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Title:
OSTEOSYNTHESIS IMPLANT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/037825
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an implant for osteosynthesis comprising a plate-like base body (1) encompassing an upper side (2) and a lower side (3) for contact with the bone. The lower side (3) of the implant has two extensions (4) specifically designed for bone implantation, having an outer surface (5) with a retaining structure (9). The entire implant is made of resorption material. The inventive implant enables easy and reliable joining of bone portions which are to be fastened. Once osteosynthesis is successfully conducted, no explantation is required.

Inventors:
HERZOG DANIEL (CH)
KAPP BERNHARD (DE)
Application Number:
PCT/CH1997/000074
Publication Date:
September 03, 1998
Filing Date:
February 28, 1997
Export Citation:
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Assignee:
SYNTHES AG (CH)
SYNTHES USA (US)
HERZOG DANIEL (CH)
KAPP BERNHARD (DE)
International Classes:
A47L11/34; A61B17/68; A61B17/80; A61B17/00; A61B17/064; (IPC1-7): A61B17/80; A61B17/68
Domestic Patent References:
WO1995026164A11995-10-05
WO1994023654A11994-10-27
Attorney, Agent or Firm:
Lusuardi, Werther (Kreuzb�hlstrasse 8, Z�rich, CH)
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Claims:
Patentansprüche
1. Implantat für die Osteosynthese mit einem plattenförmigen Grundkörper (1), der eine Oberseite (2) und eine für den Knochenkontakt bestimmten Unterseite (3) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass A) die Unterseite (3) des Implantats mindesten zwei Fortsätze (4) aufweist, welche für die Implantation im Knochen bestimmt sind; B) dass die Aussenfläche (5) der Fortsätze (4) mit einer RetentionsStruktur (9) versehen ist; C) dass das gesamte Implantat aus einem bioresorbierbaren Material besteht.
2. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortsätze (4) im wesentlichen senkrecht zum Grundkörper (1) angeordnet sind.
3. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortsätze (4) gegeneinander konvergieren und gegenüber der Senkrechten (11) auf dem Grundkörper (1) vorzugsweise einen Winkel (12) von maximal 200 einschliessen.
4. Implantat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortsätze (4) gegenüber der Senkrechten (11) auf dem Grundkörper (1) einen Winkel (12) von 10 150, vorzugsweise von 20 100 einschliessen.
5. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortsätze (4) im wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet sind und an ihrem freien Ende (6) vorzugsweise zugespitzt sind.
6. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die RetentionsStruktur (9) in Form von Sägezähnen (16) ausgebildet ist.
7. Implantat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die einzelnen Zähne der RetentionsStruktur (9) über den gesamten Umfang der Fortsätze (4) erstrecken.
8. Implantat nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die über den Umfang der Fortsätze (4) sich erstreckende, sägezahnförmige RetentionsStruktur (9) mindestens an einer Stelle einen Unterbruch aufweist.
9. Implantat nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die gegen den Grundkörper (1) gerichtete Fläche (14) der Sägezähne (16) einen Winkel a zur Ebene des Grundkörpers (1) einschliesst der kleiner oder gleich gross ist wie der Winkel + , den die gegen das freie Ende (6) gerichtete Fläche (15) der Sägezähne (16) mit der Ebene des Grundkörpers (1) einschliesst.
10. Implantat nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel a, den die gegen den Grundkörper (1) gerichtete Fläche (14) der Sägezähne (16) mit der Ebene des Grundkörpers (1) einschliesst, O° beträgt.
11. Implantat nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel a, den die gegen den Grundkörper (1) gerichtete Fläche (14) der Sägezähne (16) mit der Ebene des Grundkörpers (1) einschliesst, einen positiven Wert aufweist.
12. Implantat nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel a, den die gegen den Grundkörper (1) gerichtete Fläche (14) der Sägezähne (16) mit der Ebene des Grundkörpers (1) einschliesst, einen negativen Wert aufweist.
13. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die RetentionsStruktur (9) aus gegen die Unterseite (3) gerichteten Widerhaken besteht.
14. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die RetentionsStruktur (9) aus einer Anzahl von sich zur Unterseite (3) hin konisch verbreiternden Kegelstumpfabschnitten besteht.
15. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die RetentionsStruktur (9) aus einer Anzahl von annähernd parallel zur Unterseite (3) verlaufenden Retentionswülsten besteht.
16. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der plattenförmige Grundkörper (1) als Gitter ausgebildet ist.
17. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) eine annähernd rechteckförmige Gestalt besitzt und vorzugsweise zwei Fortsätze (4) vorgesehen sind.
18. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) als Winkelplatte ausgebildet ist und vorzugsweise drei Fortsätze (4) vorgesehen sind.
19. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) sternförmig ausgebildet ist und vorzugsweise an jedem der freien Sternzacken ein Fortsatz (4) vorgesehen ist.
20. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekenn zeichnet, dass die Dicke des plattenförmigen Grundkörpers (1) vom Zentrum (7) zur Peripherie (8) abnimmt, vorzugsweise in kontinuierlicher Weise.
21. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekenn zeichnet, dass die Fortsätze (4) als Hohlkörper mit einem zentralen Kanal (10) ausgebildet sind.
22. Implantat nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Kanal (10) nach oben offen ist.
23. Implantat nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Kanal (10) nach unten geschlossen ist.
24. Implantat nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Kanal (10) nach unten offen ist.
25. Implantat nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Kanal (10) über seine gesamte Länge den gleichen Querschnitt aufweist.
26. Implantat nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Kanal (10) einen variablen Querschnitt aufweist.
27. Implantat nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zentrale Kanal (10) nach unten verjüngt.
28. Implantat nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zentrale Kanal (10) nach oben verjüngt.
29. Implantat nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Kanal (10), vorzugsweise nur in seinem oberen Teil, ein Innengewinde (18) aufweist.
30. Implantat nach einem der Ansprüche 21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Kanal (10) mit einem Spreizkörper (13) verschliessbar ist.
31. Implantat nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zentrale Kanäle (10) mit einem Verschlussteil (31) gleichzeitig verschliessbar sind, welcher mehrere untereinander verbundene Spreizkörper (13) aufweist.
32. Implantat nach einem der Ansprüche 21 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich einen Spreizkörper (13) umfasst, der vorzugsweise aus einem röntgenkontrastreichen Material besteht und in den zentralen Kanal (10) einführbar ist.
33. Implantat nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper (13) aus einem bioresorbierbaren Material besteht.
34. Implantat nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekenn zeichnet, dass der Spreizkörper (13) ein Aussengewinde (19) aufweist.
35. Implantat nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper (13) an seinem oberen Teil ein Vertiefung (20), vorzugsweise in Form eines Innensechskantes (30) aufweist.
36. Implantat nach einem der Ansprüche 31 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich einen Verschlussteil (31) mit mehreren untereinander verbundenen Spreizkörpern (13) umfasst.
37. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortsätze (3) einen Längsschlitz (17) aufweisen.
38. Implantat nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsschlitze (17) nach unten offen sind.
39. Implantat nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsschlitze (17) nach unten geschlossen sind.
40. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens drei Fortsätze (4), vorzugsweise mindestens vier Fortsätze (4) aufweist.
Description:
Implantat für die OsteosMthese Die Erfindung betrifft ein Implantat für die Osteosynthese gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus dem Stand der Technik sind derartige Implantate für die Osteosynthese bereits bekannt und zwar einerseits solche aus Memory-Alloys (sogenannte "Gedächtnis-Legierungen") und anderseits solche aus gewöhnlichen Metalllegierungen jedoch mit elastischer Vorspannung. Die Nachteile dieser bekannten Implantate bestehen darin, dass beide Typen (memory-alloys" und "non-memory-alloys") nicht bioresorbierbar sind und daher potentiell eine Zweitoperation zur Metallentfernung notwendig ist. Zusätzlich ist die Biokompatibilität bei den Memory-Alloys durch deren hohen Nickelanteil umstritten. Aufgrund der Tatsache, dass das metallische Implantat später entfernt werden muss, können dessen Fortsätze auch nicht mit einer Retentionsstruktur versehen werden. Ein weiterer Nachteil der bekannten Implantate besteht schliesslich darin, dass sie nur zwei Fortsätze aufweisen.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Implantat für die Osteosynthese zu schaffen, insbespndere für den maxillofazialen Bereich, mit dem sich die zu fixierenden Knochenteile einfach und sicher verbinden lassen und welches nach erfolgter Osteosynthese nicht mehr explantiert werden muss.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einem Implantat, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Mit der Erfindung ist der Vorteil erzielbar, dass mit einem einzigen Implantat, welches mehrere Fortsätze aufweist, ein Mehrfragmentbruch (z.B. im Schädelbereich) mit nur einem Bauelement versorgt werden kann. Im Falle eines einfachen Bruchs (mit nur einer Frakturlinie) kann durch ein einziges Implantat mit mehreren Fortsätzen die Stabilität der Frakturversorgung erheblich erhöht werden. Ein weiterer Vorteil besteht schliesslich in der wesentlich verkürzten Operationszeit gegenüber bekannten Implantaten.

