DE2305329B2

DE2305329B2 - Implantat mittels Schraubverbindungen

Info

Publication number: DE2305329B2
Application number: DE19732305329
Authority: DE
Inventors: Helmut 8501 Rueckersdorf Locke; Beantragt Teilnichtnennung
Original assignee: Ceramtec GmbH
Current assignee: Ceramtec GmbH
Priority date: 1973-02-03
Filing date: 1973-02-03
Publication date: 1979-06-13
Also published as: JPS5733056B2; FR2215928A1; DE2305329A1; CH561057A5; FR2215928B3; GB1454134A; JPS49106188A; DE2305329C3; SE402401B

Description

Die Erfindung betrifft ein zusammengesetztes implantat aus keramischem Werkstoff zum Verbinden von Röhrenknochenteilen bestehend aus zwei schraubenartigen Verankerungsteilen mit abgerundetem äußeren Gewinde.

Prothetische Element: aus Metallen, Kunststoff und Keramik, insbesondere Aluminiumoxid, werden bereits in der Humanmedizin verwendet. Die zu implantierbaren Prothesen werden entweder mit Knochenzement im Röhrenknochen fixiert, womit aber eine feste Haftung des Implantats auf Dauer nicht immer gewährleistet ist oder man nimmt durch verschiedene konstruktive Maßnahmen eine zemermfreie Implantation vor.

Chirurgische Schrauben zum Verbinden von Knochenteilen sind bereits bekannt So wird in der US-PS 96 817 eine Ellbogenprothese aus Metall beschrieben, die aus zwei schraubenförmigen bzw. gerippten Schaftteilen und einem Gelenkteil bestehen. Dabei werden diese spiral- bzw. schneckenförmigen Schaftteile in die vorgebohrten Hohlräume des Unter- und Oberarmknochens eingedreht, bzw. bei einer Ausführung mit dem gerippten Schaft in den Knochenmarkhohlraum hineingestoßen. Abgesehen von einer gewissen Unverträglichkeit des metallischen Materials mit der Knochensubstanz, besteht die Gefahr, daß durch das Zusammenpressen des spongiosen Materials es zu einem späteren Zeitpunkt zu Lockerungen des Schaftteiles komm; oder bereits beim Einbringen des orothetischen Elemente·; Knochenmaterial im cortica-

Ien Bereich abgesprengt wird.

In der DE-OS 19 61 531 wird ein aus wenigstens zwei Teilen zusammengesetztes Metallimplantat beschrieben, insbesondere für Zahnprothesen, das aus einem Verankerungsteil zur Aufnahme im Kieferknochen besteht und einem aufsetzbaren Implantatteil. Das Verankerungsteil besteht aus einem Bolzen mit abgerundetem äußeren Gewinde, das in die Bohrung des Kieferbeines eingeschraubt wird. Dtuch das ίο Vorbohren des Loches im Kieferknochen wird aber in den seltensten Fällen eine paßgenaue Verbindung zwischen Implantat und Knochen erreicht Solche Implantate sind nur dort geeignet, wo nicht allzu große Zug- und Druckbeanspmchungen auftreten, da sonst °ine Lockerung des Implantates erfolgen iwürde.

Die Erfindung bezweckt daher, den Schaft einer Schraube als prothetisches Element so zu gestalten, daß es zur gegenseitigen Verankerung von Resektionsenden von Röhrenknochen eingesetzt werden kann. Ferner soll ein Material verwendet werden, das sich mit dem lebenden Organismus gut verträgt, damit eine dauerhafte Implantation gewährleistet ist

Ausgehend von dieser Forderung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein zu implantierendes prothetisches Element aus Aluminiumoxid-Keramik, zum Ersatz von Knochenteilen zu schaffen, das mit Hilfe von Verankerungsteilefi mit äußerem abgerundeten Gewinde in einem Röhrenknochen zu fixieren ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst

daß der Kopfteil des einen Verankerungsteiles als

Vollzylinder mit gfattwandigem Profil und das andere Verankerungsteil als eng toleriertes Gegenstück in Form eines profilierten Hohlzylinders ausgebildet ist

und daß die Verbindung durch eine fixierende Halterung abgestützt ist

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht auch darin, daß das Verankerungsteil im vorderen Bereich in Form einer Schraube mit selbstschneidendem Gewinde ausgebildet ist

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ergibt sich, daß die fixierende Halterung die Form einer Muffe mit konischer oder schwach konischer Innenwand aufweist wodurch die Halterung im Bereich des 'Gewindes des schraubenartigen Verankerungsteiles auf den Röhrenknochen aufpreßbar ist.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegenstandes ist auch darin zu sehen, daß in der Wand der Muffe sich Injektions bzw. Entlüftungskanäle befinden, wobei das Ausfließen der zementartigen !Füllung in den ^M Röhrenknochen durch einen Dichtungsring vermieden wird.

Eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß sich ein aiuiwechselbares DistanzstUck zwischen den beiden gleichachsig aufeinanderstehenden Verankerungsteilen befindet

In den Zeichnungen ist der Erfindungsgedanke dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt cli:s zusammengesetzten Implantates im Röhrenknochen und F i g. 2 einen Querschnitt durch den selbstschneidenden Teil des Verankerungsteiles.

Die Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.

