DE4328779C2 - Magnetanordnung für die Befestigung von Prothesen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetanordnung für die Befestigung von Prothesen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine auf die physiologischen, biologischen und anatomischen sowie muskulären Besonderheiten am und im menschlichen Körper abgestimmte Magnetanordnung für die Befestigung von Epithesen und Opturatoren sowie anderen Prothesen in und am menschlichen Körper, wie beispielsweise künstliche Ohren, Nasen, Augen, Wangen, Kinn, Mund- und Ge­ sichtspartien, Brüste, Extremitäten und dgl.

Es sind in der Medizingeschichte verschiedene Befestigungsein­ richtungen zwischen Körperersatzteilen und intakten Körperre­ gionen bekannt geworden. Dazu zählen, neben körpereigenen Ge­ webestrukturen, externe Drahtligaturen, Bänder, Schlaufen, Implantate und dgl. Auch wurden immer wieder Versuche einer Magnethalterung unternommen. Alle diese Epithesen-Körper-Ver­ bindungen konnten jedoch nicht mehr als eine starre und damit unphysiologische Verbindung herstellen. Auch die seit einigen Jahren angewandten Kombinationen von enossal-verankerten Ti­ tanimplantaten und darauf aufgebauten starren Gerüststruktu­ ren, auf denen dann die Epithesen über mechanische Halteele­ mente aufgesetzt werden, ergeben nicht die physiologisch er­ wünschte Mobilität. Damit wird auch die für das physische Wohlbefinden des Menschen erforderliche Gebrauchssicherheit nicht erreicht. So wird beispielsweise bei der erheblichen Atemluftkompression, z. B. ausgelöst durch Niesen, eine Nasen- oder eine Augen-Epithese von der bisher üblichen mechanischen Befestigung abgepreßt, wodurch sich peinliche Komplikationen für die betreffende Person ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magnethalterung für Körperersatzteile so auszubilden, daß eine auf die jewei­ lige Körperregion abgestimmte Mobilität des Körperersatzteils vorhanden ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im An­ spruch 1 gelöst. Wenn beispielsweise bei der Befestigung eines künstlichen Ohres die im Seitenschädelbereich befindliche Mus­ kulatur durch deutliche Gesichts- und/oder Kopfbewegungen, wie z. B. Gähnen, sich zusammenzieht und dabei aufwallt, verhin­ dert die erfindungsgemäße Ausgestaltung ein Abfallen der Ohr- Epithese. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung können die durch Krankheiten, Verletzungen oder Mißbildungen erforderlich gewordenen künstlichen Körperersatzteile in einer bisher nicht möglichen Natürlichkeit mit den intakten Körperregionen ver­ bunden werden, wodurch dem Träger solcher Körperersatzteile auch eine hohe Gebrauchssicherheit vermittelt wird.

Bisher mußten Gesichts-Epithesen zusätzlich über ein Brillen­ gestell gegen Abfallen gesichert werden, wobei dies auch nur in begrenztem Umfang möglich ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Magnetbefestigung kann die unterstützende Befestigung durch ein Brillengestell entfallen. Ein Brillen­ träger kann damit die Brille ungehindert benutzen und abneh­ men, ohne die Epithesen-Befestigung zu beeinträchtigen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angege­ ben.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfol­ gend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Magnetanord­ nung mit aneinanderliegenden Magneten,

Fig. 2 eine schematische Darstellung dieser Ma­ gnetanordnung mit auseinandergezogenen Magneten,

Fig. 3 in perspektivischer Ansicht eine schemati­ sche Darstellung eines anderen Ausfüh­ rungsbeispiels, und

Fig. 4 verschiedene Ausführungsformen einer Di­ stanzhülse.

In Fig. 1 ist mit 1 ein kreiszylindrischer Prothesenmagnet 1 bezeichnet, der von einer Titanhülse 2 umgeben ist. Der Pro­ thesenmagnet 1 und die Titanhülse 2 sind in einen Hohlzylinder 3 aus Eisen eingesetzt, der einen Bodenteil 4 aufweist, an dem der Prothesenmagnet 1 anliegt. Bei dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ist die axiale Länge des Eisenzylinders 3 mehr als doppelt so groß wie die axiale Länge des Prothesenmagneten 1, so daß ein Randabschnitt 5 des Eisenzylinders 3 über den Prothesenmagneten 1 hinausragt. Diese Anordnung aus Prothesen­ magnet 1, Titanhülse 2 und Eisenzylinder 3 ist von einer gas­ dichten Hülle 6 aus Titan allseitig umgeben, und sie wird in dieser Form in einer nicht dargestellten Prothese eingesetzt.

