NL8702371A - Instelbare prothese. - Google Patents

Description

► *· t -1- VO 9345

Instelbare prothese.

De uitvinding heeft betrekking op een prothese en in het bijzonder op een fixatie-element voor de fixatie van de prothese aan een bot.

Het is bekend een prothese, b.v. een gewricht-prothese 5 aan een pijpbeen te bevestigen door een penvormig deel van de prothese in de passend gemaakte langsholte in het pijpbeen te steken waarin het door perspassing wordt gefixeerd. Daarbij onderscheidt men cementloze en gecementeerde prothesen. Een probleem dat zich hierbij voordoet is, dat na verloop 10 van tijd speling tussen de prothesepen en de pijpbeenholte ontstaat, door in het been optredende, onder meer natuurlijke, veranderingen; in het bijzonder door de verandering in de verhouding tussen endostale en periostale botaanmaak.

Zowel bij cementloze, als bij gecementeerde prothesen bepalen 15 uiteraard mechanische factoren mede de duur van correcte passing resp. fixatie aan het bot.

Het doel van de uitvinding is genoemde speling langs niet-operatieve weg op te heffen.

Hiertoe is volgens de uitvinding een prothese voorzien 20 van een of meer fixatie-elementen waarvan de effectieve diameter kan worden vergroot door het met behulp van een sterk inductief magnetisch veld verhogen van de temperatuur van tenminste één element van bij verhitting krimpend of uitzettend materiaal, zoals geheugenmetaal, waarbij de 25 met de materiaalkrimp resp. uitzetting opgewekte vormverandering wordt omgezet in een diametervergroting van het fixatie-element.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding omvat het fixatie-element een aan een prothese bevestigbare 30 tapse kern met een om de kern aangebrachte, in hoofdzaak cilindrische mantel welke is samengesteld uit segmenten die aan de naar de tapse kern toegekeerde zijde complementair- 8702371 -2- i » taps zijn uitgevoerd, waarbij de kern en de mantelsegmenten onderling zijn verbonden door zich tussen de kern en elk van de segmenten uitstrekkende, van geheugenmetaal vervaardigde staven.

5 Wanneer een diametervergroting van het fixatie-element gewenst is behoeft men slechts door middel van een inductief magnetisch veld de staven van geheugenmetaal tot boven het betreffende omslagpunt te verhitten, waardoor deze een verkorting resp. verlenging ondergaan en daarbij de 10 mantelsegmenten over de tapse kern verplaatsen naar het wijdere deel van de kern toe, waarbij de effectieve mantel-diameter wordt vergroot en de prothese weer vast met het bot wordt gefixeerd.

In nadere uitwerking van de uitvinding kunnen in 15 de kern en/of in de mantelsegmenten sleuven zijn aangebracht die paarsgewijze kamers vormen voor het opnemen van telkens een geheugenmetaalstaaf, waarbij in de bodem van de sleuven in de kern en in de geheugenmetaalstaven complementaire dwarsrichels zijn gevormd die, in samenwerking met de segmen-20 ten tegen de kern aandrukkende veermiddelen, de segmenten axiaal ten opzichte van de kern fixeren.

Opgemerkt wordt dat, zoals beschreven in de Europese octrooiaanvrage Nr. 0145166, het gebruik van geheugenmetaal op zichzelf bekend is voor medische toepassingen, zoals 25 hartkleppen, katheters en canules, contraceptische hulpmiddelen, verbindingsplaten ten gebruike bij botbreuken, gebit-regulatiemiddelen, botnagels en ook fixatie-elementen voor plaatsing in een botholte. Voor zover geheugenmetaal wordt toegepast bij botverbindingen wordt de vormverandering 30 van het metaal bij het passeren van een temperatuurgrens echter gebruikt voor het tot stand brengen van enigerlei klemverbinding. Dit heeft op zichzelf reeds het bezwaar dat een prothese of verbindingselement bij lichaamstemperatuur een druk blijft uitoefenen op het bot en druknecrose kan 35 veroorzaken. Het uitvindingsonderwerp, nl. gebruikmaken van de eigenschappen van geheugenmetaal om bij een reeds -3- enige tijd functionerende prothese langs niet-operatieve weg correcties aan te brengen is niet uit de literatuur bekend.

Ter verduidelijking van de uitvinding zal, onder 5 verwijzing naar de tekening, een uitvoeringsvoorbeeld van het prothese-fixatie-element worden beschreven.

Fig. 1 toont schematisch een bovenbeenbot (Femur) met daarin aangebrachte heupgewricht-prothese; fig. 2 is een langsdoorsnede, gedeeltelijk in zij-10 aanzicht, van een fixatie-element; en fig. 3 is een onderaanzicht van het fixatie-element volgens fig. 2, ter hoogte van fixatiepen 11, doorsnede A-A.

Volgens de tekening is de onderzijde van een heuppro-15 these 1 voorzien van een door middel van een schroefpen 3 met een borgschroef 4 of b.v. door middel van een Morse-Taper verbinding daaraan bevestigde tapse kern 5 waaromheen een mantel 6 is aangebracht die in het afgebeelde uitvoeringsvoorbeeld is samengesteld en uit een drietal segmenten 20 7 waarvan de binnenzijde complementair taps is uitgevoerd ten opzichte van de kern 5. In de kern zijn drie axiale sleuven 8 aangebracht en in elk van de segmenten 7 is eveneens een axiale sleuf 9 gevormd. De sleuven 8 en 9 vormen paarsgewijze een kamer voor het daarin opnemen van een staaf 10 25 van geheugenmetaal.

