DE2347213C2 - Knochenendoprothese - Google Patents

Knochenendoprothese

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DE2347213C2
DE2347213C2 DE2347213A DE2347213A DE2347213C2 DE 2347213 C2 DE2347213 C2 DE 2347213C2 DE 2347213 A DE2347213 A DE 2347213A DE 2347213 A DE2347213 A DE 2347213A DE 2347213 C2 DE2347213 C2 DE 2347213C2
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bone
electrode
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prosthesis
bore
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Allen Frederick Sydney Neusüdwales Dwyer
Geoffrey Gordon Lane Cove Neusüdwales Wickham
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Telectronics Pty Ltd
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Description

Die Erfindung betrifft eine Knochenendoprothese, bestehend aus einem Schaftabschnitt und einem Kopfabschnitt, bei der an dem Schaftabschnitt eine gegenüber dem Schaftabschnitt isolierte Elektrode angeordnet ist.
Bisher wurden Prothesen u. a. mit Hilfe einer Vielzahl von mechanischen Anordnungen und unter Verwendung eines Acrylharzkittes an dem Knochen befestigt.
Ein solcher Kitt bzw. ein solches Klebemittel ruft jedoch bei bestimmten Personen eine quälende Gewebereaktion hervor; auch ist der Kitt während des Aushärtens einer erhöhten Wärmeabgabe unterworfen und neigt aufgrund der Wasserabsorption zu einer Langzeit-Degenerierung.
Im Zusammenhang mit einer Hüftgelenk-Kopf prothese mit einem im wesentlichen kugelförmigen Kopf und einem länglichen Schaft aus einem physiologisch verträglichen Material ist bereits vorgeschlagen worden (DE-OS 23 15517), zur Erzielung einer einwandfreien Verbindung der Prothese mit dem Knochen der Hüftgelenk-Kopfprothese eine Aufnehmerspule zuzuordnen und mindestens zwei, im Abstand zueinander angeordnete Elektroden an dem Schaft der Prothese anzuordnen. Der Schaft weist eine kanalartige Ausnehmung mit einer öffnung auf, in die die Aufnehmerspule eingesetzt ist. Hierbei kann ein Anschluß der Spulenwicklung mit der aus Metall bestehenden Hüftgelenk-Kopfprothese selbst und ein zweiter Anschluß mit einer am Schaft angeordneten und gegenüber diesem isolierten, /weiten Elektrode verbunden sein. Gemäß dem älteren Vorschlag ist sowohl die Außenfläche des Schaftabschniiies der Hüftgelenk-Kopfprothese durchgehend glatt ausgebildet und auch die Außenfläche der Elektroden ist im wesentlichen glatt ausgebildet, d. h. es sind keinerlei Vertiefungen oder Erhebungen an der Elektrode vorhanden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Knochenprothese der eingangs angegebenen Art derart zu verbessern, daß eine noch festere, unlösbarere Verbindung zwischen dem Schaftabschnitt der Knochenendoprothese und dem Knochen realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß in dem Schaftabschnitt wenigstens eine Bohrung ausgebildet ist in der eine die Oberfläche der Bohrung auskleidende Elektrode angeordnet ist die mit dem Schaftabschnitt durch eine dazwischenliegende Isolierschicht an der Oberfläche der Bohrung befestigt ist, und daß die Elektrode an ihrer Oberfläche mit Ausnehmungen oder Vorsprüngen ausgestattet ist Werden diese Elektroden als Kathoden geschaltet so wird das Wachstum des Knochens derart stimuliert, daß der Knochen in die Bohrungen hineinwächst und auch an die Elektroden heranwächst wodurch sich eine besonders innige und feste Verbindung zwischen Prothese und Knochen realisieren läßt
Die Erfindung baut auf der Tatsache auf, daß das Knochenwachstum in spezifischer Weise so beeinflußt werden kann, daß ein Abschnitt des Knochens in einer bestimmten Richtung wächst Dies kann dadurch erreicht werden, daß die das Wachstum des Knochens anregende Elektrode als Kathode geschaltet wird, wobei in diesem Fall der Knochen auf die Kathode zu wächst.
Es ist bereits bekannt, das Wachstum des Knochens durch elektrische Impulse zu stimulieren. So betrifft beispielsweise die DE-AS 19 18 299 eine Schiene zur Führung und Heilung frakturierter Knochen mit einem den Knochen in seiner Normallage fixierenden Schienenkörper. Diese Schiene soll so ausgebildet werden, daß sie sich sowohl zur Führung von frakturierten Knochen eignet, gleichzeitig jedoch einen durch den Frakturbereich führenden, elektrischen Stromfluß ermöglicht. Erreicht wird dies dadurch, daß der Schienenkörper eine oder mehrere Induktionsspulen trägt, deren Wicklungsdrahtenden eine metallische Oberfläche aufweisen und vom Schienenkörper abstehen. Im übrigen befaßt sich dieser Stand der Technik ausschließlich mit der Heilung von geschlossenen Knochenfrakturen, so daß das Problem einer festen Verbindung einer Prothese mit einem Knochen hier nicht auftritt.
Aus der DE-PS 8 37 294 ist eine Knochengelenkprothese mit einem sich in eine Bohrung des Knochens erstreckenden Schaft bekannt deren wesentliche Merkmale darin bestehen, daß der Schaft radial vorstehende Ansätze und/oder Vertiefungen aufweist, die die Berührungsoberfläche mit dem Knochen vergrößern und das Gleiten der Prothese im Knochen verhindern. Der vorgenannten Patentschrift läßt sich zwar entnehmen, daß durch die reliefartigen Ansätze oder Vertiefungen in dem Prothesenschaft zwar seine Berührungsfläche mit dem Knochen vergrößert und das Verwachsen der Prothese mit dem Knochen begünstigt wird, ohne eine elektrische Stimulation erfolgt das Knochenwachstum jedoch unkontrolliert und ein Hineinwachsen des Knochens in Vertiefungen erfolgt nicht immer mit Sicherheit.
Bei der Anwendung der Knochenendoprothese hc-
maß der Erfindung kann eine Polarisation der kathodischen Elektrode mittels eines solchen implantierbaren elektrischen Stimulators erfolgen, wie er in der DE-OS 23 47 214 vom gleichen Anmeldedatum beschrieben ist und der ein Knöchenwachstüm um die Unregelmäßigkeiten an der Elektrode herum oder in diese Unregelmäßigkeiten hinein hervorruft
Eine besondere Ausführungsart der Elektrode, der Isolierschicht und der Verbindung der Elektroden sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung dienen die beigefügten Zeichnungen. Im Rahmen eines Ausführungsbeispiels wird eine Hüftgelenkendoprothese entsprechend der Erfindung im folgenden näher beschrieben. In den Zeichnungen stellen dar:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Hüftgelenkendoprothese;
F i g. 2 eine Draufsicht auf die Prothese gemäß F i g. 1; und
F i g. 3 eine Schnittansicht gemäß der Unie 7-7 gemäß F i g. 1. and zwar in einem größerem Mäßstab.
Die in den Figuren gezeigte Ausführung einer Hfiftgelenkendoprothese umfaßt einen Kern 11 aus Titan oder aus einem anderen neutralen Metall oder aus einem Hartplastikmaterial welcher einen Kopfabschnitt8 mit einem teilsphärischen Kopf SA aufweist, der mit einer unversehrten Gelenkpfanne eines Beckens zusammenwirken kann, sowie einen Schaftabschnitt 9Λ, der in das Innere eines gebrochenen Oberschenkelknochens einsetzbar ist 3"
Es ist eine Vielzahl von rohrförmigen, aus einem Drahtgeflecht 15 bestehenden Elektroden 13A, 13ß, 13C und 13D vorgesehen, die innerhalb von sich durch den Schaftabschnitt 9A hindurch erstreckenden Bohrungen (12A12Ä12G 12D) angeordnet sind.
Diese Elektroden sind jeweils von dem Schaftabschnitt 9A durch isolierende Hülsen 10Λ, tOB, IOC und IOD beispielsweise aus Polyäthylen isoliert, wobei jede Elektrode mit Hilfe ihrer Enden dadurch an ihrem Platz gehalten werden kann, daß diese Enden in Umfangsausnehmungen an den Enden einer jeden Hülse eingepreßt werden.
Die verschiedenen Elektroden sind untereinander sowie mittels einer isolierten Zuleitung 14/4, die in Nuten in der Oberfläche des Schaftabschnitts 9/4 eingesetzt ist, mit einem Stimulator verbunden.
Sowohl der Kern 11 als auch die Elektroden 13/4,13ß, 13Cund 13D können aus Titan bestehen. Der Kern 11 ist vorzugsweise durch ein Vakuum-Präzisionsformguß-Verfahren hergestellt
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
55
65

