DE60117474T2

DE60117474T2 - Befestigungssystem für ein Implantat

Info

Publication number: DE60117474T2
Application number: DE2001617474
Authority: DE
Inventors: Steven M. Sherborn Bowman; Victor F. Monroe Twsp Janas; Kevor S. Clinton Tenhuisen
Original assignee: Ethicon Inc
Current assignee: Ethicon Inc
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2021-03-28
Also published as: DE60117474D1; EP1138263A2; EP1138263B1; EP1138263A3

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Transplantatfixierungssysteme zum Fixieren von Gewebetransplantaten an Knochen.
Hintergrund der Erfindung
Die medizinische Technologie im Zusammenhang mit künstlicher Gewebezüchtung ist in großen Schritten vorangekommen. Speziell ist es heutzutage bekannt, Zellen aus dem menschlichen Körper zu entnehmen, z.B. Chondrozyten und Fibrochondrozyten aus dem Kniegelenk. Diese autologen Zellen werden dann in einer Laborumgebung auf einer bioabsorbierbaren Matrix kultiviert. Die Matrix weist typischerweise eine Form auf, die im wesentlichen der des zu ersetzenden Gewebeabschnitts ähnlich ist. Nach einer ausreichenden Zeitdauer in einem entsprechenden Kulturmedium bei den richtigen Umgebungsbedingungen wachsen die entnommenen Zellen auf der Matrix, um einen implantierbaren Abschnitt des Gewebes zu bilden, der im wesentlichen die gleiche physische Konfiguration wie der in dem Patienten zu ersetzende Zellenabschnitt aufweist. Ein solches Konstrukt der künstlichen Gewebezüchtung, welches aus Zellen auf der Matrix besteht (oder, alternativ, nur aus einer Matrix ohne Zellen besteht), wird dann an der Knochenstelle mit Hilfe üblicher bekannter chirurgischer Befestigungsmittel befestigt, zu denen Nahtfäden, periostale Bedeckungen oder Fibrinkleber gehören.
Zu den vielen Vorteilen künstlicher Gewebezüchtung gehört z.B. nicht zuletzt, daß es nun möglich ist, Knorpel durch lebendes Knorpelgewebe zu ersetzen. Ferner wird die Wahrscheinlichkeit des Abstoßens des Gewebeimplantats minimiert, da das Knorpelgewebe, welches in vitro kultiviert worden ist, identisch zu dem autologen Knorpel des Patienten ist.
Obwohl bestehende Matrixfixierungsvorrichtungen für ihre beabsichtigte Verwendung geeignet sind, sind auch einige Nachteile mit deren Verwendung verbunden. Zuerst sind dies generische Fixierungsvorrichtungen in dem Sinne, daß sie nicht speziell zur Matrixfixierung an Knochen oder weichen Gewebe konstruiert sind, jedoch für eine Vielzahl chirurgischer Verfahren verwendet werden können. Weitere Nachteile umfassen die Schwierigkeiten beim Verwenden vieler dieser Vorrichtungen in einem minimal-invasiven arthroskopischen Verfah ren. Zusätzliche Nachteile umfassen die Schwierigkeit und die chirurgische Herausforderung des Entnehmens eines Knochenhautstückes zur Verwendung als einen Knochenhautlappen (periosteal flap), die signifikante Patientenmorbitität verbunden mit solchen Entnahmen sowie die Schwierigkeit beim Nähen solch eines dünnen, nachgiebigem Materials an umgebendes Gewebe.
Demnach besteht ein Bedarf in diesem Gebiet an neuen Fixierungsvorrichtungen, welche eine Matrix aus durch Gewebezüchtung erhaltenem Material wirksam an einer Knochen- oder andere Verankerungsstelle befestigt, so daß das Gewebe weiterhin wachsen und sich in dem Körper des Patienten regenerieren kann.
Offenbarung der Erfindung
Es ist demnach ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Transplantatfixierungssystem bereitzustellen, welches eine durch Gewebezüchtung erhaltende Matrix an einer Knochen- oder anderen Verankerungsstelle fixiert, wodurch es der implantierten Matrix ermöglicht wird, an Ort und Stelle zu bleiben, während das Gewebe weiter wächst und sich regeneriert.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Fixieren einer Matrix an einer Knochenstelle bereitzustellen, welche mit Hilfe eines arthroskopischen Verfahrens oder eines offenen Verfahrens leicht zu installieren ist.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine solche Vorrichtung zum Fixieren einer Matrix an einer Knochenstelle bereitzustellen, welche keine Nahtfäden oder das Binden von Nahtknoten erfordert.
Dementsprechend wird ein Transplantatfixierungssystem, wie es in Anspruch 1 definiert ist, bereitgestellt. Die Transplantatfixierungsvorrichtung des Systems weist erste und zweite Implantationselemente auf. Die Elemente sind länglich und weisen bevorzugt eine zylindrische Konfiguration auf. Ebenso weisen die Elemente distale Enden, proximale Enden und Längsachsen auf. Durch jedes Implantationselement erstrecken sich longitudinale Durchgänge entlang der gesamten Länge. Die Elemente weisen äußere Oberflächen auf. Die Implantationselemente sind miteinander durch ein Element verbunden, welches erste und zweite Enden und einen zentralen Abschnitt aufweist. Bevorzugt ist das Elemente ein Stabelement. Das erste Ende des Stabelements erstreckt sich von dem proximalen Ende des ersten Implantationselements, und das zweite Ende des Stabelements erstreckt sich von dem proximalen Ende des zweiten Implantationselements. Das Stabelement ist bevorzugt relativ steif und kann in einer Vielzahl geometrischer Formen konfiguriert sein, z.B. in einer umgedrehten „U"-Form. Das Stabelement kann jedoch auch biegsam sein. Das Stabelement hält die Implantationselemente in einem relativ festen Abstand zueinander. Der zentrale Abschnitt des Stabelements ist dazu ausgelegt, an einen Abschnitt eines durch künstliche Gewebezüchtung erhaltenen Matriximplantats anzugreifen. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Implantationselemente eine Reihe von Graten auf, die sich von der äußeren Oberfläche der Implantationselemente aus erstrecken, um dabei behilflich zu sein, ein Zurückziehen aus einer Knochenstelle oder anderen Verankerungsstelle zu verhindern, nachdem die Implantationselemente in zuvor erzeugte Bohrungen implantiert worden sind.
Das System umfaßt ebenfalls eine Einführungsvorrichtung, welche ein proximales Ende, ein distales, sich verjüngendes Ende und einen longitudinalen Durchgang durch diese aufweist. Das distale Ende des Implantationselements greift an das proximale Ende einer Einführungsvorrichtung an.
