DE4023787A1 - Osteosynthesis material for mending bones and for prosthesis - consists of carbon fibres and one or more glass-ionomers - Google Patents

Osteosynthesis material for mending bones and for prosthesis - consists of carbon fibres and one or more glass-ionomers

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    • A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants

Abstract

Novel osteosynthesis material (I) contains carbon fibre material and one or more glasionomer materials. Pref. the carbon fibres are used in the form of a bundle and can be impregnated with a resin, esp. an epoxy resin. The glasionomer consists of powdered calcium aluminium silicate glass, and/or calcium aluminium fluorosilicate glass opt. with a content of sodium and/or phoshphorus, a polymer and/or copoymer of an unsatd. carboxylic acid and a chelate former as an initiator for setting. The wt. ratio carbon fibre : glasionomer is 1:4-1:8. (I) is in the form of carbon fibres impregnated with glasionomer. USE/ADVANTAGE - (I) can be used in osteosynthesis and in the prepn. of prostheses which are long lasting. (I) can be used to make up for bone defects after accidents, inflammations, tumours and operations. (I) is able to bridge gaps and forms strong connections with broken bones. (I) can also be used to make and fix middle ear prostheses, in which case the gaps can also be bridged with carbon fibres. (3pp Dwg.No.0/0)

Description

Die Erfindung betrifft ein Osteosynthesematerial, seine Verwendung und eine Vorrichtung zur Durchführung dieser Verwendung.The invention relates to an osteosynthesis material, its Use and an apparatus for performing this Use.

Bei vielen Erkrankungen kommt es zu Zerstörungen des Knochens. Unfälle, Entzündungen und Tumore sind die häufigste Ursache.Many diseases lead to destruction of the Bone. Accidents, inflammation and tumors are the most common cause.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Osteosyn­ thesematerial, das besonders gut verwendbar ist und dabei insbesondere dauerhafte Verbindungen zu bilden und Distanzen zu überbrücken vermag sowie hygroskopische Eigenschaften hat und dadurch Flüssigkeiten absorbieren kann, sowie die Verwendung dieses Materiales unter Erzielung von dauerhaften Prothesen und eine Vorrichtung zur Durchführung dieser Verwendung zu schaffen.The invention has for its object an Osteosyn thesis material that is particularly useful and in particular to form permanent connections and Can bridge distances as well as hygroscopic Has properties and thereby absorb liquids can, as well as the use of this material under Achievement of permanent prostheses and a device to create this use.

Dies wurde überraschenderweise durch das erfindungsgemäße Osteosynthesematerial, welches Kohlefasermaterial und 1 oder mehr Glasionomer-Material(ien) enthält, erreicht.Surprisingly, this was achieved by the invention Osteosynthesis material, which carbon fiber material and Contains 1 or more glass ionomer material (s).

Vorzugsweise liegen die Kohlefasern in einem Kohlefaser­ bündel vor. Ein solches Kohlefasermaterial wird beispiels­ weise von der Firma Braun (Melsungen) als Bandmaterial vertrieben. Die Kohlefasern können auch in Geflechtform bzw. Mattenform oder auch als Einzelfasern vorliegen.The carbon fibers are preferably in a carbon fiber bundle before. Such a carbon fiber material is used as an example wise from the company Braun (Melsungen) as tape material expelled. The carbon fibers can also be in braid form or mat shape or as individual fibers.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kohle­ fasern mit einem Harz vorgetränkt. Besonders bevorzugt ist dieses Harz ein Epoxyharz. Diese Ausführungsform ist von besonderer Bedeutung bei der Verwendung in Bereichen, in welchen nach der Osteosynthese Scherkräfte zu erwarten sind, wie bei Knochenfrakturen des Bewegungsapparates und Unterkiefers. According to a preferred embodiment, the coal fibers soaked in a resin. Particularly preferred this resin is an epoxy resin. This embodiment is of particular importance when used in areas in which shear forces can be expected after osteosynthesis are, as with bone fractures of the musculoskeletal system and Lower jaw.  

