DE202021101471U1

DE202021101471U1 - Cancellous prosthesis stem

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Publication number: DE202021101471U1
Application number: DE202021101471.7U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-03-22
Filing date: 2021-03-22
Publication date: 2021-07-05
Anticipated expiration: 2031-03-23

Abstract

Endoprothesenschaft (10), der wenigstens auf Teilen, die eine Kontaktfläche (1) zum Knochengewebe (7) bilden, eine spongiose Struktur (9) aufweist, zum Herstellen einer Verbindung (6) mit Knochengewebe nach dem Einbau durch Verwachsen des Knochengewebes mit der spongiosen Struktur.

Endoprosthesis shaft (10) which has a cancellous structure (9) at least on parts that form a contact surface (1) with the bone tissue (7), for establishing a connection (6) with bone tissue after installation by fusing the bone tissue with the cancellous tissue Structure.

Description

Die Erfindung betrifft einen Endoprothesenschaft mit einer spongionsen Struktur zur primären Implantation als Hüftschaftprothese, insbesondere bei guter Knochenqualität, zur Besserung der Standzeiten der Schaftendoprothese durch Einwachsen des spongiosen Knochens in das Schaftmaterial.The invention relates to an endoprosthesis shaft with a cancellous structure for primary implantation as a hip shaft prosthesis, in particular with good bone quality, to improve the service life of the shaft endoprosthesis by growing the cancellous bone into the shaft material.

Stand der Technik:State of the art:

Die aus dem Stand der Technik bekannten Hüftschäfte zur primären Implantation unterscheiden sich erheblich voneinander. Sie unterscheiden sich hinsichtlich der Länge des zu erhaltenden Knochens in Kurz- und Lang-Schäfte, der Verankerungsprinzipien und der anatomischen Orientierung. Bei guter Knochenqualität werden häufig Kurzschäfte verwendet, die sich an der lateralen Kortikalis und der medialen Kalkar abstützen oder Langschäfte, die sich metaphysär oder diaphysär oder meta-diaphysär abstützen und Press-Fit verankert werden. Die oberflächliche Beschichtung der Schäfte mit Hydroxylapatit fördert das KnochenEinwachsen an der Schaftoberflächen und verleiht den Schäften mehr Stabilität.The hip stems for primary implantation known from the prior art differ considerably from one another. They differ in terms of the length of the bone to be preserved in short and long shafts, the anchoring principles and the anatomical orientation. If the bone quality is good, short stems are often used, which are supported on the lateral cortex and the medial calcar, or long stems, which are supported metaphyseally or diaphyseally or meta-diaphyseally and are anchored in a press fit. The surface coating of the shafts with hydroxyapatite promotes bone ingrowth on the shaft surface and gives the shafts more stability.

Bei osteoporotischem Knochen werden die Schäfte mit Zement verankert.In the case of osteoporotic bone, the stems are anchored with cement.

Trotz der unterschiedlichen aus dem Stand der Technik bekannten Schäfte verbleiben insbesondere 2 Probleme.Despite the different shafts known from the prior art, two problems in particular remain.

Erstens, besitzen die aus dem Stand der Technik bekannten Schäfte große Elastizitätsunterschiede im Vergleich zum Knochen, zum Zweiten kann es bei allen aus dem Stand der Technik bekannten Schäften zu Schaftlockerungen, periprothetischen Frakturen sowie Bakterienanhaftungen und Biofilmbildung an der Schaftoberfläche mit nachfolgendem Protheseninfekt kommen.Firstly, the shafts known from the prior art have large differences in elasticity compared to the bone; secondly, all shafts known from the prior art can lead to shaft loosening, periprosthetic fractures as well as bacterial adhesion and biofilm formation on the shaft surface with subsequent prosthesis infection.

Bei der Erfindung geht es um das Überwinden dieser Probleme.The invention is about overcoming these problems.

Offenbarung der Erfindung:Disclosure of the invention:

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs überwindet diese Probleme insbesondere durch Verlegung des Metall-Knochen-Interface in das Schaftinnere, unter Vermeidung eines „harten“ Übergangs zwischen der Schaftoberfläche und dem Knochen und durch Verringerung der Elastizitätsunterschiede. Erfindungsgemäß handelt es sich um eine neue Schaftstruktur und Verankerungskonzept für den Prothesenschaft, bei der das Knochengewebe derart mit dem Endoprothesenschaft verwachsen kann, dass das Wachstum von Knochenverbindungen durch den Endoprothesenschaft hindurch ermöglicht wird.The device according to the invention with the features of the independent claim overcomes these problems in particular by relocating the metal-bone interface into the inside of the shaft, avoiding a “hard” transition between the shaft surface and the bone and by reducing the differences in elasticity. According to the invention, it is a new shaft structure and anchoring concept for the prosthesis shaft, in which the bone tissue can grow together with the endoprosthesis shaft in such a way that the growth of bone connections through the endoprosthesis shaft is made possible.

