DE60022590T2

DE60022590T2 - Befestigungsvorrichtung und -verfahren für ein Transplantat

Info

Publication number: DE60022590T2
Application number: DE60022590T
Authority: DE
Inventors: Steven M. Bowman
Original assignee: Ethicon Inc
Current assignee: Ethicon Inc
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 2000-07-21
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2020-07-22
Also published as: DE60022590D1; JP4152572B2; US6179840B1; EP1070487A3; AU4876200A; AU767246B2; CA2314448A1; US20050059986A1; US8016867B2; EP1070487A2; CA2314448C; EP1070487B1; JP2001061851A

Description

Das Fachgebiet, auf das sich diese Erfindung bezieht, ist chirurgische Befestigungsvorrichtungen, insbesondere chirurgische Befestigungsvorrichtungen zum Befestigen von Gewebetransplantaten am Knochen.
Stand der Technik
Die Medizintechnik, die mit in vitro-Züchtung biologischen Gewebes bzw. Tissue Engineering in Zusammenhang steht, hat sich rapide weiterentwickelt. Insbesondere ist nun bekannt, wie man Zellen aus dem menschlichen Körper erntet, zum Beispiel Chondrozyten und Fibrochondrozyten aus dem Kniegelenk. Diese autologen Zellen werden dann auf einer bioabsorbierbaren Matrix in einer Laborumgebung gezüchtet. Die Matrix weist typischerweise eine Form auf, die im wesentlichen dem Gewebeabschnitt, der ersetzt werden muß, ähnlich ist. Nach einem ausreichenden Zeitraum in einem geeigneten Züchtungsmedium bei geeigneten Umweltbedingungen wachsen die geernteten Zellen auf der Matrix, um einen implantierbaren Gewebeabschnitt zu bilden, der im wesentlichen die gleiche physische Konfiguration aufweist, wie der Gewebeabschnitt, der beim Patienten ersetzt werden muß. Ein solches tissue-engineertes Konstrukt, das aus Zellen auf der Matrix (oder alternativ aus einer Matrix allein ohne Zellen besteht) besteht, wird dann mittels herkömmlich bekannter, chirurgischer Befestigungsmittel, einschließlich Nähte, Knochenhautabdeckungen oder Fibrinkleber, an der Knochenstelle befestigt.
Die Vorteile von Tissue Engineering sind zahlreich, und kein geringer Vorteil ist beispielsweise, daß es nun möglich ist, einen Knorpel durch lebendes Knorpelgewebe zu ersetzen. Des Weiteren wird die Wahrscheinlichkeit der Abstoßung des Gewebeimplantats verringert, da das Knorpelgewebe, das invitro gezüchtet worden ist, mit dem autologen Knorpel des Patienten identisch ist.
Obwohl bestehende Matrixbefestigungsvorrichtungen für ihre beabsichtigte Verwendung adäquat sind, gibt es auch einige Nachteile, die ihre Anwendung begleiten. Erstens sind diese Befestigungsvorrichtungen in dem Sinn generisch, daß sie nicht speziell für die Befestigung von Matrix am Knochen oder an weichem Gewebe ausgelegt sind, sondern für eine Vielzahl von chirurgischen Verfahren verwendet werden können. Andere Nachteile beinhalten die Schwierigkeit, viele dieser Vorrichtungen in einem minimal invasiven, arthroskopischen Verfahren zu verwenden. Weitere Nachteile beinhalten die Schwierigkeit und chirurgische Herausforderung, ein Stück Knochenhaut zur Verwendung als Knochenhautlappen zu ernten, die signifikante Patientenmorbidität, die mit einer solchen Ernte verbunden ist, sowie die Schwierigkeit, ein solches dünnes, nachgiebiges Material am umliegenden Gewebe anzunähen.
Entsprechend gibt es in diesem Fachgebiet einen Bedarf nach neuen Befestigungsvorrichtungen, die eine Matrix tissue-engineerten Gewebes an einem Knochen oder an einer anderen Verankerungsstelle effektiv befestigen, so daß das Gewebe weiter im Körper des Patienten wachsen und sich neu bilden kann.
Eine Befestigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 ist in US-A-5643319 offenbart.