Eine bevorzugte Weiterbildung besteht darin, dass die Fortsätze des Implantats nicht senkrecht zur Grundkörper stehen, sondern gegeneinander konvergieren, so dass eine Vorspannung dieser Fortsätze resultiert. Die erzeugte Vorspannung bewirkt nun eine minimale Kompression auf die Fraktur und verkürzt damit die Dauer der Regeneration des Knochens. Der Winkel beträgt vorzugsweise maximal 200.

Um das erfindungsgemässe Implantat optimal anwenden zu können ist eine spaltfreie Reposition der Knochenfragmente wichtig.

Wenn diese gewährleistet ist, erfolgt das Vorbohren der Löcher für die in den Knochen einzubringenden Fortsätze des Implantats mittels eines Mehrfachbohrkopfes, der über den Frakturverlauf gelegt wird, so dass in einem einzigen Arbeitsgang sämtliche benötigten Bohrungen angebracht werden können. Danach wird das Implantat mittels eines geeigneten Instrumentes aufgenommen, welches eine allfällig vorhandene Konvergenz der Fortsätze neutralisiert (d.h. die Fortsätze werden mittels des Instrumentes parallel ausgerichtet), so dass das Implantat nun problemlos in die parallel ausgerichteten "Mehrfachbohrungen" eingedrückt und fixiert werden kann. Danach kann eine eventuell angebrachte Retentionshilfe entfernt werden.

Die durch die gegeneinander konvergierenden Fortsätze erzeugte Vorspannung bewirkt eine minimale Kompression auf die Fraktur und kann damit die Regeneration des Knochens begünstigen.

Darüber hinaus sorgt die Vorspannung zusammmen mit der Retentionsstruktur der Fortsätze für einen besseren Halt des Implantates im Knochen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Fortsätze des Implantats als Hohlkörper mit einem zentralen Kanal ausgebildet, in welche ein Spreizkörper einführbar ist, um eine noch bessere Fixation zu erzielen.

Neben der Haupt anwendung für die Überbrückung von Fraktur- spalten, kann das erfindungsgemässe Implantat auch als Fixationskomponente für resorbierbare Folien, Membranen oder resorbierbare Osteosyntheseplatten verwendet werden.

Die Folien, bzw. Membranen werden hauptsächlich dazu benutzt um - Knochendefekte zu überbrücken; - Orbitaböden zu rekonstruieren; und - gezielt einen Knochenaufbau im Zahnbereich zu erreichen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der teilweise schematischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungs- gemässen Implantats mit zwei Fortsätzen; Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Implantat nach Fig. 1; Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines erfindungs- gemässen Implantats mit drei Fortsätzen; Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines erfindungs- gemässen Implantats mit vier Fortsätzen; Fig. 5 einen Längsschnitt durch den Fortsatz eines erfindungsgemässen Implantates mit einem Spreizkörper; Fig. 6 eine Seitenansicht eines modifizierten Fortsatzes mit Widerhaken; Fig. 7 eine Seitenansicht einer weiteren Variante eines Fortsatzes mit Kegelstumpfabschnitten; Fig. 8 eine Seitenansicht einer weiteren Variante eines Fortsatzes mit Sägezähnen; Fig. 9 einen Längsschnitt durch eine weitere Variante eines Fortsatzes mit nach oben gerichteten Sägezähnen; Fig. 10 eine Seitenansicht einer weiteren Variante eines längsgeschlitzten Fortsatzes; und Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines erfindungs- gemässen Implantats mit zentrale Kanäle aufweisenden Fortsätzen, sowie einem dazu passenden Verschlussteil.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte erfindungsgemässe Implantat besteht im wesentlichen aus einem plattenförmigen Grundkörper 1, der eine gewölbte Oberseite 2 und eine für den Knochenkontakt bestimmte, planare Unterseite 3 umfasst.

