DE2947875A1

DE2947875A1 - Endoprosthesis anchoring bone cement compsn. - contg. particulate organic material dissolving in body in addn. to monomer and reactive component

Info

Publication number: DE2947875A1
Application number: DE19792947875
Authority: DE
Inventors: Hans Dr. 5609 Hückeswagen Reimer
Original assignee: Individual
Current assignee: Rotthaeuser Roswitha 5609 Hueckeswagen De
Priority date: 1979-11-28
Filing date: 1979-11-28
Publication date: 1981-06-04

Abstract

Granular, corpuscular or chip-like aggregate of organic material, (I), dissolving in human body with time, is added to a bone cement compsn. contg. (a) a monomer, (A), in a reaction- inhibiting protective jacket, (b) a powdery 2nd component, (B), reactive with (A), and (c) further standard additives. The cement compsn. is used for anchoring endo-prostheses, esp. hip- and knee-joint prostheses. The addn. of (I) ensures a rigid fit of prosthesis in bone and improves metabolism.

Description

Knochenzement zur Verankern von Endoprothesen Bone cement for anchoring endoprostheses

Die Erfindung bezieht sich auf die Zusammensetzung von Knochenzement zur Verankerung von Endoprothesen, insbesondere von üft- und Kniegelenkprothesen, auf der Basis eines Zweikomponenten-Kunststoffklebers, wobei der Knochenzement enthält a) eine monomere Komponente in einer reaktionshemmenden Schutzhülle, b) eine pulverförmige, mit a) reaktionsfähige zweite Komponente und c) weitere übliche Zusätze, Letzteres sind beispielsweise Antibiotika und Röntgenkontrastmittel. Die monomere Komponente ist beispielsweise monomeres Methylmethacrylat, während es sich bei der zweiten pulverförmigen Komponente um eine mischung aus Polymethylmethacrylat, Methylmethacrylat-Stryrol-Copolymer und Bariumsulfat handeln kann.The invention relates to the composition of bone cement for anchoring endoprostheses, especially hip and knee joint prostheses, on the basis of a two-component plastic adhesive, the bone cement containing a) a monomeric component in a reaction-inhibiting protective cover, b) a powdery, with a) reactive second component and c) further customary additives, the latter are for example antibiotics and X-ray contrast media. The monomeric component is, for example, monomeric methyl methacrylate, while the second is powdery component around a mixture of polymethyl methacrylate, methyl methacrylate-styrene copolymer and barium sulfate can act.

Dieser Knochenzement, der nach dem Anrühren als knetbarer, nichtklebender Teig vorliegt, wird in den vorbereiteten Knochenkanal eingebracht, wobei er den Buchten und Unebenheiten im Knochenhohlraum, beispielsweise im A.arkraum, folgt und den Haum zwischen Knochenwandung und eingesetzter Prothese kompakt ausfüllt. 11 ach dem Erhärten sitzt eine korrekt eingebrachte Prothese bereits optimal fest und spielfrei im Knochen. Bei einer späteren Belastung der Prothese kann es jedoch zu einer Lockerung der prothese kommen, wobei aber die Lockerungsstelle sich nicht zwischen Zement und Prothese, sondern an der Grenzfläche zwischen Zementpfropfen und Knochengewebe ausbildet. Dies beruht einerseits auf der auf den Knochen ausgeübten Druckbelastung, welcher der Knochen durch Schrumpfung und aterialabbau auszuweichen sucht, andrerseits auf den den Knochen schädigenaen rinwirkungen, die vom Knocnenzement ausgehen, nämlich thermische xciiaden, die beim abbinden bzw. der auspolimerisation des Knochenzementes entstehen, chemischtoxische Reaktionen, allergisieiende Prozesse und eine gewisse Barrierefunktion, die den Knochenstoffwechsel behindert. Da die Tendenz des Knochens zu schrumpfen von der flächenspezifischen Belastung abhängt, ist es bekannt, die Grenzfläche zwischen Knochen und Zementpfropfen durch Aufrauhen oder Einschneiden der Knochenwandung zu vergrößern, jedoch ist auch die nach dieser Methode erreichbare Verringerung der flächenspezifischen Belastung am Knochen vielfach nicht ausreichend.This bone cement, which after mixing, is kneadable, non-adhesive Dough is present, is introduced into the prepared bone canal, whereby he the Inlets and bumps in the bone cavity, for example in the artery artery, follow and compactly fills the area between the bone wall and the inserted prosthesis. 11 After it has hardened, a correctly inserted prosthesis is already firmly in place and play-free in the bone. However, if the prosthesis is loaded at a later date, it can Loosening of the prosthesis can occur, but the loosening point is not between cement and prosthesis, but at the interface between cement plugs and forms bone tissue. This is due, on the one hand, to that exerted on the bone Pressure load, which the bones evade through shrinkage and aterial breakdown seeks, on the other hand, on the damaging effects of the bone cement go out, namely thermal xciiaden, which during the setting or the polymerisation out of the bone cement, chemical toxic reactions, allergic processes arise and a certain barrier function that hinders bone metabolism. Since the The tendency of the bone to shrink depends on the area-specific load, it is known to roughen the interface between bone and cement plug or to enlarge the incision of the bone wall, but also after this Method achievable reduction of the area-specific load on the bone many times over unsatisfactory.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Knochenzement zu schaffen, durch den über einen sehr langen Zeitraum hinweg auch bei hohen Prothesenbelastungen ein einwandfreier strammer zeitz der rrothese im knochen gewahrleistet bleibt.The invention is based on the object of creating a bone cement, due to the over a very long period of time even with high prosthesis loads a flawlessly tight time of the prosthesis in the bone is guaranteed.

