DE102022110936A1

DE102022110936A1 - Kappen-Komponente für eine Endoprothese sowie Endoprothese oder künstliches Gelenk mit dieser Komponente

Info

Publication number: DE102022110936A1
Application number: DE102022110936.4A
Authority: DE
Inventors: Viola Mai; Victor Valderrabano
Original assignee: Mathys AG Bettlach
Current assignee: Synthes Bettlach GmbH
Priority date: 2021-12-01
Filing date: 2022-05-04
Publication date: 2023-06-01

Abstract

Bei der Endoprothese (30) mit einer Kappen-Komponente (20) und einer Einsatz-Komponente (10) ist die Gleitfläche der Einsatz-Komponente (10) mit der Gleitfläche der Kappen-Komponente (20) in gleitender Anlage. Die Kappen-Komponente (20) ist dazu ausgebildet, ein zugeordnetes Knochengelenkteil teilweise oder vollständig zu umschließen. Die Kappen-Komponente weist (20) eine konvexe bis flache Gleitfläche auf. Ferner weist die Kappen-Komponente (20) und/oder ein Grundmaterial (22) der Kappen-Komponente (20) eine ähnliche Steifigkeit, insbesondere Elastizitätsmodul, wie das Knochenmaterial des zugeordneten Knochengelenkteils auf. Außerdem ist die Einsatz-Komponente (10) dazu ausgebildet, in ein zugeordnetes Knochengelenkteil eingesetzt zu werden oder diesen teilweise oder vollständig zu ersetzen. Zudem weist die Einsatz-Komponente (10) eine konkave bis flache Gleitfläche auf.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Kappen-Komponente für eine Endoprothese (Resurfacing des Gelenkteils) sowie eine Endoprothese mit einer solchen Kappen-Komponente und einer Einsatz-Komponente (Resurfacing beider Gelenkteile).
HINTERGRUND
Typischerweise werden beschädigte Gelenke bei Menschen und Tieren durch entsprechende Endoprothesen komplett oder teilweise ersetzt. Am Beispiel einer Hüftgelenk-Endoprothese, insbesondere einer entsprechenden Totalendoprothese, ist es dabei üblich, sowohl die Hüftgelenkpfanne als auch den Hüftgelenkkopf jeweils als Ganzes auszutauschen. Dieses typische Vorgehen kann allerdings mit einer Vielzahl an Nachteilen einhergehen, die bei anderen Gelenkarten entsprechend analog auftreten können: Erhöhtes Risiko einer Knochenfraktur insbesondere im Bereich des künstlichen Gelenkkopfes, Oberschenkelhals-Impingement, Fehlstellung der Hüftgelenkpfanne, Varusfehlstellung des Oberschenkels, schlechtes Anwachsen der Endoprothese an den Knochen bzw. schlechte Osseointegration, Nekrosen, beispielsweise verursacht durch die Hitze des entsprechend verwendeten Fräsers oder durch die entsprechende Zementierung, Provozieren von (Pseudo-)Tumoren und/oder Allergien insbesondere durch Metallpartikel oder -ionen, typischerweise aus Kobalt bzw. Chrom, die beispielsweise durch Abrieb bei Metall-auf-Metall-Endoprothesen entstehen. Zumindest ein Teil der vorgenannten Nachteile wird durch eine relativ große Knochenresektion, die mit der entsprechenden Implantation verbunden ist, hervorgerufen bzw. begünstigt.
Das Dokument EP 2 872 072 B1 offenbart eine Pfanne für eine Hüftprothese, welche dazu in der Lage ist, insbesondere den bereits oben genannten Nachteil der Metall-Partikel-Freisetzung im Körper des Patienten zu überwinden bzw. das Risiko dafür abzusenken. Nachteilhafterweise kann auch mithilfe der beschriebenen Pfanne die entsprechende Knochenresektion, die für die Implantation erforderlich ist, nicht minimiert werden.
Ferner zeigt das Dokument DE 10 2020 116 929 A1 , welches nach dem Prioritätstag der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht wurde, eine Endoprothese mit einem Befestigungsbereich zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an oder in einem Knochen eines Säugetiers und mit einer Gleitfläche, die eingerichtet ist, um einen Gelenkspalt eines zumindest teilweise künstlichen Gelenks zu begrenzen und mit wenigstens einem künstlichen oder natürlichen Gelenksbestandteil eine Gleitpaarung zu bilden. In diesem Kontext ist wesentlich, dass der Befestigungsbereich Teil eines Prothesengrundkörpers ist, der zumindest teilweise ein Polymer oder ein Metall aufweist, und dass die Gleitfläche auf dem Prothesengrundkörper angeordnet ist und wenigstens bereichsweise ein keramisches Material aufweist. Allerdings ist auch die vorgenannte Endoprothese nicht dazu in der Lage, die oben beschriebenen Nachteile in ausreichendem Maße zu vermeiden bzw. gänzlich zu überwinden.
AUFGABE UND LÖSUNG
Demnach ist es Aufgabe der Erfindung, eine Kappen-Komponente für eine Endoprothese sowie eine Endoprothese mit einer solchen Kappen-Komponente und einer Einsatz-Komponente bereitzustellen, wobei insbesondere eine Knochenresektion, die mit der entsprechenden Implantation verbunden ist, minimiert wird.
Die Aufgabe wird bezüglich der Kappen-Komponente für eine Endoprothese durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird bezüglich der Endoprothese mit einer solchen Kappen-Komponente und einer Einsatz-Komponente durch die Merkmale des Patentanspruchs 15 gelöst. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Weiterbildungen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Kappen-Komponente für eine Endoprothese geschaffen. Die Kappen-Komponente ist dazu ausgebildet, ein zugeordnetes Knochengelenkteil teilweise oder vollständig zu umschließen. Ferner weist die Kappen-Komponente und/oder ein Grundmaterial der Kappen-Komponente eine ähnliche Steifigkeit, insbesondere Elastizitätsmodul, wie das Knochenmaterial des zugeordneten Knochengelenkteils auf, wobei die dem Knochengelenkteil zugewandte Oberfläche der Kappen-Komponente teilweise oder vollständig mit einem ersten Metall oder mit Partikeln aus einem ersten Metall beschichtet ist. Außerdem weist die Kappen-Komponente eine konvexe bis flache Gleitfläche auf.
Zudem sei darauf hingewiesen, dass sich ein besonderer Vorteil ergibt, wenn das Grundmaterial der Kappen-Komponente gleichzeitig auf der dem Gelenk zugewandten Seite als Gleitmaterial fungiert.
Vorteilhafterweise erlaubt die vorgenannte Konfiguration, die entsprechende Knochenresektion, die für die Implantation der Kappen-Komponente erforderlich ist, auf ein Minimum zu reduzieren. Es kann insbesondere von einer Erneuerung der Oberfläche des zugeordneten Knochengelenkteils unter minimaler Knochenresektion gesprochen werden. Ferner erleichtert die Beschichtung aus Metall bzw. Metall-Partikeln das Anwachsen der Kappen-Komponente, wodurch die entsprechende Osseointegration verbessert wird. Zudem wird beispielsweise das Risiko des Auftretens von Nekrosen vermindert, insbesondere da aufgrund der minimalen Knochenresektion bei der Implantation kaum Hitze durch einen Fräser entsteht. Darüber hinaus kann bei der Implantation vollständig auf die Verwendung von Zement verzichtet werden, was möglichen Nekrosen ebenfalls vorbeugt.
Ferner sei der Vollständigkeit halber erwähnt, dass die Kappen-Komponente auch allein verwendet werden kann, d. h., insbesondere ohne mit anderen Komponenten, beispielsweise künstlichen Komponenten wie künstlichen Gelenkpfannen für Endoprothesen, zusammenzuwirken. Demnach ist es möglich, dass die Kappen-Komponente direkt mit einem menschlichen oder tierischen Knochengelenkteil zusammenwirkt bzw. die Gleitfläche der Kappen-Komponente mit einer menschlichen oder tierischen Gleitfläche zusammenwirkt.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung ist der Elastizitätsmodul kleiner als 10 GPa, vorzugsweise kleiner als 8 GPa, besonders bevorzugt kleiner als 5 GPa, ganz besonders bevorzugt kleiner als 1.5 GPa. Zusätzlich oder alternativ ist die Steifigkeit, insbesondere Elastizitätsmodul, der Gleitfläche der Kappen-Komponente ähnlich oder identisch zu der Steifigkeit, insbesondere Elastizitätsmodul, der Kappen-Komponente und/oder des Grundmaterials der Kappen-Komponente.
