DE60117101T2 - Polymergefüllte Knochenplatte - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft orthopädische Vorrichtungen und insbesondere Knochenplatten.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • Eine orthopädische Knochenplatte wird an einem Knochen angebracht und dient dazu, unterschiedliche Knochen relativ zueinander abzustützen oder Stücke eines einzelnen Knochens während des Heilungsprozesses abzustützen. Normalerweise wird eine Knochenplatte so hergestellt, daß sie der Form eines Knochens nahekommt, an dem sie anzubringen ist. Die Form einer Knochenplatte kann auf statistischer Analyse einer verbreiteten Größe und Form eines speziellen Knochens beruhen. Da aber die tatsächliche Größe und Form eines Knochens von einem Patienten zum anderen variieren kann, ist es häufig notwendig, die Knochenplatte beim Eingriff manuell zu verformen, damit sie richtig paßt. Man kann die Knochenplatte am Knochen plazieren, auf Abweichung untersuchen, vom Knochen abnehmen und mit manuellen Biegetechniken verformen. Danach wird die Knochenplatte am Knochen plaziert und einer erneuten Sichtprüfung unterzogen, um etwaige weitere notwendige Einstellungen zu bestimmen. Während des Eingriffs kann dieses Verfahren einige Zeit beanspruchen.
  • In der Technik besteht Bedarf an einer Knochenplatte, die leicht und schnell zu installieren ist und sich an die Form des Knochens leicht anpaßt, an dem sie anzubringen ist.
  • Ein Beispiel für eine bekannte Zusammensetzung zum Vereinigen von Knochenfrakturen ist in der GB-A-952842 beschrieben, die Epoxidharzzusammensetzungen beschreibt. Die offenbarten Schienen oder Verstärkungsplatten werden vor dem Anbringen am Knochen vorgegossen und vorgehärtet.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung stellt einen orthopädischen Knochenplattenvorläufer bereit, der einen flexiblen Behälter mit mehreren Löchern und ein im Behälter enthaltenes härtbares Polymer aufweist.
  • In einer Form weist die Erfindung auf: einen orthopädischen Knochenplattenvorläufer mit einem flexiblen Behälter mit mehreren Durchgangslöchern; und einem härtbaren Polymer im Behälter und ferner mit einer Strukturstütze mindestens teilweise im vollen Behälter. Der Knochenplattenvorläufer wird an einem Knochen angebracht bzw. befestigt, indem der Behälter am Knochen plaziert wird; der Behälter mit mehreren Befestigungselementen am Knochen befestigt wird, die sich durch den Behälter erstrecken; ein Polymer in den Behälter eingespritzt wird; und das Polymer im Behälter gehärtet wird.
  • Ein Vorteil der Erfindung ist, daß die orthopädische Knochenplatte an die Form des Knochens anpaßbar ist, an dem sie angebracht wird.
  • Ein weiterer Vorteil ist, daß eine Strukturstütze im Behälter positioniert sein kann, um der Knochenplatte verstärkte Struktursteifigkeit zu verleihen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Diese sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung, die Art und Weise ihrer Realisierung sowie ein besseres Verständnis der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher hervor. Es zeigen:
  • 1 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer orthopädischen Knochenplatte der Erfindung zur Fixation einer Wirbelsäule;
  • 2 eine Seitenansicht der orthopädischen Knochenplatte von 1, die an der Wirbelsäule angebracht ist;
  • 3 eine Seitenansicht der orthopädischen Knochenplatte von 1 und 2;
  • 4 eine weitere Ausführungsform einer orthopädischen Knochenplatte der Erfindung;
  • 5 noch eine weitere Ausführungsform einer orthopädischen Knochenplatte der Erfindung;
  • 6 eine Vorderansicht einer geschnittenen Tibia, an der eine Knochenplatte der Erfindung angebracht werden kann;
  • 7 eine Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform einer Knochenplatte, die in Relation zur Tibia von 6 gezeigt ist;
  • 8 eine Vorderansicht der Knochenplatte und Tibia von 7, wobei die Knochenplatte an der Tibia plaziert ist; und
  • 9 eine Draufsicht auf die Knochenplatte und Tibia von 7 und 8, wobei die Knochenplatte an der Tibia angebracht ist.
  • In den mehreren Ansichten bezeichnen entsprechende Bezugszeichen durchweg entsprechende Teile. Die exemplarischen Darstellungen hierin veranschaulichen nur eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in einer Form, und solche exemplarischen Darstellungen sind als keinerlei Einschränkung der Erfindung aufzufassen.
  • NÄHERE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In den Zeichnungen und insbesondere 1 bis 3 ist eine Ausführungsform einer orthopädischen Knochenplatte der Erfindung dargestellt, die an Wirbeln 12 angebracht wird und dazu dient, die Wirbel in einer Wirbelsäule zu fixieren.
