DE20303205U1 - Device for insertion and fixing of cartilage substituting implant, comprising holding and anchoring element - Google Patents
Device for insertion and fixing of cartilage substituting implant, comprising holding and anchoring elementInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Implantat zum Halten eines einen beschädigten Knorpelbereich eines Gelenks eines menschlichen Körpers ersetzenden Knorpelersatzimplantats am menschlichen Körper sowie ein Knorpelersatzimplantat zum Ersetzen eines beschädigten Knorpelbereiches eines menschlichen Körpers. The invention relates to an implant for holding a cartilage replacement implant replacing a damaged cartilage area of a joint of a human body on the human body and to a cartilage replacement implant for replacing a damaged cartilage area of a human body.
Ferner betrifft die Erfindung ein Implantatsystem zum Ersetzen eines beschädigten Knorpelbereiches eines Gelenks eines menschlichen Körpers umfassend mindestens einen Knorpelersatzimplantat zum Ersetzen des beschädigten Knorpelbereiches und mindestens ein Implantat zum Halten des Knorpelersatzimplantats am menschlichen Körper.Furthermore, the invention relates to an implant system for replacing a damaged cartilage region of a joint of a human body, comprising at least one cartilage replacement implant for replacing the damaged cartilage region and at least one implant for holding the cartilage replacement implant on the human body.
Es ist bekannt, traumatische beziehungsweise degenerative Defekte an einem Knorpel des menschlichen Körpers mittels der Autologen-Chondrozyten-Transplantation (ACT) zu therapieren. Bei dieser Methode werden körpereigene Knorpelzellen entnommen, im Labor vermehrt und eine autologe Chrondrozytensuspension hergestellt. Bei der eigentlichen Wiederherstellung des Knorpeldefekts wird, beispielsweise bei einem Defekt an einem Kniegelenk, eine Arthrotomie durchgeführt, das heißt, das Kniegelenk wird komplett eröffnet. Anschließend wird der Knorpeldefekt präpariert. Dann wird der Defekt mit einem aufgenähten autologen Periostlappen abgedeckt. Dieser bildet ein Implantat der eingangs beschriebenen Art. Unter den Periostlappen wird die autologe Chondrozytensuspension injiziert, das eigentliche Knorpelersatzimplantat. Dieses wird durch den Periostlappen, das Implantat, am menschlichenIt is known that traumatic or degenerative defects in cartilage in the human body can be treated using autologous chondrocyte transplantation (ACT). In this method, the body's own cartilage cells are removed, multiplied in the laboratory and an autologous chondrocyte suspension is produced. When the cartilage defect is actually repaired, for example in the case of a defect in a knee joint, an arthrotomy is carried out, i.e. the knee joint is completely opened. The cartilage defect is then prepared. The defect is then covered with a sewn-on autologous periosteal flap. This forms an implant of the type described above. The autologous chondrocyte suspension, the actual cartilage replacement implant, is injected under the periosteal flap. This is then fixed to the human cartilage by the periosteal flap, the implant.
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Körper gehalten. Nach der Injektion besiedeln die Chondrozyten den Defektbereich und beginnen mit der Produktion von Knorpelgrundsubstanz.body. After the injection, the chondrocytes colonize the defect area and begin producing cartilage matrix.
Die oben beschriebene Behandlungsmethode unter Verwendung eines Periostlappens und einer autologen Chondrozytensuspension kann nicht arthroskopisch durchgeführt werden, da zur Befestigung des Periostlappens am defekten Knorpelbereich eine aufwendige Nahttechnik erforderlich ist.The treatment method described above using a periosteal flap and an autologous chondrocyte suspension cannot be performed arthroscopically because a complex suture technique is required to attach the periosteal flap to the defective cartilage area.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Implantat, ein Knorpelersatzimplantat und ein Implantatsystem der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß ein defekter Knorpelbereich arthroskopisch oder über eine Miniarthrotomie behandelt werden kann.It is therefore an object of the present invention to improve an implant, a cartilage replacement implant and an implant system of the type described above in such a way that a defective cartilage area can be treated arthroscopically or via a miniarthrotomy.
Diese Aufgabe wird bei einem Implantat der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Implantat einen Verankerungsabschnitt zum Verankern des Implantats an dem menschlichen Körper und einen Halteabschnitt zum Halten des Knorpelersatzimplantats am Implantat und/oder an dem beschädigten Knorpelbereich aufweist.This object is achieved according to the invention in an implant of the type described above in that the implant has an anchoring section for anchoring the implant to the human body and a holding section for holding the cartilage replacement implant to the implant and/or to the damaged cartilage area.
Ein derartiges Implantat kann durch eine kleine Öffnung in einen menschlichen Körper an den defekten Knorpelbereich herangeführt werden. Eine komplette Eröffnung des Gelenks ist nicht erforderlich. Ein aufwendiges Annähen eines Periostlappens am verbliebenen Knorpel ist ebenfalls nicht erforderlich. Mit dem Implantat kann beispielsweise ein mit einer autologen Chrondrozytensuspension geimpfter Träger mittels des Halteabschnitts des Implantats am menschlichen Körper gehalten werden.Such an implant can be introduced to the defective cartilage area through a small opening in the human body. A complete opening of the joint is not necessary. The laborious sewing of a periosteal flap to the remaining cartilage is also not necessary. For example, the implant can be used to hold a carrier vaccinated with an autologous chondrocyte suspension to the human body using the holding section of the implant.
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Ein besonders guter Halt des Implantats am menschlichen Körper wird erreicht, wenn der Verankerungsabschnitt Verankerungsmittel zum Einbringen in Körpergewebe, insbesondere in einen Knochen oder einen Knorpelbereich, aufweist.
5A particularly good hold of the implant on the human body is achieved if the anchoring section has anchoring means for introduction into body tissue, in particular into a bone or a cartilage area.
5
Vorzugsweise umfassen die Verankerungsmittel mindestens einen Gewindeabschnitt. Dadurch läßt sich das Implantat sicher in menschlichem Körpergewebe, insbesondere in Knochen oder Knorpel fixieren.Preferably, the anchoring means comprise at least one threaded section. This allows the implant to be securely fixed in human body tissue, in particular in bone or cartilage.
