DE69729789T2 - Transplantatsverankerung - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Sichern eines Transplantats an einem Knochen.
  • Die Wiederherstellung des vorderen Kreuzbands (ACL) bezieht im Allgemeinen die Platzierung eines Sehnentransplantats durch einen Tibiatunnel und das Sichern des Transplantats an einem Ende an dem Femur und an dem anderen Ende an der Tibia ein. Die Sicherung des Transplantats an der Tibia unter Verwendung von Klammern, einer bikortikalen Schraube und einer Befestigungsunterlegscheibe mit Spitzen zum Eindringen in den Knochen, oder einer Naht, die an eine in den Knochen eingebettete Fixierstütze angebracht ist, ist bekannt.
  • Die unter der Nummer WO 95/15726 veröffentlichte internationale Patentanmeldung offenbart ein System eines Niets, einer Unterlegscheibe und eines dehnbaren Elements, das zum Verbinden von Gewebe mit dem Knochen verwendet werden kann. Die Unterlegscheibe weist eine Reihe von mit Abstand angeordneten Vorsprüngen auf, die sich distal erstrecken. Bei der Verwendung werden die Vorsprünge durch das Gewebe und in den Knochen eingeführt, um der Unterlegscheibe eine greifende Oberfläche bereitzustellen.
  • Die Sicherung eines Transplantats an einem Knochen erfordert die feste Fixierung des Transplantats, ohne das Transplantat selbst zu beschädigen, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Transplantatverankerung, die diesen Bedarf erfüllen kann, bereitzustellen.
  • Demgemäß ist eine Transplantatverankerung zum Sichern eines Transplantats an den Knochen bereitgestellt, die einen Verankerungsteil zur Platzierung in Knochengewebe umfasst. Der Verankerungsteil legt eine Öffnung fest. Ein Innenteil kann in die Verankerungsteilöffnung sicherbar eingeführt werden. Ein Befestigungselement ist so konfiguriert, dass die Einführung des Innenteils in die Verankerungsteilöffnung und sein dortiges Sichern dazu führen, dass eine Haltekraft auf das Transplantat angewendet wird. Das Befestigungselement legt mindestens einen schützenden Kanal fest, um das Transplantat im Wesentlichen zu enthalten.
  • Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung kann der Verankerungsteil von begrenzter Länge sein, um sein distales Ende innerhalb des Knochens zu halten, und die Öffnung ist eine gewindete axiale Bohrung. Der Innenteil kann Außengewinde zum Zusammenpassen mit den axialen Bohrungsgewinden und proximal von den Außengewinden einen glatten Schaft umfassen. Der Verankerungsteil kann Außengewinde umfassen; die Gewinde sind vorzugsweise selbstschneidend. Die axiale Bohrung des Verankerungsteils kann eine distale Antriebsöffnung zum Aufnehmen eines Antriebswerkzeugs umfassen, und der Innenteil kann eine proximale Antriebsöffnung zum Aufnehmen eines Antriebswerkzeugs umfassen. Die distale und proximale Antriebsöffnung sind vorzugsweise hexagonal geformt. Das Befestigungselement kann eine Führung, die den Kanal festlegt, einen Befestigungselementkörper mit Vorsprüngen, die sich zum Eindringen in Knochengewebe vom Befestigungselementkörper erstrecken, und einen Verstärkungsteil, der innerhalb des Befestigungselementkörpers enthalten ist, umfassen. Der Befestigungselementkörper kann eine geringere Stärke als der Verstärkungsteil aufweisen. Das Befestigungselement umfasst eine Durchgangsbohrung und eine die Durchgangsbohrung umgebende Tülle, die das Transplantat von der Durchgangsbohrung trennt. Der Befestigungselementkörper weist eine im Allgemeinen kreisförmige Form auf, die zwei flache Seiten umfassen kann.
  • Ein Verfahren zum Sichern eines Transplantats an einem Knochen kann die Schritte des Platzierens eines Verankerungsteils in den Knochen, des Positionierens eines Befestigungselements, so dass ein Abschnitt des Transplantats zwischen dem Befestigungselement und dem Knochen liegt, des Einführens eines Innenteils in den Verankerungsteil und sein dortiges Sichern umfassen, wobei die Einführung das Befestigungselement in den Knochen zwingt, um das Transplantat durch Drücken des Transplantats zwischen dem Befestigungselement und dem Knochen zu sichern.
