DE102009011561A1 - Barrier for implantation into bone in vertebroplasty use in injection apparatus, has closure apparatus placed on or in filling hole to automatically close or clog hole after completion of filling of bag - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Barriere zur Implantation im Knochen, insbesondere für die Vertebroplastie, mit einer Hülle und zumindest einer Einfüllöffnung, an die eine Zuführeinrichtung zum Zuführen von einem Füllmedium anschließbar ist.The The invention relates to a barrier for implantation in bone, in particular for vertebroplasty, with a shell and at least a filling opening, to which a feed device for supplying a filling medium connectable is.
Aus
der
Aus
der
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Barriere zur Implantation im Knochen, insbesondere für die Vertebroplastie, zu schaffen, die ein Austreten während und nach dem Befüllvorgang von Füllmedium verhindert und somit leckagefrei ausgebildet ist.Of the The invention is therefore based on the object, a barrier to Implantation in the bone, especially for vertebroplasty, to create a leakage during and after the filling process of Filling medium prevented and thus formed leak-free is.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Barriere gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den weiteren abhängigen Ansprüchen angegeben.These The object is achieved by a barrier solved according to the features of claim 1. Further advantageous embodiments and further developments are in the further dependent claims.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Barriere mit einer Verschlussvorrichtung, die sich während einer kurzzeitigen Unterbrechung des Füllvorganges und/oder nach einem Befüllvorgang mit einem Füllmedium, insbesondere Knochenzement, selbständig schließt oder zusetzt, weist den Vorteil auf, dass eine leckagefreie Anordnung gegeben ist. Dadurch wird verhindert, dass während oder nach dem Befüllvorgang ein Austreten von dem Füllmedium, insbesondere Knochenzement, erfolgt. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Barriere mit einer selbstschließenden oder selbst zusetzenden Verschlussvorrichtung ermöglicht die Verarbeitung sowohl von einem niedrigen als auch hochviskosen Medium, als auch langsam oder schnell aushärtenden Knochenzementen. Die selbstschließende Verschlussvorrichtung kann darüber hinaus eine Verkürzung der Operationszeit ermöglichen, da unmittelbar nach dem Befüllen der Barriere mit dem Füllmedium die Zuführeinrichtung zum Zuführen des Füllmediums entfernt werden kann. Somit kann durch die Barriere mit der selbstschließenden Verschlussvorrichtung die Leckagebildung in Venen, in Gefäßen, im Spinalkanal der Bandscheibe oder in dem paravertebralen Raum verhindert werden.The inventive design of a barrier with a closure device that during a short-term interruption of the filling process and / or after a filling process with a filling medium, in particular Bone cement, self-closing or adding, has the advantage that a leak-free arrangement is given is. This will prevent during or after the Filling process an escape of the filling medium, especially bone cement, takes place. The inventive Design of the barrier with a self-closing or self-locking device allows the processing of both a low and high viscosity Medium, as well as slow or fast-curing bone cements. The self-closing device can about it to shorten the duration of the operation, since immediately after filling the barrier with the filling medium the Feeding device for feeding the filling medium can be removed. Thus, through the barrier with the self-closing Closure device leakage in veins, in vessels, in the spinal canal of the disc or in the paravertebral space be prevented.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Einfüllöffnung der Barriere eine zumindest teilweise in das Innere der Hülle ragende Einstülpung vorgesehen ist, deren Durchgangskanal selbständig nach dem Befüllvorgang durch das Füllmedium verschließbar ist. Durch diese Anordnung einer Einstülpung in der Hülle wird somit ermöglicht, dass mit zunehmendem Füllstand des Füllmediums der Durchgangskanal der Einstülpung verengt wird. Das Füllmedium drückt nach und nach auf die Einstülpung und verschließt diese beim vollständigen Befüllen. Dies weist den Vorteil auf, dass nach dem Abziehen oder Lösen der Zuführeinrichtung von der Barriere ein leckagefreier Verschluss geschaffen ist.To A preferred embodiment of the invention provides that at the filling opening of the barrier one at least partially protruding into the interior of the shell invagination is provided, the passageway independently after the filling process by the filling medium closed is. By this arrangement of a collapse in the shell Thus, it is possible that with increasing level of the Filling medium the passage of the invagination is narrowed. The filling medium presses gradually on the invagination and closes this at the full Fill. This has the advantage that after peeling or releasing the feeder from the barrier a leak-free closure is created.