Die Erfindung
Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Befestigungsvorrichtung bereitzustellen, die eine tissue-engineerte Matrix an einem Knochen oder an einer anderen Verankerungsstelle effektiv befestigt, wodurch ermöglicht wird, daß die implantierte Matrix an der Stelle bleibt, während das Gewebe weiter wächst und sich neu bildet.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung eine solche Vorrichtung zur Befestigung einer Matrix an einer Knochenstelle bereitzustellen, die mittels eines arthroskopischen Verfahrens oder eines offenen Verfahrens einfach installiert wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung eine solche Vorrichtung zur Befestigung einer Matrix an einer Knochenstelle bereitzustellen, die keine Nähte oder Nahtknoten erfordert.
Entsprechend wird eine Transplantatbefestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 bereitgestellt. Die Transplantatbefestigungsvorrichtung weist ein erstes und zweites Implantationsglied auf. Die Glieder sind länglich und weisen bevorzugt eine zylindrische Konfiguration auf. Die Glieder weisen auch distale Enden, proximale Enden und longitudinale Achsen auf. Es gibt longitudinale Durchgänge, die sich durch die ganze Länge eines jeden Implantationsglieds erstrecken. Die Glieder weisen äußere Oberflächen auf. Die Implanta tionsglieder sind durch ein Rohrglied mit einem ersten und einem zweiten Ende und einem mittleren Abschnitt miteinander verbunden. Das erste Ende des Rohrglieds erstreckt sich von dem proximalen Ende des ersten Implantationsglieds, und das zweite Ende des Rohrglieds erstreckt sich von dem proximalen Ende des zweiten Implantationsglieds. Das Rohrglied ist vorzugsweise relativ starr und kann konfiguriert sein, um eine geometrische Form aufzuweisen, zum Beispiel eine umgekehrte "U"-Form. Jedoch kann das Rohrglied auch biegsam sein. Das Rohrglied hält die Implantationsglieder in einem relativ festen Abstand von einander. Der mittlere Abschnitt des Rohrglieds ist ausgelegt, um einen Abschnitt eines tissue-engineerten Matriximplantats aufzunehmen. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Implantationsglieder eine Folge von sich von den äußeren Oberflächen der Implantationsglieder erstreckenden Erhöhungen auf, um bei der Verhinderung des Abgehens von einer Knochenstelle oder einer anderen Verankerungsstelle mitzuwirken, nachdem die Implantationsglieder in vorher erzeugte Bohrlöcher implantiert worden sind.
Hierin wird auch ein Verfahren zur Verwendung der Transplantatbefestigungs-vorrichtung der Erfindung offenbart, um eine tissue engineertes Gewebe enthaltende Matrix an einem Knochen zu befestigen. Das Verfahren ist nicht Teil der Erfindung.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Diese und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Zusammen mit der beigefügten Zeichnung offensichtlicher. Hierbei zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Transplantatbefestigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
2 eine Querschnittsansicht der Transplantatbefestigungsvorrichtung von 1 entlang Ansichtslinie 2-2;
3 – 6 ein chirurgisches Verfahren zur Befestigung einer Matrix am Knochen mittels der Transplantatbefestigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
7 eine Darstellung einer Transplantatbefestigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, nachdem die Implantationsglieder in Bohrlöcher in einem Knochen implantiert worden sind, welche die Vorrichtung, die eine Matrix sicher an der Oberfläche eines Knochens befestigt, darstellt;
8 eine Querschnittsansicht der Transplantatbefestigungsvorrichtung von 7 entlang Ansichtslinie 8-8, die in einem Knochen implantiert ist;
9 eine alternative Ausführungsform einer Transplantatbefestigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit zwei Verbindungsgliedern;
10 eine perspektivische Ansicht eines Instruments, das nützlich ist, um Bohrlöcher in einem Knochen herzustellen, in welche die implantierbaren Glieder der Transplantatbefestigungsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung plaziert werden können;
11 eine perspektivische Ansicht eines Instruments, das nützlich ist, um die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in Bohrlöcher, die in einem Knochen hergestellt wurden, zu implantieren; und
12 eine Ansicht einer tissue-engineerten Matrix, die mit mehreren Transplantatbefestigungsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung an einem Knochen befestigt ist.