  • Das Verfahren kann das Bohren einer Senkung in den Tunnel, senkrecht zu einer zentralen Achse des Tunnels, und das Bohren eines Lochs, senkrecht zur zentralen Achse des Tunnels und innerhalb der Senkung zentriert, umfassen. Die Platzierung des Verankerungsteils in den Knochen geschieht durch Schrauben des Verankerungsteils in das Loch. Der Verankerungsteil ist selbstschneidend in dem Loch. Der Verankerungsteil ist von begrenzter Länge, so dass die Platzierung des Verankerungsteils in den Knochen dazu führt, dass ein distales Ende des Verankerungsteils innerhalb des Knochens gehalten wird. Der Abschnitt des Transplantats, der zwischen dem Befestigungselement und dem Knochen liegt, ist innerhalb eines durch das Befestigungselement festgelegten schützenden Kanals enthalten.
  • Hier wird auch ein Transplantatbefestigungselement zur Verwendung mit der Verankerung der vorliegenden Erfindung offenbart, wobei das Befestigungselement einen schützenden Transplantatkanal zum Enthalten eines Transplantats und mindestens einen Vorsprung, der sich von dem Befestigungselement zum Eindringen in das Knochengewebe erstreckt, festlegt.
  • Vorteile der Erfindung umfassen das von der Transplantatverankerung wegen ihrer Platzierung in einer Senkung gebildete niedrige Profil. Die Platzierung der Transplantatverankerung innerhalb einer Senkung erzeugt einen krummen Weg für das nachfolgende Transplantat, was wegen des vergrößerten Oberflächenbereichs zwischen dem Transplantat und dem Knochen eine festere anfängliche Fixierung des Transplantats an dem Knochen verursacht. Die Platzierung der Transplantatverankerung innerhalb des Knochentunnels beseitigt jedes Vorstehen der Transplantatverankerung von der Oberfläche des Knochens. Die Befestigungselementtülle schirmt das Transplantat vor möglicher Beschädigung durch den Vorgang der Einführung der Schraube in den Verankerungsteil ab. Der glatte Schaft des Innenteils schneidet das Transplantat nicht. Das Enthaltensein des Transplantats im Wesentlichen innerhalb der Befestigungselementkanäle bewirkt, dass das Transplantat flach gegen den Knochen liegt, wobei sich der Berührungsbereich zwischen dem Transplantat und dem Knochen vergrößert, wodurch das Transplantat besser an den Knochen anheilen kann. Der Verankerungsteil weist einen größeren Außendurchmesser als herkömmliche Knochenverankerungen auf, was die Ausreißfestigkeit der Transplantatverankerung erhöht.
  • Andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen ersichtlich, in denen
  • 1 eine Transplantatverankerung gemäß der Erfindung zeigt, die ein Transplantat an dem Knochen sichert;
  • 2 eine teilweise Seitenschnittansicht eines Verankerungsteils der Transplantatverankerung ist;
  • 2A eine Endansicht des Verankerungsteils aus 2, entlang den Linien 2A-2A ist;
  • 3 eine teilweise Seitenschnittansicht einer Schraube der Transplantatverankerung ist;
  • 3A eine Endansicht der Schraube aus 3, entlang den Linien 3A-3A ist;
  • 4 eine Seitenansicht eines Befestigungselements der Transplantatverankerung ist;
  • 4A eine Endansicht des Befestigungselements aus 4, entlang den Linien 4A-4A ist, die das Transplantat gegen das Befestigungselement zeigt;
  • 5–5D darstellen, wie die Transplantatverankerung in den Knochen eingeführt wird;
  • 6 eine Endansicht einer alternativen Ausführungsform eines Befestigungselements ist;
  • 7 eine Transplantatverankerung zeigt, die das Befestigungselement aus 6 umfasst und ein Transplantat an dem Knochen sichert;
  • 8 eine Endansicht einer zusätzlichen alternativen Ausführungsform eines Befestigungselements ist; und
  • 9 und 9A eine alternative Platzierung der Transplantatverankerung aus 1 zeigen.
  • Bezugnehmend auf 1, 2 und 2A weist eine Transplantatverankerung 10 zum Sichern eines Transplantats 2 an einem Knochen 4 einen Verankerungsteil 12, ein Befestigungselement 14 und eine Schraube 16 auf. Der Verankerungsteil 12 ist zum Beispiel aus einer Titanlegierung gefertigt und weist Außengewinde 20 mit Rillen 21, um den Durchgang von Ablagerungen während des Selbstschneidens des Verankerungsteils zu ermöglichen, und eine Bohrung 22 mit einem Gewindeabschnitt 24 und einer distalen hexagonalen Öffnung 26 auf.
