Bonding of tissue material to an underlay uses a thread fixed at a hole formed in them and tensed as the materials are advanced to give a fluid/gas tight bond between them for surgery on injury or transplantation sites
German Patent DE
To bond a woven or tissue material to an underlay by stitching, an opening is made in it when in place for a thread to be passed through and fixed under tension. The fixed thread is additionally tautened when the material is advanced. The process is repeated until the material and the underlay are securely bonded to each other.
On bonding tissue to an underlay, the underlay material is cartilage, bone, or tissue which can be hard and/or soft. The space between the tissue overlay and the underlay can be filled e.g. with a cell suspension, a sodium chloride solution, active and/or filling materials. The thread is held in place and fixed by a ball, pin, bolt and the like to give a positive and/or force fit lock. The thread can also be fixed in place by an anchor and/or dowel. The thread and/or lock are of a material which can be resorbed. The thread can also be fixed in place by the filling material and/or an adhesive. The thread locks can be attached to the thread as beads. An Independent claim is included for an apparatus to bond tissue (14) to an underlay (13) with a shaft in the instrument to take a tool (7) such as a needle, drill, miller, die and the like to form a hole in the tissue and the underlay. A feed channel takes the thread (5) from a thread supply. A feed channel delivers the thread fixing units (6) to secure the thread in the opening from a supply. The feed openings of the channels form a common outlet opening channel. A drive is connected to the tool to apply a defined pressure to it. An operating unit triggers the fixing unit, for the thread advance and its tensioning. Preferred features: The tool drive is a mechanical, hydraulic, pneumatic, electrical drive, or a combination of drive systems. The fixing unit is a ball, bolt, or pin. It can also be of filling material and/or elastic bodies and/or an adhesive, an anchor and/or a dowel.
Application Number:
Publication Date:
10/25/2001
Filing Date:
04/20/2000
Export Citation:
CO.DON AKTIENGESELLSCHAFT
R.J.G. STORZ GMBH
International Classes:
1. Verfahren zur Befestigung und/oder Verbindung von Geweben oder gewebe?hnlichen Materialien auf einer Unterlage mittels Legen einer Naht und durch Verwendung eines Nahtmaterials, wobei
a)÷das zu befestigende und/oder zu verbindende Gewebe auf der Unterlage aufgelegt wird,
b)÷durch das zu befestigende und/oder zu verbindende Gewebe und in die Unterlage eine erste ?ffnung eingebracht und darin das Nahtmaterial wie Faden eingelegt wird,
c)÷der Faden in der ?ffnung fixiert wird,
d)÷der Faden durch die Fixierung zus?tzlich gespannt wird,
e)÷der fixierte Faden durch Bewegung der Vorrichtung in Nahtrichtung bis zu einer weiteren Befestigungs- und/oder Verbindungs-position gespannt wird und
f)÷entsprechend den Schritten b) bis d) weitere ?ffnungen eingebracht werden, der Faden jeweils eingelegt, fixiert und gespannt wird, bis die gewünschte Befestigung und/oder Verbindung bzw. Nahtl?nge erreicht ist.
Description:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Befestigung und/oder Verbindung von Geweben oder gewebe?hnlichen Materialien auf einer Unterlage gem?ss den Ansprüchen 1 und 11.
Die Befestigung und/oder die Verbindung von Geweben oder gewebe?hnlichen Materialien auf bzw. mit einer Unterlage ist sowohl in der allgemeinen Form von Bedeutung, zum Beispiel in der M?belindustrie, als auch im speziellen Fall der Medizintechnik, wo es gilt, biologisches Gewebe und/oder künstliches Gewebe mit Unterlagen wie Knorpel, Knochen, Hart- oder Weichgewebe zu verbinden bzw. darauf zu befestigen.
Die Befestigung und/oder die Verbindung von Geweben auf/mit Unterlagen durch N?hen oder Nageln oder Kleben bzw. Verschweissen ist allgemeiner Stand der Technik.
In der Medizintechnik gibt es, insbesondere für die Unfallchirurgie und die Transplantationsmedizin, Instrumente bzw. Verfahren zur Befestigung von Geweben, die sowohl das N?hen wie Einzelknopf- oder fortlaufende Naht als auch das Nageln oder das Setzen von Pins vorsehen.