Die Transplantatbefestigungsvorrichtungen der Erfindung können aus herkömmlichen biokompatiblen Materialien, einschließlich absorbierbaren und nicht absorbierbaren Materialien, sowie biologisch abbaubaren Materialien hergestellt werden. Die nicht absorbierbaren Materialien, die verwendet werden können, beinhalten herkömmliche biokompatible Materialien, wie beispielsweise rostfreier Stahl, Polyethylen, Teflon, Nitinol, nicht absorbierbare Polymere, andere biokompatible Metalle, Keramiken, Kombinationen davon und ähnliche. Die absorbierbaren Materialien, die verwendet werden können, um die Transplantatbefestigungsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung herzustellen, beinhalten typischerweise jene in diesem Fachgebiet bekannten herkömmlichen bioabsorbierbaren oder bioresorbierbaren Materialien, die effektiv geformt oder bearbeitet werden können. Die bioabsorbierbaren und bioresorbierbaren Materialien beinhalten Polymilchsäure, Polydioxanon, Polycaprolacton, Polyglycolsäure, Polygalactsäure, andere bekannte biokompatible, bioabsorbierbare und bioresorbierbare Polymere, Keramiken, Komposite, Kombinationen davon und ähnliche sowie Äquivalente davon.
Nun auf 1 und 2 Bezug nehmend, wird eine bevorzugte Ausführungsform einer Transplantatbefestigungsvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung dargestellt. Es wird gesehen, daß die Transplantatbefestigungsvorrichtung 10 Implantationsglieder 20 aufweist. Es wird gesehen, daß die Implantationsglieder 20 längliche Glieder sind, die vorzugsweise eine im wesentlichen zylindrische Form aufweisen. Die Glieder 20 können andere geometrische Formen aufweisen, einschließlich konisch, pyramidenförmig, mehreckig, würfelförmig, kugelförmig usw. Es wird gesehen, daß die Implantationsglieder 20 distale Enden 22 und proximale Enden 24 aufweisen. Es wird gesehen, daß jedes Implantationsglied 20 eine äußerliche Oberfläche 28 und eine longitudinale Achse 29 aufweist. Ferner wird gesehen, daß jedes Glied 20 einen longitudinalen Durchgang 35 aufweist, der sich hierdurch erstreckt. Ferner wird gesehen, daß die Implantationsglieder 20 optionale stumpfkegelige Enden 30 und proximale Endseitenoberflächen 32 aufweisen. Obwohl bevorzugt wird, daß Endseitenoberflächen 32 flach sind, kann Endseitenoberfläche 32 auch abgewinkelt, konkav, konvex usw. sein. Es wird gesehen, daß Endseitenoberfläche 32 eine mittlere kreisförmige Öffnung 36 in Verbindung mit Durchgang 35 aufweist. Vorzugsweise weist die mittlere Öffnung 36 einen kreisförmigen Querschnitt auf, aber sie kann auch andere geometrische Querschnitte aufweisen, einschließlich elliptisch, mehreckig, quadratisch, rechteckig, Kombinationen davon und ähnliche. Ferner wird gesehen, daß Glieder 20 distale Endseitenoberflächen mit kreisförmigen Öffnungen in Verbindung mit Durchgängen 35 aufweisen. Wie bei dem optionalen stumpfkegeligen Ende 30 gezeigt, weist die ringförmige Endseitenoberfläche eine De-Minimis-Dicke um die Öffnung herum auf, jedoch würde diese Dicke in Abwesenheit eines stumpfkegeligen Endes zunehmen. Ferner wird gesehen, daß sich von der Oberfläche 28 des Glieds 20 eine Folge von optionalen Vorsprüngen 40 mit Gewebeeingriffskanten 44 erstreckt. Ohne die Vorsprünge 40 ist die Oberfläche 28 des Glieds 20 glatt.