Mit 7 ist ein Haltemagnet bezeichnet, der bei dem dargestell­ ten Ausführungsbeispiel aus zwei übereinanderliegenden kreis­ zylindrischen Magnetenstücken zusammengesetzt ist, so daß der Haltemagnet 7 eine axiale Länge hat, die etwa doppelt so groß ist wie die axiale Länge des Prothesenmagneten 1. Der untere Abschnitt des Haltemagneten 7 ist ebenfalls von einer Titan­ hülse 8 umgeben und mit dieser in einen Hohlzylinder 9 aus Eisen eingesetzt, der einen Bodenteil 10 aufweist, an dem der Haltemagnet 7 mit der Titanhülse 8 anliegt. Die Höhe des Ei­ senzylinders 9 ist so ausgelegt, daß ein dem freien Randab­ schnitt 5 entsprechender Längsabschnitt des Haltemagneten 7 aus dem Eisenzylinder 9 vorsteht. Diese Anordnung aus Haltema­ gnet 7, Titanhülse 8 und Eisenzylinder 9 ist wiederum allsei­ tig von einer gasdichten Hülle 6 aus Titan umgeben.

Die gasdichte Hülle 6 besteht jeweils aus einem topfförmigen Teil und einem Deckel 11 bzw. 12, der durch Verschweißen mit­ tels Laser gasdicht mit dem topfförmigen Teil verbunden ist. Der Deckel 11 deckt die Stirnseite des Hohlzylinders 3, dessen Innenumfang längs des vorstehenden Randabschnitts 5 und die Stirnseite des Prothesenmagneten 1 mit Titanhülse 2 ab, wäh­ rend der Deckel 12 der Hülle des Haltemagneten 7 den vorste­ henden Abschnitt des Haltemagneten 7 und die Stirnflächen der Titanhülse 8 und des Hohlzylinders 9 abdeckt und formschlüssig in die Vertiefung des Deckels 11 so eingreift, daß die Deckel­ flächen aneinanderliegen.

Die ineinandergreifenden Deckel 11 und 12 bilden eine Führung für eine teleskopartige Verschiebung der beiden Magneten 1 und 7 relativ zueinander längs der Achse der Magnetanordnung bzw. in Halterichtung der Prothese, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist, die vereinfacht die ineinandergreifende Führung der bei­ den Magneten 1 und 7 wiedergibt, wobei der Prothesenmagnet 1 vom Haltemagnet 7 abgehoben ist.

Mit 13 ist in Fig. 1 ein Implantat bezeichnet, das in einer voraufgegangenen Operation in das nicht dargestellte Knochen­ gewebe implantiert wurde. Nach einer wenige Monate währenden Einheilungsphase (Ossefikation), ist dieser Prozeß durch die Osseointegration des Implantates abgeschlossen, so daß die epithetische bzw. prothetische Versorgung beginnen kann.

Mit 14 ist ein mit einem Gewindeschaft versehenes Teil be­ zeichnet, das in das Implantatteil 13 eingeschraubt wird. Die­ ses mit Gewinde versehene Teil 14 kann mit einer an sich be­ kannten Distanzhülse 15 gegen das umliegende Haut- und Muskel­ gewebe geschützt werden. Bei 18 ist in Fig. 1 die Hautoberflä­ che angedeutet. Mit dem Teil 14 ist der Haltemagnet 7 bzw. die diesen umgebende Hülle 6 fest verbunden.

Die becherförmigen Eisenzylinder 3 und 9 dienen dazu, das Ma­ gnetfeld an dem Prothesenmagneten 1 und am Haltemagneten 7 nach außen abzuschirmen. Die Titanhülsen 2 und 8 dienen als Distanzhalter zwischen Magnet und Eisenzylinder. Anstelle von Titan kann auch ein physiologisch und magnetisch inertes Ver­ gußmaterial, wie z. B. Cyanakulat, verwendet werden. Ebenso ist es möglich, diese Distanzhülsen 2 und 8 aus Teflon oder einem teflonähnlichem Material herzustellen.

