DE10212982A1 - Verfahren zum Implantieren von Hüftgelenkendoprothesen und entsprechende Endoprothese - Google Patents

Verfahren zum Implantieren von Hüftgelenkendoprothesen und entsprechende Endoprothese

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DE10212982A1
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Merete Medical GmbH
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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Implantieren von Hüftgelenkendprothesen und eine entsprechende Endprothese aufgezeigt, wobei vom Stand einer Person aus betrachtet, die Resektion der Hüftgelenkkugel am Oberschenkelhals unter einem bestimmten Winkel, ventral auf die Hüftgelenke gesehen, von der Waagerechten um ca. 16 DEG geneigt erfolgt und eine auf diesen Schnitt abgestimmte Kragenendoprothese implantiert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Implantieren von Hüftgelenkendoprothesen und eine entsprechende Endoprothese, wobei vom Stand einer Person aus betrachtet, die Resektion der Hüftgelenkkugel am Oberschenkelhals unter einem bestimmten Winkel, ventral auf die Hüftgelenke gesehen, von der Waagerechten um ca. 16° geneigt erfolgt und eine auf diesen Schnitt abgestimmte Kragenendoprothese entsprechend der Ansprüche implantiert wird.
  • Durch eine Vielzahl von Veröffentlichungen in Fachzeitschriften und Fachbüchern, sowie durch die Patentliteratur ist umfangreich über Endoprothesen zur Versorgung und Ersatz von Hüftgelenken des proximalen Femur berichtet worden.
  • Dabei sind verschiedene Lösungen für den hier interessierenden Bereich der Endoprothesen, als Langschaft-, Kurzschaft- oder Druckscheibenendoprothesen bekannt, die entsprechend ihrer Konstruktionsmerkmale einzementiert oder zementlos eingesetzt werden können, als Ersatz für die vollständige Entfernung des Hüftgelenkkopfes. Die Resektion des Gelenkkopfes erfolgt hierbei überwiegend in einer Schnittebene, die senkrecht auf den Schenkelhals, also ca. 45° zur Mittelsenkrechten des Femur liegt. Beispielhaft dafür sei die DE-PS 27 24 234 erwähnt, eine Endoprothese (Druckscheibenendoprothesen) mit durch den proximalen Femur hindurch befestigter Gelenkkugel, auf einer die resezierte Fläche der Kortikalis abstützenden Druckscheibe. Dabei steht die befestigte Gelenkkugel unter einem Winkel von ca. 50° zur Mittelsenkrechten des Femur.
  • Eine weitere neuere Lösung wird in der EP 0 878 176 als "Schenkelhalsendoprothese für ein künstliches Hüftgelenk" beschrieben, wobei es sich hier um eine zementlose Kurzschaftprothese handelt, deren eingesetzter Schaft in einer Hülse befestigt ist, die mit einer äußeren Raumgitterstruktur belegt ist, zum besseren Einbinden in die Spongiosa. Aber auch hier steht die Mittelachse von Hülse und Gelenkkugel unter ca. 50° zur Mittelsenkrechten des Femur.
  • Ein Langschaftendoprothese ist durch die EP 0144 574 offenbart, als "Hüftendoprothese in Verbundbauweise", wobei hier die Gelenkkugel unter einem Winkel von ca. 35° zur Schaftmittellinie ausgelenkt ist. Nun wird bereits im Text und in den Zeichnungen auf die tatsächlichen Kräfte, die auf eine Hüftgelenk einwirken hingewiesen, insbesondere zeichnerisch auf die resultierende Gesamthüftkraft, die durch einen Pfeil mit relativ wenig Auslenkung zur Senkrechten dargestellt wird. Die daraus schlüssige Erkenntnis besagt, das die Hauptbelastung im medialen Bereich des proximalen Femur liegt, wobei durch die um ca. 45° geneigte resezierte Schenkelhalsfläche, eine dadurch besonders grosse Gleitkraft an der Resektionsfläche in Richtung des medialen Femurs erfolgt.