Es wird gesehen, daß die Vorrichtung 10 ein Transplantatretentionsglied 50, das die Implantationsglieder 20 verbindet, aufweist. Es wird gesehen, daß Retentionsglied 50 ein rohrähnliches Glied mit einem ersten Ende 52, einem zweiten Ende 54 und einem mittleren Abschnitt 55 ist. Es wird gesehen, daß sich das erste Ende 52 von der proximalen Endseitenoberfläche 32 des ersten Glieds 20 erstreckt, während gesehen wird, daß sich Ende 54 von der proximalen Endseitenoberfläche 32 des anderen Glieds 20 nach oben erstreckt. Falls gewünscht, können sich die Enden 54 und 52 von Retentionsglied 50 auch von irgendeinem Abschnitt der äußeren Oberfläche 28 erstrecken oder daran angebracht sein. Es wird gesehen, daß das Verbindungsglied 50 vorzugsweise in drei Segmente gebogen oder geformt ist, einschließlich oberes Segment 55 und Beinsegmente 56. Es wird gesehen, daß das obere Segment 55 im wesentlichen senkrecht zu den Beinsegmenten 56 ist. Obwohl bevorzugt wird, daß Verbindungsglied 50 eine umgekehrte "U"-Konfiguration aufweist, kann das Verbindungsglied 50 auch andere geometrische Konfigurationen aufweisen, einschließlich halbkreisförmig, gewölbt, bogenförmig, dreieckig, mehreckig, U-förmig und ähnliche sowie Kombinationen davon. Die Enden 52 und 54 des Verbindungsglieds 50 können permanent an den Implantationsgliedern 20 befestigt werden oder können auf herkömmliche Weise entfernbar hieran angebracht werden. Glied 50 kann starr oder biegsam sein. Glied 50 weist einen ausreichenden Oberflächenbereich auf, um eine tissue-engineerte Matrix effektiv auf einem Knochen oder einer anderen Körperoberfläche festzuhalten. Vorzugsweise weist Verbindungsglied 50 einen kreisförmigen Querschnitt auf, kann aber auch andere geometrische Querschnitte aufweisen, einschließlich elliptisch, mehreckig, quadratisch, rechteckig, Kombinationen davon und ähnliche. Glied 50 kann starr oder biegsam sein und kann eine einzige faserartige Struktur aufweisen oder mehrere verbundene Fasern oder Glieder aufweisen.
Nun auf 3 – 8 Bezug nehmend, wird die Verwendung der Transplantatbefestigungsvorrichtungen 10 der vorliegenden Erfindung in einem chirurgischen Verfahren dargestellt. Zuerst auf 3 Bezug nehmend, ist der erste Schritt vor Installation einer tissue-engineertes Gewebe enthaltenden Matrix mittels einer Transplantatbefestigungsvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung, zwei Bohrlöcher 200 in einen Knochen 210, zum Beispiel der Subchondralknochen im Kniegelenk, zu bohren oder zu "klopfen". Es wird gesehen, daß die Bohrlöcher 200 zylindrische Löcher mit einem Boden 208 und einer offenen Oberseite 202 sowie Seitenwänden 205 sind. Optional können die Bohrlöcher Knochentunnel mit einem kontinuierlichen Durchgang und keinem Boden oder einem offenen Boden sein. Es wird insbesondere bevorzugt, die Löcher in den Knochen mittels eines Instruments 400, wie in 10 dargestellt, zu klopfen, welches einen proximalen Abschnitt aufweist, der herkömmlich in diesem Fachgebiet als "Slap-Hammer"-Abschnitt bezeichnet wird. Der Begriff "Klopfen", wie hier verwendet, ist definiert ein Verfahren zu bedeuten, bei dem die distalen, spitz zulaufenden Spitzen 420, die sich von dem distalen Ende 415 des Schafts 405 des Instruments 400 erstrecken, über einer Knochenstelle angeordnet sind, und das proximale Ende 410 des Instruments 400 mit einem gleitbaren Hammergriff (des "Slap-Hammers") geklopft oder geschlagen wird, der auf dem Schaft zwischen dem proximalen Ende 410 und einem proximalen Anschlag gleitet, um die Knochenbohrlöcher 200 zu bilden. Das distale Ende des Schafts ist mit einem proximalen Ende verbunden. Der proximale Anschlag ist an dem proximalen Ende angebracht. Es wird gesehen, daß der Hammergriff einen Greifabschnitt, Manschetten und einen longitudinalen Durchgang aufweist. Fachleute werden anerkennen, daß ein ähnliches zugespitztes Instrument verwendet werden