DE69819518T2

DE69819518T2 - Vorrichtung zur reparatur von knorpelgewebe

Info

Publication number: DE69819518T2
Application number: DE69819518T
Authority: DE
Inventors: A. Paul TORRIE; C. Michael FERRAGAMO; Rebecca Blough; Anthony Miniachi; Lazlo Hangody; Zoltan Karparti
Original assignee: Smith and Nephew Inc
Current assignee: Smith and Nephew Inc
Priority date: 1997-02-11
Filing date: 1998-02-10
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2018-02-11
Also published as: CA2280011A1; ATE253340T1; ES2210721T3; WO1998034569A1; EP1006957A1; EP1006957B1; AU6275298A; US6146385A; DE69819518D1; US6358253B1; AU733119B2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf das Wiederherstellen von Knorpelgewebe, zum Beispiel von Gelenkknorpelgewebe auf dem Femur.
Das Dokument EP-A-0307241 offenbart eine Vorrichtung, die alle in dem Oberbegriff von Anspruch 1 definierten Merkmale beinhaltet.
Beschädigtes (z. B. gerissenes oder überbeanspruchtes) Gelenkknorpelgewebe kann auf verschiedene Weise wiederhergestellt werden. Zum Beispiel kann das beschädigte Knorpelgewebe von der Knochenoberfläche abgeschabt oder abgekratzt werden, wodurch eine Blutung verursacht wird, die das Wachstum von fibrösem Knorpel stimuliert. Kleine Löcher können in den Knochen gebohrt werden, um die Blutung und das Wachstum des fibrösen Knorpels zu fördern. Alternativ dazu kann ein Allotransplantat (z. B. Knorpelgewebe, das aus einem aus dem Patienten entfernten Knorpelgewebe in vitro gezüchtet wurde) durch das Befestigen einer Periosteummembran (z. B. entnommen von der Tibia des Patienten) an der Knochenoberfläche und das Injizieren des Allotransplantats unterhalb der Membran implantiert werden. Das Periosteum stellt ein gesundes Umfeld bereit, das weiteres Zellwachstum des Knorpelgewebes fördert.
Ein allgemeiner Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verwendung mit einem chirurgischen Instrument während eines Verfahrens, bei dem ein Gewebetransplantat in Knochengewebe eingeführt wird, welche Folgendes beinhaltet:
eine Führung (12), die konfiguriert ist, um das chirurgische Instrument senkrecht zu einer Oberfläche des Knochengewebes zu orientieren, wobei die Führung (12) einen röhrenförmigen Führungsabschnitt (13), der entlang einer Längsachse zum Eingreifen in das chirurgische Instrument angeordnet ist, und einen in das Gewebe eingreifenden Abschnitt (14), der senkrecht zur Längsachse an einem distalen Ende (17) des röhrenförmigen Führungsabschnitts (13) orientiert ist, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der in das Gewebe eingreifende Abschnitt (14) eine stufenartige Verringerung im Durchmesser des röhrenförmigen Führungsabschnitts (13) beinhaltet, um einen Rand (14a) zu bilden, wobei der röhrenförmige Führungsabschnitt von reduziertem Durchmesser einen Flansch (16) definiert, der distal vom Rand (14a) vorsteht.
Im Allgemeinen wird die Vorrichtung der Erfindung das chirurgische Instrument umfassen, und bevorzugte Ausführungsformen können eines oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen.
Die mit der Führung verwendeten chirurgischen Instrumente umfassen einen Bohrer zum Bohren eines Lochs zum Aufnehmen des Gewebetransplantats, einen Dilatator mit einem distalen Ende, der bemessen ist, um das Loch zu vergrößern, und ein Einführungswerkzeug zum Einführen des Gewebetransplantats in das Loch. Der Führungsabschnitt der Führung ist bemessen, um jedes Instrument aufnehmen zu können und im Wesentlichen senkrecht zur Knochenoberfläche zu orientieren. Vorzugsweise umfasst das Gewebetransplantat Knochenmaterial mit einer Knorpelgewebsschicht darauf.
Vorzugsweise umfasst der Bohrer ein distales Ende, das eine spitz zulaufende distale Spitze und eine Vielzahl von Schneiderillen beinhaltet, die im Umfang mit Abstand um das distale Ende proximal an die Spitze anliegend angeordnet sind. Der Bohrer umfasst vorzugsweise Markierungen, um eine Tiefe des Lochs anzuzeigen. Das distale Ende des Dilatators ist vorzugsweise verjüngt, und der Dilatator umfasst Markierungen, um anzuzeigen, wie tief das distale Ende in das Loch eingeführt ist.
Der Abschnitt des von der Führung eingegriffenen Einführungswerkzeugs weist eine Länge auf, die relativ zur Länge der Führung einstellbar ist, so dass der Betrag, um den das Transplantat aus dem Loch hervorragt, entsprechend eingestellt werden kann. Der Längen einstellbare Abschnitt des Einführungswerkzeugs umfasst eine an einem Drehknopf befestigte Stange, die konfiguriert ist, um in ein proximales Ende der Führung einzugreifen. Das distale Ende der Stange ist konfiguriert, um in das Transplantat einzugreifen, und das proximate Ende der Stange kann schrittweise in eine Öffnung in dem Drehknopf eingeführt werden, um die Länge der Stange einzustellen.
Zum Beispiel wird das proximale Ende der Stange gewindeartig innerhalb der Öffnung aufgenommen, so dass die relative Drehung zwischen dem Drehknopf und der Stange die Länge der Stange einstellt. Ein in der Öffnung angeordnetes elastisches Teil greift zum Halten der Stange in der Position an der eingestellten Länge in das proximale Ende der Stange ein. Die Stange umfasst Markierungen, um den Betrag, um den das Transplantat aus dem Loch hervorragt, anzuzeigen.
Die Führung kann eine große Vielfalt geeigneter Konfigurationen aufweisen. Die Führung beinhaltet eine Röhre mit einem entlang der Längsachse angeordneten Gang zur Bereitstellung des Führungsabschnitts. Der in das Gewebe eingreifende Abschnitt ist an einem distalen Ende der Röhre angeordnet und ist zum Beispiel ein Rand der Röhre. In einigen Ausführungsformen umfasst der in das Gewebe eingreifende Abschnitt auch einen ringförmigen Flansch, der distal vom Rand vorsteht und konfiguriert ist, in das Knochengewebe gesetzt zu werden. In anderen Ausführungsformen beinhaltet der in das Gewebe eingreifende Abschnitt eine vergrößerte Lippe, die im Umfang um das distale Ende der Röhre angeordnet ist. Ein Abschnitt der Lippe kann eine Aussparung darin umfassen.
Die Führung kann auch einen Abstandshalter zum Positionieren des Führungsabschnitts an einer ausgewählten Stelle relativ zu einem Merkmal auf dem Knochengewebe umfassen. Das Merkmal ist zum Beispiel ein Loch in dem Knochengewebe. In diesem Fall umfasst der Abstandshalter ein Teil (z. B. einen Stift oder einen Zahn), das distal von dem in das Gewebe eingreifenden Abschnitt der Führung zum Einführen in das Loch vorsteht. Das Teil kann mit Bezug auf den in das Gewebe eingreifenden Abschnitt einziehbar sein oder nicht. Das Teil kann auf einer Muffe, die über der Führung einführbar ist, angeordnet sein. Wenn das Merkmal einen Knorpelgewebsbereich auf dem Knochengewebe umfasst, kann der Abstandshalter eine vergrößerte Lippe umfassen, die anliegend an den in das Gewebe eingreifenden Abschnitt der Führung angeordnet ist, um in den Knorpelgewebsbereich einzugreifen.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Führung ein Fenster, um das Sehen des Gangs zu ermöglichen. Die Führung kann ein Ventil zum Blockieren des Fluidflusses durch den Gang umfassen. In anderen Ausführungsformen beinhaltet ein Abschnitt der Führung klares Material.
