des Einsetzinstrumentes
der 28 entlang der Sichtlinie 29-29.
-
30 ist
eine Querschnittsansicht des Instrumentes der 29 entlang
der Sichtlinie 30-30.
-
31 veranschaulicht
eine Fixiervorrichtung des vorliegenden Elementes mit einem Einsetzinstrument,
das in das distale Ende jedes Implantatelementes geformt ist.
-
32 ist
eine Querschnittsansicht der Fixiervorrichtung der 31.
-
33 ist
einer perspektivische Ansicht einer alternativen Vorrichtung zum
Fixieren eines Implantats (nicht gemäß der vorliegenden Erfindung)
mit sich seitlich erstreckenden Flügelelementen.
-
34 ist
eine Ansicht einer Matrix, die an einem Knochen mit mehreren Elementen
zum Fixieren eines Implantats nach 33 gesichert
ist.
-
35 ist
eine perspektivische Ansicht noch einer weiteren alternativen Vorrichtung
zum Fixieren eines Implantats (nicht gemäß der vorliegenden Erfindung)
mit sich seitlich erstreckenden Flügelelementen.
-
36 ist
eine Ansicht einer Matrix, die mit mehreren Elementen zum Fixieren
eines Implantats nach 35 an einem Knochen gesichert
ist.
-
37 ist
eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Fixieren eines
Implantats der vorliegenden Erfindung; das Implantatelement hat
einen längs
verlaufenden Durchlaß,
der sich teilweise durch dieses erstreckt.
-
38 ist
eine Querschnittsansicht der Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats
nach 37 entlang der Sichtlinie 38-38, die auch die
Einbauzinken des Einsetzinstruments veranschaulicht.
-
39 ist
eine Draufsicht auf eine Matrix, die mit mehreren der Elemente zum
Fixieren eines Implantats nach 37 an
einem Knochen befestigt ist.
-
40 ist
eine Querschnittsansicht des Rückhalteelementes
des Befestigungselementes nach 37 entlang
der Sichtlinie 40-40.
-
41 ist
eine Querschnittsansicht des Rückhalteelementes
des Befestigungselementes nach 37 entlang
der Sichtlinie 41-41.
-
42 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines Einsetzinstrumentes,
das beim Anlegen der Befestigungselemente nach 37 hilfreich ist.
-
42A ist eine teilweise vergrößerte perspektivische Ansicht
des distalen Endes des Schaftes des Instrumentes der 42,
die die Einbauzinken veranschaulicht.
-
43 ist
eine perspektivische Ansicht des Instrumentes der 43,
das an einem Schlaghammer angebracht ist.
-
44 ist
eine Querschnittsansicht des Instrumentes der 43 entlang
der Sichtlinie 44-44.
-
45 ist
eine Querschnittsansicht des Instrumentes der 44 entlang
der Sichtlinie 45-45.
-
Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
-
Die
Vorrichtungen zum Fixieren eines Implantats der vorliegenden Erfindung
können
aus herkömmlichen
biokompatiblen Materialien hergestellt werden, einschließlich absorbierbarer
und nicht absorbierbarer Materialien, ebenso wie aus bioabbaubaren
Materialien. Die nicht absorbierbaren Materialien, die verwendet
werden können,
umfassen herkömmliche
biokompatible Materialien, so wie rostfreien Stahl, Polyethylen,
Teflon, Nitinol, nicht absorbierbare Polymere, andere biokompatible
Metalle, Keramiken, Kombinationen aus diesen und dergleichen. Die
absorbierbaren Materialien, die verwendet werden können, um
die Vorrichtungen zum Fixieren eines Implantats der vorliegenden
Erfindung herzustellen, werden typischerweise diejenigen herkömmlichen
bioabsorbierbaren oder bioresorbierbaren Materialien umfassen, die
auf diesem Gebiet bekannt sind, die in effektiver Weise geformt
oder bearbeitet werden können.
Die bioabsorbierbaren und bioresorbierbaren Materialien umfassen
Polymilchsäure,
Polydioxanon, Polycaprolacton, Polyglycolsäure, Polygalactinsäure, weitere
bekannte biokompatible bioabsorbierbare und bioresorbierbare Polymere,
Keramiken, Komposite, Kombinationen aus diesen und dergleichen und Äquivalente
davon.
-
Mit
Bezug nun auf die 1–2 ist eine Vorrichtung 10 zum
Fixieren eines Implantats, das nicht gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgestaltet ist, veranschaulicht. Bei der Vorrichtung 10 zum
Fixieren eines Implantats sieht man, daß es Implantatelemente hat.
Die Implantatelemente sind als längliche
Elemente zu erkennen, bevorzugt mit einer im wesentlichen zylindrischen
Form. Die Elemente 20 können
andere geometrische Formen haben, einschließ lich konisch, pyramidenartig,
polygonal, kubisch, kugelförmig
usw. Die Implantatelemente 20 sind mit distalen Enden 22 und
proximalen Ende 24 zu sehen. Bei jedem Implantatelement 20 erkennt man
eine Außenfläche 28 und
eine Längsachse 29. Bei
jedem Element 20 erkennt man auch einen längs verlaufenden
Durchlaß 35,
der sich durch dieses erstreckt. Die Implantatelemente 20 sind
auch mit optionalen kegelstumpfartigen Enden 30 und proximalen endseitigen
Flächen 32 zu
sehen. Obwohl es bevorzugt ist, daß die endseitigen Flächen 32 eben
sind, kann die endseitige Fläche 32 auch
gewinkelt, konkav, konvex usw. sein. Die endseitige Fläche 32 ist mit
einer mittleren kreisförmigen Öffnung 36 in
Kommunikation mit dem Durchlaß 35 zu
sehen. Bevorzugt wird die zentrale Öffnung 36 einen kreisförmigen Querschnitt
haben, jedoch kann sie ebenso andere geometrische Querschnitte haben,
einschließlich
elliptisch, polygonal, quadratisch, rechtwinklig, Kombinationen
daraus und dergleichen. Die Elemente 20 sind auch mit distalen
endseitigen Flächen 37 zu
sehen, die kreisförmige Öffnungen 38 in
Verbindung mit Durchlässen 35 haben.
Wie es bei dem optionalen kegelstumpfartigen Ende 30 gezeigt
ist, hat die ringförmige
endseitige Fläche 37 die
minimalste Dicke um die Öffnung 38,
jedoch würde
diese Dicke bei Fehlen eines kegelstumpfartigen Endes zunehmen. Auch
erkennbar ist, daß sich
aus der Fläche 28 des Elementes 20 heraus
eine Anzahl optionaler Vorsprünge 40 erstreckt,
die Gewebe-Eingriffskanten 44 haben. Ohne die Vorsprünge 40 wird
die Fläche 28 des
Elementes 20 glatt sein.
-
Die
Vorrichtung 10 ist mit einem Implantat-Rückhalteelement 50 zu
sehen, das die Implantatelemente 20 verbindet. Das Rückhalteelement 50 ist als
ein stangenartiges Element mit einem ersten Ende 52, einem
zweiten Ende 54 und einem mittleren Abschnitt 55 zu
sehen. Beim ersten Ende 52 erkennt man, daß es sich
von der proximalen endseitigen Fläche 32 des ersten
Elementes 20 erstreckt, während das Ende 54 so
zu sehen ist, daß es
sich von der proximalen endseitigen Fläche 32 des anderen
Elementes 20 nach oben erstreckt. Die Enden 54 und 52 des Rückhalteelementes 50 können auch,
wenn dies gewünscht
ist, sich von irgendeinem Abschnitt der Außenfläche 28 erstrecken
oder daran angebracht sein. Das verbindende Element 50 ist
so zu sehen, daß es bevorzugt
gebogen oder in drei Segmente geformt ist, einschließlich eines
oberen Segmentes 55 und Beinsegmenten 56. Das
obere Segment 55 ist als im wesentlichen senkrecht zu den
Beinsegmenten 56 zu erkennen. Obwohl es bevorzugt ist,
daß das
verbindende Element 50 die Ausgestaltung eines umgekehrten "U" hat, kann das verbindende Element 50 andere
geometrische Ausgestaltungen haben, einschließlich halbkreisförmig, gebogen,
gekrümmt, dreieckig,
polygonal, U-förmig
und dergleichen und Kombinationen aus diesen. Die Enden 52 und 54 des verbindenden
Elementes 50 können
dauerhaft an den Im plantatelementen 20 befestigt sein oder
können
in einer herkömmlichen
Weise entfernbar daran befestigt sein. Das Element 50 kann
starr oder flexibel sein. Das Element 50 wird eine ausreichende Oberfläche haben,
um in effektiver Weise eine gezüchtete
Gewebematrix an ihrem Ort auf einem Knochen oder einer anderen Körperfläche zu halten.