kann, um die Bohrlöcher in einen Knochen hinein zu "klopfen", das heißt jedes Instrument mit einem nagelähnlichen, distalen Ende. Des Weiteren, obwohl nicht bevorzugt, kann ein Knochenbohrloch nach dem anderen hinein "geklopft" werden. Wenn der Chirurg entscheidet, die Bohrlöcher in einen Knochen zu bohren, kann jede herkömmliche chirurgische Bohrvorrichtung verwendet werden. Nachdem die Bohrlöcher 200 im Knochen 210 gebildet worden sind, wird die tissue-engineertes Gewebe enthaltende Matrix 220 vom Chirurgen, wie in 4 gesehen, auf der Knochenoberfläche 201 plaziert. Als nächstes wird die Transplantat-befestigungsvorrichtung 10 auf dem Einführungsinstrument 250 angebracht. Es wird gesehen, daß Einführungsinstrument 250, wie in 11 dargestellt, ein längliches Rohr 260 mit einem proximalen Ende 262 und einem distalen Ende 264 ist. An dem distalen Ende 264 des Rohrs 260 ist der Tiefenanschlag angebracht. Es wird gesehen, daß der Tiefenanschlag 290 ein im wesentlichen rechteckiges Glied ist, das senkrecht zu der longitudinalen Achse 251 des Rohrs 260 angebracht ist. Es wird gesehen, daß Tiefenanschlag 290 einen Boden aufweist. Vom Boden 292 des Plattenglieds 290 erstreckt sich distal ein Paar paralleler, von einander beabstandeter Anbringspitzen 270. Es wird gesehen, daß die Anbringspitzen 270 im wesentlichen rohrähnliche Glieder mit distalen, spitz zulaufenden Spitzen 277 und proximalen Enden 272 sind. Es wird gesehen, daß die Spitzen 270 einen ersten Abschnitt und einen distalen Abschnitt aufweisen. Es wird gesehen, daß der Abschnitt eine größere Querschnittsabmessung aufweist als der distale Abschnitt, so daß der ganze Abschnitt 275 in die Durchgänge 35 der Glieder 20 einführbar ist, während der proximale Abschnitt hierin nicht einführbar ist. Ferner wird gesehen, daß Instrument 250 einen "Slap-Hammer-Abschnitt" aufweist, der aus einem sich von dem proximalen Ende 262 erstreckenden proximalen Schaft und einem gleitbaren Hammergriff (der "Slap-Hammer") besteht, der auf dem Schaft zwischen dem proximalen Ende 262 und dem proximalen Anschlag gleitbar ist. Es wird gesehen, daß das Hammergriffglied einen Greifabschnitt, Endmanschetten und einen longitudinalen Durchgang aufweist. Die Transplantatbefestigungsvorrichtung 10 wird an dem Einführungsinstrument 250 angebracht, indem die Implantationsglieder 20 derart auf die Spitzen 270 geschoben werden, daß die distalen Abschnitte der Glieder 270 in den longitudinalen Durchgängen 35 der Glieder 20 aufgenommen sind, und distale Punkte 277 über das Ende der distalen Endseitenoberflächen 37 hinausragen. Dann, wie in 5 und 6 gesehen, wird das Instrument 250 derart gehandhabt, daß die Transplantatbefestigungsvorrichtung 10 durch Matrix 220 und in den Knochen 210 eingeführt wird, indem die auf den Spitzen 270 angebrachten Implantationsglieder 20 derart in die Bohrlöcher 200 bewegt werden, daß die Glieder 20 in den Bohrlöchern 200 aufgenommen sind und derart, daß der Gewebe aufnehmende Abschnitt 55 des Retentionsglieds 50 die Matrix 220 derart aufnimmt, daß die Matrix 220 fest mit der Oberfläche 201 des Knochens 210 in Eingriff ist. Falls gewünscht, können vor Einführung der Vorrichtung 10 Löcher in die Matrix 220 geschnitten werden. Dann wird das Einführungsinstrument 250, wie in 7 gesehen, proximal zurückgezogen, was dazu führt, daß die Spitzen 270 aus den Durchgängen 35 der Implantationsglieder 20 zurückgezogen werden, wodurch die Transplantatbefestigungsvorrichtung 10 in den Knochenbohrlöchern aufgenommen zurückgelassen wird und was dazu führt, daß die Matrix 220 in Eingriff mit der Oberfläche 201 des Knochens 210 bleibt. Der "Slap-Hammer" Abschnitt des Instruments 250 kann bei der Entfernung der Spitzen mitwirken. Eine Querschnittsansicht, welche die Vorrichtung 10 im Knochen 210 aufgenommen darstellt, während sie die Matrix 220 auf der Knochenoberfläche 201 hält, wird in 8 gesehen.