Bevorzugt ist an dem distalen Ende jedes der Implantationselemente eine Einführungsvorrichtung angebracht.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kombination eines Einführungsinstruments zum Einführen von Fixierungsvorrichtungen in Knochen und einer Fixierungsvorrichtung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist. Das Instrument weist ein lösbares distales Endgehäuse und lösbare Zinken auf. Das Instrument weist ein längliches Element mit einem proximalen Ende, einem distalen Ende, einer distalen Endoberfläche und einer äußeren Oberfläche auf. Ein Außenschraubengewinde erstreckt sich aus der äußeren Oberfläche heraus um das distale Ende. Es gibt ein hohles Element, welches einen Hohlraum, ein proximales Ende und ein distales Ende und eine äußere Oberfläche und eine innere Oberfläche aufweist, wobei das hohle Element eine Öffnung in dem proximalen Ende im Kommunikation mit dem Hohlraum aufweist. Ein Innenschraubengewinde erstreckt sich aus der inneren Oberfläche des hohlen Elements heraus. Ein Paar beabstandeter Zinkenöffnungen erstreckt sich durch das distale Ende des hohlen Elements, wobei die Zinkenöffnungen in Kommunikation mit dem Hohlraum stehen. Eine Rückhalterille erstreckt sich in die innere Oberfläche des distalen En des des hohlen Elementes hinein. Es gibt ein Paar Zinken, wobei die Zinken längliche Elemente mit distalen und proximalen Enden aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich eine Durchstoßspitze in distaler Richtung von dem distalen Ende jeder Zinke. Ein Rückhalteelement ist an dem proximalen Ende jeder Zinke angebracht, und das Rückhalteelement weist eine proximale Oberfläche auf. Das Instrument wird zusammengebaut, indem die Zinken durch die Zinkenöffnungen so eingeführt werden, daß die Zinken sich durch die Zinkenöffnungen erstrecken und sich die proximalen Rückhalteelemente innerhalb der Rückhalterrille befinden. Das hohle Element wird dann auf das distale Ende des länglichen Elementes aufgeschraubt, indem das Innengewinde mit dem passenden Außengewinde in Eingriff gebracht werden, und indem das hohle Element so lange gedreht wird, bis die distale Endoberfläche des länglichen Elements an die proximalen Oberflächen der Rückhalteelemente angreift.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Transplantatfixierungsvorrichtung, die nicht der vorliegenden Erfindung entspricht.
2 ist eine Querschnittsansicht der Transplantatfixierungsvorrichtung aus 1 entlang der Schnittlinie 2-2.
3 bis 6 stellen ein chirurgisches Verfahren zum Befestigen einer Matrix an Knochen mit Hilfe der Transplantatfixierungsvorrichtung aus 1 dar.
7 ist eine Darstellung einer Transplantatfixierungsvorrichtung aus 1, nachdem die Implantationselemente in Knochenbohrungen implantiert worden sind, welche die Vorrichtung beim sicheren Befestigen einer Matrix an der Oberfläche eines Knochens darstellt.
8 ist eine Querschnittsansicht der in Knochen implantierten Transplantatfixierungsvorrichtung aus 7, entlang der Schnittlinie 8-8.
9 zeigt eine weitere Transplantatfixierungsvorrichtung, die nicht mit der vorliegenden Erfindung übereinstimmt, welche zwei Verbindungselemente aufweist.
10 ist eine perspektivische Ansicht eines Instruments, welches zum Erzeugen von Knochenbohrungen dienlich ist, in das die implantierbaren Elemente der Transplantatfixierungsvorrichtungen aus 1 oder 9 eingesetzt werden können.
11 ist eine perspektivische Ansicht eines Instruments, welches beim Implantieren einer Transplantatfixierungsvorrichtung des Systems der vorliegenden Erfindung in Knochen dienlich ist.
12 ist eine Ansicht einer aus künstlicher Gewebezüchtung erhaltenen Matrix, welche an einem Knochen durch mehrere Transplantatfixierungsvorrichtungen aus 1 befestigt ist.
13 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren Transplantatfixierungsvorrichtung, die nicht mit der vorliegenden Erfindung übereinstimmt.
14 ist eine seitliche Ansicht der Transplantatfixierungsvorrichtung aus 13.
15 ist eine Endansicht der Transplantatfixierungsvorrichtung aus 14.
16 ist eine Querschnittsansicht der Transplantatfixierungsvorrichtung aus 14, entlang einer Schnittlinie 16-16.
17 ist eine Querschnittsansicht des Geweberückhaltelements der Transplantatfixierungsvorrichtung aus 14, entlang der Schnittlinie 17-17.
18 ist eine perspektivische Ansicht einer Einführungsvorrichtung für ein Transplantatfixierungssystem der vorliegenden Erfindung.
19 ist eine perspektivische Einzelteilansicht einer Kombination aus einem Einführungsinstrument, einer Transplantatfixierungsvorrichtung und zweier Einführungsvorrichtungen nach der vorliegenden Erfindung.
20 ist eine Seitenansicht des distalen Endes des Einführungsinstruments, einer Transplantatfixierungsvorrichtung und der Einführungsvorrichtungen aus 19, welche mit Knochen in Eingriff stehen, vor dem Entfernen des Einführungsinstruments.
21 ist eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie 21-21 aus 20 der Zinke des Einführungsinstruments und eines Abschnitts des Rückhalteelements, welches mit einer longitudinalen Rille der Zinke in Eingriff steht.
22 ist eine perspektivische Einzelteildarstellung des distalen Endes eines Einführungsinstruments, die einen lösbaren distalen Endaufbau zum Erzeugen von Bohrungen in Knochen zum Aufnehmen der Fixierungsvorrichtungen aus 1, 9 oder 13 darstellt, wobei der Aufbau ein Endelement und Stifte aufweist.
23 ist ein Querschnitt des Aufbauendelements aus 22 entlang der Schnittlinie 23.
24 ist eine perspektivische Ansicht des Aufbauendes aus 22, vollständig zusammengesetzt und einsatzbereit.
25 ist eine Querschnittsansicht des Endaufbaus aus 24, entlang einer Schnittlinie 25-25.
26 ist eine perspektivische Einzelteildarstellung eines Einführungsinstruments der Kombination der vorliegenden Erfindung, welches einen lösbaren distalen Endaufbau aufweist, der zum Einführen der Transplantatfixierungsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung in Knochen dienlich ist, mit einem Endaufbauelement und zwei Stiften; bei Verwendung mit den Einführungsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung kann das Instrument verwendet werden, eine Fixierungsvorrichtung unmittelbar in einem Knochen anzubringen, ohne zuerst Knochenbohrungen zu bilden.
27 ist eine Querschnittsansicht des Endaufbauelements aus 26.
28 ist eine perspektivische Ansicht des distalen Endes des Einführungsinstruments aus 26, welches das Endaufbauelement und Zangen vollständig zusammengesetzt und angebracht aufweist.
29 ist eine Querschnittsansicht des distalen Endes des Einführungsinstruments aus 28 entlang der Schnittlinie 29-29.
30 ist eine Querschnittsansicht des Instruments aus 29 entlang der Schnittlinie 30-30.
31 stellt eine Transplantatfixierungsvorrichtung des Systems der vorliegenden Erfindung dar, welche eine Einführungsvorrichtung in das distalen Ende jedes Implantationselements geformt aufweist.
32 ist eine Querschnittsansicht der Fixierungsvorrichtung aus 31.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die Transplantatfixierungsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung können aus gewöhnlichen biokompatiblen Materialien, welche absorbierende und nicht absorbierende Materialien umfassen, und biologisch abbaubaren Materialien hergestellt sein. Die nicht absorbierenden Materialien, welche verwendet werden können, umfassen übliche biokompatible Materialien, wie z.B. rostfreien Stahl, Polyethylen, Teflon (RTM), Nitinol (RTM), nicht absorbierbare Polymere, weitere biokompatible Metalle, Keramiken, Kombinationen davon und dergleichen. Die absorbierbaren Materialien, welche zum Herstellen der Transplantatfixierungsvorrichtungen nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen typischerweise jene üblichen bioabsorbierbaren oder bioresorbierbaren, auf diesem Gebiet bekannten Materialien, die wirksam geformt oder maschinell bearbeitet werden können. Die bioabsorbierbaren oder bioresorbierbaren Materialien umfassen Polymilchsäure (polylactic acid), Polydioxanon (polydioxanone), Polycaprolacton (polycaprolactone), Polyglycolsäure (polyglycolic acid), Polygalaktische Säure (polygalactic acid), weitere bekannte biokompatible bioabsorbierbare und bioresorbierbare Polymere, Keramiken, Zusammensetzungen, Kombinationen und Äquivalente davon und dergleichen.