Bevorzugt wird das verbindende Element 50 einen kreisförmigen Querschnitt
haben, kann jedoch andere geometrische Querschnitte haben, einschließlich elliptisch,
polygonal, quadratisch, rechtwinklig, Kombinationen aus diesen oder
dergleichen. Das Element 50 kann starr oder flexibel sein
und kann eine Einzelfilament-Struktur haben oder mehrere miteinander
verbundene Filamente oder Elemente aufweisen.
-
Mit
Bezug nun auf die 3–8 wird die Verwendung
der Vorrichtungen 10 zum Fixieren eines Implantats in einer
chirurgischen Prozedur veranschaulicht. Mit Bezug zunächst auf
die 3 besteht der anfängliche Schritt, vor dem Einrichten
einer Matrix, welche ein gezüchtetes
Gewebe enthält, wobei
eine Vorrichtung 10 zum Fixieren eines Implantats der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, darin, zwei Bohrlöcher 200 in ein Knie 210 zu
bohren oder "zu
klopfen", zum Beispiel
in den subchondralen Knochen in dem Kniegelenk. Die Bohrlöcher 200 sind als
zylindrische Löcher
zu sehen, die einen Boden 208, eine offene Oberseite 200 und
Seitenwände 205 haben.
Als Option können
die Bohrlöcher
Knochenkanäle
mit einem kontinuierlichen Durchlaß und ohne Boden oder einem
offenen Boden sein. Es ist besonders bevorzugt, die Löcher in
den Knochen zu klopfen, indem ein Instrument 400 verwendet
wird, das in 10 veranschaulicht ist, welches
einen proximalen Abschnitt hat, das herkömmlicherweise auf diesem Gebiet
als ein "Schlaghammer"-Abschnitt bezeichnet
wird. Der Ausdruck "klopfend" oder "klopfen", wie er hierin verwendet
wird, ist so definiert, daß er
eine Prozedur bedeutet, bei der sich die distal angespitzten Zinken 420,
die sich von dem distalen Ende 415 der Welle 405 des
Instrumentes 400 erstrecken, sich über einer Knochenstelle befinden,
mit einem verschiebbaren Hammergriff 450 geklopft oder geschlagen
wird (des "Schlaghammers"), der auf der Welle 460 zwischen
dem proximalen Ende 410 und einem proximalen Anschlag 470 gleitet,
um die Bohrlöcher 200 im
Knochen zu bilden. Das distale Ende 465 der Welle 460 ist
mit einem proximalen Ende 411 verbunden. Ein proximaler
Anschlag 470 ist an einem proximalen Ende 467 vorgesehen.
Bei dem Hammergriff 450 ist zu sehen, daß er einen
Greifabschnitt 451, Krägen 455 und
einen längs
verlaufenden Durchlaß 457 hat.
Die Fachleute werden erkennen, daß ein ähnlich angespitztes Instrument
verwendet werden kann, um die Bohrlöcher in Knochen zu "klopfen", das heißt, irgendein
Instrument mit einem nadelartigen distalen Ende. Zusätzlich,
obwohl nicht bevorzugt, kann jeweils ein Bohrloch in den Knochen "geklopft" werden. Wenn der
Chirurg entscheidet, die Bohrlöcher
in den Knochen zu bohren, kann irgendeine herkömmliche chirurgische Bohrvorrichtung
verwendet werden. Nachdem die Bohrlöcher 200 in dem Knochen 210 gebildet
sind, wird die Matrix 220, die das gezüchtete Gewebe enthält, von
dem Chirurgen auf die Knochenfläche 201 gebracht,
wie es in 4 zu sehen ist. Als nächstes wird
die Vorrichtung 10 zum Fixieren eines Implantats auf dem
Einsetzinstrument 250 angebracht. Das Einsetzinstrument 250, wie
es in 11 veranschaulicht ist, ist
als eine längliche
Stange 260 mit einem proximalen Ende 262 und einem
distalen Ende 264 zu sehen. Angebracht an dem distalen
Ende 264 der Stange 260 ist der Tiefenanschlag 290.
Der Tiefenanschlag 290 ist als ein im wesentlichen rechtwinkliges
Element zu sehen, das senkrecht zu der Längsachse 251 der Stange 260 angebracht
ist. Der Tiefenanschlag 290 ist mit einem Boden 292 zu
sehen. Ein Paar paralleler beabstandeter Einbauzinken 270 erstreckt
sich parallel von dem Boden 292 eines Plattenelementes 290.
Die Einbauzinken 270 sind als im wesentlichen stangenartige
Elemente mit distal angespitzten Enden 277 und proximalen
Enden 272 zu sehen. Die Zinken sind mit einem ersten Abschnitt 273 und
einem distalen Abschnitt 275 zu sehen. Man erkennt, daß der Abschnitt 273 eine
größere Querschnittsabmessung hat,
als der distale Abschnitt 275, so daß der gesamte Abschnitt 275 in
Durchlässe 35 der
Elemente 20 einzuführen
ist, während
der proximale Abschnitt 273 in diese nicht einzusetzen
ist. Bei dem Instrument 250 ist auch ein "Schlaghammer-Abschnitt" zu erkennen, der
aus einer proximalen Welle 300, welche sich von einem proximalen
Ende 262 erstreckt, einem verschiebbaren Hammergriff 320 (dem "Schlaghammer"), welcher auf der
Welle 300 zwischen dem proximalen Ende 262 verschiebbar
ist und einem proximalen Anschlag 330 besteht. Das Hammergriffelement 320 ist
mit einem Greifabschnitt 325, am Ende angeordneten Krägen 327 und
einem längs
verlaufenden Durchlaß 329 zu
sehen. Die Vorrichtung 10 zum Fixieren eines Implantates
wird an dem Einsetzinstrument 250 angebracht, indem die
Implantatelemente 20 auf die Zinken 270 geschoben
werden, so daß die
distalen Abschnitte 275 der Elemente 270 in den
längs verlaufenden
Durchlässen 35 der
Elemente 20 liegen und die distalen Spitzen 277 über das Ende
der distalen endseitigen Flächen 37 hervorstehen.
Dann, wie in den 5 und 6 zu sehen
ist, wird das Instrument 250 so betätigt, daß die Vorrichtung 10 zum
Fixieren eines Implantats durch die Matrix 220 und in den
Knochen 210 eingesetzt wird, indem die Implantatelemente 20,
die auf den Zinken 270 angeordnet sind, in die Bohrlöcher 200 bewegt werden,
so daß die
Elemente 20 in den Bohrlöchern 200 liegen und
so daß der
Gewebegreifabschnitt 55 des Rückhalteelementes 50 die
Matrix 220 derart greift, daß die Matrix 220 fest
gegen die Oberfläche 201 des
Knochens 210 gehalten wird. Wenn gewünscht, können vor dem Einsetzen der
Vor richtung 10 Löcher
in die Matrix 220 geschnitten werden. Dann, wie in 7 zu
sehen ist, wird das Einsetzinstrument 250 proximal zurückgezogen,
was bewirkt, daß die
Zinken 270 aus den Durchlässen 35 der Implantatelemente 20 zurückgezogen
werden, so daß sie
die Vorrichtung 10 zum Fixieren eines Implantats in den
Bohrlöchern
im Knochen einliegend zurücklassen
und bewirken, daß die
Matrix 220 im Eingriff mit der Oberfläche 201 des Knochens 210 gehalten
wird. Der "Schlaghammer"-Abschnitt des Instruments 250 kann
beim Entfernen der Zinken helfen. Eine Querschnittsansicht, die
die Vorrichtung 10 im Knochen 210 liegend veranschaulicht,
wobei die Matrix 220 auf der Knochenoberfläche 201 gehalten
wird, ist in 8 zu sehen.
-
12 veranschaulicht
eine Matrix 220, die an einer Knochenoberfläche 201 des
Knochens 202 mit mehreren Fixiervorrichtungen angebracht
ist, die so eingerichtet ist, daß sie die Matrix 220 sicher
halten. Die Anzahl, der anatomische Ort und die Ausrichtung der
Vorrichtungen 10 zum Fixieren, die notwendig sind, um für die ausreichend
wirksame Fixierung zu sorgen, werden sich mit der Größe und der Art
des Implantats oder der Matrix, dem Gewebetyp, dem Alter des Patienten,
der Größe des Schadens beim
Patienten, der Größe der Fixiervorrichtungen, dem
Aufbaumaterial der Fixiervorrichtung, der Belastung auf dem Gewebe
an der wiederherzustellenden Stelle usw. ändern.
-
Die
Fachleute werden erkennen, daß die Größe der Fixiervorrichtungen
der vorliegenden Erfindung entsprechend einer Anzahl von Variablen
variieren werden, welche die bestimmte Gestaltung der Vorrichtung,
die Aufbaumaterialien, bestimmte Anwendungen für die Vorrichtungen, die Art
der chirurgischen Prozedur usw. umfassen. In ähnlicher Weise wird die Größe der Matrizen,
die mit diesen Vorrichtungen befestigt werden, gleichermaßen variieren.
