DE19949866A1 - Verfahren zum Wiederherstellen einer Knorpelfläche, Reparaturmasse zum Wiederherstellen einer Knorpelfläche, Distanzkörper zur Verwendung bei der Wiederherstellung einer Knorpelfläche sowie eine Spritze zur Verwendung bei der Wiederherstellung einer Knorpelfläche - Google Patents
Verfahren zum Wiederherstellen einer Knorpelfläche, Reparaturmasse zum Wiederherstellen einer Knorpelfläche, Distanzkörper zur Verwendung bei der Wiederherstellung einer Knorpelfläche sowie eine Spritze zur Verwendung bei der Wiederherstellung einer KnorpelflächeInfo
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Abstract
Zur Wiederherstellung einer beschädigten Knorpelschicht (14) wird vorgeschlagen, in dem benachbarten Knochenbereich (12, 18) eine Kontaktbohrung (22) zu erzeugen, die eine Verbindung zwischen dem Knorpelschichtdefekt (20) und dem mit Blut und Nährstoffen versorgten Knochenbereich herstellt. In die Kontaktbohrungen (22) wird eine Reparaturmasse (36) eingefüllt, die Chondrozyten und/oder Chondroblasten enthält, welche durch Kultur körpereigener Zellen erhalten wurden. Durch Wachsen in der Reparaturmasse enthaltenen Zellen wird die beschädigte Knorpelschicht (14) wieder ergänzt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Reparaturmasse zum Wiederher
stellen einer Knorpelfläche, einen Distanzkörper zur
Verwendung bei der Wiederherstellung einer Knorpelfläche
sowie eine Spritze zur Verwendung bei der Wiederherstellung
einer Knorpelfläche.
Die Zerstörung von Knorpelflächen ist ein Hauptgrund für
den Funktionsverlust von Gelenken und für das Auftreten von
Schmerzen in Gelenken. Man kann den Folgen der Degeneration
oder eines Verlustes einer Knorpelfläche operativ begegnen,
indem man das entsprechende Gelenk versteift oder durch
eine Prothese ersetzt.
Durch die vorliegende Erfindung soll die Aufgabe gelöst
werden, eine Knorpelfläche wieder zu regenerieren, so
daß die Notwendigkeit für eine Prothese oder Gelenkver
steifung entfällt.
Hierzu wird von der Erfindung eine Reparaturmasse gemäß
Anspruch 1, ein Distanzkörper gemäß Anspruch 3 und eine
Spritze gemäß Anspruch 10 vorgeschlagen.
Eine Reparaturmasse, wie sie im Anspruch 1 angegeben ist,
bietet den Vorteil, daß sie die Lage, in welche sie vom
Reparateur gebracht wird, im wesentlichen beibehält. Die
Reparaturmasse fließt also unter Schwerkrafteinwirkung
nicht mehr aus der Kontaktbohrung heraus, und Reparatur
massenanteile, welche über das offene Ende der Kontakt
bohrung gehäuft sind, bleiben im wesentlichen an ihrem
Ort. Dies ist sowohl für die Operation als auch für den
späteren Heilungsprozeß von Vorteil.
Der Anspruch 2 gibt besonders geeignete Grundmassen für
die Reparaturmasse an.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 ist im Hinblick auf
einfache Einbringung der Reparaturmasse in eine Kontakt
bohrung und im Hinblick auf gute Formbeständigkeit der
Reparaturmasse nach ihrem Einbringen von Vorteil.
Ein Distanzkörper, wie er im Anspruch 4 angegeben ist,
erlaubt es, die zu reparierende Knorpelschicht nach dem
Erzeugen der Kontaktbohrung und dem Einbringen bzw. An
bringen von Reparaturmasse zunächst einmal provisorisch
von der Gelenk-Gegenfläche zu beabstanden, bis die ein
heilende Knorpelschicht ausreichend belastbar ist. Man
erhält so eine rasche Wiederbelastbarkeit des Gelenkes.
Die Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen
5 und 6 sind im Hinblick darauf von Vorteil, überschüs
sige Reparaturmasse, die durch Einführen des Distanzkör
pers in die Kontaktbohrung verdrängt wird, zur Knochen
außenseite zu führen.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 gewähr
leistet eine Fixierung des Distanzkörpers am Knochen,
die sich auch bei schlechten Sichtbedingungen leicht her
beiführen läßt.
Bei einem Distanzkörper gemäß Anspruch 8 ist gewährlei
stet, daß dieser sich dann, wenn er seine Funktion erfüllt
hat, allmählich vom Körper abgebaut wird, so daß letztlich
die nachgewachsene Knorpelschicht allein die Tragfunktion
übernimmt.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 ist
im Hinblick auf leichte Beweglichkeit des Gelenkes und
Kleinhalten von mit dem Bewegen des Gelenkes zunächst
verbundenen Schmerzen von Vorteil.
Eine Spritze, wie sie im Anspruch 10 angegeben ist, kann
zugleich auch der Erzeugung einer Kontaktbohrung in dem der
wiederherzustellenden Knorpelschicht benachbarten Knochen
bereich dienen. Der Operateur kann somit ein- und dasselbe
Gerät zur Herstellung der Kontaktbohrung und zum Einbringen
der Reparaturmasse verwenden.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 11 ermög
licht eine axiale Relativbewegung zwischen der Kanüle
und dem Zylinder der Spritze und gewährleistet zugleich
die Abgabe der Reparaturmasse in die Kontaktbohrung.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 12 gewähr
leistet, daß die die Kontaktbohrung erzeugende Kanüle
nicht versehentlich zu weit in den Knochen hinein zuge
stellt wird.