Vorteilhaftweise können so beispielsweise die biomechanischen Eigenschaften der entsprechenden Endoprothese verbessert werden.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung ist das Grundmaterial der Kappen-Komponente weicher als ein zweites Metall und/oder eine Metalllegierung insbesondere eines Grundmaterials einer mit der Kappen-Komponente gleitend zusammenwirkenden Einsatz-Komponente. Zusätzlich oder alternativ ist das zweite Metall vorzugsweise Titan, Eisen, Chrom oder Kobalt. Weiter zusätzlich oder alternativ umfasst die Metalllegierung vorzugsweise mindestens eines der Metalle Titan, Eisen, Chrom und Kobalt.
Vorteilhafterweise kann so der Härtegrad des Grundmaterials der Kappen-Komponente beispielsweise weiter in Richtung optimaler biomechanischer Eigenschaften der entsprechenden Endoprothese verbessert werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung weist das erste Metall Titan-Partikel auf, wobei die Titan-Partikel vorzugsweise mithilfe eines Titan-Plasma-Spray-Beschichtungsverfahrens aufgebracht wurden.
Alternativ zum vorgenannten Titan-Plasma-Spray-Beschichtungsverfahren kann es sich grundsätzlich um ein thermisches, thermisch- und druckbeaufschlagtes oder ein nicht-thermisches unterstütztes Beschichtungsverfahren handeln. Im Speziellen kann es sich um ein Press- oder Sinter- oder Vibrationsverfahren oder um ein Einpress-Verfahren handeln.
Als weitere Alternative kann die dem Knochengelenkteil zugewandte Oberfläche der Kappen-Komponente teilweise oder vollständig mit dem ersten Metall oder mit Partikeln aus dem zweiten Metall dotiert sein.
Vorteilhafterweise haben sich Titan bzw. dessen Partikel als besonders geeignet erwiesen, um die entsprechende Osseointegration zu verbessern.
Alternativ zu Titan kann es vorteilhaft sein, Calcium, vorzugsweise eine Calcium-Verbindung, besonders bevorzugt Calciumphosphat-Verbindung, ganz besonders bevorzugt Hydroxylapatit oder Bruschit, zu verwenden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung weist das Grundmaterial der Kappen-Komponente einen Kunststoff, vorzugsweise Polyethylen, besonders bevorzugt mit Kreuzverbindungen (Cross-Links) stabilisiertes Polyethylen, ganz besonders bevorzugt mit Vitamin E versetztes und mit Kreuzverbindungen stabilisiertes Polyethylen, auf oder besteht aus diesem.
Insbesondere mag der vorgenannte Kunststoff einen E-Modul von höchstens 1 GPa aufweisen. Ferner mag es sich bei dem Kunststoff alternativ um ein nicht-metallisches und nichtkeramisches Kunststoffmaterial handeln. Im Speziellen mag es sich um ein Polymer, vorzugsweise mit Vitamin E dotiertes hochvernetztes Polyethylen oder Polyetheretherketon (PEEK), handeln.
Vorteilhafterweise kann so beispielsweise ein Optimum biomechanischer Eigenschaften der entsprechenden Endoprothese erreicht werden. Ferner ist das Grundmaterial bzw. die Kappen-Komponente so transparent für Röntgenstrahlung, wodurch der zugeordnete Knochengelenkteil besonders einfach überwacht werden kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung weist die Kappen-Komponente mindestens ein Rotationssicherungselement auf, wobei das mindestens eine Rotationssicherungselement vorzugsweise an der dem Knochengelenkteil zugewandten Oberfläche der Kappen-Komponente angeordnet ist.
Vorteilhafterweise kann so eine sichere Positionierung der Kappen-Komponente gewährleistet werden, wodurch beispielsweise entsprechenden Fehlstellungen präventiv entgegengewirkt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung weist das mindestens eine Rotationssicherungselement die Form eines Stegs, Pollers, Gewindes, Zahns, Kreuzes, Sterns oder Verankerungszapfens, insbesondere Pegs, auf. Zusätzlich oder alternativ ist das mindestens eine Rotationssicherungselement in Bezug auf die Kappen-Komponente zirkulär und/oder am entsprechenden Pol angeordnet.
Vorteilhafterweise kann die sichere Positionierung der Kappen-Komponente so auf besonders effiziente Weise erfolgen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung weist die Kappen-Komponente mindestens ein Translationssicherungselement auf, wobei das mindestens eine Translationssicherungselement vorzugsweise an der dem Knochengelenkteil zugewandten Oberfläche der Kappen-Komponente angeordnet ist.
Vorteilhafterweise kann so eine sichere Positionierung der Kappen-Komponente gewährleistet werden, wodurch beispielsweise entsprechenden Fehlstellungen präventiv entgegengewirkt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung weist das mindestens eine Translationssicherungselement die Form einer Nut, vorzugsweise einer ringförmigen Nut, oder mindestens einer Kavität, vorzugsweise mehrerer Kavitäten, besonders bevorzugt mehrerer gleichmäßig über die entsprechende Oberfläche verteilte Kavitäten, ganz besonders bevorzugt mehrerer golfballartige Kavitäten, auf.
Vorteilhafterweise hat sich die golfballartige Struktur als besonders geeignet zur sicheren Positionierung der Kappen-Komponente herausgestellt, zumal da die entsprechenden Kavitäten auf besonders effiziente Weise hergestellt werden können.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung sind/ist das mindestens eine Rotationssicherungselement und/oder das mindestens eine Translationssicherungselement dazu eingerichtet, Kräfte und/oder Momente unmittelbar nach der entsprechenden Implantation und/oder für die Zeit nach dem entsprechenden Anwachsen des Knochenmaterials des zugeordneten Knochengelenkteils aufzunehmen.
Vorteilhafterweise kann so Fehlstellungen nicht nur während der Implantation, sondern auch im späteren Verlauf effizient vorgebeugt werden. Demnach ist die Kappen-Komponente für ihre vollständige Lebensdauer sicher positioniert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung weist die Kappen-Komponente mindestens eine Aussparung auf, wobei die mindestens eine Aussparung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, Zonen mit kritischer Blutzufuhr bei der entsprechenden Präparation und/oder Implantation zu schützen.
Vorteilhafterweise kann der vorgenannte Schutz von Zonen mit kritischer Blutzufuhr auf besonders effiziente bzw. günstige Weise erreicht werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung ist die Form der Kappen-Komponente derart ausgebildet, dass die Form insbesondere unterhalb des entsprechenden Äquators der Kappen-Komponente von der Sphäre der vom zugeordneten Knochengelenkteil abgewandten Oberfläche abweicht und/oder sich verjüngt.
Vorzugweise betrifft die vorbeschriebene Abweichung und/oder Verjüngung die Gleitfläche der Kappen-Komponente.
Vorteilhafterweise kann so beispielweise ein entsprechendes Impingement vermieden werden bzw. diesem vorgebeugt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung weist die Form zwei unterschiedliche Radien auf. Zusätzlich oder alternativ basiert die Form auf einer Ellipse oder einem frei definierten Kurvenzug oder Linienzug, wodurch insbesondere ein Femurkopf-Hals-Versatz von mindestens 0,5 mm, vorzugsweise von mindestens 2 mm, besonders bevorzugt von mindestens 3 mm, ganz besonders bevorzugt von mindestens 5 mm, erreicht wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung ist die Form der Kappen-Komponente derart ausgebildet, dass die Form insbesondere unterhalb des entsprechenden Äquators der Kappen-Komponente von der Sphäre der dem Knochengelenkteil zugewandten Oberfläche abweicht.
