DE19842554A1 - Endoprothese zur zementfreien Verankerung in Hohlknochen - Google Patents

Endoprothese zur zementfreien Verankerung in Hohlknochen

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Abstract

Die Rotations- und Translationsstabilität von in den Knochen mit Hilfe von Stäben verankernden Endoprothesen wird durch eine spezielle Geometrie der Stäbe sowie eine spezielle Anordnung der Stäbe auf dem Prothesenkorpus erzielt.

Description

In der Patentschrift DE 37 39 934.9 ist eine zur zementfreien Verankerung in Hohlknochen vorgesehene Endoprothese beschrieben, die eine biomechanisch günstige verteilte Abstützung im Knochen über eine Reihe von Stäben (dort und im folgenden als "Biegestäbe" bezeichnet) ermöglicht.
Nachteilig bei diesem System ist jedoch, daß ein eingeschraubtes Implantat um die Schaftachse (1) herum per se keine Rotationsstabilität aufweist. In der Patentschrift DE 37 39 934.9 ist daher beschrieben, diese Rotationsstabilität z. B. durch seitlich eingeschobene zusätzliche Biegestäbe zu erhöhen.
Auch die Rotationsstabilität senkrecht zur Schaftachse (2, 3) sowie die Translationsstabilität des Implantates in Richtung dieser Achsen ist bei einem reinen Gewinde nur begrenzt durch den Flankenanstieg der in Gewinderichtung plazierten Biegestäbe gegeben. Auch hier wird eine Verbesserung der Stabilität durch die in der Patentschrift DE 37 39 934.9 beschriebenen seitlich eingeschobenen Biegestäbe erzielt.
Diese in der Patentschrift DE 37 39 934.9 angegebenen seitlich eingeschobenen Biegestäbe sind jedoch nicht ganz unproblematisch. Zum einen bedeuten sie einen nicht unerheblichen konstruktiven Aufwand, zum anderen muß intraoperativ eine entsprechende Nut in den Knochen geraspelt werden, was außer dem erhöhten intraoperativen Aufwand auch eine Schwächung des Knochens mit eventueller Frakturgefahr bedeutet.
Des weiteren sind in Nuten eingeschobene Biegestäbe, wie in DE 37 39 934.9 angegeben, auch aus tribologischer Sicht nicht unproblematisch, da durch die Relativbewegungen zwischen den Biegestäben und dem Prothesenkörper zwangsläufig Materialabrieb entsteht, der im knöchernen Lager zu Fremdkörperreaktionen und zur Auslockerung des Implantates führen kann (Willert HG, Semlitsch M, Buchhorn U, Knete U (1978) Materialverschleiß und Gewebereaktion bei künstlichen Gelenken (Histokompatibilitat, biologische und klinische Probleme). Orthopäde 7 : 62).
Diese Nachteile werden erfindungsmäßig durch eine spezielle Form der Gewindeflanken und Anordnung der Biegestäbe auf dem Prothesengrundkörper gelöst.
Eine Verbesserung der Rotationsstabilität des Implantates um die Achsen 2 und 3 sowie eine Steigerung der Translationsstabilität in Richtung dieser Achsen kann erzielt werden, wenn mindestens eine der beiden Seiten der Flanken gebogen oder geknickt ausgeführt wird (4), so daß der Querschnitt des Biegestabes eine progressive Aufweitung in Richtung der Achse (1) an seiner Basis und/oder an seinem Ende erfährt.
Die Rotationsstabilität des Implantates um die Schaftachse (1) kann durch eine senkrecht zur Schaftachse plazierte Stabanordnung verbessert werden, ohne daß zusätzliche Biegestäbe in z. B. seitlichen Nuten verwendet werden müssen. Dabei werden die einzelnen Biegestäbe selbstverständlich im Sinne eines Gewindes auf der Schaftachse angeordnet, wobei der in den Knochen schneidende Gewindeschneider natürlich eine entsprechend breitere Flanke aufweisen muß, damit das Implantat eingedreht werden kann. Direkt nach dem Eindrehen haben die Biegestäbe also zunächst nur Kantenkontakt zum Knochenlager. Mit dem Einwachsen der Biegestäbe im Knochen entsteht jedoch ein zunehmend rotationsstabiler Zustand.
Auch ohne senkrecht zur Schaftachse angeordnete Biegestäbe läßt sich ein ähnlich rotationsstabiler Zustand erzielen, wenn die Ausrichtung der Biegestäbe (8) von dem Steigungswinkel (9) des Gewindes abweicht. Auch eine Kombination unterschiedentlich abweichender Stabausrichtungen ist so möglich. Bei einer solchen Kombination verschiedentlich abweichender Stabausrichtungen kann durch eine Geometrieanpassung der Biegestäbe erreicht werden, daß alle Biegestäbe trotz unterschiedlicher Ausrichtung zur Schaftachse Knochenkontakt erhalten.
Besonders günstig ist es auch, wenn die Biegestäbe "auf Lücke" zueinander gesetzt angeordnet sind, damit der Knochen durch die Lücken zwischen zwei Biegestäben (5, 6) an den weiter hinter liegenden Biegestab (7) hinwachsen kann.
Die Erfindung ist in einem konstruktiven Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt die
Fig. 1 die beschriebenen Konstruktionsmerkmale an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel mit einer Reihe um die Schaftachse (1) im Sinne eines Gewindes angeordneten Biegestäbe. Dabei bezeichnet (1) die Schaftachse und (2) und (3) die Achsen senkrecht zur Schaftachse. Im gewählten Beispiel ist jeweils nur eine der beiden Flanken (4) der Biegestäbe gebogen ausgeführt, was zu einer progressiven Aufweitung des Biegestabes an seiner Basis führt. Im gewählten Beispiel stehen die Biegestäbe senkrecht zur Schaftachse angeordnet. Biegestab (7) ist "auf Lücke" zu den Biegestäben (5) und (6) angeordnet, damit der Knochen, in dem der Biegestab (7) verankert ist, nicht von den davorliegenden Biegestäben "abgedeckt" wird.

Claims (4)

1. Endoprothese zur zementfreien Verankerung in Hohlknochen dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des Implantates im Knochen durch eine Reihe in den Knochen ragender Biegestäbe erfolgt, deren Flanken mindestens an einer der beiden Seiten gebogen oder geknickt (4) ausgeführt sind, so daß eine zur Biegestabbasis oder zum Biegestabende hin progressive Aufweitung der Querschnitte der Biegestäbe in Richtung der Schaftachse (1) resultiert.
2. Endoprothese zur zementfreien Verankerung in Hohlknochen dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des Implantates im Knochen durch eine Reihe in den Knochen ragender Biegestäbe erfolgt, deren Ausrichtungsachse (8) von der Gewindesteigung (9) abweicht.
3. Endoprothese zur zementfreien Verankerung in Hohlknochen nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des Implantates im Knochen durch eine Reihe in den Knochen ragender Biegestäbe erfolgt, deren Ausrichtungsachse (8) senkrecht zur Schaftachse (1) steht.
4. Endoprothese zur zementfreien Verankerung in Hohlknochen dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des Implantates im Knochen durch eine Reihe in den Knochen ragender Biegestäbe erfolgt, die zueinander auf Lücke gesetzt sind, so daß die Knochenabstützung eines Biegestabes (7) nicht durch die davor plazierten Biegestäbe (5, 6) durch "Abdeckung" des Biegestabes (7) behindert ist.
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