Besonders leicht läßt sich der Verankerungsabschnitt in menschliches Körpergewebe einbringen, wenn sich der Verankerungsabschnitt verjüngt.The anchoring section can be inserted into human body tissue particularly easily if the anchoring section is tapered.
Um Haltekräfte zwischen dem Verankerungsabschnitt und Körpergewebe zu erhöhen, umfaßt der Verankerungsabschnitt eine Anlagefläche zum Verbinden mit einer Gewebeoberfläche. Je größer die Anlagefläche, um so größere Haltekräfte können zwischen dem Verankerungsabschnitt und der Gewebeoberfläche erreicht werden.In order to increase the holding forces between the anchoring section and body tissue, the anchoring section comprises a contact surface for connection to a tissue surface. The larger the contact surface, the greater the holding forces that can be achieved between the anchoring section and the tissue surface.
Ein besonders einfacher Aufbau des Implantats ergibt sich, wenn die Anlagefläche im wesentlichen eben ausgebildet ist.A particularly simple structure of the implant results when the contact surface is essentially flat.
Damit das Implantat besonders gut einwachsen kann und darüber hinaus besonders wenig Material zur Herstellung des Implantats erforderlich ist, kann der Verankerungsabschnitt eine Ausnehmung aufweisen. Diese Ausnehmung ermöglicht ferner auch die zusätzliche Fixierung des Verankerungsabschnitts am Körpergewebe.The anchoring section can have a recess so that the implant can grow in particularly well and also so that as little material as possible is required to manufacture the implant. This recess also enables the anchoring section to be additionally fixed to the body tissue.
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Besonders einfach kann das Implantat zusätzlich am Körpergewebe fixiert werden, wenn die Ausnehmung quer zur einer Längsachse des Verankerungsabschnitts verlaufend angeordnet ist. Beispielsweise könnte sie in Form einer Bohrung vorgesehen sein, durch welche ein Draht oder ein Faden geführt und am Körpergewebe fixiert wird.The implant can also be fixed to the body tissue particularly easily if the recess is arranged transversely to a longitudinal axis of the anchoring section. For example, it could be provided in the form of a hole through which a wire or thread is guided and fixed to the body tissue.
Um eine besonders einfache Fixierung des Implantats am menschlichen Körper zu ermöglichen, weist der Verankerungsabschnitt mindestens einen Haltevorsprung zum Einführen in einen Knochen- oder Knorpelspalt auf. Der Haltevorsprung kann beispielsweise zwischen einen Knochen und auf diesem angeordneten Knorpelgewebe eingeschoben werden. Dies ermöglicht es, auf zusätzliche Verankerungsmittel, wie beispielsweise einen Gewindeabschnitt zu verzichten. In order to enable particularly simple fixation of the implant to the human body, the anchoring section has at least one retaining projection for insertion into a bone or cartilage gap. The retaining projection can, for example, be inserted between a bone and the cartilage tissue arranged on it. This makes it possible to dispense with additional anchoring means, such as a threaded section.
Günstig ist es, wenn ein Teil des Haltevorsprungs in Verlängerung der Anlagefläche an diese angeformt ist. Damit ergibt sich insgesamt ein besonders einfacher Aufbau des Implantats.It is advantageous if part of the retaining projection is formed as an extension of the contact surface. This results in a particularly simple structure of the implant.
Damit die Anlagefläche großflächig am Körpergewebe gehalten werden kann, ist es von Vorteil, wenn Verbindungsmittel zum Verbinden der Anlagefläche mit der Gewebeoberfläche vorgesehen sind.In order to ensure that the contact surface can be held to the body tissue over a large area, it is advantageous if connecting means are provided to connect the contact surface to the tissue surface.
Denkbar wäre es, Verbindungsmittel in Form von spitzen Vorsprüngen vorzusehen. Besonders günstig ist es jedoch, wenn die Verbindungsmittel Mittel zum klebenden Verbinden der Anlagefläche mit der Gewebeoberfläche umfassen. Auf diese Weise läßt sich die Anlagefläche großflächig auf der Gewebeoberfläche fixieren, beispielsweise mit Gewebekleber.It would be conceivable to provide connecting means in the form of pointed projections. However, it is particularly advantageous if the connecting means include means for adhesively connecting the contact surface to the fabric surface. In this way, the contact surface can be fixed to the fabric surface over a large area, for example with fabric adhesive.
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Besonders einfach wird eine Verbindung zwischen der Anlagefläche und der Gewebeoberfläche, wenn die Anlagefläche mindestens teilweise mit den Verbindungsmitteln versehen ist. Damit läßt sich allein durch Aufbringen der AnIagefläche auf die Gewebeoberfläche eine Verbindung zwischen den beiden Flächen herstellen.A connection between the contact surface and the fabric surface is particularly easy if the contact surface is at least partially provided with the connecting means. This means that a connection between the two surfaces can be created simply by applying the contact surface to the fabric surface.
Ein besonders einfacher Aufbau des Implantats ergibt sich, wenn dieses symmetrisch geformt ist.A particularly simple structure of the implant is achieved if it is symmetrically shaped.
Noch einfacher läßt sich das Implantat konstruieren und herstellen, wenn es im wesentlichen flächig geformt ist.The implant can be designed and manufactured even more easily if it is essentially flat in shape.
Gemäß einer besonders bevorzugten Form der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Implantat in Form eines an der Gewebeoberfläche haftenden Klettbandes ausgebildet es. Mit einer Unterseite des Bandes haftet dieses an der Gewebeoberfläche, auf der anderen Seite kann am Klettband das Knorpelersatzimplantat gehalten werden, wenn dies beispielsweise in Form eines Trägers ausgebildet ist.According to a particularly preferred form of the invention, the implant can be designed in the form of a Velcro strip that adheres to the tissue surface. The underside of the strip adheres to the tissue surface, and the cartilage replacement implant can be held on the Velcro strip on the other side if it is designed in the form of a carrier, for example.