Nun wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 eine Transplantatfixierungsvorrichtung 10 dargestellt, die nicht mit der vorliegenden Erfindung übereinstimmt. Die Transplantatfixierungsvorrichtung 10 weist Implantationselemente 20 auf. Die Implantationselemente 20 sind längliche Elemente, bevorzugt von einer im wesentlichen zylindrischen Form. Die Elemente 20 können andere geometrische Formen aufweisen, welche konisch, pyramidal, polygonal, würfelförmig, kugelförmig, etc. sein können. Die Implantationselemente 20 weisen distale Enden 22 und proximale Enden 24 auf. Jedes Implantationselement 20 weist eine äußere Oberfläche 28 und eine Längsachse 29 auf. Jedes Element 20 weist ebenso einen longitudinalen Durchgang 35 auf, der sich durch dieses erstreckt. Die Implantationselemente 20 weisen ebenso optionale stumpfkegelige Enden 30 und proximale Stirnflächenoberflächen 32 auf. Obwohl es bevorzugt wird, daß die Stirnflächenoberflächen 32 eben sind, können die Stirnflächenoberflächen 32 auch gewinkelt, konkav, konvex etc. sein. Die Stirnflächenoberfläche 32 weist zentrale runde Öffnungen 36 in Kommunikation mit dem Durchgang 35 auf. Die zentrale Öffnung 36 weist bevorzugt einen runden Querschnitt auf, aber sie kann auch andere geometrische Querschnitte haben, umfassend elliptische, polygonale, quadratische, rechteckige, Kombinationen davon und dergleichen. Die Elemente 20 weisen ebenfalls distale Stirnflächenoberflächen 37 auf, welche runde Öffnungen 38 in Kommunikation mit den Durchgängen 35 aufweisen. Wie bei dem optionalen stumpfkegeligen Ende 30 gezeigt, ist die ringförmige Stirnflächenoberfläche 37 um die Öffnung 38 von einer de minimis Dicke, jedoch würde diese Dicke in Abwesenheit eines stumpfkegeligen Endes zunehmen. Von der Oberfläche 28 des Elements 20 erstrecken sich ebenfalls eine Reihe optionaler Ansätze 40, welche Gewebekontaktkanten 44 aufweisen. Ohne die Ansätze 40 wäre die Oberfläche 28 des Elements 20 glatt.
Die Vorrichtung 10 weist ein Transplantatsicherungselement 50 auf, welches die Implantationselemente 20 verbindet. Das Sicherungselement 50 ist ein stabähnliches Element, welches ein erstes Ende 52, ein zweites Ende 54 und einen zentralen Abschnitt 55 aufweist. Das erste Ende 52 erstreckt sich von der proximalen Stirnflächenoberfläche 32 des ersten Elements 20, während das Ende 54 sich von der proximalen Stirnflächenoberfläche 32 des anderen Elements 20 nach oben erstreckt. Die Enden 54 und 52 des Sicherungselements 50 können sich auch, wenn dies gewünscht ist, von einem Abschnitt der äußeren Oberfläche 28 erstrecken oder daran angebracht sein. Das Verbindungselement 50 ist bevorzugt gebogen oder in drei Segmenten ausgebildet, welche ein oberes Segment 55 und Schenkelsegmente 56 umfassen. Das obere Segment 55 ist im wesentlichen senkrecht zu den Schenksegmenten 56. Obwohl bevorzugt wird, daß das Verbindungselement 50 eine umgekehrte „U"-Konfiguration aufweist, kann das Verbindungselement 55 andere geometrische Konfigurationen aufweisen, umfassend halbkreisförmig, gebogen, gekrümmt, dreieckig, polygonal, V-förmig und dergleichen und Kombinationen davon. Die Enden 52 und 54 des Verbindungselements 50 können dauerhaft an den Implantationselementen 20 befestigt oder in einer üblichen Weise lösbar daran angebracht sein. Das Element 50 kann steif oder biegsam sein. Das Element 50 weist einen ausreichenden Oberflächenbereich auf, um eine aus künstlicher Gewebezüchtung erzeugte Matrix wirksam an einer Knochen- oder anderen Körperoberfläche an Ort und Stelle zu halten. Bevorzugt weist das Verbindungselement 50 einen runden Querschnitt auf, kann aber auch andere geometrische Querschnitte aufweisen, umfassend elliptisch, polygonal, quadratisch, rechteckig, Kombinationen davon und dergleichen. Das Element 50 kann steif oder biegsam sein und kann eine einzelne faserartige Struktur oder mehrere verbundene Fasern oder Elemente aufweisen.
Nun wird unter Bezugnahme auf die 3 bis 8 die Verwendung der Transplantatfixierungsvorrichtungen 10 aus 1 in einem chirurgischen Verfahren dargestellt. Zuerst mit Bezug auf 3, besteht der erste Schritt darin, vor dem Installieren einer Matrix, welche ein durch künstliche Gewebezüchtung erzeugtes Gewebe umfaßt, mit Hilfe einer Transplantatfixierungsvorrichtung 10 aus 1, zwei Bohrungen 200 in einen Knochen 210 zu bohren oder zu „schlagen" (tap), wie z.B. einem subchondralen Knochen in dem Kniegelenk. Die Bohrungen 200 sind zylindrische Löcher, welche einen Grund 208 und ein offenes oberes Ende 202 und Seitenwände 205 aufweisen.
Optional können die Bohrungen Knochentunnel mit einem durchgängigen Durchgang und ohne Grund oder einem offenen Grund sein. Besonders bevorzugt wird es, die Löcher in den Knochen mit Hilfe eines in 10 dargestellten Instruments 400 zu schlagen, welches einen proximalen Abschnitt aufweist, der üblicherweise auf diesem Gebiet als ein „Schlaghammer"-Abschnitt (slap hammer section) bezeichnet wird. Der Begriff „Schlagen" (tapping/tap), wie er hier verwendet wird, definiert ein Verfahren, worin die distalen spitzen Zinken 420, welche sich von dem distalen Ende 415 des Schafts 405 des Instruments 400 erstrecken, über einer Knochenstelle plaziert werden, und das proximale Ende 410 des Instruments 400 mit dem verstellbar Hammergriff 450 (des „Schlaghammers"), welcher zwischen dem proximalen Ende 410 und dem proximalen Anschlag 470 entlang dem Schaft 460 gleitet, (an-)geschlagen oder gestoßen wird, um die Knochenbohrungen 200 zu bilden. Das distale Ende 465 des Schafts 460 ist mit dem proximalen Ende 410 verbunden. Der proximale Anschlag 470 ist an dem proximalen Ende 467 angebracht. Der Hammergriff 450 weist einen Greifabschnitt 451, Kragen 455 und eine longitudinale Passage 457 auf. Dem Durchschnittsfachraum auf dem Gebiet wird ersichtlich sein, daß ein ähnliches spitzes Instrument dazu verwendet werden kann, die Bohrungen in den Knochen zu „schlagen", d.h. jedes Instrument, welches ein nagelartiges distales Ende aufweist. Ferner kann, obwohl dies nicht bevorzugt ist, nur eine Knochenbohrung auf einmal eingeschlagen werden. Wenn sich der Chirurg dafür entscheidet, die Bohrungen in den Knochen zu bohren, kann jedes übliche chirurgische Bohrgerät verwendet werden. Nachdem die Bohrungen 200 in dem Knochen 210 gebildet worden sind, wird die Matrix 220, wie in 4 zu sehen ist, die das aus künstlicher Gewebezüchtung erhaltene Gewebe umfaßt, von dem Chirurgen auf der Knochenoberfläche 201 plaziert.