Ein anderer Aspekt der Erfindung zeigt einen Instrumentensatz auf, der die Führung, den Bohrer und das Einführungswerkzeug umfasst.
In bevorzugten Ausführungsformen sind diese Instrumente bemessen, um ein Gewebetransplantat mit einer ausgewählten Größe einzuführen. Mindestens ein anderer Satz derartiger Instrumente kann bereitgestellt und zum Einführen von Gewebetransplantaten einer unterschiedlichen Größe bemessen sein.
Der Instrumentensatz kann auch den Dilatator und eine Schablone zum Messen einer Größe des Gewebetransplantats umfassen.
Zusätzlich kann der Satz ein Werkzeug zum Entfernen des Gewebetransplantats von einem Knochen umfassen. Das Werkzeug umfasst einen Meißel mit einer hohlen Welle, die sich distal von einem Drehknopf erstreckt und in einer geschärften, hohlen Spitze mündet, die konfiguriert ist, um das Gewebetransplantat darin zu ergreifen, wobei der Drehkopf einen Gang darin aufweist, der mit der hohlen Welle in Verbindung steht. Eine Einfassung kann über die Welle gleiten, um die hohle Spitze während der Entfernung des Gewebetransplantats davon abzuschirmen, und ein Teil kann in die hohle Spitze eingeführt werden, um in das Gewebetransplantat einzugreifen und das Gewebetransplantat proximal durch die Welle und den Gang des Drehknopfs zu entfernen. Die Einfassung umfasst eine konisch erweiterte Öffnung, die anliegend an die Spitze angeordnet ist, wenn die Einfassung über die Welle eingeführt wird. Das Teil übt während der Entfernung Kraft auf den Knochenabschnitt des Transplantats – anstatt auf das Knorpelgewebe auf der oberen Oberfläche des Transplantats – aus, wodurch die Gefahr der Beschädigung des Knorpelgewebes reduziert wird.
Der Instrumentensatz kann auch mit einer Einrichtung zum Bestimmen eines Eingangs für die Führung über die Knochenoberfläche ausgestattet sein. Die Einrichtung umfasst eine Nadel, die entlang einer Längsachse angeordnet ist und ein offenes distales Ende aufweist, und eine Vielzahl von Zinken, die innerhalb der Nadel angeordnet sind und elastisch gebogene distale Spitzen aufweisen. Die Zinken können innerhalb der Nadel zwischen einer eingezogenen Position, in der die distalen Spitzen innerhalb der Nadel angeordnet sind, und einer ausgedehnten Position, in der die distalen Spitzen von der Nadel vorstehen, um in die Knochenoberfläche einzugreifen und eine Ebene zu definieren, die senkrecht zur Längsachse ist, gleiten. Die Einrichtung ist klein und kann in den Körper sogar mehrmals eingeführt werden, um die korrekte (z. B. senkrechte) Eingangsstelle bei minimaler Verletzung des Patienten zu bestimmen.
Unter anderen Vorteilen stellt die Erfindung eine effiziente und genaue Weise der Wiederherstellung von Knorpelgewebe bereit, die mit einer Gelenkspiegelung durchgeführt werden kann, wodurch die Verletzung reduziert und die Heilungsdauer minimiert werden kann. Die Führung ermöglicht es, Transplantat aufnehmende Löcher senkrecht zur Knochenoberfläche zu bilden und das Transplantat trotz der gebogenen Beschaffenheit des Knochens gerade in das Loch einzuführen. Dies verbessert die Übereinstimmung zwischen dem transplantierten Knorpelgewebe und der Oberflächenform des umgebenden Knorpelgewebes maßgeblich. Da zusätzlich die Höhe des Transplantats (d. h. der Betrag, um den das Transplantat aus dem Loch hervorragt) einstellbar ist, kann das transplantierte Knorpelgewebe leicht auf derselben Höhe wie das umgebende Knorpelgewebe positioniert werden. Dies stellt eine qualitativ gute Wiederherstellung bereit und reduziert die Gefahr, dass weitere chirurgische Behandlung notwendig wird, um das transplantierte Knorpelgewebe auf die Höhe und die Oberflächenform des umgebenden, bestehenden Knorpelgewebes zu formen.
Zusätzlich ermöglichen die verschiedenen Konfigurationen der Führung, die Transplantat aufnehmenden Löcher zu markieren und mit Bezug auf einander eng zu positionieren, während eine ausreichende Dicke der Knochenwand erhalten bleibt, um die Heilung und ein gesundes Umfeld für die Transplantate zu fördern. Die mit dem Meißel bereitgestellten Zubehörteile (z. B. die Einfassung und das Transplantat entfernende Teil) erleichtern das Abheben des Transplantats von dem Meißel maßgeblich, ohne den Chirurgen zu verletzen (mit der scharfen Spitze des Meißels) oder das Transplantat zu beschädigen (mit dem Transplantat entfernenden Teil). Die Eingangspositionierungseinrichtung ermöglicht es dem Chirurgen, die korrekte (z. B. senkrechte) Eingangsstelle mit minimaler Verletzung des Patienten zu bestimmen.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und aus den Ansprüchen ersichtlich.
1 zeigt einen Femur mit einer Fläche von beschädigtem Gelenkknorpelgewebe.
2a–2f zeigen einen Satz chirurgischer Instrumente zum Wiederherstellen der Fläche von beschädigtem Gelenkknorpelgewebe.
3–9 zeigen die Verwendung der in 2a–2f gezeigten Instrumente bei der Wiederherstellung der Fläche von beschädigtem Gelenkknorpelgewebe.
10a und 10b zeigen ein Beispiel einer die Erfindung nicht repräsentierenden Führung.
11a–11c zeigen die Führung aus 2a und 2b mit einem Abstandshalter.
12a und 12b zeigen die Verwendung der Führung aus 2a und 2b mit einem einziehbaren Abstandshalter.
13a und 13b zeigen eine andere Führung zur Lokalisierung der senkrechten Richtung mit Bezug auf eine Gewebeoberfläche.
14a und 14b zeigen die Verwendung der Führung aus 13a und 13b bei der Lokalisierung der senkrechten Richtung mit Bezug auf eine Gewebeoberfläche.
1 zeigt eine Methode zum Ersetzen von beschädigtem oder schadhaftem Knorpelgewebe, z. B. Gelenkknorpelgewebe 4 auf dem Femur 1 eines Patienten, auf. Die Erfindung stellt einen Satz chirurgischer Instrumente (unten beschrieben) zum effizienten und genauen Durchführen des Verfahrens bereit.
Gelenkknorpelgewebe 4 bedeckt die femoralen Gelenkköpfe 2 und 3 und schützt sie vor Abnutzung und mechanischen Stößen. Demzufolge kann eine Fläche 5 von Gelenkknorpelgewebe 4 beschädigt werden (z. B. reißen oder überbeansprucht werden). Die beschädigte Fläche 5 wird durch das Entfernen des beschädigten Gelenkknorpelgewebes 4 und das Implantieren von gesundem Knorpelgewebe, das einer anderen Fläche des Femurs 1, wie etwa der der ipsilateralen Seite der nicht am Gelenk befindlichen Gelenkkopfoberfläche 6 oder der Fossa intercondylaris 7, entnommen wurde, wiederhergestellt.