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Knochenendoprothese, bestehend aus einem Schaftabschnitt und einem Kopfabschnitt bei der an dem Schaftabschnitt eine gegenüber dem Schaftabschnitt isolierte Elektrode angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schaftabschnitt (ßA) wenigstens eine Bohrung (12/4, 12B, XlQ 12.D) ausgebildet ist, in der eine die Oberfläche der Bohrung (12Λ, XlB, XlQ 12D) auskleidende Elektrode (13/1 ... 13D) angeordnet ist, die mit dem Schaftabschnitt durch eine dazwischenliegende Isolierschicht (10Λ ... IOD) an der Oberfläche der Bohrung (XlA, XlB, XlQ 12D) befestigt ist, und daß die Elektrode an ihrer Oberfläche mit Ausnehmungen oder Vorsprüngen ausgestattet ist.
2. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (13Λ ... 13D) aus einem Drahtgeflecfa.(15) besteht
3. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaftabschnitt (9A) und/oder die Elektrode (13Λ ... 13D) aus Titan bestehen.
4. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (10Λ ... IOD) aus einer isolierenden Hülse besteht, an deren Enden die Elektrode (13/1 ... 13D) befestigt ist
5. Prothese nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden der Bohrungen über eine gemeinsame isolierte Zuleitung (14/' elektrisch miteinander verbunden sind und die Zuleitung (i4A) in einer in der Oberfläche des Schaftabschnitts (9A) ausgebildeten Nut angeordnet ist.
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