  • Bezugnehmend auf 3 und 3A ist die Schraube 16 zum Beispiel aus einer Titanlegierung gefertigt und umfasst ein abgerundetes distales Ende 30, einen Gewindeabschnitt 32 zum gewindeten Eingriff in den Gewindeabschnitt 24 des Verankerungsteils 12, einen glatten Schaft 35, der sich proximal vom Gewindeabschnitt 32 befindet, und eine proximale hexagonale Öffnung 34.
  • Nunmehr bezugnehmend auf 4 und 4A weist das Befestigungselement 14 in der dargestellten Ausführungsform der Erfindung Spitzen 40, eine Durchgangsbohrung 42 und Führungen 44 und 46 und eine Tülle 48 auf, die zwei Transplantat aufnehmende Kanäle 50 und 52 festlegen. Ein innerer Versteifungsring 54 ist zum Beispiel aus einer Titanlegierung gefertigt, während der restliche Körper 56 des Befestigungselements 14, der den Versteifungsring unterbringt, aus einem Material, das weniger Stärke besitzt, zum Beispiel Polyacetal, das von M. Holland Co., Northbrook, III erhältlich ist, gefertigt ist.
  • Bezugnehmend auf 5–5D wird die Transplantatverankerung 10 bei Verwendung vorzugsweise innerhalb einer Senkung 62 platziert, die zum Beispiel nach einem 9-mm-Knochentunnel 60 senkrecht ausgerichtet ist. Die Senkung 62 wird zum Beispiel mit einem flachbodigen 13-mm-Bohrer 61 gebohrt. Besonders bezugnehmend auf 5A wird dann ein Loch 63 in den Knochen gebohrt, senkrecht zum Knochentunnel 60 und innerhalb der Senkung 62 zentriert. Eine Bohrführung 57 und ein Bohrer 58 mit einer Schulter 59 werden verwendet, um das Loch 63 innerhalb der Senkung 62 zu zentrieren und um das Loch 63 so tief wie gewünscht, zu bohren. In der dargestellten Ausführungsform beträgt die gewünschte Tiefe des Lochs ungefähr 43,5 mm (1,7 Inch).
  • Der Verankerungsteil 12 wird dann selbstschneidend mit einem Antriebswerkzeug 80 (5B) mit einem hexagonalen Ende 82, das mit der hexagonalen Öffnung 26 des Verankerungsteils 12 zusammenpasst, in das Loch 63 geschraubt. Der Verankerungsteil wird in den Knochen vorgeschoben, bis er bündig mit oder leicht unter der Oberfläche des Knochens liegt. Obwohl sich der Verankerungsteil bikortikal erstrecken kann, muss er sich nicht bikortikal erstrecken, um eine angemessene Fixierung bereitzustellen. Wenn das distale Ende 83 des Verankerungsteils 12 innerhalb der Spongiosa liegt, steht die Transplantatverankerung aus der entfernten Seite des Knochens nicht vor, was Reizung verursachen könnte. Während es bikortikale Schrauben in mehrfachen Größen gibt und der Chirurg die Schraube für den jeweiligen Patienten abmessen muss, hat die Transplantatverankerung 10 im Wesentlichen eine Größe, die bei allen Systemen passt, was die Zeit der Einführung beschleunigt. Wenn zusätzlich dazu das distale Ende 83 des Verankerungsteils 12 während der Einführung des Verankerungsteils 12 in den Knochen in der Spongiosa liegen soll, muss der Chirurg den Verankerungsteil nicht ausrichten, um den entfernten Kortex zu finden.
  • Besonders bezugnehmend auf 5C wird das Transplantat 2 dann durch den Knochentunnel 60 geführt, und das Befestigungselement 14 wird über das Transplantat platziert, wobei das Transplantat im Wesentlichen in Kanälen 50 und 52 positioniert ist. Das Transplantat 2 wird innerhalb des Befestigungselements 14 überkreuzt (siehe 4A), was ferner das Transplantat innerhalb der Kanäle sichert. Das Transplantat 2 kann sich teilweise unter die Spitzen 40 erstrecken. Das hexagonale Ende 82 des Antriebswerkzeugs 80 wird dann in die hexagonale Öffnung 34 in Schraube 16 positioniert, wobei Schraube 16 durch Finger 84 des Antriebswerkzeugs 80 gehalten wird. Die Schraube 16 wird dann durch die Bohrung 42 des Befestigungselements 14 platziert und wird durch Drehung des Antriebswerkzeugs 80 in die Gewindebohrung 22 des Verankerungsteils 12 vorgeschoben. Das abgerundete distale Ende 30 der Schraube 16 unterstützt die Platzierung der Schraube in die Bohrungen 22 und 42. Die Tülle 48 des Befestigungselements 14 trennt das Transplantat 2 von der Schraube 16, wodurch das Transplantat vor möglicher Beschädigung infolge eines Erfassens in den Gewinden der Schraube geschützt wird.