Bei einigen Anwendungsbereichen in der Medizin wie der arthroskopischen Knorpelzellentransplantation ist mit den Instrumenten und Verfahren nach dem Stand der Technik aufgrund der beengten Verh?ltnisse im Operationsgebiet kein N?hen m?glich, es muss zum Beispiel die Befestigung des Periosts im Knie mit Knochenstiften (Pins) versucht werden. Diese. Befesti-gungsart erfordert viel Geschicklichkeit in der Durch-führung und ist mit der Einbringung von Fremdmaterial verbunden und erfordert ein Abdichten mit einem Fibrin-kleber. Der Zeitaufwand für die Operation ist hoch.
Zur sicheren Durchführung und zuverl?ssigeren Behandlung von zum Beispiel Knorpeldefekten ist in der DE 197 08 703 A1 ein chirurgisches Besteck beschrieben, mit dem Instrumente zum Schneiden, Fr?sen, Stanzen, N?hen oder Anbringen von Bohrungen an Knorpel-, Knochen- oder K?rpergewebe oder Einspritzen von Operationshilfsstoffen geführt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, mit denen die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden und mit denen eine zuverl?ssige und bei Bedarf auch flüssigkeits- bzw. gasdichte Befestigung/Verbindung zwischen Geweben aller Art und einer geeigneten Unter-lage, insbesondere auch in Form von Knorpel, Knochen, Hart- und Weichgewebe, sehr genau gew?hrleistet ist.
Erfindungsgem?ss wird die Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 11 gel?st. Danach ist das Verfahren nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das zu befestigende und/oder zu verbindende Gewebe auf die Unterlage aufgelegt wird, dass durch das zu befestigende und/oder zu verbindende Gewebe und in die Unterlage eine erste ?ffnung eingebracht und darin ein Nahtmaterial wie Faden eingelegt wird, dass der Faden in der ?ffnung fixiert wird, dass der fixierte Faden durch Bewegung der Vorrichtung in Nahtrichtung bis zu einer weiteren Befestigungs- und/oder Verbindungsposition gespannt wird und entsprechend den vorhergehenden Schritten weitere ?ffnungen eingebracht werden, der Faden jeweils eingelegt, gespannt und fixiert wird, bis die gewünschte Befestigung/Verbindung bzw. Nahtl?nge erreicht ist.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekenn-zeichnet, dass in einem Instrumentenschaft ein Werkzeug-kanal für ein Werkzeug wie Nadel, Bohrer, Fr?ser, Stanze, ein Zuführkanal für einen N?hfaden und einen Fadenvorrat und ein Zuführkanal für Befestigungs-elemente und für einen Vorrat von Befestigungselementen mit jeweils einer unteren ?ffnung vorgesehen sind, wobei die unteren ?ffnungen der Kan?le in einen gemeinsamen Arbeitskanal, der vom unteren Abschnitt des Werkzeugkanals gebildet ist, münden, und wobei mit dem Werkzeug ein Antrieb verbunden ist, mit dem ein definierter Druck auf das Werkzeug ausgeübt und eine definierte Bewegung des Werkzeugs ausgeführt werden, und wobei Bedienelemente zur Ausl?sung der Befesti-gungselemente, zum Fadenvorschub, zur Fadenspannung vorgesehen sind.
Mit dem Verfahren und der Vorrichtung ist es m?glich, eine fortlaufende Naht zu legen, die die Gewebe nicht nur aneinander fixiert, sondern auch gegeneinander flüssigkeits- bzw. gasdicht abdichtet.
Die Naht nach der Erfindung weist eine günstige Kr?fteverteilung auf, so dass eine grosse Haltbarkeit und Elastizit?t der Verbindungsstellen gew?hrleistet sind.
Es werden bei einer Anwendung in der Medizintechnik kürzere Operationszeiten durch die Verwendung der Vorrichtung gegenüber dem manuellen N?hen nach dem Stand der Technik erzielt und Fremdmaterialien zur Abdichtung vermieden. Das Einbringen von Fremd-materialien in den K?rper wird auf ein Minimum beschr?nkt. Ein Verzicht auf jegliche Arthrotomie ist m?glich.