Es handelt sich um einen Schaft (z.B. Kurzschaft, mit V-Form proximal), der von einer metallischen trabekulären/ spongiosen Struktur gebildet ist, um das knöcherne Einwachsen um und in den Schaft zu fördern. Das Metall-Knochen-Interface wird dadurch in das Schaftzentrum verlagert, die Elastizität wird erhöht, die Belastungen im Bereich des Knochen-Schaft-Interface „entzerrt“ bzw. auf einen größeren Bereich „verstrichen“.It is a shaft (e.g. short shaft, with a V-shape proximally), which is formed by a metallic trabecular / cancellous structure in order to promote the osseous ingrowth around and into the shaft. The metal-bone interface is thereby shifted to the center of the shaft, the elasticity is increased, and the loads in the area of the bone-shaft interface are “straightened out” or “spread” over a larger area.

Hierbei weist ein Endoprothesenschaft wenigstens auf Teilen seiner Oberfläche, die eine Kontaktfläche zum Knochengewebe bilden, eine spongiose Struktur auf. Diese dient zum Herstellen einer Verbindung mit Knochengewebe nach dem Einbau durch Verwachsen des Knochengewebes mit der spongiosen Struktur.Here, an endoprosthesis shaft has a cancellous structure at least on parts of its surface that form a contact surface with the bone tissue. This is used to establish a connection with bone tissue after installation by fusing the bone tissue with the cancellous structure.

Die Schaftstruktur ähnelt dabei der spongiosen Struktur des Knochens. Dies soll nach der Implantation das Einfließen von Blut mit enthaltenen Wachstum-Faktoren und Knochenzellen in das Schaftinnere ermöglichen, die im Verlauf zur Bildung vom spongiosem Knochengewebe im Schaftinneren führt. Die Schaftoberfläche ist auch spongios, bzw. porös, so dass an der Kontaktfläche zum Knochen keine kontinuierliche, sprich glatte, Oberfläche vorliegt. Dies regt den Knochen an, auch an der Schaftoberfläche zu wachsen und in die Kavitäten der spongiosen Struktur hinein. Dies bewirkt eine Verzahnung der Knochenstruktur mit der Struktur des Schaftes und so eine stabilere mechanische Verbindung. Die Gesamtkontaktfläche wird dabei erhöht, was grundsätzlich mehr Fläche zum Verwachsen bietet. Das Prothese-Knochen-Interface wird so quasi in das Schaftinnere verlegt.The shaft structure is similar to the cancellous structure of the bone. After the implantation, this should allow blood containing growth factors and bone cells to flow into the inside of the shaft, which in the course of the process leads to the formation of cancellous bone tissue inside the shaft. The shaft surface is also cancellous or porous, so that there is no continuous, i.e. smooth, surface at the contact surface with the bone. This stimulates the bone to grow on the shaft surface and into the cavities of the cancellous structure. This causes the bone structure to interlock with the structure of the shaft and thus a more stable mechanical connection. The total contact area is increased, which basically offers more area to grow together. The prosthesis-bone interface is moved into the inside of the socket, so to speak.

Die End-Stabilität des Konstrukts wird erreicht, sobald die spongiose Schaftstruktur, bzw. die Kavitäten, mit spongiosem Knochenmaterial besetzt sind und auf der gesamten Schaftlänge spongiose-Stege zwischen dem Schaft und der KnochenKortikalis entstehen. Das Endergebnis ist ein Knochen-Schaftmaterial-Knochen-Konstrukt, wo die Strukturen sich gegenseitig stärken und mehr Stabilität bieten.The final stability of the construct is achieved as soon as the cancellous shaft structure or the cavities are covered with cancellous bone material and cancellous bars between the shaft and the bone cortex are formed over the entire length of the shaft. The end result is a bone-shaft-material-bone construct where the structures strengthen each other and offer more stability.

Die Schaft-Elastizität wird durch die spongiose Struktur im Vergleich zu einer soliden Materialstruktur, der Elastizität des Knochens angenähert, denn eine solide Struktur des gleichen Materials hat in einer spongiosen Struktur eine höhere Elastizität. Es ist daher davon auszugehen, dass nach der Implantation der Elastizitätsunterschied zwischen dem Prothesenschaft und der Kortikalis überwunden oder mindestens verringert werden kann.The elasticity of the shaft is approximated by the cancellous structure compared to a solid material structure, the elasticity of the bone, because a solid structure of the same material has a higher elasticity in a cancellous structure. It can therefore be assumed that, after the implantation, the difference in elasticity between the prosthesis shaft and the cortex can be overcome or at least reduced.