-
Das
folgende Beispiel ist veranschaulichend für die Grundsätze und
das Umsetzen der vorliegenden Erfindung in die Praxis, obwohl diese
darauf nicht beschränkt
ist.
-
BEISPIEL
-
Sechs
Schafe wurden für
eine chirurgische Prozedur vorbereitet, wobei standardmäßige antiseptische
chirurgische Techniken verwendet wurden, einschließlich des
Einsatzes vollständig
sterilisierter Instrumente und Geräte, und herkömmliche
Anästhesieprozeduren
und Protokolle. Der Chirurg erzeugte dann Knochenhautdefekte (Knorpel
voller Dicke) mit 7 mm Durch messer auf einem Gewicht tragenden Bereich
der mittig liegenden Oberschenkelkondyle und in der Trochlear-Nut
in dem rechten Gelenk oberhalb des Sprunggelenkes im Hinterbein
(Knie) in jedem der sechs vom Skelett her reifen Schafe. Schädigungen
wurden erzeugt, indem ein spezieller Bohrer mit einem Tiefenanschlag
verwendet wurde, um das Freilegen von Knochen unter der Knochenhaut oder
das Eindringen in diesen zu verhindern. Die Basisflächen aller
Schädigungen
wurden dann mit einem speziellen Mikrohackwerkzeug kleinst zertrümmert, um
Zugang für
die Zellenwanderung zu liefern. Die Tiere wurden dann in drei Gruppen
aus jeweils zweien getrennt:
- Gruppe 1: Schädigung mit
einer Kollagenmatrix gefüllt,
fixiert mit der Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats der vorliegenden
Erfindung.
- Gruppe 2: Schädigung
mit einer Kollagenmatrix gefüllt,
fixiert mit einem 9-0 absorbierbaren VicrylTM-Faden
(unterbrochene Stichtechnik, ungefähr 12 Fäden pro Matrix).
- Gruppe 3: nicht gefüllte
Schädigung
(Kontrollgruppe).
-
Beide
Schädigungen
in einem gegebenen Knie erhielten dieselbe Behandlung oder dienten
als Kontrollen.
-
Bei
den beiden Schafen der Gruppe 1 wurde, nachdem eine Schädigung erzeugt
und kleinst zertrümmert
worden war, ein Stanzwerkzeug 400 verwendet, um die beiden
erforderlichen Bohrlöcher
in dem Knochen unter der Knochenhaut zu erzeugen, um eine Vorrichtung
zum Fixieren eines Implantats der vorliegenden Erfindung aufzunehmen.
Nur eine Vorrichtung aus Polydioxanon (Entfernung Spitze-zu-Spitze
4 mm) wurde verwendet, um jede Matrix zu befestigen. Um die Bohrlöcher zu
erzeugen, wurde das Stanzwerkzeug in der Schädigung zentriert, in der sagittalen
Ebene ausgerichtet und mit einem Schlaghammer wiederholt geschlagen
oder "eingeklopft", bis es mehrere
Millimeter in den Knochen unter der Knochenhaut eindrang. Als nächstes wurde eine
kreisförmige
Kollagenmatrix mit 7 mm Durchmesser, mit Salzlösung gesättigt, in die Schädigung gebracht
und dann trockengeblasen, um überschüssige Salzlösung zu
beseitigen. Als das Einsetzwerkzeug 250 mit der Vorrichtung 10 zum
Fixieren eines Implantats der vorliegenden Erfindung geladen war, wurden
die Vorrichtung und das Einsetzwerkzeug oberhalb der Matrix zentriert
und in der sagittalen Ebene ausgerichtet. Der Chirurg lokalisierte
dann die zuvor erzeugten Bohrlöcher,
indem langsam die distalen Spitzen des Einsetzwerkzeuges durch die
Matrix vorbewegt wurden. Wenn der Chirurg einmal die Löcher mit
den Spitzen des Einsetzwerkzeuges lokalisiert hatte, wurde ein Hammer
verwendet, um das Einsetzwerkzeug (und die Implantatelemente 20 der Fixiervorrichtung 10)
vollständig
durch die Matrix und in den Knochen unter der Knochenhaut vorzubewegen.
Das Einsetzwerkzeug hatte einen Tiefenanschlag, um zu verhindern,
daß die
Implantatelemente 20 zu tief eingesetzt wurden, wodurch
das richtige Anordnen der Implantatelemente durch die Matrix sichergestellt
wurde. Das Einsetzen war beendet, wenn das verbindende Rückhalteelement
zwischen den beiden Implantatelementen begann, die Kollagenmatrix
zusammenzudrücken,
was somit die sichere Fixierung mit dem darunterliegenden Knochen unter
der Knochenhaut anzeigte. Nachdem die beiden Schädigungen in einem gegebenen
Knie jeweils mit einer Matrix und einer Fixiervorrichtung wieder hergestellt
worden sind, wurde das Knie geschlossen, und das Schaf durfte sich
erholen. Es wurde von dem Chirurgen angemerkt, daß es ungefähr eine
Minute dauerte, eine Matrix mit einer Fixiervorrichtung der vorliegenden
Erfindung zu befestigen (Gruppe 1), gegenüber ungefähr 15 Minuten, um eine Matrix
mit Faden allein und der erforderlichen Handhabung des Fadens und
dem Knotenziehen zu befestigen (Gruppe 2).
-
Zwei
Wochen, nachdem die Operationen beendet waren, wurden die Kniegelenke
chirurgisch für die
Untersuchung geöffnet.
Die grobe makroskopische Bewertung der Gelenke zeigte, daß alle vier Matrizen,
die von der Vorrichtung zum Fixieren eines Implantats der vorliegenden
Erfindung gehalten wurden, vollständig unversehrt waren. Alle
vier Matrizen jedoch, die alleine von Fäden gehalten wurden, waren
nur teilweise unversehrt, wobei im Mittel ungefähr 30% der Fäden bei
einer gegebenen Matrix gerissen waren.
-
Eine
weitere Fixiervorrichtung, nicht gemäß der vorliegenden Erfindung,
mit mehreren Rückhalteelementen
ist in 9 zu sehen. Die Vorrichtung 300 ist mit
einem Paar Implantatelementen 310 zu sehen. Die Implantatelemente 310 sind
im wesentlichen zylindrische Elemente mit einer Langsachse 311,
distalen Enden 314 und proximalen Enden 312. Jedes
Implantatelement 310 ist mit einem längs verlaufenden Durchlaß 320 zu
sehen. Bei den Elementen 310 ist zu erkennen, daß sie ein
distales kegelstumpfartiges Ende 330, eine Außenfläche 350 und
Rippen 355, die sich von der Außenfläche 350 nach außen erstrecken,
haben. Die Elemente 310 sind durch ein Paar Rückhalteelemente 340 verbunden
zu sehen, die ein erstes und ein zweites Ende 342 bzw. 344 haben.
-
Noch
eine weitere Fixiervorrichtung, nicht gemäß der vorliegenden Erfindung,
ist in den 13–17 veranschaulicht.
Die Vorrichtung 500 zum Fixieren eines Implantats ist mit
Implantatelementen 520 zu sehen. Die Implantatelemente 520 sind
als längliche
Elemente, bevorzugt mit einer im wesentlichen zylindrischen Form,
zu sehen. Die Elemente 520 können andere geometrische Formen
haben, einschließlich
konisch, pyramidenartig, polygonal, kubisch, sphärisch usw. Die Implantatelemente 520 sind
mit distalen Enden 522 und proximalen Enden 524 zu
sehen. Jedes Implantatelement 520 ist mit einer Außenfläche 528 und
einer Längsachse 529 zu
sehen. Bei jedem Element 520 ist auch ein längs verlaufender
Durchlaß 535 zu
erkennen, der sich durch dieses erstreckt. Die Implantatelemente 520 sind
auch mit optionalen kegelstumpfartigen Ende 530 und proximalen
endseitigen Flächen 532 zu
sehen. Obwohl es bevorzugt ist, daß die endseitigen Flächen 532 eben
sind, können
die endseitigen Flächen 532 auch
gewinkelt, konkav, konvex usw. sein. Jede endseitige Fläche 532 ist
mit einer mittleren kreisförmigen Öffnung 534 in
Verbindung mit dem Durchlaß 535 zu
sehen. Bevorzugt wird die mittlere Öffnung 536 einen kreisförmigen Querschnitt
haben, jedoch kann sie andere geometrische Querschnitte haben, einschließlich elliptisch,
polygonal, quadratisch, rechtwinklig, Kombinationen aus diesen und dergleichen.
Bei den Elementen 520 sind auch distale endseitige Flächen 537 mit
kreisförmigen Öffnungen 538 in
Verbindung mit den Durchlässen 535 zu erkennen.
