DE2551013A1 - Oberschenkelknocheneinsatz fuer hueftgelenkprothesen - Google Patents

Oberschenkelknocheneinsatz fuer hueftgelenkprothesen

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DE2551013A1 DE19752551013 DE2551013A DE2551013A1 DE 2551013 A1 DE2551013 A1 DE 2551013A1 DE 19752551013 DE19752551013 DE 19752551013 DE 2551013 A DE2551013 A DE 2551013A DE 2551013 A1 DE2551013 A1 DE 2551013A1
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Description

Die Erfindung betrifft einen Oberschenkelknocheneinsatz für Hüftgelenkprothesen.
Oberschenkelknocheneinsätze, die für Hüftgelenkprothesen verwendet werden, weisen einen an einem Schaft angebrachten kugelförmigen polierten Kopf auf, welcher Schaft in den Zwischenknochenmarkkanal des Oberschenkelknochens eingesetzt wird. Solche Einsätze werden vorzugsweise in den Kanal eingekittet, um den Einsatz gegen einwirkende Kräfte und Belastungen festzuhalten. Bei einigen solcher Einsätze wurden den Kitt oder Zement aufnehmende Vertiefungen oder Hohlräume vorgesehen, wie in der US-Patentschrift 2ϊγ· 3 69^ 820 beschrieben und an den Seiten des Schaftes
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dargestellt ist· Solche mit Vertiefungen versehene Schäfte sind jedoch nicht so kräftig, wie es erwünscht sein sollte, und außerdem aus dem Kanal im Oberschenkelknochen schwierig zu entfernen, wenn sie ersetzt werden müssen«. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verhältnismäßig kräftige Hüftschaftprothese zum Einsetzen in den Zwischenknochenmarkkanal eines Oberschenkelknochens zu schaffen, welcher Einsatz steif eingesetzt, wieder entfernt und ersetzt werden kann.
Die Erfindung sieht einen Oberschenkelknocheneinsatz für eine Hüftgelenkprothese vor, welcher Einsatz aufweist einen kugelförmigen Kopf, einen sich in der Längserstreckung verjüngenden und mit dem kugelförmigen Kopf verbundenen Schaft zum Einsetzen in den Oberschenkelknochen, einen mit dem kugelförmigen Kopf verbundenen Hals und einen zwischen dem Hals und dem Schaft angeordneten Kragen, der das Einsetzen des Schaftes in den Oberschenkelknochen begrenzt, welcher Schaft einen gekrümmten proximalen Teil und einen sich an diesem anschließenden und im wesentlichen geraden distalen Teil aufweist, wobei mindestens zwei gekrümmte tränenförmige entgegengesetzt zu einander an den Seiten des Schaftes angeordnet sind, deren größte Weite am proximalen Ende gelegen ist, während die Basen der gekrümmten tränenförmigen Vertiefungen im wesentlichen parallel und mit einem Abstand von einander verlaufen, der sich stufenlos mit den Außenseiten des distalen Teiles des Schaftes vereinigt.
Bei einer besonderen Ausführungsform des Oberschenkelknocheneinsatzes ist ein in der Längserstreckung gekrümmter und sich verjüngender Schaft zum Einsetzen und Einkitten in den Zwischenknochenmarkkanal des Oberschenkelknochens vorgesehen» Der Schaft
* ~ η η η 4 /ΛΟΛΑ
weist einen wesentlich abgeplatteten und ellipsenförmigen Querschnitt auf, der sich von einem verhältnismäßig hochgekrümmten proxLmalen Teil stufenlos zu einer Übergangsstelle mit dem distalen Teil verjüngt, dessen Höhe allmählich bis zu einem abgerundeten Ende abnimmt. Die Dicke des Schaftes nimmt gleichmäßig vom prozimalen zum distalen Ende ab« Eine oder mehrere tränenförmige Vertiefungen sind an den flachen Seiten des gekrümmten proxiiialen Teiles des Schaftes so angeordnet, dass deren Basen im wesentlichen parallel zu einander verlaufen, wobei der Abstand von einander sich stufenlos bis zu einer Übergangsstelle mit den Außenseiten des distalen Teiles fortsetzt, welcher Abstand nicht kleiner ist als das distale Ende an den Enden der Vertiefungen.
Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen, in denen die einander gleichen oder entsprechenden Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist die
Fige1 eine verkleinert gezeichnete Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung nach dem Einsetzen in den Knochenmarkkanal eines Oberschenkelknochens,
Fig«2 eine Seitenansicht eines Oberschenkelknocheneinsatzes von der in der S1Ig0I dargestellten Ausführungsform,
Fig·3 eine Draufsicht auf die in der Fig»2 dargestellte Ausführungsform ,
Hg„4 ein Querschnitt nach der Linie 4-4 in der Fig.2 Fige5 ein Querschnitt nach der Linie 5-5 in der Fig.2
Fige6 ein Querschnitt nach der Linie 6-6 in der Fig.2, Fig.7 ein Querschnitt nach der Linie 7-7 in der Fig.2,
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Figβ8 ein Ausschnitt aus einer Seitenansicht des Schaftteiles einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig«9 eine Seitenansicht des Schaftteiles einer weiteren anderen Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 10 ein Querschnitt nach der Linie 10-10 in der Fig.9
Fig.11 ein der Fig.10 ähnlicher Querschnitt durch eine weitere andere Ausführungsform der Erfindung, deren Seitenansicht der Fig.8 gleicht,
Fig.12 ein der Fig.10 ähnlicher weiterer Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung, deren Seitenansicht der Fig.8 gleicht, und die
Fig.13 ein weiterer, der Figo10 gleichender Querschnitt durch eine weitere andere Ausführungsform der Erfindung, deren Seitenansicht der Fig.8 gleicht.
Die Figei zeigt einen Hüftenschaffbauteil 10 für einen Oberschenkelknochen nach dem Einsetzen in den Knochenmarkkanal 12 eines Oberschenkelhüftknochens 14 eines menschlichen Wesens. Der Schaftbauteil 10 weist eine sphärische Kugel 16 auf, die die beschädigte natürliche Kugel des Hüftgelenkes ersetzen soll. Die Kugel 16 kann beispielsweise aus der Müller-Ausführung bestehen. Die Kugel 16 steht über einen Hals 18 und einem Kragen 20 mit dem Schaft 22 in Verbindung, der später im Zusammenhang mit der Fig.2 ausführlich beschrieben wird. Der Schaftbauteil 10 weist ferner zwei flache und tränenförmige "Vertiefungen 24 auf, die mit den Wandungen des Knochenmarkkanals 12 mittels Kitt oder Zement verbunden werden.
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Die Fige2 zeigt in vergrößert gezeichneter Darstellung den Schaftbauteil 10. Der Schaft 22 weist eine gekrümmte proximale Achse 28 und eine im wesentlichen gerade distale Achse 30 auf, die sich mit einander unter Bildung einer gebogenen Hauptachse 28-30 vereinigen, die in einer axialen Ebene 32 gelegen ist, wie in der Fig*4 dargestellt· Der Schaft 22 weist über dessen Länge hinweg im wesentlichen ellipsenförmige Querschnitte auf, die in den Figuren 4-7 dargestellt sind, und deren im wesentlichen ebene Seiten 34 im wesentlichen parallel zur Axial ebene 32 verlaufen. Die ellipsenförmigen Querschnitte nach den Figuren 4-7 erstrecken sich im wesentlichen senkrecht zur abgebogenen Hauptachse 28—30, wie in der Figo2 dargestellte Jede der ebenen Seiten 34 des gekrümmten proximalen Teiles 38 des Schaftes 22 ist mit einer flachen, gekrümmten und tränenförmigen Vertiefung 34 symmetrisch zu einer (nicht dargestellten) seitlichen Verlängerung der gekrümmten proximalen Achse versehen« Die Vertiefungen 24 laufen spitz zu von einer größten Weite 40 am proximalen Ende nahe am Kragen 20, der ungefähr 1/3 bis 1/4 der Höhe des angrenzenden proximalen Teiles aufweist, bis zu einem konvergierenden Schwanz am distalen Ende, ungefähr an der Übergangsstelle zwischen der proximalen Achse 28 und der distalen Achse 30·
