DE69924373T2

DE69924373T2 - Bindeelement zur Wundheilung

Info

Publication number: DE69924373T2
Application number: DE1999624373
Authority: DE
Inventors: Steve T. Lin; Steven L. Krebs
Original assignee: Zimmer Technology Inc
Current assignee: Zimmer Technology Inc
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2019-09-11
Also published as: DE69924373D1; EP1082941B1; EP1082941A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft allgemein die orthopädische Chirurgie und insbesondere absorbierbare Polymervorrichtungen, die verwendet werden, um Gewebe zu reparieren, insbesondere gerissenes Meniskusknorpelgewebe.
Hintergrund der Erfindung
Eingriffe in den menschlichen Körper erfordern häufig das Zusammenbinden von Geweben wie bei der Reparatur des Knies. Das menschliche Kniegelenk enthält ein Paar Knorpelpolster, die die Funktion haben, Stöße zu absorbieren und Reibung zwischen den gegenüberliegenden Knochen im Gelenk zu verhindern. Jedes Polster wird als ein Meniskus bezeichnet. Die beiden Polster werden als das Meniskusknorpelgewebe bezeichnet. Eines oder beide dieser Polster können reißen und Schmerzen und Schwächung verursachen. Wenn diese Risse nicht behandelt werden, kann eine weitere Verschlechterung des Gelenks auftreten. Bei der bisherigen medizinischen Behandlung handelte es sich um die Exzision des gerissenen Knorpelgewebes, mitunter einschließlich der vollständigen Entfernung des Meniskus. Es hat sich gezeigt, daß die vollständige Entfernung des Meniskus degenerative Veränderung im Gelenk bewirkt, was häufig zu einem Gelenkersatz führt. Die moderne chirurgische Behandlung konzentriert sich auf die Reparatur des Gewebes und weniger auf die Exzision. Ein sehr verbreitetes Verfahren zur Behandlung schließt die Verwendung von arthroskopischen Mitteln ein, um Zugang zum Gelenk zu erhalten. Die Vorrichtungen bzw. Elemente, die zur Reparatur des Knorpelgewebes dienen, reichen von Nähverbindungen bis zu Klammern und Heftstichen, wie im US-Patent 5 059 206 beschrieben. Die Anforderungen, die an all diese Elemente gemeinsam gestellt werden, bestehen dar in, daß das Element das gerissene Gewebe eng aneinander anliegend halten muß und resorbiert werden muß, nachdem das Gewebe geheilt ist. Was die erste Anforderung betrifft, so können die Nähte festgezogen werden, um die Gewebe eng aneinander zu halten, wenn sie zunächst angelegt werden, aber die Spannung ist zwischen jedem Stich variabel, und die Nähte lösen sich mit der Zeit. Klammern können schwer zu plazieren sein, und wenn sie einmal plaziert sind, besteht keine Möglichkeit, den Kompressionsdruck zwischen den gegenüberliegenden Flächen des gerissenen Knorpelgewebes zu regulieren. Was die zweite Anforderung betrifft, so führt die Resorption und Auflösung des Elements mit der Zeit dazu, daß es später nicht entfernt werden muß und auch nicht mehr die Möglichkeit besteht, daß es die normale Funktion des Knorpelgewebes behindert, wenn es nicht entfernt wurde.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung löst die Probleme des Standes der Technik, indem ein Bindeelement zur Wundheilung bzw. eine Gewebereparaturvorrichtung bereitgestellt wird, die aus einem gezogenen, biologisch resorbierbaren bzw. abbaubaren Polymer besteht. Das Bindeelement nutzt die molekulare Orientierung, die Restspannung und die T_g-Vertiefung, um eine Druckkraft am gerissenen Gewebe bereitzustellen. Das erfindungsgemäße Bindeelement weist Widerhaken oder Haken an beiden Enden des Bindeelements auf, um sich im Gewebe festzuhalten, während die Kraft ausgeübt wird.
Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen fertigen Bindeelements.
2 ist eine Seitenansicht eines Bindeelements aus 1 vor dem Ziehvorgang.
3 ist eine Seitenansicht des Bindeelements aus 1 nach Einwirkung einer wäßrigen Umgebung.
4 ist eine Draufsicht des Bindeelements aus 1, unmittelbar nach Einführung in das Gewebe und bevor die Einwirkung des Wassers eine Kontraktion des Polymers bewirkt hat.
5 ist eine Draufsicht des Bindeelements aus 1, nach Einführung in das Gewebe und nachdem die Einwirkung von Wasser eine Kontraktion des Bindeelements bewirkt hat.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die nachstehenden Beschreibungen der bevorzugten Ausführungsform sind weder erschöpfend, noch schränken sie die Erfindung auf die genauen offenbarten Formen ein, sie sind vielmehr gewählt, um die Erfindung zu beschreiben, so daß der Fachmann ihre Lehren nutzen kann.
1 stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar. Das Bindeelement 2 weist einen in Längsrichtung orientierten, biologisch resorbierbaren Polymerschaft 4 mit zwei Enden 5 und 6 auf. Das erste Ende 5 des Schafts hat eine kegelförmige Spitze zum Durchdringen von Gewebe. Nahe dem ersten Ende sind mehrere Greifeinrichtungen 8, z. B. Widerhaken, zum Ergreifen des Gewebes. Die Greifeinrichtungen erlauben eine Bewegung in einer Richtung. Das zweite Ende 6 endet in einer Endkappe 10 zum Ausüben einer Druckkraft auf das Gewebe und ist zur Aufnahme eines Treibelements geeignet. Der Schaft 4 ist glatt und trennt das erste und das zweite Ende 5 und 6.
Das Bindeelement bzw. die Reparaturvorrichtung wird zunächst aus einem biologisch resorbierbaren bzw. abbaubaren Material geformt, um das in 2 gezeigte geformte Bindeelement auszubilden. Nach dem Formen wird der Schaft 4 gezogen oder gestreckt, um die Polymermoleküle zu orientieren. Durch das Ziehen des Polymers werden die Moleküle orientiert und bleiben in einem Zustand der Restspannung. Der Durchmesser des Schafts 4 wird reduziert, und dieser ist nach dem Ziehen länger.
Die Restspannung im Bindeelement ist eine wichtige Komponente für die Funktion des Bindeelements. Wenn ein abbaubares Polymer in einer wäßrigen Umgebung plaziert wird, wirkt Wasser wie ein Lösemittel für die amorphen Bereiche des Polymers, wobei die Glasübergangstemperatur des Polymers herabgesetzt wird. Die Glasübergangstemperatur ist die Temperatur, bei der die Molekülbewegung bis zu dem Punkt zunimmt, wo das Polymer flexibler werden kann. Da die Polymermoleküle in dem Schaft 4 des Bindeelements vor der Einwirkung einer wäßrigen Umgebung gestreckt und unter Spannung sind, schrumpfen sie wieder um einen Prozentsatz ihrer ursprünglichen Länge, wenn Wasser auf sie einwirkt. Durch dieses Schrumpfen werden das erste Ende 5 und das zweite Ende 6 des Bindeelements zueinander gezogen, wie in 3 gezeigt. Die Endkappe 10 hält das zweite Ende 6 relativ zu angrenzenden Geweben an Ort und Stelle. Die Widerhaken 8 am ersten Ende 5 des Bindeelements halten das erste Ende des Bindeelements relativ zum angrenzenden Gewebe. Da das erste Ende 10 und das zweite Ende 11 des Bindeelements im Gewebe an jedem Ende festgehalten werden, übt der schrumpfende mittlere Abschnitt eine Druckkraft aus, die die Gewebe zusammenschiebt. Während das Gewebe heilt, entspannt sich der Druck auf das Gewebe durch das abbaubare Polymer.
4 stellt das Bindeelement in ein Meniskusknorpelgewebe implantiert dar. Ein Treibelement wird verwendet, um gegen die Endkappe 10 zu drücken, so daß das erste Ende 5 des Elements in das Meniskusknorpelgewebe eingeführt wird und dabei das Knorpelgewebe durchdringt. Das Element wird durch das Knorpelgewebe und durch den Riß hindurch vorgeschoben und durchdringt die gegenüberliegende Seite des Risses. Wenn das Element im Knorpelgewebe plaziert ist, wird das mechanische Treibelement entfernt. 5 stellt die Wirkung des Elements nach einer ausreichenden Einwirkung von Wasser dar. Das Element zieht sich zusammen und zieht die Widerhaken 8 und die Endkappe 10 zueinander, wobei die gerissenen Gewebeflächen zusammengezogen werden. Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die offenbarten, genauen Formen beschränkt ist, sondern daß diese innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche modifiziert werden können.

