两部分式铰接型关节间隔物以及制取该间隔物的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于临时替换关节的铰接型关节间隔物，其中，该关节间隔物包括两个间隔物部分，每个间隔物部分包括一个滑动表面，处于已植入病人体内的状态的两个间隔物部分在两个滑动表面上以可移动方式彼此抵靠接触并且彼此相对滚动，并且其余的间隔物部分至少部分地由第二骨水泥制成，所述第二骨水泥包含至少一种水溶性抗生素。本发明还涉及一种制取两部分式关节间隔物的方法，其中，由低磨损第一骨水泥在两个间隔物部分中分别形成滑动表面，并且由第二骨水泥形成其余的间隔物部分的表面的至少50％，所述第二骨水泥包含至少一种水溶性抗生素。
【专利说明】两部分式铰接型关节间隔物以及制取该间隔物的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于临时替换关节的铰接型(articulating)关节间隔物(jointspacer),其中该关节间隔物包括两个间隔物部分(spacer parts),每个间隔物部分包括一个滑动表面，处于已植入病人体内的状态的间隔物部分在滑动表面上以可移动方式彼此抵靠接触并且彼此相对滚动。此外，本发明涉及制取两部分式铰接型关节间隔物的方法。
【背景技术】
[0002]关节内置假体一般具有数年的使用寿命。然而，在通常的使用寿命结束之前，可能会出现关节内置假体的不希望的松动。这可能涉及感染性松动或无菌性松动。无菌性松动意味着尚未检测到微生物细菌。无菌性松动的原因有很多。无菌性松动往往与关节内置假体的滑动表面处的磨损有关。感染性松动的松动过程由微生物细菌引发。根据显现的时间，其可能是早期或晚期感染。感染性松动对于病人而言是非常严重的疾病并且伴随着高昂的额外费用。在无菌性松动和感染性松动等情况下，通常需要进行翻修手术。这可能需要进行一阶段式或两阶段式翻修手术。在感染性松动的情况下，两阶段式翻修手术是非常常见的。
[0003]在两阶段式翻修手术中，在第一次手术(OP)中移除感染的关节内置假体，接着对感染的组织进行清创并且随后植入临时的位置保持器，即所谓的间隔物。所述间隔物在几个星期里占据被翻修的假体先前所占据的空间，直到显现出的感染已经消退。为了有效地防止肌肉在这段时间内萎缩并且为了使现有的切除情况保持稳定，所述位置保持器的作用非常重要。现已存在非铰接型间隔物和铰接型间隔物。铰接型间隔物或关节间隔物复制关节的功能，并且使患病肢体能够具有某种程度的活动性。这使得患者能够及早地进行运动。铰接型间隔物是本领域的发展趋势。在第二次手术中移除间隔物，在植入骨水泥或无骨水泥翻修关节内置假体之前，完成另一次清创。
[0004]在市场上可以获得配备有抗生素的间隔物，以临时替换用于膝关节、髋关节和肩关节内置假体。从US2010/042214A1和US2011/015754A1中已知所述间隔物。在上述专利申请中所描述的间隔物包括中空的空间，抗生素从该空间中释放。试剂的非均匀释放是不利的。作为选择，例如在DElO 2007 004 968B4和W02011/086788A1中提出了这样的骨水泥:抗生素可通过溶解而从该骨水泥洗脱。使用上述骨水泥来制取间隔物，抗生素在持续的时间段里恰释放到感染的部位处，并且因此必然可以通过溶解将抗生素洗脱出间隔物材料。例如在专利申请US2012/0261546A1中提出了由骨水泥制成的这种类型的间隔物。