Die in den Figuren 4-7 dargestellten Querschnitte sind ellipsenförmig mit den im wesentlichen ebenen Seiten 34, die parallel zur Achialebene 32 verlaufen· Die ellipsenförmigen Querschnitte nach den Figuren 4-7 erstrecken sich senkrecht zur abgebogenen Hauptachse 28-30. Wie aus der Figo2 zu ersehen ist, verjüngt sich der Schaft 22 von einer größten Breite aus von ungefähr 28,5 am bis zu einer Breite von ungefähr 15»9 ™& an der
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2b.51O13
Übergangsstelle zwischen der proximalen Achse 28 und der distalen Achse JO bis zu einer endgültigen Breite von ungefähr 9|5 nua am abgerundeten Ende 44 des Schaftes.
Wie aus der Draufsicht nach der Figo3 zu ersehen ist, verjüngt sich der Schaft 22 gleichmäßig von einer größten Abmessung aus am proximalen Ende 46 des Schaftes 22 mit einer Breite von ungefähr 12,7 *** bis zu einer Breite von ungefähr 11,1 mm an der Übergangsstelle zwischen der proximalen Achse 28 und der distalen Achse 30 und bis zu einer endgültigen Breite von ungefähr 7»9 mm am abgerundeten Ende 44 des Schaftes 22. Aus der Figo3 ist ferner zu ersehen, dass die Basen 48 der Vertiefungen 24 im wesentlichen parallel und mit einem Abstand von einander verlaufen, der im wesentlichen gleich der Dicke des Übergangsabschnittes 50 des Schaftes zwischen dem proximalen und dem distalen Teil ist. Die von den Basen 48 der Vertiefungen 24 bestimmte Breite und deren Fortsetzung durch die Seiten des distalen Teiles des Schaftes verjüngt sich etwas nach innen in Richtung zum Schaft, wodurch das Einsetzen und Herausziehen des Schaftes aus dem Kanal im Oberschenkelknochen erleichtert wird. Der Schaft weist im wesentlichen rechteckige Querschnitte mit abgerundeten oberen und unteren Kanten auf. Der proximale Teil weist im wesentlichen flache Querschnitte und der distale Teil des Schaftes mehr quadratische Querschnitte auf, sämtlich mit abgerundeten oberen und unteren Enden.
Die Gesamtlänge des dargestellten Bauteiles mittlerer Größe beträgt ungefähr 150 mm, während die sphärische Kugel einen Durchmesser von ungefähr 32 mm aufweist. Die Gesamtlänge des Schaftes beträgt ungefähr 115 am. Der gekrümmte proximale Teil
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des Schaftes kann einen achsialen Krümmungsradius, E^1, von ungefähr 127 mm aufweisen. Der entsprechende innere Radius, Rp, des proximalen Teiles beträgt 69»8 mn, während der äußere Radius, R,, 177,8 mm beträgt. Innerhalb der Länge des Schaftes weist dieser ellipsenförmige Querschnitte mit im wesentlichen ebenen Seiten auf. Die Höhe des proximalen Teiles des Schaftes nimmt ab von ungefähr 32 mm bis ungefähr 15 mm, während an der Übergangsstelle mit dem distalen Teil ebenfalls eine Verjüngung bis zu einer abgerundeten Spitze mit einer Höhe von 10,2 mm erfolgte Die Breite des proximalen Teiles nimmt ab von ungefähr 15 ram bis zu ungefähr 10 mm an der Übergangsstelle mit dem distalen Teil, der sich schließlich zu einem abgerundeten Ende mit einer Breite von ungefähr 7,6 mm zuspitzt. Ein Bauteil für kleinere Knochen weist eine geringere Höhe am Anfang der proximalen Teile knapp etwas über 25»4- saa und einen kleineren Krümmungsradius, R., von ungefähr 82,5 a» auf. Der entsprechende innere Radius R2 beträgt, während der äußere Krümmungsradius, R^, 101,6 mm beträgt· Zwei tränenförmige Vertiefungen an den