AT521922A1

AT521922A1 - Glenoid-Prothese und Verfahren zum Herstellen einer Glenoid-Prothese

Info

Publication number: AT521922A1
Application number: ATA51034/2018A
Authority: AT
Inventors: Peter Schuller-Götzburg Dr
Original assignee: Dr Peter Schuller Goetzburg
Priority date: 2018-11-23
Filing date: 2018-11-23
Publication date: 2020-06-15
Also published as: AT521922B1; DE112019005848A5; WO2020104107A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Glenoid-Prothese (1) und ein Verfahren zum Herstellen der Glenoid-Prothese. Die Glenoid-Prothese umfasst: - ein im Wesentlichen ebenes plattenförmiges Glenoid-Implantat (4), welches zwei Hauptflächen, eine Gelenkkopffläche (6) und eine Augmentatfläche (7) aufweist, wobei die Gelenkkopffläche (6) als flache Pfanne zur Aufnahme einer Gelenkskugel (0) aus gebildet ist und die Augmentatfläche (7) als im Wesentlichen ebene Auflagefläche zur Anlange an einem plattenförmigen Augmentat (9) ausgebildet ist, und wobei das Glenoid-Implantat (4) mindestens zwei Durchgänge (10) aufweist, - mindestens zwei Schrauben (5), welche einen Schraubenstift (14) und einen Schraubenkopf (15) aufweisen, wobei zumindest der Durchmesser des Schraubenstiftes (14) kleiner als der Durchmesser der Durchgänge (10) ist, und wobei die Oberseite des Schraubenkopfes (15) bezüglich der Gelenkkopffläche (6) ein Stück nach innen zurückgesetzt ist.

Description

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23/11/2018 Österreichische Patentanmeldung Schuller-Götzburg, Peter SGP1001PAT

Glenoid-Prothese und Verfahren zum Herstellen einer Glenoid-Prothese

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Glenoid-Prothese und ein Verfahren zum Herstellen einer Glenoid-Prothese.

Bei der endoprothetischen Versorgung im Schultergelenk wird typischerweise im Humerus ein Implantat mit einer Gelenkskugel eingesetzt und an der Scapula ein Implantat mit einer Pfanne angebracht, die die Gelenkskugel aufnimmt. Für die Erstversorgung, d.h. die erstmalige Versorgung eines Patienten mit einer Prothese im betreffenden Gelenk, sind viele unterschiedliche Implantate entwickelt worden, die in der Regel zufriedenstellende Lösungen ermöglichen. Problematisch ist allerdings die Versorgung von Patienten, bei denen eine bereits bestehende Schulterprothese ersetzt werden muss, oder bei denen das Glenoid (Schulterblattgelenkpfanne) aus anderen Gründen großflächig zerstört ist. Insbesondere im Bereich der Scapula können massive Knochendefekte bestehen, so dass die Anbringung des Implantats mit der Pfanne besonders schwierig ist.

Üblicherweise werden zur Vergrößerung und zum Aufbau der Knochenmasse Augmentate verwendet, das sind Autotransplantate, beispielsweise in der Form von Knochenscheiben, die dem Patienten an anderen Stellen, beispielsweise dem Beckenkamm, entnommen worden sind. Dabei ist es möglich, dass das Augmentat selbst die Pfanne ausbildet oder auf das Augmentat ein Implantat aufgesetzt wird. Das Augmentat und/oder das Implantat werden dann mit Hilfe von Schrauben an der Scapula befestigt.

Sehr vorteilhaft ist auch die Verwendung von künstlich hergestellten Knochenblöcken als Augmentate, da auf diese Weise dem Patienten die Belastung des Erntens von Autotransplantaten erspart werden kann, so dass Schmerzen und Risiken verringert werden.

Das Augmentat kann sich aufgrund von Resorption bzw. Atrophie im Volumen verringern, was zu mechanischen Problemen führt. Gerade bei körpereigenem und biologischem Material kann es zu einer Resorption bzw. Atrophie kommen. Es sind auch künstliche Augmentate bekannt, die sich abbauen, während sich neue Knochenstrukturen bilden. Bei einer Resorption bzw. Atrophie stehen dann die Schrauben, die das Augmentat befestigen, im Lauf der Zeit

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heraus und auf diese Weise wird die Gelenkskugel beschädigt oder zerstört und die Schrauben können unerwünschten metallischen Abrieb verursachen, der zu entzündlichen Prozessen führen kann (Metallose).

Aus der EP 1 800 625 A1 geht eine Gelenkprothese hervor, die eine halbkugelförmige Schale und ein Kugelgelenk aufweist. Insbesondere wird hierbei der Vorteil von halbkugelförmigen Prothesen bei Hüftprothesen dargelegt. Das Hüftgelenk zeichnet sich durch besonders viel die Prothese umgebendes Knochengewebe aus, wodurch eine einzelne Schraube zur Fixierung der Schale ausreichend ist. Des Weiteren ist eine halbkugelförmige Schulterprothese beschrieben und in den Zeichnungen offenbart.

In der WO 2016/151320 A1 ist eine Glenoid-Prothese offenbart. Die Prothese zeichnet sich dadurch aus, dass zur Fixierung des Glenoids kurze Dornen zementiert werden.

In der WO 2015/068035 A1 ist ein Verfahren zur Erzeugung von Glenoid-Implantat beschrieben. Die individuell den Patienten angepassten Prothesen werden durch kurze Bolzen in alle drei Raumachsen in der Scapula fixiert.

Aus der US 2014/0257495 A1 geht eine Arthroplastik für ein Glenoid hervor, wobei eine endoprothetische Prothese mit Dübeln in der Scapula fixiert wird.

In der EP 1 952 788 A1 ist eine inverse Schulterprothese offenbart. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass Kugel und Gelenk vertauscht sind. Eine inverse Schulterprothese ist besonders dann sinnvoll, wenn die Rotatoren-Manschette defekt ist.

In der US 5,360,452 ist eine Hüftprothese beschrieben. Die Prothese zeichnet sich durch eine halbkugelförmige Schale und ein Kugelgelenk aus.

Bei Schultern, deren Knochenbett für die Aufnahme des Substrates sich stark abgebaut hat, ist ein zweistufiges Verfahren zur Wiederherstellung der Schultermobilität üblich. Zunächst wird der Knochendefekt der Schulter durch ein Augmentat aufgefüllt, wobei das Augmentat über Schrauben und einem Prothesen-Provisorium an der Scapula fixiert wird. Nach diesem Schritt bedarf es zunächst einer Heilungsphase, in der das Augmentat an die Scapula integriert. Diese Heilungsphase kann typischerweise etwa drei Monate dauern. Erst dann können die Schrauben entfernt werden und auf dem Augmentat und den verbleibenden ursprünglichen Knochen eine vollständige neue Glenoid-Prothese aufgesetzt werden. Die GlenoidProthese wird mit Zement befestigt. Ein frisches Augmentat und frischer Zement, der chemisch reagiert, sollen nicht in Kontakt kommen. Dies ist einer der Gründe, wieso zunächst

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ein Augmentat aufgebaut und erst mit zeitlicher Verzögerung eine Glenoid-Prothese eingesetzt wird. Dieses zweistufige Verfahren ist nicht nur aufwendig und schmerzhaft für den Patienten, sondern jede Operation birgt Risiken für den Patienten. Zudem besteht die Gefahr, dass die Schrauben während der Heilungsphase an der Gelenkskugel kratzen, wenn sich das Volumen des Augmentats verringert hat.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Glenoid-Prothese bereitzustellen, die gleichzeitig mit einem Augmentat eingesetzt werden kann, so dass das Augmentat an der Scapula positioniert wird und anwächst und eine zweite Operation vermieden werden kann.

Der Erfindung liegt des Weiteren eine Aufgabe zugrunde, eine Glenoid-Prothese bereitzustellen, welche langfristig eine schmerz- und belastungsfreie Bewegung der Schulter ermöglicht.

Eine weitere Aufgabe liegt darin, eine Glenoid-Prothese bereitzustellen, die eine gleichmäßige, bestimmte Spannung zwischen Implantat und Scapula aufweist.

Zusätzlich liegt eine weitere Aufgabe der Erfindung darin, eine Glenoid-Prothese bereitzustellen, die eine Aufnahmefläche einer Schultergelenkskugel aufweist, bei der die Schraubenköpfe vor direkter Berührung mit der Gelenkskugel geschützt sind.

Eine zuverlässige endoprothetische Versorgung von Patienten soll auch gewährleistet sein, wenn eine bereits bestehende Destruktion der Scapula im Bereich des Glenoids vorliegt.

Eine weitere Aufgabe liegt darin, ein Herausdrehen oder eine Lockerung der Befestigungselemente, wie z.B. Schrauben, zu verhindern.

Der Erfindung liegt des Weiteren eine Aufgabe zugrunde, die funktionale Belastung des Augmentats zu steuern. Dies umfasst eine Krafteinleitung und einen gleichmäßigen Druck auf das Augmentat.

Eine oder mehrere der Aufgaben werden durch den Gegenstand eines der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen bilden den Gegenstand der Unteransprüche.

Eine erfindungsgemäße Glenoid-Prothese umfasst zumindest ein im Wesentlichen ebenes plattenförmiges Glenoid-Implantat und zumindest zwei Schrauben. Das Glenoid-Implantat weist zwei Hauptflächen auf, eine Gelenkkopffläche, welche als flache Pfanne zur Aufnahme einer Gelenkskugel ausgebildet ist und eine Augmentatfläche, welche als im Wesentlichen

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ebene Auflagefläche zur Anlage an einem Augmentat oder als individuell an die Kontur einer Scapula (Schulterblatt) angepasste Fläche zur unmittelbaren Anlage an der Scapula ausgebildet ist. Des Weiteren weist das Glenoid-Implantat mindestens zwei Durchgänge auf. Die Schrauben weisen einen Schraubenstift und einen Schraubenkopf auf. Der Durchmesser des Schraubenstiftes ist kleiner als der Durchmesser der Durchgänge. Die Durchgänge sind derart ausgebildet, dass sie im implantierten Zustand die Oberseite des Schraubenkopfes bezüglich der Gelenkkopffläche ein Stück nach innen zurückgesetzt sein können.

Diese Glenoid-Prothese kann mit der im Wesentlichen ebenen Augmentatfläche an einem scheibenförmigen Augmentat anliegen. Mittels der Schrauben kann eine Spannung zwischen dem Glenoid-Implantat und der Scapula erzeugt werden, so dass das Augmentat unter Spannung gehalten wird. Hierdurch wird sichergestellt, wie es unten näher erläutert wird, dass sich das Augmentat nicht abbaut. Da die Schraubenköpfe in den Durchgangsöffnungen des Glenoid-Implantates ein Stück versenkbar sind, kommt es zu keiner Berührung zwischen der Schraube und dem Humeruskopf. Das Glenoid-Implantat kann kleine Bewegungen bzgl. der Schraubenköpfe durchführen, ohne dass die Schraubenköpfe vorstehen. Auch wenn sich das Augmentat etwas setzten bzw. resorbieren sollte kommt es zu keiner Berührung zwischen der Schraube und dem Humeruskopf.