Die im Inneren der Hülle vorgesehene Einstülpung weist bevorzugt eine Austrittsöffnung auf, die in einer inaktiven Position schnabelförmig oder schlitzförmig ausgebildet ist. Dadurch kann einerseits ein leichtes Einströmen des Füllmediums in die Hülle gewährleistet sein, wobei andererseits nach dem Befüllvorgang durch die schnabelförmige oder schlitzförmige Ausgestaltung der Austrittsöffnung das selbständige Schließen auf grund der aneinanderliegenden Endabschnitte der Austrittsöffnung sichergestellt ist.The provided in the interior of the shell provided invagination prefers an outlet opening which is in an inactive Position beak-shaped or slit-shaped is. This can on the one hand a slight influx of the Ensures filling medium in the shell on the other hand, after the filling process by the beak-shaped or slot-shaped configuration the outlet opening the self-closing on the basis of the adjacent end portions of the outlet opening is ensured.
Des Weiteren ist bei der Ausgestaltung der Einstülpung bevorzugt vorgesehen, dass diese unmittelbar an die Eintrittsöffnung angrenzt, welche einen runden oder konischen Querschnitt oder weitere beliebige Querschnitte zur Aufnahme einer Zuführeinrichtung aufweist und in eine schlitzförmige Austrittsöffnung übergeht, wobei zwischen der Einfüllöffnung und der schlitzförmigen Austrittsöffnung vorgesehen ist. Dadurch kann die selbständige Schließwirkung zusätzlich unterstützt werden.Furthermore, it is preferably provided in the embodiment of the indentation that this directly adjacent to the inlet opening, which has a round or conical cross-section or more has any cross-sections for receiving a feeder and merges into a slot-shaped outlet opening, wherein between the filling opening and the slot-shaped outlet opening is provided. As a result, the independent closing effect can be additionally supported.
Nach einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Einfüllöffnung eine Verjüngung vorgesehen ist, die in den Innenraum der Hülle gerichtet ist. Bereits eine geringe Verjüngung der Eintrittsöffnung genügt, damit diese Einfüllöffnung sich schnell selbständig zusetzt. Dadurch ist eine vereinfachte Ausgestaltung der Verschlussvorrichtung ermöglicht.To a further alternative embodiment of the invention is provided that at the filling opening a rejuvenation is provided, which is directed into the interior of the shell is. Already a slight rejuvenation of the inlet is enough for this filling opening itself quickly self-added. This is a simplified Design of the closure device allows.
Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verschlussvorrichtung selbständig schließt, sobald eine Druckdifferenz an einer Außenseite der Eintrittsöffnung und in einem Innenraum der Hülle gegen Null geht oder der Druck im Innenraum der Hülle größer als der anliegende Druck auf der Außenseite der Einfüllöffnung ist. Eine solche Verschlussvorrichtung ermöglicht ebenfalls ohne zusätzliches Eingreifen von außen ein selbständiges Schließen, welches über den Arbeitsdruck zum Zuführen des Füllmediums in der Barriere steuerbar ist. Solange der Befüllvorgang vorgenommen wird, liegt ein höherer Arbeitsdruck an einer Außenseite der Eintrittsöffnung als in einem Innenraum der Hülle an. Sobald der Arbeitsdruck an der Außenseite der Eintrittsöffnung abnimmt, bspw. weil kein weiteres Füllmedium nachgefördert wird, wird der Druck im Innenraum der Hülle gleich oder größer und die Verschlussvorrichtung schließt selbständig.To an alternative embodiment of the invention, it is provided that the closure device closes automatically, as soon as a pressure difference on an outside of the inlet opening and in an interior of the shell goes to zero or the pressure in the interior of the shell larger than the is applied pressure on the outside of the filling opening. Such a closure device also allows without additional intervention from outside an independent Close, which about the working pressure for feeding the filling medium in the barrier is controllable. So long the filling process is carried out, there is a higher Working pressure on an outside of the inlet opening as in an interior of the shell. Once the working pressure decreases on the outside of the inlet opening, for example, because no further filling medium nachgefördert is, the pressure in the interior of the shell is equal or larger and the closure device closes independent.
Diese auf dem Funktionsprinzip der Druckdifferenz aufbauende Verschlussvorrichtung ist bevorzugt als ein Rückschlagventil ausgebildet, welches in der Einfüllöffnung der Hülle eingesetzt ist. Dadurch kann eine einfache konstruktive Ausgestaltung gegeben sein, zusätzlich wird ein schnelles Schließen der Einfüllöffnung für eine leckagefreie Ausgestaltung ermöglicht.These Closure device based on the principle of operation of the pressure difference is preferably designed as a check valve, which used in the filling opening of the shell is. This allows a simple structural design given In addition, there will be a quick closing the filling opening for a leak-free Design allows.