Es ist auch bevorzugt, daß der/die Glasionomer-Mate­ rial(ien) aus pulverförmigem Calciumaluminiumsilikatglas und/oder Calciumaluminiumfluorsilikatglas, gegebenenfalls mit einem Gehalt an Natrium und/oder Phosphor, aus einem Polymer und/oder Copolymer einer ungesättigten Carbon­ säure und aus einem Chelatbildner als Abbindestarter besteht/bestehen.It is also preferred that the glass ionomer mate (s) rial (ien) made of powdered calcium aluminum silicate glass and / or calcium aluminum fluorosilicate glass, if appropriate Containing sodium and / or phosphorus, from one Polymer and / or copolymer of an unsaturated carbon acid and from a chelating agent as a setting starter exists / exist.

Eine nähere Beschreibung des Glasionomer-Materiales und seiner Eigenschaften ist in der DOS 39 30 921 enthalten.A more detailed description of the glass ionomer material and its properties are contained in DOS 39 30 921.

Vorzugsweise beträgt das Gewichtsverhältnis des Kohle­ fasermateriales zu dem/den Glasionomer-Material(ien) 1 : 4 bis 1 : 8, insbesondere 1 : 5 bis 1 : 7.The weight ratio of the coal is preferably fiber material to the glass ionomer material (s) 1: 4 to 1: 8, especially 1: 5 to 1: 7.

Es ist auch bevorzugt, daß das Osteosynthesematerial in Form von mit [einem] Glasionomer-Material(ien) getränkten Kohlefasern vorliegt.It is also preferred that the osteosynthesis material in Form of impregnated with [a] glass ionomer material (s) Carbon fibers are present.

Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Osteosynthesemateriales bei der Osteo­ synthese beziehungsweise der Protheseherstellung.The invention also relates to the use of the Osteosynthesis material according to the invention in the Osteo synthesis or prosthesis manufacture.

Dazu wird das die Glasionomer-Material(ien) des Osteosyn­ thesemateriales zu [einem] Glasionomer-Zement(en) erhärten gelassen. Zur Herstellung einer festen Knochenverbindung kann das Kohlefasermaterial mit Glasionomer- Material(ien) getränkt und in Knochendefekte eingeführt werden.This is the glass ionomer material (s) of the Osteosyn Harden thesemateriales to [a] glass ionomer cement (s) calmly. For establishing a solid bone connection can the carbon fiber material with glass ionomer Material (ien) soaked and introduced into bone defects will.

Vorteilhaft werden bei der erfindungsgemäßen Verwendung die Kohlefasern in einem Kohlefaserbündel eingesetzt, wobei sie wahlweise als Ganzes genutzt oder als Geflecht verlegt werden. Be advantageous in the use according to the invention the carbon fibers used in a carbon fiber bundle, using them either as a whole or as a network be relocated.  

Die Erfindung kann in den folgenden Bereichen besonders vorteilhaft angewandt werden:The invention can be particular in the following areas can be used advantageously:

  • a) Zur Behebung von Knochendefekten nach Unfällen, Ent­ zündungen, Tumoren bzw. nach Operationen, die nach Unfällen, Entzündungen, Tumoren durchgeführt werden müssen. Insbesondere können mit dem erfindungsgemäßen Osteosynthesematerial auch Distanzen überbrückt werden, die aufgrund von Unfällen oder sonst in Knochen entstehen, beispielsweise nach operativer Beseitigung von Splitterstücken aus Knochen, insbesondere Schädel­ basisknochen.a) To correct bone defects after accidents, Ent ignitions, tumors or after operations after Accidents, inflammation, tumors are carried out have to. In particular, with the invention Osteosynthesis material also bridging distances those due to accidents or otherwise in bones arise, for example after surgical removal of fragments of bone, especially skulls base bone.
  • b) Zur Schaffung dauerhafter Verbindungen bei Knochen­ brüchen. Auch hier ist besonders vorteilhaft, daß Distanzen überbrückt werden können.b) To create permanent connections in bones breaks. It is also particularly advantageous here that Distances can be bridged.
  • c) Zur Schaffung und Fixierung von Mittelohrprothesen. Hierbei können ebenfalls Distanzen durch Kohlefasern überbrückt werden.c) To create and fix middle ear prostheses. Distances can also be caused by carbon fibers be bridged.