Die im Anspruch 13 angegebene Spritze hat eine als Schlag
instrument verwendbare Kanüle, die ähnlich arbeitet wie
ein Spitz- oder Hohlmeißel. Hierdurch lassen sich Kontakt
bohrungen besonders rasch erzeugen. Das Einmeißeln der
Kontaktbohrung führt auch zu einer relativ groben Mikro
struktur der Wand der Kontaktbohrung, insbesondere auch
in Form von Mikrorissen im Knochenmaterial. Dies ist im
Hinblick auf eine möglichst gute Verankerung des nachwach
senden Knorpelmateriales am Knochenmaterial von Vorteil.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 14 erfolgt
im Hinblick auf eine robuste Meißelspitze und die im
Knochenmaterial erzeugten Spannungen sind kleiner.
Bei einer Spritze gemäß Anspruch 15 wird zum Vortreiben
der Kanüle weniger Kraft benötigt als bei massivem Kanü
lenende.
Bei einer Spritze gemäß Anspruch 16 ist das freie Ende
der Kanüle durch den Kolben der Spritze hindurchgeführt
und somit durch einen Hammer oder einen maschinellen An
trieb besonders einfach bewegbar.
Dabei ermöglicht es die Weiterbildung der Erfindung gemäß
Anspruch 17, den Kolben der Spritze unabhängig von der
Bewegung der Kanüle zu betätigen.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 18 ist
im Hinblick auf gute Ergonomie und Verhindern eine unge
wollten Verstellung der Kanüle von Vorteil.
Eine Spritze, wie sie im Anspruch 19 angegeben ist, erlaubt
die Verwendung von zweikomponentigen Grundmassen des Repa
raturmateriales. Derartige zweikomponentige Grundmassen,
die im Ausgangszustand dünnflüssig sind, nach Reaktion
aber in einen hochviskosen oder breiigen Zustand über
gehen, ist im Hinblick auf ein leichtes Ausbringen der
Reparaturmasse aus der Spritze von Vorteil.
Eine Spritze gemäß Anspruch 20 erlaubt es auf einfache
Weise, die Chondrozyten und/oder Chondroblasten-Kultur,
die patientenspezifisch aus körpereigenen Knorpelzellen
gezüchtet wurde, kurz vor der Anwendung der industriell
hergestellten Grundmasse hinzuzufügen. Dies erfolgt so,
daß das Vermischen im Inneren der Spritze erfolgt, welche
somit zugleich einen Mischbehälter darstellt. Handelt
es sich bei der Spritze um eine solche, wie sie im An
spruch 17 angegeben ist, so kann das Vermischen der Kul
tur körpereigener Knorpelzellen mit den Komponenten der
Grundmasse in einem Mischvorgang erfolgen, was eine Zeit
ersparnis für den Operateur gewährleistet und auch im
Hinblick auf eine gute Durchmischung von Zellen und Grund
masse bei noch dünnflüssiger Grundmasse gewährleistet.
Bei einer Spritze gemäß Anspruch 21 kann das Hinzugeben
der aus körpereigenen Knorpelzellen gewonnenen Chondro
zyten und/oder Chondroblasten auf ähnliche Weise erfolgen
wie das Zugeben von Medikamenten zu dem Inhalt einer Tropf
flasche. Es handelt sich hierbei um einen bewährten und
vertrauten Vorgang.
Bei einer Spritze gemäß Anspruch 20 kann man ein sehr
schnell erhärtendes Reparaturmaterial verwenden.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläu
tert. In dieser zeigen:
Fig. 1 bis 4 vier unterschiedliche Stadien beim
Wiederherstellen einer beschädigten Knorpel
schicht;
Fig. 5 einen axialen Schnitt durch einen Distanzkörper,
welcher zum vorläufigen Beabstanden gegenüber
liegender Gelenkflächen dient, längs der Schnitt
linie V-V von Fig. 6;
Fig. 6 eine Aufsicht auf den in Fig. 5 gezeigten Di
stanzkörper von unten;
Fig. 7 einen axialen Schnitt durch einen abgewandelten
Distanzkörper;
Fig. 8 einen axialen Schnitt durch eine Spritze, deren
Kanüle zugleich als Meißel zum Erzeugen einer
Kontaktbohrung und als Hohlnadel zum Einspeisen
von Reparaturmasse in eine Kontaktbohrung dient;
Fig. 9 ein offenporiges Schaummaterial-Reparaturteil,
welches mit Chondrozyten und/oder Chondroblasten
enthaltender Reparaturmasse gefüllt ist, vor
dem Einbringen in eine Kontaktbohrung;
Fig. 10 das in Fig. 9 gezeigte Reparaturteil nach dem
Einsetzen in eine hinterschnittene Kontaktbohrung;
Fig. 11 die Anordnung nach Fig. 11 nach einem Stauchen
des Reparaturteiles;
Fig. 12 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 8, in der
jedoch eine abgewandelte Spritze gezeigt ist;
Fig. 13 bis 15 Endabschnitte von abgewandelten Kanülen;
und
Fig. 16 einen vergrößerten Schnitt durch das Kanülenende
nach Fig. 15 längs der dortigen Schnittlinie
XVI-XVI.
In Fig. 1 ist ein schematischer Schnitt durch das zu
einem Gelenk gehörende Ende eines Knochens 10 wiederge
geben. Harte Corticalis 12 des Knochens 10 trägt eine
Knorpelschicht 14, welche eine Gelenkfläche 16 vorgibt.