[0005]通常由外科医生用常规的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(PMMA骨水泥)和适当的铸膜制取间隔物。在该过程中，在制成间隔物之前，将一种或多种抗生素混入PMMA骨水泥粉末中。另外，例如在DE103 40 800A1或FR2 821 751A1中所提出的那样，可以引入或应用作为不透射线剂的氧化锌粉末以用作X射线研究用造影剂。
[0006]具有氧化锌粉末的含抗生素间隔物在滑动表面上经受磨损对于这种类型的间隔物来说是不利的。其不利之处在于，滑动表面在处于机械载荷下时会受到不利冲击。磨损可因此而产生，尤其是在间隔物的滑动表面彼此相对滚动的铰接型间隔物中。所述磨损可导致对康复过程产生有害的影响的炎症。
【发明内容】
[0007]因此，本发明的目的在于克服现有技术的缺点。具体地说，根据本发明的间隔物和根据本发明的用于制取间隔物的方法能够提供防止磨损的简单方式和容易地制取尽可能平坦、稳定和牢固的铰接面的简单方式，并且使如此制得的间隔物能容易地移动而不降低关节的可移动性，关节可移动性的降低将影响病人康复或导致病人因间隔物的铰接型滑动表面处的磨损而产生疼痛。该装置和方法应被尽可能广泛地应用。
[0008]通过一种用于临时替换关节的铰接型关节间隔物而实现了本发明的目的，其中，该关节间隔物包括两个间隔物部分，每个间隔物部分包括一个滑动表面，处于已植入病人体内的状态的两个间隔物部分在两个滑动表面上以可移动方式彼此抵靠接触并且彼此相对滚动，并且其余的间隔物部分至少部分地由第二骨水泥制成，所述第二骨水泥包含至少一种水溶性抗生素。
[0009]两种骨水泥优选地为聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥。
[0010]与此相关地，本发明可提出:所述第一骨水泥在所述滑动表面的区域中布置在第二骨水泥上并具有至少Imm的厚度，优选地如此布置并具有2mm和15mm之间的厚度，尤其优选地如此布置并具有6mm和Ilmm之间的厚度。
[0011]这些厚度值足以为由第一骨水泥形成的滑动表面提供良好的稳定性。
[0012]此外，本发明可提出:所述第一骨水泥包括从所述滑动表面的方向呈锥形地延伸到所述其余的间隔物部分内，尤其是延伸到所述第二骨水泥内的至少一个锚固件。
[0013]这获得了两个骨水泥的更稳定的连接。此外，可以因此而减少昂贵的含抗生素水泥的量。
[0014]本发明的细化方案提出:所述其余的间隔物部分完全由所述第二骨水泥构成，并且所述关节间隔物的至少与所述病人的骨相连的部分由所述第二骨水泥构成，优选地，所述关节间隔物的关节头的与所述滑动表面相距一定距离的区域也由所述第二骨水泥构成，尤其优选地，所述关节间隔物的关节头的与所述滑动表面相距至少Imm的区域由所述第二骨水泥构成。
[0015]这确保了关节间隔物的结构是特别简单的。此外，这使得能够利用间隔物部分的不属于所规定的滑动表面的表面的最大可能部分来释放抗生素。
[0016]第二骨水泥中的抗生素优选地选自由下列抗生素组成的群组:氨基糖苷类抗生素、糖肽类抗生素、林可胺类抗生素、喹诺酮类抗生素、恶唑烷酮抗生素、促旋酶抑制剂、碳青霉烯、环脂肽、甘氨酰和多肽类抗生素。
[0017]根据尤其优选的实施例，抗生素选自由庆大霉素、妥布霉素、阿米卡星、万古霉素、替考拉宁、达贝万星(dalbavancin)、林克胺(Iincosamine)、克林霉素、莫西沙星、左氧氟沙星、氧氟沙星、环丙沙星、多尼培南、美罗培南、替加环素、利奈唑利(Iinezolide)、依哌唑胺(印erezolide)、雷莫拉宁、甲硝唑、替硝唑、奥硝唑和粘菌素及其盐和酯组成的群组。
[0018]相应地，所述至少一种抗生素可选自由硫酸庆大霉素、盐酸庆大霉素、硫酸阿米卡星、盐酸阿米卡星、硫酸妥布霉素、盐酸妥布霉素、盐酸克林霉素、盐酸林克胺(Iincosaminehydrochloride)和莫西沙星组成的群组。