Seiten des gekrümmten proximalen Teiles des Schaftes laufen spitz zu von einer Weite von ungefähr 7 *&■ aia proximalen Ende bis zu einem konvergierenden Schwanz, der an der Übergangsstelle zwischen dem proximalen und dem distalen Teil des Schaftes endet. Die Basen der tränenförmigen Vertiefungen verlaufen im wesentlichen parallel mit einem Abstand von einander, der sich stufenlos in den Seiten des distalen Teiles fortsetzt. Die Abmessungen können für größere und kleinere Knochen entsprechend verändert werden. Die Kugelgrößen können gleichfalls so verändert werden, dass sie mit Gelenkpfannen und Knochen verschiedener Größe zusammenpassen.
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Die gekrümmten Vertiefungen 24 bilden zusätzliche Flächen und Ausrichtungsmittel, die ein Befestigen des Bauteiles 22 im Knochenmarkkanal 12 eines Oberschenkelknochens 14 mittels Eitt oder Zement erleichtern* Die besondere Ausgestaltung des Schaftes 22 ermöglicht Jedoch ein Herausziehen aus dem Oberschenkelknochen, ohne diesen unzulässig zu beanspruchen· Bei den beschriebenen Vertiefungen 24 im höheren proximalen Abschnitt wird eine unzulässige Schwächung des Schaftes in einem Teil vermieden, in dem sich die natürlichen Widerstandslinien gegen einwirkende Kräfte konzentrieren.
Der dargestellte Bauteil 10 kann durch Gießen in verschiedenen Größen hergestellt werden, ζ·Β· klein, mittel und groß, wobei der dargestellte Bauteil eine mittlere Größe aufweist. Der Bauteil 10 kann beispielsweise aus einem körperverträglichen Metall hergestellt werden, wie Vitallium, die Handelsbezeichnung für ein von der Howmedica Inc. erzeugtes Metall, das die nachstehend angeführten Eigenschaften aufweist.
Vitallium ist eine besondere Kobalt-Chrom-Legierung, die für die Anfertigung von künstlichen Gebissen (ganz oder teilweise) entwickelt wurde, und die von Chirurgen auch für interne Zwecke verwendet wird. Kobalt und Chrom bilden mehr als 90% der Zusammensetzung. Das Material weist auf eine Wichte von 8,29» eine Zugfestigkeit von 7000 - 8400 kg/cm , eine Streckgrenze von 4900 - 5600 kg/cm , eine Härte von 23 - 28 nach Rockwell "0% eine Dehnung von 15 - 20% und einen Elastizitätsmodul von 2,100,000 - 2.240.000 kg/cm2. Nach dem Polieren ist das Material außerordentlich glatt und dauerhaft glänzend. Als hervorstechende Merkmale seien angeführt eine bleibende Reaktionslosigkeit mit
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lebendem Körpergewebe und eine hone Widerstandsfestigkeit gegen Korrosion©
Die Figo8 zeigt einen Schaftteil 22A eines Hüftschaftbauteiles 104, dessen Kugelteil, Hals und Kragen in der Zeichnung weggelassen wurden, die jedoch im wesentlichen den in den Figuren 1-3 dargestellten entsprechenden Elementen gleichen»
Der Schaft 22A ist mit einer tränenförmigen Vertiefung 24A ausgestaltet, die wesentlich langer ist als bei der Ausführung nach der Fig.2 und sich fast über die gesamte Länge des Schaftes 22A erstreckt. Die Vertiefung 24A gleicht im wesentlichen der in den Figuren 1-7 dargestellten Vertiefung 24 mit der Ausnahme, dass die Vertiefung 24A etwas weiter sowie erheblich langer ist·
Das Gleiche gilt für den in der Fig·9 dargestellten Hüftenschaftbauteil mit der Ausnahme, dass am Schaft 22B zwei tränenförmige Vertiefungen 24B vorgesehen sind, die ungefähr die gleiche Länge aufweisen wie die Vertiefung 24A, jedoch etwas schmaler bemessen sind· Diese beiden Vertiefungen 24B nehmen mehr Kitt oder Zement zum Befestigen auf.