Vorzugsweise betrifft die vorbeschriebene Abweichung nicht die Gleitfläche der Kappen-Komponente, sondern insbesondere die Oberfläche der Kappen-Komponente, welche teilweise oder vollständig mit dem ersten Metall oder mit Partikeln aus dem ersten Metall beschichtet ist.
Vorteilhafterweise kann die Kappen-Komponente so am zugeordneten Knochengelenkteil auf besonders sichere und effiziente Weise fixiert werden, auch wenn keine Zementierung vorgenommen wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Endoprothese mit einer Einsatz-Komponente für einen ersten Knochen, insbesondere einen ersten Knochengelenkteil, wobei die Einsatz-Komponente eine konkave bis flache Gleitfläche aufweist, und einer Kappen-Komponente nach einer der Ausführungsformen des ersten Aspekts der Erfindung für einen zweiten Knochen, insbesondere einen zweiten Knochengelenkteil, geschaffen, wobei die Gleitfläche der Einsatz-Komponente mit der Gleitfläche der Kappen-Komponente in gleitender Anlage ist.
Neben den zahlreichen Vorteilen, die die Einsatz-Komponente und die Kappen-Komponente jeweils mit sich bringt, handelt es sich bei der gleitenden Anlage vorteilhafterweise nicht um eine Metall-auf-Metall-Anlage, wodurch keine Metall-Partikel in den entsprechenden Organismus gelangen, was beispielsweise (Pseudo-)Tumoren bzw. Allergien vorbeugt.
Es sei erwähnt, dass es sich bei der Einsatz-Komponente insbesondere um eine Gelenkpfanne, beispielsweise eine Hüftgelenkpfanne, handeln kann.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung ist die Einsatz-Komponente dazu ausgebildet, in ein zugeordnetes Knochengelenkteil, insbesondere den ersten Knochengelenkteil, eingesetzt zu werden oder diesen teilweise oder vollständig zu ersetzen. Zusätzlich oder alternativ ist die dem Knochengelenkteil, insbesondere dem ersten Knochengelenkteil, zugewandte Oberfläche der Einsatzkomponente teilweise oder vollständig mit einem ersten Metall oder mit Partikeln aus einem ersten Metall beschichtet. Ferner zusätzlich oder alternativ weist ein Grundmaterial der Einsatz-Komponente ein zweites Metall oder eine Metalllegierung und/oder ein Metalloxid oder eine Metalloxidmischung auf.
Es kann besonders vorteilhaft sein, wenn sich der E-Modul des Grundmaterials der Einsatz-Komponente und der E-Modul des Grundmaterials der Kappen-Komponente mindestens um den Faktor 50, vorzugsweise mindestens um den Faktor 70, besonders bevorzugt mindestens um den Faktor 100, ganz besonders bevorzugt mindestens um den Faktor 200, unterscheiden. In diesem Kontext ist insbesondere der E-Modul bezüglich der Einsatz-Komponente größer als der betreffend die Kappen-Komponente.
Vorteilhafterweise erlaubt die vorgenannte Konfiguration, die entsprechende Knochenresektion, die für die Implantation der Einsatz-Komponente erforderlich ist, auf ein Minimum zu reduzieren. Es kann insbesondere von einer Erneuerung der Oberfläche des zugeordneten Knochengelenkteils unter minimaler Knochenresektion gesprochen werden. Ferner erleichtert die Beschichtung aus Metall bzw. Metall-Partikeln das Anwachsen der Einsatz-Komponente, wodurch die entsprechende Osseointegration verbessert wird. Zudem wird beispielsweise das Risiko des Auftretens von Nekrosen vermindert, insbesondere da aufgrund der minimalen Knochenresektion bei der Implantation kaum Hitze durch einen Fräser entsteht. Darüber hinaus kann bei der Implantation vollständig auf die Verwendung von Zement verzichtet werden, was möglichen Nekrosen ebenfalls präventiv entgegenwirkt.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung ist oder weist das Metalloxid Yttriumoxid, Zirkoniumoxid oder Aluminiumoxid auf. Zusätzlich oder alternativ weist die Metalloxidmischung mindestens eines der Metalloxide Yttriumoxid, Zirkoniumoxid oder Aluminiumoxid auf oder ist eine Mischung aus Yttriumoxid stabilisiertem Zirkoniumoxid und Aluminiumoxid. Zusätzlich oder alternativ ist das Grundmaterial der Kappen-Komponente weicher als das zweite Metall und/oder die Metalllegierung der Einsatz-Komponente.
Vorteilhafterweise haben sich die vorgenannten Oxide als besonders geeignet herausgestellt, um die Oberfläche des zugeordneten Knochengelenkteils unter minimaler Knochenresektion zu erneuern.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung weist das erste Metall der Einsatz-Komponente Titan-Partikel auf, wobei die Titan-Partikel vorzugsweise mithilfe eines Titan-Plasma-Spray-Beschichtungsverfahrens aufgebracht wurden.
Vorteilhafterweise haben sich Titan bzw. dessen Partikel als besonders geeignet erwiesen, um die entsprechende Osseointegration zu verbessern.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung weist die Einsatz-Komponente mindestens ein Rotations- und/oder Translationssicherungselement auf, wobei das mindestens eine Rotations- und/oder Translationssicherungselement vorzugsweise an der dem Knochengelenkteil zugewandten Oberfläche der Einsatz-Komponente angeordnet ist.
Vorteilhafterweise kann so eine sichere Positionierung der Einsatz-Komponente gewährleistet werden, wodurch beispielsweise entsprechenden Fehlstellungen präventiv entgegengewirkt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung weist das mindestens eine Rotations- und/oder Translationssicherungselement die Form mindestens eines Zahns, vorzugsweise einer gezahnten Makrostruktur, oder mindestens einer Kavität, vorzugsweise mehrerer Kavitäten, besonders bevorzugt mehrerer gleichmäßig über die entsprechende Oberfläche verteilte Kavitäten, ganz besonders bevorzugt mehrerer golfballartige Kavitäten, auf.
Vorteilhafterweise hat sich die golfballartige Struktur als besonders geeignet zur sicheren Positionierung der Einsatz-Komponente herausgestellt, zumal da die entsprechenden Kavitäten auf besonders effiziente Weise hergestellt werden können.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung ist der erste Knochen eine Pelvis und der erste Knochengelenkteil ein Acetabulum. Zusätzlich ist der zweite Knochen ein Femur und der zweite Knochengelenkteil ein Caput femoris.
Vorteilhafterweise kann ein Hüftgelenk behandelt werden, wobei dieses insbesondere nicht vollständig ersetzt wird, sondern vielmehr die entsprechenden Oberflächen der Knochengelenkteile erneuert bzw. korrigiert werden. So wird die entsprechende Knochenresektion bei der Implantation auf ein Minimum begrenzt.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn vorzugsweise die entsprechenden Gleitflächen ersetzt bzw. erneuert werden.
Dass die erfindungsgemäße Endoprothese mit einer erfindungsgemäßen Einsatz-Komponente und einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente vorteilhafterweise besonders flexibel einsetzbar ist, zeigen die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung ist der erste Knochen eine Tibia. Zusätzlich ist der zweite Knochen ein Talus.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung ist der erste Knochen eine Tibia. Zusätzlich ist der zweite Knochen ein Femur.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung ist der erste Knochen ein Phalanx. Zusätzlich ist der zweite Knochen ein Os metatarsale.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung ist der erste Knochen ein Glenoid. Zusätzlich ist der zweite Knochen ein Humerus.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung ist der erste Knochen ein Radius. Zusätzlich ist der zweite Knochen ein Os scaphoideum ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung sind der erste Knochen und der erste Knochengelenkteil Teil eines menschlichen Skelettes. Zusätzlich sind der zweite Knochen und der zweite Knochengelenkteil Teil eines menschlichen Skelettes.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung sind der erste Knochen und der erste Knochengelenkteil Teil eines tierischen Skelettes. Zusätzlich sind der zweite Knochen und der zweite Knochengelenkteil Teil eines tierischen Skelettes.