Bevorzugt haben die endseitigen Flächen 537 die Ausgestaltung
einer scharfen Kante, sie können
jedoch auch verschiedene Breiten mit einer gerundeten oder flachen
Ausgestaltung haben. Wie es bei dem optionalen kegelstumpfartigen
Ende 530 gezeigt ist, hat die ringförmige endseitige Fläche 537 eine
minimale Dicke um die Öffnung 538,
obwohl diese Dicke typischerweise beim Fehlen eines kegelstumpfartigen
Endes zunehmen würde.
Obwohl noch bevorzugt könnte
jedoch selbst bei einem kegelstumpfartigen Ende die endseitige Fläche 537 verschiedene
Breiten haben, wie zuvor angesprochen. Es ist auch zu sehen, wie
sich eine Anzahl optionaler Vorsprünge 540 mit Gewebeanlagekanten 544 aus der
Fläche 528 des
Elements 560 erstreckt. Ohne die Vorsprünge 540 wird die Fläche 528 des
Elements 520 glatt sein, jedoch wird verstanden werden,
daß die
Fläche 528 rauh
sein könnte
oder eine Vielfalt herkömmlicher
Vorsprünge
haben könnte,
so wie Konusse, Halbkugeln, Stangen, Haken usw. und dergleichen
und Äquivalente
von diesen.
-
Bei
der Vorrichtung 500 ist ein Impantat-Rückhalteelement 550 zu
erkennen, das die Implantatelemente 520 verbindet. Das
Rückhalteelement 550 ist
als ein bandartiges Element zu sehen, das bevorzugt einen ovalen
Querschnitt hat. Das Rückhalteelement 550 ist
mit einem ersten Ende 552, einem zweiten Ende 554 und
einem mittleren Abschnitt 555 zu sehen. Beim ersten Ende 552 ist
zu erkennen, daß es
sich von der proximalen endseitigen Fläche 532 des ersten
Elementes 520 nach oben erstreckt, während beim Ende 554 zu
erkennen ist, daß es
sich von der proximalen endseitigen Fläche 532 des anderen Elements 520 erstreckt.
Ein Abschnitt 557 des Endes 552 ist zu sehen,
das sich von einem Abschnitt 539 der Fläche 528 erstreckt,
während
ein Abschnitt 558 des zweiten Endes 554 auch zu
sehen ist, wie er sich von einem Abschnitt 539 der Fläche 528 nach
außen erstreckt.
Die Enden 554 und 552 des Rückhalteelements 550 können, wenn
dies gewünscht
ist, sich von irgendeinem Abschnitt der Außenfläche 528 erstrecken
oder daran angeordnet sein. Das verbindende Element 550 ist
als bevorzugt gebogen oder in drei Segmente geformt zu sehen, die
das obere Segment 555 und die Beinsegmente 556 umfassen.
Das obere Segment 555 ist als ein bogenförmiges Segment
zu sehen, und die Beinsegmente 556 sind als bevorzugt senkrecht
zu den Flächen 532 zu
sehen. Obwohl es bevorzugt ist, daß das Verbindungselement 550 eine
Ausgestaltung als umgekehrtes "U" hat, kann das verbindende
Element 550 andere geometrische Ausgestaltungen haben,
einschließlich halbkreisförmig, gebogen,
gekrümmt,
dreieckig, polygonal, V-förmig
und dergleichen und Kombinationen aus diesen. Die Enden 552 und 554 des
verbindenden Elementes 550 können dauerhaft an den Implantatelementen 520 befestigt
sein oder können
in einer Vielfalt herkömmlicher
Arten entfernbar daran befestigt sein, zum Beispiel mit einer Kugelzapfenverbindung,
einer Steckverbindung usw. Das Element 550 kann starr oder
flexibel sein. Das Element 550 wird eine ausreichende Oberfläche haben,
um in effektiver Weise eine gezüchtete
Gewebematrix an ihrem Ort auf einem Knochen oder einer anderen Körperfläche zu halten.
Bevorzugt wird das verbindende Element 550 einen ovalen
Querschnitt haben, kann jedoch andere geometrische Querschnitte
haben, einschließlich
kreisförmig,
elliptisch, polygonal, quadratisch, rechtwinklig, Kombinationen
aus diesen und dergleichen. Das Element 550 kann starr
oder flexibel sein und kann eine Einzelfilament-Struktur haben oder
mehrere miteinander verbundene Filamente oder Elemente haben.
-
Eine
Ausführungsform
einer Vorrichtung 500 zum Fixieren eines Implantats mit
seitlichen Flügelelementen 580 ist
in den 35 und 36 zu
sehen. Mit Bezug auf 35 ist die Vorrichtung 500 so
zu sehen, daß sie
Flügelelemente 580 hat,
die sich seitlich von dem mittleren Abschnitt 545 des verbindenden
Elementes (oder des Implantat-Rückhalteelementes) 550 erstrecken.
Die Flügelelemente 580 sind
bevorzugt längliche
Elemente mit einem distalen Ende 584 und eine proximalen
Ende 582. Von dem distalen Ende 584 erstreckt
sich ein gerundeter Nasenabschnitt 590. Wenn gewünscht, kann
der Nasenabschnitt 590 andere geome trische Ausgestaltungen
haben, einschließlich
konisch, pyramidenartig und dergleichen usw. Die Flügelelemente 580 sind mit
einer Außenfläche 586 zu
erkennen. Wie in 36 zu sehen ist, ist bei den
Flügelelementen 580 ein
kreisförmiger
Querschnitt zu erkennen, der sich von einer maximalen Abmessung
am proximalen Ende 582 her abschrägt. Es ist ein Übergangsabschnitt 592 zwischen
dem proximalen Ende 582 und der Oberseite 555 des
Rückhalteelementes 550 zu sehen.
Wenn gewünscht,
kann der Durchmesser entlang der Länge des Flügelelementes 580 konstant sein.
Die Flügelelemente 580 können andere
Querschnittsausgestaltungen haben, einschließlich oval, quadratisch, rechtwinklig,
dreieckig, polygonal, gekrümmt,
Kombinationen aus diesen und dergleichen. Die Länge der Flügelelemente ist ausreichend,
um für
ein ausreichend wirksames Zurückhalten
eines Implantats zu sorgen. Falls gewünscht, obwohl nicht bevorzugt,
können
die Flügelelemente 580 kurz
oder von mittlerer Länge
anstatt lang gestreckt sein. In ähnlicher
Weise wird die Breite oder der Durchmesser der Flügelelemente
variieren, um für
ausreichend wirksame Rückhaltung
des Implantats zu sorgen. Obwohl es bevorzugt ist, zwei gegenüberstehende Flügelelement 580 zu
haben, die sich seitlich von dem Rückhalteelement 550 erstrecken,
kann ein einzelnes Flügelelemente 580 verwendet
werden, oder eine Vielzahl von Flügelelementen 580 kann
mit der Vorrichtung 500 eingesetzt werden. Die Rückhaltevorrichtungen 500 mit
den Flügelelemente 580 sind in 36 in
den Knochen implantiert und ein Matriximplantat festhaltend veranschaulicht.
Das Verfahren zum Implantieren einer Vorrichtung mit Flügelelementen 580 ist
im wesentlichen ähnlich
und hat dieselben Schritte dem Implantieren einer Vorrichtung 500 ohne
Flügelelemente 580,
wie es hierin zuvor beschrieben und veranschaulicht worden ist.
Wie in 36 zu sehen ist, greift wenigstens
ein Teil der Oberfläche 586 auf
die Oberseite der Matrix 220 auf dem Knochen 210.
-
Wie
in 18 zu sehen ist, wird die Einsetzvorrichtung 600 als
ein im wesentlichen zylindrisches Elementes angesehen, das ein proximales
Ende 610 und ein distales Ende 620 hat. Das proximale
Ende 610 ist mit einer flachen endseitigen Fläche 612 zu sehen.
Beim kegelstumpfartigen Endabschnitt 630 ist zu sehen,
daß er
sich distal von dem distalen Ende 620 erstreckt, obwohl
die Vorrichtung 600 ebenso andere Ausgestaltungen haben
kann. Wenn gewünscht,
kann das distale Ende 620 irgendeine abgeschrägte oder
gekrümmte
Ausgestaltung haben, jedoch ist es bevorzugt, daß es einen kegelstumpfartigen
Endabschnitt hat, der sich von diesem erstreckt. Der kegelstumpfartige
Endabschnitt 630 ist mit einer Außenfläche 632 und einer
distalen Spitze 640 zu sehen. Man erkennt auch, daß das Element 600 eine Außenfläche 650 hat.