Die Kohlefasern des erfindungsgemäßen Osteosynthese­ materiales bzw. die mit ihm herstellbaren Prothesen schaffen ein besonders flexibles und formbares sowie den jeweiligen Gegebenheiten besonders gut anpaßbares System für den Anwender. Das Kohlefasermaterial kann nach dem jeweiligen Verwendungszweck gewählt werden. Je nach Anwendungsfall ist die Verwendung von Kohlefaserbündeln oder von Kohlefasergeflechten oder Einzelfasern vorteil­ haft. Das Kohlefasermaterial kann vor der Anwendung zuge­ schnitten und auch entsprechend dem Anwendungszweck in weiten Grenzen frei verformt worden sein.The carbon fibers of the osteosynthesis according to the invention create material or the prostheses that can be produced with it a particularly flexible and malleable as well as the System that is particularly adaptable to the circumstances for the user. The carbon fiber material can after can be selected for the respective purpose. Depending on Use case is the use of carbon fiber bundles or of carbon fiber braids or single fibers arrested. The carbon fiber material can be fed before use cut and also in accordance with the application wide limits have been freely deformed.

Die Anwendung des Kohlefasermaterials hat den weiteren Vorteil, daß es hygroskopische Eigenschaften hat und damit auch in den Fällen die Abbindung des feuchtigkeitsempfind­ lichen Glasionomerzements ermöglicht, in denen viel Flüssig­ keit anfällt. Ein derartiges "Zuviel" von Flüssigkeit im Operationsfeld tritt beispielsweise bei der Versorgung von Knochendefekten im Bereich der Schädelbasis und gleichzeitig bestehendem Liquorfluß auf. Bei Röhrenknochen tritt Blut aus den eröffneten Markräumen aus. In diesen Fällen kann die überschüssige Flüssigkeit durch die Kohle­ fasern aufgesaugt und aufgenommen werden. Damit können Voraussetzungen geschaffen werden, die zur optimalen Aus­ härtung des Glasionomerzements notwendig sind. Hierfür wird zwar etwas, aber nicht zu viel Feuchtigkeit benötigt.The application of the carbon fiber material has another Advantage that it has hygroscopic properties and therefore  also in the cases the setting of the moisture sensitivity Lichen glass ionomer cement, in which a lot of liquid is incurred. Such "too much" liquid in the surgical field, for example, occurs during care of bone defects in the area of the skull base and at the same time existing CSF flow. For long bones blood comes out of the opened medulla. In these The excess liquid can fall through the coal fibers are absorbed and absorbed. So that can Prerequisites are created for the optimal out hardening of the glass ionomer cement are necessary. Therefor something is needed, but not too much moisture.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verwendung, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie ein Hilfsinstrument, insbesondere ein Kalfateisen, eine Knopfsonde und/oder eine Haltezange und/oder eine Kugelnadel ist. Kalfateisen ist besonders vorteilhaft zur Schaffung dauerhafter Ver­ bindungen in feuchten Bereichen, z. B. in der Schädel­ basischirurgie und bei eröffneten Markräumen. Sogenannte "Kalfateisen" sind in vergrößerter Form bereits aus dem Schiffsbau bekannt. Die Kohlefasern funktionieren in diesem Sinne als "Kalfatwolle". Der Vorteil der "Kalfattechnik" besteht darin, daß das Zuviel von Flüssigkeiten unterbunden wird.The invention also relates to a device for Implementation of the use according to the invention, which is characterized by being an auxiliary instrument, in particular a potassium iron, a button probe and / or is a holding forceps and / or a ball needle. Kalfa iron is particularly beneficial for creating permanent ver bindings in damp areas, e.g. B. in the skull basic surgery and in open medullary spaces. So-called "Kalfateisen" are already from the Known shipbuilding. The carbon fibers work in this Senses as "calf wool". The advantage of "calf technology" is that the excess of liquids is prevented.

