DK168850B1

DK168850B1 - Fikseringselement til fastgørelse af protese i en knogle

Info

Publication number: DK168850B1
Application number: DK555988A
Authority: DK
Inventors: Erik Leonard Hoffman; Antonius Leonardus J Hopstaken
Original assignee: Ordev Bv
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1988-10-05
Publication date: 1994-06-27
Also published as: NO884404L; NO168987B; NO168987C; DK555988D0; GR3004053T3; JP2736077B2; ZA887303B; JPH01121045A; IL87913A; DK555988A; DE3869036D1; ES2029514T3; US4921499A; ATE73315T1; EP0311208A1; NO884404D0; IL87913A0; NL8702371A; EP0311208B1

Description

i DK 168850 B1

Den foreliggende opfindelse angår et fikserings-element til fiksering af en protese til en knogle, hvor fikseringselementet omfatter i det mindste et element af metal med formhukommelse, der krymper eller ekspanderer 5 ved opvarmning.

Det er kendt at fastgøre en protese, f.eks. en ledprotese, til en lang knogle ved indsætning af en tapformet del af protesen i den lange knogles længdehulrum, idet protesen er udformet til at passe sammen her-10 med, og hvorved den fastgøres ved hjælp af en prespasning. Der findes klæbestoffrie og klæbestof forsynede proteser. En ulempe i denne forbindelse er, at der efter nogen tid opstår spillerum mellem tappen i protesen og knoglens bøsning som et resultat af forandringer, indbe- 15 fattende naturlige forandringer, der optræder i knoglen; navnlig på grund af ændringer i forholdet mellem endo-stal og periostal knogleproduktion. Naturligvis bestemmer mekaniske faktorer delvist varigheden af korrekt pasning og fastgørelse til knoglen i både klæbestoffrie 20 og klæbestofholdige proteser.

Det er et formål ifølge opfindelsen at eliminere ovennævnte spillerum med non-operative foranstaltninger.

Ifølge opfindelsen er et fikseringselement af den indledningsvis angivne art karakteriseret ved et første 25 kileelement, et andet komplementært kileelement, der er udformet til at samvirke med det første kileelement således, at relative bevægelser mellem elementernes berøringsflader resulterer i en ændring af de samvirkende kileelementers diameter, at fikseringselementet 30 endvidere omfatter i det mindste een stang af metal med formhukommelse, der har en formændringstemperatur, der sætter det i stand til at ændre form på grund af en temperaturændring fremkaldt af et induktivt magnetfelt, og at stangen befinder sig således anbragt i forhold til 35 det nævnte første og det nævnte andet kileelement, at den fremkaldte ændring af stangens form omdannes til DK 168850 B1 2 relativ bevægelse mellem de to kileelementer således, at der fremkaldes en forøgelse af fikseringselementets diameter.

Ved en foretrukket udførelsesform ifølge op-5 findelsen omfatter det nævnte første kileelement hensigtsmæssigt en tilspidset kerne, der er indrettet til at fastgøres til en protese, og at det nævnte andet kileelement omfatter en i det væsentlige cylindrisk bøsning, der er indrettet til at omgive den nævnte 10 kerne, idet bøsningen består af segmenter, som på den side, der vender mod den tilspidsede kerne, er af komplementær tilspidset form, idet kernen og bøsningssegmenterne er indbyrdes forbundet via de nævnte stænger af metal med formhukommelse, der forløber mellem kernen 15 og hvert af segmenterne.

Når der ønskes en forøgelse af fikseringselementets diameter, er det kun nødvendigt at opvarme stængerne af metallet med formhukommelse til en temperatur, der ligger over den pågældende forandringstemperatur, ved hjælp 20 af et induktivt magnetfelt, hvorved stængerne undergår en længdereduktion eller -udvidelse og derved forskyder segmenterne langs kernen mod dennes bredere del og derved forøger den effektive bøjningsdiameter og genfik-serer protesen til at sidde fast på knoglen.

25 Ved en videreudformning ifølge opfindelsen er der udformet noter i kernen og/eller i bøsningssegmenterne, og disse noter danner parvist kamre, der hver er indrettet til optagelse af den nævnte stang af metal med formhukommelse, idet noternes bund i kernen og i de 30 nævnte stænger af metal med formhukommelse er forsynet med komplementære, på tværs forløbende kamme, der samvirker med fjederorganer, og presser segmenterne mod kernen og fikserer segmenterne aksialt i forhold til kernen.