Bei der in den Fig. 1 und 2 wiedergegebenen Anordnung der Pole der Magneten 1 und 7 ergibt sich an dem Bodenteil 4 des Eisen­ zylinders 3 ein Südpol S und an dem vorstehenden Randabschnitt 5 ein Nordpol N. In entsprechender Weise ergibt sich durch die Polanordnung am Haltemagnet 7 ein Nordpol N an dem Bodenteil 10 des Eisenzylinders 9 und ein Südpol S an dem dem Randab­ schnitt 5 gegenüberliegenden Rand.

Wenn beispielsweise durch eine Muskelanschwellung in der Umge­ bung des Implantats 13, 14 die Prothese etwas abgehoben wird, wird - wie Fig. 2 zeigt - der Prothesenmagnet 1 mit dem Ei­ senzylinder von dem Haltemagnet 7 abgehoben, wobei der vorste­ hende Abschnitt des Haltemagneten 7 durch den vorstehenden Randabschnitt 5 des Eisenzylinders teleskopartig geführt wird. Hierbei kommt der Nordpol N des Haltemagneten 7 in die Nähe des Nordpols N des Randabschnitts 5 des Eisenzylinders zu lie­ gen, so daß sich durch die Abstoßung der beiden Nordpole eine Dämpfung der Verschiebebewegung ergibt. Dadurch, daß der Nord­ pol des Haltemagneten 7 hinter dem Nordpol des Randabschnitts 5 liegt, ergibt sich bei der teleskopartigen Verschiebebewe­ gung eine vergleichmäßigte Kraftentfaltung der Haltewirkung, so daß sich die Prothese bei einem leichten Abheben durch Mus­ kelanschwellung dennoch nicht vom Implantat löst.

Wenn bei Muskelanschwellung, beispielsweise beim Lachen oder Gähnen, an einem künstlichen Ohr mit einem Verschiebeweg bis 2,8 mm gerechnet werden muß, so genügt es, die Teleskopführung durch den Randabschnitt 5 und den vorstehenden Abschnitt des Haltemagneten 7 auf 3 mm auszulegen, so daß in der maximalen Verschiebestellung noch 0,2 mm für die Führung verbleibt. Dies reicht für eine zuverlässige Halterung bei der in den Fig. 1 und 2 wiedergegebenen Teleskopanordnung aus.

Es sind verschiedene Abwandlungen der erfindungsgemäßen Magnethalterung mit teleskopartiger Verschiebung der Magenten relativ zueinander möglich. Fig. 3 zeigt schematisch eine an­ dere Ausführungsform einer Magnethalterung nach der Erfindung, wobei mit 16 schematisch eine nicht magnetische Führung für zwei plattenförmige Magneten 1 und 7 wiedergegeben ist, von denen beispielsweise der Magnet 1 an einer Prothese und der Magnet 7 an einem Implantat befestigt wird. Durch teleskopar­ tige Verschiebung der beiden Magneten 1 und 7 relativ zuein­ ander werden die Nord- und Südpole der beiden Magneten vonein­ ander entfernt und die gleichnamigen Pole einander angenähert, wodurch sich ebenfalls eine Dämpfung der Verschiebebewegung ergibt.

Anstelle der kreiszylindrischen Querschnittsform der Magnet­ anordnung nach den Fig. 1 und 2 kann auch eine quadratische oder polygonale Querschnittsform vorgesehen werden. Ebenso ist es möglich, einen stabförmigen Magneten, beispielsweise den stabförmigen Haltemagneten 7, in einen ringförmigen Prothesen­ magneten 1 eintauchen zu lassen. Auf diese Weise wird durch die magnetischen Teile eine Führung ausgebildet, während bei der Ausführungsform nach Fig. 3 eine nichtmagnetische geson­ derte Führung 16 vorgesehen ist.

Ferner ist es möglich, den Prothesenmagnet 1 und den Haltema­ gnet 7 bei der Anordnung nach Fig. 1 ringförmig auszubilden, wobei zur Konzentration des Magnetfeldes der den Magneten um­ gebende Eisenzylinder mit einem mittigen Abschnitt in den Hohlraum in dem ringförmigen Magneten hineinragt.

Die beschriebene Magnethalterung kann für verschiedene Prothe­ sen verwendet werden und eignet sich insbesondere für Epithe­ sen, beispielsweise künstliche Ohren oder künstliche Nasen, bei denen sich durch Muskelbewegungen, Niesen und dgl. Zwangs läufig eine gewisse Abhebebewegung der Epithese ergibt. Die beschriebene Magnethalterung gewährleistet trotz einer gewis­ sen Abhebebewegung der Epithese eine zuverlässige Halterung.