  • Durch die Veröffentlichung E. Savvidis; "Beanspruchung des coaxialen Femurendes bei seiner Belastung in der Hüftgelenkbeugestellung"; Verlag Hans Huber, Bern, 1990, ist ausführlich über die verschiedenen Krafteinwirkungen am Hüftgelenk berichtete worden, so auch, dass die resultierende Hüftgelenkkraft unter einem Winkel von ca. 15° zur Lotrechten auf den Mittelpunkt der Gelenkkugel wirkt, und nicht als Einzelkraft in Richtung einer 45° Mittelpunktlinie von der Gelenkkugel zum Schaft angenommen werden kann.
  • Nahezu allen vorgenannten Veröffentlichungen ist somit gemein, dass senkrecht zu dieser Cirka-45°-Mittelpunktlinie die Resektion des Schenkelhalses zu erfolgen hat.
  • Eine weitere Lösung wird in der EP 0 908 158 A2 durch einen "Satz aus Prothesen unterschiedlicher Grösse" offenbart. Hier sind verschiedene Endoprothesen mit kurzem, gitterartigem Schaft, Kragen als Tragplatte, Prothesenhals und Gelenkkugel als einzuzementierende oder zementlos zu implantierende Prothesen beschrieben. Die Besonderheit liegt darin, das die Resektionsebene am Schenkelhals horizontal verläuft, auf welcher dann die Tragplatte der Endoprothese aufliegt.
  • Allerdings ist auch hier, wie ausdrücklich in der Beschreibung angegeben, die Mittelpunktlinie von der Gelenkkugel zur senkrecht auf die Tragplatte fallenden Achse um 35° gegen medial geneigt, das auch dem späteren implantierten Zustand entspricht.
  • Derartige Endoprothesen sind auch in dem Prospekt der Fa. Chendo, "Trabekulär orientierte Endoprothesen" sowie im Buch von R. Wetzel, "Verankerungsprinzipien in der Hüftendoprothetik", Verlag Steinkopff, Darmstadt, 2001, Seiten 107-111 beschrieben.
  • Nun ist bekannt, dass insbesonders kragenlose Endoprothesen mit langem Stiel, die bereits tief in den Femur hineingesetzt sind auch noch nach der Implantation tiefer in den Knochen einsinken, was zu langanhaltenden Schmerzen der Patienten führen kann und andererseits eine langzeitliche Heranführung an die Vollbelastung zur Folge hat. Diese Art der Verlagerung der Drucklasten auf den inneren Teil des Oberschenkelknochens steht eigentlich der natürlichen Druckbelastung über den Knochenmantel entgegen. Es ist bekannt, dass der Knochenmantel biologisch darauf ausgelegt ist axiale Drucklasten nicht nur zu tolerieren sondern sogar verlangt. Von diesem Standpunkt aus sind daher Endoprothesen mit einem Kragen oder Tragplatte, welche in der Resektionsebene überwiegend den Knochenmantel der Kortikalis überdecken, vorzuziehen.
  • Ein weiterer Nachteil herkömmlich bekannter Langstiel-Endoprothesen ist nicht nur durch ihr Gewicht gegeben, sondern durch die zunächst großvolumige Ausräumung der Spongiosa im proximalen Femur und der tieferen Ausbildung in distaler Richtung des Femur zu einem sogenannten Köcher. Zwar wird häufig mit Spongiosamasse oder Bioersatzmaterial aufgefüllt, führt aber zu den bereits weiter oben beschriebenen Belastungen der Patienten.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Hüftgelenkendoprothese zu schaffen, die eine optimale Druckbelastung auf die Gelenkkugel und Übertragung der resultierenden Druckkräfte in den Femur gewährleistet und gleichzeitig leicht und einfach einzusetzen ist, bei Anwendung eines besonderen Resektionsverfahrens.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1-3 sowie der weiteren Ansprüche gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird dementsprechend vorgeschlagen, dass zur Vorbereitung einer Totalerneuerung die Resektion der Hüftgelenkkugel am Oberschenkelhals unter einem bestimmten Winkel, ventral auf die Hüftgelenke gesehen, von der Waagerechten um 16° geneigt erfolgt, wobei der Trochanter major vollständig erhalten bleiben soll.