Dadurch kann vorteilhafterweise die Häufigkeit der periprothetischen Frakturen, der periprothetischen Osteopenie, der Migration und Lockerung des Schaftes sowie Schaftschmerzen verringert werden. Durch „Verstreichen“ der Schaftoberfläche, also das Verlagern der Oberfläche - weg von der äußeren Kontur des Schaftes in das Innere des Schaftes - kann die Wahrscheinlichkeit eines Protheseninfekts reduziert werden. Bei Prothesenschäften aus dem Stand der Technik entstehen die Schaftschmerzen durch den Elastizitätsunterschied zwischen dem Schaft- und dem Knochenmaterial, welches klassischerweise in manchen Fällen eine Revision mit Einbringung einer Plattenosteosynthese an der Kortikalis zur Folge hat, um den Elastizitätsunterschied auszugleichen. Alternativ findet auch eine Schaft-Explantation mit Implantation eines zementierten Schafts statt, um dieses Problem zu lösen.This can advantageously reduce the frequency of periprosthetic fractures, periprosthetic osteopenia, migration and loosening of the shaft and shaft pain are reduced. By “spreading” the shaft surface, that is, shifting the surface - away from the outer contour of the shaft into the inside of the shaft - the probability of a prosthesis infection can be reduced. In prosthetic stems from the prior art, stem pain is caused by the difference in elasticity between the stem and bone material, which in some cases typically results in a revision with the introduction of a plate fixation on the cortex in order to compensate for the difference in elasticity. Alternatively, a stem explantation with implantation of a cemented stem takes place in order to solve this problem.

An der Schaftoberfläche von bekannten Prothesenschäften des Standes der Technik mit Metall-Knochen-Interface gibt es beispielsweise folgende Problematiken:

Erstens entsteht aufgrund von Fehlverteilungen (unphysiologischer Verteilung) der Kräfte und Belastungen (von Verankerung des Schaftes abhängig) die periprothetische Osteopenie (Stress-Shielding), die im Verlauf zu periprothetischen Frakturen oder zur Lockerung des Schafts führen kann, mit nachfolgender Revision mit größeren Implantaten.

The following problems exist, for example, on the shaft surface of known prosthetic shafts of the prior art with a metal-bone interface:

Firstly, due to incorrect distribution (non-physiological distribution) of forces and loads (depending on the anchoring of the stem), periprosthetic osteopenia (stress shielding) occurs, which can lead to periprosthetic fractures or loosening of the stem, with subsequent revision with larger implants.

Zweitens, entstehen Lockerungen am Metall-Knochen-Interface, hervorgerufen durch die bekannte Schaftmigration, die mögliche Mikrobewegungen an der Schaftoberfläche, sowie die Elastizitätsunterschiede, mit nachfolgendem Prothesenwechsel.Second, loosening occurs at the metal-bone interface, caused by the well-known shaft migration, the possible micro-movements on the shaft surface, as well as the differences in elasticity, with subsequent replacement of the prosthesis.

Drittens bietet die Schaftoberfläche der bekannten Schäfte eine geeignete Anhaftungsfläche für Bakterien, auf der ein Biofilm gebildet wird. Dieser ist schwer von dem Immunsystem oder Antibiotika zu bekämpfen bzw. zu erreichen.Thirdly, the shaft surface of the known shafts provides a suitable surface for bacteria to adhere to, on which a biofilm is formed. This is difficult to fight or reach by the immune system or antibiotics.

Durch Verlegung des Metall-Knochen-Interface (im Falle von Metall als Schaftmaterial) in das Schaftinnere, und damit „Verstreichen“ der Oberfläche und der Bildung des Knochen-Metall-Knochen-Verbunds, kommt es zu Verringerung der Lockerungs- und der periprothetischen Fraktur-Raten, sowie und zu reduzierten Protheseninfekten.By relocating the metal-bone interface (in the case of metal as the shaft material) into the inside of the shaft, and thus “spreading” the surface and the formation of the bone-metal-bone bond, the loosening and periprosthetic fractures are reduced Rates, as well as and to reduced prosthesis infections.

Die Schäfte des Stands der Technik sind robust, hart und solide/massiv gebaut, so dass es heutzutage selten zu Prothesenschaftbrüchen kommt. Sie zeigen jedoch große Elastizitätsunterschiede im Vergleich zu Knochen.The stems of the prior art are robust, hard and solidly built, so that prosthesis stem fractures are rare these days. However, they show large differences in elasticity compared to bone.