Zweckm?ssige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs-beispiel bei einem Knorpeldefekt n?her erl?utert. In der zugeh?rigen Zeichnung zeigen:
Fig. 1 die schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung zur Befestigung von Geweben,
Fig. 2 die schematische Darstellung einer Abfolge der Schritte nach dem Verfahren unter Verwendung der Vorrichtung gem?ss Fig. 1,
Fig. 3 die schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zur Befestigung von Geweben,
Fig. 4 die schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der Vorrich-tung zur Befestigung von Geweben,
Fig. 5 die schematische Darstellung der Abfolge von Schritten nach dem Verfahren unter Verwendung der Vorrichtung gem?ss Fig. 3 und
Fig. 6 die schematische L)Darstellung der Abfolge von Schritten nach dem Verfahren unter Verwendung der Vorrichtung gem?ss Fig. 4.
Entsprechend der Darstellung in der Fig. 1 besteht die Vorrichtung nach der Erfindung im wesentlichen aus einem Instrumentenschaft 1, in den ein Werkzeugkanal 2 für ein Werkzeug 7 in einer Hülse 11, ein Zufüh-rungskanal 4 für einen N?hfaden 5 und für einen Fadenvorrat 10, ein Zuführungskanal 3 für Befestigungs-elemente 6 eingebracht und mit dem ein Antrieb 12 und Bedienelemente 9 verbunden sind.
Mit dieser Vorrichtung nach Fig. 1 werden die Schritte 1. bis 7. zur Befestigung eines Gewebes 14 auf einen Knorpel 13 entsprechend der Fig. 2 ausgeführt.
In einem ersten Schritt 1. wird das Gewebe 14 auf den Knorpel 13 aufgelegt. Die Schritte 2. und 3. zeigen, dass mit dem Werkzeug 7 durch das Gewebe 14 eine erste ?ffnung 15 in den Knorpel 13 eingebracht wird, in die der Faden 5 eingelegt und, nachdem das Werkzeug 7 im Schritt 4. aus der ?ffnung 15 ausreichend weit zurückgeführt wurde, durch das in die ?ffnung 15 hineingleitende Befestigungselement 6 mit den Schritten 5. und 6. fixiert wird. Der Faden 5 l?uft dabei vor der ?ffnung des Zuführungskanals 3 (Fig. 1). Das Befesti-gungselement 6 wird durch Druckausübung auf die distale Seite des Zuführungskanals 3 aus dem Vorrat 8 (Fig. 1) geschoben und gleichzeitig wird der vor dem Kanal 3 liegende Faden 5 in die ?ffnung 15 (Fig. 2) gelegt und fixiert. Die Haltekraft kann erh?ht werden, indem das Werkzeug 7 erneut nach unten auf das Befestigungs-element 6 geführt wird und damit Druck auf das Befestigungselement 6 ausgeübt wird, so dass sich dieses der Geometrie der ?ffnung 15 formschlüssig anpasst oder sich in der ?ffnung 15 verklemmt. Im Schritt 7. wird die Vorrichtung zur n?chsten Position weiter geführt und damit der mitgeführte Faden 5 gespannt. Die Schritte 2. bis 6. werden so oft wiederholt bis die Befestigung erreicht ist.
Die anzuwendende ?ffnungstiefe ist vom Material der Unterlage und von der Geometrie des Befestigungsele-mentes abh?ngig und ist so zu w?hlen, dass eine gr?sstm?gliche Kraftschlüssigkeit erreicht wird. Das Befestigungselement sollte dabei nicht über die ?ffnung hinausragen, sondern bündig abschliessen.
Wird der Faden 5 beim Einlegen unter Spannung gehalten, dann dient die angefertigte Naht nicht nur der Fixierung des Gewebes, sondern ist auch flüssigkeits- bzw. gasdicht.
Die Zuführungskan?le 3, 4 für den Faden 5 und die Befestigungselemente 6 und der Werkzeugkanal 2 k?nnen in einem gemeinsamen Arbeitskanal 16 münden (Fig. 1).