2a–2f zeigen einen Satz chirurgischer Instrumente zum Wiederherstellen einer beschädigten Fläche 5 von Gelenkknorpelgewebe. Die chirurgischen Instrumente umfassen eine Führung 12 (2a, 2b), einen Meißel 20 (2c), und eine Reihe von Instrumenten – einen Bohrer 40 (2d), einen Dilatator 47 (2e) und ein Einführungswerkzeug 50 (2f) – die während des Verfahrens mit der Führung 12 verwendet werden. Die Instrumente und das Verfahren sind unten detailliert beschrieben, aber kurz gesagt wird der Meißel 20 verwendet, um ein zylindrisches Knochen- und Knorpelgewebstransplantat z. B. von der ipsilateralen Seite der nicht am Gelenk befindlichen Gelenkkopfoberfläche 6 oder der Fossa intercondylaris 7 zu schneiden. Nachdem das beschädigte Knorpelgewebe 4 auf der beschädigten Fläche 5 entfernt wurde, um die Gelenkkopfknochenoberfläche freizulegen, wird der Bohrer 40 durch die Führung 12 eingeführt, um ein Loch in den Knochen zu bohren, das das Transplantat aufnehmen wird, und der Dilatator 47 wird durch die Führung 12 eingeführt, um das Loch geringfügig und temporär zur Unterbringung des Transplantats zu vergrößern. Schließlich wird das Transplantat mit dem Einführungswerkzeug 50 in das Loch implantiert. Dieses Verfahren wird wiederholt, bis eine Gruppe von Knochen- und Knorpelgewebstransplantaten implantiert worden ist, um die beschädigte Fläche 5 mit Ersatzknorpelgewebe zu füllen.
Um sicherzustellen, dass das transplantierte Knorpelgewebe der Oberflächenform des umgebenden Knorpelgewebes 4 folgt, müssen Knochen- und Knorpelgewebstransplantate senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Knochenoberfläche gebildet sein, und die Transplantat aufnehmenden Löcher müssen ebenfalls gebohrt und im Wesentlichen senkrecht zur Knochenoberfläche sein. Zusätzlich müssen die Transplantate bis zur richtigen Tiefe eingeführt werden, so dass das transplantierte Knorpelgewebe aus dem umgebenden Knorpelgewebe weder hervorragt noch von diesem zurückgesetzt ist. Die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellten Instrumente und chirurgische Technik erreichen diese Ziele.
Die Führung 12 ist die Einrichtung, die die senkrechte Bildung der Transplantat aufnehmenden Löcher sicherstellt. Die Führung 12 umfasst eine hohle Röhre 13 mit einem inneren Gang 19, der sich zwischen dem offenen distalen und proximalen Ende 17, 18 erstreckt. Die Führung 12 ist entlang einer Längsachse A verlängert, und ein Rand 14a am distalen Ende 17 der Röhre 13 (2b) definiert einen in das Gewebe eingreifenden Abschnitt 14 in einer senkrecht zur Achse A orientierten Ebene A'. Wie in 2a gezeigt, verringert sich der äußere Durchmesser der Röhre 13 stufenartig, um den Rand 14a zu bilden, und verringert sich dann allmählich, um den Flansch 16 zu bilden. Der Rand 14a weist eine Breite von 0,5 mm auf, und der Flansch 16 weist eine Länge von 3 mm vom Rand 14a zu einem distalen Ende des Flansches 16 auf. Zusätzlich ist die Kante des Flansches 16 geringfügig abgeschrägt. Demgemäß ist die Achse A senkrecht zur Knochenoberfläche, wenn die Führung 12 auf der Knochenoberfläche (wie etwa einer gebogenen Oberfläche auf dem Femur 1) positioniert ist, so dass der Flansch 16 in dem Knochen sitzt und der Rand 14a den Knochen berührt und mit ihm bündig um seinen Umfang abschließt. Durch das Setzen in den Knochen trägt der Flansch 16 dazu bei, die senkrechte Position der Führung 12 zu halten. Ein durch den Führungsgang 19 eingeführtes Instrument (z. B. der Meißel 20, der Bohrer 40, der Dilatator 47 oder das Einführungswerkzeug 50) wird somit senkrecht auf die Knochenoberfläche ausgerichtet.
Der Gang 19 ist bemessen und geformt, um den Bohrer 40, den Dilatator 47 und das Einführungswerkzeug 50 aufzunehmen, welche wiederum gemäß dem erwünschten Durchmesser des Transplantats (z. B. 2,7 mm, 3,5 mm, 4,5 mm, 6,5 mm oder 8,5 mm) dimensioniert sind. Anders gesagt wird ein vollständiger Instrumentensatz, der eine Führung 12, einen Bohrer 40, einen Dilatator 47 und ein Einführungswerkzeug 50 (sowie einen Meißel 20) umfasst, für jede erwünschte Transplantatgröße zur Einführung in die schadhafte Fläche 5 bereitgestellt.
Die Führung 12 umfasst auch einen Drehknopf 15, der sich nahe dem proximalen Ende 18 befindet. Der Drehknopf 15 weist einen größeren äußeren Durchmesser als der Rest der Führung 12 auf und umfasst eine Reihe flacher, fazettierter Oberflächen 15a, die um den Umfang der Führung 12 zur besseren Griffigkeit gruppiert sind. Der Durchmesser des Gangs 19 ist über die Länge der Führung 12 konstant. Infolgedessen stellt der Drehknopf 15 einen verstärkten Rand 15b bereit, der das offene proximale Ende 18 umgibt, um der Einwirkung der Instrumente (wie etwa dem Einführungswerkzeug 50) während der Verwendung zu widerstehen, wie unten beschrieben wird. Ein in den Wänden der Röhre 13 nahe dem distalen Ende 17 gebildetes Fenster 19a ist zum Gang 19 hin geöffnet. Das Fenster 19a ermöglicht es dem Chirurgen, während der Verwendung in den Gang 19 zu sehen, um sich z. B. die Position des Transplantats zu veranschaulichen.
Die Führung 12, der in das Gewebe eingreifende Abschnitt 14 und der Drehknopf 15 sind aus Metall hergestellt und können als ein einzelnes Materialstück integriert gebildet sein (z. B. durch Gießen). Alternativ dazu können die Führung 12, der in das Gewebe eingreifende Abschnitt 14 und der Drehknopf 15 aus formgepresstem oder extrudiertem Kunststoff hergestellt sein. Wie oben erörtert, ist die Führung 12 in Abhängigkeit von der Größe des durch die Führung 12 einzuführenden chirurgischen Instruments in verschiedenen Größen erhältlich.
Der Meißel 20 (in 2c mit Hilfskomponenten 30, 32, die unten beschrieben werden, gezeigt) umfasst eine axial verlängerte hohle Metallwelle 21, die sich distal von einem Drehknopf 28 zu einem distalen Ende 24, das in einer geschärften offenen Meißelspitze 22 mündet, erstreckt. Das Innere der Meißelspitze 22 verjüngt sich nach innen bei 22a, um die Seiten des vom Femur 1 entfernten Transplantats zu greifen. Der Meißel 20 ist in Abhängigkeit von der erwünschten Größe (z. B. dem Durchmesser) des Transplantats in verschiedenen Größen erhältlich. Zum Beispiel kann der Meißel 20 bemessen sein, um ein Knochentransplantat mit einem Durchmesser von 2,7 mm, 3,5 mm, 4,5 mm, 6,5 mm oder 8,5 mm zu schneiden. Der Meißel 20 wird im deutschen Patent Nr. DE 195 03 504 A1 und im ungarischen Patent Nr. HU 9402663 A0 beschrieben.