Figurenliste
Nachfolgend wird eine detaillierte beispielhafte Beschreibung einiger Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung gegeben. Dabei zeigt:

1 eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Endoprothese;
2 die Kappen-Komponente der Endoprothese gemäß 1 alleine;
3 eine beispielhafte Verwendung der Endoprothese gemäß 1 als Hüftendoprothese;
4 eine mögliche Weiterverwendung zumindest eines Teils der Hüftendoprothese gemäß 3 im Falle einer Folgeoperation;
5A eine detaillierte Schnittzeichnung einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente;
5B eine weitere Ansicht der Ausführungsform gemäß 5A;
5C beispielhafte Rippenformen der Rippen, welche die Ausführungsform gemäß 5A aufweist;
5D eine Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente;
6A eine detaillierte Schnittzeichnung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente;
6B eine detaillierte Schnittzeichnung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente;
6C eine Ansicht einer dreidimensionalen Darstellung der Ausführungsform gemäß 6A;
6D eine Ansicht einer dreidimensionalen Darstellung der Ausführungsform gemäß 6B;
7A eine dreidimensionale Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einsatz-Komponente;
7B eine dreidimensionale Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einsatz-Komponente;
8A eine Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente insbesondere im Zusammenhang mit einem Humerus;
8B eine Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente insbesondere im Zusammenhang mit einem Femurkopf;
8C eine Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente insbesondere im Zusammenhang mit einem Talus;
8D eine Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente insbesondere im Zusammenhang mit einer Femurkondyle;
8E eine Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente insbesondere im Zusammenhang mit einer Tibia; und
8F eine Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente insbesondere im Zusammenhang mit einem Tibia-Talus-Gelenk.

1 illustriert eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Endoprothese 30 mit einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einsatz-Komponente 10 für einen ersten Knochen, insbesondere einen ersten Knochengelenkteil, und einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente 20 für einen zweiten Knochen, insbesondere einen zweiten Knochengelenkteil, wobei die Gleitfläche der Einsatz-Komponente 10 mit der Gleitfläche der Kappen-Komponente 20 in gleitender Anlage ist.
Die dem Knochengelenkteil zugewandte Oberfläche 11 der Einsatzkomponente 10 ist teilweise oder vollständig mit einem ersten Metall oder mit Partikeln aus einem ersten Metall beschichtet. Zudem weist die Einsatz-Komponente 10 eine konkave bis flache Gleitfläche auf.
Die Einsatz-Komponente 10 ist ferner dazu ausgebildet, in ein zugeordnetes Knochengelenkteil eingesetzt zu werden oder diesen teilweise oder vollständig zu ersetzen. Ein Grundmaterial 12 der Einsatz-Komponente 10 weist grundsätzlich ein zweites Metall oder eine Metalllegierung und/oder ein Metalloxid oder eine Metalloxidmischung auf.
Bezüglich des oben genannten Metalloxids sei angemerkt, dass dieses Yttriumoxid, Zirkoniumoxid oder Aluminiumoxid aufweisen oder sein kann. Zusätzlich oder alternative kann die Metalloxidmischung mindestens eines der Metalloxide Yttriumoxid, Zirkoniumoxid oder Aluminiumoxid aufweisen oder eine Mischung aus Yttriumoxid stabilisiertem Zirkoniumoxid und Aluminiumoxid sein.
Die Einsatz-Komponente 10 der Endoprothese 30 weist beispielhaft ein Grundmaterial 12 auf, welches eine Mischung aus Yttriumoxid stabilisiertem Zirkoniumoxid und Aluminiumoxid aufweist.
Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn das erste Metall Titan-Partikel aufweist, wobei die Titan-Partikel vorzugsweise mithilfe eines Titan-Plasma-Spray-Beschichtungsverfahrens oder eines anderen thermischen Verfahrens aufgebracht wurden. Beispielhaft weist die Einsatz-Komponente 10 eine derartige Beschichtung 11 auf. Es handelt sich dabei insbesondere um TiCP-Beschichtung.
Es kann außerdem besonders vorteilhaft sein, wenn die Einsatz-Komponente 10 mindestens ein Rotations- und/oder Translationssicherungselement aufweist, wobei das mindestens eine Rotations- und/oder Translationssicherungselement vorzugsweise an der dem Knochengelenkteil zugewandten Oberfläche 11 der Einsatz-Komponente 10 angeordnet ist.
Auch wenn die beispielhafte Ausführungsform 10 der erfindungsgemäßen Einsatz-Komponente gemäß 1 kein derartiges Sicherungselement explizit zeigt, sei angemerkt, dass das mindestens eine Rotations- und/oder Translationssicherungselement die Form mindestens eines Zahns, vorzugsweise einer gezahnten Makrostruktur, oder mindestens einer Kavität, vorzugsweise mehrerer Kavitäten, besonders bevorzugt mehrerer gleichmäßig über die entsprechende Oberfläche verteilte Kavitäten, ganz besonders bevorzugt mehrerer golfballartige Kavitäten, aufweisen kann.
Bezüglich der Kappen-Komponente 20 für die Endoprothese 30 sei erwähnt, dass die Kappen-Komponente 20 dazu ausgebildet ist, ein zugeordnetes Knochengelenkteil teilweise oder vollständig zu umschließen. Demnach dient die erfindungsgemäße Kappen-Komponente 20 insbesondere der Oberflächenerneuerung bzw. dem Oberflächenersatz (engl. „resurfacing“) bezüglich des zugeordneten Knochengelenkteils. Dabei kann das zugeordnete Knochengelenkteil selbst typischerweise erhalten bleiben.
Außerdem ist die dem Knochengelenkteil zugewandte Oberfläche 21 der Kappen-Komponente 20 teilweise oder vollständig mit einem ersten Metall oder mit Partikeln aus einem ersten Metall beschichtet. Ferner ist ein Grundmaterial 22 der Kappen-Komponente 20 grundsätzlich weicher als ein zweites Metall und/oder eine Metalllegierung, insbesondere als das zweite Metall und/oder die Metalllegierung der Einsatz-Komponente 10. Zusätzlich weist die Kappen-Komponente 20 eine konvexe bis flache Gleitfläche auf.
Ferner kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die Kappen-Komponente 20 und/oder das Grundmaterial 22 der Kappen-Komponente 20 eine ähnliche Steifigkeit, insbesondere E-Modul, wie das Knochenmaterial des zugeordneten Knochengelenkteils aufweist. Es sei weiterhin darauf hingewiesen, dass das zweite Metall Titan, Eisen, Chrom oder Kobalt sein kann.
Zusätzlich oder alternativ kann die Metalllegierung mindestens eines der Metalle Titan, Eisen, Chrom und Kobalt umfassen. Außerdem kann es besonders vorteilhaft sein, wenn das erste Metall Titan-Partikel aufweist, wobei die Titan-Partikel vorzugsweise mit Hoch- oder Niedertemperaturverfahren verankert wurden. Beispielhaft weist die Kappen-Komponente 20 eine derartige Beschichtung 21 aus Reintitan auf. Es kann sich dabei insbesondere auch um eine TiCP-Beschichtung handeln.
Ein weiterer besonderer Vorteil ergibt sich, wenn das Grundmaterial 22 der Kappen-Komponente 20 einen Kunststoff, vorzugsweise Polyethylen, besonders bevorzugt mit Kreuzverbindungen (Cross-Links) stabilisiertes Polyethylen, ganz besonders bevorzugt mit Vitamin E versetztes und mit Kreuzverbindungen stabilisiertes Polyethylen, aufweist oder aus diesem besteht.
Beispielhaft weist das Grundmaterial 22 der Kappen-Komponente 20 mit Vitamin E versetztes Polyethylen auf. Weiterhin erkennt man gemäß 1, dass die Kappen-Komponente 20 mindestens ein Rotationssicherungselement 23 aufweist, wobei das mindestens eine Rotationssicherungselement 23 vorzugsweise an der dem Knochengelenkteil zugewandten Oberfläche 21 der Kappen-Komponente 20 angeordnet ist.
