DE2555717C3 - Trochanterplatte für Hüftgelenkendoprothesen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Trochanterplatte für eine aus einem Kopf, einem Kragen und einem Schaft bestehende Hüftgelenkendoprothese.

Die degenerativen Hüftgelenkerkrankungen sind äußerst schmerzhaft und führen nach Jahren allmählich zur Versteifung des Gelenkes. Deshalb hat man bereits seit 1950 (Moore und Thompson) arthrotische Hüftköpfe durch Hüftköpfe aus rostfreiem Stahl ersetzt. Seit werden nach einem Vorschlag von Charnley diese Hüftgelenke durch eine sogenannte Totalendoprothese ersetzt, die zumeist aus einer Polyäthylenpfanne und einem Metallteil aus nichtrostendem Stahl besteht. Letzteres besteht aus einem Kopf, einem Hals, einem Kragen und einem Schaft. Der Schaft, der sich zum Ende hin verjüngt und etwa die Form eines gebogenen Dolches besitzt, wird im Oberschenkelmarkraum je nach Prothesentyp mit oder ohne Knochenzement verankert. Dabei liegt der Kragen der Endoprothese auf dem Schenkelhalsstumpf auf.

Bei aufrechtem Gang des Menschen wird das Hüftgelenk hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Die Zug- und Druckkräfte werden von der Spongiosa (Maschenknochen) und der Corticalis (Knochenrinde) des Hüftkopfes und Schenkelhalses aufgenommen und an den kompakten Oberschenkelknochen weitergeleitet Um jedoch die Hüftkopfendoprothese aus Metall einsetzen zu können, muß eine Resektion des Schenkelhalses erfolgen, wodurch das biologische Gleichgewicht zwischen Knochenarchitektur und mechanischer Beanspruchung empfindlich gestört wird.
Die Untersuchung von Leichenoberschenkeln

(K. Diehl, Arch. Orthop. Unfall Chir. 83, Seiten 9 bis 28, 1975) drei bis vier Jahre nach Implantation einer Endoprothese ergab, daß Druck- und Zugbeanspruchungen am Prothesenaufsitz besonders gering sind. Sie betragen nur etwa 15 bis 20% (medial) bzw. 25 bis 30% (lateral) des physiologischen Wertes. Die stärksten Zugkräfte (lateral) und Druckkräfte (medial) wurden in einer Zone festgestellt, die etwa 3 cm unterhalb des kleinen Rollhügels liegt und eine Ausdehnung von etwa 2 cm besitzt Die geringe Belastung des endoprothetisch versorgten Oberschenkels am Schenkelhalsstumpf führt nach den Transformationsgesetzen von Wolff zu einer Knochenatrophie oder Spongiosierung unterhalb des medialen Teiles des Prothesenkragens. Solche Veränderungen am Calcar femoris wurden oftmals beobachtet, besonders in jenen Fällen, wo eine nicht infizierte und gelockerte Prothese ausgetauscht werden mußte. Es handelte sich dabei oftmals um Patienten mit einer primär seh- breiten oder sekundär durch Osteoporose erweiterten Oberschenkelmarkraumhöhle.

Für die Übertragung der Zug- und Druckkräfte auf die Oberschenkelmarkraumhöhle ist fernerhin von Bedeutung, ob der distale Oberschenkel mit einer guten Aufnahmemöglichkeit konisch verläuft oder ob die innere Kompakta nahezu parallel verläuft und dem Knochen wenig Verankerungsmöglichkeit bietet. Für diese letzteren Fälle besteht die dringende Notwendigkeit einer zusätzlichen Abstützung der Totalendoprothese unter Einbeziehung der äußeren Knochenrinde.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand somit darin, die biomechanischen Kräfte an der Schenkelhalsbasis oder Trochanterregion für die implantierte Hüftgelenkendoprothese günstiger zu gestalten und eine bessere und dauerhaftere Verankerung der Hüftgelenkendoprothese zu erreichen. Auch soll die Möglichkeit bestehen, insbesondere bei sehr breiten, parallel verlaufenden Oberschenkelmarkraumhöhlen mit weniger Verankerungsfläche eine sichere Implantation der Endoprothese in der sogenannten Valgusstellung zu ermöglichen und schließlich möglichst auch eine bessere Verankerung in solchen Fällen zu erreichen, in denen ein Endoprothesenaustausch vorgenommen werden muß und ein Abbau oberhalb des kleinen Rollhügels bereits vorliegt. Die Aufgabe wird mit der erfindungsgemäßen Trochanterplatte gelöst.