Der Drehknopf 28 umfasst einen axialen Gang, der mit dem Inneren der Welle 21 in Verbindung steht und am proximalen Ende des Drehknopf 28 für später zu beschreibende Zwecke offen ist. Ein durch den Drehknopf 28 nahe seinem proximalen Ende gebildetes Querloch 26 nimmt die Welle 31 eines Stampfers 32 während der Verwendung auf. Das heißt, der Stampfer 32 wird durch den Drehknopf 28 quer eingeführt, um dem Chirurgen eine größere Hebelkraft beim Meißeln eines Transplantats bereitzustellen (siehe 4). Der Stampfer 32 erfüllt den zusätzlichen Zweck, das Transplantat vom Meißel 20 zu entfernen. Eine Meißelschutzabdeckung 30 ist ebenfalls bereitgestellt und kann über die Welle 21 eingeführt werden, um eine Verletzung durch die Meißelspitze 22 während des Entfernens des Transplantats zu vermeiden. Die Meißelschutzabdeckung 30 ist ein hohler Zylinder, der einen vergrößerten Kopf 33 mit einer konisch erweiterten Öffnung 33a umfasst, die, wenn die Schutzabdeckung 30 über die Welle 21 eingeführt wird, anliegend an die Meißelspitze 22 positionert wird. Die konisch erweiterte Öffnung 33a ermöglicht es dem Chirurgen, den Stampfer 32 leicht in die Meißelspitze 22 einzuführen. Die Meißelschutzabdeckung 30 ist ungefähr so lang wie die Meißelwelle 21 und ist in Abhängigkeit von der Größe des Meißels 20 in verschiedenen Größen erhältlich.
Um das Transplantat vom Meißel 20 zu entfernen, wird die Meißelschutzabdeckung 30 über die Welle 21 eingeführt, so dass sie gegen den Drehknopf 28 stößt. Wenn die Meißelspitze 22 durch die Schutzabdeckung 30 abgeschirmt ist, führt der Chirurg die Stampferwelle 31 in die Meißelspitze 22 ein, um in die Unterseite des Knochentransplantats einzugreifen, und drückt das Transplantat proximal von der Spitze 22 und aus dem Drehknopf 28. Infolgedessen wird die zum Entfernen des Transplantats vom Meißel 20 ausgeübte Kraft auf den Knochenabschnitt des Transplantats ausgeübt anstatt auf das Knorpelgewebe auf der oberen Oberfläche des Transplantats. Dies trägt dazu bei, die Gefahr eines Reißens oder anderweitigen Beschädigens des transplantierten Knorpelgewebes zu reduzieren.
Der Bohrer 40 (2d) umfasst eine axial verlängerte Metallwelle 41, die durch den Führungsgang 19 passt und am distalen Ende 44 in eine Bohrkrone 42 mündet. Die Bohrwelle 41 weist abgestufte Markierungen 41a, 41b nahe ihrem proximalen und distalen Ende auf, so dass der Chirurg die Position des Bohrers 40 sehen kann, wenn dieser durch die Führung 12 eingeführt wird. Zum Beispiel kann der Chirurg die distalen Markierungen 41b durch das Fenster 19a der Führung 12 sehen. Die Bohrkrone 42 umfasst eine spitz zulaufende distale Spitze 43a und eine Vielzahl von Schneiderillen 43b, die im Umfang mit Abstand um die Bohrkrone 42, proximal an die Spitze 43a anliegend, angeordnet sind. Die spitz zulaufende Beschaffenheit der Spitze 43a trägt dazu bei, die Bohrkrone 42 vom „Wandern" über die Knochenoberfläche abzuhalten, so dass die Transplantat aufnehmenden Löcher genauer positioniert werden können. Der Bohrer 40 ist in Anhängigkeit von der Größe des Knochentransplantats in verschiedenen Größen erhältlich. Zum Beispiel kann der Bohrer 40 bemessen sein, um ein Loch mit einem Durchmesser, der geringfügig kleiner als 2,7 mm, 3,5 mm, 4,5 mm, 6,5 mm oder 8,5 mm ist, zu schneiden.
Der Dilatator 47 (2e) wird verwendet, um das durch den Bohrer 40 gebildete Loch geringfügig zu vergrößern, z. B. um ungefähr 0,2 mm, um das durch den Meißel 20 geschnittene Transplantat unterzubringen. Der Dilatator 47 ist eine feste Metallstange 46, die zwischen dem proximalen und distalen Ende 49a, 49b axial verlängert ist. Der Durchmesser am distalen Ende 49b entspricht dem Durchmesser des Bohrers 40, mit dem der Dilatator 47 verwendet wird. Die Kante des distalen Endes 49b ist leicht abgeschrägt (nicht gezeigt), damit der Dilatator 47 leicht in das Loch eingeführt werden kann. Weiter proximal vom distalen Ende 49b erhöht sich der Durchmesser des Dilatators 47 allmählich um 0,2 mm über eine Entfernung D von 15 mm (z. B. von einem Durchmesser von 4,5 mm am distalen Ende auf einen Enddurchmesser von 4,7 mm). Die Stange 46 weist abgestufte Markierungen 46a, 46b nahe ihrem proximalen und distalen Ende auf, so dass der Chirurg die Position des Dilatators 47 sehen kann, wenn dieser durch die Führung 12 eingeführt wird. Ein Querloch 48 ist nahe dem proximalen Ende 49a bereitgestellt und zur Aufnahme eines Stampfers 32 (2c) bemessen, um eine „T"-förmige Anordnung zu bilden, die dem Chirurgen beim der Verwendung des Dilatators 47 eine größere Hebelkraft bereitstellt, um das Transplantat aufnehmende Loch zu vergrößern.
Das Einführungswerkzeug 50 (2f) umfasst eine axial verlängerte zylindrische Metallstange 60, deren proximales Ende 62 innerhalb einer Kammer 72 in einem Drehknopf 70 aufgenommen wird, damit die Länge L der aus dem distalen Ende 71 des Drehknopf 70 hervorragenden Stange 60 eingestellt werden kann. Das proximate Ende 73 des Drehknopfs 70 weist eine vergrößerte Form auf, um den Chirurgen zu befähigen, den Drehknopf 70 beim Einstellen der Länge L sicher zu greifen.
Die Stange 60 ist bemessen, um in den Führungsgang 19 zu passen, und weist ein flaches distales Ende 64 auf, das zur Stangenachse B senkrecht orientiert ist. Der proximale Abschnitt 62 der Stange 60 weist einen Gewindeabschnitt 66 auf, der einem Gewindeabschnitt 74 des Drehknopfs 70 entspricht. Kalibrierungsmarkierungen 69 sind auf der Stange 60 distal vom proximalen Abschnitt 62 angeordnet. Die Markierungen 69 sind im Abstand von 1 mm voneinander angeordnet und können durch Ziffern (0, 1, 2, etc.) bezeichnet sein.
Die Konfiguration der Kammer 72 ist im Wesentlichen komplementär zu der des Abschnitts der Stange 60, der innerhalb des Drehknopfs 70 passt.
Das heißt, die Kammer 72 umfasst einen Gewindeabschnitt 74, der den Gewindeabschnitt 66 der Stange 60 aufnimmt. Ein O-Ring 76 ist in einer Rille 75 angeordnet, die um das Äußere der Kammer 72 geringfügig proximal vom Ende 71 des Drehknopfs gebildet ist.
Der Chirurg stellt die Länge L der Stange 60 ein, indem er die Stange 60 mit Bezug auf den Drehknopf 70 dreht (z. B. indem er die Stange 60 weiter in den Drehknopf 70 hinein schraubt), während er die Kalibrierungsmarkierungen 69 beobachtet. Die Reibung zwischen dem O-Ring 76 und der Stange 60 trägt dazu bei, die Stange 60 innerhalb des Drehknopfs 70 an der von dem Chirurgen festgesetzten Position am Platz zu halten. Die Markierungen 69 zeigen die aus dem Drehknopf 70 hervorragende Länge der Stange 60 an und, insbesondere, ermitteln den Abstand zwischen dem distalen Ende 64 der Stange und dem in das Gewebe eingreifenden Abschnitt 14 der Führung 12 (2a). Wenn zum Beispiel die mit der Ziffer 0 bezeichnete Markierung 69 auf das distale Ende 71 des Drehknopf ausgerichtet ist, gleicht die Länge L der Stange 60 der der Führung 12 bis zum Rand 14a, und infolgedessen schließt das distale Ende 64 der Stange mit dem Rand 14a bündig ab, wenn das Einführungswerkzeug 50 voll in die Führung 12 eingeführt ist (wobei das distale Ende 71 des Drehknopfs 70 gegen das proximale Ende 18 der Führung stößt).