Es kann ferner besonders vorteilhaft sein, wenn das mindestens eine Rotationssicherungselement 23 die Form eines Stegs, Pollers, Gewindes, Zahns, Kreuzes, Sterns oder Verankerungszapfens, insbesondere Pegs, aufweist. Zusätzlich oder alternativ ergibt sich ein besonderer Vorteil, wenn das mindestens eine Rotationssicherungselement 23 in Bezug auf die Kappen-Komponente 20 zirkulär und/oder am entsprechenden Pol angeordnet ist.
Beispielhaft handelt es sich im Falle das Rotationssicherungselements 23 gemäß 1 um einen Peg, insbesondere aus Polyethylen oder aus dem Grundmaterial 22 der Kappen-Komponente 20, mit einem Kreuzfuß. Außerdem kann die Kappen-Komponente 20 mindestens ein Translationssicherungselement aufweisen, wobei das mindestens eine Translationssicherungselement vorzugsweise an der dem Knochengelenkteil zugewandten Oberfläche 21 der Kappen-Komponente 20 angeordnet ist.
Auch wenn die beispielhafte Ausführungsform 20 der erfindungsgemäßen Kappen-Komponente gemäß 1 kein derartiges Sicherungselement explizit zeigt, sei angemerkt, dass das mindestens eine Translationssicherungselement die Form einer Nut, vorzugsweise einer ringförmigen Nut, oder mindestens einer Kavität, vorzugsweise mehrerer Kavitäten, besonders bevorzugt mehrerer gleichmäßig über die entsprechende Oberfläche verteilte Kavitäten, ganz besonders bevorzugt mehrerer golfballartige Kavitäten, aufweisen kann.
Weiterhin kann sich ein besonderer Vorteil ergeben, wenn das mindestens eine Rotationssicherungselement 23 und/oder das mindestens eine Translationssicherungselement dazu eingerichtet sind/ist, Kräfte und/oder Momente unmittelbar nach der entsprechenden Implantation und/oder für die Zeit nach dem entsprechenden Anwachsen des Knochenmaterials des zugeordneten Knochengelenkteils aufzunehmen.
Ferner sei erwähnt, dass die Kappen-Komponente 20 mindestens eine Aussparung aufweisen kann, wobei die mindestens eine Aussparung vorzugsweise dazu eingerichtet wäre, Zonen mit kritischer Blutzufuhr bei der entsprechenden Präparation und/oder Implantation zu schützen.
Außerdem ist der 1 zu entnehmen, dass die Form der Kappen-Komponente 20 derart ausgebildet ist, dass die Form insbesondere unterhalb des entsprechenden Äquators der Kappen-Komponente 20 von der Sphäre der vom zugeordneten Knochengelenkteil abgewandten Oberfläche abweicht und/oder sich verjüngt.
In diesem Kontext sei zusätzlich darauf hingewiesen, dass die vorgenannte Form zwei oder mehr unterschiedliche Radien aufweist. Es sei außerdem erwähnt, dass die Form zusätzlich oder alternativ auf einer Ellipse oder einem frei definierten Kurvenzug basieren kann.
Betreffend die zwei oder mehr Radien sei außerdem erwähnt, dass es besonders vorteilhaft sein kann, wenn drei Radien vorliegen, wobei es sich bei einem der drei Radien insbesondere um einen Übergangsradius bezüglich der beiden anderen Radien handelt.
Es kann sich ferner ein besonderer Vorteil ergeben, wenn die vorgenannte Form der Kappen-Komponente 20 derart ausgebildet ist, dass die Form insbesondere unterhalb des entsprechenden Äquators der Kappen-Komponente 20 von der Sphäre der dem Knochengelenkteil zugewandten Oberfläche 21 abweicht. Bezüglich der beiden bereits oben erwähnten unterschiedlichen Radien, welche die Form aufweist, sei darauf hingewiesen, dass diese durch die 2, welche die Kappen-Komponente 20 alleine zeigt, zusätzlich hervorgehoben werden.
Gemäß 2 weist die vom zugeordneten Knochengelenkteil abgewandte Oberfläche zwei äußere Radien 25a, 25b auf, kann zusätzlich oder alternativ auf mehr als zwei Radien, ellipsoiden oder einem frei definierten Kurven-, oder Linienzug basieren, während die dem Knochengelenkteil zugewandte Oberfläche 21 einen inneren Bogenzug 24 aufweist, der vorteilhafterweise am Austritt in einen zylindrischen oder leicht kegelförmigen Anteil übergeht. Insbesondere für den Fall, dass die Endoprothese 30 als Hüftendoprothese verwendet wird, was beispielhaft durch die 3 dargestellt wird, illustrieren die beiden Sterne (*) in der 2 zusätzlich, dass die beiden äußeren Radien 25a, 25b dazu ausgebildet sind, einen Femurkopf-Hals-Versatz von mindestens 0,5 mm, vorzugsweise von mindestens 2 mm, besonders bevorzugt von mindestens 3 mm, ganz besonders bevorzugt von mindestens 5 mm, zu erreichen.
Im Falle der 3 sei der Vollständigkeit halber erwähnt, dass der im Rahmen der Endoprothese 30 genannte erste Knochen eine Pelvis und der erste Knochengelenkteil ein Acetabulum ist, und dass der ebenfalls im Rahmen der Endoprothese 30 genannte zweite Knochen ein Femur und der zweite Knochengelenkteil ein Caput femoris ist.
Des Weiteren sei anhand der 4 ein weiterer Vorteil der Endoprothese 30 verdeutlicht: Insbesondere für den Fall, dass der oben erwähnte Oberflächenersatz mithilfe der Kappen-Komponente 20 langfristig nicht ausreichen sollte, kann in einer entsprechenden Folgeoperation das Femur bzw. der Femurkopf durch ein herkömmliches Implantat 40 ersetzt werden, während zumindest ein Teil, insbesondere die Einsatz-Komponente 10, der Endoprothese 30 typischerweise unverändert verbleibt.
Da zumindest ein Teil der Endoprothese 30 - auch im Falle einer Folgeoperation - nicht angepasst werden muss bzw. im Wesentlichen unverändert weiterverwendet werden kann, wird eine entsprechende Folgeoperation nicht nur weniger kompliziert, sondern auch in ihrer Dauer verkürzt.
Eine detaillierte Schnittzeichnung 50c einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente zeigt 5A, welche beispielsweise zwei Nuten 51, die insbesondere parallel zueinander verlaufen, umfasst. Vorzugsweise dienen diese beiden Nuten 51 als Translationssicherung bzw. Translationssicherungselemente und befinden sich insbesondere im sich verjüngenden Teil der Kappen-Komponente. Der Verlauf der Nuten ist dabei typischerweise senkrecht bzw. im Wesentlichen senkrecht zu einer Achse 56 oder auch nicht parallel im Winkel zueinander, wobei die Achse 56 insbesondere mittig bzw. im Wesentlichen mittig durch den Pol der Kappen-Komponente verläuft.
Ferner ist gemäß 5A zu erkennen, dass die dem Knochengelenkteil zugewandte Oberfläche bzw. die Innenfläche der Kappen-Komponente mit einer TiCP-Beschichtung 53 oder osteokonduktiven Beschichtung versehen ist. Zudem umfasst die Kappen-Komponente Rippen 52a, 52b, 52c, welche vorzugsweise als Rotationssicherung bzw. Rotationssicherungselemente dienen und an der Innenfläche der Kappen-Komponente angeordnet sind. Während die Rippen 52a und 52c jeweils parallel bzw. im Wesentlichen parallel zur Achse 56 verlaufen, ist im Ausführungsbeispiel die Rippe 52b in Bezug auf die Achse 56 verkippt angeordnet.
Es sei angemerkt, dass die Rippen 52a, 52b, 52c insbesondere der kompakten Darstellung halber gemeinsam in der Darstellung 50c gezeigt sind, obwohl in der Praxis typischerweise entweder die Rippen 52a und 52c gemeinsam bzw. eine der beiden vorgenannten Rippen alleine oder die Rippe 52b alleine implementiert werden. In anderen Worten werden in der Praxis an der Innenfläche der Kappen-Komponente grundsätzlich Elemente derart angeordnet, dass diese entweder verkippt oder parallel bzw. im Wesentlichen parallel zur Achse 56 verlaufen.