Vorzugsweise wird eine kreiszylindrische Teleskopanordnung der Magnethalterung vorgesehen, so daß diese Magnethalterung neben einer Hubbewegung auch eine Verdrehung zuläßt. In diesem Fall wird zur Halterung der Epithese wenigstens eine weitere Mag­ nethalterung vorgesehen, bei der der Haltemagnet eine kugel­ flächenförmige Stirnseite aufweist, die an einer entsprechend konkav ausgebildeten Stirnseite des in der Prothese bzw. Epi­ these eingesetzten Magneten anliegt und eine seitliche Auslen­ kung zuläßt. Eine derartige Magnetanordnung ist in der euro­ päischen Patentanmeldung EP 05 78 969 A2 beschrieben.

Während bei der Ausführungsform nach Fig. 1 eine gesonderte Distanzhülse 15 zwischen dem mit Gewinde versehenen Teil 14 und dem Implantat 13 vorgesehen ist, wird erfindungsgemäß eine mit der Hülle 6 des Haltemagneten 7 integral ausgebildete Di­ stanzhülse 17 vorgesehen, von der verschiedene Ausführungsfor­ men in Fig. 4 wiedergegeben sind. Diese mit dem Magnetteil in­ tegrierte Distanzhülse 17 besteht aus Titan und ist aus einem Stück mit der gasdichten Hülle 6 gefertigt, wobei der Gewinde­ schaft 14 in diese Distanzhülse 17 eingeschweißt wird.

Die Distanzhülse 17 stellt die äußere Abschirmung zur Epithel­ durchtrittsstelle dar. Die Länge der Distanzhülse wird von der Stärke des Muskel- bzw. Epithel-(Haut-)gewebes bestimmt, die zwischen dem mit 16 in Fig. 1 bezeichneten Implantatkopf und der Hautoberfläche 18 gemessen wird. Diese Distanzhülse 17 aus biokompatiblem Titan erleichtert dem behandelnden Arzt das Einschrauben des Gewindeschaftes 14 mit einer Kraft von 30 Ncm in der blutenden Epitheldurchtrittsstelle, so daß ein fester Sitz dieses Einsatzes erhalten wird. Das Operationsfeld ist am Implantatkopf 16 schon durch das 3 bis 8 mm dicke Epithelgewe­ be kaum einsehbar, und es wird zudem durch die Blutung abge­ deckt. Bei der bekannten Distanzhülse 15 nach Fig. 1 muß der Operateur zunächst das Gewinde in den Implantatkopf 16 einfüh­ ren, dann die Distanzhülse 15 bündig auf den Implantatkopf aufsetzen und schließlich das Gewinde festziehen. Durch die Ausgestaltung der Distanzhülse 17 nach Fig. 4 als integrales Teil mit der Titanhülle 6 und dem Gewindeschaft 14 ergibt sich für den behandelnden Arzt eine wesentliche Vereinfachung beim Einsetzen unter gleichzeitiger Erhöhung der Gebrauchssicher­ heit der Magnethalterung.

Die Formgebung des unteren Endes der Distanzhülse 17 wird durch den jeweiligen Implantatkopf 16 vorgegeben, der von ver­ schiedenen Herstellern in unterschiedlicher Ausführungsform angefertigt wird, wie aus einem Vergleich der Fig. 4.1 und 4.4 ersichtlich ist. Der Gewindeschaft 14 muß ebenfalls dem jewei­ ligen Implantatkopf-System angepaßt sein. Die Länge der Distanzhülse 17 hängt von der Dicke des Epithels ab. Fig. 4.1 zeigt eine Ausführungsform mit langer Distanzhülse von bei­ spielsweise 8 mm, während Fig. 4.2 für das gleiche Implantat eine kurze Ausführungsform für eine dünne Hautpartie zeigt, die beispielsweise 1 mm lang sein kann. Die Ausführungsform nach Fig. 4.3 ist für einen zylindrisch ausgebildeten Implan­ tatkopf vorgesehen, auf den die Distanzhülse 17 aufgesteckt und mittels Zement oder Kleber befestigt wird. Zur Abdeckung der Befestigungsstelle ist eine Scheibe 19′ vorgesehen, die mittels Laserstrahlen in die Distanzhülse 17 gasdicht einge­ schweißt ist. Die Ausführungsform nach Fig. 4.4 ist für einen konisch ausgebildeten Implantatkopf vorgesehen.