[0019]尤其优选地，根据本发明，所述低磨损第一骨水泥包含不透射线粉末，所述不透射线粉末具有小于8的莫氏硬度，优选地具有小于6的莫氏硬度、尤其优选地具有小于4的莫氏硬度。
[0020]所述不透射线粉末的硬度越低，其对滑动表面的磨损的贡献越小。
[0021]尤其优选地，本发明可提出:所述第一骨水泥中的所述不透射线粉末的硬度与其余的第一骨水泥的硬度相匹配，优选地，各部件的莫氏硬度之差小于2，尤其优选地小于I。通过使不透射线粉末的硬度与其它固体部件(一个或多个)的硬度相匹配，显著地降低了滑动表面的磨损。
[0022]本发明还提出了:所述第二骨水泥包含至少两种抗生素的混合物，所述至少两种抗生素优选地选自庆大霉素、万古霉素和克林霉素。
[0023]该类型的混合物对于关节感染的治疗是尤为适合的。
[0024]此外，本发明还提出了:所述间隔物部分的内部由所述第一骨水泥构成。
[0025]因此，可以减少第二骨水泥的使用量，这不仅节约了成本，并且避免了抗生素的不必要的使用。
[0026]本发明的特别优选的细化方案提出:所述第一骨水泥的自由表面覆有至少一种抗生素。
[0027]借此，该表面也能够对植入后的感染控制做出贡献。
[0028]根据优选的细化方案，本发明可提出:所述低磨损第一骨水泥包含碳酸钙粉末和/或碳酸钡粉末。
[0029]所述碳酸钙粉末和/或碳酸钡粉末首先包括期望的不透射线的性质，这使得间隔物在X-射线成像中产生期望的对比。其次，所述粉末的硬度低于氧化锌粉末，这使得滑动表面处的磨损降低。
[0030]本发明还提出:所述第一骨水泥的自由表面覆有至少一种抗生素。
[0031]特别优选地，本发明提出:两部分式关节间隔物为铰接型膝间隔物。
[0032]本发明的目的还通过一种用于制备这种类型的铰接型间隔物的设备组(set)而实现，该设备组包括容纳糊状的所述低磨损第一骨水泥的盒和/或施加系统，或者包括容纳用于所述低磨损第一骨水泥的开始部件(stating components)的第二盒系统和/或第二混合系统，包括容纳所述含抗生素第二骨水泥的第二盒和/或第二施加系统，或者包括容纳用于所述含抗生素第二骨水泥的开始部件的盒系统和/或混合系统，并且包括用于以所述低磨损第一骨水泥来制取模制部分的至少两个间隔物模具，其中，所述间隔物模具的内表面包括待制取的所述滑动表面的负像。
[0033]本发明的目的还可通过一种用于制备这种类型的铰接型间隔物的设备组而实现，该设备组包括由所述第一骨水泥构成的至少两个间隔物部件，每个间隔物部件包括所述间隔物的一个滑动表面，并且包括容纳所述含抗生素第二骨水泥的盒和/或施加系统，或者包括容纳用于所述含抗生素第二骨水泥的开始部件的盒系统和/或混合系统。
[0034]所述设备组便于使用，并且与此同时为用户提供了对病人进行定制式治疗的机会。例如，可以为第二骨水泥采用定制的并且具体适用的抗生素的混合物。还可以设想到，从多种不同的间隔物模具和间隔物尺寸中选择特别适配的间隔物模具，其尤其适配于病人的骨骼或治疗的情况，且尤其用于对感染治疗的定制式改进(只有在手术期间明显可见清创程度)。
[0035]此外，通过一种制取两部分式铰接型关节间隔物的方法而实现了本发明的目的，在该方法中，由低磨损第一骨水泥在两个间隔物部分中分别形成滑动表面，并且由第二骨水泥形成其余的间隔物部分的表面的至少50%，所述第二骨水泥包含至少一种水溶性抗生素。
[0036]本发明可优选地提出:所述第二骨水泥被制取为包含抗生素或不同抗生素的混合物，所述抗生素优选地选自庆大霉素、万古霉素和克林霉素。