vie Lösung dieser iiutgabe ist erfindungsgemäß erreicht durch einen dem gattungsgemäßen tnocnenzement hinzuzugebenden körnigen, korpuskularen ouer späneartigen Zusculagstoff aus im menschlichen Körper sich mit der Zeit auflösenden organischen bubstanzen.vie solution of this iiutgabe is achieved according to the invention by a granular, corpuscular or chip-like to be added to the generic tin cement Additive made from organic substances that dissolve over time in the human body substances.

Diese Zuschlagstoffe werden der Erfindung zufolge in einer enge zwischen 30 und 70 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 50 bis 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches, beim Anrühren des Knochenzementes zugegeben, wobei die Körner oder die Späne des Zuschlagstoffes einen Durchmesser bzw. eine Länge zwischen 0,5 bis 3 mm aufweisen können. Für besondere Aufgaben, insbesondere für die Uberbrückung größerer Knochendefekte, können auch zentimetergroße, autologe Spongiosapartikel oder Spongiosapräparate anderer krovenienz beigemischt werden. Durch Änderung der Mischungsverhältnisse kann der Knochenzement in der Konsistenz, kestigkeit, Verträglichkeit und Integrationafähigkeit speziellen Anforderungen angepaßt werden.According to the invention, these aggregates are in a close range between 30 and 70 percent by weight, preferably from 50 to 60 percent by weight, based on the total weight of the mixture, added when mixing the bone cement, wherein the grains or chips of the aggregate have a diameter or a length can have between 0.5 to 3 mm. For special tasks, especially for the bridging of larger bone defects, centimeter-sized, autologous Cancellous bone particles or cancellous bone preparations of other origins are mixed in. By changing the mixing ratio, the consistency of the bone cement, Strength, compatibility and integrability adapted to special requirements will.

Der Knochenzement behält trotz des zugefügten gröberen Zuschlagstoffes seine hnet- und Modulierfähigkeit, so daß er in üblicher eise beim Einsetzen der Endoprothese gehandhabt wird. Nach aushärten sitzt die prothese in gleicher Festigkeit im knochen wie bei der üblichen Verwendung eines hnochenzementes ohne den Zuschlagstoff.The bone cement retains despite the coarser aggregate added its hnet- and modulating ability, so that it can be used in the usual way when inserting the Endoprosthesis is handled. After hardening, the prosthesis has the same strength in the bone as with the usual use of bone cement without the aggregate.

Unter der einwirkung der Körpersäfte des lebenaen knochens werden jedoch mit der Zeit die horner, späne oder anderen Bestandteile des Zuschlagstoffes angelöst und aufgelöst, so daß die Knochenztmentschicht zum Knochen hin offenzellig und porenhaltig wird. Der im Bereich der oeffnungen dieser Poren zunächst völlig unbelastete lebende Knochen wächst jedoch verhältnismäßig rasch in diese toren hinein und füllt diese mit der Zeit vollkommen aus. Damit ergibt sich ein Prothesenbett mit einer sehr bizarren, räumlichen Durchdringung der Knochenzementschicht durch den lebenden Knochen, wobei sich eine sehr große Gesamtgrenzfläche zwischen Zementmaterial und lebendem Knochenmaterial ausbildet, an der folglich die flächenspezifische hnochenbelastung entsprechend stark reduziert ist. Hierdurch werden örtliche bberbeanspruchungen des Knochenmaterials vermieden und wird eine äußerst stabile und haltbare Verankerung der mndoprothese erreicht.Be under the influence of the humors of the living bone However, over time, the horns, chips or other components of the aggregate loosened and dissolved, so that the bone tissue is open-celled towards the bone and becomes porous. The first completely in the area of the openings of these pores However, unstressed living bones grow relatively quickly into these gates and fills this out completely over time. This results in a prosthetic bed with a very bizarre, spatial penetration of the bone cement layer the living bone, with a very large total interface between cement material and living bone material, on which consequently the area-specific bone load is correspondingly greatly reduced. This results in local overstressing of the bone material is avoided and becomes an extremely stable and durable anchorage the mndoprosthesis achieved.

