DE2247560B1

DE2247560B1 - Hueftgelenkkopfprothese

Info

Publication number: DE2247560B1
Application number: DE2247560A
Authority: DE
Inventors: Artur Fischer; Jean-Nicolas Prof Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-09-28
Filing date: 1972-09-28
Publication date: 1973-10-04
Also published as: US3846846A; DE2247560C2; DE7235643U; SU483817A3

Description

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einer Sprengung des Knochens führen können. Bei Konusbohrungen der vorhergehenden Spreizelemente der erfindungsgemäßen Hüftgelenkkopfprothese ver- erleichtert. Der Kräftebedarf für das Zusammenteilt sich der Preßdruck nun auf mehrere Spreizele- schieben der Spreizelemente wird damit auf ein Minimente, so daß schon dadurch eine Aufteilung des mum reduziert.

Preßdruckes gegeben ist. Darüber hinaus können 5 Schließlich ist es nach einer weiteren Ergänzung sich die einzelnen Spreizelemente auch gegenüber der der Erfindung auch möglich, die Spreizelemente an Längsachse der Zugstange schwenken und sich damit ihrer Außenfläche zu riffeln bzw. aufzurauhen. Dies dem Verlauf des Knochenkanals anpassen. Der dient zur Erhöhung der Reibung und damit der Ver-Knochenkanal, der zur Befestigung von Prothesen, Stärkung der Verankerungswirkung,
die einen einzigen mittleren Befestigungsstift aufwei- io In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sen, benötigt wird, ist in den wenigsten Fällen genau kann sich unmittelbar an den den Gelenkkopf bilzylindrisch und gerade. Das Einführen eines Veran- denden kugeligen Teil der Hüftgelenkkopfprothese kerungsteiles mit einer und daher entsprechend lan- eine abgewinkelte Schaftplatte anschließen, deren gen Spreizhülse bereitet dann Schwierigkeiten oder Stirnseite als Auflage für den Kopf der Zugstange ist oftmals überhaupt nicht möglich. Demgegenüber 15 dient. Die Schaftplatte bildet zu der Achse des den läßt sich der Verankerungsteil der erfindungsgemä- Gelenkkopf tragenden Teiles einen Winkel von etwa ßen Prothese auch bei nicht geradverlaufenden Kno- 120°. Dieser Winkel entspricht in etwa dem natürlichenkanälen leicht einführen und verankern. Die ein- chen spezifischen Winkel zwischen Oberschenkelhals zelnen Glieder passen sich nämlich dem Verlauf des und Oberschenkelknochen. Der senkrecht stehende Knochenkanals an. Selbst bei größeren Knochen- ao Teil der Schaftplatte weist eine Bohrung auf, in die bohrungen ist eine Verankerung möglich, da sich die Zugstange durchgesteckt wird. Der Kopf der dann die einzelnen Spreizelemente zickzackförmig an Zugstange stützt sich beim Einziehen des Spreizkörder Knochenkanalwand abstützen. Selbstverständlich pers an der Stirnseite der Schaftplatte ab. Zur Sicheist es auch möglich, die einzelnen Spreizelemente so rung der Zugstange können Federringe od. dgl. verauszuwählen, daß ihre Außendurchmesser der lichten 25 wendet werden, die gleichzeitig auch als Zugaus-Weite des Knochenkanals entsprechen. gleich und elastisches Polster bei Belastung der Hüft-

Beim Aufspreizen der einzelnen Spreizelemente gelenkkopfprothese dienen.

bilden diese gegenüber dem vorhergehenden Spreiz- Ferner kann nach einer weiteren Ergänzung der