Ist die Augmentatfläche individuell an die Kontur der Scapula angepasst, dann ersetzt das Glenoid-Implantat mit der speziellen Augmentatfläche nicht nur das Glenoid, sondern auch noch das Augmentat.

Die Befestigung der Glenoid-Prothese mittels der Schrauben an der Scapula kann vollkommen ohne Bindemittel bzw. ohne Zement erfolgen. Die Fixierung der Glenoid-Prothese erfolgt dann ausschließlich durch den Eingriff des Gewindes oder der Gewinde der Schrauben.

Da mit dieser Glenoid-Prothese einerseits einem Abbau des Augmentats entgegengewirkt wird und andererseits ein Vorstehen der Schraubenköpfe langfristig verhindert wird, kann in einer einzigen Operation eine stark destruierte Scapula mit einem Augmentat aufgebaut und die Glenoid-Prothese dauerhaft eingesetzt werden. Zudem muss die erfindungsgemäße Glenoid-Prothese nicht mit Zement fixiert werden, was auch ein sofortiges Einsetzen der Glenoid-Prothese im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Augmentat erlaubt.

Dies bedeutet mit anderen Worten, dass es nicht mehr nötig ist, zwei Operationen innerhalb kurzer Zeit (z.B. drei Monate) durchzuführen, um erst ein Augmentat einzusetzen und mit der Scapula zu verbinden und dann eine endgültige Prothese auf dem Augmentat in einer zweiten Operation einzusetzen, nachdem sich das Augmentat stabilisiert hat und eingeheilt

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ist. Da mit der erfindungsgemäßen Glenoid-Prothese das Augmentat von Anfang an unter die gewünschte Spannung gesetzt werden kann, ist es von Anfang an stabil.

Vorzugsweise weist die Glenoid-Prothese zumindest drei Durchgangsöffnungen auf, so dass mit drei Schrauben der Druck, den die Augmentatfläche auf das Augmentat ausübt, in der Fläche gleichmäßig eingestellt werden kann.

Bzgl. der Erzeugung der Spannung sind zwei Fälle zu unterscheiden. Die Schrauben können einen Schraubenkopf aufweisen, welcher ein Gewinde aufweist, das in das Glenoid-Implantat im Bereich des jeweiligen Durchganges einschneidet. Dann ist die Position des GlenoidImplantates bzgl. der Scapula im Wesentlichen starr. Hier wird die Spannung auf das Augmentat fast ausschließlich durch die Schraubverbindung zwischen dem Glenoid-Implantat und der Scapula ausgeübt. Ein zusätzlicher von außen auf das Glenoid-Implantat ausgeübter Druck wird im Wesentlichen über die Schrauben direkt in die Scapula weiter geleitet. Diese Ausführungsform ist stark bevorzugt.

Sind die Schraubenköpfe ohne Gewinde ausgebildet, so kann sich das Glenoid-Implantat gegenüber den Schraubenköpfen etwas in Richtung zur Scapula bewegen. Die RotatorenManschette, das sind die Muskeln, welche die Schulter umgeben, drücken grundsätzlich die Gelenkskugel gegen die Pfanne und damit gegen das Glenoid-Implantat. Ein zusätzlicher Druck kann durch die Betätigung des Humerus (= Oberarm) auf dessen Gelenkskugel ausgeübt werden. Hierdurch wird eine physiologische Belastung auf das Glenoid-Implantat ausgeübt. Wenn im Folgenden der Druck oder die Spannung der Rotatorenmanschette genannt wird, ist hiermit auch immer die entsprechende physiologische Belastung durch den Humerus gemeint, sofern nicht explizit etwas Anderes ausgeführt wird.

Dieser Druck überträgt sich bei nicht starr mit der Scapula verbundenem Glenoid-Implantat auf das Augmentat und erzeugt eine Spannung, welche vom Zustand der RotatorenManschette und der physologischen Belastung über der Gelenkskugel des Humerus abhängt. Ist diese von der Rotatoren-Manschette ausgeübte Spannung größer als die von den Schrauben verursachte Spannung, dann wirkt diese Spannung auf das Augmentat, ansonsten wirkt die von den Schrauben ausgeübte Spannung. Bei dieser Ausführungsform erzeugen die Schrauben eine Mindestspannung, wobei die tatsächlich am Augmentat anliegende Spannung, welche von der Rotatoren-Manschette erzeugt werden kann, größer sein kann.

Je nach verwendetem Augmentat und je nach der Beschaffenheit des Untergrundes kann es

zweckmäßig sein, die Ausführungsform mit einer starren oder die Ausführungsform der Glenoid-Prothese mit einer nicht starren, funktionsdynamischen Verbindung zur Scapula vor-

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zusehen. Wesentlich für die Erfindung ist, dass mit der Glenoid-Prothese von Anfang an ein definierter Druck auf das Augmentat ausgeübt werden kann und es vor mechanischer Reibebelastung geschützt ist, so dass einem Abbau des Augmentats entgegengewirkt wird.

Eine Prothese ersetzt einen biologischen Teil eines Körpers und übt anstatt seiner die Funktion des biologischen Teils aus.

Eine Prothese kann wiederum aus einem oder mehreren Implantaten bestehen, die innerhalb der Prothese verschiedene Aufgaben übernehmen.

Ein im Wesentlichen ebenes plattenförmiges Glenoid-Implantat ist im Sinne der Erfindung ein Glenoid-Implantat, welches in zwei orthogonalen Raumrichtungen beträchtlich, das heißt um mindestens eine, vorzugsweise mindestens etwa zwei bis drei, in der Praxis auch durchaus vier, fünf oder mehr Größenordnungen, größere Abmessungen als in einer verbleibenden Raumrichtung, so dass es zwei ausgedehnte Hauptflächen und umlaufende Randflächen aufweist. Die Hauptflächen können in der Draufsicht rechteckig, oval oder dreieckig sein, oder jede andere Form aufweisen.

Zwischen den beiden Hauptflächen nehmen wir eine fiktive im Wesentlichen parallele Zentralebene an. Ein im Wesentlichen ebenes plattenförmiges Glenoid-Implantat ist derart ausgebildet, dass eine Abstandsänderung zwischen einer der Hauptflächen und der Zentralebene nicht mehr als 25%, vorzugsweise nicht mehr als 50% und insbesondere nicht mehr als 100% beträgt.

Die Gelenkkopffläche ist als flache Pfanne zur Aufnahme einer Gelenkskugel ausgebildet, sodass sie annähernd ein Kugelsegment darstellt, dessen Öffnungswinkel kleiner ist als 90°,

vorzugsweise kleiner als 60° und insbesondere kleiner als 30°.

Der Radius des Kugelsegments ist größer als 5 cm, vorzugsweise größer als 8 cm und insbesondere größer als 10 cm.

Der Radius und der Öffnungswinkel müssen nicht zwangsweise in beiden Raumachsen jeweils gleich sein.

Die Augmentatfläche liegt im Wesentlichen als ebene Auflagefläche auf einem ebenfalls im Wesentlichen ebenen Augmentat auf. Das Augmentat liegt wiederum auf der Scapula auf.

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Kommt es im Bereich des Glenoids der Schulter zu großflächiger Destruktion, muss für eine Schulterprothese und/oder Revision einer Schulterprothese die knöcherne Struktur wieder neu aufgebaut werden, damit eine Prothese sicher und stabil sitzt. Dazu wird ein Augmentat genutzt.

Ein Augmentat kann als Autotransplantat ausgebildet sein und ist zum Beispiel ein Knochen aus dem patienteneigenen Beckenkamm. Es ist aber auch vorstellbar, dass ein Xenotransplantat verwendet wird.

Bei der Verwendung von einen Autotransplantat als Augmentat ist es wünschenswert, so wenig Gewebe wie nötig zu verwenden. Eine Anpassung des Augmentats durch spanende Bearbeitung, wie zum Beispiel mit einer Hand-Fräse, würde nur weiteres Gewebe benötigen. Zur Erzeugung von plattenförmigen Augmentaten hingegen muss vergleichsweise wenig Gewebe entnommen werden. Die Augmentatfläche der Prothese muss dann der Oberfläche des Augmentats angepasst sein.

Weiterhin kann das Augmentat aus einem CNC-gefrästen Knochenbankstück gefertigt sein, wobei das Knochenbankstück von einem Fremdspender stammt. Ist der Fremdspender verstorben, so kann auch ein größeres Knochenbankstück zum Fräsen genutzt werden, als bei einem Lebendspender.

Es ist auch denkbar, dass mehrere Schichten von Augmentaten genutzt werden. Die einzelnen Schichten können aus unterschiedlichem Gewebe oder Materialien bestehen. So kann das Augmentat zum Beispiel aus Augmentatschichten von Spendern und künstlichen Augmentatschichten ausgebildet sein. Es ist jedoch bevorzugt so wenig Augmentat wie möglich einzusetzen. Die Verwendung eines einzigen Augmentats ist bevorzugt, da dies stabiler als mehrere Lagen von Augmentat ist und zudem effizienter verwendet werden kann.

Die Prothese wird durch in Durchgänge versenkbare Schrauben an der Scapula verankert. Durch die Versenkung der Schrauben kann die Gelenkskugel sich nicht an dieser reiben. Die Reibung von Gelenkskugeln an Schrauben ist eine häufige Ursache von Komplikationen. So kann es zum Beispiel zu Metallabrieb und/oder Metallose kommen.

Die Verwendung von Schrauben ermöglicht eine kunstbindemittelfreie Verankerung der Prothese. Kunstbindemittel im Bereich der Prothesen sind vor allem Zemente. Auch wenn die negativen Aspekte von Kunstbindemitteln bekannt sind, wie zum Beispiel dass beim Aushärten Temperaturen von über 70 °C entstehen können, die das Gewebe schädigen können, werden sie heute zum Fixieren fast aller Schulterprothesen verwendet.

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Der Durchmesser des Schraubenstiftes ist kleiner als der Durchmesser der Durchgänge, wodurch die Schrauben zunächst durch das Glenoid-Implantat durchgesteckt werden können, um auf der anderen Seite ebenfalls durch das Augmentat gesteckt zu werden und in der Scapula verschraubt zu werden. Der Durchmesser der Durchgänge sollte jedoch nicht durchgängig größer sein als der Durchmesser der Schraubenköpfe. Die Oberseite des Schraubenkopfes ist bezüglich der Gelenkkopffläche ein Stück nach innen zurückgesetzt, das bedeutet, dass die Oberseite des Schraubenkopfes unterhalb der Gelenkkopffläche angeordnet ist. Innen bedeutet hier in diesem Zusammenhang, dass die Oberseite des Schraubenkopfes sich zwischen Gelenkkopffläche und Augmentatfläche befindet. Dadurch ist die Schraube in dem Glenoid-Implantat versenkt. Dadurch kann der Gelenkkopf des Oberarmes nicht an den Schrauben reiben.

Die Verankerung ist dazu bestimmt, die Prothese in zwei Dimensionen, vorrangig die Dimensionen, entlang welcher die Prothese ausgestreckt ist, zu fixieren. Entlang der verbleibenden Dimension soll eine im Wesentlichen gleichmäßige, bestimmte Nettospannung bestehen.