Günstig ist es, wenn der Verankerungsabschnitt im wesentlichen rotationssymmetrisch geformt ist. Ein derart aufgebautes Implantat läßt sich besonders einfach konstruieren und herstellen.It is advantageous if the anchoring section is essentially rotationally symmetrical. An implant constructed in this way is particularly easy to design and manufacture.
Ferner ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau des Implantats, wenn der Halteabschnitt im wesentlichen rotationssymmetrisch geformt ist.Furthermore, a particularly simple structure of the implant results if the holding section is essentially rotationally symmetrical.
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Ein besonders sicherer Halt des Knorpelersatzimplantats am menschlichen Körper wird erreicht, wenn der Halteabschnitt mindestens eine Haltefläche für das Knorpelersatzimplantat aufweist und wenn die Haltefläche in Richtung auf den Verankerungsabschnitt hin weist. Eine derartige Ausgestaltung ergibt sich beispielsweise bei einem Implantat in Form eines Pins, eines Nagels oder einer Schraube mit entsprechendem Kopf, an welchem die Anlagefläche angeordnet ist.A particularly secure hold of the cartilage replacement implant on the human body is achieved if the holding section has at least one holding surface for the cartilage replacement implant and if the holding surface points in the direction of the anchoring section. Such a design is obtained, for example, with an implant in the form of a pin, a nail or a screw with a corresponding head on which the contact surface is arranged.
Auf einfache Weise läßt sich eine derartige Anlagefläche ausbilden, wenn ein Querschnitt des Implantats im Bereich des Halteabschnitts größer ist als im Bereich des Verankerungsabschnitts. Daraus ergibt sich ferner, daß der Verankerungsabschnitt leicht in Körpergewebe eingeführt werden kann, wohingegen der im Querschnitt größere Halteabschnitt eine ausreichend große Haltefläche zum Halten des Knorpelersatzimplantats umfassen kann.
15Such a contact surface can be formed in a simple manner if a cross-section of the implant is larger in the area of the holding section than in the area of the anchoring section. This also means that the anchoring section can be easily introduced into body tissue, whereas the holding section with a larger cross-section can comprise a sufficiently large holding surface for holding the cartilage replacement implant.
15
Um ein Einwachsen des Knorpelersatzimplantats am Defektbereich zu verbessern, kann vorgesehen sein, daß der Halteabschnitt mindestens abschnittsweise mit einem Knorpelersatzimplantatelement bedeckt ist. Dadurch läßt sich eine Anordnung von Implantat und Knorpelersatzimplantat ausbilden, gemäß der das Implantat vollständig von Knorpelersatzimplantatmaterial bedeckt ist.In order to improve the ingrowth of the cartilage replacement implant in the defect area, it can be provided that the holding section is covered at least in sections with a cartilage replacement implant element. This allows an arrangement of implant and cartilage replacement implant to be formed, according to which the implant is completely covered by cartilage replacement implant material.
Vorzugsweise ist das Knorpelersatzimplantatelement von dem Verankerungsabschnitt weg weisend angeordnet. Beispielsweise auf einem Pin oder einer Schraube könnte das Knorpelersatzimplantatelement auf einem Kopf des Pins oder der Schraube angeordnet sein.Preferably, the cartilage replacement implant element is arranged pointing away from the anchoring section. For example, on a pin or a screw, the cartilage replacement implant element could be arranged on a head of the pin or the screw.
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Um auch Defektbereiche optimal zu versorgen, die eine komplizierte Form aufweisen, ist es von Vorteil, wenn der Halteabschnitt flexibel ausgebildet ist. Damit läßt sich das Knorpelersatzimplantat auch bei starken Krümmungen oder dergleichen sicher am Körpergewebe fixieren.
5In order to optimally treat defect areas that have a complicated shape, it is advantageous if the holding section is flexible. This allows the cartilage replacement implant to be securely fixed to the body tissue even in the case of severe curvatures or similar.
5
Ein besonders einfacher Aufbau des Halteabschnittes ergibt sich, wenn dieser mindestens einen Faden, ein Band oder eine Schnur umfaßt.A particularly simple construction of the holding section results if it comprises at least one thread, a ribbon or a cord.
Um überstehende Teile des Implantats nach Fixieren des Knorpelersatzimplantats am Körpergewebe zu entfernen, kann der Halteabschnitt mindestens eine Sollbruchstelle aufweisen.In order to remove protruding parts of the implant after the cartilage replacement implant has been fixed to the body tissue, the holding section can have at least one predetermined breaking point.
Um ein unbeabsichtigtes Lösen des Knorpelersatzimplantats vom Implantat zu verhindern, kann der Halteabschnitt mit mindestens einem Rückhalteabschnitt versehen sein. Dieser kann beispielsweise in das Knorpelersatzimplantat eindringen und so ausgeformt sein, daß er eine Bewegung des Knorpelersatzimplantats in Richtung vom Verankerungsabschnitt weg verhindert.In order to prevent the cartilage replacement implant from becoming accidentally detached from the implant, the holding section can be provided with at least one retaining section. This can, for example, penetrate into the cartilage replacement implant and be shaped in such a way that it prevents the cartilage replacement implant from moving away from the anchoring section.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das mindestens eine Rückhalteelement hakenförmig ausgebildet ist.A particularly preferred embodiment of the invention provides that the at least one retaining element is hook-shaped.
Ein besonders sicherer Halt des Knorpelersatzimplantats am Verankerungselement und/oder am Körpergewebe läßt sich erreichen, wenn ein freies Ende des mindestens einen Rückhalteelements in Richtung auf den Verankerungsabschnitt hin weist.A particularly secure hold of the cartilage replacement implant on the anchoring element and/or on the body tissue can be achieved if a free end of the at least one retaining element points in the direction of the anchoring section.
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Um ein Abstoßen des Implantats zu verhindern, ist das Implantat vorzugsweise aus einem körperverträglichen Material hergestellt.To prevent rejection of the implant, the implant is preferably made of a biocompatible material.