element eine Stufe bzw. Absatz, der sich in die Kno- Erfindung die Stirnseite des obersten Spreizelementes chenwand eingräbt. Diese der Anzahl der Spreizele- 30 mit einer Nut versehen sein, in die die Unterseite der mente entsprechende Stufen verhindern zusammen Schaftplatte eingreift. Die Schaftplatte mit ihrem mit der Reibung der Spreizelemente an der Knochen- rechteckigen Querschnitt dient als zusätzliche Fixiewand ein Absetzen der Prothese. Die Position der rung gegen Drehbewegungen der Prothese und ist Prothese bleibt somit auch bei ständiger Belastung dazu in etwa dem elliptisch erweiterten Knochenkagleich, so daß auch über einen längeren Zeitraum 35 nal im oberen Teil des Oberschenkelknochens angehinweg keine Verschlechterung der Gehfähigkeit zu paßt. Durch die stirnseitige Nut des obersten Spreizbefürchten ist. Eine noch bessere Stufenbildung und elementes und das Eingreifen der Unterseite der Duckverteilung ist dadurch möglich, daß die einzel- Schaftplatte in diese Nut ist dieses Spreizelement genen Spreizelemente gegeneinander so verdreht wer- gen Verdrehen gesichert.

den, daß ihre Längsschlitze zueinander jeweils um 40 Schließlich kann auch in weiterer Ausgestaltung 90° versetzt sind. der Erfindung die Außenfläche zumindest des ober-

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sten Spreizelementes in Anpassung an den Knochenkann jedes Spreizelement der Hüftgelenkkopfpro- kanal in Richtung Einführende hin konisch verjüngt these über einen Teil seiner Länge mindestens einen sein. Das oberste Spreizelement befindet sich ebenvon unten her geführten Längsschlitz aufweisen und 45 falls noch in dem erweiterten Teil des Knochenkanals, zudem mit einer nach unten sich erweiternden Ko- so daß durch die Verjüngung des Spreizelemennusbohrung versehen sein. Die Anzahl und die tes und die Anpassung an den Knochenkanal eine Länge der Längsschlitze der Spreizelemente hängt bessere Abstützung und Verankerung gegeben ist.
von der Härte und Festigkeit und damit von der Auf- In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfin-

spreizbarkeit des Werkstoffes ab. Bei der Verwen- 50 dung kann die Zugstange in Anpassung an den Knodung von Titan als Werkstoff für die Spreizelemente chenkanal gekrümmt sein. In der Regel ist jeder kommt noch als Vorteil die leichte Bearbeitbarkeit Knochenkanal des Oberschenkelknochens ein wenig der Teile dieses schwierig zu verarbeitenden Werk- gekrümmt. Es erleichtert das Einführen des Verankestoffes hinzu. Die Schwenkbarkeit der einzelnen EIe- rungsteiles, wenn bereits vorher die Zugstange entmente hängt von dem Durchmesserunterschied der 55 sprechend der Krümmung des Knochenkanals vor-Konusbohrung und der Zugstange ab. Ein großer gebogen ist. Bei stärkeren Krümmungen des Kno-Durchmesserunterschied ergibt eine große, und um- chenkanals reicht nämlich unter Umständen die gekehrt ein kleiner Durchmesserunterschied eine ge- Schwenkbarkeit der einzelnen Spreizelemente nicht ringere Schwenkbarkeit der Spreizelemente. Die Aus- mehr aus, die Krümmung auszugleichen,
wahl der richtigen Spreizelemente hängt somit vom 60 Bei einer gekrümmten Zugstange ist es in weiterer Verlauf des Knochenkanals ab. Ergänzung der Erfindung besonders vorteilhaft,

In weiterer Ergänzung der Erfindung kann die in wenn die Zugstange und der an der Zugstange andie Konusbohrung des vorhergehenden Spreizele- setzbare Spreizkörper über eine sich an der Stirnseite mentes eindringende Stirnseite eines jeden Spreizele- der Schaftplatte abstützenden Kopfmutter einziehbar mentes halbkugelförmig ausgebildet sein. Auch diese 65 sind. Die Krümmung erschwert nämlich das Drehen Ausgestaltung fördert die Schwenkbarkeit der Spreiz- der Zugstange und dadurch das Einziehen des elemente. Außerdem wird durch das Abrunden der Spreizkörpers in das unterste Spreizelement. Beim Stirnseiten das Eindringen der Spreizelemente in die Einziehen der Zugstange durch eine Kopfmutter be-

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wegt sich diese nur in axialer Richtung, so daß die Beim Einziehen verschwenken sich nun die Spreiz-

Verdrehbewegung der Zugstange wegfällt. elemente 9 und passen sich dadurch jedem Knochen-