Claims

Gewebebindeelement (2), das ein biologisch resorbierbares Polymer aufweist, mit einem Schaft (4) mit einer Längsachse und einem ersten und zweiten Ende (5, 6), die entlang der Achse beabstandet sind, wobei sowohl das erste als auch zweite Ende (5, 6), eine Greifeinrichtung (8) zum Ergreifen des Gewebes aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (4) auf die Einwirkung einer wäßrigen Umgebung so reagiert, daß bei Einwirkung einer wäßrigen Umgebung auf das Element (2) entlang der Längsachse schrumpft und Gewebe komprimiert wird.
Gewebebindeelement (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ende (5) ferner eine kegelförmige Spitze zum Durchdringen von Gewebe aufweist.
Gewebebindeelement (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung (8) Widerhaken aufweist, die sich vom Schaft (4) erstrecken.
Gewebebindeelement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende (6) geeignet ist, von einem Treibelement getrieben zu werden.
Gewebebindeelement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (4) ein biologisch resorbierbares Polymer mit Restspannungen aufweist, die ihm verliehen sind und in ihm entlang der Längsachse erhalten bleiben, wobei das abbaubare Polymer auf die Einwirkung einer wäßrigen Umgebung so reagiert, daß es entlang der Längsachse schrumpft.
Gewebebindeelement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft ein gezogenes, orientiertes Polymer aufweist.
Gewebebindeelement (2) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (4) bei fortgesetzter Einwirkung einer wäßrigen Umgebung resorbiert wird und den Gewebekompressionsdruck abbaut.
Verfahren zur Herstellung eines Gewebebindeelements (2) aus einem biologisch resorbierbares Polymer, mit den Schritten: zuerst erfolgendes Ausbilden eines Elements mit einem Schaft (4) mit einer Längsachse und einem ersten und zweiten Ende (5, 6), die entlang der Achse beabstandet sind, wobei sowohl das erste als auch das zweite Ende Greifeinrichtungen (8) zum Ergreifen von Gewebe aufweisen; und anschließendes Strecken des Schafts (4), um ihm Restspannungen zu verleihen, so daß er auf die Einwirkung einer wäßrigen Umgebung so reagiert, daß er bei Einwirkung einer wäßrigen Umgebung auf das Element (2) entlang der Längsachse schrumpft und Gewebe komprimiert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Ausbildungsschritt ein Formvorgang ist.