Damit ein vollständiges Verwachsen des Implantats und eine Rekonstruktion des defekten Knorpelbereichs in nahezu natürlicher Weise möglich ist, kann das körperverträgliche Material resorbierbar sein.To ensure that the implant grows together completely and the defective cartilage area can be reconstructed in an almost natural manner, the biocompatible material can be resorbable.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird bei einem Knorpelersatzimplantat der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Knorpelersatzimplantat einen mit Knorpelzellen geimpften Träger umfaßt.The object set out at the outset is achieved according to the invention in a cartilage replacement implant of the type described at the outset in that the cartilage replacement implant comprises a carrier inoculated with cartilage cells.
Für ein derartiges Knorpelersatzimplantat ist keine Abdeckung des Defektbereiches erforderlich, somit wird auch kein Annähen eines Periostlappens benötigt. Die im Träger enthaltenen Knorpelzellen werden allein durch Halten des Trägers am Körpergewebe im Defektbereich angesiedelt.For such a cartilage replacement implant, no covering of the defect area is required, so no periosteal flap needs to be sewn on. The cartilage cells contained in the carrier are settled in the defect area simply by holding the carrier to the body tissue.
Ein besonders einfacher Aufbau des Träger ergibt sich dadurch, daß der Träger ein Vlies ist. Dies hat zum einen den Vorteil, daß das Vlies vollständig mit Knorpelzellen durchwachsen werden kann, aufgrund seiner grundsätzlich durchlässigen Struktur. Zum anderen kann es auf einfache und vielfache Weise mit Implantaten der oben beschriebenen Art an menschlichem Körpergewebe fixiert werden.The carrier is particularly simple in its construction because it is made of fleece. This has the advantage that the fleece can be completely penetrated by cartilage cells due to its essentially permeable structure. It can also be fixed to human body tissue in a simple and varied way using implants of the type described above.
Günstig ist es, wenn das Knorpelersatzimplantat aus einem körperverträglichen Material hergestellt ist. Beispielsweise könnte der Träger aus einem resorbierbaren Material hergestellt sein, so daß sich autologe Chondrozyten zu-It is advantageous if the cartilage replacement implant is made of a biocompatible material. For example, the carrier could be made of a resorbable material so that autologous chondrocytes can
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nächst am Träger weiter vermehren, zusammenwachsen und den Defektbereich vollständig auffüllen, wenn der Träger nach einiger Zeit resorbiert ist.continue to multiply next to the carrier, grow together and completely fill the defect area when the carrier is resorbed after some time.
Um eine Fixierung des Knorpelersatzimplantats am Körpergewebe zu vereinfachen, ist es von Vorteil, wenn das Knorpelersatzimplantat mindestens eine Durchbrechung zum Einbringen eines Implantats der oben beschriebenen Art aufweist. Das Knorpelersatzimplantat läßt sich auf diese Weise einfach an das Körpergewebe anheften.In order to simplify the fixation of the cartilage replacement implant to the body tissue, it is advantageous if the cartilage replacement implant has at least one opening for the insertion of an implant of the type described above. In this way, the cartilage replacement implant can be easily attached to the body tissue.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird darüber hinaus bei einem Implantatsystem der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Implantat eines der oben beschriebenen Implantate ist und daß das Knorpelersatzimplantat eines der oben beschriebenen Knorpelersatzimplantate ist.The object posed at the outset is further achieved according to the invention in an implant system of the type described at the outset in that the implant is one of the implants described above and that the cartilage replacement implant is one of the cartilage replacement implants described above.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen: The following description of preferred embodiments of the invention serves to explain in more detail in conjunction with the drawing. They show:
Figur 1: eine Schnittansicht durch ein erstes Ausführungsbeispiels eines Implantatsystems; Figure 1: a sectional view through a first embodiment of an implant system;
Figur 2: eine Schnittansicht durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Implantatsystems; Figure 2: a sectional view through a second embodiment of an implant system;
Figur 3: eine Schnittansicht durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines Implantatsystems; Figure 3: a sectional view through a third embodiment of an implant system;
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Figur 4: eine Schnittansicht durch ein viertes Ausführungsbeispiel eines Implantatsystems; Figure 4: a sectional view through a fourth embodiment of an implant system;
Figur 5: eine Schnittansicht durch ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Implantatsystems; Figure 5: a sectional view through a fifth embodiment of an implant system;
Figur 6: eine Ansicht des Implantatsystems aus Figur 5 in Richtung des Pfeils A;Figure 6: a view of the implant system from Figure 5 in the direction of arrow A;
Figur 7: eine Schnittansicht durch ein sechstes Ausführungsbeispiel eines Implantatsystems;Figure 7: a sectional view through a sixth embodiment of an implant system;
Figur 8: eine Ansicht des Implantatsystems aus Figur 7 in Richtung des PfeilsFigure 8: a view of the implant system from Figure 7 in the direction of the arrow
B; 15B; 15
Figur 9: eine Schnittansicht durch ein siebtes Ausführungsbeispiel eines Implantatsystems; Figure 9: a sectional view through a seventh embodiment of an implant system;
Figur 10: eine Schnittansicht durch ein achtes Ausführungsbeispiel eines Implantatsystems; Figure 10: a sectional view through an eighth embodiment of an implant system;
Figur 11: eine Schnittansicht durch ein neuntes Ausführungsbeispiel eines Implantatsystems; Figure 11: a sectional view through a ninth embodiment of an implant system;
Figur 12: eine Seitenansicht eines Implantats in Form eines Befestigungselements; Figure 12: a side view of an implant in the form of a fastening element;
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Figur 13: eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Befestigungselements; Figure 13: a side view of another embodiment of a fastening element;
Figur 14: eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Befestigungselements; undFigure 14: a side view of another embodiment of a fastening element; and
Figur 15: eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Befestigungselements. Figure 15: a side view of another embodiment of a fastening element.
In Figur 1 ist ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehenes Implantatsystem dargestellt. Es umfaßt ein Knorpelersatzimplantat in Form eines mit einer autologen Chondrozytensuspension geimpften Vlieses 12 und mehrere Implantate in Form von Schrauben 14.Figure 1 shows an implant system, designated overall by the reference numeral 10. It comprises a cartilage replacement implant in the form of a fleece 12 inoculated with an autologous chondrocyte suspension and several implants in the form of screws 14.