Als nächstes wird die Transplantatfixierungsvorrichtung 10 auf dem Einführungsinstrument 250 angebracht.
Das Einführungsinstrument 250, wie es in 11 dargestellt ist, ist eine längliche Stange 260, welche ein proximales Ende 262 und ein distales Ende 264 aufweist. An dem distalen Ende 264 der Stange 260 ist der Tiefenanschlag 290 angebracht. Der Tiefenanschlag 290 ist ein im wesentlichen rechteckiges Element, welches senkrecht zu der Längsachse 251 der Stange 260 angebracht ist (siehe 7). Der Tiefenanschlag 290 weist einen Boden 292 auf. Von dem Boden 292 des Plattenelements 290 erstreckt sich distal ein Paar von parallelen, voneinander beabstandeten Anbringungszinken 270. Die Anbringungszinken 270 sind im wesentlichen stangenähnliche Elemente, welche distale zulaufende Spitzen 277 und proximale Enden 272 aufweisen. Die Zinken 270 weisen einen ersten Abschnitt 273 und einen distalen Abschnitt 275 auf. Der Abschnitt 273 weist eine größere Querschnittsabmessung als der distale Abschnitt 275 auf, so daß der gesamte Abschnitt 275 in die Durchgänge 35 der Elemente 20 einführbar ist, während der proximale Abschnitt 273 nicht darin einführbar ist.
Das Instrument 250 weist einen „Schlaghammerabschitt" auf, welcher einen proximalen Schaft 300, der sich vom proximalen Ende 262 erstreckt, einen gleitenden Hammergriff 320 (den „Schlaghammer"), welcher auf dem Schaft 300 zwischen dem proximalen Ende 262 verstellbar ist, und einen proximalen Anschlag 330 umfaßt. Das Hammergriffelement 320 weist einen Greifabschnitt 325, Endkragen 327 und einen longitudinalen Durchgang 329 auf. Die Transplantatfixierungsvorrichtung 10 ist an dem Einführungsinstrument 250 durch Aufschieben der Implantationselemente 20 auf die Zinken 270 angebracht, so daß die distalen Abschnitte 275 der Elemente 270 in Eingriff mit den longitudinalen Passagen 35 der Elemente 20 stehen und die distalen Spitzen 277 über das Ende der distalen Stirnflächenoberflächen 37 hervorstehen. Dann wird das Instrument 250, wie in 5 und 6 zu sehen, so verstellt, daß die Transplantatfixierungsvorrichtung 10 durch die Matrix 220 und in den Knochen 210 durch Bewegen der Implantationselemente 20, die an den Zinken 270 angebracht sind, in die Bohrungen 200 eingeführt werden, so daß die Elemente 20 mit den Bohrung 200 in Eingriff stehen, und so daß die Gewebekontaktabschnitte 55 des Sicherungselements 50 an die Matrix 220 angreifen, so daß die Matrix 220 fest an der Oberfläche 201 des Knochens 210 angreift. Falls gewünscht, können vor dem Einführen der Vorrichtung 10 Löcher in die Matrix 220 geschnitten werden. Dann, wie es in 7 zu sehen ist, wird das Einführungsinstrument 250 in proximaler Richtung herausgezogen, wodurch bewirkt wird, daß die Zinken 270 aus den Durchgängen 35 der Implantationselemente 20 zurückgezogen werden, wodurch die Transplantatfixierungsvorrichtung 10 in den Knochenbohrungen in Eingriff mit diesen hinterlassen wird, und bewirkt wird, daß die Matrix 220 angreifend an der Oberfläche 201 des Knochens 210 gehalten wird.
Der „Schlaghammer"-Abschnitt des Instruments 250 kann beim Entfernen der Zinken behilflich sein.
Eine Querschnittsansicht, die die Vorrichtung 10 in Eingriff im Knochen 210 zeigt, während es die Matrix 220 auf der Knochenoberfläche 201 hält, ist in 8 zu sehen.
12 stellt eine auf der Knochenoberfläche 201 des Knochens 210 angebrachte Matrix 220 dar, welche mehrere Fixierungsvorrichtungen aus 1 installiert aufweist, um die Matrix 220 zu sichern. Die Anzahl, anatomische Lage und Orientierung der Fixierungsvorrichtungen 10, die notwendig ist, um eine ausreichend wirksame Fixierung bereitzustellen, variiert mit der Größe und der Art des Implantats oder der Matrix, der Art des Gewebes, dem Alter des Patienten, der Größe des Defekts des Patienten, der Größe der Fixierungsvorrichtungen, des Konstruktionsmaterials der Fixierungsvorrichtungen, der Last auf dem Gewebe an der Reparaturstelle, etc..
Dem Durchschnittfachmann auf dem Gebiet wird ersichtlich sein, daß die Grüße der Fixierungsvorrichtungen aus 1 in Übereinstimmung mit einer Anzahl von Variablen variieren wird, wozu die spezielle Konstruktion der Vorrichtung, die Konstruktionsmaterialien, die spezifische Anwendung der Vorrichtungen, die Art des chirurgischen Verfahrens, etc. gehören. In ähnlicher Weise wird die Größe der Matrizen, die mit diesen Vorrichtungen befestigt werden, variieren. Die Figuren, die Teil dieser Beschreibung sind, sind für die Vorrichtung und das Verfahren nur schematisch und illustrativ. Die tatsächlichen Abmessungen der Vorrichtungen und Matrizen können in der Praxis variieren.
Das folgende Beispiel ist illustrativ für die Prinzipien und den Einsatz des oben genannten Systems, obwohl diese darauf nicht beschränkt sind.
Beispiel
Sechs Schafe wurden für ein chirurgisches Verfahren mit Hilfe üblicher aseptischer chirurgischer Techniken präpariert, welches das Verwenden vollständig sterilisierter Instrumente und Geräte sowie übliche Anästhesieverfahren und Protokolle umfaßt. Der Chirurg erzeugte dann chondrale (Knorpel von vollständiger Dicke) Defekte von 7 mm Durchmesser auf einer gewichttragenden Fläche des medialen femoralen Kondylus und in der Trochlea des rechten Knies bei jedem der sechs Schafe mit ausgewachsenem Skelett. Die Defekte wurden mit Hilfe eines speziellen Bohrers mit einem Tiefenanschlag erzeugt, um eine subchondrale Knochenexposition oder -penetration zu verhindern. Die Basisoberflächen aller Defekte wurden dann mit einem speziellen Mikrohackwerkzeug (micropick tool) mikrofrakturiert, um einen Zugang für Zellenmigration bereitzustellen. Die Testtiere wurden dann in drei Gruppen von je zwei Testtieren getrennt:

Gruppe 1: Defekt wurde mit einer Kollagenmatrix gefüllt, befestigt mit der Transplantatfixierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Gruppe 2: Defekt wurde mit einer Kollagenmatrix gefüllt, befestigt mit 9-0 absorbierbaren Vicryl (RTM) Nähten („interrupted stitch technique", etwa 12 Einzelfäden (strands) pro Matrix).
Gruppe 3: ungefüllte Defekte (Kontrollgruppe).

Beide Defekte in einem jeweiligen Knie erfuhren die gleiche Behandlungen oder dienten zur Kontrolle.