Diese arbeitet mit einer in der Zeichnung nicht wiederge
gebenen Gegen-Gelenkfläche zusammen, die sich auf dem
Ende eines anderen, nicht dargestellten Knochens befindet,
der über das betrachtete Gelenk mit dem Knochen 10 ver
bunden ist. Unterhalb der Corticalis 12 liegt ein Spongio
savolumen 18.
In der Knorpelschicht 14 befindet sich ein Loch 20. Dieses
ist von einem Operateur mit einem Werkzeug (Fräser, Schaber
oder dergl.) erzeugt worden, um zerstörte Bereiche der
Knorpelschicht abzutragen.
Im Ende des Knochens 10 ist eine Kontaktbohrung 22 er
zeugt, welche eine Verbindung zwischen der Außenseite
der Corticalis 12 und dem Inneren des Spongiosavolumens
18 (vitales mit Blut und Körperflüssigkeiten erfülltes
Knochenvolumen) herstellt. Das Herstellen der Kontaktboh
rung 22 erfolgte unter Verwendung eines Spitzmeißels 24,
der die Form eines Stabes mit spitzkegeligem Endabschnitt
26 hat.
Beim in Fig. 1 dargestellten Zeitpunkt wurde mit dem
Spitzmeißel 24 gerade eine zweite Kontaktbohrung 22 her
gestellt.
Es versteht sich, daß man Kontaktbohrungen 22 auch mit
spanenden Werkzeugen herstellen kann, z. B. mit einem Boh
rer oder einem Fräser.
In dem in Fig. 2 gezeigten Stadium der Operation hat
der Operateur mittels eines Schälwerkzeuges 28, welches
einen drehbaren Schaft 30 und zwei von diesem getragene
verschwenkbare Schälmesser 32 aufweist, den unter der
Kortikalis liegenden Abschnitt der Kontaktbohrungen 22
aufgeweitet, so daß die Kontaktbohrungen eine Hinter
schneidung 34 erhalten haben.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Stadium der Operation hat
der Operateur die Kontaktbohrungen 22 mit einer Reparatur
masse 36 ausgefüllt. Dabei hat er die oberen Enden der
Kontaktbohrungen 22 mit Reparaturmasse überhäuft, so daß
man dort Füllungsköpfe 38 erhält. Die Geometrie der Repa
raturmasse in einer hinterschnittenen Kontaktbohrung 22
und bei deren offenem Ende ähnelt somit der Geometrie
eines gesetzten Nietes.
Die Reparaturmasse 36 wird in hochviskosem oder breiigem
Zustand eingebracht. Unter hochviskos soll in der vorlie
genden Anmeldung eine Masse verstanden werden, die unter
Schwerkrafteinwirkung bei den an der Operationsstelle
angetroffenen Verhältnissen im wesentlichen ihre Form
behält.
Die Reparaturmasse 36 besteht vorzugsweise aus zwei
Hauptkomponenten, nämlich einer die Viskosität bzw. den
breiigen Charakter der Reparaturmasse sicherstellenden
Grundmasse und einer Zellmasse, welche durch Kultur zuvor
entnommener körpereigener Chondrozyten und/oder Chondro
blasten erhalten wurde.
Die Grundmasse besteht wiederum vorzugsweise aus zwei
mit einander reagierenden Komponenten, obwohl auch ein
komponentige Grundmassen geeignet sind, insbesondere biokom
patible Klebstoffe wie Fibrinogene oder Kollagene.
Diese beiden Hauptkomponenten der Reparaturmasse werden
erst unmittelbar vor dem Einbringen der Reparaturmasse
in die Kontaktbohrung 22 miteinander vermischt. Auf Ein
zelheiten der Grundmasse wird weiter unten eingegangen.
Fig. 4 zeigt idealisiert den Zustand nach Einheilen neuer
Knorpelmasse, welche sich aus den Chondrozyten und/oder
Chondroblasten entwickelt hat, die in der Reparaturmasse
36 enthalten waren. Unter dem Einfluß der vom anderen
Knochen getragenen Gelenk-Gegenfläche hat sich das Knor
pelmaterial in seitlicher Richtung ausgedehnt, und man
erhält insgesamt eine neue Knorpelschicht 40, welche zu
sammen mit der ursprünglichen Knorpelschicht 14 eine durch
gehende Knorpelschicht und eine durchgehende Gelenkfläche
bildet. Auf diese Weise ist die Funktionsfähigkeit des
Gelenkes und Schmerzfreiheit ohne Einsetzen einer Pro
these wiederhergestellt.
Oben war dargelegt worden, daß die Reparaturmasse 36 hoch
viskos oder breiig ist. Die Reparaturmasse ist also zu
nächst nicht belastungsfähig.
Um eine rasche Wiederbelastbarkeit des Gelenkes nach der
Operation zu gewährleisten, kann man in die Kontaktboh
rungen 22 jeweils einen Distanzkörper 42 einsetzen, wie
er in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist.
Der Distanzkörper 42 hat einen Schaftabschnitt 43 mit
kreuzförmigem Querschnitt, so daß die Kreuzarme in axialer
Richtung verlaufende Kanellierungen 44 vorgeben, durch
welche Reparaturmaterial 36, welches zuvor in eine Kontakt
bohrung 22 eingefüllt wurde, beim Einsetzen des Distanz
körpers 42 zum offenen Ende der Kontaktbohrung 22 hin
verdrängt werden kann.