Das Rückschlagventil umfasst bevorzugt ein in einem Käfig gelagertes Ventilelement, welches vorzugsweise als Kugelventil ausgebildet ist und in einer Schließposition einen insbesondere am Käfig ausgebildeten Ventilsitz schließt. Dadurch kann ein Rückschlagventil, bspw. bestehend aus nur zwei Bauteilen, hergestellt werden, welches selbständig und sicher aufgrund des Innendruckes in der Hülle schließt.The Check valve preferably comprises one in a cage mounted valve element, which preferably designed as a ball valve is and in a closed position a particular on Caged valve seat closes. Thereby can a check valve, eg. Consisting of only two components, be made independently and safely due to the internal pressure in the shell closes.
Die Verschlusseinrichtung, die nach dem Funktionsprinzip der Druckdifferenz arbeitet, ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung als eine in der Eintrittsöffnung sich über den gesamten Querschnitt erstreckende Membran ausgebildet, welche zumindest einen Längsschlitz aufweist. Dadurch wird ermöglicht, dass bei einem anstehenden Druck des Füllmediums an der Außenseite der Einfüllöffnung ein Öffnen der vorzugsweise flexibel ausgebildeten Membran erfolgt. Sobald die Druckdifferenz gegen Null geht, schließt dieser Längsschlitz selbständig, und es wird verhindert, dass ein Füllmedium aus der Hülle über die Einfüllöffnung austritt. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ein sogenannter Kreuzschlitz vorgesehen ist, der bspw. vier rückstellfähige Membranelemente oder klappenförmige Elemente umfasst.The Locking device, according to the principle of operation of the pressure difference works, is in accordance with an advantageous embodiment as one in the entrance opening over the formed throughout the cross-section membrane, which at least has a longitudinal slot. This will allow that at a pending pressure of the filling medium at the Outside of the filling opening an opening the preferably flexible membrane is made. As soon as the pressure difference goes to zero, this longitudinal slot closes independently, and it prevents a filling medium from the shell over the filling opening exit. It is preferably provided that a so-called cross slot provided is, for example, four resilient membrane elements or flap-shaped elements.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der nach dem Funktionsprinzip der Druckdifferenz arbeitenden Verschlussvorrichtung sieht vor, dass als Verschlussvorrichtung klappenförmige Verschlusselemente ausgebildet sind, die sich in der Eintrittsöffnung über den gesamten Querschnitt erstrecken. Insbesondere sind segelklappenförmige Verschlusselemente vorgesehen, die bei einer Strömungsrichtung des Füllmediums in die Hülle öffnen und in entgegengesetzter Richtung schließen. Diese Ausgestaltung stellt eine alternative Anordnung zur vorstehend ausgeführten geschlitzten Membran dar. Dabei werden ebenfalls bevorzugt elastische Materialien eingesetzt, welche nach dem vorstehend beschriebenen Prinzip zur zumindest längsgeschlitzten Membran arbeiten.A further advantageous embodiment of the function principle the pressure difference working closure device provides that as a closure device flap-shaped closure elements are formed, which are in the inlet opening over extend the entire cross section. In particular, sail flap-shaped Shutter elements provided in a flow direction of the filling medium in the shell open and close in the opposite direction. This embodiment represents an alternative arrangement to the above Slit membrane dar. Here are also preferably elastic Materials used after the above Principle to work at least longitudinally slotted membrane.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der nach dem Funktionsprinzip der Druckdifferenz arbeitenden Verschlussvorrichtung sieht vor, dass die Verschlussvorrichtung als eine Netzmembran ausgebildet ist, bei der die Maschenweite unter Druckerhöhung vergrößerbar ist. Bei dieser Anordnung ist zusätzlich noch das Wirkprinzip einer Oberflächenvergrößerung überlagert. Aufgrund des anstehenden Druckes beim Befüllvorgang mit einem Füllmedium kann die Netzmembran in der Oberfläche vergrößert werden, wodurch sich die Maschenweite vergrößert, so dass ein Durchströmen des Füllmaterials ermöglicht ist. Bei abnehmendem Druck kehrt die Maschenweite auf eine kleine Größe zurück oder schließt vollständig, so dass wiederum eine leckagefreie Anordnung geschaffen ist.A further advantageous embodiment of the function principle the pressure difference working closure device provides the closure device is designed as a mesh membrane is, in which the mesh size increases under pressure increase is. In this arrangement, in addition, the active principle superimposed on a surface enlargement. Due to the upcoming pressure during the filling process with a filling medium, the mesh membrane in the surface be enlarged, thereby increasing the mesh size enlarged, allowing a flow through the filling material is possible. At decreasing Pressure returns the mesh size to a small size back or close completely, like that that in turn a leak-free arrangement is created.