  • Nach dem anfänglichen Eingriff der Schraube in den Verankerungsteil 12 können die Finger 84 zurückgezogen werden (siehe 5D), um das weitere Vorschieben der Schraube zu ermöglichen. Das Festziehen der Schraube 16 in den Verankerungsteil 12 zwingt die Spitzen 40 des Befestigungselements 14 in den Knochen 4 und drückt das Transplantat 2 zwischen das Befestigungselement und die Oberfläche des Knochens, wodurch das Transplantat an dem Knochen gesichert wird. Der glatte Schaft 35 der Schraube 16 schützt das Transplantat 2 ferner vor Beschädigung während des Festziehens der Schraube.
  • Um die Platzierung eines Befestigungselements innerhalb der Senkung 62, die sich im Knochentunnel 60 befindet, zu erleichtern, kann, bezugnehmend auf 6 und 7, ein bevorzugtes, mit Spitzen versehenes Befestigungselement 114, das flache Seiten 116 und 118 einschließt, mit dem Verankerungsteil 12 und der Schraube 16 verwendet werden. Das Befestigungselement 114 umfasst Spitzen 140, Führungen 144 und 146, eine Tülle 148 und Kanäle 150 und 152. Die flachen Seiten des Befestigungselements 114 unterstützen das Ausrichten des Befestigungselements auf dem Transplantat 2 und das Führen des Transplantats in die Kanäle 50 und 52 in dem Bereich mit eingeschränktem Zugang in dem Tunnel 60. Zusätzlich dazu wird, wenn das mit Spitzen versehene Befestigungselement 114 in der Senkung 62 platziert ist, eine Kraft zusätzlich zu der, die durch das Drücken des Transplantats zwischen dem Befestigungselement 114 und der Oberfläche 120 der Senkung 62 erzeugt wird, durch das Drücken des Transplantats 2 zwischen den flachen Seiten 116 und 118 der Unterlegscheibe und den Seiten 122 und 124 der Senkung 62 auf das Transplantat 2 angewendet. Diese zusätzliche Kraft unterstützt die Sicherung des Transplantats 2 an dem Knochen.
  • Um die Platzierung eines Befestigungselements innerhalb des Knochentunnels 60 zu erleichtern und besonders nützlich, wenn das Loch 63 eine keine Senkung umfasst, wird bezugnehmend auf 8 ein Befestigungselement 214, einschließlich den flachen Seiten 215 und 216, innerhalb des Tunnels 60 positioniert, so dass die flachen Seiten 215 und 216 entlang der Richtung der Wände 218 des Knochentunnels 60 verlaufen. Das Befestigungselement 214 umfasst Spitzen 240, Führungen 244 und 246, eine Tülle 248 und Kanäle 250 und 252. Das Befestigungselement 214, das eine längere Abmessung entlang der x-Achse als der y-Achse aufweist, vergrößert, verglichen mit einem Befestigungselement, das ein kreisförmiges Profil aufweist, den Berührungsbereich zwischen dem Transplantat 2 und dem Knochen. Die flachen Seiten 215 und 216 richten das Befestigungselement 214 auch nach der langen Achse des Knochentunnels 60 aus, wenn das Befestigungselement in dem Knochenloch platziert wird, was die Ausrichtung des Transplantats 2 innerhalb der Kanäle 250 und 252 unterstützt.
  • Bezugnehmend auf 9 und 9A wird bei einer alternativen Platzierung der Transplantatverankerung 10 das Loch 63a zur Platzierung der Transplantatverankerung durch die Knochenoberfläche 90 gebohrt. Die Transplantatverankerung 10 wird dann verwendet, um das Transplantat 2, wie vorher beschrieben, an dem Knochen zu verankern. In dieser Konfiguration wird die Unterlegscheibe 14 bündig gegen die Knochenoberfläche 90, nicht innerhalb einer Senkung, platziert, da das Bohren einer Senkung eine zusätzliche kortikale Schicht des Knochens entfernen würde, wodurch der Knochen geschwächt würde.
  • Zusätzlich zur ACL-Reparatur kann die Transplantatverankerung bei anderen Weichgewebefixierungsanwendungen verwendet werden, wie beispielsweise bei der Reparatur des medialen Kollateralbands (MCL), bei der das Transplantat entlang der äußeren Oberfläche der Knochen von der Tibia zum Femur verläuft und unter Verwendung der Transplantatverankerung 10 an einem oder beiden Enden verankert werden kann.