Nach dem Wolffschen Gesetz benötigt ein Knochen, wie zum Beispiel das Augmentat, einen bestimmten Druck. Fehlt dieser Druck oder ist der Druck zu stark, wird der Knochen abgebaut.

Deshalb ist es vorteilhaft, wenn die Druck-Belastung, welche auf das Augmentat ausgeübt wird, physiologisch, funktionsdynamisch, gleichmäßig und bestimmt ist. Nur wenn der Druck bestimmt ist, kann der Anwender sicher sein, dass der Druck in dem vom Wolffschen Gesetz vorgegebenen Druckbereich ist. Ist der Druck nicht gleichmäßig, so kann es vorkommen, dass der Druck in einigen Gebieten des Augmentats unter oder über dem vom Wolffschen Gesetz vorgegebenen Druckbereich liegt. Durch die gleichmäßige und bestimmte Nettospannung wird ein solcher gleichmäßiger und bestimmter Druck auf das Augmentat ausgeübt.

Bei einer gleichmäßigen Spannung ist der Spannungsvektor im gesamten Glenoid-Implantat im Wesentlichen gleich. Das Glenoid-Implantat weist im Wesentlichen keine Verformungsspannung auf. Verformungsspannungen treten zum Beispiel auf, wenn die Schrauben nicht parallel zum Durchgang verlaufen, die Schrauben nicht gleichmäßig angezogen sind und/oder die Verbindungsstelle zwischen der Auflagefläche und des Augmentats uneben ist. Bei gleichmäßiger Spannung ist der Pressdruck des Augmentats im Wesentlichen gleichmäBig.

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Die Nettospannung ist zum Beispiel durch kontrolliertes Anziehen der Schrauben bestimmbar. Dazu kann zum Beispiel ein Drehmomentschlüssel verwendet werden. Alternativ kann auch die Anzahl der einzelnen Schraubumdrehungen gezählt werden und/oder durch Sensoren gemessen werden. Die Sensoren können zum Beispiel Drucksensoren sein, die zwischen Prothese und Scapula liegen.

Die Schrauben weisen eine Länge auf, so dass sie durch das Augmentat durchgehen und dennoch die Prothese verankern können. Durch die Spannung zwischen Prothese und Scapula, sowie der Fixierung der Schrauben, kann auch das Augmentat verankert werden. Da auch Augmentate vorgesehen sein können, die mehrere Millimeter dick sind, weisen die Schrauben eine Länge von mindestens 15 mm, vorzugsweise mindestens 25 mm und insbesondere mindestens 50 mm auf.

Vorzugsweise weisen die Durchgänge jeweils eine Achse auf, die im Wesentlichen koaxial zur Achse der im eingeschraubten Zustand durch die Öffnung hindurchtretenden Schrauben orientiert ist.

Die Durchgänge weisen vorzugsweise jeweils zwei unterschiedliche Durchmesser auf, wobei ein Durchmesser kleiner ist als der Schraubenkopfdurchmesser. Der zweite Durchmesser ist größer als der Schraubenkopfdurchmesser. Dadurch können die Schraubenköpfe in die Durchgänge versenkt werden.

Typischerweise wird der Gelenkkopf des Oberarms durch die Spannung einer RotatorenManschette auf die Glenoid, beziehungsweise der Glenoid-Prothese gedrückt. Werden die Durchgänge und Schrauben parallel zueinander angeordnet und ist das Glenoid-Implantat nicht mit den Schrauben verbunden, so bleibt die Spannung der Rotatoren-Manschette auch bestehen, wenn sich das Material des Augmentats und/oder der Knochen der Scapula etwas abbaut. Daher ist es vorteilhaft, dass der Abstand zwischen der Oberseite des Schraubenkopfes und der Gelenkkopffläche groß genug ist, damit der Gelenkkopf nicht an den Schraubköpfen schabt, auch wenn sich das Material des Augmentats und/oder der Knochen der Scapula teilweise abgebaut hat. Der Abstand zwischen der Oberseite des Schraubenkopfes und der Gelenkkopffläche beträgt unmittelbar nach dem Einbau zumindest 0,5 mm, vorzugsweise zumindest 1 mm und insbesondere zumindest 2 mm.

Weiterhin kann die Glenoid-Prothese derart ausgebildet sein, dass zwischen Schrauben und dem Glenoid-Implantat Federn, insbesondere Federscheiben, angeordnet sind. Die Federn sind bevorzugt in das Implantat integriert. Dadurch können Hohlräume vermieden werden, in welchen sich Bakterien ansammeln könnten und potentielle Entzündungsherde darstellen.

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Sollte sich Knochen oder Augmentat mit der Zeit abbauen, könnte so dennoch weiterhin eine Spannung zwischen Glenoid-Implantat und Augmentat bzw. Knochen aufrechterhalten werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind das Glenoid-Implantat und die Schrauben miteinander verbunden. Dies kann einerseits durch eine Schraubverbindung sein, zum Beispiel durch Doppelgewindeschrauben, wobei der obere Teil der Schrauben sich mit dem Glenoid-Implantat verschrauben lässt. Vorzugsweise ist die Ganghöhe der einzelnen Schraubgewinde unterschiedlich, so dass eine Spannung zwischen Schulter und GlenoidImplantat erzeugt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Schraube mit dem GlenoidImplantat verklebt werden.

Vorzugsweise weisen die Schrauben ein Stiftgewinde zum Eindrehen in den Knochen und ein Kopfgewinde zur winkelstabilen Befestigung in einer der Durchgänge des Glenoid-Implantats auf. Das Stiftgewinde ist am Schaft ausgebildet, um die Schraube in einen Knochen einzudrehen. Das Kopfgewinde ist am Schraubenkopf ausgebildet, um den Schraubenkopf in der Durchgangsöffnung der Pfanne zu fixieren.

Hierdurch wird die Pfanne ortsfest am Schultergelenk gehalten, selbst wenn sich der Knochen, auf dem die Pfanne zunächst aufliegt, mit der Zeit etwas abbauen würde und nicht mehr unmittelbar die Pfanne unterstützen würde. Durch das Fixieren der Schraubenköpfe mittels des Gewindes, an dem die Pfanne ausbildenden Glenoid-Implantat wird verhindert, dass die Schraubenköpfe aus dem Glenoid-Implantat herausgedrückt werden und an der sich an der Pfanne anlegenden Gelenkskugel schaben können.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weisen das Stiftgewinde und das Kopfgewinde die gleiche Gewindesteigung auf. Wird beim Einsetzten der Prothese Druck auf die Prothese ausgeübt, welcher auch beim Einschrauben der Schrauben aufrechterhalten wird, so bleibt der Druck und damit auch eine Spannung zwischen Prothese und Knochen auch nach dem Einsetzen erhalten.

Weiterhin können die Schrauben derart ausgebildet sein, dass das Kopfgewinde einen größeren Durchmesser aufweist als das Stiftgewinde. Dadurch wird beim Eindrehen die Schraube schneller in den Knochen getrieben als in das Glenoid-Implantat. Dadurch verringert sich der Abstand zwischen Glenoid-Implantat und Scapula, beziehungsweise dem Augmentat. Liegt das Glenoid-Implantat auf, so wird eine Spannung aufgebaut, die das Glenoid-Implantat in Richtung Scapula drückt.

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Vorzugsweise weist das Kopfgewinde einen größeren Durchmesser auf, als das Stiftgewinde. Dadurch kann das Stiftgewinde beim Einschrauben durch die Öffnung hindurchtreten, ohne diese zu beschädigen. Gleichzeitig wird durch den größeren Durchmesser des Kopfgewindes eine große Winkelstabilität erreicht.

Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn sowohl das Stiftgewinde als auch das Kopfgewinde selbstschneidend ausgeführt sind. Es kann während des Bohrens der Löcher in die Scapula vorkommen, dass der Winkel und die Position dieser Löcher sich leicht von den Positionen und Winkeln der Durchgänge des Glenoid-Implantats unterscheiden. Durch selbstschneidende Gewinde kann noch während der Befestigung eine Anpassung der Winkellage der Schrauben vorgenommen werden, so dass eine gleichmäßige Nettospannung erzeugt wird.

Vorzugsweise sollten die Achsen benachbarter Durchgänge einen spitzen Winkel zueinander einschließen. Auf diese Weise kann die seitliche Beanspruchung durch die Schrauben, die auf die Scapula wirkt, in vertretbaren Grenzen gehalten werden. Durch die Anwinklung wird die Anordnung stabilisiert.

Eine besonders begünstigte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass das GlenoidImplantat eine virtuelle Achse aufweist, die senkrecht zu der Ebene angeordnet ist, in der es sich erstreckt, und dass die Achsen der Schrauben rund um diese virtuelle Achse im spitzen Winkel nach außen orientiert sind.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, dass die Schrauben nicht parallel zueinander stehen und so eine Verschiebung des Implantats entlang der Schrauben verhindert wird.

Insbesondere sollten die spitzen Winkel der Achsen benachbarter Durchgänge in einem Bereich zwischen 5° und 18° liegen.

Vorzugsweise weist das Glenoid-Implantat zumindest drei, vorzugsweise zumindest vier und insbesondere zumindest fünf Durchgänge und ebenso viele Schrauben auf. Dadurch verteilt sich die Spannung gleichmäßiger über das gesamte Glenoid-Implantat statt bei ein oder zwei Durchgängen. Schrauben können insbesondere dort gesetzt werden, wo stabile Knochenstrukturen vorhanden sind.

Gemäß einer alternativen Ausführung der Erfindung umfasst eine erfindungsgemäße Glenoid-

Prothese zumindest ein im Wesentlichen ebenes plattenförmiges Glenoid-Implantat und zumindest zwei im Wesentlichen parallel angeordnete Bolzen. Das Glenoid-Implantat weist zwei

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Hauptflächen auf, eine Gelenkkopffläche, welche als flache Pfanne zur Aufnahme einer Gelenkskugel ausgebildet ist und eine Augmentatfläche, welche als im Wesentlichen ebene Auflagefläche zur Anlage an einem Augmentat oder als individuell an die Kontur einer Scapula angepasste Fläche zur unmittelbaren Anlage an der Scapula ausgebildet ist. Die Bolzen sind mit dem Glenoid-Implantat verbunden und weisen eine Länge von mindestens 15 mm auf.

Diese Glenoid-Prothese kann mit der im Wesentlichen ebenen Augmentatfläche an einem scheibenförmigen Augmentat anliegen. Die Bolzen sind derart ausgebildet, dass sie im implantierten Zustand in dafür vorgesehene Löcher der Scapula versenkt werden. Dadurch entsteht eine Fixierung in zwei orthogonalen Raumrichtungen. In der verbliebenen Richtung, zur Scapula hin, kann sich die Glenoid-Prothese bewegen. Der Gelenkskopf des Humerus und die Rotatoren-Manschette drücken, wie in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel , die Gelenkskugel gegen die Pfanne und damit gegen die Glenoid-Prothese. Dieser Druck überträgt sich bei der nicht starr mit der Scapula verbundener Glenoid-Prothese, so dass die Glenoid-Prothese entweder unmittelbar oder mittelbar über ein Augmentat an der Scapula anliegt und stabilisiert ist. Wenn ein Augmentat vorgesehen ist, dann wirkt der Druck auf das Augmentat und erzeugt eine Spannung.