[0037]该类型的混合物对于关节感染的治疗是尤为适合的。
[0038]根据本发明的方法的细化方案提出:在所述第一骨水泥中混合有不透射线粉末，所述不透射线粉末具有小于8的莫氏硬度，优选地具有小于6的莫氏硬度、尤其优选地具有小于4的莫氏硬度，所述不透射线粉末具体为碳酸钙粉末和/或碳酸钡粉末。
[0039]所述不透射线粉末的硬度越低，其对滑动表面的磨损的贡献越小。
[0040]本发明的方法的细化方案提出:首先形成所述第二骨水泥，然后将所述第一骨水泥施加到所述第二骨水泥上以形成所述滑动表面。
[0041]作为选择，本发明可提出:首先将所述第一骨水泥填入所述间隔物模具中，由此通过所述间隔物模具的内部的负像形成所述滑动表面；然后，将所述第二骨水泥施加到所述第一骨水泥上以形成所述间隔物部分的其余表面。就此而言，本发明可优选地提出:通过所述间隔物模具的阴模来形成所述间隔物部分的所述其余表面。作为选择或者附加地，本发明还可提出:借助所述第二骨水泥将已固化的间隔物部分附接到所述骨上。
[0042]所述方法非常适用于在外科手术室的繁忙设定(often hectic setting)中简单地实施。
[0043]本发明基于以下令人惊讶的发现:使用两种骨水泥能够生成铰接型间隔物部分的更稳定的工作表面(running surface)和/或滑动表面,并且不丧失前述抗生素释放型间隔物的优点。如此制取的间隔物在其使用过程中产生较少的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0044]在不限制本发明的范围的情况下，在下文中基于一幅示意图示出了本发明的示例性实施例。
[0045]图1示出了由两种骨水泥(6、7、12、13)制取的根据本发明的间隔物的示意性剖视图。
【具体实施方式】
[0046]图1示出的间隔物是用于临时替换膝关节的两部分式铰接型膝间隔物。图示出的所选择的剖切面是人造膝关节的与矢状面(sagittal plane)平行的平面。
[0047]膝间隔物的两个部分是胫骨部分I (在图1中位于下方)和股骨部分2 (在图1中位于上方)。胫骨部分I附接到病人的胫骨4上。胫骨部分I包括具有关节窝的关节头。关节头由第一骨水泥6制取，第一骨水泥6通过使用作为不透射线剂的碳酸钡粉末和/或碳酸钙粉末而具有防止磨损的足够硬度，并且可选地可以包含抗生素/含抗生素。这使得第一骨水泥6为低磨损骨水泥。其余的胫骨部分I由第二骨水泥7制取，第二骨水泥7包含与所显现的对病人的治疗设定相匹配的两种水溶性抗生素的混合物。
[0048]关节头通过锥形销8锚固在胫骨4中。这获得了胫骨部分I与骨4的稳定连接，并且降低了在处理中所使用的含抗生素骨水泥7的量，由此节约了抗生素。另外，由第二骨水泥7制成的锚固件8锚固在胫骨4中的与锚固件8匹配的锥形凹部中，以便获得间隔物的胫骨部分I与胫骨部分4的更稳定的连接。
[0049]间隔物的股骨部分2以类似的方式构造。由低磨损骨水泥12制成的关节头形成在病人的股骨10上，并且通过含抗生素骨水泥13而附接在病人的股骨10上。间隔物的股骨部分2的第一骨水泥12优选地与间隔物的胫骨部分I的第一骨水泥6相同，并且间隔物的股骨部分2的第二骨水泥13优选地与间隔物的胫骨部分I的第二骨水泥7相同。通过锥形锚固件14获得了关节头与股骨10的稳定连接。
[0050]除了关节头以外，两个间隔物部分1、2的表面由第二骨水泥7、13实现，因此能够在植入病人体内的状态下释放抗生素，特别是沿病人的骨4、10的方向释放抗生素。