  • Allgemein verfügt die orthopädische Knochenplatte über einen flexiblen Beutel 16, eine darin angeordnete Strukturstütze 18 sowie ein hochfestes Polymer, das die Strukturstütze 18 umgibt und im Beutel 16 angeordnet ist. Der Beutel 16 ist allgemein H-förmig und so konfiguriert, daß er drei nebeneinanderliegende Wirbel 12 relativ zueinander fixiert. Der Beutel 16 hat ein erstes Paar Löcher 22, ein zweites Paar Löcher 24 und ein drittes Paar Löcher 26. Jedes Paar Löcher 22, 24 und 26 ist einem jeweiligen Wirbel 12 zugeordnet und ermöglicht den Durchgang eines Befestigungselements, z. B. einer Knochenschraube 28, um die orthopädische Knochenplatte an den drei zugeordneten Wirbeln 12 anzubringen.
  • Der Beutel 16 kann aus jedem geeigneten Material hergestellt sein. Darstellungsgemäß ist der Beutel 16 ein konturierter Beutel mit einer spezifischen H-Form in der Ausführungsform gemäß 1 bis 3. Allerdings kann das Material, aus dem der Beutel 16 aufgebaut ist, Expansion unter Druck in gewissem Maß ermöglichen. Außerdem kann der Beutel 16 aus einem porösen oder nicht porösen Material aufgebaut sein, wodurch ihn mindestens ein Teil des darin angeordneten Polymers 20 durchdringen oder durchsickern und den Beutel 16 mit einem benachbarten Knochen verkleben kann. Das poröse Material würde für die Entlüftung sorgen, wenn das Polymer in den Beutel eingespritzt wird.
  • Die Strukturstütze 18 hat die Form einer metallischen, hohlen Einspritzröhre, die im Beutel 16 angeordnet ist. Die Einspritzröhre 18 verfügt über einen sich vom Beutel 16 erstreckenden Einlaßanschluß 30 und vier Auslaßanschlüsse, die jeweils den Schenkeln des H-förmigen Beutels 16 zugeordnet sind. Ein Füllschlauch 34 ist am Einlaßanschluß 30 an seinem einem Ende und an einer Druckquelle für Polymer (nicht gezeigt) an seinem entgegengesetzten Ende angebracht. Das Polymer 20 wird unter Druck durch den Füllschlauch 34 und die Einspritzröhre 18 in das Innere des Beutels 16 eingespritzt, um so den Beutel 16 mit einem Sollfülldruck zu füllen.
  • Das Polymer 20 wird im Beutel 16 gehärtet, um eine im wesentlichen steife orthopädische Knochenplatte zu bilden. Das Polymer 20 ist ein hochfestes Polymer, z. B. PMMA, das bei Einwirkung von Energie, z. B. Wärmeenergie, Lichtenergie oder Röntgenenergie, oder durch Zugabe eines chemischen Katalysators härtbar ist. Ist der Beutel 16 als poröser Beutel aufgebaut, durchdringt ihn das Polymer 20 mindestens teilweise und kann so ausgewählt sein, daß es biologisch resorbierbar ist.
  • Während des Eingriffs wird die Wirbelsäule posterior freigelegt, um Zugang zu den drei nebeneinanderliegenden Wirbeln 12 zu haben. Die orthopädische Knochenplatte wird über den Wirbeln 12 gemäß 1 und 2 plaziert. Die Lage von Führungslöchern 36 an jedem Wirbel 12 wird markiert, und sie werden in den Wirbeln 12 gebohrt. Bei der Bildung der Führungslöcher 36 kann die orthopädische Platte an den Wirbeln 12 plaziert bleiben oder von den Wirbeln 12 abgenommen sein. Danach werden die Knochenschrauben 28 durch jedes jeweilige Loch 22 im Beutel 16 geführt und in jedes entsprechende Füh rungsloch 36 eingeschraubt. Anschließend wird das Polymer 20 durch den Füllschlauch 34 und die Einspritzröhre 18 unter Druck in den Beutel 16 eingespritzt. Danach wird das Polymer 20 im Beutel 16 gehärtet, entweder durch Einwirkung von Energie, z. B. Wärmeenergie, Lichtenergie oder Röntgenenergie, oder durch die Zugabe eines chemischen Katalysators vor oder während des Einspritzverfahrens. Im Anschluß daran wird der Füllschlauch 34 vom Einlaßanschluß 30 gelöst oder abgeschnitten. Schließlich wird der Einschnitt über der Wirbelsäule geschlossen.
