DE10202871A1

DE10202871A1 - Implantat als Knochenersatz

Info

Publication number: DE10202871A1
Application number: DE10202871A
Authority: DE
Inventors: Hans Grundei
Original assignee: Eska Implants GmbH and Co KG
Current assignee: ORTHODYNAMICS GMBH, DE
Priority date: 2002-01-14
Filing date: 2002-01-14
Publication date: 2003-07-31

Abstract

Es wird ein Implantat als Knochenersatz mit einer seiner Oberfläche zumindest teilweise bedeckenden offenmaschigen, dreidimensionalen Struktur beschrieben, die gebildet ist aus Partikeln (5), die mit einem Basiskern (1) des Implantates verbunden sind und aus radial voneinander abgehenden vier bis acht Zapfen (3) bestehen, von denen wenigstens drei mit dem Basiskern (1) verbunden sind, wobei die Enden (7) der zumindest frei von dem Basiskern (1) abragenden Zapfen Hinterschnitte (8) ausbilden. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, daß die erwähnten Enden (7) der Zapfen (3) eine nach außen hin abgeflachte Oberfläche aufweisen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Implantat als Knochenersatz mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1, wie es im wesentlichen aus der DE-C 195 43 530 bekannt ist.
Darin wird ein Implantat mit einer seine Oberfläche zumindest teilweise bedeckenden offenmaschigen, dreidimensionalen Struktur beschrieben, die gebildet ist aus Partikeln, die mit einem Basiskern des Implantates verbunden sind und aus radial voneinander abgehenden vier bis acht Zapfen bestehen, von denen einige mit dem Basiskern verbunden sind. Die Enden der zumindest frei von dem Basiskern abragenden Zapfen bilden Hinterschnitte aus und weisen eine nach außen hin abgerundete Oberfläche auf.
Hinter die erwähnten Hinterschnitte wachsen Knochentrapekel ein und sorgen so für eine stabile Sekundärfixation. Die Ausbildung der Enden der Zapfen mit abgerundeten Oberflächen dient einem möglichen späteren Revisionseingriff, da ein Trennwerkzeug dann relativ leicht über die Oberfläche des Implantates geführt werden kann, ohne daß es zu einem Verhaken mit der Oberflächenstruktur käme.
Bei dem gattungsgemäßen Implantat kann es nun zu Problemen hinsichtlich der Primärfixation kommen. Die erwähnten abgerundeten Oberflächen der Zapfenenden sind beispielsweise ballig verdickt ausgebildet oder gar kugelförmig. Dies bedeutet, daß Belastungskräfte aus der umgebenden Spongiosa punktuell an einem Pol der als Kugel oder zumindest ballig ausgebildeten Zapfenenden in die Implantatstruktur eingeleitet wird. Dies bedeutet einen relativ hohen Flächendruck, jedenfalls bezogen auf eine jeweilig betrachtete Region der Oberfläche des Implantates. Diese relativ hohe Druckbelastung kann dazu führen, daß während der Einheilphase gerade in die Oberfläche eingewachsene Knochentrapekel abgeschert werden und so die Primärfixation des Implantates in der Spongiosa nicht mehr ohne weiteres gewährleistet ist oder zumindest stark verzögert wird.
Vor diesem Hintergrund ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Implantat so weiterzubilden, daß die Primärfixation in vorteilhafter Weise günstig beeinflußt wird, wobei die Sekundärfixationseigenschaften unberührt bleiben sollen.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Implantat dadurch, daß die erwähnten Enden der Partikel eine nach außen hin abflachte Oberfläche aufweisen.
In erster Linie wird hierdurch gegenüber dem Stand der Technik aufgrund der Flächenvergrößerung hin zu der das Implantat umgebenden Spongiosa eine Druckverminderung der Belastung erzielt. Diese regionale Druckreduzierung führt zu einer regionalen Entlastung der gerade in die Struktur eingewachsenen Trapekel, wodurch ein Abscheren der Trapekel sicher unterbunden werden kann. Die günstigen Eigenschaften im Falle eines Revisionseingriffes bleiben gegenüber dem gattungsgemäßen Implantat unberührt. Auch die stabilen Sekundärfixationsverhältnisse bleiben beim erfindungsgemäßen Implantat erhalten aufgrund der Ausbildung der Hinterschnitte in der dreidimensionalen Oberflächenstruktur.