Der Distanzkörper 42 hat ferner einen pilzförmigen Kopf
abschnitt 45, welcher in seiner Unterseite mit radialen
Nuten 46 versehen ist, durch welche aus dem Inneren der
Kontaktbohrung 22 verdrängte Reparaturmasse in bezüglich
der Achse des Schaftabschnittes 44 radialer Richtung,
also bezüglich der Außenseite der Corticalis 12 tangen
tialer Richtung verdrängt werden kann.
Um den Distanzkörper 42 vorläufig an der Corticalis 12
fixieren zu können, weist der Schaftabschnitt 43 an geeig
neter axialer Stelle elastisch nach außen vorgespannte
Haltearme 48 auf, die beim Einführen des Schaftabschnittes
43 in eine Kontaktbohrung 22 in Ausnehmungen 50 des Schaft
abschnittes 43 Aufnahme finden und bei Erreichen der
Hinterschneidung 34 wieder radial auffedern.
Die Höhe des Kopfabschnittes 45 ist im Hinblick auf die
Höhe der Knorpelschicht 14 bemessen.
Fig. 7 zeigt einen alternativ verwendbaren Distanzkörper
56, der einen ringförmigen Kopfabschnitt 58 aufweist,
an welchen in Umfangsrichtung verteilte axiale Rastarme
60 angeformt sind. Diese haben jeweils eine kleine ballige
Nase 62, die wieder zur Verrastung des insgesamt hohlen
Distanzkörpers 56 an der Corticalis 12 dienen.
Die Distanzkörper 42 und 56 können aus einem Kunststoff
material gefertigt sein, welches gewebeverträglich ist
und unter geringer Reibung auf der Gelenk-Gegenfläche
läuft. Bevorzugt werden für die Distanzkörper 42 und 56
Materialien, die sich in dem Maße unter den am Anbrin
gungsort herrschenden Bedingungen abbauen, wie sich die
neue Knorpelschicht aus der Reparaturmasse bildet. Man
erhält somit letztlich den gleichen Zustand, wie er in
Fig. 4 gezeigt wurde, mit der Ausnahme, daß das Gelenk
schon kurz nach der Operation zumindest teilweise belast
bar ist. Bei Verwendung von solchen Materialien für die
Distanzkörper 42 und 56, welche sich unter den Körperbe
dingungen nicht von selbst abbauen, hat man an wenigen
Stellen (beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 zwei be
abstandeten Stellen) bleibende Einschlüsse in der nach
gewachsenen Knorpelschicht 40; die mechanischen Eigen
schaften dieser Verbundschicht sind jedoch derjenigen
einer reinen Knorpelschicht vergleichbar, so daß auch
diese Variante für die Praxis brauchbar ist.
In Fig. 8 ist mit 64 insgesamt eine Spritze bezeichnet.
Diese umfaßt einen Zylinder 66, der am in Fig. 8 oben
liegenden Ende mit zwei radialen Flügeln 68 versehen ist,
die als Abstützung für die Finger des Operateurs beim
Auspressen von Reparaturmasse dienen.
Im Inneren des Zylinders 66 ist ein Kolben 70 verschieb
bar. Dieser weist axial beabstandete äußere Dichtlippen
72, 74 auf, die mit der Innenfläche des Zylinders 66
zusammenarbeiten.
In der Mitte ist der Kolben 70 mit einer Durchgangsbohrung
76 versehen, die axial beabstandete innere Dichtlippen
78, 80 aufweist. Letztere arbeiten mit der Außenfläche
einer insgesamt mit 82 bezeichneten Kanüle zusammen, die
zugleich als Hohlmeißel verwendbar ist.
Die Kanüle 82 hat einen massiven oberen Schaftabschnitt
84, dessen Ende eine Schlagplatte 86 trägt. In einem
unteren hohlen Kanülenabschnitt 88 sind axiale Einlaßöff
nungen 90 vorgesehen, die mit den durch den Zylinder 86
und den Kolben 70 begrenzten Innenraum der Spritze 64 in
Verbindung stehen.
Von der Gruppe der Einlaßöffnungen 90 nach unten versetzt
sind im unteren Abschnitt des hohlen Kanülenabschnittes
88 Auslaßöffnungen 92 vorgesehen, die zur Außenseite der
Kanüle hin führen. Ein unterster Endabschnitt der Kanüle
100 ist spitz kegelförmig angespitzt und ist wiederum
massiv.
Der zwischen den beiden Gruppen von Einlaßöffnungen 90
und 92 liegende Abschnitt der Kanüle 82 trägt einen An
schlagring 102, der die Einbringtiefe der Kanüle 82 in
den Knochen 10 begrenzt.
Auf den Anschlagring 102 ist vor Gebrauch der mit Repara
turmasse gefüllten Spritze ein hülsenförmiges Verschluß
stück 104 aufgesiegelt, welches in Fig. 8 gestrichelt
angedeutet ist.
Der Innenraum der Spritze 64 ist durch eine dünne Membran
106 in zwei Kammern 108, 110 unterteilt. In den Kammern
108, 110 befinden sich zwei unterschiedliche Teilkompo
nenten 112, 114 einer Grundmasse der Reparaturmasse 36.
Diese Komponenten sind (neben Gewebeverträglichkeit) so
ausgewählt, daß sie unvermischt jeweils geringe Viskosität
haben, nach einem Vermischen dann aber rasch hochviskose
oder breiige Konsistenz des gemischten Materiales erhalten
wird. Dies kann man z. B. mit zweikomponentigen Kunststoff
massen erzielen, von denen die eine die Rolle eines Binders,
die andere die Rolle eines Härters beinhaltet. Die End
viskosität bzw. das Ausmaß des breiigen Charakters läßt
sich über die Anzahl der in den beiden Teilkomponenten
vorgesehenen vernetzungsfähigen Gruppen vorgeben.