In F i g. 1 weisen beide Verankerungsteile 3 die Form einer Schraube auf, die jeweils mit eimiüm tragenden Gewindeteil 5 und einem selbstschneidentien Gewindeteil 4 im vorderen Bereich versehen ist. Der KoDfteil 6

des einen Verankerungsteiles 3 besteht aus einem Vollzylinder mit glattwandigem Profil und der andere Kopfteil 9 hierzu als eng toleriertes Gegenstück in Form eines profilierten Hohlzylinders. Bei der Verbindung von zwei Resektionsenden eines Röhrenknochens 1 ist eine fixierende Halterung notwendig, die als Muffe ausgebildet ist und an den Knochenstümpfen übersteht

Das schraubenartige Verankerungsteil wird durch den selbstschneidenden Gewindeteil 4 direkt in den spongiosen Teil 2 des Röhrenknochens 1 hineingedreht Bei dem Rundgewinde handelt es sich wie in Fig.2 dargestellt, vorzugsweise um ein sinusförmiges Gewinde, da Kerbspannungen im Inneren des Röhrenknochens vermieden werden sollen. Der Durchmesser des schraubenartigen Verankerungsteiles 3 ist von der zu übertragenden Kraft des Implantates und von der Wölfischen Transformationsgleichung abhängig. Dieses Gesetz beruht auf der Erkenntnis, daß der Druck die Knochenbildung fördert, wobei ein Röhrenknochen wie der Oberschenkel, der in seiner Längsrichtung belastet wird, durch die Belastung an Dicke zunimmt Die Dicke als auch die Ausbildung des Verankerungste.iles helfen somit mit, einen möglichst festen Sitz im Röhrenknochen zu garantieren, da eine gleichmäßige Druckverteilung vom Verankerungsteil auf das spongiose Gewebe erfolgt Scharfkantige Gewindeprofile führen im ungünstigsten Fall zu Abwehrreaktionen des Körpers, wie z. B. unspezifische Kalkablagerungen, Knochenrückbildungen, Entzündungen und sogar zum Bruch des Knochens.

Bei der Muffe 11 befinden sich in deren Wandungen Injektions- bzw. Entlüftungskanäie 12 in der Höhe der Ringnut 15. Hierdurch ist es auch möglich, daß nach dem Zusammenfügen der einzelnen ImplantaUeile durch Hineinpressen eines Zementes in die Ringnuten 15 eine gegenseitige Verankerung erfolgt, ohne daß der Zement an den Knochen bzw. an den Organismus kommt. Ein Dichtungsring 16 au» Kunststoff verhindert, daß die zementartige Paste an die Knochensubstanz gelangt

Des weiteren kann ein Distanzstück 13 mit unterschiedlichen Breiten zwischen den beiden gleichachsig aufeinanderstellenden Verankerungsteilen eingesetzt werden. Damit wird erreicht, daß man zerstörte Knochenteile, wie sie nach Unfällen bzw. nach Knochenkrebs vorkommen, durch dieses Distanzstück ausgleichen kann, so daß eine Amputation von

ίο Gliedmaßen entfallen kann, was heute in der Humanmedizin ein großes soziales Bedürfnis ist Außerdem kann für jeden bestimmten Individualfall das zusammengesetzte Implantat angepaßt werden, so daß eine gewisse Serienfertigung nach dem Baukastensystem möglich ist Um eine gute Passung der Implantatsteile mit den Resektionsenden zu gewährleisten, werden die Knochenstümpfe senkrecht zur Längsachse abgeschnitten und die Außenteile des Knochens schwach konisch oder planparaliel bearbeitet.

Als Implantatsmaterialien eignen sich sowohl poröse oder dichte bekannte keramische Werkstoffe. Diese weisen wesentlich günstige Eigenschauen hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit und Gewebeverträglichkeit als Metalle und Kunststoffe auf. Die Nachteile der keramischen Werkstoffe, wie Sprödigkeit und Schlagempfii.Jlichkeit, sind durch die spezielle Formgebung der Verankerungsteile weitgehend vermieden. Außerdem ist es besonders vorteilhaft, daß keine Zemente oder Kleber direkt mit dem Organismus in Berührung kommen.

Ebenfalls werden bei dem erfindungsgemäßen Implantat die Arbeitsgänge des Vorbohrens, des Gewindebohrens und des Eindrehens zu einem Arbeitsgang vereinigt. Der selbstschneidende Teil des Verankerungsteiles besitzt in seinem vorderen Ende eine Zuarbeitung, die als Gewindebohrer dient

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zusammengesetztes Implantat aus keramischem Werkstoff zum Verbinden von Röhrenknochenteilen, bestehend aus zwei schraubenartigen Verankerungsteilen mit abgerundetem äußeren Gewinde, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfteil (6) des einen Verankerungsteiles (3) als Vollzylinder mit gjattwandigem Profil und das andere Verankerunjfsteil als eng toleriertes Gegenstück in Form eines profilierten Hohlzylinders (9) ausgebildet ist und daß die Verbindung durch eine fixierende Halterung (11) abgestützt ist

2. Zusammengesetztes Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungsieil (3) im vorderen Bereich in Form einer Schraube mit selbstschneidenckm Gewinde (4) ausgebildet ist

3. Zusammengeselztes Implantat nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fixierende Halterung (t 1) die Form einer Muffe mit konischer oder schwach konischer Innenwand aufweist, wodurch die Halterung im Bereich des Gewindes des schraubenartigen Verankerungsteiles (3) auf den Röhrenknochen (1) aufpreßbar ist

4. Zusammengeseilztes Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wand der Muffe (11) sich Injcktions- bzw. Entlüftungskanäle (12) befinden, wobei das Ausfließen der zementartigen Füllung in den Röhrenknochen (1) durch einen Dichtungsring (16) vermieden ist

5. Zusammengesetztes Implantat nach Anspruch 1, dadurch geicennzeichnet, daß sich ein auswechselbares Disfanzstück (13) ζ,/ischen den beiden gleichachsig aufeinanderstellenden Verankerungsteilen (3) befindet