[0051]在所需状态，即图1所示的植入病人体内的状态下，两个间隔物部分1、2通过关节头而彼此抵靠接触。为了这个目的，与天然的膝关节类似地，在关节头的表面上设置滑动表面16、18，通过滑动表面16、18，两个间隔物部分1、2可以彼此相对滚动和/或彼此滑动。因此，间隔物部分1、2的铰接以及膝盖的功能性机构的替换是可行的。
[0052]由于滑动表面16、18由低磨损第一骨水泥6、12制得，因此滑动表面16、18在临时膝间隔物的驻留期间保持完好，从而没有(或仅有极少的)颗粒脱离滑动表面16、18。结果，膝间隔物的移动性保持完好，并且不会对康复过程造成负面的磨损影响。
[0053]与此同时，抗生素的混合物通过溶解出两个间隔物部分1、2的第二骨水泥7、13而被连续地洗脱，以便支持治疗并且能够被用于感染控制。
[0054]所示出的实例涉及膝间隔物，其对于本发明来说是优选的。然而，本发明不限于膝间隔物，并且还涉及其它形式的两部分式关节间隔物，例如肘间隔物、髋间隔物、踝间隔物或肩间隔物。将参考图1所描述的前述实施例应用到用于其它关节的间隔物上，对于本领域技术人员来说是显而易见的。
[0055]在上述描述以及在权利要求书、附图和示例性实施例中所公开的本发明的特征对于单独或以任意组合的方式实施本发明的各种实施例来说是必不可少的。
[0056]附图标记列表
[0057]I 间隔物部分/胫骨部分
[0058]2 间隔物部分/股骨部分
[0059]4 骨(胫骨)
[0060]6 低磨损骨水泥(胫骨部分)
[0061]7 含抗生素水泥(胫骨部分)
[0062]8 锚固件
[0063]10 骨(股骨)
[0064]12低磨损骨水泥(股骨部分)
[0065]13含抗生素水泥(股骨部分)
[0066]14锚固件
[0067]16滑动表面(胫骨部分)
[0068]18滑动表面(股骨部分)
【权利要求】
1.一种用于临时替换关节的铰接型关节间隔物，其中所述关节间隔物包括两个间隔物部分(1、2)，每个间隔物部分包括一个滑动表面(16、18)，处于已植入病人体内的状态的所述间隔物部分(1、2)在所述滑动表面(16、18)上以可移动方式彼此抵靠接触并且彼此相对滚动，其特征在于， 所述滑动表面(16、18)由低磨损第一骨水泥出、12)制成，并且其余的间隔物部分(1、2)至少部分地由第二骨水泥(7、13)制成，所述第二骨水泥(7、13)包含至少一种水溶性抗生素。
2.根据权利要求1所述的间隔物，其特征在于， 所述第一骨水泥出、12)在所述滑动表面(16、18)的区域中布置在所述第二骨水泥(7、13)上并具有至少Imm的厚度，优选地如此布置并具有2_和15_之间的厚度，尤其优选地如此布置并具有6_和Ilmm之间的厚度。
3.根据权利要求1或2所述的间隔物，其特征在于， 所述第一骨水泥出、12)包括从所述滑动表面(16、18)的方向呈锥形地延伸到所述其余的间隔物部分(1、2)内，尤其是延伸到所述第二骨水泥(7、13)内的至少一个锚固件(8、14)。
4.根据前述任一项权利要求所述的间隔物，其特征在于， 所述其余的间隔物部分(1、2)完全由所述第二骨水泥(7、13)构成，并且所述关节间隔物的至少与所述病人的骨(4、10)相连的部分由所述第二骨水泥(7、13)构成，优选地，所述关节间隔物的关节头出、12)的与所述滑动表面(16、18)相距一定距离的区域也由所述第二骨水泥(7、13)构成，尤其优选地，所述关节间隔物的关节头出、12)的与所述滑动表面(16、18)相距至少Imm的区域由所述第二骨水泥(7、13)构成。
5.根据前述任一项权利要求所述的间隔物，其特征在于， 所述低磨损第一骨水泥(6、12)包含不透射线粉末，所述不透射线粉末具有小于8的莫氏硬度，优选地具有小于6的莫氏硬度、尤其优选地具有小于4的莫氏硬度。