Im wesentlichen wird der Vorteil des erfindungsgemäßen Implantates dadurch erzielt, daß die Kontaktflächen der Zapfenenden der die dreidimensional Struktur ausbildenden Partikel vergrößert werden, was zu einer regionalen Druckreduktion und damit zu einer Belastungsreduktion führt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß die abgeflachten Oberflächen der Zapfenenden einen Anteil von 1/3 bis 2/3 an der Gesamtoberfläche der dreidimensionalen Raumnetzstruktur einnehmen. Hierdurch wird eine deutliche regional begrenzte Belastungsreduktion gegenüber den Strukturen gemäß dem Stand der Technik erzielt, bei denen - wie ausgeführt - stets eine Einleitung der Belastungskräfte in einen Pol einer balligen oder kugelförmigen Struktur vorherrscht. Die vorerwähnte vorteilhafte Weiterbildung kann auch dadurch besonders bevorzugt weitergebildet werden, daß die abgeflachten Oberflächen im wesentlichen die Hälfte der Oberfläche der dreidimensionalen Struktur des Implantates einnehmen. Hierdurch wird ein guter Ausgleich geschaffen zwischen einerseits der Belastungsreduktion im regionalen Bereich einerseits und der Möglichkeit des Einsprossens der Trapekel in die räumliche Tiefe der Struktur andererseits.
Besonders bevorzugt wird, wenn die erwähnten Partikel einstückig mit dem Basiskern ausgebildet sind, um so eine hinreichende Stabilität der Strukturen zu gewährleisten. Vorzugsweise wird dies dadurch erzielt, daß das Implantat in einem feingießtechnischen Verfahren hergestellt ist, daß heißt also unter Anwendung eines Positivmodell des Implantates.
Die vorliegende Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles gemäß der Zeichnungsfiguren näher erläutert. Hierbei zeigt:
Fig. 1 die schematisierte Ansicht eines Implantates in Form eines Hüftstiels,
Fig. 2 die Vergrößerung der Einzelheit Z in Fig. 1 in zweifacher Vergrößerung, und
Fig. 3 die Einzelheit Z in Fig. 1 in fünffacher Vergrößerung.
Als Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 ein Implantat in Form eines Hüftstiels gezeigt, welches einen Basiskern 1 als massiven Kern sowie einen Kugelgelenkkopf 6 aufweist. Ein Teil der Oberfläche des Basiskerns ist bedeckt durch eine offenmaschige, dreidimensionale Struktur, die aus Partikeln 5 gebildet ist. Diese Schicht wird nach Implantation in einen Röhrenknochen, vorliegend also in einen Femurknochen, durchwachsen von Knochentrapekeln der Spongiosa, so daß es zu einem überaus innigen Verbund zwischen dem Implantat und der es umgebenden Spongiosa kommt.
Aus Fig. 2 wird deutlich, welch enges Maschenwerk durch die Partikel 5 gebildet wird. Durch die Maschen hindurch wächst das Knochenmaterial und sorgt so für eine stabile Sekundärfixation.
Einzelheiten des Aufbaues der Partikel 5 ergeben sich aus der Fig. 3. Diese bestehen vorliegend aus sechs voneinander wegstrebenden Zapfen 3, von denen drei mit dem Basiskern 1 verbunden sind.
Die Enden 7 der Zapfen 3 der Partikel 5 sind mit einer abgeflachten Oberfläche ausgebildet. Darüber hinaus sind jedoch Hinterschnitte 8 hinter den Abflachungen vorgesehen. So wird an der äußeren Schicht von Partikeln eine nach außen hin abgeflachte Oberfläche ausgebildet, was gegenüber dem Implantat gemäß dem Stand der Technik zu einer erheblichen Oberflächenvergrößerung der Struktur führt und somit zu einer Druckreduktion bei Einleitung von Kräften.
Die günstigen Eigenschaften hinsichtlich der Sekundärfixation des Implantates in der Spongiosa bleiben gegenüber dem gattungsgemäßen Implantat erhalten aufgrund der Ausbildung der Hinterschnitte 8.

Claims

1. Implantat als Knochenersatz mit einer seiner Oberfläche zumindest teilweise bedeckenden offenmaschigen, dreidimensionalen Struktur, die gebildet ist aus Partikeln (5), die mit einem Basiskern (1) des Implantats verbunden sind und aus radial voneinander abgehenden vier bis acht Zapfen (3) bestehen, von denen wenigstens drei mit dem Basiskern (1) verbunden sind, wobei die Enden (7) der zumindest frei von dem Basiskern (1) abragenden Zapfen Hinterschnitte (8) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Enden (7) eine nach außen hin abgeflachte Oberfläche aufweisen.

2. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeflachten Oberflächen einen Anteil von 1/3 bis 2/3 an der Gesamtoberfläche der dreidimensionalen Struktur einnehmen.

3. Implantat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeflachten Oberflächen im wesentlichen die Hälfte der Oberfläche der dreidimensionalen Struktur einnehmen.

4. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (5) einstückig mit dem Basiskern (1) ausgebildet sind.