  • Hinzufügungen, Auslassungen und andere Modifikationen der dargestellten Ausführungsformen der Erfindung werden dem Fachmann ersichtlich werden und liegen innerhalb des Bereichs der folgenden Ansprüche.

Claims (24)

  1. Eine Transplantatverankerung (10), die sich zur Platzierung eines Sehnentransplantats eignet und Folgendes beinhaltet: einen Verankerungsteil (12) zur Platzierung in Knochengewebe (4), wobei der Verankerungsteil (12) eine Öffnung (22) festlegt, einen Innenteil (16), der in die Verankerungsteilöffnung (22) eingeführt und dort gesichert werden kann, und ein Befestigungselement (14) zum Anwenden einer Haltekraft auf ein Transplantat (2), wobei das Befestigungselement (14) so konfiguriert ist, dass die Einführung des Innenteils (16) in die Verankerungsteilöffnung (22) und sein dortiges Sichern dazu führen, dass die Haltekraft auf das Transplantat (2) angewendet wird; dadurch gekennzeichnet, dass: das Befestigungselement (14) mindestens einen schützenden Kanal (50, 52) festlegt, um das Transplantat (2) darin im Wesentlichen zu enthalten.
  2. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 1, wobei der Verankerungsteil (12) von begrenzter Länge ist, um ein distales Ende des Verankerungsteils (12) innerhalb des Knochens (4) zu halten.
  3. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 1, wobei die Verankerungsteilöffnung eine gewindete axiale Bohrung (22) ist.
  4. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 3, wobei die axiale Bohrung (22) eine distale Antriebsöffnung (26) zum Aufnehmen eines Antriebswerkzeugs (80) umfasst.
  5. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 4, wobei die distale Antriebsöffnung (26) hexagonal geformt ist.
  6. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 3, wobei der Innenteil (16) Außengewinde zum Zusammenpassen mit den axialen Bohrungsgewinden umfasst.
  7. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 6, wobei der Innenteil (16) proximal von den Außengewinden einen glatten Schaft (35) umfasst.
  8. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 1, wobei der Verankerungsteil (12) Außengewinde (20) umfasst.
  9. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 8, wobei die Außengewinde (20) selbstschneidend sind.
  10. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 1, wobei der Innenteil (16) eine proximale Antriebsöffnung (34) zum Aufnehmen eines Antriebswerkzeugs umfasst.
  11. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 10, wobei die proximale Antriebsöffnung (34) hexagonal geformt ist.
  12. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 1, wobei das Befestigungselement (14) eine Führung (44, 46) umfasst, die den Kanal (50, 52) festlegt.
  13. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 1, wobei das Befestigungselement (14) eine Vielzahl von Kanälen (50, 52) umfasst, um das Transplantat (2) im Wesentlichen zu enthalten.
  14. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 1, wobei das Befestigungselement (14) einen Befestigungselementkörper (56) und mindestens einen Vorsprung (40), der sich zum Eindringen in das Knochengewebe (4) vom Befestigungselementkörper (56) erstreckt, umfasst.
  15. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 14, die ferner eine Vielzahl von Vorsprüngen (40) umfasst.
  16. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 14, wobei das Befestigungselement (14) ferner einen Verstärkungsteil (54), der innerhalb des Befestigungselementkörpers (56) enthalten ist, umfasst, wobei der Befestigungselementkörper (56) eine geringere Stärke als der Verstärkungsteil (54) aufweist.
  17. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 1, wobei das Befestigungselement (14) eine Durchgangsbohrung (42) festlegt.
  18. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 17, wobei das Befestigungselement (14) eine die Durchgangsbohrung (42) umgebende Tülle (48) umfasst, die das Transplantat (2) von der Durchgangsbohrung (42) trennt.
  19. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 1, wobei der Befestigungselementkörper (56) eine im Allgemeinen kreisförmige Form aufweist.
  20. Transplantatverankerung gemäß Anspruch 19, wobei der Befestigungselementkörper (56) zwei flache Seiten umfasst.
  21. Eine Vorrichtung, die die Verankerung (10) aus Anspruch 1 zusammen mit einem Antriebswerkzeug (80) zum Zusammenarbeiten mit der Verankerung (10) beinhaltet.
  22. Vorrichtung gemäß Anspruch 21 in Form eines Kits.
  23. Ein System, das die Vorrichtung aus Anspruch 21 und eine Bohrführung beinhaltet.
  24. System gemäß Anspruch 23 in Form eines Kits.
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