Zur Schaffung dauerhafter Verbindungen (vgl. oben b) in Arealen mit Scherkräften ist es vorteilhaft, Halteein­ richtungen, beispielsweise Halte- bzw. Repositionszangen in verschiedenen Größen, die beispielsweise von der Herstellerfirma Synthes vertrieben werden, zu verwenden. Auch der Einsatz von Tuchklammern ist möglich.To create permanent connections (see above b) in Areas with shear forces are beneficial to hold directions, for example holding or reduction pliers in different sizes, for example from the Manufacturer company Synthes are sold to use. The use of cloth clips is also possible.

Für die Schaffung und Fixierung von Mittelohrprothesen (vgl. oben c) werden zweckmäßig Kugelnadeln zusätzlich verwendet. Diese Nadeln weisen im Bereich der "Spitze" eine Kugel von beispielsweise 2 mm Durchmesser auf.For the creation and fixation of middle ear prostheses (see above c) ball needles are also useful  used. These needles point in the area of the "tip" a ball of, for example, 2 mm in diameter.

Claims (10)

1. Osteosynthesematerial, enthaltend Kohlefasermaterial und 1 oder mehr Glasionomer-Material(ien).1. Osteosynthesis material containing carbon fiber material and 1 or more glass ionomer material (s). 2. Osteosynthesematerial nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kohlefasern in einem Kohlefaserbündel vorliegen.2. Osteosynthesis material according to claim 1, characterized records that the carbon fibers in a carbon fiber bundle are available. 3. Osteosynthesematerial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlefasern mit einem Harz vorgetränkt sind.3. Osteosynthesis material according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the carbon fibers with a resin are soaked. 4. Osteosynthesematerial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz, mit welchem die Kohlefasern vorgetränkt sind, ein Epoxyharz ist.4. osteosynthesis material according to one of claims 1 to 3, characterized in that the resin with which the Carbon fibers are pre-soaked, which is an epoxy resin. 5. Osteosynthesematerial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Glasionomer- Material(ien) aus pulverförmigem Calciumaluminium­ silikatglas und/oder Calciumaluminiumfluorsilikatglas, gegebenenfalls mit einem Gehalt an Natrium und/oder Phosphor, aus einem Polymer und/oder Copolymer einer ungesättigten Carbonsäure und aus einem Chelatbildner als Abbindestarter besteht/bestehen.5. osteosynthesis material according to one of claims 1 to 4, characterized in that the glass ionomer (s) Material (ien) from powdered calcium aluminum silicate glass and / or calcium aluminum fluorosilicate glass, optionally containing sodium and / or Phosphorus, from a polymer and / or copolymer unsaturated carboxylic acid and from a chelating agent exists as a tying starter. 6. Osteosynthesematerial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis des Kohlefasermateriales zu dem/den Glasionomer- Material(ien) 1 : 4 bis 1 : 8 beträgt.6. Osteosynthesis material according to one of claims 1 to 5, characterized in that the weight ratio of the carbon fiber material to the glass ionomer (s) Material (ien) is 1: 4 to 1: 8. 7. Osteosynthesematerial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es in Form von mit [einem] Glasionomer-Material(ien) getränkten Kohle­ fasern vorliegt. 7. osteosynthesis material according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is in the form of with [a] glass ionomer material (ien) impregnated coal fibers is present.   8. Verwendung des Osteosynthesemateriales nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der Osteosynthese beziehungsweise der Protheseherstellung.8. Use of the osteosynthesis material after a of claims 1 to 7, in osteosynthesis or the manufacture of prostheses. 9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kohlefasern in einem Kohlefaserbündel einsetzt, wobei man sie wahlweise als Ganzes nutzt oder als Geflecht verlegt.9. Use according to claim 8, characterized in that the carbon fibers in a carbon fiber bundle deployed, using them optionally as a whole or laid as braid. 10. Vorrichtung zur Durchführung der Verwendung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Hilfsinstrument, insbesondere ein Kalfateisen, eine Knopfsonde und/oder eine Haltezange und/oder eine Kugelnadel ist.10. Device for carrying out the use after Claim 8 or 9, characterized in that it is a Auxiliary instrument, in particular a potassium iron, a Button probe and / or holding forceps and / or one Ball needle is.
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