35 Det har vist sig som beskrevet i europæisk patent ansøgning nr. 0145166, at anvendelse af metal med form- DK 168850 B1 3 hukommelse til medicinske formål, såsom til hjerteventiler, katetre og kanyler, kontraseptiske hjælpemidler, forbindelsesplader til anvendelse i forbindelse med knoglefrakturer, ortodontiske midler, knoglesøm og også 5 fikseringselementer, der skal placeres i en knoglehulhed, i og for sig er kendt. Når der anvendes metal med formhukommelse i forbindelse med knogler, anvendes imidlertid formændringen i metallet ved overskridelse af en temperaturgrænse til fremkaldelse af en art klemforbind-10 else. Dette har i sig selv allerede den ulempe, at en protese eller forbindelseselement ved kropstemperatur fortsætter med at udøve et pres på knoglen og kan fremkalde tryknekrose. Formålet med den foreliggende opfindelse, nemlig at anvende egenskaberne ved metal med form-15 hukommelse til at korrigere en protese, som har fungeret i nogen tid, ved hjælp af non-operative foranstaltninger, er ikke kendt fra litteraturen.

En udførelsesform ifølge opfindelsen beskrives i nærmere enkeltheder i det efterfølgende under henvisning 20 til tegningen, hvor: fig. 1 skematisk viser et lårben (femur) med indsat hofteledsprotese, fig. 2 i længdesnit, delvist set fra siden, viser et fikseringselement, og 25 fig. 3 set nedefra viser fikseringselementet ifølge fig. 2 ved fikseringsstiften ll's niveau, i tværsnit langs linien III-III.

På tegningen er den nederste ende af en vist hofteprotese 1 forsynet med en tilspidset kerne 5, som er 30 fastgjort til protesen ved hjælp af en med gevind for synet tap 3 med en låseskrue 4 eller ved hjælp af en morsekonusforbindelse, omkring hvilken der er anbragt en bøsning 6. I den viste udførelsesform er bøsningen sammensat af tre segmenter 7, hvis inderside er af en kom- 35 plementær tilspidset udformning i forhold til kernen 5.

I kernen er der udformet tre aksiale noter 8, og i hver DK 168850 B1 4 af segmenterne 7 er der udformet en aksial not 9. Noterne 8 og 9 danner parvist et kammer til optagelse af en stang 10 af et metal med formhukommelse.

Som vist i fig. 2 er hver stang 10 ved den ene ende 5 ved hjælp af en sætskrue 11 eller en stang af et metal med formhukommelse, der krymper ved omkring 60°C, forbundet til et bøsningssegment 7, medens hver stang 10 af metal med formhukommelse ved den modsatte ende ved hjælp af en skrueforbindelse 12 er optaget i et hul 13 i 10 kernen 5. Bøsningssegmenterne 7 er endvidere ved hjælp af en fjeder 14 fastklemt til kernen 5.

Ved den viste udførelsesform er kernen i noterne 8's bund forsynet med tværtænder 15, og stængerne 10 er indrettet med komplementære tænder 16. .

15 Protesefikseringselementet ifølge opfindelsen fun gerer som følger.

Før protesen 1 anbringes i knoglen, strækkes stængerne 10 af metallet med formhukommelse. Med en titanium--nikkel-legering, som har den egenskab, at den undergår 20 længdeændring på f.eks. omkring 8% i et givet temperaturområde, strækkes stængerne op til 8% af deres oprindelige længde. Dette betyder, at når de opvarmes til over omdannelsestemperaturen på omkring 43°C, bibringes de en krympning på 8%.

25 Protesen med fikseringselementet ifølge opfindelsen anbringes herefter med prespasning i knoglen.

Hvis det efter nogen tid viser sig, at et spillerum optræder på grund af tilbagetrækning af knoglevævet, dvs. at spillerummet omkring fikseringselementet er 30 blevet for stort, forøges temperaturen i stængerne 10 til omkring 43°C ved hjælp af et stærkt induktivt magnetfelt, og som et resultat heraf undergår stængerne en krympning på maksimalt 8%. Som resultat af denne krympning trækkes segmenterne 7 opefter til kernen 5's brede-35 re del, således som det er vist i fig. 2, og dette tilvej ebringer, at den effektive bøsningsdiameter forøges, DK 168850 B1 5 indtil spillerummet i knoglehulheden er elimineret.