Das Vlies 12 ist beispielsweise aus Collagen hergestellt und bildet für körpereigene gezüchtete Knochenzellen eines Patienten eine Trägermatrix. Die Schraube 14 weist ein Schraubengewinde 16, einen Kopf 18 sowie eine sich verjüngende Spitze 20 auf. Der Kopf 18 weist ein größeren Querschnitt als ein Schraubenkern 22 auf, so daß eine in Richtung auf die Spitze 20 weisende Ringfläche 24 gebildet wird, die als Haltefläche dient.The fleece 12 is made of collagen, for example, and forms a carrier matrix for the patient's own bone cells. The screw 14 has a screw thread 16, a head 18 and a tapered tip 20. The head 18 has a larger cross-section than a screw core 22, so that an annular surface 24 is formed pointing towards the tip 20, which serves as a holding surface.
Figur 1 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Gelenkoberfläche eines mit Knorpel 26 bedeckten Knochens 28. Aufgrund einer Beschädigung weist der Knorpel 26 eine Ausnehmung in Form einer Lücke 30 auf.
25Figure 1 shows a schematic section through an articular surface of a bone 28 covered with cartilage 26. Due to damage, the cartilage 26 has a recess in the form of a gap 30.
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Zum Einbringen des Vlieses 12 ist die Lücke 30 entsprechend präpariert, insbesondere eine Knochenoberfläche 32 des Knochens 28 sowie ein die Lücke 30 begrenzender Knorpelrand 34 des Knorpels 26.To insert the fleece 12, the gap 30 is prepared accordingly, in particular a bone surface 32 of the bone 28 and a cartilage edge 34 of the cartilage 26 delimiting the gap 30.
Zur Rekonstruktion des defekten Knorpelbereichs wird das Vlies 12 arthroskopisch oder über eine Miniarthrotomie an die Lücke 30 herangeführt und in diese eingesetzt. Je nach Größe der Lücke 30 wird das Vlies 12 mit mehreren senkrecht zur Knochenoberfläche 32 eingebrachten Schrauben 14 in der Lücke 30 fixiert. Das Vlies 12 wird an den Ringflächen 24 des Kopfes 18 der Schraube 14 gehalten und somit zwischen dem Kopf 18 und der Knochenoberfläche 32 fixiert. Damit die Schraube 14 leichter eingesetzt werden kann, kann das Vlies 12 quer zur Knochenoberfläche 32 eine Durchbrechung 36 aufweisen.To reconstruct the defective cartilage area, the fleece 12 is brought to the gap 30 arthroscopically or via a miniarthrotomy and inserted into it. Depending on the size of the gap 30, the fleece 12 is fixed in the gap 30 with several screws 14 inserted perpendicular to the bone surface 32. The fleece 12 is held on the ring surfaces 24 of the head 18 of the screw 14 and thus fixed between the head 18 and the bone surface 32. To make it easier to insert the screw 14, the fleece 12 can have an opening 36 transverse to the bone surface 32.
In Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines insgesamt mit dem Bezugszeichen 40 versehenen Implantatsystems dargestellt. Im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebene Elemente des zweiten Ausführungsbeispiels sind mit identischen Bezugszeichen versehen, gleiches gilt auch für alle folgenden Ausführungsbeispiele.Figure 2 shows a second embodiment of an implant system, which is provided with the reference numeral 40. Elements of the second embodiment described in connection with Figure 1 are provided with identical reference numerals, and the same applies to all of the following embodiments.
Das Implantatsystem 40 unterscheidet sich vom Implantatsystem 10 lediglich durch die Ausgestaltung einer als Implantat dienenden Schraube 42. Anders als die Schraube 14 ist auf deren Kopf von ihrer Spitze 44 weg weisend ein Vliespolster 46 angeordnet.The implant system 40 differs from the implant system 10 only in the design of a screw 42 serving as an implant. Unlike the screw 14, a fleece pad 46 is arranged on its head pointing away from its tip 44.
Das in die Lücke 30 eingebrachte Vlies 12 wird mit der Schraube 42 fixiert, indem diese mit ihrem Gewinde 46 in den Knochen 28 eingeschraubt wird. Im Gegensatz zur Schraube 14 taucht die Schraube 42 so tief in das Vlies 12 ein,The fleece 12 introduced into the gap 30 is fixed with the screw 42 by screwing the screw 42 with its thread 46 into the bone 28. In contrast to the screw 14, the screw 42 is inserted so deeply into the fleece 12 that
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daß das Vliespolster 46 eine durch einen Kopf 52 der Schraube gebildete Vertiefung 52 vollständig schließt. Die Schraube 42 ist damit unsichtbar im Vlies 12 versenkt.that the fleece pad 46 completely closes a recess 52 formed by a head 52 of the screw. The screw 42 is thus invisibly countersunk in the fleece 12.
Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines insgesamt mit dem Bezugszeichen 60 versehenen Implantatsystems. Zur Befestigung des Vlieses 12 in der Lücke 30 des Knorpels 26 am Knochen 28 sind mehrere Fadenanker 62 vorgesehen, von denen in Figur 3 beispielhaft zwei dargestellt sind. Der Fadenanker 62 ist im wesentlichen in Form einer kopflosen Gewindeschraube aufgebaut, welche ein sich verjüngendes Ende 64 aufweist. Am anderen Ende ist ein Faden 66 befestigt.Figure 3 shows a third embodiment of an implant system, which is provided with the reference number 60. To secure the fleece 12 in the gap 30 of the cartilage 26 to the bone 28, several thread anchors 62 are provided, two of which are shown as examples in Figure 3. The thread anchor 62 is essentially constructed in the form of a headless threaded screw, which has a tapered end 64. A thread 66 is attached to the other end.
