DE2305329C3

DE2305329C3 - Implantat mittels Schraubverbindungen

Info

Publication number: DE2305329C3
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: 1980-02-07
Also published as: JPS5733056B2; DE2305329A1; JPS49106188A; GB1454134A; DE2305329B2; CH561057A5; FR2215928A1; SE402401B; FR2215928B3

Description

Die Erfindung betrifft ein zusammengesetztes Implantat aus keramischem Werkstoff zum Verbinden von Röhrenknochenteilen bestehend aus zwei schraubenar !igen Verankerungsteilen mit abgerundetem äußeren Gewinde.

Prolhetische Elemente 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 eint· zenienifreie 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 Schaftteilcn 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 deri Knochenmark' hohlraum hineingestoßen« Abgesehen von einer gewiss sen Unverträglichkeit des metallischen Materials mit der Knochensubstanz, besteht die Gefahr, daß durch das Zusammenpressen des spongiosen Materials es zu einem späteren Zeitpunkt /.u Lockerungen des Schaftteile» kommt öder beTeils beim Einbringen des fiföthelischefi Elementes Knoclicnmaterial im eortica-

ίο

len 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 Implantaueil. Das Verankerungsteil besteht aus einem Bolzen mit abgerundetem äußeren Gewinde, das in die Bohrung des Kieferbeines eingeschraubt wird. Duu:h das 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 Druckbeanspruchungen auftreten, da sonst «"ine Lockerung des Implantates erfolgen würde.

Die Erfindung bezweckt daher, den Schaft einer Schraube als prothetisches Element so zu gestalten, daß es zur gegenseitigen Verankerung von Resektic-nsenden 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 Verankerungsteilen -nil äußerem abgerundeten Gewinde in einem Röhrenknochen zu fixieren ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kopfteil des einen Verankerungsteiles als Vollzylinder mit glattwandigem Profil und das andere Verankerungsteil als eng toleriertes Gegenstück in Form eines profilieren Hohlzylinders ausgebildet ist und daß die Verbindung durch eine fixierende Halterung abgestützt ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht auch darin, daß das Verankerungstell 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 mn konischer oder schwach konischer Innenwand aufweist, wodurch die Halterung im Bereich des Gewindes des schraubenartigen Verankcrungsteiles auf den Röhrenknochen aufpreßh.ir ist.

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

Eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgegcn-Standes besteht darin, daß sich ein auswechselbares Disianzslück /wischen den beiden gleichachsig aufein anderslehcnden Verankcrungsleilen befindet.

In den Zeichnungen ist der Erfindungsgedanke dargestellt, und zwar zeigt

Fi g I einen teilweisen Längsschnitt des zusammengesetzten Implantates im Röhrenknochen und

F i g. 2 einen Querschnitt durch den selbslschneidcn den Teil des Verankerungsteiles,

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

In Fi g. I weisen beide Verankerungsteile 3 die Förtn einer Schraube auf, die jeweils mit einem tragenden Gewindeteil 5 und cindm* sdlbstschneidenden Gewinde* (eil 4 im vorderen Bereich versehen ist, Der Kopfteil 6

des einen Verankerungsteiles 3 besteht aus einem Vollzylinder mit glattwandigem Profil und der andere Kopfteil 9 hierzu als eng tolerierten 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 Ten 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 WolfFschen 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 Verankerungsteiles 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. Entlüflungskanäle 12 in der Höhe der Ringnut 15. Hierdurch ist es auch möglich, daß nach dem Zusammenfügen der einzelnen Implantatteile 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 aus Kunststoff verhindert, dqß die zementartige Paste an die Knochensubstanz gelangt

Des weiteren kann ein Distanzstück 13 mit unterschiedlichen Breiten zwischen den beiden gleichachsig ■5 aufeinanderstellenden Verankerungsteiren 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

κι 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

υ 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 planparallel bearbeitet

.'ti Als Implantatsmaterialien eignen sich sowohl poröse oder dichte bekannte keramische Werkstoffe. Diese weisen wesentlich günstige Eigenschaft ·π hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit und Gewebeverträglichkeit als Metalle und Kunststoffe auf. Die Nachteile der

:. keramischen Werkstoffe, wie Sprödigkeit und Schlagempfinr'-'ichkeit, 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

«ι kommen.

Ebenfalls werden bei dem erfindungsgemäßen Implantat die Arbeitsgänge des Vorbohrens, des Gewindebohrens und des Eindrehens zu einem Arbeitsgang vereinigt Der selbstschneidende Teil des Veranke-

i. rungsteiles besitzt in seinem vorderen Ende eine Zuarbeitung, die als Gewindebohrer dient.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. 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 glattwandigem Profil und das andere Verankerungsteil als eng toleriertes Gegenstück in Form eines profilierten Hohlzylinders (9) ausgebildet ist und daß die Verbindung durch eine fixierende Halterung(11) abgestützt ist

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

3. Zusammengesetztes Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fixierende Halterung (M) die Form einer Muffe mit konischer oder schwach konischer Innenwand aufweist, wodurch die Halterung im Bereich des Gewindes des schraubenartigen Verankerungsteiles (3) auf den Röhrenknoi hen (1) aufpreßbar ist.

4. Zusammengesetztes Implantat nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß in der Wand der Muffe (11) sich Injektions- 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 gekennzeichnet, daß sich ein auswechselbares Distanzstück \I3) zwischen den beiden gleichachsig aufeinanderstellenden Verankerungsteilen (3) befindet.