Das tiefere Einführen der Stange 60 in den Drehknopf 70 bewirkt, dass das distale Ende 64 der Stange vom Rand 14a um eine Entfernung zurückgesetzt ist, die den auf das distale Ende 71 des Drehknopfs ausgerichteten Kalibrierungsmarkierungen 69 (z. B. 1 mm, 2 mm, 3 mm, etc.) entspricht. Wenn zum Beispiel die Länge L der Stange 60 an der mit der Ziffer 3 bezeichneten Markierung festgesetzt ist, ist das distale Ende 64 der Stange 60 um 3 mm vom Rand 14a der Führung 12 zurückgesetzt. Dies befähigt den Chirurgen, das Transplantat an einer präzisen Tiefe in das Transplantat aufnehmende Loch einzuführen, so dass das Knorpelgewebe auf dem Transplantat aus dem Loch um einen Betrag hervorragt, der der Höhe des umgebenden Knorpelgewebes 4 entspricht (1).
Wie oben mit Bezug auf 1 erörtert, wird beschädigtes Gelenkknorpelgewebe 4 aus der Fläche 5 wiederhergestellt, indem das beschädigte Knorpelgewebe 4 entfernt wird und Transplantate mit gesundem Knorpelgewebe, die von anderenorts auf dem Femur 1 entnommen wurden, implantiert werden. Die Verwendung der in 2a– 2f gezeigten Instrumente im Transplantationsverfahren wird nun mit Bezug auf 3–9 beschrieben.
Mit Bezug auf 3 besteht der erste Schritt darin, das Knorpelgewebe in der beschädigten Fläche 5 und den unmittelbar umgebenden Flächen zu entfernen, um eine Fläche 80 mit einer freigelegten Knochenoberfläche zu schaffen. Die Tiefe H der freigelegten Fläche 80 wird gemessen, um die Dicke des die freigelegte Fläche 80 umgebenden Gelenkknorpelgewebes 4 zu messen. Die Führung 12 wird verwendet, um die beste Anzahl und Größe der Transplantate, die in die freigelegte Fläche 80 implantiert werden sollen, zu bestimmen. Wie in 3 gezeigt, wird dies unter Verwendung der Führung 12 durchgeführt (2a, 2b), um Lochstellen 81 in der freigelegten Fläche 80 zu markieren. Wenn die Führung 12 in die freigelegte Fläche 80 geklopft wird, bildet der Rand 14a der Führung 12 die Lochstelle 81, indem er einen ringförmigen Eindruck (definiert durch den Flansch 16 und die äußere Kante des Rands 14a) in der freigelegten Fläche 80 hinterläßt. Die Löcher sollten sich eng beieinander befinden, so dass eine eng gepackte Matrix gesunden transplantierten Knorpelgewebes implantiert werden kann, um die Fläche 80 so vollständig wie möglich zu bedecken. Allerdings sollte eine ausreichende Wanddicke (z. B. 1 mm) zwischen benachbarten Löchern aufrecht erhalten werden, um ein stabiles und gesundes Umfeld für die implantierten Transplantate bereitzustellen. Der Rand 14a der Führung 12 trägt dazu bei, eine ausreichende Wanddicke zwischen den Löchern aufrecht zu erhalten. Wie oben erörtert, weist der Rand 14a eine Breite von 0,5 mm auf. Wenn die Führung 12 zum Markieren der Lochstellen 81 verwendet wird, weisen anliegende Lochstellen 81 somit eine Wanddicke von mindestens 1 mm auf.
Mit Bezug auf 4 wird, nachdem die Lochstellen 81 in der freigelegten Fläche 80 markiert wurden, gesundes Knorpelgewebe von einer Donorstelle 82, die sich z. B. an der ipsilateralen Seite der nicht am Gelenk befindlichen Gelenkkopfoberfläche 6 des Femurs 1 befindet, unter Verwendung des Meißels 20 (2c) entnommen. Der Meißel 20 wird in den Körper des Patienten eingeführt, so dass die Meißelspitze 22 in die Oberfläche der Donorstelle 82 eingreift. Der Chirurg bewegt den Meißel 20 auf der Oberfläche des Knorpelgewebes 4 behutsam hin und her, bis er spürt, dass die Meißelspitze 22 mit der Oberfläche bündig abschließt. Wenn sich die Meißelspitze 22 in dieser Orientierung befindet, steht die Meißelwelle 21 senkrecht zur Knorpelgewebsoberfläche an der Donorstelle 82.
Wenn der Meißel 20 senkrecht auf die Oberfläche der Donorstelle 82 ausgerichtet ist, klopft oder schlägt der Chirurg den Meißeldrehknopf 28 mit einem Hammer (nicht gezeigt), um die Meißelspitze 22 in den Knochen unterhalb der Donorstelle 82 bis zu einer Tiefe von 15 mm–20 mm zu treiben. Nachdem der Meißel 20 voll eingesetzt ist, führt der Chirurg den Stampfer 32 durch das Loch 26 des Meißeldrehknopfs 28 ein, um ein „T"-förmiges Werkzeug zu bilden, das der Chirurg hin und her bewegt, bis das Transplantat von dem darunter liegenden Knochen abreißt. Der Meißel 20 wird dann gerade herauf und aus dem Körper des Patienten gezogen. Das verjüngte Innere 22a der Meißelspitze 22 hält das Transplantat innerhalb der Spitze 22, wenn das Instrument zurückgezogen wird.
Nun auch mit Bezug auf 5a besteht das Transplantat 87 hauptsächlich aus Knochengewebe, dessen proximales Ende mit einer Schicht hyalinen Knorpelgewebes 86 bedeckt ist. Das Transplantat 87 wird vom Meißel 20 durch das Gleiten der Meißelschutzabdeckung 30 über die Meißelspitze 22, das Einführen des Stampfers 32 in das distale Ende 24 des Meißels und das Drücken gegen das knochige distale Ende des Transplantats 87, um das Transplantat 87 durch die Meißelwelle 21 und aus dem proximalen Ende des Drehknopfs 28 heraus gleiten zu lassen, entfernt. Das Transplantat 87 auf diese Art zu entfernen macht es unnötig, gegen das hyaline Knorpelgewebe 86 zu drücken (d. h., wie es durch das Einführen des Stampfers 32 in den Drehknopf 28 anstelle der Spitze 22 getan würde), wodurch die Gefahr einer Beschädigung des hyalinen Knorpelgewebes 86 reduziert wird. Dies ist besonders wichtig, da das Transplantat 87 häufig aufgrund der während des Meißelns ausgeübten großen Kräfte innerhalb der Spitze 22 fest eingeklemmt ist. Nachdem das Transplantat 87 vom Meißel 20 entfernt wurde, kann das Transplantat 87 auf die erwünschte Länge (z. B. 15 mm) geschnitten werden.
Nun auch mit Bezug auf 5b kann eine Messschablone 85 verwendet werden, um die Länge und den äußeren Durchmesser des entnommenen Knochentransplantats 87 zu bestimmen. Die erwünschte Größe des Transplantats 87 wird sich in Abhängigkeit von dem Zustand des entnommenen Transplantats 87 (z. B. Bruchstellen oder Absplitterungen in dem Transplantat) und dem Alter des Patienten verändern. Die Größe des Knochentransplantats 87, wie durch die Schablone 85 angezeigt, wird dem Chirurgen eine Anzeige bereitstellen, um wieviel (falls überhaupt) ein Transplantat aufnehmendes Loch mit dem Dilatator 47 temporär vergrößert werden sollte. Nach dem Entnehmen einer vorbestimmten Anzahl von Transplantaten 87 von der Donorstelle 82 (oder anderen Donorstellen auf dem Femur 1 oder anderenorts) werden die über der Donorstelle 82 gemachten Einschnitte geschlossen und vernäht. Alternativ dazu können die Transplantate 87 eins nach dem anderen von der Donorstelle 82 entfernt und in der freigelegten Fläche 80 implantiert werden.