Durch das Element 600 erstreckt sich der längsverlaufende
Durchlaß 660 mit einer
ersten kreisförmigen Öffnung 665 in
Verbindung mit dieser und einer zweiten kreisförmigen Öffnung 667 in der
Spitze 640 in Verbindung mit dieser. Die Einsetzelemente 600 werden
in Kombination mit den Fixierelementen verwendet, um das Fixierelement
in den Knochen gleichzeitig mit dem Schneiden der Bohrlöcher in
den Knochen zu bringen, so daß die
Notwendigkeit eines getrennten Schrittes, die Bohrlöcher vor
dem Einsetzen des Fixierelementes zu bilden, beseitigt wird.
-
Mit
Bezug auf die 19–21 ist
die zuvor angesprochene Kombination aus einem Einsetzelement 600 und
einem Fixierelement 500 veranschaulicht. Anfangs ist ein
Fixierelement 500 an Zinken 700 angebracht, die
sich von dem distalen Ende 415 der Welle 405 des
Instrumentes 400 erstrecken. Bei jedem Zinken 700 ist
zu sehen, daß er
einen ersten zylindrischen Abschnitt 710 hat, der sich
von dem distalen Ende 415 der Welle 405 erstreckt.
Jeder zylindrische Abschnitt 710 ist mit einem proximalen Ende 711 und
einem distalen Ende 712 und mit Aufnahmenuten 715 zu
sehen. Von dem distalen Ende 712 des ersten Abschnittes 710 erstreckt
sich der mittlere Stiftabschnitt 720. Der zentrale Stiftabschnitt 720 ist
mit einem proximalen Ende 722 und einem distalen Ende 724 zu
sehen. Distal von dem distalen Ende 724 des mittleren Stiftabschnitts 720 erstreckt sich
das distale Stiftelement 730. Das distale Stiftelement 730 ist
mit einem proximalen Ende 732 und mit einem distalen gespitzten
Ende 734 zu sehen.
-
Wenn
gewünscht,
kann das Einsetzelement 600 in das distale Ende eines Implantatelementes 520 geformt
oder daran befestigt werden, so daß eine einheitliche Struktur
gebildet wird, wie es in 31 und 32 zu
sehen ist. Zusätzlich
kann das Einsetzelement 600 an dem distalen Ende eines
Implantatelementes 520 in einer herkömmlichen Weise durch Kleben,
Zementieren, mechanisches Befestigen, Reibschluß und dergleichen und Äquivalenten für diese
angebracht werden.
-
Die
Kombination aus einer einheitlichen Implantatvorrichtung 500 mit
Flügelelementen 580,
wie zuvor beschrieben, und einem Einsetzelement 600 ist
in den 33 und 34 veranschaulicht.
Diese Kombination mit Flügelelementen 580,
die eine Matrix 220 an dem Knochen 210 sichert,
ist in 34 zu sehen. Wenn gewünscht, obwohl
dies nicht gezeigt ist, können
die Einsetzelemente 600 getrennt von der Einsetzvorrichtung 500 mit
den Flügelelementen 580 sein.
Das Verfahren zum Einsetzen dieser Kombination mit Flügelelementen 580 ist
im wesentlichen identisch dem, das hierin beschrieben und veranschaulicht
ist.
-
Die
Kombination aus dem Einsetzelement 600 und Fixierelementen,
so wie dem Fixierelement 500 der vorliegenden Erfindung,
wird verwendet, um eine Matrix an einem Knochen in der folgenden
Weise festzulegen. Zunächst
werden die Implantatelemente 520 einer Fixiervorrichtung 500 auf
Zinken 700 eines Instruments 400 gebracht, so
daß die
Beinelemente 556 wenigstens teilweise in Nuten 715 in
dem ersten Abschnitt 710 (siehe 21) liegen
und Zwischenabschnitte 710 der Stiftelemente 700 in
Durchlässen 535 der
Implantatelemente 520 liegen, wobei sich Stiftelemente 730 aus
den distalen Enden der Implantatelemente 520 erstrecken.
Dann werden die Einsetzelemente 600 über die Stiftelemente 730 derart
gebracht, daß die
Stiftelemente 730 in Durchlässen 660 liegen und
derart, daß die
angespitzten Durchstechenden 734 sich über die distalen Enden 640 des
Einsetzelementes 660 hinaus erstrecken. Dann werden das
Werkzeug 400 und die Anordnung, die aus der Fixiervorrichtung 500 und
dem Einsetzelement 600 besteht, über eine Gewebematrix 220 gebracht,
die auf einen Knochen 210 gelegt ist. Die Durchstechspitzen
werden dann durch die Matrix 220 gedrückt, damit sie mit der Oberfläche 211 des
Knochens 210 in Berührung
kommen. Ein Schlaghammer-Abschnitt
des Instrumentes 400 wird in Anlage gebracht, um die Durchstechspitzen 734,
die Einsetzelemente 600 und die Implantatelemente 520 in
den Knochen 210 zu treiben, wenn Bohrlöcher 200 in dem Knochen
gebildet werden. Das Instrument 400 wird dann proximal
zurückgezogen,
wodurch die Zwischenabschnitte 720 der Zinken 700 von
den Implantatelementen 520 und die Stiftelemente 730 von
den Einsetzelementen 600 entfernt werden, was die Einsetzelemente 600 und
die Implantatelemente 520 sicher in dem Knochen läßt (wie
in 20 zu sehen ist). Dies schließt die Befestigung der Matrix 220 an dem
Knochen 210 ab, wobei nur ein einziger Schritt verwendet
wird, bei dem die Bohrlöcher
in dem Knochen gleichzeitig gebildet werden, wenn die Einsetzelemente 600 und
die Fixiervorrichtung 500 in den Knochen gebracht werden.
-
Es
ist besonders bevorzugt, herkömmliche chirurgische
Fernvisualisierungsprozeduren zu verwenden, wenn die Fixiervorrichtungen
der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Zum Beispiel das Einsetzen
eines Mikroskopes durch eine Trokarkanüle in das Gelenk oder den Körperhohlraum,
während das
Gelenk oder der Körperhohlraum
aufgeweitet wird.
-
Die
Einsetzelemente 600 werden typischerweise aus einem festen,
harten, bioabsorbierbaren Material hergestellt, so daß sie in
den Knochen getrieben werden können,
ohne daß sie
brechen oder reißen.
Beispiele der Materialtypen, die verwendet werden können, um
das Einsetz element 600 herzustellen, umfassen Polymilchsäure, Polyglycolsäure, Trikalziumphosphat,
Kalziumphosphat, Tetrakalziumphosphat und Hydroxylapatit und jegliche
Copolymere, Mischungen oder Vermengungen aus diesen. Obwohl nicht
bevorzugt, ist es möglich,
die Einsetzelemente aus einem herkömmlichen biokompatiblen Material
herzustellen, das weder bioabsorbierbar noch bioabbaubar ist, so
wie Titan, rostfreiem Stahl, Keramik, Nitinol und dergleichen und Äquivalenten zu
diesen. Das Einsetzelement 600 unterstützt dabei, die Bohrlöcher 200 zu
bilden, während
die Implantatelemente 520 geschützt werden.
-
Die 22–23 veranschaulichen
eine wegwerfbare, distale Endanordnung 800 für ein Instrument 400,
das nicht gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgestaltet ist. Wenn die wegwerfbare Anordnung 800 verwendet
wird, ist es bevorzugt, daß das
distale Ende 415 der Welle 405 des Instrumentes 400 Schraubengewinde 418 hat,
obwohl andere herkömmliche
lösbare
Einbauten verwendet werden können,
zum Beispiel ein bajonettartiger Einbau, Verriegelungshebel und
Ansätze,
männliche
und weibliche passende Abschnitte usw. Wie in den 22–25 zu
sehen ist, besteht die Anordnung 800 aus einem Gehäuse 810 mit
einem proximalen Ende 811 und einem distalen Ende 817.
Das Gehäuse 810 ist
mit einem Hohlraum 815 darin zu sehen. Der Hohlraum 815 ist
in Verbindung mit einer proximalen Endöffnung 812 und distalen
Endöffnungen 820 zu
erkennen. Bei dem Element 810 sieht man, daß es eine
Außenfläche 822 hat.
Die Außenfläche 822 ist
bevorzugt gerändelt,
um das Greifen und Drehen des Gehäuses 810 zu vereinfachen.