An dem Gewindeschaft 14, der ebenfalls aus Titan besteht, wird zweckmäßigerweise eine Scheibe bzw. ein Flansch 19 angeformt, der in einen entsprechenden Absatz der Innenbohrung der Distanzhülse 17 eingesetzt und nach Abstimmung auf das Implan­ tatteil 13 mittels Laserstrahlen festgeschweißt wird, so daß der Innenraum der Distanzhülse 17 gasdicht abgeschlossen ist.

Fig. 5 zeigt eine auseinandergezogene Ansicht einer Ausfüh­ rungsform der Erfindung, wobei im Gegensatz zu Fig. 1 der Pro­ thesenmagnet 1 länger ausgebildet ist als der Haltemagnet 7 und in eine am Aufbau des Haltemagneten 7 ausgebildete zylin­ drische Ausnehmung eingreift. Diese auf der Implantatseite verlängerte Ausgestaltung ist für eine relativ dicke Schleim­ haut 18 vorgesehen, die das Implantatteil 13 überdeckt.

Der Deckel 12 am Haltemagneten 7 übergreift den oberen Rand des Hüllenteils 6, das entsprechend Fig. 4 integral mit der Distanzhülse 17 ausgebildet ist, so daß die durch einen Laser­ strahl ausgebildete Schweißnaht für eine gasdichte Verbindung zwischen Deckel 12 und, Hüllenteil 6 in einem Abstand vom obe­ ren Rand auf dem Außenumfang des zylindrischen Aufbaus liegt.

In gleicher Weise ist der Deckel 11 am Prothesenmagnet 1 über den Rand der Hülle 6 gezogen, die bei diesem Ausführungsbei­ spiel eine Profilierung für den Einsatz in einer nicht darge­ stellten Prothese aufweist.

Die Distanzhülse 17 in Fig. 5 entspricht etwa der in Fig. 4.2, wobei der Hüllenteil 6 wegen der dickeren Schleimhaut 18 ver­ längert und der Kopf des mit Gewinde versehenen Teiles 14 ko­ nisch ausgebildet ist.

Die beiden Magneten 1 und 7 in Fig. 1 und 5 können auch gleich lang ausgebildet sein, so daß sich eine Verkürzung der Ein­ tauchtiefe des Teleskopaufbaus ergibt.

Claims (6)

1. Magnetanordnung für die Befestigung von Prothesen, umfas­ send einen in einer Prothese einsetzbaren Magneten (1) und einen zu implantierenden oder an einem Implantat zu befestigenden Magneten (7), dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magneten (1, 7) durch eine Führung (5; 13) derart aneinander geführt sind, daß sie in Halterichtung der Prothese teleskopartig relativ zueinander verschieb­ bar sind.

2. Magnetanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung durch einen vorstehenden Randabschnitt (5) eines den einen Magneten (1) umgebenden Hohlzylinders (3) aus Eisen und den vorstehenden zylindrischen Ab­ schnitt des anderen Magneten (7) gebildet wird, der form­ schlüssig in den hohlzylindrischen Randabschnitt (5) ein­ greift.

3. Magnetanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in den hohlzylindrischen Randabschnitt (5) ein­ greifende Magnet (7) von einem Hohlzylinder (9) aus Eisen umgeben ist, dessen axiale Länge kürzer ausgelegt ist als die axiale Länge des Magneten (7).

4. Magnetanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Haltestellung stirnseitig aneinanderlie­ genden Magneten so angeordnet und geführt sind, daß sich bei einer Abhebebewegung der beiden Magneten (1, 7) von­ einander die gleichnamigen Pole der beiden Magneten einander nähern, während sich die ungleichnamigen Pole voneinander entfernen.

5. Magnetanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der an einem Implantat (13) zu befestigende Magnet (7) mit einer Distanzhülse (17) verbunden ist, die ein integrales Teil mit der Hülle (6) des Magneten (7) bil­ det.

6. Magnetanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gewindeschaft (14) mit einem Flansch (19) in eine entsprechende Ausnehmung in der Distanzhülse (17) ein­ gesetzt und durch Verschweißen mittels Laser gasdicht mit der Distanzhülse (17) verbunden ist.