  • Auf diese Plattform wird die erfindungsgemäße Endopropthese gesetzt, wobei der Kragen dem Umfang der Resektionsfläche entspricht, sich also überwiegend auf der Kortikalis abstützt. Die Mittellinie des Zapfens zur Aufnahme der künstlichen Gelenkkugel steht senkrecht auf dem Kragen und bildet somit ebenfalls einen Winkel von 16° zur Lotrechten.
  • Die erfindungsgemäße Endopropthese besitzt unterhalb des Kragen einen Kurzschaft, dessen Ende leicht nach distal gebogen ist und dessen Hauptteil eine Mittelachse von ca. 45° zur Senkrechten bildet.
  • Die Vorbereitung zur Befestigung dieser Endoprothese in der Spongiosa im proximalen Femur erfolgt mit Werkzeugen und entsprechenden Vorrichtungen zur Bildung einer Öffnung, in welche die Endoprothese eingesetzt wird, wobei es zunächst offen bleiben kann, ob das Einsetzen als einzuzementierende oder zementlos zu implantierende Endoprothese erfolgt. Angestrebt werden allerdings beide Varianten, da dies von dem Zustand der Knochenstruktur des jeweiligen Patienten abhängt.
  • Durch den Kurzschaft dieser Endoprothese und ergibt sich nicht nur eine minimale Herausnahme der Spongiosa, sondern stellt gleichzeitig eine vorteilhafte Gewichtsreduzierung im proximalen Femur dar.
  • Mit der erfindungsgemäßen Endoprothese ergibt sich eine optimale Einleitung der Gesamthüftgelenkkraft in den Femur, insbesondere durch die über den Mittelpunkt der Gelenkkugel eingehenden interferierenden Drucklasten.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
  • Fig. 1 Eine schematische Ansicht von Ventral auf die eingesetzte Endoprothese des rechten Hüftgelenk,
  • Fig. 2 eine Draufsicht auf den Kragen der Endoprothese,
  • Fig. 3 eine Seitenansicht der Endoprothese.
  • In Fig. 1 ist eine schematische Ansicht von Ventral auf die eingesetzte Endoprothese 10 des rechten Hüftgelenk dargestellt, wobei im Umriss der proximale Teil des Oberschenkelknochens 40 mit dem Trochanter major 41 sowie dem Femurkopf 42 als strichpunktierte Linie gezeigt ist. Die resezierte Fläche am Knochen 40 wird durch die Linie 60 repräsentiert und ist ein Schnitt mit bekannten, nicht näher dargestellten medizinischen Vorrichtungen. Der Schnitt bildet einen Winkel "A" zur Waagerechten 61, wie dies auch als Winkel "A" zwischen Lotrechter 63 Linie und der Mittelpunktlinie 62 des Zapfens, wobei hier der Winkel "A" vorzugsweise 16° beträgt.
  • Zur Erklärung sei darauf hingewiesen, das unter den Begriffen Lotrecht und Waagerecht das Achsenkreuz in Bezug auf eine stehende Person zu verstehen ist.
  • Die Endoprothese 10 besteht aus einem konusartigen Zapfen 11, zu Aufnahme einer künstlichen Gelenkkugel 50, wobei die Gelenkkugel 50 ebenfalls mit einem Innenkonus ausgestattet ist. Man erkennt, dass die Gelenkkugel 50 nahezu identisch den Platz des vorherigen natürlichen Femurkopfes einnimmt. Der Zapfen 11 geht mit einer Rundung 13 auf den Kragen 14 über.