Zur Fixierung des Vlieses 12 in der Lücke 30 werden zunächst ein oder mehrere Fadenanker 62 mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig, in den Knochen 28 eingeschraubt. Die Fäden 66 werden durch das Vlies hindurchgeführt und freie Fadenenden 68 verschiedener Fadenanker 62 auf einer von der Knochenoberfläche 32 weg weisenden Seite des Vlieses 12 miteinander verknotet. To fix the fleece 12 in the gap 30, one or more suture anchors 62 are first screwed at least partially, preferably completely, into the bone 28. The sutures 66 are passed through the fleece and free suture ends 68 of various suture anchors 62 are knotted together on a side of the fleece 12 facing away from the bone surface 32.
Figur 4 zeigt ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 70 versehenes viertes Implantatsystem, welches im wesentlichen den Implantatsystemen 40 und 70 entspricht. Statt der Schrauben 14 beziehungsweise 42 wird jedoch ein Widerhakendorn 72 verwendet, mit mit einem Gewinde 74 versehenen, sich an seinem Ende verjüngenden Verankerungsabschnitt 76 und mit einem mit Widerhaken 78 versehenen Halteabschnitt 80. Insgesamt ist der Widerhakendorn 72 rotationssymmetrisch ausgebildet. Die Widerhaken werden durch rotationssymmetrische Vertiefungen gebildet. Der Halteabschnitt 80 weist ein sichFigure 4 shows a fourth implant system, which is provided with the reference number 70 overall and which essentially corresponds to the implant systems 40 and 70. Instead of the screws 14 or 42, however, a barbed mandrel 72 is used, with an anchoring section 76 provided with a thread 74 and tapering at its end and with a holding section 80 provided with barbs 78. Overall, the barbed mandrel 72 is designed to be rotationally symmetrical. The barbs are formed by rotationally symmetrical depressions. The holding section 80 has a
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ebenfalls verjüngendes Ende 82 auf, wobei vorgesehen sein kann, daß sich das verjüngende Ende abbrechen läßt, vorzugsweise indem eine entsprechende Sollbruchstelle vorgesehen ist, die in Figur 4 jedoch nicht näher dargestellt ist.also has a tapered end 82, wherein it can be provided that the tapered end can be broken off, preferably by providing a corresponding predetermined breaking point, which is not shown in more detail in Figure 4.
Zur Fixierung des Vlieses 12 in der Lücke 30 wird zunächst der Widerhakendorn 72 in den Kochen 28 eingeschraubt, und zwar so weit, bis lediglich noch der Halteabschnitt 80 aus dem Knochen 28 hervorsteht. Dann wird das Vlies 12 über den Halteabschnitt 80 geschoben, wobei es durch die Widerhaken 78 am Halteabschnitt 80 gehalten wird. Bei Bedarf wird das sich verjüngende Ende 82 des Widerhakens 72 entfernt.To fix the fleece 12 in the gap 30, the barb mandrel 72 is first screwed into the bone 28 until only the holding section 80 protrudes from the bone 28. The fleece 12 is then pushed over the holding section 80, whereby it is held on the holding section 80 by the barbs 78. If necessary, the tapered end 82 of the barb 72 is removed.
Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 90 versehenes fünftes Ausführungsbeispiel eines Implantatsystems ist in den Figuren 5 und 6 dargestellt. Das Implantat ist in Form eines Klettbandes 92 ausgebildet, das eine als Verankerungsabschnitt dienende Unterseite 94 und eine als Halteabschnitt dienende Oberseite 96 aufweist. Die Unterseite 94 wird mit einem Kleber, beispielsweise Gelatine, oder mittels Eigenadhäsion auf der Knochenoberfläche 32 fixiert. Das Vlies 12 haftet aufgrund seiner aufgerauhten Struktur auf der Oberseite 96 des Klettbandes 92. Auf diese Weise läßt sich das Knorpelersatzimplantat besonders schonend in der Lücke 30 des Knorpels 26 fixieren, da keine Fremdkörper in den Kochen 28 eingebracht werden müssen. Ferner ist eine großflächige Fixierung des Vlieses 12 auf der Oberfläche 32 möglich.A fifth embodiment of an implant system, provided with the reference number 90 overall, is shown in Figures 5 and 6. The implant is designed in the form of a Velcro strip 92, which has a bottom 94 serving as an anchoring section and a top 96 serving as a holding section. The bottom 94 is fixed to the bone surface 32 with an adhesive, for example gelatin, or by means of self-adhesion. The fleece 12 adheres to the top 96 of the Velcro strip 92 due to its roughened structure. In this way, the cartilage replacement implant can be fixed particularly gently in the gap 30 of the cartilage 26, since no foreign bodies have to be introduced into the bone 28. Furthermore, a large-area fixation of the fleece 12 to the surface 32 is possible.
Eine sechste Variante eines insgesamt mit dem Bezugszeichen 100 versehenen Implantatsystems ist in Figuren 7 und 8 dargestellt. Das Implantat ist in Form eines flachen Kreuzes 102 aus Kunststoff ausgebildet, dessen Unterseite 104 eine Anlagefläche an die Knochenoberfläche 32 bildet. Eine Oberseite 106 desA sixth variant of an implant system, which is provided with the reference number 100 as a whole, is shown in Figures 7 and 8. The implant is designed in the form of a flat cross 102 made of plastic, the underside 104 of which forms a contact surface on the bone surface 32. An upper side 106 of the
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Kreuzes 102 ist mit einer Vielzahl von Häkchen 108 versehen, deren freie Enden 110 in Richtung auf das Kreuz 102 hin weisen.Cross 102 is provided with a plurality of hooks 108, the free ends 110 of which point in the direction of the cross 102.