Bei einer zu hohen Belastungen oder Fehlbelastung der Prothese brechen in diesem Zusammenhang eher die Knochen und der Prothesenschaft bleibt heil. Diese Situation würde auch eine operative Revision erfordern und eine neue Prothese mit größerem Schaft, um die entstandene Knochenfraktur zur behandeln. Daher sollte die Robustheit der Schäfte vorteilhafterweise derjenigen des Knochens angenähert werden, denn es hilft nichts, einen robuster Schaft zu haben, wenn der Knochen um den Schaft allmählich schwächer wird, bis er irgendwann bricht. Die Kräfte sollen idealerweise gleichermaßen auf die ganze Schaftlänge verteilt werden, um die Frakturwahrscheinlichkeit durch lokale Kraftspitzen zu reduzieren. Durch den spongiosen Schaft kann ein robustes und stabiles Konstrukt geschaffen werden, wenn anstatt der primär robusten Schäfte auch die Stärkung des Knochengewebes genutzt und berücksichtigt wird.If the prosthesis is subjected to excessive loads or incorrect loading, the bones are more likely to break and the prosthesis shaft remains intact. This situation would also require a surgical revision and a new prosthesis with a larger shaft to treat the resulting bone fracture. Therefore, the robustness of the shafts should advantageously be approximated to that of the bone, because it does not help to have a robust shaft if the bone around the shaft gradually weakens until it breaks at some point. The forces should ideally be distributed equally over the entire length of the shaft in order to reduce the probability of fractures due to local force peaks. The cancellous shaft can be used to create a robust and stable construct if, instead of the primarily robust shaft, the strengthening of the bone tissue is used and taken into account.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Endoprothesenschaft ein Kurzschaft, der sich eignet um metaphysär und diaphysär im Knochen verankert zu werden.In a further embodiment, the endoprosthesis shaft is a short shaft which is suitable for being anchored metaphyseally and diaphyseally in the bone.

Vorteilhafterweise wird so eine Vergrößerung der Kontaktoberfläche bewirkt, sodass Kräfte verteilt und lokale Kraftspitzen vermieden werden können. In einer weiteren Ausführungsform des Endoprothesenschafts ist die Kontaktfläche leicht abgerundet.Advantageously, the contact surface is enlarged in this way, so that forces can be distributed and local force peaks can be avoided. In a further embodiment of the endoprosthesis shaft, the contact surface is slightly rounded.

Der solide metallische proximale Teil des Schaftes (Hals- und Schulter-Teil) soll bevorzugt V-förmig in die spongiose Struktur des Schaftes eingehen. Die Tiefe der V-förmigen Figur sowie die Größe der Porosität der spongiosen Struktur sind abhängig von der Stabilität des Konstrukts.The solid metallic proximal part of the shaft (neck and shoulder part) should preferably enter the cancellous structure of the shaft in a V-shape. The depth of the V-shaped figure and the size of the porosity of the cancellous structure depend on the stability of the construct.

Der proximale Teil des Schaftes ist in die 2 Ebenen d.h. frontal und sagittal V-förmig. Dass bedeutet, dieser Teil verjüngt sich von proximal nach distal bis zur Spitze der V-Form in der frontalen und sagittalen Aufsicht, er besitzt dann die gleiche Breite und Dicke des proximalen Schaftes in dem Schulterbereich, und verschwindet in die spongiose Struktur des Schaftes direkt unterhalb der Schultern, d.h. die Oberfläche der V-Form soll mit spongioser metallischer Struktur abgedeckt sein.The proximal part of the shaft is V-shaped in the 2 planes i.e. frontal and sagittal. This means that this part tapers from proximal to distal to the tip of the V-shape in the frontal and sagittal top view, it then has the same width and thickness as the proximal shaft in the shoulder area, and disappears into the cancellous structure of the shaft directly below the shoulders, ie the surface of the V-shape should be covered with a cancellous metallic structure.

Die Tiefe der V-Form ist dabei auch von der Schaft-Stabilität abhängig. Dabei muss klar sein, dass dieser Teil bevorzugt nur maximal das proximale Drittel des Schaftes ausmacht.The depth of the V-shape also depends on the stability of the shaft. It must be clear that this part preferably only makes up a maximum of the proximal third of the shaft.

Die V-Form ist aber nur eine bevorzugte Form, andere Formen für eine gute Übertragung zwischen dem proximalen Teil des Schaftes und dem spongiosen Teil sind Teil der Erfindung.The V-shape is only a preferred shape, however, other shapes for good transmission between the proximal part of the shaft and the cancellous part are part of the invention.