Protesen genfikseres herved uden behov for kirurgisk indgreb.

Krympningen af stængerne 10 er mulig på trods af 5 det indbyrdes indgreb mellem tænderne 15 og 16 i bunden af noterne i kernen og i stangoverfladerne, som vender imod kernen, og det skyldes, at krympekræfterne, der optræder under krympningen af metallet med formhukommelse er meget stærke, og stængerne er i stand til at træk-10 ke sig tilbage i forhold til kernen imod kraften udøvet af fjederen 14. Når "endestillingen", dvs. den krævede diameter er nået, genlåses tænderne 15 og 16, og segmenterne 7's aksiale stilling i forhold til kernen 5 bliver atter fikseret. Det bør bemærkes, at det i prin-15 cippet er underordnet, om stængerne 10 i protesefikseringselementet er af længdeekspanderende eller længdekrympende metal med formhukommelse, blot det korrekte fikseringssted i kernen vælges. Det bør endvidere bemærkes, at når segmenterne 7 forskydes, vil i første 20 omgang protesen 1, som også har tilspidset form, trækkes nedad. Som et resultat heraf fastgøres hele protesen bedre. Dernæst forøges bøsningsdiameteren. Om ønsket kan protesen fjernes, efter at skruerne 11 er fjernet kirurgisk. Når der i stedet for en skrue til forbindelsen 11 25 anvendes en med formhukommelse forsynet stang, der krymper, når temperaturen øges, kan fikseringen mellem stangen 10 og segmentet 7 fjernes ved forøgelse af stangens temperatur til omkring 60°C.

Afhængig af den til rådighed værende plads i 30 knoglen kan et passende fikseringselement fastgøres til en protese. Forud for indsætning i knoglen kan enheden indesluttes i en elastisk eftergivelig kappe 17 af f.eks. silikongummi.

Claims

1. Fikseringselement til fiksering af en protese (1) til en knogle, hvor fikseringselementet (6) omfatter i det mindste et element (10) af metal med formhukommel- 5 se, der krymper eller ekspanderer ved opvarmning kendetegnet ved et første kileelement (5), et andet komplementært kileelement (7), der er udformet til at samvirke med det første kileelement (5) således, at relative bevægelser mellem elementernes berøringsflader 10 resulterer i en ændring af de samvirkende kileelementers (5,7) diameter, at fikseringselementet (6) endvidere omfatter i det mindste een stang (10) af metal med formhukommelse, der har en formændringstemperatur, der sætter det i stand til at ændre form på grund af en tempe-15 raturændring fremkaldt af et induktivt magnetfelt, og at stangen (10) befinder sig således anbragt i forhold til det nævnte første og det nævnte andet kileelement (5,7), at den fremkaldte ændring af stangens (10) form omdannes til relativ bevægelse mellem de to kileelementer (5,7) 20 således, at der fremkaldes en forøgelse af fikseringselementets (6) diameter.

2. Fikseringselement ifølge krav l, kendetegnet ved, at det nævnte første kileelement (5) 25 omfatter en tilspidset kerne, der er indrettet til at fastgøres til en protese (1), og at det nævnte andet kileelement omfatter en i det væsentlige cylindrisk bøsning, der er indrettet til at omgive den nævnte kerne, idet bøsningen består af segmenter (7), som på 30 den ene side, der vender mod den tilspidsede kerne, er af komplementær tilspidset form, idet kernen og bøsningssegmenterne (7) er indbyrdes forbundet via de nævnte stænger (10) af metal med formhukommelse, der forløber mellem kernen og hvert af segmenterne. 35 DK 168850 B1

3. Fikseringeelement ifølge krav 2 k ende-tegnet ved, at der er udførmet noter (8,9) i kernen og/eller i bøsningssegmenterne (7), og disse noter danner parvist kamre, der er indrettet til optagelse af 5 den nævnte stang (10) af metal med formhukoramelse, idet noternes (8) bund i kernen og i de nævnte stænger (10) af metal med formhukommelse er forsynet med komplementære, på tværs forløbende kamme (15,16), der samvirker med fjederorganer (14) og preser segmenterne (7) mod 10 kernen og fikserer segmenterne aksialt i forhold til kernen.