Weiterhin erkennt man gemäß 5A, dass alle Rippen 52a, 52b, 52c jeweils grundsätzlich einen dreieckigen Querschnitt aufweisen. Die Rippe 52b weist dabei insbesondere den Querschnitt eines gleichseitigen Dreiecks auf, während die Rippen 52a und 52c jeweils den Querschnitt eines rechtwinkligen Dreiecks aufweisen.
Im Falle des vorgenannten rechtwinkligen Dreiecks ist die kürzere Kathete vorzugsweise an der Innenfläche der Kappen-Komponente angeordnet. Zusätzlich sind die beiden Rippen 52a und 52c derart orientiert, dass ihre Querschnitte nicht zur Deckung zu bringen sind, wenn man eine der beiden Rippen 52a und 52c auf der Innenfläche der Kappen-Komponente verschiebt.
Des Weiteren zeigt 5B eine weitere Ansicht 50d der Darstellung gemäß 5A. Die vorgenannte Ansicht 50d lässt insbesondere die bereits oben erwähnten Rippen 52a, 52b, 52c erkennen sowie ein Rippenkreuz 54, welches an der Innenfläche am Pol der Kappen-Komponente angeordnet ist. Vorzugsweise dient dieses Rippenkreuz 54 der Rotationssicherung der Kappen-Komponente bzw. als Rotationssicherungselement. Es sei angemerkt, dass das Rippenkreuz 54 insbesondere senkrecht bzw. im Wesentlichen senkrecht zur Achse 56, welche in der Darstellung 50d nicht explizit gezeigt ist, angeordnet ist. Zudem durchdringt die Achse 56 insbesondere die Mitte des Rippenkreuzes 54.
Ferner sei darauf hingewiesen, dass die Rippen 52a, 52b, 52c jeweils auch andere Formen bzw. Querschnitte aufweisen können. Beispielhaft zeigt die 5C weitere mögliche Rippenformen 50e bzw. deren Querschnitte 55a, 55b, 55c, 55d. Gemäß den Querschnitten 55a und 55c kommen beispielsweise geneigte Dreiecke als geeignete Querschnitte in Betracht, welche in unterschiedliche Richtungen geneigt sind. Weiterhin sind auch ein gleichschenkliges Dreieck 55b als Querschnitt für eine Rippe sowie ein parabel- oder sinusförmiger Querschnitt geeignet.
Weiterhin zeigt 5D eine Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform 50a einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente.
Man erkennt, dass diese Ausführungsform 50a im Wesentlichen derjenigen gemäß 5C entspricht, wobei das Rippenkreuz 54 durch einen Zapfen 54a ersetzt wurde.
In diesem Kontext gelten die obigen Darstellungen, insbesondere auch die unterschiedlichen Rippenformen gemäß 5C, analog.
6A zeigt eine detaillierte Schnittzeichnung 60a einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente. Es sei angemerkt, dass für diese Ausführungsform die bereits erklärten 5A, 5B, 5C und 5D analog gelten können.
Außerdem sei darauf hingewiesen, dass sowohl für die in 6A dargestellte Achse 66 als auch für die beiden Nuten 61 die obigen Ausführungen bezüglich der Achse 56 und der Nuten 51 analog gelten. Bei den Nuten 61 bzw. 51 handelt es sich jeweils typischerweise um ringförmige Nuten.
Zusätzlich zeigt die 6A eine Nut 62b, welche parallel bzw. im Wesentlichen parallel zu der Achse 66 an der Innenfläche der Kappen-Komponente angeordnet ist. Für diese Nut 62b können die Rippen-Formen gemäß 5C in analoger und insbesondere in invertierter Weise gelten. In diesem Kontext bedeutet „invertiert“, dass die Rippe als nach innen gerichtetes Element in Form einer Nut ausgebildet ist.
Des Weiteren weist die dem Knochengelenkteil zugewandte Oberfläche bzw. die Innenfläche der Kappen-Komponente eine Nut 62a auf, welche in Bezug auf die Achse 66 verkippt angeordnet ist. Vorzugsweise dient diese Nut 62a als Rotations- und/oder Translationssicherung bzw. Rotations- und/oder Translationssicherungselement. Ferner ist gemäß 6A zu erkennen, dass die dem Knochengelenkteil zugewandte Oberfläche bzw. die Innenfläche der Kappen-Komponente mit einer Beschichtung 63, insbesondere einer TiCP-Beschichtung, versehen ist. Zudem kann es sich bei der Nut 62a - analog zur Nut 62b - ebenfalls um eine Rippe gemäß 5C handeln, welche entsprechend in invertierter Form ausgebildet wurde.
Ferner zeigt 6B eine detaillierte Schnittzeichnung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform 60c einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente, welche im Wesentlichen derjenigen gemäß 6A, wobei die Ausführungsform 60c zusätzlich eine golfballartige Struktur 68 aufweist, welche auf der Innenfläche der Kappen-Komponente angeordnet ist.
Vorteilhafterweise sichert diese golfballartige Struktur 68 die Kappen-Komponente insbesondere gegen entsprechende Rotation und/oder Translation, vorzugsweise Rotation, und kann in ihrer geometrischen Ausprägung durch andere nach innen gerichteten Formen ersetzt werden.
Ferner ist es besonders vorteilhaft, wenn die golfballartige Struktur 68 derart angeordnet ist, dass sie oberhalb der Nuten 61 in Richtung des Pols der Kappen-Komponente beginnt und sich insbesondere bis zum Pol erstreckt.
6C illustriert eine Ansicht 60b einer dreidimensionalen Darstellung der Ausführungsform gemäß 6A, welche zusätzlich ein Rippenkreuz 64 erkennen lässt, für das die obigen Ausführungen bezüglich des Rippenkreuzes 54 analog gelten können. Vorzugsweise dient dieses Rippenkreuz 64 der Rotationssicherung der Kappen-Komponente bzw. als Rotationssicherungselement. Es sei angemerkt, dass das Rippenkreuz 64 insbesondere senkrecht bzw. im Wesentlichen senkrecht zur Achse 66, welche in der Darstellung 60b nicht explizit gezeigt ist, angeordnet ist. Zudem durchdringt die Achse 66 insbesondere die Mitte des Rippenkreuzes 64.
Analog hierzu zeigt 6D eine Ansicht 60d einer dreidimensionalen Darstellung der Ausführungsform gemäß 6B.
Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass die Rippenkreuze 54 und 64 sich im Wesentlichen darin unterscheiden, dass die Schenkeloberflächen des Rippenkreuzes 54, die dem Knochengelenkteil zugewandt sind, jeweils flach sind, während die Schenkeloberflächen des Rippenkreuzes 64 jeweils spitz in Richtung des Knochengelenkteils zulaufen.
7A zeigt weiterhin eine dreidimensionale Darstellung 70a einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einsatz-Komponente. Gemäß 7A ist zu erkennen, dass die dem Knochengelenkteil zugewandte Oberfläche der Einsatz-Komponente mit einer Beschichtung 73, vorzugsweise aus Reintitan oder einer osteokonduktiven Schicht, versehen ist.
Ferner illustriert 7B eine dreidimensionale Darstellung 70b einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einsatz-Komponente. Diese entspricht im Wesentlichen derjenigen gemäß 7A, wobei die nach außen, dem Knochen entgegen, gerichtete Oberfläche golfballähnliche Vertiefungen 78 bzw. eine golfballartige Struktur aufweist. Diese dient der Rotations- und/oder Translationssicherung, insbesondere der Rotationssicherung, und kann in ihrer geometrischen Ausprägung durch andere nach innen gerichteten Formen ersetzt werden.
Abschließend sind im Folgenden unterschiedliche Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente im Kontext mit entsprechend verschiedenen Knochen bzw. Knochengelenkteilen dargestellt, insbesondere um die hohe Flexibilität der Erfindung aufzuzeigen.