Der Antrieb 12 für die einzelnen Vorrichtungskomponen-ten kann sowohl rein mechanisch, zum Beispiel als Federantrieb, als auch pneumatisch, hydraulisch, elektrisch oder in Kombinationen davon ausgeführt sein.
Die Befestigungselemente 6 k?nnen sowohl einzeln sein (Fig. 1) als auch mit dem Faden 5 lose (Fig. 3) oder fest in der Art einer "Perlenschnur" verbunden sein (Fig. 4). Die Abfolge der Schritte bei Verwendung der Vorrichtungen gem?ss den Fig. 3 und 4 ist aus den Darstellungen in den Fig. 5 und 6 ersichtlich.
Die Vorrichtungen nach den Fig. 3 und 4 erleichtern die Fadenführung, da die lose oder feste Verbindung des Fadens 5 mit dem Befestigungselement 6 bereits eine Führung bewirkt und im Falle der festen Verbindung zwischen Faden 5 und Befestigungselement 6 auch eine Portionierung der Fadenl?nge erm?glicht.
Die in das zu befestigende Gewebe 14 und in den Knorpel 13 eingebrachte ?ffnung 15 kann gebohrt, gefr?st, gestanzt, gedrückt oder in anderer Art und Weise eingebracht werden.
Das Befestigungselement 6 kann eine Kugel, ein Bolzen, ein Stift oder ein anderer geeignete r K?rper sein, der den Faden 5 form- und/oder kraftschlüssig in der ?ffnung 15 fixiert. Es ist eine Fixierung des Fadens 5 auch durch einen Füllstoff oder einen Kleber denkbar.
Die definierte Bewegung des Werkzeugs 7 kann auch impulsartig sein, zum Beispiel beim Einschiessen eines Bolzens als Befestigungselement 6. Hier kann auf das Bohren verzichtet werden. In einem solchen Fall wird der Faden 5 mit dem Bolzen 6 verbunden in die Unterlage 13 eingebracht und durch diesen in der ?ffnung 15 fixiert.
Bei der Verbindung in Weichteilgewebe k?nnen die Befestigungselemente 6 als Anker oder als Dübel ausge-führt werden, da eine form- oder kraftschlüssige Verbindung nicht m?glich ist.
Der Faden 5 und die Befestigungselemente 6 k?nnen aus resorbierenden Materialien bestehen.
Es ist m?glich, eine fortlaufende Naht zu legen, die die Gewebe nicht nur aneinander fixiert, sondern bei geeigneter Ausführung auch gegeneinander abdichtet.
In den Raum zwischen den Geweben k?nnen bei Bedarf an-dere Materialien wie Zellsuspensionen, Kochsalzl?sun-gen, Wirk- oder Füllstoffe oder dgl. eingebracht werden.
Auch eine Tabaksbeutelnaht kann mit der Vorrichtung angefertigt werden.
Für eine sichere Führung der Vorrichtung nach der Erfindung ist es zweckm?ssig, das chirurgische Besteck gem?ss der DE 197 08 703 A1 zu verwenden.
Die Vorrichtung wird dabei mittels des chirurgischen Bestecks zum Beispiel in das zu operierende Knie eingeführt und der Periostlappen wird mit dem ersten Stich an der Pr?parationsgrenze im Knie befestigt und beim Abrollen vom Applicator Schritt für Schritt ringsherum festgen?ht. Dabei ist der Abstand zwischen den Stichen variabel. Da gleichzeitig der Faden mitge-zogen und vor der Fixierung gespannt wird, wird der Periostlappen am Rand abgedichtet. Auf eine Versiege-lung mit Fibrinkleber kann verzichtet werden. Das chirurgische Besteck stellt sicher, dass die Vorrichtung immer am ?usseren Rand des Periostlappens n?ht.Bezugszeichenliste1 Instrumentenschaft2 Werkzeugkanal3 Zuführkanal4 Zuführkanal5 N?hfaden6 Befestigungselement7 Werkzeug8 Vorrat9 Bedienelement10 Vorrat11 Hülse12 Antrieb13 Knorpel14 Gewebe15 ?ffnung16 Arbeitskanal
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