Zum Vermischen der Teilkomponenten 112, 114 ist in an
sich bekannter Weise eine Mischkugel 116 mit in die untere
Kammer 110 eingebracht. Beim Schütteln der Spritze 64
zerschlägt die Mischkugel die Membran 106 und vermischt
die Teilkomponenten 112, 114.
Die Spritze 64 zusammen mit den in den Kammern 108, 110
enthaltenen Teilkomponenten 112, 114 der Grundmasse ist
industriell gefertigt. Um kurz vor der Fertigstellung der
Grundmasse zu dieser auch noch die durch Kultur körper
eigener Zellen gewonnenen Chondrozyten und/oder Chondro
blasten zumischen zu können, hat der Zylinder 66 im Be
reich der Kammer 110 einen radialen Stutzen 118, der am
freien Ende durch eine gummielastische Siegelkappe 120
verschlossen ist. Diese kann von der Nadel einer Spritze
durchstochen werden, welche die Zellkultur enthält. Auf
diese Weise wird die Zellkultur kurz vor Anwendung der
Reparaturmasse 36 in die obere Kammer 108 eingebracht.
Beim anschließenden Schütteln der Spritze 64 werden so
nicht nur die beiden Teilkomponenten 112, 114 miteinander
vermischt, gleichzeitig erfolgt das Vermischen der Zell
kultur mit der Grundmasse.
Zum Ausbringen der Reparaturmasse aus dem Zylinder 66
ist ein Kolbenbetätigungsglied 122 vorgesehen, welches
die Form eines hohen auf dem Kopf stehenden Bechers hat.
Die Außenfläche des Kolbenbetätigungsgliedes 122 arbeitet
mit der Innenfläche des oberen Endes des Zylinders 66
im Gleitspiel zusammen, die Innenfläche des Kolbenbetä
tigungsgliedes 122 läuft im Gleitspiel auf der Außenfläche
der Schlagplatte 86.
Hat man die Teilkomponenten 112, 114 und die Zellkultur
wie oben beschrieben miteinander vermischt, wird von der
Spritze 64 das Verschlußstück 104 und das Kolbenbetäti
gungsglied 122 abgenommen.
Die Spritze 64 wird dann an demjenigen Ort der Corticalis
positioniert, bei welchem eine Kontaktbohrung 22 erzeugt
werden soll, und durch Schlagen auf die Schlagplatte 86
mit einem Hammer wird die zugleich als Spitzmeißel dienen
de Kanüle 82 in die Corticalis 12 und durch diese hin
durch in das Spongiosavolumen 18 getrieben, bis der An
schlagring 102 in Anlage an die Außenfläche der Corticalis
12 kommt. Ggf. nach einem Aussägen der Kontaktbohrung
wird dann rasch das Kolbenbetätigungsglied 122 aufgesetzt
und eine vorgegebene Menge der durchgemischten Reparatur
masse 36 ausgepreßt, wobei man das Auspressen der Repara
turmasse während des Herausziehens der Kanüle 82 aus der
erzeugten Kontaktbohrung 22 fortsetzt, so daß sich die
Kontaktbohrung zunehmen füllt. Über das außenliegende
Ende der Kontaktbohrung 22 wird dann noch ein pilzförmiges
Volumen 38 an Reparaturmasse 36 gehäuft, wie in Fig. 3
dargestellt.
Derselbe Vorgang wird dann rasch für weitere gewünschte
Kontaktbohrungen 22 wiederholt.
In Fig. 9 ist ein insgesamt mit 124 bezeichnetes Reparatur
teil gezeigt, welches ein Grundgerüst 126 aufweist, das
durch eine offenporige Schaumstruktur gebildet ist (z. B.
Skelettschaum). Diese Schaumstruktur ist mit einer Repa
raturmasse 36 getränkt bzw. gefüllt, ähnlich, wie sie
oben schon beschrieben wurde. Aufgrund der kleinen Abmes
sungen der Poren des Grundgerüstes 126 kann aber die
Reparaturmasse kleinere Viskosität haben als dann, wenn
sie für sich allein verwendet wird, da sie von den ein
zelnen Ärmchen bzw. Wänden des offenporigen Schaummate
riales durch Kapillarwirkung gut festgehalten wird.
Das Einbringen der Reparaturmasse 36 in das Grundgerüst
126 kann durch Eintauchen in ein Reparaturmassenvolumen
erfolgen. Alternativ kann die Reparaturmasse auch unter
Verwendung einer Spritze oder durch Druck oder durch Hin
durchziehen von Reparaturmasse durch ein in eine Leitung
eingefügtes Grundgerüst erfolgen (Verwendung einer Druck
pumpe oder Saugpumpe).
Das Reparaturteil 124, dessen Außendurchmesser im wesent
lichen dem Durchmesser einer Kontaktbohrung 22 entspricht,
hat größere axiale Abmessung als dies der Länge einer
Kontaktbohrung 22 entspricht. Nach Einsetzen des Repa
raturteiles in eine Kontaktbohrung steht somit ein End
abschnitt 128 des Reparaturteiles 124 über das obere Ende
der Kontaktbohrung 22 über, wie in Fig. 10 dargestellt.