Zoals afgebeeld in fig. 2 is elke staaf 10 door middel van een imbusschroef 11 of een, bij een temperatuur van + 60°C krimpend staafje geheugenmetaal verbonden met een mantelsegment 7 terwijl bij het tegenoverliggende einde 30 van de geheugenmetaalstaaf 10 deze door middel van een schroefverbinding 12 is opgenomen in een opneemgat 13 in de kern 5. De mantelsegmenten worden verder door een veer 14 om de kern 5 geklemd gehouden.

In de afgebeelde uitvoeringsvorm is in de bodem 35 van de sleuven 8 in de kern een dwarsvertanding 15 aangebracht en de staven 10 hebben een complementaire vertanding 16.

870 2 371 -4-

Het prothese-fixatie-element volgens de uitvinding functioneert als volgt.

Voordat de prothese in het bot wordt geplaatst worden de geheugenmetaalstaven 10 uitgerekt. Bij een titanium-5 nikkellegering, welke de eigenschap bezit om bij een bepaald temperatuurtraject een lengteverandering te ondergaan van b.v. ongeveeer 8%, worden de staven over 8% van het basislengte uitgerekt. D.w.z. dat zij bij verwarming tot boven de omslagtemperatuur van ongeveer 43°C, een 8% krimp onder-10 gaan.

De prothese met het fixatie-element volgens de uitvinding wordt nu met perspassing in het bot aangebracht.

Indien na verloop van tijd blijkt dat door terugwij-king van het botweefsel speling optreedt, d.w.z. het gat 15 rondom het fixatie-element 2 te ruim is geworden, wordt door middel van een sterk inductief magnetisch veld de temperatuur in de staven 10 tot ca. 43°C verhoogd, waardoor deze maximaal een 8% krimp ondergaan. Door deze krimp worden de mantelsegmenten 7 in fig. 2 omhoog getrokken naar het 20 wijdere deel van de kern 5, waardoor de effectieve manteldia-meter wordt vergroot totdat de speling in de botholte is opgeheven. De prothese is thans opnieuw gefixeerd zonder dat operatieve ingreep nodig is.

Het krimpen van de staven 10 ondanks de onderlinge 25 aangrijping van de vertandingen 15 en 16 in resp. de sleuf-bodems in de kern en in de daarna toegekeerde staafzijden is mogelijk doordat bij de tijdens krimp van geheugenmetaal optredende zeer hoge krimpkrachten de staven tegen de kracht van de veer 14 in, ten opzichte van de kern kunnen wijken.

30 Bij het bereiken van de "eindstand" (d.w.z. de noodzakelijke diameter) treedt opnieuw vergrendeling op van de vertandingen 15 en 16 en is de axiale positie van de mantelsegmenten 7 ten opzichte van de kern 5 opnieuw gefixeerd. Opgemerkt wordt, dat het in principe niet uitmaakt of in het prothese-35 fixatie-element volgens de uitvinding de staven 10 van uitzettend of inkrimpend geheugenmetaal vervaardigd zijn, 8702371 -5- t wanneer telkens de juiste plaats van fixatie in de kern 5 gekozen wordt. Verder wordt opgemerkt, dat bij het verschuiven van de schalmen in eerste instantie def eveneens een tapse vorm hebbende, prothese naar beneden wordt getrokken.

5 Daardoor wordt de gehele prothese beter gefixeerd. Vervolgens treedt vergroting van de manteldiameter op.

Indien gewenst kan de prothese worden verwijderd nadat operatief de schroeven 11 zijn weggenomen. Wanneer voor de verbinding 11 een staafje geheugenmetaal wordt 10 gebruikt dat bij temperatuurverhoging krimpt, kan door temperatuurverhoging tot ca. 60°C van dit staafje de fixatie tussen geheugenmetaalstaaf 10 en schalm 7 worden opgeheven.

Het is duidelijk dat afhankelijk van het gebruiksdoel, verschillende uitvoeringen van de kern en de schalmen kunnen 15 worden gekozen. Afhankelijk van de beschikbare ruimte in het bot kan een passend fixatie-element aan een prothese 2 worden bevestigd. Voorafgaande aan het aanbrengen in het bot kan het geheel worden omsloten door een, b.v. uit siliconenrubber bestaande flexibele mantel 17.

8702371

Claims (3)

4 l -6-

1. Fixatie-element voor het bevestigen van een prothese in een bot, met het kenmerk, dat de effectieve diameter van het fixatie-element kan worden vergroot door het met behulp van een inductief magnetisch veld verhogen van de . 5 temperatuur van tenminste één element van bij verhitting krimpend resp. uitzettend materiaal, zoals geheugenmetaal, waarbij de met de materiaalkrimp resp. uitzetting opgewekte vormverandering wordt omgezet in een diametervergroting van het fixatie-element.

2. Fixatie-element volgens conclusie 1, gekenmerkt door een aan een prothese bevestigbare tapse kern met een om de kern aangebrachte, in hoofdzaak cilindrische mantel welke is samengesteld uit segmenten die aan de naar de tapse kern toegekeerde zijde complementair-taps zijn uitge-15 voerd, waarbij de kern en de mantelsegmenten onderling zijn verbonden door zich tussen de kern en elk van de segmenten uitstrekkende, van geheugenmetaal vervaardigde staven.

3. Fixatie-element volgens conclusie 2, met het kenmerk, 20 dat in de kern en/of in de mantelsegmenten sleuven zijn aangebracht die paarsgewijze kamers vormen voor het opnemen van telkens een geheugemetaalstaaf, waarbij in de bodem van de sleuven in de kern en in de geheugenmetaalstaven complementaire dwarsrichels zijn gevormd die, in samenwerking 25 met de segmenten tegen de kern drukkende veermiddelen, de segmenten axiaal ten opzichte van de kern fixeren. 8702371