Für die zwei Schafe aus Gruppe 1 wurde, nachdem ein Defekt erzeugt und mikrofrakturiert worden war, ein Schlagwerkzeug 400 verwendet, um die zwei benötigten Bohrungen in dem subchondralen Knochen zum Aufnehmen einer Transplantatfixierungsvorrichtung aus 1 zu erzeugen. Nur eine Polydioxanonvorrichtung (4 mm Spitze zu Spitze Abstand) wurde zum Anbringen jeder Matrix verwendet. Zum Erzeugen der Bohrungen wurde das Schlagwerkzeug in dem Defekt zentriert, in der sagittalen Ebene ausgerichtet und wiederholt mit einem Schlaghammer angestoßen oder „angeschlagen", bis es einige Millimeter in den subchondralen Knochen eingedrungen war. Als nächstes wurde eine runde Kollagenmatrix von 7 mm Durchmesser, die mit Salzlösung gesättigt ist, in dem Defekt plaziert und dann zum Trocknen abgezogen (blotted dry), um überschüssige Salzlösung zu entfernen. Nach dem Beladen des Einführungswerkzeuges 250 mit der Transplantatfixierungsvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung wurden die Vorrichtung und das Einführungswerkzeug über der Matrix zentriert und in der sagittalen Ebene ausgerichtet. Der Chirurg lokalisierte dann die zuvor erzeugten Bohrungen durch langsames Vorbringen der distalen Spitzen des Einführers durch die Matrix. Sobald der Chirurg die Bohrungen mit den Einführerspitzen lokalisiert hatte, wurde ein Hammer verwendet, um das Einführungswerkzeug (und die Implantationselemente 20 der Fixierungsvorrichtung 10) vollständig durch die Matrix und in den subchondralen Knochen vorzubringen. Das Einführungswerkzeug hat einen Tiefenanschlag, um die Implantationselemente 20 davon abzuhalten, zu tief eingeführt zu werden, wodurch das geeignete Plazieren der Implantationselemente durch die Matrix sichergestellt wurde. Das Einführen war abgeschlossen, wenn das verbindende Sicherungselement zwischen den zwei Implantationselementen anfänglich begann, die Kollagenmatrix zusammenzudrücken, wodurch eine sichere Fixierung mit dem darunterliegenden subchondralen Knochen angezeigt wurde. Nachdem die beiden Defekte in einem jeweiligen Knie jeweils mit einer Matrix und einer Fixierungsvorrichtung repariert worden waren, wurde das Knie geschlossen und dem Schaf ermöglicht, sich zu erholen. Es wurde von dem Chirurg beobachtet, daß es etwa eine Minute benötigte, eine Matrix mit einer Fixierungsvorrichtung aus 1 (Gruppe 1) zu befestigen, im Vergleich zu etwa 15 Minuten, um eine Matrix nur mit Nähten und der erforderlichen Nahthandhabung und Knotenbindung (Gruppe 2) zu befestigen.
Zwei Wochen nachdem die Eingriffe abgeschlossen waren, wurden die Kniegelenke zur Untersuchung chirurgisch geöffnet. Eine grobe makroskopische Bewertung der Gelenke zeigte, daß alle vier Matrizen, die von der Transplantatfixierungsvorrichtung aus 1 gehalten waren, vollständig intakt waren. Jedoch waren alle vier Matrizen, die allein von Nähten gehalten waren, nur teilweise intakt, wobei im Durchschnitt etwa 30% der Nähte an jeder Matrix gebrochen waren.
Eine weitere Ausführungsform der Fixierungsvorrichtung, die nicht mit der vorliegenden Erfindung übereinstimmt, weist mehrere Sicherungselemente auf, wie in 9 zu sehen ist. Die Vorrichtung 300 weist ein Paar Implantationselemente 310 auf. Die Implantationselemente 310 sind im wesentlichen zylinderförmige Elemente, welche eine Längsachse 311, distale Enden 314 und proximale Ende 312 aufweisen. Jedes Implantationselement 310 weist einen longitudinalen Durchgang 320 auf. Die Elemente 310 weisen ein distales stumpfkegeliges Ende 330, eine äußere Oberfläche 350 und Grate 355 auf, die sich von der Oberfläche 350 nach außen erstrecken. Die Elemente 310 sind durch ein Paar Sicherungselemente 340 verbunden, welche jeweils ein erstes und zweites Ende 342 und 344 aufweisen.
Noch eine weitere Ausführungsform einer Fixierungsvorrichtung, die nicht mit der vorliegenden Erfindung übereinstimmt, ist in 13 bis 17 dargestellt. Die Transplantatfixierungsvorrichtung 500 weist Implantationselemente 520 auf. Die Implantationselemente 520 sind längliche Elemente, welche bevorzugt eine im wesentlichen zylindrische Form aufweisen. Die Elemente 520 können auch andere geometrische Formen aufweisen, umfassend konisch, pyramidal, polygonal, würfelförmig, kugelförmig, etc.. Die Implantationselemente 520 weisen distale Enden 522 und proximale Ende 524 auf. Jedes Implantationselement 520 weist eine äußere Oberfläche 528 und eine Längsachse 529 auf. Jedes Element 520 weist einen longitudinalen Durchgang 535 auf, der sich durch dieses erstreckt. Die Implantationselemente 520 weisen optionale stumpfkegelige Enden 530 und proximale Stirnflächenoberflächen 532 auf. Obwohl bevorzugt die Stirnflächenoberflächen 532 eben sind, können die Stirnflächenoberflächen 532 auch gewinkelt, konkav, konvex, etc. sein. Jede Stirnflächenoberfläche 532 weist eine zentrale runde Öffnung 536 in Kommunikation mit dem Durchgang 535 auf. Bevorzugt weist die zentrale Öffnung 536 einen runden Querschnitt auf, kann aber auch andere geometrische Querschnitte aufweisen, umfassend elliptisch, polygonal, quadratisch, rechteckig, Kombinationen davon und dergleichen. Die Elemente 520 weisen distale Stirnflächenoberflächen 537 auf, mit runden Öffnungen 538 in Kommunikation mit den Durchgängen 535. Bevorzugt weisen die Stirnflächenoberflächen 537 eine Konfiguration mit scharfer Kante auf, können aber auch verschiedene Breiten mit einer runden oder flachen Konfiguration aufweisen. Wie bei dem optionalen stumpfkegeligen Ende 530 gezeigt, ist die ringförmige Stirnflächenoberfläche 537 von einer de minimis Dicke um die Öffnung 538, jedoch würde diese Dicke sich üblicherweise in Abwesenheit eines stumpfkegligen Endes vergrößern. Obwohl dies nicht bevorzugt wird, könnte selbst bei einem stumpfkegligen Ende die Endoberfläche 537 verschiedene Breiten aufweisen, wie zuvor erwähnt worden ist. Von der Oberfläche 528 des Elements 520 aus erstrecken sich eine Reihe von optionalen Ansätzen 540, welche Gewebekontaktkanten 544 aufweisen. Ohne die Ansätze 540 ist die Oberfläche 528 des Elements 520 glatt, jedoch ist ersichtlich, daß die Oberfläche 528 rauh sein könnte oder eine Vielzahl üblicher Ansätze aufweisen könnte, wie z.B. Kegel, Halbkugeln, Stangen, Haken, etc., und dergleichen sowie Äquivalente dazu.