Sowohl mit der oben erläuterten ersten Ausführungsform als auch mit der danach beschriebenen zweiten Ausführungsform kann die im Augmentat herrschende mechanische Spannung innerhalb eines gewünschten Bereichs justiert werden. Dies erlaubt die Verwendung eines dünnen Augmentats mit einer Dicke von z.B. nicht mehr als 5 mm. Augmentate werden oft dem Hüftknochen entnommen, wobei dieser in der Regel eine Dicke von 5 mm oder weniger aufweist. Bei herkömmlichen Glenoid-Prothesen ist es oft notwendig, mehrere Lagen von Augmentat vorzusehen. Da bei der erfindungsgemäßen Glenoid-Prothese die Spannung im Augmentat wesentlich besser als bei herkömmlichen Glenoid-Prothesen justierbar ist, besteht eine erheblich höhere Wahrscheinlichkeit, dass das Augmentat nicht oder nur sehr geringfügig abgebaut wird. Hierdurch genügt bei der erfindungsgemäßen Prothese oftmals die Verwendung eines einzigen Augmentats zwischen der Scapula und der Glenoid-Prothese.

Bei einer individuellen Anpassung der Augmentatfläche an die Form der Scapula kann das Augmentat auch vollständig weggelassen werden.

Je dicker das Glenoid-Implantat ist, desto dünner kann das Augmentat sein. Vorzugsweise weist das Glenoid-Implantat eine Dicke von zumindest 5 mm, insbesondere zumindest 7,5 mm oder zumindest 10 mm oder zumindest 12,5 mm oder zumindest 15 mm oder sogar zumindest 20 mm auf. Die Dicke ist hierbei jeweils an der dünnsten Stelle des Glenoid-

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Implantates gemessen, wobei der Bereich der Bohrungen mit den nach innen vorstehenden Ringstegen selbstverständlich ausgenommen ist.

Die Glenoid-Prothese kann durch die glatten, parallelen Bolzen nachrücken, wenn sich das Augmentat in physiologischer Weise verringert. Diese Ausführungsform weist keine Schraubenköpfe auf, die durch die Bewegung der Glenoid-Prothese die Gelenkskugel beschädigen können, selbst dann wenn die Bewegung einige Millimeter beträgt. Diese Ausführungsform übt somit selbst bei einem Knochenabbau einen definierten Druck auf das Augmentat aus. Somit ist auch eine längerfristige Nutzung der Glenoid-Prothese möglich.

Die Glenoid-Prothese wird bevorzugt ohne Bindemittel mit den Bolzen in entsprechende Bohrungen der Scapula eingesetzt. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, auch wenn es nicht bevorzugt ist, eine solche Glenoid-Prothese mit Bindemittel, insbesondere Zement, an der Scapula zu fixieren. Bei einer solchen Anwendung ist es jedoch zweckmäßig, die Bolzen mit einer rauhen Oberfläche und/oder nicht hinterschneidungsfreien Oberflächen auszubilden.

Die Gelenkkopffläche ist als flache Pfanne zur Aufnahme einer Gelenkskugel ausgebildet, sodass sie annähernd ein Kugelsegment darstellt, dessen Öffnungswinkel kleiner ist als 90°, vorzugsweise kleiner als 60° und insbesondere kleiner als 30°,

Die Prothese wird durch die Bolzen an die Scapula fixiert, in dem sie in dafür passende Löcher angeordnet werden.

Durch die relativ große Oberfläche der Bolzen und einer passgenauen Bohrung in die Scapula ist die Reibung, beziehungsweise der Bewegungsspielraum eingeschränkt, so dass es nicht zu einer versehentlichen Delokalisierung bzw. Instabilität der Glenoid-Prothese kommen kann.

Wie schon weiter oben beschrieben, wird der Gelenkkopf des Oberarms auf das Glenoid, beziehungsweise die Glenoid-Prothese gedrückt. Sind die Bolzen parallel zueinander angeordnet, so bleibt die Spannung auch bestehen, wenn sich das Material des Augmentats und/oder der Knochen der Scapula auch etwas abbaut.

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Da die Bolzen starr mit dem Glenoid-Implantat verbunden sind, geht auch bei einem Abbau der Knochen und/oder des Augmentats die Glenoid-Prothese mit, wobei lediglich die Bolzen tiefer in die dafür vorgesehenen Löcher gedrückt werden.

Bei einer über die Fläche gleichmäßigen Belastung ist der Spannungsvektor im gesamten Glenoid-Implantat im Wesentlichen gleich. Das Glenoid-Implantat weist im Wesentlichen keine Verformungsspannung auf. Verformungsspannungen treten zum Beispiel auf, wenn die Schrauben nicht parallel zur Durchbohrung verlaufen. Da die Spannung vom Gelenkskopf von außen im Wesentlichen mittig auf die Glenoid-Prothese aufgebaut wird, treten Verformungsspannungen kaum auf. Bei gleichmäßiger Spannung ist der Pressdruck des Augmentats im Wesentlichen gleichmäßig.

Die Kraft, die auf das Glenoid bzw. auf die Glenoid-Prothese aufgebracht wird, ist im Fachwissen bekannt. Beim Heben eines Gewichtes von 10 kg können in der Schulter Kräfte auftreten, die fast der Kraft durch das Körpergewicht der jeweiligen Person entsprechen. Bei Spitzenbelastungen können Kräfte auftreten, die dem Doppelten des Körpergewichts der Person entsprechen. Durchschnittliche Belastungen erzeugen Drücke im Bereich zwischen 30 und 130 N/cm2,

Die Bolzen weisen vorzugsweise eine Länge von mindestens 20 mm, mindestens 25 mm, zumindest 35 mm und insbesondere mindestens 50 mm auf. Je länger die Bolzen sind, desto mehr Augmentat kann zwischen dem Glenoid-Implantat und der Scapula angeordnet werden. Des Weiteren muss zusätzlich ein gewisser Bolzenabschnitt in der Scapula eindringen, damit eine zuverlässige Fixierung in zwei Raumachsen möglich ist. Zusätzlich muss der Bolzenabschnitt, welcher sich in der Scapula befindet, so lang sein, dass die Glenoid-Prothese stabil verankert ist.

Diese Bolzen weisen an ihrer Oberfläche keine quer zur Längsrichtung der Bolzen verlaufende Strukturen, wie z. B. ein Gewinde, auf. Hierdurch sind die Bolzen in Längsrichtung verschieblich und in den entsprechenden Bohrungen im Knochen anordbar. Die Bolzen sind in Längsrichtung hinterscheidungsfrei und im Wesentlichen glatt. Die Oberflächen der Bolzen können mit in Längsrichtung verlaufenden Strukturen, wie z. B. Stege, Sicken, etc. versehen sein.

Weiterhin kann die Glenoid-Prothese derart ausgebildet sein, dass zumindest drei Bolzen,

vorzugsweise zumindest vier Bolzen und insbesondere zumindest fünf Bolzen vorgesehen sind.

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Wenn mehrere Bolzen vorgesehen sind, sollten diese Längsachsen aufweisen, die zueinander parallel sind. Baut sich mit der Zeit der Knochen ab, auf dem das Glenoid-Implantat lagert, dann wird das Glenoid-Implantat mit seinen Bolzen tiefer in die entsprechenden Bohrungen von der Gelenkskugel hineingedrückt. Hierdurch wird das Glenoid-Implantat weiterhin stabil und sicher gehalten.

Vorzugsweise sind die Bolzen zylindrisch oder leicht konisch ausgeführt. Dadurch ist ein leichtes Eindringen der Bolzen in die dafür vorgesehenen Bohrungen erleichtert und die Reibung ist, aufgrund der glatten Oberfläche, reduziert im Vergleich zu anderen Formen.

Durch eine leicht konische Ausbildung der Bolzen wird ein allmähliches gesteuertes Übertragen der Spannung auf das Augmentat ausgeübt. Es erfolgt auch ein allmähliches Nachrücken des Implantats, was mit einer allmählichen und geringfügigen Aufweitung der Bohrungen durch die konischen Bolzen verbunden ist. Zwei diametral gegenüberliegende, konisch zulaufenden Mantellinien der Bolzen schließen einen spitzen Winkel ein, der vorzugsweise nicht größer als 15°, insbesondere nicht größer als 10° bzw. nicht größer als 8° ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können an der Augmentatfläche des GlenoidImplantats ein oder mehrere Dorne vorgesehen sein. Dadurch kann sich das GlenoidImplantat in das Augmentat verkeilen und erhöht somit die Fixierung in der Ebene der Augmentatfläche.

Alle Ausführungsformen der Prothese lösen somit das gleiche Problem, eine Glenoid-Prothese bereitzustellen, die gleichzeitig mit einem Augmentat eingesetzt werden kann, so dass das Augmentat an die Scapula anwächst und eine zweite Operation vermieden werden kann.

Des Weiteren erzeugen alle Ausführungsformen eine gleichmäßige, bestimmte, gerichtete Nettospannung zwischen Implantat und Scapula, so dass das Wolffsche Gesetz berücksichtigt wird.

Zusätzlich lösen sie das Problem, dass bei einem weiteren Abbau des Schulterknochens Schrauben in dem Bereich der Pfanne nicht vorstehen und die weitere Drehbewegung der Gelenkskugel nicht beeinträchtigt wird.

Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Gleno-

id-Prothese umfassend folgende Schritte: - Erfassen einer Scapula mit einem Bildgebungsverfahren, wie z.B. CT,

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- Erstellen eines Datenmodells der Scapula und/oder eines Datenmodells von einem vorhandenen Augmentat,

- Berechnen einer Form einer Augmentatfläche einer an den Scapula und/oder dem vorhandenen Augmentat angepassten Glenoid-Prothese, und

- Herstellen der Glenoid- Prothese mit der Augmentatfläche gemäß der berechneten Form.

Die Glenoid-Prothese weist somit eine Augmentatfläche auf, welche die komplemtäre Kontur zur Fläche der Scapula oder des vorhandenen Augmentates aufweist, so dass die GlenoidProthese formschlüssig an die Scapula bzw. an das Augmentat aufgesetzt werden kann. Eine solche individuelle Anpassung erhöht den Kraftschluss und erlaubt die Verwendung eines sehr kleinen bzw. sehr dünnen oder von gar keinem Augmentat. Dadurch werden die durch das Abbauen eines Augmentates verursachten Probleme reduziert oder sogar vollständig eliminiert.

Das Glenoid-Implantat kann mittels 3D-Druck oder spanender Bearbeitung, wie z.B. mit einer CNC-Fräsmaschine aus einem entsprechenden Materialblock, hergestellt werden.