Am Gehäuse 810 ist
weiter eine distale Endfläche 825 zu
sehen. Die Außenfläche 822 ist
mit einem schrägen
Abschnitt 823 zu sehen, der sich zur Endfläche 825 hin abschrägt. Enthalten
in dem Hohlraum 825, auf der Innenfläche 818, sind die
Schraubgewinde 819. Die Anordnung 800 ist auch
mit treibenden Stiftelemente 830 zu sehen. Jedes treibende
Stiftelement 830 ist mit einem proximalen Scheibenelement 832,
das an dem proximalen Ende 831 angebracht ist, einem Wellenabschnitt 834 und
einem distalen angespitzten Ende 838 zu sehen. Die ringförmigen Ausnehmungen 840 umgeben
jede Öffnung 820 im
Inneren des Elementes 810. Die Anordnung 800 ist
an dem distalen Ende 415 des Instrumentes 400 in
der folgenden Weise angebracht. Die Stifte 830 werden in den
Hohlraum 815 und durch Öffnungen 820 derart eingesetzt,
daß die
Wellen 834 und die distalen Durchstechspitzen 838 sich
durch die Endfläche 825 erstrecken,
und die Scheibenelemente 832 sind in den ringförmigen Ausnehmungen 840 enthalten. Dann
wird das Gehäuse 810 auf
die Gewinde des distalen Endes 415 gebracht, so daß die Gewinde 418 passende
Gewinde 819 greifen und weiter geschraubt, so daß die proximalen
Endflächen 833 der Scheibenelemente 832 in
Kontakt mit der distalen Endfläche 416 des
distalen Endes 415 sind. Nach der Verwendung in einer chirurgischen
Prozedur wird die Anordnung 800 entfernt und entsorgt.
Eine neue sterile Anordnung 800 wird mit einem gereinigten
und sterilisierten Instrument 400 für jede neue Prozedur eingesetzt.
-
Mit
Bezug nun auf die 26-30 wird eine
wegwerfbare Endanordnung 900 zum Anbringen an einem Einsetzinstrument 250 veranschaulicht.
Das Einsetzelement 250 ist mit einem distalen Ende 264 zu
sehen, das eine endseitige Fläche 265 und
Schraubengewinde 266 hat. Die Anordnung 900 ist
so zu sehen, daß sie
ein Gehäuse 950 hat.
Das Gehäuse 950 hat
ein proximales Ende 952 und ein distales Ende 956 und
eine Außenfläche 954.
Von dem distalen Ende 956 erstreckt sich das Plattenelement 960.
Das Plattenelement 960 ist mit einer distalen Fläche 962 zu
sehen. Es ist ein abgerändelter und
distal abgeschrägter
Abschnitt 957 zu erkennen, der sich in das Plattenelement 960 abschrägt. Das Gehäuse 950 ist
mit einem inneren Hohlraum 955 zu sehen. Das Gehäuse 950 ist
auch mit einer proximalen Öffnung 951 in
Verbindung mit dem Hohlraum 955 und mit distalen Öffnungen 970 auch
in Verbindung mit diesen zu sehen. Bei dem Gehäuse 950 kann man innere
Schraubengewinde 959 erkennen, die sich von einer Innenfläche erstrecken.
Auch in dem Inneren des Gehäuses 950 in
dem distalen Ende 956 ist die ausgenommene Nut 980 enthalten. Die
Anordnung 900 ist an dem distalen Ende 264 des Instruments 250 in
der folgenden Weise angebracht. Stifte 910 werden durch
den Hohlraum 950 und Öffnungen 970 eingeführt, so
daß proximale
Elemente 922 in der Nut 980 liegen. Die Abschnitte 920 und 930 der
Stifte 910 erstrecken sich durch Öffnungen 970. Die
Abschnitte 920 sind mit Nuten 925 zu sehen. Dann
wird das Gehäuse 950 auf
das distale Ende 264 derart aufgeschraubt, daß die Gewinde 266 in passende
Innengewinde 959 des Gehäuses 950 greifen.
Das Gehäuse
wird festgezogen, bis die distale Endfläche 265 des distalen
Endes 264 an den oberen Flächen 923 der Elemente 922 liegt.
Nach einer chirurgischen Prozedur wird die Anordnung 900 von
dem Instrument 250 entfernt und entsorgt. Für jede neue
Prozedur wird eine neue sterile Anordnung 900 mit einem
gereinigten und sterilisierten Instrument 250 verwendet.
-
Die
Elemente zum Fixieren eines Implantats gemäß der vorliegenden Erfindung
sind in den 37–41 veranschaulicht.
Eine Ausführungsform
einer Vorrichtung 1000 zum Fixieren eines Implantats mit
optionalen seitlichen Flügelelementen 1080 ist
zu sehen. Mit Bezug auf die 37 und 38 ist
die Vorrichtung 1000 mit Flügelelemente 1080 zu
sehen, die sich seitlich von dem mittleren Abschnitt 1055 des
verbindenden Elementes (oder des Implantat-Rückhalteelementes) 1050 erstrecken. Das
Rückhalteelement 1050 ist
als bandartiges Element zu sehen, das bevorzugt einen ovalen Querschnitt
hat (siehe 40 und 41). Das
Rückhalteelement 1050 ist
mit einem ersten Endabschnitt 1052, einem zweiten Endabschnitt 1054 und
einem mittleren Abschnitt 1055 zu sehen. Bei dem ersten Ende 1052 sieht
man, daß es
sich von einer proximalen endseitigen Fläche 1112 des ersten
Elementes 1100 nach oben erstreckt, während das Ende 1054 zu
sehen ist, wie es sich von der proximalen endseitigen Fläche 1112 des
anderen Elementes 1100 nach oben erstreckt. Ein Abschnitt 1057 des
Endes 1052 ist so zu sehen, daß er sich aus einem Abschnitt
der Außenfläche 1114 erstreckt,
während
ein Abschnitt 1058 des zweiten Endes 1054 auch
so zu sehen ist, daß er
sich von einem Abschnitt der Außenfläche 1114 erstreckt.
Die Enden 1054 und 1052 des Rückhalteelementes 1050 können sich,
wenn gewünscht, von
irgendeinem Abschnitt der Außenfläche 1114 erstrecken
oder daran angebracht sein oder sich lediglich von den proximalen
Endflächen 1112 erstrecken. Das
verbindende oder Rückhalteelement 1050 ist
so zu sehen, daß es
bevorzugt in drei Segmente gebogen oder geformt ist, welche ein
oberes Segment oder einen mittleren Abschnitt 1055 und
Beinsegmente oder Endabschnitte 1056 umfassen. Obwohl es
bevorzugt ist, daß das
verbindende Element 1050 eine Ausgestaltung als umgekehrtes „U" hat, kann das verbindende
Element 1050 andere geometrische Ausgestaltungen haben,
einschließlich
halbkreisförmig,
gebogen, gekrümmt,
dreieckig, polygonal, V-förmig
und dergleichen und Kombinationen aus diesen. Die Enden 1052 und 1054 des
verbindenden Elemente 1050 können dauerhaft an den Implantatelementen 1110 befestigt
sein oder können
lösbar
daran in einer Vielfalt herkömmlicher
Arten befestigt sein, zum Beispiel mit einer Kugelpfannenverbindung,
einer Steckverbindung usw. Das Element 1050 kann starr
oder flexibel sein. Das Element 1050 wird eine ausreichende
Oberfläche
haben, um in effektiver Weise eine gezüchtete Gewebematrix an ihre
Ort auf einem Knochen oder einer anderen Körperoberfläche zu halten. Bevorzugt wird
das verbindende Element 1050 einen ovalen Querschnitt haben,
es kann jedoch andere geometrische Querschnitte haben, einschließlich kreisförmig, elliptisch,
polygonal, quadratisch, rechtwinklig, Kombination aus diesen und dergleichen.
Das Element 1050 kann starr oder flexibel sein, segmentiert
oder kann eine Struktur mit einem einzelnen Filament oder mehrere
miteinander verbundene Filamente oder Elemente haben.
-
Die
optionalen und bevorzugten Flügelelemente 1080 sind
bevorzugt längliche
Elemente mit einem distalen Ende 1084 und einem proximalen Ende 1082.
Von dem distalen Ende 1084 erstreckt sich ein gerundeter
Nasenabschnitt 1090. Wenn gewünscht, kann der Nasenabschnitt 1090 andere
geometrische Ausgestaltungen haben, einschließlich konisch, pyramidenartig
und dergleichen usw. Die Flügelelemente 1080 sind
mit einer Außenfläche 1086 zu
sehen.
-
Die
Flügelelemente 1080 haben
bevorzugt einen elliptischen oder kreisförmigen Querschnitt, der sich
von einer maximalen Abmessung am proximalen Ende 1082 abschrägt. Es ist
ein Übergangsabschnitt 1092 zwischen
dem proximalen Ende 1082 und dem mittleren Abschnitt 1055 des
Rückhalteelementes 1050 zu
sehen. Wenn gewünscht,
kann der Durchmesser entlang der Länge des Flügelelementes 1080 konstant
sein. Die Flügelelemente 1080 können ebenso
andere Querschnittsausgestaltungen haben, einschließlich oval,
quadratisch, rechtwinklig, dreieckig, polygonal, gekrümmt, Kombinationen
aus diesen und dergleichen. Die Länge der Flügelelemente 1080 ist
ausreichend, um für
ein wirksames Halten eines Implantats zu sorgen und den Kontakt des
Implantats gegen einen Knochen, zum Beispiel eine Knochenoberfläche zu halten.