In einer weiteren Ausführungsform des Endoprothesenschafts ist die spongiose Struktur aus einem Metall oder einer Legierung gebildet. Vorteilhafterweise sind metallische Werkstoffe biokompatibel und die Verarbeitungsmethoden erprobt.In a further embodiment of the endoprosthesis shaft, the cancellous structure is formed from a metal or an alloy. Metallic materials are advantageously biocompatible and the processing methods have been tried and tested.

In einer weiteren Ausführungsform des Endoprothesenschafts ist die Schaftstruktur der spongiosen Struktur des Knochens nachgebildet. Dabei ist eine Trabekelstruktur vorgesehen, welche die natürlich gewachsenen Knochen ebenfalls aufweisen. Die metallischen Trabekel weisen demnach bevorzugt im Schaftmaterial Verdichtungen auf. Bevorzugt kreuzen sich diese Verdichtungen bevorzugt schräg gegenseitig im Schaftzentrum wodurch metallische Brücken von verdichteten Trabekeln gebildet sind. An diesen Verdichtungen bilden sich bevorzugt dann in implantierten Zustand auch verdichtete Stränge und Brücken aus Knochenmaterial.In a further embodiment of the endoprosthesis shaft, the shaft structure is modeled on the cancellous structure of the bone. A trabecular structure is provided, which the naturally grown bones also have. The metallic trabeculae accordingly preferably have densities in the shaft material. These densifications preferably cross one another at an angle in the center of the shaft, as a result of which metallic bridges of densified trabeculae are formed. In the implanted state, compacted strands and bridges of bone material are then preferably also formed at these densifications.

Gegenüber einer beliebigen spongiosen Struktur kann durch eine Dimensionierung ähnlich dem menschlichen Knochen vorteilhafterweise Knochengewebe noch einfacher in die Kavitäten der Trabekelstruktur des Schafts einwachsen. Das bedeutet, dass die Freiräume in der spongiosen Struktur so dimensioniert sind, dass vom Körper gebildete Trabekel, Stränge und Brücken darin Platz finden.Compared to any cancellous structure, by dimensioning similar to human bone, bone tissue can advantageously grow into the cavities of the trabecular structure of the shaft even more easily. This means that the free spaces in the cancellous structure are dimensioned in such a way that trabeculae, strands and bridges formed by the body can be accommodated in them.

In einer weiteren Ausführungsform des Endoprothesenschafts weist der obere Teil des Schaftes (der sogenannte Hals- und Schulter-Teil, welcher nicht mit dem Knochengewebe verbunden sein soll) eine solide (massive) Struktur mit glatter Oberfläche auf. Dieser Teil setzt sich im Schulterbereich auf die Kortikalis.In a further embodiment of the endoprosthesis shaft, the upper part of the shaft (the so-called neck and shoulder part, which should not be connected to the bone tissue) has a solid (massive) structure with a smooth surface. This part sits on the cortex in the shoulder area.

Zugleich ist an dieser Stelle keine Verbindung mit dem Knochen vorgesehen und eine Gelenkfunktion mit einem anderen Prothesenteil oder Gelenkteil (z. B. Hüftpfanne) sollte möglichst reibungsfrei stattfinden.At the same time, no connection with the bone is provided at this point and a joint function with another prosthesis part or joint part (e.g. acetabulum) should take place with as little friction as possible.

In einer weiteren Ausführungsform des Endoprothesenschafts erstreckt sich die solide Struktur vom Schulter-Teil des Schaftes in einer Verlängerung in der Richtung weg vom oberen Teil weiter V- oder U-förmig. Diese weitere Erstreckung verläuft dabei üblicherweise nicht weiter als die Länge bzw. Höhe der Schulter selber.In a further embodiment of the endoprosthesis shaft, the solid structure extends from the shoulder part of the shaft in an extension in the direction away from the upper part in a further V- or U-shape. This further extension usually does not run further than the length or height of the shoulder itself.

Der Teil der Verlängerung verjüngt sich vom der Schulter in Richtung der Spitze der V- oder U-Form bevorzugt sowohl in der frontalen, als auch der sagittalen Ebene.The part of the extension tapers from the shoulder towards the tip of the V or U shape, preferably in both the frontal and sagittal planes.

Vorteilhafterweise wird die Stabilität erhöht, wenn die massive Verlängerung in den Schaft hineingezogen wird. So wird auch ein sanfterer Elastizitätsübergang hergestellt und das Bruchrisiko am Übergang vom oberen zum unteren Teil des Schaftes verringert.The stability is advantageously increased when the massive extension is drawn into the shaft. This also creates a smoother transition in elasticity and reduces the risk of breakage at the transition from the upper to the lower part of the shaft.