  • In 4 ist eine weitere Ausführungsform einer orthopädischen Knochenplatte 40 der Erfindung gezeigt. Die orthopädische Knochenplatte 40 ähnelt der orthopädischen Knochenplatte gemäß 1 bis 3 in dem Sinn, daß sie auch zur Fixation nebeneinanderliegender Wirbel 12 relativ zueinander dient. Die orthopädische Knochenplatte 40 weist einen flexiblen Beutel 42 und ein Paar Strukturstützen in Form eines Paars Einspritzröhren 44 darin auf. Jede Einspritzröhre 44 ist in einem entsprechenden Vorsprung 46 angeordnet, der sich vom Beutel 42 erstreckt. Ein Paar Füllschläuche 48 ist jeweils an den Einspritzröhren 44 angebracht.
  • Während des Eingriffs wird die Wirbelsäule posterior freigelegt, und die orthopädische Knochenplatte 40 wird benachbart zu einem Paar Wirbel 12 plaziert, die relativ zueinander zu fixieren sind. Führungslöcher 50 werden markiert und in jedem Wirbel 12 gebohrt. Danach wird die orthopädische Knochenplatte 40 mit jedem Wirbel 12 so verbunden, daß sich jeder Vorsprung 46 in ein entsprechendes Führungsloch 50 erstreckt. Anschließend wird ein hochfestes Polymer 52 unter Druck in die orthopädische Knochenplatte 40 eingespritzt. Der Beutel 42 ist vorzugsweise als poröser Beutel aufgebaut, wodurch ihn das Polymer 52 durchdringen und dadurch jeden Vorsprung 46 im entsprechenden Führungsloch 50 verkleben kann. Danach wird das Polymer 52 durch Einwirkung von Energie, z. B. Wärmeenergie, Lichtenergie oder Röntgenenergie, oder durch die Zugabe eines chemischen Katalysators gehärtet.
  • In 5 ist eine weitere Ausführungsform einer orthopädischen Knochenplatte 60 der Erfindung gezeigt. Die ortho pädische Knochenplatte 60 verfügt über eine Einspritzröhre 64, Vorsprünge 66 und Füllschläuche 68 ähnlich wie in der Ausführungsform der orthopädischen Knochenplatte 40 gemäß 4. Der Hauptunterschied zwischen der orthopädischen Knochenplatte 60 und der orthopädischen Knochenplatte 40 ist, daß ein Beutel 62 einen akkordeonförmigen Zwischenverbindungsabschnitt 70 aufweist, durch den der Abstand und die Winkelorientierung zwischen den Vorsprüngen 66 je nach genauer Plazierungslage und Orientierung von Führungslöchern 72 in den Wirbeln 12 etwas variieren kann.
  • In 6 bis 9 ist eine weitere Ausführungsform einer orthopädischen Knochenplatte 80 der Erfindung gezeigt, die an einem Knochen in Form einer proximalen Tibia 82 angebracht wird. Die Tibia 82 hat eine Gelenkauflagefläche 84, die nicht richtig zu einer gepaarten Gelenkauflagefläche eines distalen Femurs ausgerichtet war. Folglich wird ein Knochenkeil in einem Verfahren entfernt, das in der Praxis als Keilosteotomie der Tibia bekannt ist. Nach Entfernung des Keils werden die Knochenflächen auf bekannte Weise in Kontakt gebracht. Die orthopädische Knochenplatte 80 wird an der Tibia 82 mit Knochenschrauben 90 angebracht, die Löcher 92 und einen Beutel 94 durchlaufen und in Führungslöchern 96 in der Tibia 82 eingeschraubt aufgenommen werden. Eine Strukturstütze 98 im Beutel 94 weist einen Einlaßanschluß 100 auf, wodurch ein Polymer 104 unter Druck durch Auslaßanschlüsse 102 im Beutel 94 eingespritzt werden kann. Danach wird das Polymer 104 im Beutel 94 gehärtet.
  • Angebracht wird die Knochenplatte am Knochen durch Plazieren eines Beutels am Knochen;
    Befestigen des Beutels am Knochen mit Hilfe mehrerer Befestigungselemente, die sich durch den Beutel erstrecken;
    Einspritzen eines Polymers in den Beutel; und
    Härten des Polymers im Beutel. Zweckmäßig kann der Einspritzschritt das Einspritzen des Polymers unter Druck in den Beutel aufweisen. Vorteilhaft kann der Befestigungsschritt vor dem Einspritzschritt erfolgen. Zweckmäßig kann der Härtungsschritt nach dem Einspritzschritt durchgeführt werden.
  • Der Beutel kann ferner eine Strukturstütze mindestens teilweise im Beutel aufweisen. Zweckmäßig kann die Strukturverstärkung eine hohle Einspritzröhre aufweisen, wobei der Einspritzschritt mit Hilfe der Einspritzröhre durchgeführt wird. Vorteilhaft kann die hohle Einspritzröhre Metall aufweisen.