  • Der Kragen 14 bedeckt vollständig die Resektionsfläche 60 und hat eine dementsprechende elliptische Kontur, wie weiter unten noch näher erläutert und dargestellt wird.
  • Der Schaft 15 setzt direkt unterhalb des Kragen 14 an. Er verjüngt sich und läuft in ein nach distal geneigtes gerundetes Ende 16 aus. Es ist erkennbar, dass gegenüber herkömmlichen Langschaftendoprothesen hier erhebliche Reduzierungen an der Schaftlänge und am Gewicht erfolgten.
  • Dies ist mit einer ganz erheblichen Reduzierung der sonst zu entfernenden Spongiosa verbunden.
  • Die Hauptmittellinie 65 des Schaftes 15 bildet mit der Mittelachse des Zapfens 11 einen stumpfen Winkel in Richtung des Trochanter major 41. Hier dargestellt als Winkel "B", welcher vorzugsweise 35° oder komplementär 145° entspricht.
  • Zwischen dem Kragen 14 und dem Schaft 15 ist ein Steg 17 vorhanden der ein durchbiegen des Kragen verhindern soll und um die entstehenden Drucklasten besser in den Schaft 15 einzuleiten.
  • Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Endoprothese 10. Man erkennt die elliptische Form des Kragen 14. Der Schaft 15 ist in Richtung ventral um den Winkel "C", hier 15°, ausgelenkt.
  • In Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Endoprothese 10 in der Seitenansicht von lateral gesehen dargestellt.
  • Die Oberfläche des Schaftes 15 kann mit bekannten Strukturen der Oberflächenvergrösserung versehen sein ebenso wie mit Beschichtungen einer oder mehrerer biokompatiblen Substanzen.
  • Die Endoprothese ist vorzugsweise aus Titan bzw. Titanlegierungen hergestellt, kann aber auch aus einer Chromlegierung im Gieß-, Schmiede- oder Zerspanungsverfahren hergestellt werden.

Claims (8)

1. Verfahren zum Implantieren einer Endoprothese in ein Hüftgelenk mit einem Zapfen, einer Tragplatte und einem Schaft, dadurch gekennzeichnet, dass zur Implantatvorbereitung des proximalen Femur eines Hüftgelenkes die Gelenkkugel so reseziert wird, dass die Resektionfläche (60), ventral auf das Hüftgelenk gesehen, von der Waagerechten(61) um 160° ± 4° nach medial geneigt erfolgt.
2. Verfahren zum Implantieren einer Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Endoprothese (10) so in den proximalen Femur eingesetzt wird, dass die Mittelachse (62) ihres Zapfen (11) zur Aufnahme einer Gelenkkugel(50) oder eines Adapters unter einem Winkel von 160 ± 4° zur Lotrechten steht.
3. Endoprothese zum Implantieren in ein Hüftgelenk mit einem Zapfen, einer Tragplatte und einem Schaft, dadurch gekennzeichnet, dass die Endoprothese (10) einen Kragen (14) besitzt, mit einem oberhalb angeordneten konischen Zapfen (11) und unterhalb des Kragen (14) einen Schaft (15) trägt, wobei die Mittelachse(62) des Zapfens (11) senkrecht zum Kragen (14) und die Hauptmittellinie (65) des Schaftes (15) zur Mittelachse(62) des Zapfens(11) einen stumpfen Winkel von ca. 145° bildet.
4. Endoprothese nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (14) nahezu elliptischen Umfang aufweist und der Zapfen (11) ausserhalb des elliptischen Zentrums angeordnet ist.
5. Endoprothese nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der unterhalb des Kragens (14) liegende Schaft (15) ausserhalb des elliptischen Zentrums des Kragens (14) angeordnet ist.
6. Endoprothese nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (11) und der Schaft (15) direkt übereinander angeordnet sind.
7. Endoprothese nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende (16) des Schaftes (15) nach distal gebogen gerundet ausläuft.
8. Endoprothese nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kragen (14) und dem Schaft (15) ein Steg (17) vorgesehen ist.
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