ber Knochenzement wird auf diese Weise außerdem für den Knochen und die Körpersäfte erschlossen, so daß er keine Barriere-Funktion mehr ausüben kann. Die Durchlässigkeit des Knochenzementes gewährleistet einen genügenden Stoffwechsel, so daß sich an der kritischen Knochen, Knochenzement-Grenzschicht keine entzündlichen Anschoppungen mehr bilden können.About bone cement is also used in this way for the bones and the body fluids opened up so that it can no longer exercise a barrier function. The permeability of the bone cement ensures a sufficient metabolism, so that there is no inflammatory at the critical bone, bone cement boundary layer Can form more curbs.

Der Erfindung zufolge kann der Zuschlagstoff aus enteiweißtem Knochen oder inorpelgranulat oder aus präparierten Sehnen- oder Darmschnitzeln bestehen. Alternativ können die Zuschlagstoffe auch geschnitzelte Operationsfäden aus Saatgut oder aus synthetischem Xiaterial sein. Weiterhin kann als Zuschlagstoff auch ein Granulat verwendet werden, das aus einem für die Herstellung von Operationsfäden verwendeten synthetischen material hergestellt ist. Der Erfindung zufolge kann ferner vorgesehen werden, daß der Zuschlagstoff aus kristallinen isojonischen Salzen oder autologen Gewebeteilen wie natives Knochengewebe oder Vollblut besteht. Die genannten Zuschlagstoffe können für sich oder auch in Mischung verwendet werden. Es ist zweckmäßig, den Zuschlagstoff bereits herstellerseitig der pulverförmigen Komponente des Knochenzementes vorab beizumischen, um eine Verzögerung oder Fehldosierung beim Anrühren des bnochenzementes auszuschließen.According to the invention, the aggregate can be made from deproteinized bone or inorpelgranulate or made of prepared tendon or intestinal shreds. Alternatively, the aggregates can also be shredded surgical threads made from seeds or made of synthetic material. Furthermore, an aggregate can also be used Granules are used that are made from one for the production of surgical sutures synthetic material used. According to the invention can also be provided that the aggregate of crystalline isojonic salts or autologous tissue such as native bone tissue or whole blood. The mentioned Aggregates can be used on their own or in a mixture. It is appropriate the aggregate from the manufacturer of the powdery component of the bone cement Mix in beforehand to avoid delay or incorrect dosing when mixing the bone cement to exclude.

Claims

Payment claims 1. Bone cement for anchoring endoprostheses, in particular of hip and knee joint prostheses, based on a two-component plastic adhesive, containing a) a monomeric component in a reaction-inhibiting protective cover, b) a powdery with a) reactive second component and c) other common ones Additions, characterized by a d) granular, corpuscular or chip-like Aggregate from organic substances dissolve in the human body over time Substances.

2. bone cement according to claim 1, characterized in that the Aggregate in an amount between 30 to 70 percent by weight, preferably from 50 to 60 percent by weight based on the total weight of the mixture is present.

3. Bone cement according to claims 1 and 2, characterized in that that the grains or chips of the aggregate have a diameter or a length between 0.5 and 3 mm.

4. bone cement according to claims 1 to 3, characterized in that that the aggregate also contains centimeter-sized autologous opongiosa particles or includes other spongiosapparate.

5. bone cement according to claims 1 to 3, characterized in that that the aggregate is made of de-proteinaceous bone or inorpelous granules or prepared Tendon or intestinal shredded pieces.

6. Bone cement according to claims 1 to 3, characterized in that that the aggregate is made from shredded surgical threads made of catgut or synthetic Material.

7. bone cement according to claims 1 to 3, characterized in that that the aggregate consists of a granulate, which consists of one for the production synthetic material used by surgical sutures.

8. bone cement according to claims 1 to 3, characterized in that that the aggregate consists of crystalline isojonic rolls or autologous tissue parts how there is native bone tissue or whole blood.

9. bone cement according to claims 5 to 8, characterized by the use of a mixture of different organic additives.