Zum Fixieren des Vlieses 12 in der Lücke 30 des Knorpels 26 wird zunächst das Kreuz 102 in die Lücke 30 eingesetzt und dessen Unterseite 104 in Anlage an die Knochenoberfläche 32 gebracht. Die Größe des Kreuzes 102 ist so gewählt, daß freie Enden des Kreuzes 102 Haltelappen 112 ausbilden, die in einen Spalt 114 zwischen dem Knorpel 26 und dem Knochen 28 eingeschoben werden können. Das Kreuz 102 wird dadurch an allen seinen vier freien Enden in Spalten 114 mittels der als Haltevorsprünge wirkenden Haltelappen 112 gehalten. Nach dem Einbringen des Kreuzes 102 wird das Vlies 12 in die Lücke 30 eingesetzt. Es wird an den Häkchen 108 gehalten, die leicht in die Gewebestruktur des Vlieses 12 eindringen.To fix the fleece 12 in the gap 30 of the cartilage 26, the cross 102 is first inserted into the gap 30 and its underside 104 is brought into contact with the bone surface 32. The size of the cross 102 is selected such that free ends of the cross 102 form holding tabs 112 which can be inserted into a gap 114 between the cartilage 26 and the bone 28. The cross 102 is thereby held at all four of its free ends in gaps 114 by means of the holding tabs 112 which act as holding projections. After the cross 102 has been inserted, the fleece 12 is inserted into the gap 30. It is held by the hooks 108 which easily penetrate the tissue structure of the fleece 12.
Insgesamt mit dem Bezugszeichen 120 versehen ist ein in Figur 9 dargestelltes neuntes Ausführungsbeispiel eines Implantatsystems. Es entspricht im wesentlichen dem Implantatsystem 100. Ein flaches, aus Kunststoff hergestelltes Kreuz 122 weist eine als Anlagefläche an die Knochenoberfläche 32 dienende Unterseite 124 und eine mit Häkchen 128 versehene Oberseite 126 auf. Zentral an der Unterseite 124 ist ein senkrecht abstehender Gewindestift 130 mit einem sich verjüngenden Ende angeordnet.A ninth embodiment of an implant system shown in Figure 9 is provided with the reference number 120. It corresponds essentially to the implant system 100. A flat cross 122 made of plastic has a bottom 124 serving as a contact surface on the bone surface 32 and an upper side 126 provided with hooks 128. A vertically projecting threaded pin 130 with a tapered end is arranged centrally on the bottom 124.
Zum Fixieren des Vlieses 12 in der Lücke 30 des Knorpels 26 wird zunächst das Kreuz 122 mittels des Gewindestifts 130 am Knochen 28 fixiert. Die Größe des Kreuzes 128 ist dabei so gewählt, daß freie Enden des Kreuzes 122 nicht am Knorpelrand 34 anstoßen. Das Kreuz 122 ist demnach einzig durch den Gewindestift 128 am Knochen fixiert. Allerdings wäre es denkbar, das KreuzTo fix the fleece 12 in the gap 30 of the cartilage 26, the cross 122 is first fixed to the bone 28 by means of the threaded pin 130. The size of the cross 128 is selected so that free ends of the cross 122 do not touch the cartilage edge 34. The cross 122 is therefore only fixed to the bone by the threaded pin 128. However, it would be conceivable to fix the cross
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122 größer auszubilden, so daß es, wie das Kreuz 102, in Spalten 114 zwischen dem Knorpel 26 und dem Knochen 28 zusätzlich fixiert werden kann. Nach Fixierung des Kreuzes 122 wird das Vlies 12 in die Lücke 30 eingesetzt und verhakt sich an den Häkchen 128.
5122 larger so that it can be additionally fixed in gaps 114 between the cartilage 26 and the bone 28, like the cross 102. After fixing the cross 122, the fleece 12 is inserted into the gap 30 and hooks onto the hooks 128.
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Ein achtes Ausführungsbeispiel eines insgesamt mit dem Bezugszeichen 140 versehenen Implantatsystems ist in Figur 10 dargestellt. Das Vlies 12 bildet dabei gleichzeitig sowohl das Knorpelersatzimplantat als auch das Implantat zum Befestigen desselben. Hierzu ist es im Querschnitt trapezförmig geformt, so daß eine Unterseite 142 größer als eine Oberseite 144 des Vlieses 12 ist. Die Lücke 30 im Knorpel 26 wird so präpariert, daß das Vlies 12 formschlüssig in die Lücke 30 eingesetzt werden kann. Es wird aufgrund eines mehrseitigen oder auch allseitigen Hinterschnitts am Knorpelrand 34 gehalten. Als zusätzliche Fixierung kann ein in Figur 10 gestrichelt dargestellter Gewindestift 146 vorgesehen sein, der beispielsweise vollständig im Knochen 28 versenkt werden kann und in Richtung auf das Vlies 12 hin Häkchen oder einen Faden aufweisen kann.An eighth embodiment of an implant system provided with the reference number 140 is shown in Figure 10. The fleece 12 simultaneously forms both the cartilage replacement implant and the implant for fastening it. For this purpose, it is trapezoidal in cross-section, so that a lower side 142 is larger than a top side 144 of the fleece 12. The gap 30 in the cartilage 26 is prepared in such a way that the fleece 12 can be inserted into the gap 30 in a form-fitting manner. It is held on the cartilage edge 34 by means of a multi-sided or all-sided undercut. A threaded pin 146 shown in dashed lines in Figure 10 can be provided as additional fixation, which can, for example, be completely sunk into the bone 28 and can have hooks or a thread in the direction of the fleece 12.
In Figur 11 ist ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 150 versehenes neuntes Ausführungsbeispiel eines Implantatsystems dargestellt. Als Implantat zum Halten des Vlieses 12 am Knochen 28 in der Lücke 30 des Knorpels 26 ist ein einzelner Fadenanker 152 vorgesehen, der in Form eines kopflosen Gewindestifts mit sich verjüngendem Ende ausgebildet ist. An seinem anderen Ende weist er eine oder mehrere Querbohrungen 154 auf, durch welche ein oder mehrere Fäden 156 hindurchgeführt sind.Figure 11 shows a ninth embodiment of an implant system, designated overall by the reference numeral 150. A single thread anchor 152 is provided as an implant for holding the fleece 12 on the bone 28 in the gap 30 of the cartilage 26, which is designed in the form of a headless threaded pin with a tapered end. At its other end, it has one or more transverse bores 154 through which one or more threads 156 are passed.