Wenn es gewünscht
wird, obwohl dies nicht bevorzugt ist, können die Flügelelemente 1080 eine
kurze oder mittlere Länge
haben, anstatt langgestreckt. In ähnlicher Weise wird die Breite
oder der Durchmesser der Flügelelemente
variieren, um für
einen ausreichend wirksamen Halt des Implantat oder der Matrix und
den Kontakt des Implantats oder der Matrix mit dem Knochen zu sorgen.
Obwohl es bevorzugt ist, zwei gegenüberstehende Flügelelemente 1080 zu
haben, die sich seitlich von dem Rückhalteelement 1050 erstrecken, kann
ein einzelnes Flügelelement 1080 verwendet werden,
oder eine Vielzahl von Flügelelementen 1080 kann
mit der Vorrichtung 1000 verwendet werden.
-
Die
Elemente 1100 sind mit einem oberen Abschnitt und einem
unteren Abschnitt zu sehen. Der obere Abschnitt besteht aus dem
Implantatelement 1110 und ein unterer Abschnitt besteht
aus einem eindringenden Einsetzelement 1150. Das obere
Implantatelement 1110 ist als im wesentlichen zylindrisches
Element mit einem proximalen Ende 1120 und einem distalen
Ende 1130 zu sehen. Bevorzugt hat das distale Ende eine
kegelstumpfartige Ausgestaltung. Der Durchlaß 1140 erstreckt sich
durch den Abschnitt des Implantatelements 1110. Der Durchlaß 1140 ist
als ein länglicher
Durchlaß zu
sehen. Eine Öffnung 1141 in
der proximalen endseitigen Fläche 1112 des
Implantatelements 1110 ist in Verbindung mit dem Durchlaß 1140 zu
sehen. Der Abschnitt des Implantatelementes 1110 ist mit
einer äußeren Seitenfläche 1114 zu
sehen. Wenigstens ein Anlageelement 1117 erstreckt sich
radial nach außen
von der Außenfläche 1114,
mit einer Kante 1118, die eine Rippe bildet.
-
Die
eindringenden Abschnitte des Einsetzelementes 1150 sind
mit proximalen Enden 1160 und distalen Enden 1170 zu
sehen. Das distale Ende 1170 hat bevorzugt eine distale
Eindringspitze 1175. Die Spitze 1175 kann stumpf
oder scharf sein. Jeder eindringende Einsetzabschnitt 1150 ist
als ein im wesentlichen konisch geformtes Element zu sehen, das eine
proxi male Endfläche 1165 mit
einer Öffnung 1191 darin
hat. Die Abschnitte des Einsetzelementes 1150 sind weiter
so zu sehen, daß sie
längsverlaufende
Durchlässe 1190 mit
Wänden 1195 eines
Sackendes haben. Der Durchlaß 1190 ist
in Verbindung mit der Öffnung 1191 zu
sehen, die wiederum in Verbindung mit einer Öffnung 1145 steht,
und demgemäß stehen
die Durchlässe 1140 und 1190 in
Verbindung miteinander. Wenn gewünscht,
obwohl dies nicht bevorzugt ist, kann der Durchlaß 1190 durch
die Länge
des Einsetzelementes 1150 fortgeführt werden, mit einem konstanten
oder kleineren oder abgeschrägten
Durchmesser, und die Sackendewand 1195 könnte durch
einen Flansch mit einer Öffnung oder
einem Element ersetzt werden, das radial nach innen in den Durchlaß 1190 ragt,
um das distale Ende eines Einbaustiftes eines Einsetzinstrumentes
zu greifen.
-
Die
Vorrichtungen 1000 zum Fixieren eines Implantats werden
in einer herkömmlichen
Weise bevorzugt aus bioabsorbierbaren Materialen hergestellt, wie
es zuvor für
andere Ausführungsformen
der hierin offenbarten Befestigungselemente angesprochen worden
ist. Es ist besonders bevorzugt, den Abschnitt des Implantatelementes
und den Abschnitt des Einsetzelementes gemeinsam zu formen, obwohl
andere herkömmliche
Mittel zum Befestigen des Implantatelementes und des Einsetzelementes verwendet
werden können,
einschließlich
des mechanischen Befestigens, des Schweißens, des Klebens, des Leimens
und dergleichen und Kombinationen aus diesen. Die eindringenden
Abschnitte des Einsetzelementes 1150 werden typischerweise
aus einem festen, harten, bioabsorbierbaren Material hergestellt,
so daß sie
ohne Brechen oder Reißen
in den Knochen getrieben werden können. Beispiele der Arten Materiale,
die verwendet werden können, um
die eindringenden Einsetzelemente 1150 herzustellen, umfassen
Polymilchsäure,
Polyglycolsäure, Trikalziumphosphat,
Kalziumphosphat, Tetrakalziumphosphat und Hydroxylapatit und jegliche
Copolymere, Mischungen oder Gemenge aus diesen und Äquivalente
davon. Obwohl nicht bevorzugt, ist es möglich, die Einsetzelemente
aus einem herkömmlichen biokompatiblen
Material herzustellen, das weder bioabsorbierbar noch bioabbaubar
ist, so wie Titan, rostfreiem Stahl, Keramiken, Nitinol, Nickel-Titan-Legierung,
Polysulfon, Acetal und dergleichen und Äquivalente und Kombinationen
von diesen. Die eindringenden Einsetzelemente 1150 können mit
herkömmlichen
Prozessen hergestellt werden, einschließlich Bearbeiten, Formen, Kombinationen
und Äquivalenten
davon und dergleichen. Die eindringenden Einsetzelemente 1150 unterstützen damit,
die Implantat- oder Bohrlöcher
zu bilden, wobei die Abschnitte des Implantatelements 1110 geschützt werden.
Die Abschnitte des Implantatelementes 1110 können aus herkömmlichen
biokompatiblen Materialien hergestellt werden, einschließlich absorbierbarer
und nicht absor bierbarer Materialien, ebenso wie aus bioabbaubaren
Materialien. Die nicht absorbierbaren Materialien, die verwendet
werden können,
umfassen herkömmliche
biokompatible Materialien, so wie rostfreien Stahl, Polyethylen,
Teflon, Nitinol, nicht absorbierbare Polymere, andere biokompatible
Metalle, Keramiken, Kombinationen aus diesen und dergleichen. Die
absorbierbaren Materialien, die verwendet werden können, um
die Implantatelemente 1110 herzustellen, werden typischerweise
diese herkömmlichen
bioabsorbierbaren und bioresorbierbaren Materialien, die auf diesem
Gebiet bekannt sind, umfassen, die in wirksamer Weise geformt oder
bearbeitet werden können.
Die biorbsorbierbaren und bioresorbierbaren Materialien umfassen
Polymilchsäure,
Polydioxanon, Polycaprolacton, Polyglykolsäure, Polygalaktinsäure, andere
bekannte biokompatible, bioabsorbierbare und bioresorbierbare Polymere,
Keramiken, Komposite, Kombinationen aus diesen und dergleichen und Äquivalente
davon. Wenn gewünscht,
können
die Implantatelemente 1110 und die Einsetzelemente 1150 aus
demselben Material hergestellt werden.
-
Die
Vorrichtungen 1000 zum Fixieren eines Implantats, die Flügelelemente 1080 haben,
sind in 39 in Knochen 25 implantiert
und eine Implantatmatrix 220 an der Oberfläche 210 des
Knochens 205 sichernd veranschaulicht.
-
Ein
Instrument 1400 und eine Instrumentenanordnung 1600,
die hilfreich zum Implantieren von Vorrichtungen 1000 zum
Fixieren eines Implantats sind, sind in den 42–45 veranschaulicht. Das
Instrument 1400 ist mit einer Welle 1410 zu sehen,
die ein proximales Ende 1415 und ein distales Ende 1418 hat.
Von der proximalen Endfläche 1416 des
proximalen Endes 1415 erstreckt sich proximal der mit Gewinde
versehene Stangenverbinder 1417. Die Welle 1410 ist
mit einem abgeschrägten
Endabschnitt 1430 zu sehen, der sich von einem distalen
Ende 1418 erstreckt. Seitlich (radial) von der Welle 1410 in
Richtung auf das proximale Ende 1415 zu erstrecken sich
die Führungsstifte 1420.
Distal vom abgeschrägten
Ende 1410 erstrecken sich die Einbaustifte oder Einbauelemente 1450 nach
außen,
die proximale Enden 1452 und distale Enden 1457 mit distalen
flachen Stirnseiten 1458 haben. Das Hülsenelement 1470 ist
als ein rohrförmiges
Element mit einem distalen Ende 1477 und einem proximalen
Ende 1472 zu sehen. Das Element 1470 hat einen
inneren oder längsverlaufenden
Durchlaß 1480 in
Verbindung mit einer distalen Öffnung 1485 und
einer proximalen Öffnung 1482.