  • Die Einspritzröhre kann auch einen Füllschlauch aufweisen, der an der Einspritzröhre angebracht ist, und nach dem Einspritzschritt kann ein weiterer Schritt des Abschneidens des Füllschlauchs durchgeführt werden.
  • Zweckmäßig kann der Beutel einen flexiblen Beutel aufweisen.
  • Angebracht wird die Knochenplatte am Knochen durch
    Plazieren eines Beutels an einem Knochen;
    Befestigen des Beutels am Knochen;
    Einspritzen eines Polymers in den Beutel; und
    Härten des Polymers im Beutel.

Claims (22)

  1. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer, der aufweist: einen flexiblen Behälter (16, 42, 94) mit mehreren Durchgangslöchern (22, 24, 26, 92); und ein härtbares Polymer (20, 52, 104), das im Behälter (16, 42, 94) enthalten ist.
  2. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer nach Anspruch 1, ferner mit einer Strukturstütze (18, 44, 64, 98) mindestens teilweise im Behälter (16, 42, 94).
  3. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer nach Anspruch 2, wobei die Strukturstütze (18, 44, 64, 98) eine hohle Einspritzröhre (18, 44, 64, 98) zum Einspritzen des Polymers (20, 52, 104) aufweist.
  4. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer nach Anspruch 3, wobei die hohle Einspritzröhre (18, 44, 64, 98) Metall aufweist.
  5. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer nach Anspruch 3 oder 4, wobei die hohle Einspritzröhre (18, 102) allgemein H-förmig ist.
  6. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Strukturverstärkung (18, 44, 64, 102) vollständig im Behälter (16, 42, 94) angeordnet ist.
  7. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Behälter (16) H-förmig ist.
  8. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die mehreren Durchgangslöcher (22, 24, 26) sechs Durchgangslöcher aufweisen.
  9. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer nach einem der vorstehenden Ansprüche, der zum Gebrauch bei einer Spinalfixation konfiguriert ist.
  10. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Polymer (20, 52, 104) ein härtbares Polymer (20, 52, 104) aufweist.
  11. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer nach Anspruch 10, wobei das Polymer (20, 52, 104) mit Wärmeenergie, Lichtenergie, Röntgenenergie oder einem chemischen Katalysator härtbar ist.
  12. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Polymer (20, 52, 104) ein biologisch resorbierbares Polymer aufweist.
  13. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Polymer (20, 52, 104) Polymethylmethacrylat aufweist.
  14. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Behälter (42) einen porösen Behälter (42) aufweist, der von einem Teil des Polymers (52) durchdrungen werden kann.
  15. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das härtbare Polymer (20, 52, 104) im Behälter (16, 42) mindestens eine Strukturstütze (18, 44, 64, 98) umgibt.
  16. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Behälter (42) mindestens einen Vorsprung (46, 66) aufweist, wobei jeder Vorsprung (46, 66) eine entsprechende Strukturstütze (44, 64) hat, die sich mindestens teilweise darin erstreckt.
  17. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer nach Anspruch 16, wobei jeder Vorsprung (46, 66) im Gebrauch ein Polymerbefestigungselement zum Anbringen am Knochen bildet.
  18. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer (40, 60). mit einem flexiblen Behälter (42, 62), mindestens einer Strukturstütze (44, 64) mindestens teilweise im flexiblen Behälter und einem härtbaren Polymer im Behälter, das die mindestens eine Strukturstütze (44, 64) umgibt, wobei der flexible Behälter mindestens einen Vorsprung (46) aufweist, wobei der Vorsprung (46, 66) eine entsprechende Strukturstütze hat, die sich mindestens teilweise darin erstreckt.
  19. Orthopädischer Knochenplattenvorläufer nach Anspruch 18, wobei jeder Vorsprung ein Polymerbefestigungselement zum Anbringen am Knochen bildet.
  20. Ausstattungssatz für einen orthopädischen Knochenplattenvorläufer, der aufweist: i) einen Behälter (16, 42, 94) nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 14, 16 oder 17; und ii) ein härtbares Polymer (20, 52, 104) nach einem der Ansprüche 10, 11, 12, 13 oder 15.
  21. Ausstattungssatz nach Anspruch 20, ferner mit einer Einrichtung zum Härten des Polymers.
  22. Verwendung eines härtbaren Polymers (20, 52, 104) vor einem Eingriff zur Herstellung eines Vorläufers nach einem der Ansprüche 1 bis 19 oder eines Ausstattungssatzes nach Anspruch 20 oder 21 zur Fertigung einer orthopädischen Knochenplatte zum Gebrauch beim Abstützen unterschiedlicher Knochen relativ zueinander oder beim Abstützen von Stücken eines einzelnen Knochens während des Heilungsprozesses.
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