12 stellt eine Matrix 220 dar, die an der Knochenoberfläche 201 des Knochens 210 mit mehreren Befestigungsvorrichtungen der Erfindung angebracht ist, die installiert sind, um die Matrix 220 zu befestigen. Die Anzahl, anatomische Stelle und Ausrichtung der Befestigungsvorrichtungen 10, die notwendig sind, um eine ausreichend wirksame Befestigung bereitzustellen, variiert mit der Größe und Art des Implantats oder der Matrix, dem Gewebetyp, dem Alter des Patienten, der Größe des Patientendefekts, der Größe der Befestigungsvorrichtungen, dem Konstruktionsmaterial der Befestigungsvorrichtungen, der Belastung auf dem Gewebe an der Reparaturstelle usw.
Fachleute werden anerkennen, daß die Größe der Befestigungsvorrichtungen der Erfindung gemäß einer Anzahl von Variablen variiert, einschließlich der speziellen Ausführung der Vorrichtung, der Konstruktionsmaterialien, der speziellen Anwendung der Vorrichtungen, der Art des chirurgischen Verfahrens usw. Ebenso variiert die Größe der Matrizen, die mit diesen Vorrichtungen befestigt werden, ähnlich. Die Figuren, die Teil dieser Patentschrift sind, sind rein schematisch und veranschaulichen die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung; die tatsächlichen Abmessungen der Vorrichtungen und Matrizen können in der Praxis variieren.
Das folgende Beispiel veranschaulicht die Prinzipien und Anwendung der vorliegenden Erfindung, ist aber nicht hierauf beschränkt.
Beispiel
Sechs Schafe wurden für ein chirurgisches Verfahren mittels standardmäßiger, aspetischer, chirurgischer Methoden, einschließlich der Verwendung voll sterilisierter Instrumente und Vorrichtungen, sowie herkömmlicher Anästhesieverfahren und -protokolle, vorbereitet. Der Chirurg erzeugte dann Knorpeldefekte mit einem Durchmesser von 7 mm (Knorpel von voller Stärke) auf einem Gewicht tragenden Bereich des medialen Femurkondylus und in dem Sulcus trochlearis in dem rechten Knie bei jedem der sechs ausgewachsenen Schafe. Die Defekte wurden mittels eines Spezialbohrers mit Tiefenanschlag erzeugt, um eine Subchondralknochenexposition oder penetration zu verhindern. Der Untergrund sämtlicher Defekte wurde dann mit einem Spezialmikrohackwerkzeug mikrofrakturiert, um einen Eintritt für Zellenwanderung bereitzustellen. Die Versuchstiere wurden dann in drei Gruppen von jeweils zwei Versuchstieren eingeteilt:

Gruppe 1: Defekt gefüllt mit einer Kollagenmatrix, die mit der Transplantatbefestigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung befestigt wurde.
Gruppe 2: Defekt gefüllt mit einer Kollagenmatrix, die mit einer 9–0 absorbierbaren Vicryl^TM-Naht (unterbrochene Nahtstichtechnik, ungefähr 12 Fäden pro Matrix) befestigt wurde.
Gruppe 3: nicht gefüllter Defekt (Kontrollgruppe).

Beide Defekte in einem gegebenen Knie erhielten die gleiche Behandlung oder dienten als Kontrollen.