Es kann jedoch auch eine Glenoid-Prothese, bei welcher die Schrauben oder Bolzen lösbar am Glenoid-Implantat befestigt sind, vor Ort durch spanende Bearbeitung, z.B. mit einer Handfräse, an die Kontur der Scapula oder an die Kontur eines vorhandenen Augmentates angepasst werden. Beim Bearbeiten der Augmentatfläche sind die Schrauben und Bolzen vom Glenoid-Implantat entfernt.

Hierzu ist es zweckmäßig, wenn das Glenoid-Implantat dick ausgebildet ist, so dass ausreichend Material zur Anpassung an die Kontur entfernt werden kann. Die oben angegebenen Dicken von zumindest 5 mm bis zumindest 20 mm sind auch hier zweckmäßig.

Vorzugsweise umfasst die Glenoid-Prothese ein Glenoid-Implantat und Schrauben oder Bolzen, wobei die Augmentatfläche des Glenoid-Implantats derart an die Form der Scapula angepasst wird, dass das Glenoid-Implantat ohne Augmentat zwischen der Scaplua und dem Glenoid-Implantat anordbar ausgebildet ist.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann eine Glenoid-Prothese, insbesondere eine oben erläuterte Glenoid-Prothese, mit folgendem Verfahren eingesetzt werden:

a) Freilegen der Patientenstellen, insbesondere des Glenoids oder einer alten GlenoidProthese, welche ausgetauscht werden soll,

b) Entfernen des Glenoids oder der alten Glenoid-Prothese,

Cc) Platzieren der Glenoid-Prothese mit oder ohne einem Augmentat an der Scapula,

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und f) Verschließen der Wunde des Patienten.

Vor Schritt c) können Löcher, gegebenenfalls auch durch die Glenoid-Prothese und dem Augmentat hindurch, gebohrt werden, um Schrauben oder Bolzen zum Fixieren der aus einem Glenoid-Implantat und den Schrauben oder den Bolzen bestehenden Glenoid-Prothese aufzunehmen.

Das Erzeugen der Spannung kann durch Anpressen der Glenoid-Prothese an die Scapula und/oder Festziehen der Schrauben erfolgen.

Das Einstellen der Spannung kann durch die Verwendung eines Drehmomentschlüssels erfolgen.

Die oben erläuterten Aspekte der Erfindung können einzeln oder in Kombination angewandt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher erläutert.

Die Zeichnungen zeigen schematisch:

Figur 1 eine erste Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung mit verbreiterten Durchgängen in schräger Sicht auf die Gelenkkopffläche,

Figur 2 a eine erste Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung mit runden Durchgängen in schräger Sicht auf die Gelenkkopffläche,

Figur 2 b eine erste Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung mit runden Durchgängen in schräger Sicht auf die Augmentatfläche,

Figur 2 c eine halbierte erste Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung mit runden Durchgängen in schräger Sicht auf die Gelenkkopffläche,

Figur 3 a eine erste Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung im eingebauten Zustand zwischen Scapula und Humerus mit parallelen Schrauben in seitlicher Draufsicht,

Figur3b eine zweite Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung im eingebauten Zustand mit gespreizten Schrauben in seitlicher Draufsicht,

Figur 4a Aufschnitt eines Durchganges einer ersten Ausführungsvariante in seitlicher Sicht,

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Figur 4 b

Figur 5a

Figur 5 b

Figur 6 a

Figur 6 b

Figur 6 c

Figur 7 a

Figur 7 b

Figur 8 a

Figur 8 b

Figur 8 c

Figur 9

Figur 10 a

Figur 10 b

Figur 10 c

Figur 11 a

Figur 11 b

Figur 12

Aufschnitt eines Durchganges mit eingebauter Schraube einer ersten Ausführungsvariante in seitlicher Sicht,

eine erste Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung im eingebauten Zustand in der Scapula in schräger Draufsicht,

eine erste Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung im eingebauten Zustand in der Scapula in seitlicher Draufsicht,

Aufschnitt eines Durchganges mit eingebauter Schraube einer zweiten Ausführungsvariante in seitlicher Sicht,

seitliche Ansicht von Schrauben einer zweiten Ausführungsvariante mit Kopfgewinde,

eine Alternative zur ersten oder zweiten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung mit Durchgängen, die als längliche Schlitze ausgeführt sind, in schräger Sicht auf die Gelenkkopffläche,

eine Alternative zur ersten oder zweiten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung mit Durchgängen, die als längliche Schlitze ausgeführt sind, in schräger Sicht auf die Augmentatfläche,

eine dritte Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung mit zwei Bolzen in schräger Sicht auf die Gelenkkopffläche,

eine dritte Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung mit zwei Bolzen in schräger Sicht auf die Augmentatfläche,

eine halbierte dritte Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung mit zwei Bolzen in schräger Sicht auf die Gelenkkopffläche,

zwei dritte Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung in Seitenansicht und in auseinandergebauter Form mit Sicht auf die Gelenkkopffläche,

eine dritte Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung mit drei Bolzen in schräger Sicht auf die Gelenkkopffläche,

eine dritte Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung mit drei Bolzen in schräger Sicht auf die Augmentatfläche,

eine halbierte dritte Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung mit drei Bolzen in schräger Sicht auf die Gelenkkopffläche,

eine dritte Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung im eingebauten Zustand in der Scapula in schräger Draufsicht

eine dritte Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung im eingebauten Zustand in der Scapula in seitlicher Draufsicht,

den Einbau einer dritte Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung in die Scapula

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Figur 13a eine dritte Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung im eingebauten Zustand mit neuen Augmentate an der Scapula in seitlicher Draufsicht,

Figur 13b eine dritte Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung im eingebauten Zustand mit abgebauten Augmentate an der Scapula in seitlicher Draufsicht,

Figur 14 das Bohren der Löcher in die Scapula mit Hilfe einer Bohrschablone in Seitenansicht,

Figur 15 Sitz einer dritte Ausführungsvariante in einer Stilisieren Scapula mit den entsprechenden Löchern,

Figur 16 Abfolge eines Herstellungsverfahren in einem Blockdiagramm, und

Figur 17 Abfolge eines Verfahrens zum Einsetzen einer Glenoid-Prothese in einen Patienten, dargestellt in einem Blockdiagramm.

Im Folgenden wird ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen GlenoidProthese 1 erläutert, die ausgebildet ist, um zwischen Scapula 2 und Humerus 3 eines menschlichen Körpers angeordnet zu werden (Fig. 3a). Die Glenoid-Prothese 1 weist ein Glenoid-Implantat 4 und vier Schrauben 5, welche das Glenoid-Implantat 4 verankern, auf

(Fig. 1).

Das Glenoid-Implantat 4 ist eben und plattenförmig ausgebildet. Es weist zwei Hauptflächen, eine Gelenkkopffläche 6 und eine Augmentatfläche 7, auf. Die Gelenkkopffläche 6 ist als flache Pfanne zur Aufnahme einer Gelenkskugel 8 eines Oberarmes ausgebildet. Die Augmentatfläche 7 ist im Wesentlichen als ebene Auflagefläche zur Anlage an einem plattenförmigen Augmentat 9 ausgebildet. Die Augmentatfläche 7 deckt im Wesentlichen das Augmentat 9 vollständig ab.

Das Glenoid-Implantat 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel aus Polyetheretherketon (PEEK) ausgebildet. Es kann aber auch aus anderen Materialien, wie zum Beispiel Polyethylen (PE), insbesondere ultrahochmolekulargewichtiges Polyethylen (UHMWPE), ausgebildet sein. PE besitzt gute Gleiteigenschaften. Es ist einfach zu verarbeiten und vergleichsweise zu PEEK günstig. PEEK weist jedoch bessere mechanische Eigenschaften auf als PE. So ist das EModul näher an dem von Knochen. Das bewirkt eine natürliche Kraftverteilung auf den Knochen. Auch Metalle, wie zum Beispiel Titan, oder Keramiken können zur Herstellung genutzt werden. Es können auch Verbundmaterialen vorgesehen sein. So kann ein Kern der GlenoidProthese aus Kunststoff und eine Umhüllung aus Metall ausgebildet sein. Die Umhüllung kann bspw. durch Beschichten aufgetragen werden.

Die Schrauben 5 sind aus Titan gefertigt, können aber auch aus anderen Materialen hergestellt sein.

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Das Glenoid-Implantat 4 ist flach und wie eine Pfanne geformt. Es ist oben, in kranialer Richtung an einer Kranialseitenfläche 23 schmal und wird nach unten, in kaudaler Richtung an einer Kaudalseitenfläche 24 breiter. Die Länge des Glenoid-Implantates 4, also der Abstand zwischen Kranialseitenfläche 23 und Kaudalseitenfläche 24, beträgt 37 mm, kann aber auch in einem Bereich zwischen 25 mm und 45 mm und insbesondere in einem Bereich zwischen 30 mm und 40 mm liegen. Die maximale Breite beträgt 26 mm, kann aber auch in anderen Ausführungsformen zwischen 15 mm und 35 mm und insbesondere in einem Bereich zwischen 20 mm und 30 mm liegen. Die maximale Höhe des Glenoid-Implantats 4 beträgt vorzugsweise 5,5 mm. Sie kann aber auch in anderen Ausführungsformen zwischen 1 mm und 15 mm und insbesondere in einem Bereich zwischen 3 mm und 10 mm liegen. Die Dicke ist davon abhängig, aus welchen Material das Glenoid-Implantat 4 gefertigt ist, welchen Belastungen es standhalten muss und wie die Schrauben 5, die zum Teil darin versenkt werden, ausgebildet sind. Der Kugelradius der Gelenkkopffläche ist 120 mm. Es kann aber auch in anderen Ausführungsformen zwischen 90 mm und 150 mm und insbesondere in einem Bereich zwischen 110 mm und 130 mm liegen. Die Maße des Glenoid-Implantats 4 sind von der individuellen Beschaffenheit der Scapula 2 abhängig. In anderen Ausführungsformen, wie zum Beispiel bei Glenoid-Prothesen 1 für Kinder oder für Tiere, können sich wiederum andere Maße ergeben.

Das Glenoid-Implantat 4 weist des Weiteren sechs Durchgänge 10 auf, in denen die vier Schrauben 5 angeordnet werden können. Das Glenoid-Implantat 4 kann jedoch auch mit einer anderen Anzahl an Schrauben befestigt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden zwei der Durchgänge nicht genutzt. In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Durchgänge 10 Senkbohrungen 11 auf, die sich dadurch kennzeichnen, dass angrenzend an der Augmentatfläche 7 ein nach innen vorstehender Ringsteg 12 ausgebildet ist.