8A zeigt eine Ausführungsform 80a einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente, die im Zusammenhang mit einem Humerus 90a verwendet wird.
Die Ausführungsform 80b der erfindungsgemäßen Kappen-Komponente gemäß 8B wird hingegen im Zusammenhang mit einem Femurkopf 90b verwendet.
Ferner illustriert 8C eine Ausführungsform 80c der erfindungsgemäßen Kappen-Komponente, welche im Zusammenhang mit einem Talus 90c eingesetzt wird. Hierbei ist die Kappen-Komponente 80c insbesondere dazu geeignet, ein partielles Resurfacing vorzugsweise am entsprechenden Randbereich zu erreichen.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass für eine erfindungsgemäße Kappen-Komponente grundsätzlich gilt, dass diese für ein partielles Gelenk-Resurfacing geeignet ist.
Die vorgenannten Ausführungsformen 80a, 80b, 80c der erfindungsgemäßen Kappen-Komponente weisen insbesondere jeweils ein Grundmaterial 81a, 81b, 81c aus nichtmetallischem sowie nicht-keramischen Kunststoffmaterial vorzugsweise mit einem E-Modul von höchstens 5 GPa auf. Bei dem Kunststoffmaterial kann es sich um ein Polymer, beispielsweise Polyethylen oder PEEK, handeln.
Weiterhin weisen die Ausführungsformen 80a, 80b, 80c der erfindungsgemäßen Kappen-Komponente jeweils insbesondere eine metallische Beschichtung oder Dotierung 82a, 82b, 82c auf, welche sich vorzugsweise zumindest teilweise über die Oberfläche der Kappen-Komponente 80a, 80b, 80c erstreckt, welche dem entsprechenden Knochen bzw. Knochengelenkteil zugewandt ist. Diese Beschichtung oder Dotierung 82a, 82b, 82c kann Titan oder Calcium, insbesondere Hydroxylapatit, umfassen.
Zudem lässt jede der Ausführungsformen 80a, 80b, 80c insbesondere einen Zapfen 83a, 83b, 83c erkennen, der vorzugsweise einer entsprechenden Translationssicherung dient.
Des Weiteren ist in der 8D eine Ausführungsform 80d einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente zu erkennen, die insbesondere im Zusammenhang mit einer Femurkondyle 90d verwendet wird. Für das entsprechende Grundmaterial bzw. eine entsprechende Beschichtung oder Dotierung können die obigen Ausführungen analog gelten.
Außerdem erkennt man, dass die Ausführungsform 80d zwei Zapfen 83d, 84d, die insbesondere jeweils von runder Form sind, aufweist. Diese Zapfen 83d, 84d dienen insbesondere nicht nur der entsprechenden Translationssicherung, sondern auch der entsprechenden Rotationssicherung.
Zudem sei erwähnt, dass es sich bei der Gleitfläche 89d der Kappen-Komponente 80d um eine konvexe Gleitfläche handelt.
Diese kann jedoch - wie insbesondere im Zusammenhang mit einer Tibia 90e in 8E dargestellt - auch flach bzw. plan sein. Neben der planen Gleitfläche 89e weist die Ausführungsform 80e einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente gemäß 8E insbesondere ein Grundmaterial 81e auf, wie es bereits oben beschrieben wurde. Auch die Beschichtung oder Dotierung 82e wurden im Wesentlichen bereits oben beschrieben, weshalb eine entsprechende Wiederholung unterbleibt.
Ferner lässt die 8E erkennen, dass die Kappen-Komponente 80e insgesamt drei Zapfen 83e, 84e, 85e aufweist. Diese dienen insbesondere nicht nur der entsprechenden Translationssicherung, sondern auch der entsprechenden Rotationssicherung.
Zudem ist es besonders vorteilhaft, wenn zwei der drei Zapfen eine runde Form aufweisen, während der dritte Zapfen eine elliptische bzw. ovale Form aufweist. Beispielhaft sind die Zapfen 83e, 84e jeweils rund ausgeführt, der Zapfen 85e hingegen elliptisch bzw. oval.
Abschließend illustriert 8F eine Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente 80f insbesondere im Zusammenhang mit einem Tibia-Talus-Gelenk 90f.
Während die Tibia 83f des Gelenks 90f eine Einsatz-Komponente 81f im Sinne der Erfindung mit konkaver Gleitfläche aufweist, weist der Talus 82f des Gelenks 90f die erfindungsgemäße Kappen-Komponente mit konvexer Gleitfläche auf. Während die Kappen-Komponente 80f in konvexer konventioneller Technologie der Anmelderin hergestellt werden kann, wird die Einsatz-Komponente 81f bevorzugt in konkaver Titanium-Plasma-Spray-Technologie hergestellt.
Zudem lässt sich gemäß 8F erkennen, dass die Kappen-Komponente 80f einen Zapfen 84f aufweist, der vorzugsweise einer entsprechenden Translationssicherung dient.
Der Vollständigkeit halber sei außerdem erwähnt, dass es - vor dem Hintergrund der 8E sowie 8F bzw. wie am Beispiel der Tibia gezeigt - sinnvoll sein kann, einen bestimmten Knochen bzw. ein bestimmtes Knochengelenkteil in einem Fall mit einer erfindungsgemäßen Kappen-Komponente und in einem anderen Fall mit einer Einsatz-Komponente im Sinne der Erfindung auszustatten.
Ferner sei darauf hingewiesen, dass 8F zusätzlich verdeutlicht, dass die Erfindung besonders gut für ein Resurfacing des oberen Sprunggelenks geeignet ist.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend diskutierten Ausführungsbeispiele beschränkt. Alle in der Beschreibung beschriebenen Merkmale oder in den Patentansprüchen beanspruchten Merkmale oder in der Zeichnung gezeichneten Merkmale sind im Rahmen dieser Erfindung beliebig miteinander kombinierbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2872072 B1 [0003]
DE 102020116929 A1 [0004]

Claims

Kappen-Komponente (20) für eine Endoprothese (30), wobei die Kappen-Komponente (20) dazu ausgebildet ist, ein zugeordnetes Knochengelenkteil teilweise oder vollständig zu umschließen, wobei die Kappen-Komponente (20) und/oder ein Grundmaterial (22) der Kappen-Komponente (20) eine ähnliche Steifigkeit, insbesondere Elastizitätsmodul, wie das Knochenmaterial des zugeordneten Knochengelenkteils aufweist, wobei die dem Knochengelenkteil zugewandte Oberfläche (21) der Kappen-Komponente (20) teilweise oder vollständig mit einem ersten Metall oder mit Partikeln aus einem ersten Metall beschichtet ist, und wobei die Kappen-Komponente (20) eine konvexe bis flache Gleitfläche aufweist.
Kappen-Komponente (20) nach Anspruch 1, wobei der Elastizitätsmodul kleiner als 10 GPa, vorzugsweise kleiner als 8 GPa, besonders bevorzugt kleiner als 5 GPa, ganz besonders bevorzugt kleiner als 1.5 GPa, ist, und/oder wobei die Steifigkeit, insbesondere Elastizitätsmodul, der Gleitfläche der Kappen-Komponente (20) ähnlich oder identisch zu der Steifigkeit, insbesondere Elastizitätsmodul, der Kappen-Komponente (20) und/oder des Grundmaterials (22) der Kappen-Komponente (20) ist.
Kappen-Komponente (20) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Grundmaterial (22) der Kappen-Komponente (20) weicher ist als ein zweites Metall und/oder eine Metalllegierung insbesondere eines Grundmaterials (12) einer mit der Kappen-Komponente (20) gleitend zusammenwirkenden Einsatz-Komponente (10), wobei das zweite Metall vorzugsweise Titan, Eisen, Chrom oder Kobalt ist, und/oder wobei die Metalllegierung vorzugsweise mindestens eines der Metalle Titan, Eisen, Chrom und Kobalt umfasst.
Kappen-Komponente (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Metall Titan-Partikel aufweist, wobei die Titan-Partikel vorzugsweise mithilfe eines Titan-Plasma-Spray-Beschichtungsverfahrens aufgebracht wurden.