Die gesamte Weite der Vertiefungen 24, 24A, 24B usw. kann ungefähr 1/3 bis zu 3/4 der Breite des angrenzenden Teiles der Seiten 34, 34A, 34B usw. der Schäfte 24, 24A, 24B usw. betragen, so dass genügend Kitt oder Zement bei dem Einsetzen in den Knochenmarkkanal des Oberschenkelknochens aufgenommen wird.
Die Figuren 11, 12 und 13 zeigen Querschnitte durch weitere andere Eüftschaftbauteile 100, 1OD und 1OE, bei denen die Vertiefungen 240, 24D und 24E verschiedene Profile aufweisen, jedoch immer noch der allgemeinen Form nach der in den Figuren 1-7 dargestellten Vertiefung 24 an den betreffenden Schäften 220, 22D
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- ίο -
und 22E entsprechen.
Der Schaft 220 weist dementsprechend einen breiteren Abschnitt 210 auf, der näher zum konvexen !Teil des Schaftes 220 angeordnet ist als der Abschnitt 230 am konkaven Teil des Schaftes 220«
Der in der Fig.12 dargestellte Schaft 22D weist eine verhältnismäßig flache Basis 25D in der Vertiefung 24D auf, die dementsprechend etwas trapezförmig ist.
Die in der Fig.13 dargestellten Schaftteile 21E und 23E gleichen der relativen Größe nach den Schaftteilen 210 und 230; jedoch weist die Vertiefung 24-E eine im wesentlichen ebene Basis 251 auf, ähnlich der in der Fig. 12 dargestellten Basis 25D·
Patentansprüche
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Claims (1)

  1. ■ 2 b b 1 Ü1 3
    Patentansprüche
    1· ^ Oberschenkelknocheneinsatz für Hüftgelenkprothesen mit J einem sphärischen Kopf, ait einem sich in der Längserstrekkung rerjungenden Schaft, der mit dem sphärischen Kopf verbunden ist und in den Oberschenkelknochen eingesetzt wird, mit einem mit dem sphärischen Kopf verbundenen Hals und ait einea zwischen dem Hals und dem Schaft angeordneten Kragen, der das Einsetzen des Schaftes in den Oberschenkelknochen begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft einen gekrümmten proximalen Teil aufweist, an den sich ein la wesentlichen gerader distaler Teil anschließt, dass an den Seiten des Schaftes mindestens zwei einander gegenüberstehende, gekrümmte und tränenförmige Vertiefungen vorgesehen sind, deren größte Weite am proximalen Ende gelegen ist, dass die Basen der gekrümmten und tränenförmigen Vertiefungen im wesentlichen parallel zu einander und mit einem Abstand von einander verlaufen, der sich in den Außenseiten des distalen Teiles des Schaftes fortsetzt.
    2. Oberschenkelknocheneinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die entgegengesetzten Vertiefungen an den Seiten des proximalen Teiles des Schaftes vorgesehen sind und sich bis zu einem konvergierenden Schwans nahe an der Übergangsstelle zwischen dem proximalen und dem distalen Ende des Schaftes verjüngen»
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    3· öberschenkelknocheneinsatz nach Anspruch. 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der proximale Teil des Schaftes einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist.