Durch Ausüben axialen Druckes auf das Reparaturteil 124
bewirkt man dann ein radiales Aufweiten desjenigen Ab
schnittes des Reparaturteiles 124 der sich im Bereich
der Hinterschneidung 34 befindet. Durch noch weiteres
Ausüben axialen Druckes kann dann der Endabschnitt 128
verbreitert werden. Diese Abfolge der Verformungen des
Reparaturteiles 124 läßt sich z. B. dadurch gewährleisten,
daß man dem Grundgerüst 126 im oberen Endabschnitt 128
etwas höhere Festigkeit gibt als im unteren bei der Hin
terschneidung 34 liegenden Abschnitt. Hierzu kann man
das Grundgerüst 126 z. B. im Bereich des Endabschnittes
128 durch Eintauchen dieses Abschnittes in ein Harz mecha
nisch verstärken.
Nach dem Einsetzen des Reparaturteils 124 in eine Kontakt
bohrung 22, wie es oben beschrieben wurde, hat man somit
bezüglich des Vorliegens an Reparaturmasse 36 ähnliche
Verhältnisse wie in Fig. 4 dargestellt.
Bei der abgewandelten Spritze 64 nach Fig. 12 sind Teile,
die in äquivalenter Form schon in Verbindung mit Fig.
8 erläutert wurden, wieder mit denselben Bezugszeichen
versehen. Sie werden nachstehend nicht noch einmal be
schrieben. Unterschiede bestehen in folgendem:
Auf die Schlagplatte 86 ist eine Verlängerung 130 drehfest und abnehmbar (zum Auspressen des Spritzeninhaltes) aufgesetzt, die sich im Gleitspiel durch die obere Stirn wand des Kolbenbetätigungsteiles 122 hindurch erstreckt. Diese kann am Rand mit einem Zahnkranz 134 versehen sein, um die Kanüle 82 maschinell drehen zu können.
Auf die Schlagplatte 86 ist eine Verlängerung 130 drehfest und abnehmbar (zum Auspressen des Spritzeninhaltes) aufgesetzt, die sich im Gleitspiel durch die obere Stirn wand des Kolbenbetätigungsteiles 122 hindurch erstreckt. Diese kann am Rand mit einem Zahnkranz 134 versehen sein, um die Kanüle 82 maschinell drehen zu können.
Die Kanüle 82 ist insgesamt von oben bis unten hohl,
sodaß Werkzeuge durch sie eingeführt werden können,
z. B. ein Schälwerkzeug 28. Die transversale untere Stirn
fläche der Kanüle 82 ist mit einer Zahnung 136 versehen,
so daß die Kanüle 82 bei Drehung auch als Hohlbohrer
arbeitet.
Bei der Kanüle 82 gemäß Fig. 13 ist der untere Endabschnitt
100 hohl und schräg angestellt.
Bei der Kanüle nach Fig. 14 sind im unteren Endabschnitt
in Umfangsrichtung verteilt axiale Schlitze 138 und
zwischen jedem zweiten Schlitzpaar in Umfangsrichtung
verlaufende Schlitze 140 vorgesehen. Bei starker axialer
Belastung knicken die zwischen den Schlitzen 138 liegenden
nicht unterbrochenen Materialstege aus, wie bei 142 gezeigt.
Diese ausgeknickten Materialstege bilden kleine Schälmesser.
Bei der in den Fig. 15 und 16 gezeigten Kanüle 82
sind im unteren Endabschnitt 100 zwei einander diametral
gegenüberliegende rechteckige Materiallappen 144 an drei
ihrer Seiten ausgeschnitten und etwas radial nach außen
gebogen. Sie bilden bei Drehung der Kanüle in dem Uhr
zeiger entgegengesetzter Richtung Schälmesser.
Für das Arbeiten Wiederherstellen einer Knorpelschicht
mit der Reparaturmasse, dem Distanzkörper und der Spritze,
wie sie oben beschrieben wurden, sind folgendes Maßnahmen
wichtig:
Im Beschädigungsbereich der Knorpelschicht 14 wird min destens eine durch die darunterliegende Knochenschicht 12 bis in ein darunterliegendes vitales Knochenvolumen, insbesondere ein Spongiosavolumen 18 reichende Kontakt bohrung 22 eingebracht und in die Kontaktbohrungen 22 wird eine Reparaturmasse 36 eingebracht wird, welche Chondrozyten und/oder Chondroblasten enthält.
Im Beschädigungsbereich der Knorpelschicht 14 wird min destens eine durch die darunterliegende Knochenschicht 12 bis in ein darunterliegendes vitales Knochenvolumen, insbesondere ein Spongiosavolumen 18 reichende Kontakt bohrung 22 eingebracht und in die Kontaktbohrungen 22 wird eine Reparaturmasse 36 eingebracht wird, welche Chondrozyten und/oder Chondroblasten enthält.
Dieses vitale Reparaturmaterial steht somit in Kontakt
mit dem mit Blut und Körperflüssigkeiten strömungsmäßig
in Verbindung stehenden vitalen Knochenmaterial. Die
Chondrozyten können sich daher vermehren und aus dem
oberen Ende der Kontaktbohrung herauswachsen. Die nach
wachsende Knorpelmasse bildet dann unter Mitwirkung der
der betrachteten Gelenkfläche gegenüberliegenden Gelenk
fläche des anderen der beiden durch das Gelenk verbundenen
Knochen bzw. deren Compacta eine neue Knorpelschicht aus,
die zur gegenüberliegenden Gelenkfläche komplementär ist.
Das Einbringen der Kontaktbohrung ist bei luxiertem oder
überstrecktem Gelenk einfach mit einem Bohrer oder einem
Meißel oder einer Nadel zu bewerkstelligen. Auch das
Einfüllen der Reparaturmasse mit einer Spritze bereitet
keine Schwierigkeiten. Bei einer ausgedehnten Schädigung
der Knorpelschicht kann das Erzeugen mit Reparaturmasse
gefüllter Kontaktbohrungen an mehreren Stellen in gleicher
Weise erfolgen. Nach Wiedereinrichten des Gelenkes läuft
dann ein Heilungsprozeß an, der zum Wiederschließen der
Knorpelschicht durch nachgewachsenes Knorpelmaterial führt.