Das Element 1470 hat eine Außenfläche 1475 und eine
proximale Griffabschnittfläche 1476,
die sich von dieser erstreckt. Das Hülsenelement 1470 ist
mit einer Vielzahl von Öffnungen 1490 zu
sehen, die sich durch diese in das distale Ende 1477 in
Verbindung mit dem inneren Durchlaß 1480 erstrecken.
Die Öffnungen 1490 dienen
als Fenster, so daß das
innere des Hülsenelementes 1470 benachbart
dazu betrachtet werden kann. Das Hülsenelement 1470 ist
mit gegenüberliegenden längsverlaufenden
Schlitzen 1492 zu sehen, die sich durch dieses in das proximale
Ende 1472 erstrecken. Das Hülsenelement 1470 ist
konzentrisch und verschieblich über
der Welle 1410 angeordnet, so daß die Stifte 1420 innerhalb
von Schlitzen 1492 enthalten sind und Einbaustifte 1450 innerhalb
des Durchlasses 1480 benachbart dem distalen Ende 1477 des Hülsenelement 1470 enthalten
sind oder sich von dem distalen Ende 1470 des Hülsenendes
nach außen
erstrecken.
-
Eine
zusammengesetzte Einsetzinstrumentenanordnung 1600 ist
in 43 zu sehen, die das Hülsenelement 1470 in
der maximal proximalen Position hat, um die Einbauelemente 1450 freizulegen. Die
Einsetzinstrumentenanordnung 1600 ist so zu sehen, daß sie ein
Einsetzinstrument 1400 mit einer optionalen herkömmlichen
Schlaghammeranordnung 1530 hat, die an dem proximalen Ende 1415 der
Welle 1410 angebracht ist. Die Schlaghammeranordnung 1510 ist
mit einem abgeschrägten
verbindenden Abschnitt 1540 zu sehen, der ein distales Ende 1541 und
ein proximales Ende 1546 hat. Das distale Ende 1541 ist
mit einem mit Gewinde versehenen Hohlraum 1542 zu sehen,
der sich darin erstreckt, und das proximale Ende 1546 ist
mit einem mit Gewinde versehenen Hohlraum 1547 zu sehen, der
sich darin erstreckt. Die Schlaghammeranordnung 1530 ist
mit einer Haltestange 1550 zu sehen, die einen proximalen
Endflansch 1555 und ein distales, mit Gewinde versehenes
Ende 1558 hat. Die Anordnung hat ein Griffelement 1560,
das verschieblich auf der Stange 1550 angeordnet ist. Das
Griffelement 1560 ist mit einem längsverlaufenden Durchlaß 1568,
einem proximalen Flanschelement 1562 und einem distalen
Flanschelement 1564 zu sehen. Das mit Gewinde versehene
Ende 1558 der Haltestange 1550 greift in den mit
Gewinde versehenen Hohlraum 1547 des abgeschrägten verbindenden
Abschnitts 1540. Der mit Gewinde versehenen Stangenverbinder 1417 des
Schaftes 1410 greift in ähnlicher Weise in den mit Gewinde
versehenen Hohlraum 1542 des verbindenden Abschnitts 1540.
Das Einsetzinstrument 1400 kann ohne eine Schlaghammeranordnung
verwendet werden, um Vorrichtungen zum Fixieren eines Implantats
der vorliegenden Erfindung einzusetzen. Zum Beispiel kann das proximale
Ende 1450 des Schaftes 1410 mit anderen üblichen
kraftübertragenden
Vorrichtungen verbunden werden, oder das proximale Ende 1415 kann
direkt von dem Chirurgen eingehämmert
werden, indem ein herkömmlicher
orthopädischer
Hammer verwendet wird.
-
Ein
Verfahren zum Implantieren einer Vorrichtung 1000 zum Fixieren
eines Implantats mit optionalen Flügelelementen 1080,
wobei eine Einsetzinstrumentenanordnung 1600 verwendet
wird, wir wie folgt beschrieben. Es sollte angemerkt werden, daß, obwohl
es bevorzugt ist, die Vorrichtungen 1000 zum Fixieren eines
Implantats direkt in den Knochen einzusetzen, indem die Einsetzinstrumentenanordnung 1600 verwendet
wird, ohne vorzubohren oder auf andere Weise Bohrlöcher in
dem Knochen vorab zu erzeugen, die Vorrichtung 1000 auch
verwendet werden kann, um eine Matrix an dem Knochen zu befestigen,
wenn Bohrlöcher
vorgebohrt oder auf andere Weise vorab erzeugt worden sind.
-
Beim
Verwenden der Vorrichtung 1000 zum Fixieren eines Implantats
der vorliegenden Erfindung, die optionale Flügelelemente 1080 hat,
mit einer Einsetzinstrumentenanordnung 1600 wird eine Inzision
in einer herkömmlichen
Weise vorgenommen, um Zugang auf den Knochen des Patienten zu haben
(über eine
herkömmliche
oder arthroskopische oder offene Prozedur), wo es gewünscht wird, eine
Matrix zu implantieren. Nachdem die Matrix 220 auf der
Oberfläche 210 des
Knochens 205 gebracht worden ist, wie in 39 zu
sehen ist, wird eine Vorrichtung 1000 auf die Einbaustifte 1450 des
Einsatzinstrumentes 1400 der Einsetzanordnung 1600 gesetzt.
Als nächstes
wird das Hülsenelement 1470 distal
bewegt, um die Einsetzvorrichtung 100 abzudecken, so daß die Vorrichtung 100 geschützt wird,
und der Chirurg bringt die Vorrichtung an die Operationsstelle,
wobei die Einsetzinstrumentanordnung 1600 verwendet wird.
Als nächstes
schiebt der Chirurg die Hülse 1470 proximal,
um die Einsetzvorrichtung 1000 freizulegen. Dann wird das
distale Ende des eindringenden Einsetzelementes 1150 in
Kontakt mit der Oberseite 221 der Matrix 220 gebracht.
Die optionale Schlaghammeranordnung 1530 wird betätigt, um
das eindringende Einsetzelement 1150 und das Implantatelement 1100 in
den Knochen 205 zu treiben. Dies bewirkt, daß der mittlere
Abschnitt 1055 des Rückhalteelementes 1050 und
das seitliche Flügelelement 1080 die
Matrix 220 greifen und im wesentlichen bewirken, daß die Bodenfläche 222 der Matrix 220 an
der Oberfläche 210 des
Knochens 205 anliegt. Mehrere Fixiervorrichtungen 1000 werden
in derselben Weise in die Matrix 220 eingesetzt, in einer räumlichen
Ausgestaltung, die ausreichend ist, um in effektiver Weise die Matrix 220 an
dem Knochen 205 zu befestigen oder anzubringen. Während des
Einsetzens mit der Einsetzinstrumentanordnung 1600, die
das Einsetzinstrument 1400 und die Schlaghammeranordnung 1530 aufweist,
führen
die distalen flachen Stirnseiten 1458 der Stifte 1450 die
Endwände 1195 des
Durchlasses 1190, was eine Übertragung der Kraft von den
Einbaustiften 1450 auf die eindringenden Einsetzelemente 1150 be wirkt,
so daß die Vorrichtung
die eindringenden Einsetzelemente 1150 und die Implantatelemente 1110 in
den Knochen 205 treibt.
-
Die
Fixiervorrichtungen der vorliegenden Erfindung und die Kombination
aus den Fixiervorrichtungen mit Einsetzelementen der vorliegenden
Erfindung haben viele Vorteile. Die Vorteile umfassen das Bereitstellen
eines schnellen und routinemäßigen Weges,
eine Matrix aus gezüchtetem
Gewebe oder anderem Gewebe zu fixieren. Die Fixiervorrichtungen
und die Kombination können,
da sie die Notwendigkeit eines Fadenknotenziehens beseitigen, in
arthroskopischen chirurgischen Prozeduren verwendet werden, die
ein Minimum an chirurgischen Inzisionen erfordern und somit stark
das Erkrankungsrisiko des Patienten verringern. Zusätzlich ist
gezeigt worden, daß die
Fixiervorrichtungen und die Kombination für ein ausgezeichnetes Fixieren
der Matrix sorgen, ohne daß umgebende
normale knorpelartige Gewebe zu schädigen, anders als die herkömmliche
Fixierung von Knochenhautdefektmatrizen mit herkömmlichem Faden, die durch das
umgebende Gewebe laufen müssen
(und es somit beschädigen).
-
Obwohl
diese Erfindung mit Bezug auf ihre genauen Ausführungsformen gezeigt und beschrieben
ist, wird es von den Fachleuten verstanden werden, daß verschiedene Änderungen
in Form und Einzelheiten vorgenommen werden können.