In einer weiteren Ausführungsform des Endoprothesenschafts ist ein solider Kragen im Schulterbereich des Schaftes vorgesehen. Dieser stützt sich im implantierten Zustand von oben auf dem Knochen ab.In a further embodiment of the endoprosthesis shaft, a solid collar is provided in the shoulder area of the shaft. In the implanted state, this is supported from above on the bone.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Endoprothesenschaft ausgebildet, eine primäre Verankerung und Stabilisierung mittels der Press-Fit-Fixation herzustellen. In a further embodiment, the endoprosthesis shaft is designed to produce primary anchoring and stabilization by means of press-fit fixation.

Vorteilhafterweise wird dadurch das Knocheneinwachsen in das Schaftinnere auf die gesamte Länge des Schaftes gewährleistet (d.h. diaphysär und metaphysär).This advantageously ensures that the bone grows into the interior of the shaft over the entire length of the shaft (i.e. diaphyseal and metaphyseal).

In einer weiteren Ausführungsform des Endoprothesenschafts liegt die spongiose Struktur durchgängig zwischen den Kontaktflächen vor.In a further embodiment of the endoprosthesis shaft, the cancellous structure is present continuously between the contact surfaces.

Je nachdem, wie tief die spongiose Struktur von der Kontaktfläche aus in das Zentrum des Schaftes reicht, ist die Struktur des Schaftinneren ggf. komplett porös und dann kein solider Schaft.Depending on how deep the cancellous structure extends from the contact surface into the center of the shaft, the structure of the inside of the shaft may be completely porous and then not a solid shaft.

Dadurch können vorteilhafterweise komplett durchgängige Knochengewebebrücken durch den Schaft hindurch wachsen. Dies ermöglicht höhere Stabilität und auch eine Hemmung einer Verdrehung von Schaft und Knochen.As a result, completely continuous bone tissue bridges can advantageously grow through the shaft. This enables greater stability and also prevents twisting of the shaft and bone.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Endoprothesenschaft einstückig und/oder aus einem durchgängigen Material hergestellt (Monoblock).In a further embodiment, the endoprosthesis shaft is made in one piece and / or from a continuous material (monoblock).

Beide Teile, der solide (proximale) obere Teil und der spongiose untere Teil sollen eine Einheit bilden (einstückig ausgebildet sein), um vorteilhafterweise Schaftbruch an dieser Stelle zu verhindern. Idealerweise ist das Herstellungsverfahren derart, dass keine Schwachstelle zwischen beiden Teilen entsteht. Dies ist vor allem dann einfach möglich, wenn das gleiche Material (z. B. Metallguss oder Metallschmelzverfahren) verwendet wird.Both parts, the solid (proximal) upper part and the cancellous lower part, should form a unit (be formed in one piece) in order to advantageously prevent the shaft from breaking at this point. Ideally, the manufacturing process is such that there is no weak point between the two parts. This is particularly easy if the same material (e.g. metal casting or metal melting process) is used.

Die Trabekel oder (dadurch entstehenden Fasern) sollten in Draufsicht auf den Schaft im Querschnitt bevorzugt in einem Winkel zueinander verlaufen, so dass sie sich innerhalb des Schaftes, idealerweise nahe des Schaftzentrums kreuzen, sodass die Brückenbildung durch die Fasern-Kreuzung in der Mitte des Schaftes entstehen. Zwei solcher winklig zueinander verlaufenden Fasern können dabei miteinander verwachsen oder mit einem Abstand aneinander vorbeiverlaufen. Eine solche Struktur bietet vorteilhafterweise zusätzliche Stabilität und bessere Verteilung der Kräfte auf die gesamte Länge des Schaftes und auf die Knochenkortikalis.The trabeculae or (resulting fibers) should preferably run at an angle to each other in a plan view of the shaft in cross-section, so that they intersect within the shaft, ideally near the center of the shaft, so that the bridge is formed by the fiber crossing in the center of the shaft develop. Two such fibers running at an angle to one another can grow together or run past one another at a distance. Such a structure advantageously offers additional stability and better distribution of the forces over the entire length of the shaft and on the bone cortex.

Der beschriebene Schaft ist ein halsresezierender Schaft, das bedeutet um die Biomechanik wiederherzustellen sollte man verschiedene Schäfte mit unterschiedliche CCD-Winkel und Halslänge vorsehen, damit man die unterschiedliche Offset und CCD-Winkel wiederherstellen kann.The shaft described is a neck-resecting shaft, which means that in order to restore the biomechanics, different shafts with different CCD angles and neck lengths should be provided so that the different offset and CCD angles can be restored.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren weitere Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.Further exemplary embodiments are described and explained in more detail below with reference to the accompanying figures.