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Zum Fixieren des Vlieses 12 wird zunächst der Fadenanker 152 im Knochen 28 versenkt. Anschließend werden ein oder mehrere Fäden 156 zentral mittig durch das Vlies 12 hindurchgeführt, so daß sie auf einer Oberseite 158 des Vlieses im wesentlichen parallel zur Knochenoberfläche 32 verlaufend am Vlies 12 anliegen können. Die Fäden 156 werden auf verschiedenen Seiten der Lücke 30 durch den Knorpelrand 34 hindurchgeführt und so am Knorpel 26 fixiert. Freie Fadenenden 160 werden zur endgültigen Fixierung miteinander verknotet. Das Vlies 12 wird auf diese Weise zwischen den Fäden 156 und der Knochenoberfläche 32 gehalten.
10To fix the fleece 12, the thread anchor 152 is first sunk into the bone 28. Then one or more threads 156 are passed centrally through the fleece 12 so that they can rest on the fleece 12 on an upper side 158 of the fleece, running essentially parallel to the bone surface 32. The threads 156 are passed through the cartilage edge 34 on different sides of the gap 30 and thus fixed to the cartilage 26. Free thread ends 160 are knotted together for final fixation. The fleece 12 is held in this way between the threads 156 and the bone surface 32.
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In den Figuren 12 bis 15 sind verschiedene Varianten von Implantaten zur Befestigung des Vlieses 12 in der Lücke 30 dargestellt.Figures 12 to 15 show different variants of implants for fixing the fleece 12 in the gap 30.
Figur 12 zeigt einen insgesamt mit dem Bezugszeichen 170 versehenen Dübel, welcher mit Rückhaltevorsprüngen 172 und zwei sich kreuzenden, in Längsrichtung des Dübels 170 verlaufenden Schlitzen 174 versehen ist. Der Dübel 170 weist einen Verankerungsabschnitt 176 auf, der mit den Rückhaltevorsprüngen 172 versehen ist. Ferner weist der Dübel 170 einen Halteabschnitt 178 auf, welcher mit Widerhaken 180 versehen ist. Die Rückhaltevorsprünge 172 und die Widerhaken 180 wirken jeweils in entgegengesetzte Richtungen, so daß der Dübel 170 mit seinem Verankerungsabschnitt 176 im Knochen 28 fixiert werden kann und gleichzeitig das Vlies 12 an den Widerhaken 180 des Halteabschnitts 178 gehalten wird.Figure 12 shows a dowel, which is provided with the reference number 170 in its entirety and which is provided with retaining projections 172 and two intersecting slots 174 running in the longitudinal direction of the dowel 170. The dowel 170 has an anchoring section 176 which is provided with the retaining projections 172. The dowel 170 also has a holding section 178 which is provided with barbs 180. The retaining projections 172 and the barbs 180 each act in opposite directions, so that the dowel 170 can be fixed in the bone 28 with its anchoring section 176 and at the same time the fleece 12 is held on the barbs 180 of the holding section 178.
Figur 13 zeigt einen als Implantat geeigneten Einschlagpin 190, welcher einen glatten Schaft umfaßt, der an seinem einen Ende einen Kopf 194 trägt und dessen anderes Ende 196 spitz zuläuft.Figure 13 shows an impaction pin 190 suitable as an implant, which comprises a smooth shaft which has a head 194 at one end and whose other end 196 tapers to a point.
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In Figur 14 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Implantats in Form eines Fadenankers 200 dargestellt. Der Fadenanker 200 entspricht im wesentlichen dem Einschlagpin 190, weist jedoch keinen Kopf auf. Er umfaßt ein spitz zulaufendes Ende 204 und eine am anderen Ende eines gewindelosen Schafts 206 angeordnete Querbohrung 202. Ferner ist ein Faden 208 im Schaft 206 an dem der Querbohrung 204 benachbarten Ende so fixiert, daß er in Längsrichtung des Schafts 206 von diesem weg weist.Figure 14 shows a further embodiment of an implant in the form of a suture anchor 200. The suture anchor 200 essentially corresponds to the impact pin 190, but does not have a head. It comprises a tapered end 204 and a transverse bore 202 arranged at the other end of a threadless shaft 206. Furthermore, a suture 208 is fixed in the shaft 206 at the end adjacent to the transverse bore 204 so that it points away from the shaft 206 in the longitudinal direction of the shaft.
Schließlich zeigt Figur 15 einen weiteren, insgesamt mit dem Bezugszeichen 210 versehenen Einschlagpin mit einem Schaft 212, der ein spitz zulaufendes Ende 214 aufweist und an seinem anderen Ende einen ebenfalls spitz zulaufenden, im Durchmesser gegenüber dem Schaft 212 kleineren Widerhakendorn 216 mit einer Mehrzahl von Widerhaken 218 trägt.Finally, Figure 15 shows a further impact pin, provided overall with the reference number 210, with a shaft 212 which has a tapered end 214 and at its other end carries a barb mandrel 216 with a plurality of barbs 218, which is also tapered and smaller in diameter than the shaft 212.
Die Schrauben 14 und 22, der Fadenanker 62, der Widerhakendorn 72, das Klettband 92, das Kreuz 102, das Kreuz 122, der Gewindestift 146, der Fadenanker 152 sowie der Dübel 170, der Einschlagpin 190, der Fadenanker 200 und der Einschlagpin 210 können aus resorbierbarem Material hergestellt sein, alternativ wäre es auch denkbar, ein körperverträgliches, nicht resorbierbares Material zu verwenden, beispielsweise Titan.The screws 14 and 22, the suture anchor 62, the barb mandrel 72, the Velcro fastener 92, the cross 102, the cross 122, the threaded pin 146, the suture anchor 152 as well as the dowel 170, the impact pin 190, the suture anchor 200 and the impact pin 210 can be made of resorbable material; alternatively, it would also be conceivable to use a biocompatible, non-resorbable material, for example titanium.
Die beschriebenen Fäden und Haken können ebenfalls aus resorbierbaren Materialien hergestellt sein oder aus körperverträgiichen Materialien.
25The threads and hooks described can also be made of absorbable materials or of biocompatible materials.
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Claims (35)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20303205U DE20303205U1 (en) | 2003-02-21 | 2003-02-21 | Device for insertion and fixing of cartilage substituting implant, comprising holding and anchoring element |
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