Die genutzten Durchgänge 10 sind an den Ecken eines Deltoids angeordnet, wobei die kurzen Seiten in Richtung der Kranialseitenfläche 23 zeigen. Die Durchgänge 10 der Längsseite sind jeweils 14 mm vom Mittelpunkt entfernt an der Mittelachse angeordnet. Die Durchgänge der Querseite sind jeweils 4 mm vom Mittelpunkt in Längsrichtung und 7 mm in Querrichtung angeordnet. Die Position der Durchgänge kann je nach Ausführungsform um einige Millimeter in jede Richtung abweichen. Grundsätzlich ist jede Position der Durchgänge 10 denkbar, sofern es die Eigenschaften der Durchgänge als solche nicht beeinflusst. In dem in Fig. 2 a bis c gezeigten Ausführungsbeispiel haben die Durchgänge an der Augmentatfläche 7 einen äußeren Durchmesser von 4 mm. An der Gelenkkopffläche 6 haben sie einen äußeren Durchmesser von 6,2 mm. Der Ringsteg 12 hat eine Tiefe von 3,3 mm. Auch die Maße der Durchgänge können bei anderen Ausführungsformen abweichen. So können die Durch-

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messer jeweils zwischen 1 mm und 14 mm, vorzugsweise zwischen 2 mm und 8 mm liegen. Die Tiefe des Ringsteges 12 ist abhängig von der Tiefe des Glenoid-Implantates 4. Vorzugsweise beträgt die Tiefe des Ringsteges 12 zwischen 10% und 90%, insbesondere zwischen 20% und 80% der Tiefe des Glenoid-Implantates 4. Die Durchgänge 10 können jedoch auch in einer Richtung zu Langlöchern verbreitert sein, so dass das Positionieren der Schrauben 5 vereinfacht ist (Fig. 1). Die Verwendung von sechs statt vier Durchgängen 10, insbesondere von Langlöchern, sind insbesondere bei der Verwendung der Glenoid-Implantate 4 als Standardbauteil sinnvoll, da die Schrauben 5 so individuell je nach Patienten ausgerichtet werden können.

In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Ringstege 12 der Durchgänge 10 eine zur Augmentatfläche 7 gerichtete Phase 13 auf (Fig. 4a und 4b). Dadurch können die Schrauben 5 auch leicht verkippt eingesetzt werden, ohne die Funktion maßgeblich zu beeinträchtigen (Fig. 1 bis 6c).

Die Durchgänge 10 weisen jeweils eine Achse auf. Die Schrauben 5, die in den Durchgängen 10 angeordnet sind, sind entlang der jeweiligen Achse orientiert. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Achsen parallel zueinander.

Die Schrauben 5 sind aus einem Schraubenstift 14 und einem Schraubenkopf 15 ausgebildet. Der Schraubenstift 14 weist ein Stiftgewinde 16 auf. Das Stiftgewinde 16 ist selbstschneidend ausgebildet, so dass es sich in den Knochen der Scapula verankern kann. Der Schraubenkopf 15 ist glatt, das heißt ohne Gewinde hergestellt, und ist derart ausgebildet, dass er auf dem Ringsteg 12 des Durchganges 10 aufliegen kann. Die Oberseite des Schraubenkopfes 15 ist bezüglich der Gelenkkopffläche 6 ein Stück nach innen zurückgesetzt. Die Differenz zwischen der Durchgangstiefe und der Höhe des Schraubenkopfes 15 und der Tiefe des Ringsteges 12 bezeichnet die Eindringtiefe des Schraubenkopfes 15. Sie beträgt zumindest 0,5 mm, vorzugsweise zumindest 1,5 mm und insbesondere zumindest 3 mm. Entscheidend für die Eindringtiefe ist die Tiefe des Glenoid-Implantats 4.

Die Länge der Schrauben 5 beträgt 25 mm. Die Höhe des Schraubenkopfes beträgt beispielsweise 1 mm, kann aber auch mehr als 2 mm und insbesondere mehr als 3 mm betragen.

An der Augmentatfläche des Glenoid-Implantats 4 sind drei Dorne 17 ausgebildet, die in das Augmentat 9 eindringen können und zusätzlich das Glenoid-Implantat 4 stabilisieren. Insbesondere wird so das Glenoid-Implantat 4 beim Einsetzen vorläufig am Augmentat 9 fixiert, so dass eine anschließende Bohrung und/oder Verschraubung vereinfacht wird. Zusätzlich kön-

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nen die Dorne Auswirkung auf die Spannungsverteilung haben, nachdem die Dorne 17 in das Augmentat eingedrungen sind. Die Dorne 17 haben eine Kegelform mit einem Öffnungswinkel von 60° und einer Höhe von 2,5 mm. Die Dorne 17 sind in einem gleichschenkligen, in kranialer Richtung zeigenden Dreieck angeordnet, wobei der untere Dorn 17 7,5 mm vom Mittelpunkt des Glenoid-Implantates 4 angeordnet ist und die beiden oberen Dorne 17 7 mm vom Mittelpunkt des Glenoid-Implantates 4 angeordnet sind. Die beiden oberen Dorne 17 sind links und rechts des Mittelpunktes jeweils 3,5 mm vom Mittelpunkt angeordnet.

Je nach Ausführungsform können der Öffnungswinkel, die Form, die Höhe und/oder die Position jeweils um einige mm, beziehungsweise Grad davon abweichen. Es sind auch Varianten des Ausführungsbeispiels denkbar, die mehr, weniger oder keine Dorne 17 aufweisen.

Im eingebauten Zustand liegen die Schraubenköpfe 15 auf den Ringstegen 12 der Durchgänge 10 und üben dort eine Spannung aus. Dadurch drücken die Schrauben 5 das GlenoidImplantat 4 an die Augmentate 9 und die wiederum an die Scapula 2. Das Glenoid-Implantat 4 ist somit an der Ebene der Augmentatfläche 7 fixiert. In Richtung senkrecht zur Augmentatfläche 7 besteht eine gleichmäßige, bestimmte Spannung im Augmentat 9.

In diesem ersten Ausführungsbeispiel sind die Schraubenköpfe 15 ohne Gewinde ausgebildet, so dass sich das Glenoid-Implantat 4 gegenüber den Schraubenköpfen 15 etwas in Richtung zur Scapula 2 bewegen kann. Die Gelenkskugel des Humerus 3 drückt gegen die Gelenkkopffläche 6 und damit gegen das Glenoid-Implantat 4. Dieser Druck überträgt sich auf das Augmentat 9 und erzeugt eine physiologische Spannung. Zusätzlich erzeugen die Schrauben 5 eine Schrauben-Spannung, die das Glenoid-Implantat 4 an das Augmentat drückt. Ist die physiologische Spannung größer als die Schrauben-Spannung, dann wirkt diese physiologische Spannung auf das Augmentat 9, ansonsten die Schrauben-Spannung.

Baut sich mit der Zeit der Knochen der Scapula 2 und/oder das Augmentat 9 etwas ab, so verringert sich zunächst die Schrauben-Spannung. Die physiologische Spannung bleibt jedoch erhalten und drückt das Glenoid-Implantat 4 weiter in Richtung Scapula 2. Da die Oberseite der Schraubenköpfe 15 unterhalb der Gelenkkopffläche 6 liegt, wird ein Kontakt zwischen Gelenkkopf und Schrauben 5 vermieden, sofern der Abbau nicht größer als der Abstand zwischen den Schraubenköpfen 15 und der Gelenkkopffläche 6 ist. Nachteilig an diesem Ausführungsbeispiel ist, dass bei stärkerem Abbau des Augmentats die Schraubenköpfe an dem Glenoid-Implantat 4 hervorstehen können oder dass das Glenoid-Implantat sehr dick ausgebildet sein muss.

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Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel (Figur 3b) beschrieben, wobei gleiche Elemente wie beim ersten Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Für gleiche Elemente gelten die oben angeführten Erläuterungen, sofern nachfolgend nichts Anderes hierzu ausgeführt ist.

Das zweite Ausführungsbeispiel beschreibt ebenfalls eine erfindungsgemäße GlenoidProthese 1, die wie im ersten Ausführungsbeispiel ein Glenoid-Implantat 4 und vier Schrauben 5 aufweist. Das Glenoid-Implantat 4 ist wie im ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet.

Die Schrauben 5 sind wie im ersten Ausführungsbeispiel aus einem Schraubenstift 14 und einem Schraubenkopf 15 ausgebildet. In diesem zweiten Ausführungsbeispiel weist jedoch nicht nur der Schraubenstift 14 ein Stiftgewinde 16 auf, sondern auch der Schraubenkopf 15 ein Kopfgewinde 18 (Fig. 6c). Die Ganghöhe des Kopfgewindes 18 ist niedriger als die Ganghöhe beim Stiftgewinde 16. Das Stiftgewinde 16 und das Kopfgewinde 18 sind selbstschneidend ausgebildet. Der Schraubenstift 14 verankert sich so in den Knochen der Scapula 2. Der Schraubenkopf wiederum verbindet sich so mit dem Ringsteg 12 des Glenoid-Implantats 4. Die Oberseite des Schraubenkopfes 15 ist bezüglich der Gelenkkopffläche 6 ein Stück nach innen, zumindest 1 mm, zurückgesetzt.

Im eingebauten Zustand sind die Schraubenköpfe 15 mit den Ringstegen 12 der Durchgänge 10 verschraubt. Das Glenoid-Implantat 4 ist somit in allen drei Raumrichtungen fixiert. Eine gleichmäßige, bestimmte Spannung, welche beim Einbau auf das Glenoid-Implantat gegeben wird, wird somit auch nach dem Einbau aufrechterhalten.

In diesem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Spannung auf das Augmentat 9 fast ausschließlich durch die Schraubverbindung zwischen dem Glenoid-Implantat 4 und der Scapula 2 ausgeübt. Ein zusätzlicher von außen auf das Glenoid-Implantat 4 ausgeübter Druck wird im Wesentlichen über die Schrauben 5 direkt in die Scapula 2 weiter geleitet. Lediglich durch die Elastizität des Glenoid-Implantats 4 kann eine Spannung von außen an das Augmentat 9 weitergeleitet werden.

Durch Abbau und/oder Absorption der Scapula 2 oder des Augmentats 9 kann sich die Spannung reduzieren. Da jedoch eine Fixierung in allen drei Raumrichtung vorliegt, treten die Schraubenköpfe 15 nicht über der Gelenkkopffläche hinaus. Dies ist auch der Fall, wenn eine zusätzliche Spannung durch den Humerus 3 auf das Glenoid-Implantat 4 ausgeübt wird.

Das zweite Ausführungsbeispiel mit den Schrauben mit einem Kopfgewinde 18 kann auch mit einer parallelen Anordnung der Schrauben 5, wie es in Fig. 3a gezeigt ist, ausgebildet sein.

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Im Folgenden wird ein drittes Ausführungsbeispiel (Figur 8a bis 13 b und 15) erläutert, wobei gleiche Elemente wie beim ersten Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Für gleiche Elemente gelten die oben angeführten Erläuterungen, sofern nachfolgend nichts Anderes hierzu ausgeführt ist.

Das dritte Ausführungsbeispiel beschreibt ebenfalls eine erfindungsgemäße Glenoid-Prothese 1, die wie im ersten Ausführungsbeispiel ein Glenoid-Implantat 4 aufweist. Im Gegensatz zu den vorrangegangenen Ausführungsbeispielen weist dieses statt der Schrauben Bolzen 19 auf. Das Glenoid-Implantat 4 ist wie im ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet, unterscheidet sich jedoch insofern, dass die Durchgänge 10 ein Innengewinde zur Befestigung der Bolzen 19 aufweisen.