Es zeigen:

1 einen Endoprothesenschaft;
2 einen implantierten Endoprothesenschaft;
3 den Endoprothesenschaft mit verschiedenen Querschnitten;
4 den Endoprothesenschaft in einem Längsschnitt.

Show it:

1 an endoprosthesis shaft;
2 an implanted endoprosthesis shaft;
3 the endoprosthesis shaft with different cross-sections;
4th the endoprosthesis shaft in a longitudinal section.

Wie in 1 gezeigt, umfasst der Endoprothesenschaft 10 einen unteren Teil, der eine Kontaktfläche 1 aufweist, welche eine Verbindung 6 mit dem Knochengewebe 7 eingehen soll. Diese weist eine spongiose Struktur 9 auf, idealerweise eine künstlich nachgebildete Trabekelstruktur.As in 1 shown includes the endoprosthesis shaft 10 a lower part, which is a contact surface 1 has which a connection 6th with the bone tissue 7th should be received. This has a cancellous structure 9 on, ideally an artificially reproduced trabecular structure.

Ein oberer Teil bildet den Hals 2 mit den Schultern 3. Der obere Teil des Schaftes geht im implantierten Zustand mit dem zweiten Teil des Gelenks, sei es künstlich oder die originale biologische Variante, eine bewegliche Verbindung ein. Aus diesem Grund ist der proximale Teil des Schaftes, der Hals 2 und die Schultern 3 und ggf. ein Kragen 5 glatt und nicht mit einer spongiosen Oberfläche versehen.An upper part forms the neck 2 with your shoulders 3 . In the implanted state, the upper part of the shaft forms a flexible connection with the second part of the joint, be it artificial or the original biological variant. Because of this, the proximal part of the shaft is the neck 2 and the shoulders 3 and a collar if necessary 5 smooth and not provided with a cancellous surface.

Eine Verlängerung 4, bevorzugt aus einem Vollmaterial, erstreckt sich vom Hals 2 in Richtung einer Spitze 8.An extension 4th , preferably made of a solid material, extends from the neck 2 towards a point 8th .

Im Falle einer Prothese, die im Femur montiert ist, ist der untere Teil distal und der obere Teil proximal orientiert.In the case of a prosthesis that is mounted in the femur, the lower part is oriented distally and the upper part is oriented proximally.

Ein Kragen 5, der im Schulterbereich 3 angeordnet ist, kann die Primärstabilität erhöhen.A collar 5 that in the shoulder area 3 is arranged can increase the primary stability.

In 2 ist gezeigt, wie der beschriebene Endoprothesenschaft 10 in einen Knochen implantiert wurde. Die Kontaktfläche 1 liegt am Knochengewebe 7 idealerweise vollständig und durchgängig bedeckt an. Dadurch ist das Wachsen von Verbindungen 6 des Knochengewebes 7 in den Endoprothesenschaft 10 hinein möglich. Die Richtung des Wachstums ist durch Pfeile dargestellt.In 2 is shown how the endoprosthesis shaft described 10 implanted in a bone. The contact area 1 is due to the bone tissue 7th ideally completely and consistently covered. This is the growth of connections 6th of the bone tissue 7th in the endoprosthesis socket 10 into it possible. The direction of growth is shown by arrows.

3 zeigt den Endoprothesenschaft der 1 und 2, welcher horizontal in 3 verschiedenen Ebenen geschnitten dargestellt ist:

In der obersten Schnittebene I. ist zu erkennen, dass die Verlängerung 4 (der solide Teil im Zentrum), welche in dem in 4 dargestellten Längsschnitt V-förmig verläuft, im Inneren der spongiosen Struktur 9 angeordnet ist. Die Kontaktfläche 1 entspricht der Außenkontur der spongiosen Struktur 9.

3 shows the endoprosthesis shaft of the 1 and 2 , which is shown cut horizontally in 3 different planes:

In the uppermost section plane I. it can be seen that the extension 4th (the solid part in the center), which is in the in 4th The longitudinal section shown runs in a V-shape, inside the cancellous structure 9 is arranged. The contact area 1 corresponds to the outer contour of the cancellous structure 9 .

Im implantierten Zustand verdichtet sich eingewachsenes Konchenmaterial (Trabekel) um den soliden Teil.In the implanted state, ingrown conical material (trabecula) compresses around the solid part.