Die Vorrichtung 500 weist ein Transplantatsicherungselement 550 auf, welches die Implantationselemente 520 verbindet. Das Sicherungselement 550 ist ein bandähnliches Element, welches bevorzugt einen ovalen Querschnitt aufweist. Das Sicherungselement 550 weist ein erstes Ende 552, ein zweites Ende 554 und einen zentralen Abschnitt 555 auf. Das erste Ende 552 erstreckt sich von der proximalen Stirnflächen-Oberflächen 532 des ersten Elements 520 nach oben, während das Ende 554 sich von der proximalen Stirnflächen-Oberflächen 532 des anderen Elements 520 nach oben erstreckt. Ein Abschnitt 557 des Endes 552 erstreckt sich aus dem Abschnitt 539 der Oberfläche 528, während sich der Abschnitt 558 des zweiten Endes 554 aus einem Abschnitt 539 der Oberfläche 528 erstreckt. Die Enden 554 und 552 des Sicherungselements 550 können, falls gewünscht, sich aus einem beliebigen Abschnitt der äußeren Oberfläche 528 erstrecken oder daran angebracht sein. Das Verbindungselement 550 ist bevorzugt gebogen oder in drei Segmenten geformt, welche ein oberes Segment 555 und Schenkelsegmente 556 umfassen. Das obere Segment 555 ist ein bogenförmiges Element, und die Schenkelsegmente 556 sind bevorzugt senkrecht zu den Oberflächen 532. Obwohl bevorzugt wird, daß das Verbindungselement 550 eine umgedrehte „U"-Konfiguration aufweist, kann das Verbindungselement 550 andere geometrische Konfigurationen aufweisen, umfassend halbkreisförmig, gebogen, gekrümmt, dreieckig, polygonal, V-förmig und dergleichen und Kombinationen davon. Die Enden 552 und 554 des Verbindungselements 550 können dauerhaft an den Implantationselementen 520 befestigt oder lösbar in einer Vielzahl üblicher Weisen daran angebracht sein, z.B. durch ein Kugelgelenk, ein Steckgelenk, etc.. Das Element 550 kann steif oder biegsam sein. Das Element 550 weist einen ausreichenden Oberflächenbereich auf, um eine durch künstliche Gewebezüchtung erhaltene Matrix an einer Knochen- oder anderen Körperoberfläche wirksam zu halten. Bevorzugt weist das Verbindungselement 550 einen ovalen Querschnitt auf, kann aber auch andere geometrische Querschnitte aufweisen, umfassend kreisförmige, elliptische, polygonale, quadratische, rechteckige, Kombinationen davon und dergleichen. Das Element 550 kann steif oder biegsam sein und kann eine einzelne faserartige Struktur oder mehrere verbundene Fasern oder Elemente aufweisen.
Ein Merkmal des Systems der vorliegenden Erfindung ist eine) distales) Einführungsvorrichtung (oder -element) zur Verwendung mit Transplantatfixierungsvorrichtungen des Systems der vorliegenden Erfindung. Wie in 18 zu sehen ist, ist eine Einführungsvorrichtung 600 ein im wesentlichen zylinderförmiges Element, welches ein proximales Ende 610 und distales Ende 620 aufweist. Das proximale Ende 610 weist eine ebene Endoberfläche 612 auf. Der stumpfkeglige Endabschnitt 630 erstreckt sich in distaler Richtung von dem distalen Ende 620, wobei die Vorrichtung 600 auch andere Konfigurationen aufweisen kann. Falls gewünscht, kann das distale Ende 620 jegliche sich verjüngende oder gekrümmte Konfiguration aufweisen, jedoch ist es bevorzugt, daß es einen stumpfkegligen Endabschnitt aufweist, der sich von diesem erstreckt. Der stumpfkeglige Endabschnitt 630 weist eine äußere Oberfläche 632 und eine distale Spitze 640 auf. Die Vorrichtung 600 weist ebenfalls eine Außenoberfläche 650 auf. Der longitudinale Durchgang 660 erstreckt sich durch die Vorrichtung 600, welche eine erste runde Öffnung 665 in Kommunikation damit und eine zweite runde Öffnung 667 in der Spitze 640 in Kommunikation damit aufweist. Die Einführungsvorrichtungen 600 werden in Kombination mit Transplantatfixierungsvorrichtungen des Systems der vorliegenden Erfindung verwendet, um die Transplantatfixierungsvorrichtungen mit dem Knochen gleichzeitig mit dem Schlagen der Knochenbohrungen in Eingriff zu bringen, so daß der Bedarf nach einem weiteren Schritt zum Bilden der Bohrungen vor dem Einführen der Transplantatfixierungsvorrichtung beseitigt wird.
Unter Bezugnahme auf die 19 bis 21 wird eine Kombination einer Einführungsvorrichtung 600 und einer Transplantatfixierungsvorrichtung 500 dargestellt. Zunächst wird eine Transplantatfixierungsvorrichtung 500 an den Zinken 700 angebracht, die sich von dem distalen Ende 415 des Schafts 405 des Instruments 400 erstrecken. Jede Zinke weist einen ersten zylinderförmigen Abschnitt 710 auf, welcher sich von dem distalen Ende 415 des Schafts 405 erstreckt. Jeder zylinderförmige Abschnitt 710 weist ein proximales Ende 711 und distales Ende 712 sowie aufnehmende Rillen 715 auf. Von dem distalen Ende 712 jedes ersten Abschnitts 710 erstreckt sich der zentrale Stiftabschnitt 720. Der zentrale Stiftabschnitt 720 weist ein proximales Ende 722 und ein distales Ende 724 auf. Von dem distalen Ende 724 des zentralen Stiftabschnitts 720 erstreckt sich in distaler Richtung das distale Stiftelement 730. Das distale Stiftelement 730 weist ein proximales Ende 732 und ein distales, spitzes Ende 734 auf.
Falls gewünscht kann die Einführungsvorrichtung 600 in das distale Ende eines Implantationselementes 520 geformt oder daran befestigt sein, wodurch eine einstückige Struktur, wie in den 31 und 32 zu sehen ist, gebildet wird. Ferner kann die Einführungsvorrichtung 600 an dem distalen End eines Implantationselements 520 in einer üblichen Weise durch Kleben, Zementieren, mechanisches Befestigen, Einpassen unter Reibung, und dergleichen und Äquivalenten dazu angebracht werden.
Die Kombination aus Einführungsvorrichtungen 600 und Transplantatfixierungsvorrichtungen 500 der vorliegenden Erfindung wird verwendet, um eine Matrix an Knochen in der folgenden Weise zu befestigen. Zu Anfang werden die Implantationselemente 520 einer Fixierungsvorrichtung 500 auf den Zinken 700 eines Instruments 400 so plaziert, daß die Schenkelelemente 556 zumindest teilweise in die Nuten 715 in dem ersten Abschnitt 710 (siehe 21) eingreifen, und die Zwischenabschnitte 720 der Stiftelemente 700 in die Durchgänge 535 der Implantationselemente 520 eingreifen, während die Stiftelemente 730 sich nach außen von den distalen Enden der Implantationselemente 520 erstrecken. Dann werden die Einführungsvorrichtungen 600 über den Stiftelementen 730 so plaziert, so daß die Stiftelemente 730 in die Durchgänge 660 eingreifen, und daß die spitzen Durchstoß-Enden 734 sich über die distalen Enden 640 der Einführungsvorrichtung 600 erstrecken. Dann wird das Werkzeug 400 und der Aufbau, der aus der Befestigungsvorrichtung 500 und den Einführungsvorrichtungen 600 besteht, über einer Gewebematrix 220 plaziert, die auf einem Knochen 210 angeordnet ist. Die Durchstoßspitzen werden dann zum Kontaktieren der Oberfläche 211 des Knochens 210 durch die Matrix 220 gedrückt. Ein Schlaghammerabschnitt des Instruments 400 wird verwendet, um die Durchstoßspitzen 734, die Einführungsvorrichtungen 600 und die Implantationselemente 520 in den Knochen 210 zu treiben, wobei Bohrungen 200 in dem Knochen gebildet werden. Das Instrument 400 wird dann in proximaler Richtung zurückgezogen, wodurch die Zwischenabschnitte 720 der Zinken 700 aus den Implantationselementen 520 und die Stiftelemente 730 aus den Einführungsvorrichtungen 600 entfernt werden, wobei die Einführungsvorrichtung 600 und die Implantationselemente 520 befestigt in dem Knochen zurückgelassen werden (wie es in 20 zu sehen ist). Dies schließt das Befestigen der Matrix 220 an dem Knochen in einem einzelnen Schritt ab, wobei die Bohrungen in dem Knochen gleichzeitig mit dem Anbringen der Einführungsvorrichtungen 600 und Fixierungsvorrichtung 500 in dem Knochen gebildet werden.