Bei den zwei Schafen in Gruppe 1 wurde, nachdem ein Defekt erzeugt und mikrofrakturiert worden war, ein Stanzwerkzeug 400 verwendet, um die zwei erforderlichen Bohrlöcher in dem Subchondralknochen zu erzeugen, um eine Transplantatbefestigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung aufzunehmen. Nur eine Polydioxanon-Vorrichtung (4 mm Abstand von Spitze zu Spitze) wurde verwendet, um jede Matrix anzubringen. Um die Bohrlöcher zu erzeugen, wurde das Stanzwerkzeug im Defekt zentriert, in der Sagittalebene ausgerichtet, und wiederholt mit einem Slap-Hammer getroffen oder "geklopft", bis es mehrere Millimeter in den Subchondralknochen eindrang. Als nächstes wurde eine kreisförmige Kollagenmatrix mit einem Durchmesser von 7 mm, die mit physiologischer Kochsalzlösung durchtränkt wurde, in dem Defekt plaziert und dann trocken getupft, um überschüssige Kochsalzlösung zu entfernen. Als das Einführungswerkzeug 250 mit der Transplantatbefestigungsvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung beladen wurde, wurden die Vorrichtung und das Einführungswerkzeug über der Matrix zentriert und in der Sagittalebene ausgerichtet. Der Chirurg lokalisierte dann die vorher erzeugten Bohrlöcher, indem die distalen Spitzen des Einführungswerkzeugs langsam durch die Matrix vorwärts bewegt wurden. Sobald der Chirurg die Löcher mit den Einführungswerkzeugspitzen lokalisierte, wurde ein Hammer verwendet, um das Einführungswerkzeug (und die Implantationsglieder 20 der Befestigungsvorrichtung 10) vollständig durch die Matrix und in den Subchondralknochen vorwärts zu bewegen. Das Einführungswerkzeug wies einen Tiefenanschlag auf, um zu verhindern, daß die Implantationsglieder 20 zu tief eingeführt werden, wodurch die ordnungsgemäße Plazierung der Implantationsglieder durch die Matrix sichergestellt wurde. Die Einführung war abgeschlossen, als das Verbindungsretentionsglied zwischen den zwei Implantationsgliedern anfänglich begann, die Kollagenmatrix zusammenzudrücken, wodurch die sichere Befestigung mit dem darunter liegenden Subchondralknochen angezeigt wurde. Nachdem die zwei Defekte in einem gegebenen Knie mit einer Matrix und einer Befestigungsvorrichtung repariert worden waren, wurde das Knie geschlossen und dem Schaf erlaubt, sich zu erholen. Es wurde von dem Chirurgen bemerkt, daß es ungefähr eine Minute dauerte, um eine Matrix mit einer Befestigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung (Gruppe 1) anzubringen im Vergleich zu den ungefähr 15 Minuten, um eine Matrix mit einer Naht allein und der erforderlichen Nahthandhabung und dem erforderlichen Knoten (Gruppe 2) anzubringen.
Zwei Wochen, nachdem die chirurgischen Eingriffe abgeschlossen worden waren, wurden die Kniegelenke chirurgisch zur Untersuchung geöffnet. Eine grobe makroskopische Beurteilung der Gelenke zeigte, daß alle vier Matrizen, die von der Transplantatbefestigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung gehalten wurden, völlig intakt waren. Jedoch waren alle vier Matrizen, die von Nähten alleine gehalten wurden, nur teilweise intakt, wobei im Durchschnitt ungefähr 30 % der Nähte auf jeder gegebenen Matrix gebrochen waren.
Eine weitere Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die mehrere Retentionsglieder aufweist, wird in 9 gesehen. Es wird gesehen, daß die Vorrichtung 300 ein Paar Implantationsglieder 310 aufweist. Die Implantationsglieder 310 sind im wesentlichen zylindrische Glieder mit einer longitudinalen Achse 311, distale Enden 314 und proximale Enden 312. Es wird gesehen, daß jedes Implantationsglied 310 einen longitudinalen Durchgang 320 aufweist. Es wird gesehen, daß die Glieder 310 ein distales stumpfkegeliges Ende 330, eine äußere Oberfläche 350 und Erhöhungen 355 aufweisen, die sich von der Oberfläche 350 erstrecken. Es wird gesehen, daß die Glieder 310 durch ein Paar Retentionsglieder 340 mit einem ersten und einem zweiten Ende 342 bzw. 344 verbunden sind.