Es sind zumindest zwei Bolzen 19 vorgesehen. Die Anzahl der Bolzen einer Glenoid-Prothese kann auch 3, 4, 5 oder 6 betragen.

Die Bolzen 19 sind aus einem Bolzenstift 20 und einem Bolzenkopf 21 ausgebildet. Der Bolzenstift 20 ist hinterschneidungsfrei und im Wesentlichen glatt ausgebildet, so dass er in ein dafür vorgesehenes gebohrtes Loch in der Scapula verschiebbar ist. Der Bolzenkopf 21 weist ein Gewinde auf, mit dem der Bolzen 19 in ein Innengewinde des Durchganges 10 verschraubbar ist.

An Stelle des Gewindes am Bolzenkopf 21 können diese auch eine andere Form, insbesondere Zylinderform oder konische Form aufweisen und mittels Kleber und/oder Presspassung am Glenoid-Implantat befestigt sein. Die Bolzen 19 können jedoch auch einteilig mit dem Glenoid-Implantat, insbesondere als monolithischer Körper ausgebildet sein.

Die Länge der Bolzen 19 beträgt 25 mm. Die Höhe des Schraubenkopfes beträgt beispielsweise 1 mm, kann aber auch mehr als 2 mm und insbesondere mehr als 3 mm betragen.

Im zusammengebauten Zustand sind die Bolzen 19 mit dem Glenoid-Implantat 4 verschraubt. In anderen Varianten kann die Verbindung auch andersartig sein. So können die Bolzen 19 und das Glenoid 4 auch verklebt, mittels Presspassung fixiert oder aus einem Stück gefertigt sein. Die Verbindung kann trennbar oder untrennbar ausgestaltet sein.

Ist die Glenoid-Prothese 1 eingebaut, so befinden sich die Bolzen 19 in den dafür vorgesehenen Löchern der Scapula. Das Glenoid-Implantat 4 ist somit in der Ebene der Augmentatflä-

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che 7 fixiert. In Richtung senkrecht zur Augmentatfläche 7 besteht eine gleichmäßige, bestimmte Spannung im Augmentat 9.

In diesem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Spannung auf das Augmentat 9 ausschließlich von außen durch die Gelenkskugel des Humerus 3 gegen die Gelenkkopffläche 6 und damit gegen das Glenoid-Implantat 4 aufgebracht. Dieser Druck überträgt sich dabei auf das Augmentat 9 (Fig. 13 a).

Baut sich mit der Zeit der Knochen der Scapula 2 und/oder das Augmentat 9 ab, bleibt die Spannung von außen erhalten und drückt das Glenoid-Implantat 4 weiter in Richtung Scapula 2 (Fig. 13 b).

Da die Bolzen 19 mit dem Glenoid-Implantat 4 verbunden sind, wird die Oberseite des Bolzenkopfes 21 nicht über die Gelenkkopffläche 6 hinaus gedrückt. Ein Kontakt zwischen Gelenkkopf und Bolzen 19 wird somit vermieden, auch wenn der Abbau von Knochen der Scapula 2 und /oder Augmentat 9 größer sein sollte.

Sind die Bolzen 19 konisch ausgebildet und mit ihrem konisch verjüngten Ende vom GleonidImplantat 4 weg weisend angeordnet, dann rücken sie nur allmählich nach, wenn sich das umgebende Augmentat oder der umgebende Knochen abbaut, da durch die konische Form der Bolzen 19 die Bohrungen entsprechend aufgeweitet werden müssen. Dies kann man durch die Gestaltung der Bohrungen entsprechend steuern. Die Bohrungen können eine zylinderförmige, stufige oder konische Form aufweisen. Insbesondere kann eine Presspassung nach dem unmittelbaren Einbau der Glenoid-Prothese 1 ausgebildet sein.

Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Glenoid-Prothese 1 erläutert (Fig. 16).

Das Verfahren beginnt mit Schritt S1, dem Erfassen einer Scapula 2 eines Patienten mit einem Bildgebungsverfahren, wie zum Beispiel einer Computertomographie (CT). Ziel dieses Schrittes ist es, ein genaues Abbild der Scapula zu erzeugen.

In diesem Ausführungsbeispiel werden von der Computertomographie 3D-Daten erzeugt und dargestellt. Bei der Computertomographie werden zunächst die Absorptionswerte von durch den Körper tretenden Röntgensignalen gemessen. Die Daten können anschließend in Schnittbildern des Patienten berechnet werden. Werden mehrere aufeinander folgende Schnittbilder aufgenommen, kann so ein dreidimensionales Abbild des Patienteninneren dargestellt werden. Diese 3D-Daten des Abbildes zeichnen sich dadurch aus, dass unterschiedli-

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che Materialen, wie zum Beispiel Fett und Knochen unterschiedlich dargestellt werden, da die Absorptionswerte dieser Materialien verschieden ist.

Im nächsten Schritt S2 wird ein Datenmodel der Scapula 2 auf Grundlage des Bildgebungsverfahrens berechnet.

Moderne Bildgebungsverfahren, insbesondere 3D-Bildgebungsverfahren, wie ein CT geben von sich aus schon 3D-Daten aus. Meistens enthalten 3D-Daten auch eine Information über das Material. Dies vereinfacht die Extrahierung der Scapula-Daten aus den gemessenen 3DDaten.

Werden andere Bildgebungsverfahren, insbesondere 2D-Bildgebungsverfahren, wie zum Beispiel 2D-Röntgen-Verfahren, genutzt, müssen die gemessenen Daten zunächst in 3Dumgerechnet werden. Es sind inzwischen eine Vielzahl an Photogrammetrie-Verfahren bekannt, die aus einem oder mehreren 2D-Ansichten ein 3D-Model berechnen können.

Bei jedem genutzten Bildgebungsverfahren werden alle nicht zur Scapula 2 oder einem eventuell vorhandenen Augmentat 9 gehörigen Materialien aus dem 3D-Datensatz entfernt. Dazu gehört zum Beispiel Fett, Haut und Blut. Übrig bleibt der 3D-Datensatz der Scapula 2 oder einem eventuell vorhandenen Augmentat 9.

Darauf folgt Schritt S3, in welchem die Form der Glenoid-Prothese 1 derart berechnet wird, dass sie im Wesentlichen zur Form der Scapula 2 und einem eventuell vorhandenen Augmentat 9 angepasst ist.

Dazu wird der 3D-Datensatz der Scapula 2 und einem eventuell vorhandenem Augmentat 9 genutzt, indem mit Hilfe eines Computerprogramms die ideale Form der Glenoid-Prothese 1 an dem 3D-Datensatz angepasst wird. Dabei können auch eventuell benötigte Augmentate 9 mit berücksichtigt werden. Bei dem Computerprogramm wird hierbei die Größe und die Form des Glenoid-Implantats 4, die Position der Durchgänge 10, die Form der Augmentatfläche 7 und die Länge der Schrauben 5 bestimmt.

In alternativen Ausführungsformen sind Computerprogramme vorgesehen, die automatisch mehrere Modelle einer Glenoid-Prothese 1 mit einander vergleichen und die beste auswäh-

len.

Es ist dabei vorteilhaft, wenn zusätzlich auch ein Abtragen von Knochenmaterial oder anderer Materialien simuliert wird. So kann es zum Beispiel sein, dass gewisse Knochenvorsprün-

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ge dem Anbringen einer Glenoid-Prothese 1 hinderlich wären und ein Entfernen das Anbringen vereinfachen würden. Des Weiteren kann es sein, dass alte Glenoid-Prothesen vorliegen, die ausgetauscht werden müssen.

Im finalen Schritt S4 wird die Glenoid-Prothese 1 hergestellt, zum Beispiel durch ein CNCFräs- oder ein 3D-Druck-Verfahren. Dazu werden der 3D-Datensatz des Glenoid-Implantats 4, der im vorherigen Schritt ermittelt wurde, verwendet.

Eine CNC-Fräse kann diesen 3D-Datensatz selbstständig in Fräsdaten umwandeln und mittels Fräsen eines Kunststoff-Rohlings, insbesondere PE- oder PEEK-Rohlings, herstellen.

Typischerweise werden nur das Glenoid-Implantat 4 und die Bolzen 19 im Fräs-Verfahren hergestellt.

Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Einsetzen einer Glenoid-Prothese 1 erläutert (Fig. 17).

Das Verfahren beginnt mit Schritt S5, dem Freilegen der Patientenstellen, insbesondere des Glenoids, beziehungsweise Glenoid-Prothese, welche ausgetauscht werden soll. Dabei wird der Patient zunächst betäubt und fixiert, so dass die Scapula 2 des Patienten während der Operation sich nicht bewegen kann. Das Freilegen der Patientenstellen, insbesondere des Glenoids, beziehungsweise Glenoid-Prothese, geschieht durch ein Aufschneiden der Haut und der entsprechenden Gelenkskapsel, Muskeln und Sehnen. Die Gelenkskugel des Humerus 3 wird dabei auch entkoppelt.

Im nächsten Schritt S6 wird das alte Glenoid, beziehungsweise Glenoid-Prothese, und eventuell ein altes Augmentat entfernt. Die Scapula 2 wird entsprechend dem Einsetzen der Glenoid-Prothese vorbereitet. Dazu gehört auch das eventuelle Abschleifen von unerwünschten Knochenvorsprüngen. Gegebenenfalls werden anschließend die entsprechenden Augmentate auf die Scapula 2 aufgelegt.

Darauf folgt Schritt S7, in welchem Löcher, gegebenenfalls auch durch die Glenoid-Prothese und den Augmentate hindurch, gebohrt werden. Zum Bohren der Löcher wird vorzugsweise eine Bohrschablone verwendet. Die Bohrschablone 22 wird dazu auf die Scapula 2, beziehungsweise auf die Augmentat 9 aufgelegt (Fig. 14). Ein Bohrer kann anschließend durch die Durchgänge der Bohrschablone 22 durch die Augmentate 9 und in Scapula 2 bohren. Für jede Schraube 5 der Glenoid-Prothese wird ein Loch gebohrt.

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Der anschließende Schritt S8 zeichnet sich dadurch aus, dass die neue Glenoid-Prothese 1, einschließlich eventuell vorhandenem Augmentat, am Patienten platziert wird. Dazu wird die Bohrschablone 22 entfernt und die Glenoid-Prothese 1 auf die entsprechende Stelle der Scapula 2 gelegt.

Im nächsten Schritt S9 wird die neue Glenoid-Prothese 1 befestigt. Schrauben 5 werden durch das Glenoid-Implantat 4, dem Augmentat 9 und in die Löcher in der Scapula gesteckt. Die Schrauben werden nun soweit reingedreht, so lange noch keine Spannung auf das Glenoid-Implantat 4 ausgeübt wird.

Darauf folgt Schritt S10, in welchem eine Spannung erzeugt wird, mit der das GlenoidImplantat 4 auf die Scapula gedrückt wird. Dabei werden die Schrauben 5 weiter kontrolliert reingedreht. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Spannung durch einen Drehmomentschlüssel kontrolliert. Die Schrauben 5 werden dabei abwechselend jeweils ein kleines Stück weit reingedreht.