Speziell bevorzugt wird es, übliche chirurgische Fernvisualiserungsverfahren beim Einführen der Fixierungsvorrichtungen zu verwenden – zum Beispiel Einführen einer Visualisierungsvorrichtung in das Gelenk oder den Körperhohlraum durch eine Trokar-Kanüle, während das Gelenk oder der Körperhohlraum insuffliert wird.
Die Einführungsvorrichtungen 600 sind üblicherweise aus einem stabilen, harten, bioabsorbierbaren Material hergestellt, so daß sie ohne zu brechen oder zu bersten in den Knochen getrieben werden können. Beispiele der Arten von Materialen, welche zum Herstellen der Einführungsvorrichtung 600 verwendet werden können, umfassen Polymilchsäure, Polyglykolsäure, Trikalziumphosphat, Kalziumphosphat, Tetrakalziumphosphat und Hydroxapatit, sowie Copolymere, Gemische und Mischungen davon. Obwohl dies nicht bevorzugt ist, ist es möglich, die Einführungsvorrichtungen 600 aus einem üblichen biokompatiblen Material herzustellen, das nicht bioabsorbierbar oder biologisch abbaubar ist, wie z.B. Titan, Edelstahl, Keramiken, Nitinol und dergleichen und Äquivalente davon. Die Einführungsvorrichtungen 600 sind beim Bilden der Bohrungen 200 behilflich, während sie die Implantationselemente 520 schützen.
Die 22 bis 23 stellen einen distalen Einwegendaufbau 800 für ein Instrument 400 aus 10 dar. Beim Verwenden des Einwegaufbaus 800 wird bevorzugt, daß das distale Ende 415 des Schafts 405 des Instruments 400 ein Schraubengewinde 418 aufweist, obwohl andere übliche lösbare Halterungen verwendet werden können, wie z.B. eine Bajonett-artige Halterung, Verschlußhebel mit Zungen (locking levers and tabs), zusammenpassende Gegenstücke, etc.. Wie in den 22 bis 25 zu sehen ist, besteht der Aufbau 800 aus einem Gehäuse 810, welches ein proximales Ende 811 und distales Ende 817 aufweist. Das Gehäuse 810 weist einen ausgesparten Hohlraum 815 darin auf. Der Hohlraum 815 ist in Kommunikation mit der proximalen Endöffnung 812 und den distalen Endöffnungen 820. Das Element 810 weist eine äußere Oberfläche 822 auf. Die äußere Oberfläche 822 ist bevorzugt gerändelt, um das Greifen und Drehen des Gehäuses 810 zu erleichtern. Das Gehäuse 810 weist ferner eine distale Endoberfläche 825 auf. Die äußere Oberfläche 822 weist einen sich verjüngenden Abschnitt 823 auf, welcher sich in Richtung der Stirnfläche 825 verjüngt. Umfaßt von dem Hohlraum 815 ist das Schraubengewinde 819 auf der inneren Oberfläche 818. Ebenfalls weist der Aufbau 800 Treibstiftelemente 830 auf. Jedes Treibstiftelement 830 weist ein proximales Scheibenelement 832, welches an dem proximalen Ende 83l angebracht ist, einen Schaftabschnitt 834 und ein distales spitzes Ende 838 auf. Jede Öffnung 820 auf der Innenseite des Elements 810 wird von den ringförmigen Aushöhlungen 840 umgeben. Der Aufbau 800 wird an dem distalen Ende 415 des Instruments 400 in der folgenden Art angebracht. Die Stifte 830 werden in den Hohlraum 815 und durch die Öffnungen 820 so eingeführt, daß sich die Schafte 834 und die distalen Durchstoßspitzen 838 durch die Stirnflächen 825 erstrecken, und die Scheibenelemente 832 von den ringförmigen Aushöhlungen 840 umfaßt sind. Dann wird das Gehäuse 810 an dem Gewinde des distalen Endes 415 so angebracht, daß das Gewinde 418 mit dem passenden Gewinde 819 in Eingriff steht und wird so weiter gedreht, daß die proximalen Endoberflächen 833 der Scheibenelemente 832 in Kontakt mit der distalen Stirnfläche 416 des distalen Endes 415 stehen. Nach dem Verwenden in einem chirurgischen Verfahren wird der Aufbau 800 entfernt und entsorgt. Für jedes neue Verfahren wird ein neuer, steriler Aufbau 800 mit einem gereinigten und sterilisierten Instrument 400 verwendet.
Nun wird unter Bezugnahme auf die 26 bis 30 ein Einweg-Endaufbau 900 zur Anbringung an einem Einführungsinstrument 250 der Kombination der Erfindung dargestellt. Das Einführungselement 250 weist ein distales Ende 264 auf, mit einer Stirnfläche 265 und Schraubgewinde 266. Der Aufbau 900 weist ein Gehäuse 950 auf. Das Gehäuse 950 weist ein proximales Ende 952 und ein distales Ende 956 sowie ein Außenoberfläche 954 auf. Von dem distalen Ende 956 erstreckt sich das Plattenelement 960. Das Plattenelement 960 weist eine distale Oberfläche 962 auf. Die Außenoberfläche 954 weist eine optionale Rändelung und einen distalen, sich verjüngenden Abschnitt 957 auf, welcher sich zu dem Plattenelement 960 hin verjüngt. Das Gehäuse 950 weist einen internen Hohlraum 955 auf. Das Gehäuse 950 weist eine proximale Öffnung 951 in Kommunikation mit dem Hohlraum 955 und distale Öffnungen 970 ebenso in Kommunikation damit auf. Das Gehäuse 950 weist ein internes Schraubgewinde 959 auf der inneren Oberfläche 958 auf. Ebenfalls in dem Inneren des Gehäuses 950 liegt an dem distalen Ende 956 die vertiefte Nut 980. Der Aufbau 900 wird an dem distalen Ende 264 des Instruments 250 in der folgenden Weise angebracht. Die Stifte 910 werden durch den Hohlraum 950 und die Öffnungen 970 so eingeführt, daß die proximalen Elemente 922 mit den Nuten 980 in Eingriff stehen. Die Abschnitte 920 und 930 der Stifte 910 erstrecken sich durch die Öffnungen 970. Die Abschnitte 920 weisen Nuten 925 auf. Dann wird das Gehäuse 950 auf das distale Ende 264 geschraubt, so daß das Gewinde 266 mit dem passenden internen Gewinde 959 des Gehäuses 950 in Eingriff kommt. Das Gehäuse wird angezogen, bis die distale Endoberfläche 264 des distalen Endes 264 an die oberen Oberflächen 923 der Elemente 922 angreift. Nach einem chirurgischen Verfahren wird der Aufbau 900 von dem Instrument 250 entfernt und entsorgt. Ein neuer steriler Aufbau 900 wird mit einem gereinigten und sterilisierten Instrument 250 für jedes neue Verfahren verwendet.