Die Kontaktbohrung 22 wird mit einer Hinterschneidung 34
hergestellt.
So erhält man eine nietähnliche Verankerung des neuen
Knorpelmaterials an der Kontaktbohrung. Man erhält also
einen axial in beiden Richtungen belastbaren Formschluß
zwischen dem neuen Knorpelmaterial und dem Knochen. Obwohl
man an sich schon durch das Anwachsen der Knorpelschicht
an Unebenheiten der Wand der Kontaktbohrung und deren
Rändern eine gute Verbindung zwischen Knorpelmaterial und
Knochenmaterial erhält, wird die Belastbarkeit der Ver
bindung zwischen Knorpelmaterial und Knochenmaterial durch
den so erhaltenen Formschluß weiter verbessert.
Die beschädigte Knorpelschicht 14 wird vor dem Einbringen
der Reparaturmasse 36, vorzugsweise vor dem Herstellen
der Kontaktbohrungen 22, zumindest teilweise entfernt
wird.
Die Kontaktbohrungen 22 werden bis über ihr offenes
Ende hinaus mit Reparaturmaterial gefüllt werden, so daß
sich über dem offenen Ende ein Materialkegel 38 bildet.
Damit wird erreicht, daß die nachwachsende Knorpelschicht
nicht zu dünn ist und unzuverlässiger Untergrund unter
dem neuen Knorpelmaterial entfernt wird und daß schon
möglichst rasch in einem Bereich der wiederherzustellenden
Knorpelschicht ein Kontakt zur Gelenkgegenfläche herge
stellt wird. Dies ist im Hinblick auf ein rasches Heilen
und rasche Wiederverwendbarkeit des Gelenkes von Vorteil.
Die Chondrozyten und/oder Chondroblasten und eine Grund
masse der Reparaturmasse 36 werden unmittelbar vor dem
Einbringen in die Kontaktbohrungen 22 miteinander
vermischt.
In der Praxis werden die Chondrozyten und/oder Chondro
blasten der Reparaturmasse aus körpereigenem Material,
welches in einer Voroperation gewonnen wird, durch Kultur
gewonnen. Andere Bestandteile der Reparaturmasse können
patientenunabhängig sein und industriell hergestellt wer
den. Das Vermischen von Chondrozyten und/oder Chondro
blasten mit einer Grundmasse unmittelbar vor dem Einbringen
stellt sicher, daß man mit verhältnismäßig geringen Kosten
vitale Reparaturmassen bekommt.
Die Reparaturmasse 36 wird in die Kontaktbohrungen 22
eingebracht und über sie wird eine Grundmasse einen Deckel
bildend geschichtet.
Dies erlaubt auch die Verwendung nicht sehr viskoser
Reparaturmassen, ohne daß diese bei Lageänderungen des
Patienten unter Schwerkrafteinwirkung aus der Kontaktboh
rung fliessen.
Claims (21)
1. Reparaturmasse zum Wiederherstellen einer Knorpel
schicht (14), dadurch gekennzeichnet, daß sie Chondro
zyten und/oder Chondroblasten und eine biokompatible Grund
masse enthält, welche hochviskos oder breiartig oder
schwammähnlich fest ist.
2. Reparaturmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Grundmasse aus folgender Gruppe ausgewählt
ist: Gele wie Gelatine, biokompatible Klebstoffe wie
Fibrinogene oder Kollagene, biokompatible Pulver, biokom
patible Pulver, offenporige Schaumstrukturen, Mischungen
der vorgenannten Materialien.
3. Reparaturmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie zumindest teilweise in einer offen
porige Grundstruktur (126) enthalten ist.
4. Distanzkörper zur Verwendung bei der Wiederherstellung
einer Knorpelschicht mittels einer Knorpelschicht-
Reparaturmasse, dadurch gekennzeichnet, daß er einen in
eine Kontaktbohrung (22) einführbaren Schaftabschnitt
(43; 60) und einen mit diesem verbundenen Kopfabschnitt
(45; 58) aufweist, welcher größeren Durchmesser hat als
die Kontaktbohrung (22).
5. Distanzkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaftabschnitt (43; 60) mindestens einen
axialen Fluidkanal (Kanellierung 44; Raum innerhalb der
Rastarme 62) begrenzt.
6. Distanzkörper nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kopfabschnitt (45; 58) mindestens
einen zur Umgebung führenden Fluidkanal (46; Hohlraum
des Kopfabschnittes 58) aufweist.
7. Distanzkörper nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß der Schaftabschnitt (43;
60) elastisch einfedernde Rastmittel (48; 62) aufweist.
8. Distanzkörper nach einem der Ansprüche 4 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß er aus biologisch abbau
barem Material besteht, insbesondere einem Kunststoff
material.
9. Distanzkörper nach einem der Ansprüche 4 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß er aus einem Material nie
derer Reibung besteht.
10. Spritze zur Verwendung beim Wiederherstellen einer
Knorpelschicht mittels einer Reparaturmasse, mit einem
Zylinder (66), mit einer vom Zylinder (66) getragenen
Kanüle (82), mit einem im Zylinder (66) laufenden Kolben
(70) und mit Mitteln (68, 122) zum Erzeugen einer Relativ
bewegung zwischen Zylinder (66) und Kolben (70), dadurch
gekennzeichnet, daß die Kanüle (82) als Instrument aus
gebildet ist, welches in der wiederherzustellenden Knor
pelschicht (14) benachbarten Knochenmaterial (12, 18)
eine Kontaktbohrung (22) spanend oder spanlos erzeugen
kann.