Das Erzeugen der Spannung kann aber alternativ auch durch Anpressen der GlenoidProthese an die Scapula und anschließendem Festziehen der Schrauben erfolgt. Die Anpressspannung kann zum Beispiel durch einen Drucksensor überprüft werden.

Im finalen Schritt S11 wird die Wunde des Patienten verschlossen. Dazu wird zunächst der Humerus 3 in die natürliche Position gelegt. Sofern es die Wundheilung unterstützt, werden aufgeschnittene Gewebestoffe genäht.

Es kann sich als vorteilhaft erweisen, die Schulter des Patienten zumindest teilweise zu immobilisieren.

Eine weitere Möglichkeit der Erfindung besteht darin, dass im ersten Ausführungsbeispiel zwischen Schraubenkopf 15 und Ringsteg 12 eine Feder, insbesondere eine Ringfeder angeordnet ist. Wenn der Knochen der Scapula 2 und/oder das Augmentat 9 sich abbaut, so bleibt die Spannung, die durch die Schrauben erzeugt wird, dennoch erhalten.

In einer alternativen Ausführungsform sind die Durchgänge 10 als längliche gekrümmte Schlitze ausgebildet (Fig. 7a und 7b). Dadurch wird das Positionieren der Schrauben 5 ver-

einfacht.

In einer alternativen Ausführungsform des zweiten Ausführungsbeispiels können die Schraubenköpfe 15 einen Konterkopf aufweisen. Dieser Konterkopf verhindert zum Einem ein zu

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tiefes Eindrehen der Schraube in das Glenoid-Implantat und zum Anderen das Losdrehen der Schraube.

Des Weiteren können in einer alternativen Ausführungsform die Schrauben des ersten Ausführungsbeispiels jeweils aus einem Gewinde und einer Kontermutter bestehen, die separat eingesetzt werden.

Eine weitere Möglichkeit der Erfindung besteht darin, die Augmentatfläche 7 unmittelbar an der Scapula 2 anzuordnen, wobei auf ein Augmentat verzichtet wird. Dies ist insbesondere in Verbindung mit dem in Figur 16 dargestellten Verfahren vorteilhaft, da hier das GlenoidImplantat 4 unmittelbar an die Form der Scapula angepasst bzw. angeformt werden kann. So kann eine beschädigte Scapula mit dem Implantat selbst ausgefüllt werden. Hierdurch erübrigt sich der Einsatz eines Augmentats. Dies hat mehrere Vorteile: Erstens ist die Beschaffung eines Augementats aufwendig und erfordert bei einem autologenen Augmentat sogar eine zusätzliche Operation. Zweitens besteht keine Gefahr, dass sich das Augmentat abbaut, da kein Augmentat benötigt wird.

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1 Glenoid-Prothese 2 Scapula 3 Humerus

4 Glenoid-Implantat 5 Schrauben

6 Gelenkkopffläche 7 Augmentatfläche 8 Gelenkskugel

9 Augmentat

10 Durchgang

11 Senkbohrung

12 Ringsteg

13 Phase

14 Schraubenstift

15 Schraubenkopf

16 Stiftgewinde

17 Dorn

18 Kopfgewinde

19 Bolzen

20 Bolzenstift

21 Bolzenkopf

22 Bohrschablone

23 Kranialseitenfläche 24 Kaudalseitenfläche

Bezugszeichen

Claims

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Österreichische Patentanmeldung Schuller-Götzburg, Peter SGP1001PAT

Patentansprüche

1. Glenoid-Prothese (1) umfassend zumindest: - ein im Wesentlichen ebenes plattenförmiges Glenoid-Implantat (4), welches zwei Hauptflächen, eine Gelenkkopffläche (6) und eine Augmentatfläche (7), aufweist, wobei die Gelenkkopffläche (6) als flache Pfanne zur Aufnahme einer Gelenkskugel (8) ausgebildet ist und die Augmentatfläche (7) als im Wesentlichen ebene Auflagefläche zur Anlange an einem plattenförmigen Augmentat (9) oder als individuell an die Kontur einer Scapula (2) angepasste Fläche zur unmittelbaren Anlage an der Scapula (2) ausgebildet ist, und wobei das Glenoid-Implantat (4) mindestens zwei Durchgänge (10) aufweist, mindestens zwei Schrauben (5), welche einen Schraubenstift (14) und einen Schraubenkopf (15) aufweisen, wobei zumindest der Durchmesser des Schraubenstiftes (14) kleiner als der Durchmesser der Durchgänge (10) ist, und wobei die Oberseite des Schraubenkopfes (15) bezüglich der Gelenkkopffläche (6) ein Stück nach innen zurückgesetzt ist.

2. Glenoid-Prothese (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (5) eine Länge von mindestens 15 mm, vorzugsweise mindestens 25 mm und insbesondere mindestens 50 mm aufweisen.

3. Glenoid-Prothese (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgänge (10) jeweils eine Achse aufweisen, wobei die Durchgänge (10) zur Aufnahme von Schrauben (5) vorgesehen sind, welche entlang der jeweiligen Achse orientierbar sind.

4. Glenoid-Prothese (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Durchgänge (10) parallel zueinander sind.

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10.

11.

Glenoid-Prothese (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass zwischen Schrauben (5) und Glenoid-Implantat (4) Federn, insbesondere Federscheibe, angeordnet sind.

Glenoid-Prothese (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Durchgänge als Senkbohrungen (11) ausgebildet sind, so dass angrenzend an der Augmentatfläche (7) ein nach innen vorstehender Ringsteg (12) ausgebildet ist, welcher zur Auflage der Schraubenkopfes (15) dient.

Glenoid-Prothese (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Schrauben (5) ein Stiftgewinde (16) zum Eindrehen in einen Knochen und ein Kopfgewinde (18) zum winkelstabilen Befestigen in einer der Durchgänge (20) des Glenoid-Implantats (4) aufweisen.

Glenoid-Prothese (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Schraubenkopf (15) einen größeren Durchmesser aufweist als der Schraubenstift (14).

Glenoid-Prothese (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 7 oder 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Stiftgewinde (16) und das Kopfgewinde (18) die gleiche Gewindesteigung aufweisen.

Glenoid-Prothese (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 7 oder 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Stiftgewinde (16) eine größere Gewindesteigung als das Kopfgewinde (18) aufweist.

Glenoid-Prothese (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 7 bis 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass sowohl das Stiftgewinde (16) als auch das Kopfgewinde (18) selbstschneidend ausgeführt sind.

12. Glenoid-Prothese (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Durchgänge (10) einen spitzen Winkel zueinander einschließen.

5 13. Glenoid-Prothese (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die spitzen Winkel der Durchgangsachsen benachbarter Schrauben (5) in einem Bereich zwischen 5° und 18° liegen und/oder nicht größer als 30°, vorzugsweise nicht gröBer als 25° und insbesondere nicht größer als 20° sind.

10 14. Glenoid-Prothese (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest drei, vorzugsweise zumindest vier und insbesondere zumindest fünf Schrauben (5) und zumindest ebenso viele Durchgänge (10) aufweist. 15 15. Glenoid-Prothese (1) umfassend: - ein im Wesentlichen ebenes plattenförmiges Glenoid-Implantat (4), welches zwei Hauptflächen, eine Gelenkkopffläche (6) und eine Augmentatfläche (7), aufweist, 20 wobei die Gelenkkopffläche (6) als flache Pfanne zur Aufnahme einer Gelenkskugel ausgebildet ist und die Augmentatfläche (7) als im Wesentlichen ebene Auflagefläche zur Anlage an einem plattenförmigen Augmentat (9) oder als individuell an die Kontur einer Scapula (2) angepasste Fläche zur unmittelbaren Anlage an der Scapula (2) ausgebildet ist, und 25 - mindestens zwei Bolzen (19), welche zueinander parallel verlaufen und mit ihren Längsrichtungen in etwa senkrecht zur Augmentatfläche (7) angeordnet sind. 16. Glenoid-Prothese (1) nach Anspruch 15, 30 dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzen (19) eine Länge von mindestens 20 mm vorzugsweise mindestens 25 mm und insbesondere mindestens 50 mm aufweisen. 17. Glenoid-Prothese (1) nach Anspruch 15 oder 16, 35 dadurch gekennzeichnet,

dass die Bolzen (19) hinterschneidungsfrei und im Wesentlichen glatt ausgebildet ist.

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25.

. Glenoid-Prothese (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest drei, vorzugsweise zumindest vier und insbesondere zumindest fünf Bolzen (19) vorgesehen sind.

. Glenoid-Prothese (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzen (19) Längsachsen aufweisen, die zueinander parallel sind.

. Glenoid-Prothese (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzen (19) zylindrisch oder konisch ausgebildet sind.

Glenoid-Prothese (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19,

dadurch gekennzeichnet,

dass an der Augmentatfläche (7) des Glenoid-Implantats (4) ein oder mehrere Dorne (17) vorgesehen ist.

Verfahren zum Herstellen einer Glenoid-Prothese (1) umfassend folgende Schritte:

- Erfassen einer Scapula (2) mit einem Bildgebungsverfahren, wie z.B. CT,

- Erstellen eines Datenmodells der Scapula (2) und/oder vorhandenen Augmentate (9),

- Berechnen einer Form eines an den Scapula (2) und/oder vorhandener Augmentate (9) angepassten Glenoid-Prothese (1), und

- Herstellen der Glenoid- Prothese (1) gemäß der berechneten Form.

Verfahren nach Anspruch 22,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Glenoid-Prothese (1) ein Glenoid-Implantat (4) und Schrauben (5) oder Bolzen (19) umfasst, wobei das Glenoid-Implantat (4) derart an die Form der Scapula angepasst wird, dass das Glenoid-Implantat (4) ohne Augmentat zwischen der Scaplua (2) und dem Glenoid-Implantat (4) anordbar ausgebildet ist.

Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet,

dass die Glenoid-Prothese (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 ausgebildet ist.

Verfahren zum Einsetzen einer Glenoid-Prothese (1), insbesondere einer Glenoid-Prothese (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19,

umfassend folgende Schritte: a) Freilegen der Patientenstellen, insbesondere des Glenoids oder einer alten GlenoidProthese, welche ausgetauscht werden soll, b) Entfernen des Glenoids oder der alten Glenoid-Prothese, 5 c) Platzieren der Glenoid-Prothese (1) mit oder ohne einem Augmentat (9) an der Scapula (2), und f) Verschließen der Wunde des Patienten.

10 26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt c) Löcher, gegebenenfalls auch durch die Glenoid-Prothese (1) und dem Augmentat (9) hindurch, gebohrt werden, um Schrauben (5) oder Bolzen (19) zum Fixieren der aus einem Glenoid-Implantat (4) und den Schrauben (5) oder den Bolzen

15 (19) bestehenden Glenoid-Prothese aufzunehmen.

27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen der Spannung durch Anpressen der Glenoid-Prothese (1) an die Sca20 pula (2) und/oder Festziehen der Schrauben (5) erfolgt.

28. Verfahren nach Anspruch nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen der Spannung durch die Verwendung eines Drehmomentschlüssels 25 erfolgt.