Schließlich kann auch die Länge der Kopfmutter kanalverlauf an. Bei stärkeren Krümmungen des

mindestens dem zum Aufspreizen des Verankerungs- Knochenkanals 14 kann eine noch bessere Anpas-

teiles notwendigen Einziehweg des Spreizkörpers ent- 5 sung des Verankerungsteiles 3 dadurch erreicht wer-

sprechen. Das vordere Ende der Zugstange verbleibt den, daß die Zugstange 7 in Anpassung an den Kno-

damit nach dem Aufspreizen in jedem Falle noch in- chenkanal 14 gekrümmt ist. In solchen Fällen wird

nerhalb der Kopfmutter und kann somit keine für das Einziehen der Zugstange? eine Kopfhülse6

schmerzhaften Druckstellen bilden. verwendet, so daß ein Verdrehen der Zugstange?

Schließlich kann noch in einer vorteilhaften Aus- io nicht mehr notwendig ist. Der Spreizkörper 8 kann in

gestaltung der Erfindung die Zugstange und die Boh- diesem Fall mit der Zugstange 7 einstückig verbun-

rung der Spreizelemente einen gleichen, das gegensei- den sein. Die Kopfhülse 6 ist dabei etwas langer als

tige Verdrehen ausschließenden Querschnitt aufwei- der zum Aufspreizen des Verankerungsteiles 3 not-

sen. Beispielsweise können die Zugstange und die wendige Einziehweg des Spreizkörpers, so daß die

Öffnung der Spreizelemente rechteckig sein. Ebenso 15 Stirnseite der Zugstange? auch nach der Veranke-

ist es jedoch möglich, die Zugstange mit einer Feder rung innerhalb der Kopfhülse 6 verbleibt,

und die Öffnung der Spreizelemente mit der entspre- Der Querschnitt der Schaftplatte 4 entspricht in

chenden Nut zu versehen. etwa der elliptischen Form des Knochenkanals 14

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der im obersten Bereich des Oberschenkelknochens 5.

Erfindung dargestellt. 20 Ebenso ist auch das oberste Spreizelement 9 α noch

F i g. 1 zeigt die in den Oberschenkelknochen ein- an den sich konisch verjüngenden Knochenkanal angesetzte Hüftgelenkkopfprothese; gepaßt. Ferner ist dieses Spreizelement 9 α an seiner

F i g. 2 zeigt das unterste Spreizelement im Schnitt. Stirnseite mit einer Nut 15 versehen, in die die

Die Hüftgelenkkopfprothese 1 besteht aus dem ku- Schaftplatte zur Verdrehsicherung mit ihrer Unter-

gelförmigen Kopfteil 2 und dem Verankerungsteil 3. 25 seite eingreift.

Unmittelbar an das Kopfteil2 schließt sich eine ab- In Fig. 2 ist das unterste Spreizelement 9 b darge-

gewinkelte Schaftplatte 4 an, die zum Teil schon im stellt, in dessen Konusbohrung 11 der Spreizkörper 8

Oberschenkelknochen 5 eingesetzt ist. Die Stirnseite mittels der Zugstange 7 eingezogen wird. Dabei wird

dieser Schaftplatte dient der Kopfhülse 6 als Auflage dieses Spreizelement 9 b aufgespreizt, was durch den

beim Einziehen der Zugstange 7 und des an der Zug- 30 von unten her geführten und über einen Teil des

stange angeordneten Spreizkörpers 8. Spreizelementes sich erstreckenden Längsschlitz 10

Der Verankerungsteil 3 besteht aus mehreren hin- ermöglicht wird. Gleichzeitig mit der Aufspreizung

tereinandergereihten Spreizelementen, die gegenüber wird dieses Spreizelement außerdem auch in das

der Längsachse der Zugstange 7 schwenkbar sind. nächsthöhere Spreizelement eingezogen, so daß auch

Beim Einziehen des Spreizkörpers 8 werden diese 35 dieses ebenso wie die noch nachfolgenden aufge-