Der plattenförmige, z.B. rechteckförmige Grundkörper 1 kann entweder voll oder als Gitter ausgebildet sein, wobei die Dicke des plattenförmigen Grundkörpers 1 vom Zentrum 7 zur Peripherie 8 hin kontinuierlich abnimmt.

Die Unterseite 3 des Implantats weist zwei Fortsätze 4 auf, welche für die Implantation im Knochen bestimmt sind und deren Aussenflächen 5 mit einer Retentions-Struktur 9 in Form von sich zur Unterseite 3 hin konisch verbreiternden Kegelstumpf- abschnitten versehen ist (Fig. 5 und 7).

Die kreiszylindrisch ausgebildeten Fortsätze 4 konvergieren gegeneinander und weisen gegenüber der Senkrechten 11 auf dem Grundkörper 1 einen Winkel 12 von 10 - 150, vorzugsweise von 20 - 100 auf. Die Fortsätze 4 sind an ihrem freien Ende spitz ausgebildet.

Das gesamte Implantat besteht aus einem bioresorbierbaren Material, welches folgende Eigenschaften aufweist: - Beibehaltung der Ausgangsstabilität über einen Zeitraum von 6 bis 8 Wochen; - Plastische Verformbarkeit unter Wäremeinwirkung; und - Aufquellbarkeit des Implantats im implantierten Zustand.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungs- gemässen Implantats in Form einer Winkelplatte dargestellt mit drei Fortsätzen 4. Bei dieser Ausführungsform stehen die kreiszylindrisch ausgebildeten Fortsätze 4 im wesentlichen senkrecht zum Grundkörper 1 und sind an ihrem freien Ende 6 abgerundet. - In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungs- gemässen Implantats in Form eines Sterns dargestellt mit vier Fortsätzen 4 an jedem der freien Sternzacken. Auch bei dieser Ausführungsform stehen die kreiszylindrisch ausgebildeten Fortsätze 4 im wesentlichen senkrecht zum Grundkörper 1 und sind an ihrem freien Ende 6 abgerundet.

Wie in Fig. 5 dargestellt kann der Fortsatz 4 als Hohlkörper mit einem zentralen Kanal 10 ausgebildet sein, in welchen ein - vorzugsweise bioresorbierbarer - Spreizkörper 13 einführbar ist, um den Fortsatz 4 mit seiner Retentionsstruktur 9 im Knochen zu verspreizen. Der Spreizkörper 13 ist vorzugsweise als Schraube mit dem Aussengewinde 19 ausgebildet, welche in das Innengewinde 18 des zentralen Kanals 10 einschraubbar ist. Zu diesem Zweck ist der Kopf des Spreizkörpers 13 mit einem Innensechskant 30 versehen, in welchen ein entsprechendes Eindrehinstrument eingeführt werden kann.

Wie in Fig. 6 dargestellt kann die Retentions-Struktur 9 bei allen Ausführungsformen auch aus gegen die Unterseite 3 gerichteten Widerhaken bestehen.

Die Fig. 8 - 10 zeigen Varianten der Fortsätze 4, welche als Retentionsstruktur Sägezähne 16 aufweisen.

Bei der in Fig. 8 gezeigten Variante weist der Winkel a, den die gegen den Grundkörper 1 gerichtete Fläche 14 der Sägezähne 16 mit der Ebene des Grundkörpers 1 einschliesst, einen positiven Wert auf, währenddem bei der in Fig. 9 dargestellten Variante der Winkel OL einen negativen Wert aufweist.

In beiden Fällen ist der Absolutwert des Winkels a kleiner oder höchstens gleich gross wie der Winkel + , den die gegen das freie Ende 6 gerichtete Fläche 15 der Sägezähne 16 mit der Ebene des Grundkörpers 1 einschliesst.

Fig. 10 zeigt eine Variante der Fortsätze 4 mit einem Längsschlitz 17 um die Verspreizung im Knochen zu erleichtern.

Die Längsschlitze 17 können - wie in Fig. 10 gezeigt - nach unten offen ausgebildet sein, oder auch nach unten geschlossen sein.

Fig. 11 zeigt schliesslich ein Implantat 1, welches drei einen zentralen Kanal 10 aufweisende Fortsätze 4 besitzt. Die zentralen Kanäle 10 können mittels des Verschlussteils 31, das drei untereinander verbundene Spreizkörper 13 aufweist, gleichzeitig verschlossen werden.