6.根据前述任一项权利要求所述的间隔物，其特征在于， 所述第二骨水泥(7、13)包含至少两种抗生素的混合物，所述至少两种抗生素优选地选自庆大霉素、万古霉素和克林霉素。
7.根据前述任一项权利要求所述的间隔物，其特征在于， 所述第一骨水泥的自由表面覆有至少一种抗生素。
8.根据前述任一项权利要求所述的间隔物，其特征在于， 所述低磨损第一骨水泥出、12)包含碳酸钙粉末和/或碳酸钡粉末。
9.一种用于制备根据前述任一项权利要求所述的铰接型间隔物的设备组， 包括容纳糊状的所述低磨损第一骨水泥(6、12)的盒和/或施加系统，或者包括容纳用于所述低磨损第一骨水泥(6、12)的开始部件的第二盒系统和/或第二混合系统， 包括容纳含抗生素第二骨水泥(7、13)的第二盒和/或第二施加系统，或者包括容纳用于所述含抗生素第二骨水泥(7、13)的开始部件的盒系统和/或混合系统，并且 包括用于以所述低磨损第一骨水泥(6、12)来制取模制部分的至少两个间隔物模具，其中，所述间隔物模具的内表面包括待制取的所述滑动表面(16、18)的负像。
10.一种用于制备根据权利要求1至8中任一项所述的铰接型间隔物的设备组， 包括由所述第一骨水泥出、12)构成的至少两个间隔物部件，每个间隔物部件包括所述间隔物的一个滑动表面(16、18)，并且 包括容纳含抗生素第二骨水泥(7、13)的盒和/或施加系统，或者包括容纳用于所述含抗生素第二骨水泥(7、13)的开始部件的盒系统和/或混合系统。
11.一种制取两部分式铰接型关节间隔物的方法，其中，由低磨损第一骨水泥出、12)在两个间隔物部分(1、2)中分别形成滑动表面(16、18)，并且由第二骨水泥(7、13)形成其余的间隔物部分(1、2)的表面的至少50%，所述第二骨水泥(7、13)包含至少一种水溶性抗生素。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于， 所述第二骨水泥(7、13)被制取为包含抗生素或包含不同抗生素的混合物，所述抗生素优选地选自庆大霉素、万古霉素和克林霉素。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于， 在所述第一骨水泥(6、12)中混合有不透射线粉末，所述不透射线粉末具有小于8的莫氏硬度，优选地具有小于6的莫氏硬度、尤其优选地具有小于4的莫氏硬度，所述不透射线粉末具体为碳酸钙粉末和/或碳酸钡粉末。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于， 首先形成所述第二骨水泥(7、13)，然后将所述第一骨水泥出、12)施加到所述第二骨水泥(7、13)上并且形成所述滑动表面(16、18)。
15.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于， 首先将所述第一骨水泥出、12)填入间隔物模具中，由此通过所述间隔物模具的内部的负像形成所述滑动表面(16、18);然后，将所述第二骨水泥施加到所述第一骨水泥上以形成所述间隔物部分(1、2)的其余表面，优选地，通过所述间隔物模具的阴模来形成所述间隔物部分(1、2)的所述其余表面，和/或借助所述第二骨水泥(7、13)将已固化的间隔物部分(1、2)附接到骨(4,10)上。
【文档编号】A61B17/00GK104274260SQ201410320248
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月7日 优先权日:2013年7月8日
【发明者】亨·金 申请人:贺利氏医疗有限公司