    4. Oberschenkelknocheneinsatz nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der rechteckige Querschnitt mindestens des proximalen Teiles abgerundete Enden aufweist,
    β Oberschenkelknocheneinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt mindestens des proximalen Teiles des Schaftes im wesentlichen ellipsenförmig ist·
    6β Oberschenkelknocheneinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft eine gekrümmte proximale Achse und eine gerade distale Achse aufweist, welche Achsen sich zu einer in einer Axialebene gelegenen abgebogenen Hauptachse vereinigen, dass der Schaft innerhalb dessen proximaler Länge im wesentlichen ellipsenförmige Querschnitte aufweist, deren längere als breitere Seiten im wesentlichen parallel zur Axialebene verlaufen, dass die ellipsenförmigen Querschnitte sich im wesentlichen senkrecht zur abgebogenen Hauptachse erstrecken, dass jede gekrümmte und tränenförmige Vertiefung symmetrisch zu einer seitlichen Verlängerung der gekrümmten proximalen Achse an Jeder der genannten Seiten angeordnet ist und sich zu einem konvergierenden Schwanz am distalen Ende verjüngt, dass die proximalen und die distalen Seiten des Schaftes der Breite nach sich gleichmäßig vom proximalen zum distalen Ende des Schaftes verjüngen, dass der Abstand der Basen der Vertiefungen von einander nicht kleiner ist als die Breite des distalen Endes am genannten Schwanz der genannten Vertiefung»
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    7« Oberschenkelknocheneinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite einer jeden Vertiefung von ungefähr ein Drittel bis zu drei Vierteln der Breite des angrenzenden Teiles der Seite zum konvergierenden Schwanz abnimmt.
    8· Oberschenkelknocheneineatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder der genannten Seiten zwei Vertiefungen vorgesehen sind.
    9· Oberschenkelknocheneinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Seiten mit Ausnahme der Vertiefungen im wesentlichen eben sind.
    10» Oberschenkelknocheneinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Seiten mit Ausnahme der Vertiefungen gekrümmt sind·
    11· Oberschenkelknocheneinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die im wesentlichen ellipsenförmigen Querschnitte die gleiche Größe aufweisen«
    12· Oberschenkelknocheneinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die im wesentlichen ellipsenförmigen Querschnitte ungleich groß sind.
    13* Oberschenkelknocheneinsatz nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die im wesentlichen ellipsenförmigen Querschnitte am konkaven Abschnitt des Schaftes größer sind als die Querschnitte am konvexen Teil des Schaftes.
    14. Oberschenkelknocheneinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtlänge des Einsatzes ungefähr 150 mm und die Gesamtlänge des Schaftes ungefähr 115 Km beträgt.
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    15· Oberschenkelknocheneinsatz nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der proximale Teil sich von einer größten Höhe von etwas mehr als 25 »** zu. einer Übergangsstelle mit dem distalen Teil von ungefähr 15 mm verjüngt.
    16* Oberschenkelknocheneinsatz nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen eine größte Tiefe von ungefähr 2,5 ^m aufweisen.
    17· Oberschenkelknocheneinsatz nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der distale Teil des Schaftes sich bis zu einer Übergangsstelle mit dem prozimalen Teil des Schaftes und von dort aus bis zu einem abgerundeten Schwans mit einer Höhe von ungefähr 10,2 mm verjüngt.
    18. Oberschenkelknocheneinsatz nach Anspruch 171 dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Schaftes im wesentlichen gleichmäßig kleiner wird von einer Dicke von ungefähr 15 mm aus zum abgerundeten Schwanz mit einer Breite von ungefähr 7,6 mm.
    19· Oberschenkelknocheneinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gekrümmte proximale Achse aus einem Kreisbogen besteht»
    20· Oberschenkelknocheneinsatjs nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, dass die Außen- und Innenseiten des gekrümmten proximalen Teiles Kreisbogen bilden, die sich stufenlos im distalen Teil des Schaftes mit einander vereinigen.
    21· Oberschenkelknocheneinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen im wesentlich elliptisch ist.
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