Die Fixierungsvorrichtungen des Systems der vorliegenden Erfindung und die Kombinationen der Fixierungsvorrichtungen mit Einführungsvorrichtungen und Verfahren zum Verwenden solcher Vorrichtungen und Kombinationen der vorliegenden Erfindung weisen viele Vorteile auf. Zu den Vorteilen zählen das Bereitstellen einer schnellen und routinemäßigen Art des Fixierens einer Matrix aus durch künstliche Gewebezüchtung erhaltenem Gewebe oder anderem Gewebe. Die Fixierungsvorrichtungen und Kombinationen können, da sie den Bedarf nach Binden von Nahtknoten eliminieren, bei arthroskopischen chirurgischen Verfahren verwendet werden, die minimale chirurgische Einschnitte erfordern, und somit die Patientenmobilität stark reduzieren. Ferner liefern die Fixierungsvorrichtungen und Kombinationen nachgewiesenermaßen eine exzellente Matrixbefestigung ohne das umgebende normale knorpelige Gewebe zu beschädigen, im Gegensatz zu der üblichen Fixierung von chondralen Defektmatrizen mit traditionellen Nähten, welche durch das umgebende Gewebe laufen müssen, und dieses daher beschädigen. Die Instrumente der vorliegenden Erfindung liefern einen wiederverwendbaren Abschnitt und einen Einwegabschnitt, welcher entsorgt werden kann.
Obwohl diese Erfindung bezüglich detaillierter Ausführungsformen davon gezeigt und beschrieben worden ist, wird es dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet ersichtlich sein, daß verschiedenste Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der beanspruchten Erfindung abzuweichen.

Claims

Transplantat-Fixierungssystem, umfassend die Kombination von: i) einer Transplantat-Fixierungsvorrichtung (500), welche umfasst: ein erstes Implantationselement (520), wobei das Implantationselement (520) eine longitudinale Achse, ein proximales Ende, ein distales Ende, eine äußere Oberfläche und einen longitudinalen Durchgang durch diese aufweist; ein zweites Implantationselement (520), wobei das Implantationselement (520) eine longitudinale Achse, ein proximales Ende, ein distales Ende, eine äußere Oberfläche und einen longitudinalen Durchgang durch diese aufweist; ein Verbindungselement (550), welches das erste und das zweite Implantationselement (520) verbindet, wobei das Verbindungselement (550) einen zentralen Abschnitt, ein erstes Ende, das sich vom ersten Implantationselement (520) erstreckt und ein zweites Ende, das sich vom zweiten Implantationselement (520) erstreckt, aufweist; und ii) zumindest eine Einführungsvorrichtung (600), wobei die Einführungsvorrichtung (600) ein Element umfasst, welches ein proximales Ende (610) und ein distales, konisches Ende (620) aufweist und gekennzeichnet ist durch einen longitudinalen Durchgang (660) durch diese und ebenfalls dadurch, dass das distale Ende eines oder jedes Implantationselements (520) im Eingriff mit dem proximalen Ende (610) einer Einführungsvorrichtung (600) steht.
System, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Implantationselemente (520) eine Reihe von Graten aufweisen, die sich von der äußeren Oberfläche derselben aus erstrecken.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (550) in einer Gestalt mit einem zentralen Abschnitt und Stiftelementen geformt ist, wobei die Stiftelemente im Wesentlichen parallel zu den longitudinalen Achsen der implantationselemente (520) sind, und der zentrale Abschnitt im Wesentlichen senkrecht zu den Stiftelementen ist.
System nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (550) eine halbkreisförmige Gestalt aufweist.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches zusätzlich ein stumpfkegeliges Ende umfasst, das sich vom distalen Ende des ersten Implantationselements (520) und vom distalen Ende des zweiten Implantationselements (520) erstreckt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Implantationselemente (520) eine zylindrische Gestalt aufweisen.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführungsvorrichtung (600) ein bioabsorbierbares Material umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Poly-Hydroxypropionsäure, Polyglykolsäure, Trikalziumphosphat, Kalzium, Phosphat, Tetrakalziumphosphat und Hydroxyapatit sowie Copolymeren, Gemischen und Mischungen derselben.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführungsvorrichtung (600) ein biokompatibles Material umfasst, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Titan, rostfreiem Edelstahl, Keramik und Nitinol (RTM).
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierungsvorrichtung (520) ein bioabsorbierbares Polymer umfasst.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches ein Paar Einführungsvorrichtungen (600) umfasst.
Eine Kombination, welche umfasst: i) ein Instrument (250) für das Einführen eines Transplantat-Fixierungssystems, wie in Anspruch 1 definiert, in einen Knochen, wobei das Instrument (250) umfasst: ein längliches Element mit einem proximalen Ende und einem distalen Ende (264) und einer äußeren Oberfläche; Außenschraubengewinde (266), das/die sich aus der äußeren Oberfläche hinaus um das distale Ende (264) erstreckt bzw. erstrecken; eine distale Endoberfläche (265) angrenzend an das distale Ende (264) des länglichen Elements; ein hohles Element (950) mit einem Hohlraum (955), einem proximalen Ende (952), einem distalen Ende (956), einer äußeren Oberfläche (954) und einer inneren Oberfläche (958), wobei das hohle Element (950) eine Öffnung (951) im proximalen Ende (952) in Kommunikation mit dem Hohlraum (955) aufweist; Innenschraubengewinde (959), das/die sich aus der inneren Oberfläche (958) des hohlen Elements (950) heraus erstreckt bzw. erstrecken; ein Paar voneinander beabstandete Zinkenöffnungen (970), die sich durch das distale Ende (956) des hohlen Elements (950) hindurch erstrecken, wobei die Zinkenöffnungen (970) in Kommunikation mit dem Hohlraum (955) stehen; eine Rückhalterille (980), die sich in die innere Oberfläche des distalen Endes (956) des hohlen Elements (950) hinein erstreckt; ein Paar Zinken (910), wobei die Zinken (910) längliche Elemente mit distalen, konischen Enden und proximalen Enden umfassen; eine Spitze, die sich distal vom distalen, konischen Ende jeder Zinke (910) erstreckt; und ein Rückhaltelement (922), das am proximalen Ende jeder Zinke (910) befestigt ist, wobei das Rückhaltelement (922) eine proximale Oberfläche (923) aufweist; wobei das Instrument (250) zusammengebaut wird, indem zuerst die Zinken (910) durch die Zinkenöffnungen (970) so eingeführt werden, dass sich die Zinken (910) durch die Zinkenöffnungen (920) hindurch erstrecken und die proximalen Rückhalteelemente (922) sich innerhalb der Rückhalterille (980) befinden, und das hohle Element (950) dann auf das distale Ende (264) des länglichen Elements aufgeschraubt wird, indem die passenden Innengewinde (959) mit den Außengewinden (266) so in Eingriff gebracht werden, dass die distale Endoberfläche (265) des länglichen Elements die proximale Oberfläche (923) jedes Rückhalteelements (922) in Eingriff nimmt; und ii) ein Transplantat-Fixierungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, das auf den Zinken (910) des Instruments (250) angeordnet werden kann.
Kombination nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zinken einen ersten proximalen Abschnitt mit einem ersten Durchmesser und einem zweiten distalen Abschnitt mit einem zweiten Durchmesser aufweisen und wobei der erste Durchmesser größer ist als der zweite Durchmesser.
Kombination nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zinken jeweils eine longitudinale Rille für die Aufnahme zumindest eines Abschnitts eines Verbindungselements einer Rückhaltevorrichtung aufweisen.