Mit Bezug auf 6 besteht der erste Schritt in dem Transplantatsimplantations-Abschnitt des Verfahrens darin, die Führung 12 in den Körper des Patienten einzuführen, so dass der Rand 14a über einer der Lochstellen 81 in der freigelegten Fläche 80 zentriert ist. Der Chirurg setzt den Flansch 16 in den Knochen und bewegt die Führung 12 hin und her, bis er spürt, dass der Rand 14a mit der freigelegten Fläche 80 bündig abschließt, wodurch dem Chirurgen angezeigt wird, dass der Gang 19 an der Lochstelle 81 senkrecht auf die gebogene Knochenoberfläche ausgerichtet ist. Während der Chirurg die Führung 12 fest in der senkrechten Orientierung hält, führt er den Bohrer 40 durch die Führung 12 ein und bohrt ein Transplantat aufnehmendes Loch 88 in die Fläche 80. Aufgrund der von der Führung 12 bereitgestellten Ausrichtung wird das Loch 88 senkrecht zur Knochenoberfläche gebildet. Durch das Beobachten der Markierungen 41a nahe dem proximalen Ende des Bohrers 40 außerhalb des Körpers des Patienten und der Markierungen 41b nahe dem distalen Ende des Bohrers 40 durch das Fenster 19a kann der Chirurg die Tiefe des Lochs 88 auf z. B. 15 mm begrenzen. Der Bohrer 40 wird dann von der Führung 12 und dem Patienten entfernt, aber die Position der Führung 12 wird aufrecht erhalten.
Wie in 7 gezeigt, wird der Dilatator 47 durch die Führung 12 und in das Loch 88 eingeführt, um das Loch 88 geringfügig (z. B. um 0,2 mm) und temporär zu vergrößern, damit es das Transplantat 87 bereitwilliger aufnimmt. (Das Loch 88 entspannt sich kurz nach der Einführung des Transplantats 87 wieder auf seine ursprüngliche Größe, um das Transplantat 87 zur richtigen Heilung sicher zu greifen.) Dieser Vorgang wird durch das Einführen des Stampfers 32 durch das Loch 48 nahe dem proximalen Ende des Dilatators 47 zur Bildung eines „T"-förmigen Werkzeugs, das auf ungefähr die gleiche Weise verwendet wird, wie oben für den Meißel 20 beschrieben, erleichtert. Der Dilatator 47 wird dann entfernt, aber wiederum wird die Führung 12 über dem Loch 88 am Platz gelassen.
Mit Bezug auf 8 wird das Transplantat 87 in das proximate Ende 18 der Führung 12 eingeführt, wobei die Schicht aus hyalinem Knorpelgewebe 86 zum proximalen Ende 18 weist. Der Chirurg stellt dann die Länge L der Stange 60 (2f) auf der Grundlage der gemessenen Tiefe H der freigelegten Fläche 80 ein, um die Höhe, zu der die Knorpelgewebsschicht 86 aus der Knochenoberfläche hervorragen wird, festzusetzen. Wenn zum Beispiel die freigelegte Fläche 80 eine Tiefe H von 2 mm aufweist, wird die Länge L so eingestellt, dass die Kalibrierungsmarke „2" auf das distale Ende 71 des Drehknopfs ausgerichtet ist, wodurch eine Aussparung von 2 mm zwischen dem distalen Ende 64 der Stange und dem Rand 14a der Führung 12 bereitgestellt wird, wenn das Einführungswerkzeug 50 voll in die Führung 12 eingeführt wird.
Wie in 9 gezeigt wird das Transplantat 87 in der erwünschten Tiefe im Loch 88 implantiert, indem das Einführungswerkzeug 50 in die Führung 12 vorgeschoben wird, bis das distale Ende 71 des Drehknopfs 70 gegen das proximate Ende 18 der Führung 12 stößt. Somit drückt die Stange 60 das Transplantat 87 aus dem distalen Ende 17 der Führung 12 heraus und positioniert das Transplantat 87 in der erwünschten Tiefe im Loch 88, so dass die Schicht hyalinen Knorpelgewebes 86 auf dem Transplantat 87 mit der Gelenkknorpelgewebsschicht 4, die die freigelegte Fläche 80 umgibt, bündig abschließt. Dieser Prozess wird wiederholt, bis alle entnommenen Transplantate 87 in die freigelegte Fläche 80 implantiert worden sind.
Im Verlauf des Auffüllens der freigelegten Fläche 80 mit implantierten Transplantaten 87 kann es notwendig sein, die Länge L der Stange 60 des Einführungswerkzeugs so einzustellen, dass die später eingeführten Transplantate auf die richtige Tiefe implantiert werden. Wenn zum Beispiel der Rand 14a der Führung 12 auf implantierten Transplantaten 87 anstatt auf dem freigelegten Knochen in der Fläche 80 ruht, muss die Stangenlänge L erhöht werden, um die Aussparung zwischen dem distalen Ende 64 der Stange und dem Rand 14a der Führung 12 zu reduzieren.
Die Führung kann ein festes Teil mit einem äußeren Kanal zum Aufnehmen des Bohrers, des Einführungswerkzeugs, etc. sein. Alternativ dazu kann die Führung einen Stiel umfassen, an dem eine Reihe axial mit Abstand angeordneter, ausgerichteter Ringe zum Aufnehmen der anderen Instrumente befestigt sind.
Mit Bezug auf 10a und 10b weist eine Führung 90 einen in das Gewebe eingreifenden Abschnitt in der Form einer vergrößerten Lippe 89 auf, die eine Ebene A' senkrecht zur Achse A der Führung 90 definiert. Die Lippe 89 weist eine geringfügig konkave Oberfläche (z. B. mit einem Krümmungsradius von 1 Inch) auf und erstreckt sich von der Führung 90 nach außen (z. B. um 0,5 mm). Ein Abschnitt der Lippe 89 kann entfernt sein, um eine Aussparung 91 mit einer Krümmung, die sich der Oberflächenform des Transplantats 87 annähert, zu definieren. Die Aussparung 91 macht es möglich, die Lippe 89 enger an den zuvor eingeführten Transplantaten 87 oder anderen Strukturen in der Fläche 80 (wie etwa an dem die freigelegte Fläche 80 umgebenden Knorpelgewebe 4) zu positionieren.
Mit Bezug auf die 11a–11c kann die Führung verschiedene Abstandshalter zum Positionieren der Führung in einer seitlichen Orientierung mit Bezug auf die zuvor eingeführten Transplantate 87 oder andere Strukturen in der Fläche 80 umfassen. 11a zeigt einen Abstandshalter 92, der eine Stiftform aufweist und sich entlang einer Seite der Führung befindet. Der Abstandshalter 92 kann einziehbar sein oder nicht.
Der Abstandshalter kann andere Konfigurationen aufweisen. Zum Beispiel kann der Abstandshalter 94 (11b) eine Zahnform aufweisen. Der Abstandshalter 96 (11c) ist in der Form eines vergrößerten Randabschnitts und stellt den Abstand bereit, indem er in die Seite eines zuvor eingeführten Transplantats 87 eingreift oder, alternativ dazu, indem er auf die Seite eines anliegenden Lochs 88 ausgerichtet ist.