Die Befestigungsvorrichtungen 10 und das Verfahren der Verwendung solcher Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung weisen viele Vorteile auf. Die Vorteile beinhalten die Bereitstellung einer schnellen und routinenmäßigen Methode, um eine Matrix tissue-engineerten Gewebes oder eines anderen Gewebes zu befestigen. Die Befestigungsvorrichtungen 10 können, da sie den Bedarf nach Nahtknoten beseitigen, in chirurgischen arthroskopischen Verfahren verwendet werden, die ein Minimum an chirurgischer Inzision erfordern und somit die Patientenmorbidität stark reduzieren. Zusätzlich ist bewiesen worden, daß die Befestigungsvorrichtungen 10 eine ausgezeichnete Matrixbefestigung bereitstellen, ohne das umliegende, normale Knorpelgewebe zu beschädigen, im Gegensatz zur herkömmlichen Befestigung von Knorpeldefektmatrizen mit traditioneller Naht, die durch das umliegende Gewebe hindurch gehen muß (und somit beschädigt).
Obwohl die Erfindung in Bezug auf detaillierte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden ist, werden Fachleute anerkennen, daß verschiedene Form- und Detailänderungen gemacht werden können, ohne vom Umfang der beanspruchten Erfindung abzuweichen.

Claims

Transplantatbefestigungsvorrichtung (10) mit: – einem ersten Implantationsglied (20) mit einer longitudinalen Achse (29), einem proximalen Ende (24), einem distalen Ende (22), einer äußeren Oberfläche (28) und einem longitudinalen Durchgang (35) hierdurch; – einem zweiten Implantationsglied (20) mit einer longitudinalen Achse (29), einem proximalen Ende (24), einem distalen Ende (22), einer äußeren Oberfläche (28) und einem longitudinalen Durchgang (35) hierdurch; – proximale Endseitenoberflächen (32) auf den proximalen Enden (24) des ersten und des zweiten Implantationsglieds (20), die die longitudinalen Durchgänge (35) umgeben; und – einem das erste und das zweite Implantationsglied (20) verbindenden Verbindungsglied (50) mit einem mittleren Abschnitt (55), einem sich vom ersten Implantationsglied (20) erstreckenden ersten Ende (52) und einem sich vom zweiten Implantationsglied (20) erstreckenden zweiten Ende (54); dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (50) ein Rohrglied ist, welches zu einer Konfiguration mit einem mittleren Abschnitt (55) und Beinsegmenten (56) geformt ist, wobei die Beinsegmente (56) im wesentlichen parallel zu den longitudinalen Achsen (29) der Implantationsglieder (20) sind und der mittlere Abschnitt (55) im wesentlichen senkrecht zu den Beinsegmenten (56) ist.
Transplantatbefestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Implantationsglieder eine Folge sich von deren äußeren Oberflächen erstreckender Erhöhungen aufweisen.
Transplantatbefestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein stumpfkegeliges Ende, welches sich von dem distalen Ende (22) des ersten Implantationsglieds (20) und dem distalen Ende (22) des zweiten Implantationsglieds (20) erstreckt.
Transplantatbefestigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Implantationsglieder (20) eine zylindrische Konfiguration aufweisen.
Kombination der Transplantatbefestigungsvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche und einem Einführungsgerät (400), welches ein Paar voneinander beabstandet angeordneter Spitzen (420) mit distalen Enden aufweist, so daß die Spitzen (420) in den Durchgängen (35) der Implantationsglieder (20) der Transplantatbefestigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche so aufnehmbar sind, daß die distalen Enden der Spitzen sich über die distalen Enden (22) der Implantationsglieder (20) hinaus erstrecken.
Kombination nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spitze (420) einen sich vom distalen Ende erstreckenden Punkt umfaßt.
Kombination nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spitze (420) einen distalen Abschnitt mit einem Querschnitt und einen proximalen Abschnitt mit einem Querschnitt umfaßt, wobei die Fläche des Querschnitts des proximalen Abschnitts größer ist, als die Fläche des Querschnitts des distalen Abschnitts.
Kombination nach Anspruch 5, Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spitze (420) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.