Eine weitere alternative Ausgestaltung der nach dem Funktionsprinzip der Druckdifferenz arbeitenden Verschlussvorrichtung sieht vor, dass die Verschlussvorrichtung als elastische Gummilippe ausgebildet ist, welche zum Zuführen eines Füllmediums aufgespreizt wird und an einer Außenseite der Zuführeinrichtung mediendicht anliegt und nach dem Abziehen der Zuführeinrichtung die Eintrittsöffnung schließt. Diese Ausgestaltung ermöglicht, dass die Verschlussvorrichtung ohne weitere Bauteile herstellbar ist.A Another alternative embodiment of the function principle the pressure difference working closure device provides the closure device is designed as an elastic rubber lip which is spread for supplying a filling medium is and on an outside of the feeder media-tight and after removal of the feeder the inlet closes. This embodiment allows the closure device without further Components can be produced.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Verschlussvorrichtung ist vorgesehen, dass in der Einfüllöffnung der Hülle ein ringförmiges Verriegelungselement vorgesehen ist, in welches zum Verschließen der Einfüllöffnung ein Verschlusselement einsetzbar ist. Dadurch wird ermöglicht, dass nach dem vollständigen Verschließen durch einen Verrastungseffekt zwischen dem Verschlusselement und dem ringförmigen Verriegelungselement eine sich selbst verschließende Verschlussvorrichtung vorgesehen ist.According to a further preferred embodiment of the closure device is provided that in the filling opening of the shell an annular locking element is provided, in which for closing the filling opening a closure element can be inserted. This makes it possible that after the complete closing by a Verrastungseffekt between the closure element and the annular locking element is provided a self-closing closure device.
Das an dem ringförmigen Verriegelungselement angreifende Verschlussstück wird bevorzugt nach dem Befüllvorgang mit einem Schieber in eine Verriegelungsposition übergeführt. Dadurch kann das restliche, in der Zuführeinrichtung verbleibende Füllmedium in die Hülle übergeführt werden und anschließend ein leckagefreier Verschluss an der Barriere gebildet sein. Nach dem Abziehen der Zuführeinrichtung von der Barriere verbleibt das Verschlusselement am Verriegelungselement, wodurch wiederum eine leckagefreie Anordnung geschaffen ist.The on the annular locking element engaging closure piece is preferred after the filling process with a slide transferred to a locking position. Thereby can the remaining, remaining in the feeder filling medium be transferred into the shell and then a leak-free closure may be formed on the barrier. To the removal of the feeder from the barrier remains the closure element on the locking element, which in turn a leak-free arrangement is created.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hülle aus einem Material, insbesondere einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, so dass die Hülle um bis zu 400% dehnbar ist. Dies weist den Vorteil auf, dass eine relativ kleine Ausgangsgröße der Barriere notwendig ist, wodurch ein erleichtertes Einführen über die Zuführeinrichtung ermöglicht ist. Trotz der kleinen Ausgangsgröße kann ein sich um 400% gegenüber dem Ausgangsvolumen der Hülle vergrößerter Raum ausgefüllt und durch die Barriere sicher abgeschlossen werden.To a further preferred embodiment of the invention is provided that the sheath of a material, in particular a plastic material is made, so that the shell can be stretched up to 400% is. This has the advantage that a relatively small output the barrier is necessary, thereby facilitating insertion over the feeder is enabled. Despite the small output size can vary by 400% the initial volume of the shell enlarged Room filled and completed by the barrier safely.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hülle aus einem resorbierbaren Material hergestellt ist. Dabei kann in Abhängigkeit des Einsatzfalles der Resorptionsgrad für die Hülle ausgewählt werden.To A preferred embodiment of the invention provides that the shell made of a resorbable material is. Depending on the application, the degree of absorption for the sheath will be selected.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hülle zumindest teilweise perforiert ist. Dadurch kann ein gezieltes Austreten des Füllmediums erzielt werden. Beispielsweise können einzelne Zonen oder Bereiche für das Austreten von Füllmedium bestimmt werden. Gleichzeitig kann durch die Größe von Perforationslöchern innerhalb eines Bereiches ein kontrolliertes Austreten von Füllmedium erzielt werden.To a further preferred embodiment of the invention is provided that the shell is at least partially perforated. Thereby a targeted leakage of the filling medium can be achieved. For example can single zones or areas for the exit be determined by filling medium. At the same time can through the size of perforation holes within a range controlled release of filling medium be achieved.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:The Invention and further advantageous embodiments and developments thereof are described below with reference to the in The examples shown in the drawings described in more detail and explained. The description and the drawings Features to be taken can be individually or individually applied to several in any combination according to the invention become. Show it:
In
den
In
den
Die
Austrittsöffnung
Die
in der
In
einer weiteren bevorzugten und nicht näher dargestellten
Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass an der Einfüllöffnung
In
den
Diese
Verschlussvorrichtung
In
den
In
den
In
den
In
den
In
den
Alle
vorgenannten Verschlussvorrichtungen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - WO 2006/112941 A1 [0003] WO 2006/112941 A1 [0003]
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