Wie in 12a und 12b gezeigt, umfasst eine andere Ausführungsform eines einziehbaren Abstandshalters eine Muffe 98 mit einem vorstehenden Stift 98a, die über die Führung 12 eingeführt wird. Der Stift 98a tritt in ein zuvor gebildetes, Transplantat aufnehmendes Loch 88 ein, um den Führungsgang 19 in einer ausgewählten Entfernung davon zu positionieren. Dieses Merkmal trägt dazu bei, eine ausreichende Knochenwanddicke zwischen anliegenden Löchern 88 bereitzustellen.
Mit Bezug auf 13a und 13b umfasst eine Führung 100 eine Nadel 102 zur subkutanen Injektion, innerhalb der ein Satz einziehbarer Drahtzinken 104 angeordnet ist. Das distale Ende jedes Zinken 104 ist elastisch nach außen vorgespannt, so dass, wenn die Zinken 104 ausgestreckt sind, die Spitzen der Zinken 104 eine Ebene P definieren, die senkrecht zur Nadel 102 orientiert ist. Die proximalen Enden der Zinken 104 sind mit einem Drehknopf 105 verbunden, der innerhalb der Nadel 102 verschoben wird, um die Zinken 104 selektiv einzuziehen und auszustrecken. Die Führung 100 wird zum Beispiel verwendet, um sich vor dem Vornehmen eines Einschnitts in das Gewebe der senkrechten Ansteuerung der Knochen anzunähern. Somit kann die Führung 100 verwendet werden, um die Eingangsstelle für die Führung 12 zu bestimmen.
Wie in 14a und 14b gezeigt, werden die Zinken 104 nach dem Einführen der Nadel 102 in den Körper des Patienten von der Spitze der Nadel 102 ausgestreckt. Wenn einer oder mehrere Zinken 104 nicht in die Knochenoberfläche eingreifen, werden die Zinken 104 dann in die Nadel 102 eingezogen, und die Nadel 102 wird aus dem Körper des Patienten zurückgezogen. Die Nadel 102 wird dann wieder in den Körper des Patienten in eine andere Fläche eingeführt, um die senkrechte Richtung mit Bezug auf die Knochenoberfläche zu lokalisieren. Wenn alle Zinken 104 in die Knochenoberfläche eingreifen, befindet sich die Nadel 102 senkrecht zur Knochenoberfläche.
In anderen Ausführungsformen kann die Führung 12 ein Einwegventil 93 (schematisch in 10a gezeigt) aufweisen, das sich nahe dem proximalen Ende 18 befindet, um Fluidfluss durch den Gang 19 vom Fenster 19a zu blockieren, wenn ein Instrument in die Führung 12 eingeführt (und von ihr entfernt) wird. Alternativ dazu kann das Fenster 19a aus klarem Kunststoff gebildet sein und somit zum Gang 19 verschlossen sein. In noch anderen Ausführungsformen kann die Röhre 13 aus klarem Kunststoff hergestellt sein, wodurch ein Fenster 19a unnötig wird.
Die Länge der Stange 60 kann auf andere Weisen eingestellt werden, wie etwa durch das einfache Gleiten der Stange 60 axial in Richtung auf und weg von dem Drehknopf 70. Das Einführungswerkzeug 50 kann teilweise oder ganz aus Kunststoff hergestellt sein. Ein Knopf aus Kunststoff oder einem weichen Material kann an der distalen Spitze 64 befestigt sein, um das Knorpelgewebe auf der oberen Oberfläche des Transplantats 87 während der Einführung vor Beschädigung zu schützen. Mit Bezug auf den Bohrer 40 oder den Dilatator 47 kann an seinem proximalen Ende ein Anschlag bereitgestellt sein, um in das proximate Ende 15b der Führung einzugreifen und das Ausmaß, um das der Bohrer 40 oder der Dilatator 47 in den Knochen vorgeschoben werden können, zu begrenzen. Der Anschlag kann einstellbar sein oder nicht.
Es wurden neuartige und verbesserte Vorrichtungen und Methoden zur Wiederherstellung beschädigten oder schadhaften Knorpelgewebes mit anderenorts im Körper entnommenen Transplantaten beschrieben. Obwohl die Erfindung für das Einführen der Transplantate in vorgebohrte Löcher im Femur beschrieben wurde, kann die Erfindung mit anderen Gewebeoberflächen und in anderen Bereichen des Körpers, wie etwa Fußgelenk, Hüfte und Schulter, verwendet werden. Es ist offensichtlich, das der Fachmann auf dem Gebiet vielfache Verwendungen und Modifikationen sowie Abweichungen von den hierin beschriebenen spezifischen Ausführungsformen vornehmen kann, ohne von dem erfinderischen Konzept abzuweichen.

Claims

Eine Vorrichtung zur Verwendung mit einem chirurgischen Instrument, wie etwa einem Bohrer oder einem Einführungswerkzeug, während eines Verfahrens, bei dem ein Gewebetransplantat in Kochengewebe eingeführt wird, wobei die Vorrichtung Folgendes beinhaltet: eine Führung (12), die konfiguriert ist, um das chirurgische Instrument senkrecht zu einer Oberfläche des Knochengewebes zu orientieren, wobei die Führung (12) einen röhrenförmigen Führungsabschnitt (13), der entlang einer Längsachse zum Eingreifen in das chirurgische Instrument angeordnet ist, und einen in das Gewebe eingreifenden Abschnitt (14), der senkrecht zur Längsachse an einem distalen Ende (17) des röhrenförmigen Führungsabschnitts (13) orientiert ist, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der in das Gewebe eingreifende Abschnitt (14) eine stufenartige Verringerung im Durchmesser des röhrenförmigen Führungsabschnitts (13) beinhaltet, um einen Rand (14a) zu bilden, wobei der röhrenförmige Führungsabschnitt von reduziertem Durchmesser einen Flansch (16) definiert, der distal vom Rand (14a) vorsteht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner das chirurgische Instrument beinhaltet, das ein Bohrer (40) zum Bohren eines Lochs (88) in die Knochengewebsoberfläche zum Aufnehmen des Gewebetransplantats ist, wobei der röhrenförmige Führungsabschnitt (13) bemessen ist, um den Bohrer (40) aufzunehmen und senkrecht zur Knochenoberfläche auszurichten.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Bohrer (40) ein distales Ende umfasst, das eine spitz zulaufende distale Spitze (43a) und eine Vielzahl von Schneiderillen beinhaltet, die im Umfang mit Abstand um das distale Ende (44) proximal an die Spitze anliegend angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei der Bohrer (40) Markierungen (41a), (41b) umfasst, um eine Tiefe des Lochs (88) anzuzeigen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, die ferner einen Dilatator (47) mit einem distalen Ende (49b) beinhaltet, der bemessen ist, um das Loch (81) zu vergrößern, wobei der röhrenförmige Führungsabschnitt (13) bemessen ist, um den Dilatator (47) aufzunehmen und senkrecht zur Knochenoberfläche auszurichten.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei das distale Ende (49b) des Dilatators (47) verjüngt ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei der Dilatator (47) Markierungen (46a, 46b) umfasst, um anzuzeigen, wie tief das distale Ende (49b) in das Loch eingeführt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner das chirurgische Instrument beinhaltet, das ein Einführungswerkzeug (50) zum Einführen des Gewebetransplantats in ein Loch im Knochen ist, wobei der röhrenförmige Führungsabschnitt (13) bemessen ist, um einen Abschnitt des Einführungswerkzeugs (50) aufzunehmen und senkrecht zur Knochenoberfläche auszurichten.