Kappen-Komponente (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Grundmaterial (22) der Kappen-Komponente (20) einen Kunststoff, vorzugsweise Polyethylen, besonders bevorzugt mit Kreuzverbindungen (Cross-Links) stabilisiertes Polyethylen, ganz besonders bevorzugt mit Vitamin E versetztes und mit Kreuzverbindungen stabilisiertes Polyethylen, aufweist oder aus diesem besteht.
Kappen-Komponente (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kappen-Komponente (20) mindestens ein Rotationssicherungselement (23) aufweist, wobei das mindestens eine Rotationssicherungselement (23) vorzugsweise an der dem Knochengelenkteil zugewandten Oberfläche (21) der Kappen-Komponente (20) angeordnet ist.
Kappen-Komponente (20) nach Anspruch 6, wobei das mindestens eine Rotationssicherungselement (23) die Form eines Stegs, Pollers, Gewindes, Zahns, Kreuzes, Sterns oder Verankerungszapfens, insbesondere Pegs, aufweist, und/oder wobei das mindestens eine Rotationssicherungselement (23) in Bezug auf die Kappen-Komponente (20) zirkulär und/oder am entsprechenden Pol angeordnet ist.
Kappen-Komponente (20) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Kappen-Komponente (20) mindestens ein Translationssicherungselement aufweist, wobei das mindestens eine Translationssicherungselement vorzugsweise an der dem Knochengelenkteil zugewandten Oberfläche (21) der Kappen-Komponente (20) angeordnet ist.
Kappen-Komponente (20) nach Anspruch 8, wobei das mindestens eine Translationssicherungselement die Form einer Nut, vorzugsweise einer ringförmigen Nut, oder mindestens einer Kavität, vorzugsweise mehrerer Kavitäten, besonders bevorzugt mehrerer gleichmäßig über die entsprechende Oberfläche verteilte Kavitäten, ganz besonders bevorzugt mehrerer golfballartige Kavitäten, aufweist.
Kappen-Komponente (20) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei das mindestens eine Rotationssicherungselement (23) und/oder das mindestens eine Translationssicherungselement dazu eingerichtet sind/ist, Kräfte und/oder Momente unmittelbar nach der entsprechenden Implantation und/oder für die Zeit nach dem entsprechenden Anwachsen des Knochenmaterials des zugeordneten Knochengelenkteils aufzunehmen.
Kappen-Komponente (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Kappen-Komponente (20) mindestens eine Aussparung aufweist, wobei die mindestens eine Aussparung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, Zonen mit kritischer Blutzufuhr bei der entsprechenden Präparation und/oder Implantation zu schützen.
Kappen-Komponente (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Form der Kappen-Komponente (20) derart ausgebildet ist, dass die Form insbesondere unterhalb des entsprechenden Äquators der Kappen-Komponente (20) von der Sphäre der vom zugeordneten Knochengelenkteil abgewandten Oberfläche abweicht und/oder sich verjüngt.
Kappen-Komponente (20) nach Anspruch 12, wobei die Form zwei unterschiedliche Radien aufweist, und/oder wobei die Form auf einer Ellipse oder einem frei definierten Kurvenzug oder Linienzug basiert, wodurch insbesondere ein Femurkopf-Hals-Versatz von mindestens 0,5 mm, vorzugsweise von mindestens 2 mm, besonders bevorzugt von mindestens 3 mm, ganz besonders bevorzugt von mindestens 5 mm, erreicht wird.
Kappen-Komponente (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Form der Kappen-Komponente (20) derart ausgebildet ist, dass die Form insbesondere unterhalb des entsprechenden Äquators der Kappen-Komponente (20) von der Sphäre der dem Knochengelenkteil zugewandten Oberfläche (21) abweicht.
Endoprothese (30) mit: einer Einsatz-Komponente (10) für einen ersten Knochen, insbesondere einen ersten Knochengelenkteil, wobei die Einsatz-Komponente (10) eine konkave bis flache Gleitfläche aufweist, und einer Kappen-Komponente (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 für einen zweiten Knochen, insbesondere einen zweiten Knochengelenkteil, wobei die Gleitfläche der Einsatz-Komponente (10) mit der Gleitfläche der Kappen-Komponente (20) in gleitender Anlage ist.
Endoprothese (30) nach Anspruch 15, wobei die Einsatz-Komponente (10) dazu ausgebildet ist, in ein zugeordnetes Knochengelenkteil, insbesondere den ersten Knochengelenkteil, eingesetzt zu werden oder diesen teilweise oder vollständig zu ersetzen, und/oder wobei die dem Knochengelenkteil, insbesondere dem ersten Knochengelenkteil, zugewandte Oberfläche (11) der Einsatzkomponente (10) teilweise oder vollständig mit einem ersten Metall oder mit Partikeln aus einem ersten Metall beschichtet ist, und/oder wobei ein Grundmaterial (12) der Einsatz-Komponente (10) ein zweites Metall oder eine Metalllegierung und/oder ein Metalloxid oder eine Metalloxidmischung aufweist.
Endoprothese (30) nach Anspruch 15 oder 16, wobei das Metalloxid Yttriumoxid, Zirkoniumoxid oder Aluminiumoxid aufweist oder ist, und/oder wobei die Metalloxidmischung mindestens eines der Metalloxide Yttriumoxid, Zirkoniumoxid oder Aluminiumoxid aufweist oder eine Mischung aus Yttriumoxid stabilisiertem Zirkoniumoxid und Aluminiumoxid ist, und/oder wobei das Grundmaterial (22) der Kappen-Komponente (20) weicher ist als das zweite Metall und/oder die Metalllegierung der Einsatz-Komponente (10).
Endoprothese (30) nach Anspruch 16 oder 17, wobei das erste Metall der Einsatz-Komponente (10) Titan-Partikel aufweist, wobei die Titan-Partikel vorzugsweise mithilfe eines Titan-Plasma-Spray-Beschichtungsverfahrens aufgebracht wurden.
Endoprothese (30) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei die Einsatz-Komponente (10) mindestens ein Rotations- und/oder Translationssicherungselement aufweist, wobei das mindestens eine Rotations- und/oder Translationssicherungselement vorzugsweise an der dem Knochengelenkteil zugewandten Oberfläche (11) der Einsatz-Komponente (10) angeordnet ist.
Endoprothese (30) nach Anspruch 19, wobei das mindestens eine Rotations- und/oder Translationssicherungselement der Einsatz-Komponente (10) die Form mindestens eines Zahns, vorzugsweise einer gezahnten Makrostruktur, oder mindestens einer Kavität, vorzugsweise mehrerer Kavitäten, besonders bevorzugt mehrerer gleichmäßig über die entsprechende Oberfläche verteilte Kavitäten, ganz besonders bevorzugt mehrerer golfballartige Kavitäten, aufweist.
Endoprothese (30) nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei der erste Knochen eine Pelvis und der erste Knochengelenkteil ein Acetabulum ist, und wobei der zweite Knochen ein Femur und der zweite Knochengelenkteil ein Caput femoris ist.
Endoprothese (30) nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei der erste Knochen eine Tibia ist, und wobei der zweite Knochen ein Talus ist.
Endoprothese (30) nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei der erste Knochen eine Tibia ist, und wobei der zweite Knochen ein Femur ist.
Endoprothese (30) nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei der erste Knochen ein Phalanx ist, und wobei der zweite Knochen ein Os metatarsale ist.
Endoprothese (30) nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei der erste Knochen ein Glenoid ist, und wobei der zweite Knochen ein Humerus ist.
Endoprothese (30) nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei der erste Knochen ein Radius ist, und wobei der zweite Knochen ein Os scaphoideum ist.
Endoprothese (30) nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei der erste Knochen und der erste Knochengelenkteil Teil eines menschlichen Skelettes sind, und wobei der zweite Knochen und der zweite Knochengelenkteil Teil eines menschlichen Skelettes sind.
Endoprothese (30) nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei der erste Knochen und der erste Knochengelenkteil Teil eines tierischen Skelettes sind, und wobei der zweite Knochen und der zweite Knochengelenkteil Teil eines tierischen Skelettes sind.