In der mittleren Schnittebene II. ist gezeigt, dass die sich Brückenbildungen 12 der verdichteten Trabekel ergeben. Zwei solcher winklig zueinander verlaufenden Fasern können dabei miteinander verwachsen oder mit einem Abstand aneinander vorbeiverlaufen. Eine solche Struktur bietet vorteilhafterweise zusätzliche Stabilität. Die Brückenbildung verteilt die Kräfte gleichermaßen auf die Schaftlänge sowie an der Knochenkortikalis.In the middle section plane II. It is shown that the bridge formations 12th of the compacted trabeculae. Two such fibers running at an angle to one another can grow together or run past one another at a distance. Such a structure advantageously offers additional stability. The bridge formation distributes the forces equally over the length of the shaft and on the bone cortex.

Bevorzugt sind in dem spongiosen Material entsprechend Freiräume geschaffen, die das Entstehen verdichteter Trabekel ermöglichen.Preferably, corresponding free spaces are created in the cancellous material, which allow the formation of condensed trabeculae.

Bevorzugt weist das spongiose Material ebenfalls verdichtete Trabekel auf, die bevorzugt wie in 3 dargestellt aufgebaut sind.The cancellous material preferably likewise has compacted trabeculae, which are preferably as in FIG 3 are constructed.

In der unteren Schnittebene III. ist die Entstehung von Strängen (Fasern) 11 gezeigt, die ebenfalls durch die Verdichtung von Fasern entstehen.In the lower section plane III. is the formation of strands (fibers) 11 shown, which are also created by the compression of fibers.

Das spongiose Material ist von seinen Abmessungen her so gewählt, dass durch die innerhalb der spongiosen Struktur 9 entstehenden Freiräume die Bildung von Strängen 11 und/ oder Brückenbildungen 12 ermöglicht wird. Dabei sollen die Abmessungen der entstehenden Strängen 11 und Brücken 12 bevorzugt den Abmessungen der im gesunden Knochen normalerweise ebenfalls vorliegenden Stränge und Brücken der Trabekel entsprechen.The size of the cancellous material is chosen so that it is inside the cancellous structure 9 resulting free spaces the formation of strands 11 and / or bridging 12th is made possible. The dimensions of the resulting strands should be 11 and bridges 12th preferably correspond to the dimensions of the trabecular strands and bridges that are normally also present in healthy bone.

4 zeigt einen Längsschnitt durch die Prothese. Die Brückenbildung 12 wird erzeugt, indem die metallische Trabekeln sich verdichten schräg von proximal nach distal laufen und sich in der Schaftachse kreuzen, die knöcherne Brückenbildung 12 entsteht nach dem Knocheneinwachsen, wo die Knochentrabekel den gleichen Verlauf der metallischen Trabekel verfolgen. Entsprechend verlaufen die verdichteten metallischen Trabekel entlang der in 4 eingezeichneten Verdichtungen mit Brückenbildung 12. 4th shows a longitudinal section through the prosthesis. The bridging 12th is created by the metallic trabeculae compacting, running obliquely from proximal to distal and crossing each other in the shaft axis, the bony bridging 12th arises after bone ingrowth, where the bone trabeculae follow the same course as the metallic trabeculae. Correspondingly, the compacted metallic trabeculae run along the in 4th indicated densities with bridging 12th .

Claims

Endoprosthesis shaft (10), at least on parts that have a contact surface (1) for Forming bone tissue (7), having a cancellous structure (9), for establishing a connection (6) with bone tissue after installation by fusing the bone tissue with the cancellous structure.

Endoprosthesis shaft (10) according to Claim 1 , characterized in that the endoprosthesis shaft (10) is a short shaft, suitable for metaphyseal and diaphyseal anchoring.

Endoprosthesis shaft (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the contact surface (1) is slightly rounded.

Endoprosthesis shaft (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cancellous structure (9) is formed from a metal or an alloy.

Endoprosthesis shaft (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cancellous structure of the shaft is modeled on the structure of the bone and has compacted metallic trabeculae / strands which run obliquely from proximal to distal and intersect in the shaft axis, creating metallic Bridges (12) are created with the convexity (arch) pointing towards the shaft neck (2).

Endoprosthesis shaft (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the (upper) part of the shaft (neck and shoulder part) (2) which is not intended to be connected to the bone tissue has a solid structure with a smooth surface.

Endoprosthesis shaft (10) according to Claim 6 , characterized in that the solid structure extends from the shoulder part (2) of the shaft in an extension (4) further in the distal direction in a V- or U-shape.

Endoprosthesis shaft (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a solid collar (5) is attached between the contact surface (1) and the neck (2).

Endoprosthesis shaft (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the endoprosthesis shaft (10) is designed to produce primary anchoring and stabilization by means of press-fit fixation.

Endoprosthesis shaft (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cancellous structure (9) is present continuously or continuously between the contact surfaces (1) at least in a section of the shaft.

Endoprosthesis shaft (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the endoprosthesis shaft (10) is made in one piece and / or from a continuous material (monoblock).