Spreizelemente 9 ineinandergeschoben, so daß das spreizt und im Knochenkanal verankert wird. Die da-

untere Spreizelement jeweils das nächst über ihm He- durch entstehenden Stufen 16 sorgen zusammen mit

gende Element aufspreizt. Dazu weisen die Spreizele- der Reibung der Spreizflächen für eine sichere und

mente 9 einen Längsschlitz 10 und erne sich nach un- rutschfeste Verankerung der Prothese. Der besseren

ten erweiternde Konusbohrung 11 auf. Zur Vermin- 40 Schwenkbarkeit und Gleitfähigkeit wegen sind die in

derung der durch die Zugstange? aufzubringenden die Konusbohrung 11 eindringenden Stirnseiten 12

Aufspreizkraft und der besseren Schwenkbarkeit we- der einzelnen Spreizelemente halbkugelförmig abge-

gen sind die Stirnseiten 12 der Spreizelemente halb- rundet. Eine Verdrehsicherung zwischen Zugstange 7

kugelförmig abgerundet. Sie dringen dadurch leichter und den Spreizelementen 9 wird durch eine Profilie-

in die Konusbohrung 11 des vorhergehenden Spreiz- 45 rung der Zugstange 7 und der daran angepaßten

elementes ein. Die Schwenkbarkeit hängt außerdem Spreizelementenbohrung 13 erreicht. Im Ausfüh-

auch von dem Durchmesserunterschied der Zug- rungsbeispiel ist hierzu die Zugstange? mit einer

stange 7 und der Bohrung 13 der einzelnen Spreizele- Federleiste 17 versehen, die in entsprechende Nuten

mente 9 ab. 18 der Spreizelemente 9 passen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Die Erfindung betrifft eine Hüftgelenkkopfpro-Patentansprüche: these mit einem den Gelenkkopf bildenden kugeligen Teil und einem in den Knochenkanal des Oberschen-

1. Hüftgelenkkopf prothese mit einem den Ge- kels eingreif enden und dort festsetzbaren Verankelenkkopf bildenden kugeligen Teil und einem in 5 rungsteil.

den Knochenkanal des Oberschenkels eingreifen- Hüftgelenkkopfprothesen werden bekanntlich bei den und dort festsetzbaren Verankerungsteil, einer Zerstörung des Hüftgelenkkopfes benötigt, wie dadurch gekennzeichnet, daß der Ver- sie beispielsweise bei Athrose auftreten kann,
ankerungsteil (3) aus mehreren hintereinanderge- Die derzeit gebräuchlichste Art für die Verankereihten Spreizelementen (9, 9 a, 9 b) besteht, die io rung des kugelförmigen Kopfteiles im Oberschenkel durch Einziehen eines Spreizkörpers (8) in das ist das Einzementieren einer den Kopfteil tragenden unterste Spreizelement (9 b) mittels einer Zug- Schaftplatte in den Knochenkanal des Oberschenstange (7) spreizbar und gegenüber der Längs- kels. Dazu wird der Spezialzement Methylmentharachse der Zugstange (7) versetzbar sind. crylat verwendet, der allerdings die unerwünschte

2. Hüftgelenkkopfprothese nach Anspruch 1, 15 Eigenschaft hat, daß beim Aushärten Wärme freigedadurch gekennzeichnet, daß jedes Spreizelement setzt wird. Diese Wärmeentwicklung erfordert eine (9, 9 a, 9 b) über einen Teil seiner Länge minde- komplizierte Operationstechnik, da zum Schutz der stens einen von unten her geführten Längsschlitz Knochensubstanz und der anderen benachbarten Ge-(10) aufweist und zudem mit einer nach unten webeteile gekühlt werden muß.

sich erweiternden Konusbohrung (11) versehen 20 Neben diesen Erschwernissen bei der Operation

ist. selbst kommt noch ein technischer Nachteil hinzu.

3. Hüftgelenkkopfprothese nach Anspruch 1, Die ständige Belastung des Kopfteiles führt zu einer dadurch gekennzeichnet, daß die in die Konus- Lockerung der einzementierten Schaftplatte im Knobohrung (11) des vorhergehenden Spreizelemen- chenkanal und somit zu einem stetigen Absetzen der tes eindringende Stirnseite (12) eines jeden 25 gesamten Hüftgelenkkopfprothese. Man versuchte Spreizelementes halbkugelförmig ausgebildet ist. dies dadurch einzuschränken, daß die Schaftplatte im