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei der Abschnitt des Einführungswerkzeugs (50) eine Länge aufweist, die relativ zu einer Länge der Führung (12) einstellbar ist, um ein entsprechendes Einstellen eines Betrags, um den das Transplantat aus dem Loch hervorragt, zu ermöglichen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der Abschnitt des Einführungswerkzeugs (50) eine an einem Drehknopf (70) befestigte Stange (60) umfasst, die konfiguriert ist, um in ein proximales Ende (18) der Führung (12) einzugreifen, wobei die Stange (60) eine relativ zum Drehknopf (70) einstellbare Länge aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Stange (60) ein distales Ende (64) aufweist, das konfigiuriert ist, um in das Transplantat und ein proximales Ende (62), das schrittweise in eine Öffnung in dem Drehknopf (70) eingeführt werden kann, einzugreifen, um die Länge der Stange (60) relativ zum Drehknopf (70) einzustellen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei das proximale Ende der Stange (60) gewindeartig innerhalb der Öffnung aufgenommen wird, um das Einstellen der Länge durch relatives Drehen zwischen dem Drehknopf (70) und der Stange (60) zu ermöglichen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11 oder Anspruch 12, die ferner ein elastisches Teil (76) aufweist, das in der Öffnung in Eingriff mit dem proximalen Ende (62) der Stange (60) zum Halten der Stange (60) in der Position an der eingestellten Länge angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Stange (60) Markierungen (69) umfasst, um den Betrag, um den das Transplantat aus dem Loch hervorragt, anzuzeigen.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner einen Abstandshalter (92, 94, 96, 98, 98a) zum Positionieren des röhrenförmigen Führungsabschnitts (13) an einer ausgewählten Stelle relativ zu einem Merkmal auf dem Knochengewebe umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei das Merkmal ein Loch (88) im Knochengewebe ist und der Abstandshalter ein Teil (92, 94, 96, 98a) umfasst, das distal relativ zum in das Gewebe eingreifenden Abschnitt (14) der Führung (12) zum Einführen in das Loch (88) vorsteht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei das Teil mit Bezug auf den in das Gewebe eingreifenden Abschnitt (14) der Führung (12) einziehbar (92, 98a) ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16 oder Anspruch 17, wobei das Teil einen Stift (92) umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16 oder Anspruch 17, wobei das Teil einen Zahn (94, 96) umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei das Teil auf einer Muffe (98), die über der Führung (12) aufnehmbar ist, angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei das Merkmal einen Knorpelgewebsbereich auf dem Knochengewebe umfasst, wobei der eine vergrößerte Lippe (96) umfassende Abstandshalter anliegend an den in das Gewebe eingreifenden Abschnitt (14) der Führung (12) zum Eingreifen in den Knorpelgewebsabschnitt angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Führung ein Fenster (19a) umfasst, um das Sehen innerhalb des röhrenförmigen Führungsabschnitts zu ermöglichen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 22, wobei die Führung (12) ein Ventil (93) zum Blockieren des Fluidflusses durch den röhrenförmigen Führungsabschnitt (13) umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Abschnitt der Führung klares Material beinhaltet.
Ein Instrumentensatz zur Verwendung während eines Verfahrens, bei dem ein Gewebetransplantat, das Knochen mit einer Knorpelgewebsschicht darauf umfasst, in Knochengewebe eingeführt wird, der Folgendes beinhaltet: eine Führung (12), die konfiguriert ist, um ein anderes Instrument in diesem Satz senkrecht zu einer Oberfläche des Knochengewebes zu orientieren, wobei die Führung (12) einen röhrenförmigen Führungsabschnitt (13), der entlang einer Längsachse zum Eingreifen in das chirurgische Instrument angeordnet ist, und einen in das Gewebe eingreifenden Abschnitt (14), der senkrecht zur Längsachse an einem distalen Ende (17) des röhrenförmigen Führungsabschnitts (13) orientiert ist, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der in das Gewebe eingreifende Abschnitt (14) eine stufenweise Verringerung im Durchmesser des röhrenförmigen Führungsabschnitts (13) beinhaltet, um einen Rand (14a) zu bilden, wobei der röhrenförmige Führungsabschnitt von reduziertem Durchmesser einen Flansch (16) definiert, der distal vom Rand (14a) vorsteht, einen Bohrer, der zum Bohren eines Lochs (88) in die Knochengewebsoberfläche in den röhrenförmigen Führungsabschnitt eingreifen kann, um das Gewebetransplantat aufzunehmen, und ein Einführungswerkzeug (50), das zum Einführen des Gewebetransplantats in das von dem Bohrer (40) gebildete Loch (88) in den röhrenförmigen Führungsabschnitt (13) eingreifen kann.
Instrumentensatz gemäß Anspruch 25, wobei das Einführungswerkzeug (50) einen Abschnitt mit einer Länge umfasst, die relativ zu einer Länge der Führung (12) einstellbar ist, um ein entsprechendes Einstellen eines Betrags, um den das Transplantat aus dem Loch hervorragt, zu ermöglichen.
Instrumentensatz gemäß Anspruch 25 oder Anspruch 26, der ferner einen Dilatator (47) beinhaltet, der in den Führungsabschnitt (12) eingreifen kann, und ein distales Ende (49b) aufweist, das so bemessen ist, das es das durch den Bohrer (40) gebildete Loch vor dem Einführen des Gewebetransplantats vergrößert.
Instrumentensatz gemäß einem der Ansprüche 25 und 27, der ferner ein Werkzeug (32) zum Entfernen des Gewebetransplantats von einem Knochen beinhaltet.
Instrumentensatz gemäß Anspruch 28, wobei das Werkzeug Folgendes umfasst: einen Meißel (20) mit einer hohlen Welle (21), die sich distal von einem Drehknopf (28) erstreckt und in einer geschärften, hohlen Spitze (22) mündet, die konfiguriert ist, um das Gewebetransplantat darin zu ergreifen, wobei der Drehkopf (28) einen Gang darin aufweist, der mit der hohlen Welle (21) in Verbindung steht, eine Einfassung (30), die über die Welle (21) gleiten kann, um die hohle Spitze (22) während der Entfernung des Gewebetransplantats davon abzuschirmen, und ein Teil (32), das in die hohle Spitze einführbar ist, um in das Gewebetransplantat einzugreifen und das Gewebetransplantat proximal durch die Welle (21) und den Gang des Drehknopfs (28) zu entfernen.
Instrumentensatz gemäß Anspruch 29, wobei die Einfassung (30) eine konisch erweiterte Öffnung umfasst, die anliegend an die Spitze (22) angeordnet ist, wenn die Einfassung (30) über die Welle (21) eingeführt wird.
Instrumentensatz gemäß einem der Ansprüche 25 bis 30, der ferner eine Schablone (85) zum Messen einer Größe des Gewebetransplantats beinhaltet.
Instrumentensatz gemäß einem der Ansprüche 25 bis 31, der ferner eine Einrichtung zum Bestimmen eines Eingangs für die Führung über die Knochenoberfläche beinhaltet, wobei die Einrichtung Folgendes beinhaltet: eine Nadel (102), die entlang einer Längsachse angeordnet ist und ein offenes distales Ende aufweist, und eine Vielzahl von Zinken (104), die innerhalb der Nadel angeordnet sind und elastisch gebogene distale Spitzen aufweisen, wobei die Zinken innerhalb der Nadel (102) zwischen einer eingezogenen Position, in der die distalen Spitzen innerhalb der Nadel angeordnet sind, und einer ausgedehnten Position, in der die distalen Spitzen von der Nadel vorstehen, um in die Knochenoberfläche einzugreifen und eine Ebene zu definieren, die senkrecht zur Längsachse ist, gleiten können.
Instrumentensatz gemäß einem der Ansprüche 25 bis 32, der bemessen ist, um ein Gewebetransplantat einer ausgewählten Größe einzuführen und der ferner mindestens einen anderen Satz der Instrumente, die zum Einführen eines Gewebetransplantats einer anderen ausgewählten Größe bemessen sind, beinhaltet.