11. Spritze nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kanüle (82) zumindest in einem Abschnitt (88)
hohl ausgebildet ist, in welchem an axial beabstandeten
Stellen mindestens eine Einlaßöffnung (90) bzw. mindestens
eine Auslaßöffnung (92) vorgesehen ist.
12. Spritze nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen
Anschlagring (102), der zwischen den axial beabstan
deten Einlaßöffnungen (90) und Auslaßöffnungen (92) ange
ordnet ist und von der Außenseite der Kanüle (82) in radi
aler Richtung auskragt.
13. Spritze nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß ein vorderer Endabschnitt (100)
der Kanüle (82) angeschärft oder angespitzt ist.
14. Spritze nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der vordere Endabschnitt (100) der Kanüle (82)
massiv ist.
15. Spritze nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der vordere Endabschnitt (100) der Kanüle (82)
hohl ist.
16. Spritze nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kanüle (82) im wesentlichen
dicht und verschiebbar durch den Kolben (79) hindurchge
führt ist.
17. Spritze nach einem der Ansprüche 10 bis 16, gekenn
zeichnet durch ein Kolben-Betätigungsteil (122), wel
ches lösbar mit dem Kolben (70) verbunden ist oder lose
mit diesem zusammenarbeitet.
18. Spritze nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kolben-Betätigungsteil (122) hohlzylindrisch
ist und das distale Ende der Kanüle (82) übergreift oder
umgibt.
19. Spritze nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß der Innenraum des Zylinders (66)
durch eine Membran (106) in zwei Kammern (108, 110) unter
teilt ist und in mindestens einer der Kammern (108, 110)
ein Mischkörper (116) beweglich enthalten ist.
20. Spritze nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zylinder (66) eine Kanülen
durchführung (120) aufweist.
21. Spritze nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kanülendurchführung (120) eine gummielastische
durchstechbare Membran (120) aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999149866 DE19949866A1 (de) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | Verfahren zum Wiederherstellen einer Knorpelfläche, Reparaturmasse zum Wiederherstellen einer Knorpelfläche, Distanzkörper zur Verwendung bei der Wiederherstellung einer Knorpelfläche sowie eine Spritze zur Verwendung bei der Wiederherstellung einer Knorpelfläche |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999149866 DE19949866A1 (de) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | Verfahren zum Wiederherstellen einer Knorpelfläche, Reparaturmasse zum Wiederherstellen einer Knorpelfläche, Distanzkörper zur Verwendung bei der Wiederherstellung einer Knorpelfläche sowie eine Spritze zur Verwendung bei der Wiederherstellung einer Knorpelfläche |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19949866A1 true DE19949866A1 (de) | 2001-11-15 |
Family
ID=7925836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999149866 Withdrawn DE19949866A1 (de) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | Verfahren zum Wiederherstellen einer Knorpelfläche, Reparaturmasse zum Wiederherstellen einer Knorpelfläche, Distanzkörper zur Verwendung bei der Wiederherstellung einer Knorpelfläche sowie eine Spritze zur Verwendung bei der Wiederherstellung einer Knorpelfläche |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19949866A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE20216631U1 (de) * | 2002-10-28 | 2004-03-11 | Haindl, Hans, Dr.med. | Selbstentlüftende Spritze für das Mischen von flüssigen und pulverförmigen Substanzen |
EP3294144A4 (de) * | 2015-05-08 | 2019-04-10 | Fortus Medical, Inc. | Knochenfragment- und gewebeentnahmesystem |
US10456502B2 (en) | 2016-09-07 | 2019-10-29 | Fortus Medical, Inc. | Bone void filler preparation system |
US11278336B2 (en) | 2018-03-22 | 2022-03-22 | Fortus Medical, Inc. | Osteomedullary tissue processing system |
US11602588B2 (en) | 2017-06-07 | 2023-03-14 | Forcyte Medical, Llc | Connective tissue progenitor cell aspiration and processing system |
-
1999
- 1999-10-15 DE DE1999149866 patent/DE19949866A1/de not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE20216631U1 (de) * | 2002-10-28 | 2004-03-11 | Haindl, Hans, Dr.med. | Selbstentlüftende Spritze für das Mischen von flüssigen und pulverförmigen Substanzen |
EP3294144A4 (de) * | 2015-05-08 | 2019-04-10 | Fortus Medical, Inc. | Knochenfragment- und gewebeentnahmesystem |
US10610242B2 (en) | 2015-05-08 | 2020-04-07 | Fortus Medical, Inc. | Bone fragment and tissue harvesting system |
US11337710B2 (en) | 2015-05-08 | 2022-05-24 | Fortus Medical, Inc. | Bone fragment and tissue harvesting system |
US10456502B2 (en) | 2016-09-07 | 2019-10-29 | Fortus Medical, Inc. | Bone void filler preparation system |
US11850326B2 (en) | 2016-09-07 | 2023-12-26 | Fortus Medical, Inc. | Bone void filler preparation system |
US11602588B2 (en) | 2017-06-07 | 2023-03-14 | Forcyte Medical, Llc | Connective tissue progenitor cell aspiration and processing system |
US11278336B2 (en) | 2018-03-22 | 2022-03-22 | Fortus Medical, Inc. | Osteomedullary tissue processing system |
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8181 | Inventor (new situation) |
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