4. Hüftgelenkkopfprothese nach Anspruch 1, Querschnitt gegenüber dem Kopfteil der Hüftgelenkdadurch gekennzeichnet, daß die Spreizelemente kopfprothese abgesetzt wird. Dadurch entsteht eine (9, 9 a, 9 b) an ihrer Außenfläche geriffelt bzw. Auflagefläche, mit der das Kopfteil noch zusätzlich aufgerauht sind. 30 an der Corticalis des Oberschenkelknochens abge-

5. Hüftgelenkkopfprothese nach Anspruch 1, stützt werden kann. Da auch diese zusätzliche Abdadurch gekennzeichnet, daß sich unmittelbar an Stützung nicht ausreicht, die Absetzung der Hüftgeden den Gelenkkopf bildenden kugeligen Teil (2) lenkkopfprothese zu verhindern, führt dies auf die eine abgewinkelte Schaftplatte (4) anschließt, de- Dauer zu einer Zerstörung des Knochens. Abgesehen ren Stirnseite als Auflage für den Kopf der Zug- 35 davon, daß dadurch die Hüftgelenkkopfprothese ihre stange (7) dient. Funktionstüchtigkeit verliert, kann dies unter Um-

6. Hüftgelenkkopfprothese nach Anspruch 1 ständen noch bedeuten, daß der Oberschenkelkno- und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite chen als Basis für weitere Hüftgelenkkopfprothesen des obersten Spreizelementes (9 a) mit einer Nut unbrauchbar wird.

(15) versehen ist, in die die Unterseite der Schaft- 40 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

platte (4) eingreift. eine Hüftgelenkkopfprothese zu schaffen, die ohne

7. Hüftgelenkkopfprothese nach Anspruch 1, große Schwierigkeiten einzusetzen und im Fall von dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Infektionen ebenso wieder herauszunehmen ist und Außenfläche des obersten Spreizelementes (9 a) die durch erne gleichmäßige Druckverteilung eine die in Anpassung an den Knochenkanal (14) in Rieh- 45 Knochensubstanz schonende Verankerung ermögtung Einführende hin konisch verjüngt ist. licht und das Absetzen der Prothese in den Ober-

8. Hüftgelenkkopf prothese nach Anspruch 1, Schenkelknochen verhindert.

dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange (7) Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß

in Anpassung an den Knochenkanal gekrümmt der Verankerungsteil aus mehreren hintereinanderge-

ist. 50 reihten Spreizelementen besteht, die durch Einziehen

9. Hüftgelenkkopf prothese nach Anspruch 1 eines Spreizkörpers in das unterste Spreizelement und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zug- mittels einer Zugstange spreizbar und gegenüber der stange (7) und der an der Zugstange ansetzbare Längsachse der Zugstange versetzbar sind.
Spreizkörper (8) über eine sich an der Stirnseite Beim Einziehen des Spreizkörpers durch die Zugder Schaftplatte (4) abstützenden Kopfmutter (6) 55 stange werden die Spreizelemente zusammengeschoeinziehbar sind. ben. Während das unterste Spreizelement vom

10. Hüftgelenkkopfprothese nach An- Spreizkörper selbst auf gespreizt wird, erfolgt die spruch 1, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß Auf spreizung der übrigen Spreizelemente jeweils die Länge der Kopfmutter (6) mindestens dem durch das vorgelagerte Spreizelement, dessen Stirnzum Aufspreizen des Verankerungsteiles (3) not- 60 seite in die Konusbohrung des nachgeordneten wendigen Einziehweg des Spreizkörpers (8) ent- Spreizelementes eindringt. Die Anzahl der Spreizelespricht. mente ist frei wählbar und kann sich an der Körper-

11. Hüftgelenkkopfprothese nach Ansprüche größe, Gewicht oder anderen Faktoren orientieren,
und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zug- Bei Verankerungsteilen mit einer Spreizhülse konstange (7) und die Öffnung (13) der Spreizele- 65 zentriert sich der gesamte Preßdruck auf diesen einen mente einen gleichen, das gegenseitige Verdrehen Spreizteil und bei einer V-förmigen Aufspreizung soausschließenden Querschnitt aufweisen. gar nur auf das äußerste Ende dieses Spreizteiles.

Dies ergibt dann sehr hohe Punktbelastungen, die zu