Diese besteht aus einer elliptischen Platte mit einer mittigen Durchstecköffnung mit zwei längeren und zwei kürzeren Seiten für den Schaft, wobei die Länge der längeren und der kürzeren Seiten der Durchstecköffnung dem Querschnitt des Schaftes angepaßt ist.

Durch eine solche Trochanterplatte können Teile der statischen und dynamischen Kräfte vom Prothesenkragen direkt auf die Corticalis und Kompakta der Trochanterregion übertragen werden. Dabei wird die Markraumhöhle weiterhin in den meisten Fällen zur Hauptbelastung verwendet.

Bei Verwendung dieser Trochanterplatte müssen 1 eile des Trochanter major reseziert werden, so daß die Trochanterplatte oberhalb des Trochanter minor auf

dem resezierten Teil des Trochanter major aufliegt. Die pelveotrochantäre Muskulatur wird durch die Teilresektion ihres Muskelansatzgebietes nur unwesentlich geschwächt Die Längsrichtung der Durchstecköffnung deckt sich im wesentlichen mit der Richtung der größeren Ellipsenachse der Trochanterplatte.

Da der Schaft der Hüftgelenkendoprothese in der Markraumhöhle festgelegt ist was beispielsweise durch Einfüllen von Knochenzement in die Markraumhöhle um den Schaft der Endoprothese herum erfolgt, drückt der Kragen der Endoprothese die Trochanterplatte auf ihren Sitz oberhalb des Trochanter minor und auf den resezierten Teil des Trochanter major.

Eine zusätzliche Stabilisierung der Trochanterplatte bekommt man durch mindestens einen, vorzugsweise zwei durch die Platte hindurch sich erstreckende Durchgangskanäle im Bereich einer der kürzeren Seiten der Durchstecköffnung, da diese Durchgangskanäle als Führungen für Corticalisschrauben dienen können, welche die Trochanterplatte auf dem Trochanter major fixieren. Zweckmäßig sind diese Durchgangskanäle so angeordnet daß sie sich unter einem Winkel von etwa 45° zur Plattenoberfläche durch die Platte hindurch erstrecken. Eine noch stärkere Stabilisierung der Trochanterplatte bekommt man, wenn sich die Durchgangskanäle noch außerhalb der Platte in jeweils einer rohrstutzenförmigen Führung fortsetzen, insbesondere wenn die Trochanterplatte von relativ geringer Dicke ist. Diese rohrstutzenförmigen Fortsätze werden in Ausnehmungen des Trochanter major eingelassen und dienen als Verlängerung der Führung für die Corticsiisschrauben.

Die Trochanterplatte nach der Erfindung besteht im Regelfall aus einem Metall, insbesondere aus rostfreiem Stahl, doch ist es auch denkbar, daß sie aus einem genügend festen Kunststoffmaterial oder aus Keramik, wie Tonerde (AI2O3), bestehen kann.

Um bei dem Einsetzen der Endoprothese in die Markraumhöhle, während der Knochenzement noch nicht erhärtet ist Korrekturen vornehmen zu können und die Endoprothese in die biomechanisch günstige Valgusstellung zu bringen, ist es zweckmäßig, wenn die längeren Seiten der Durchstecköffnung der Trochanterplatte länger als die entsprechenden Querschnittseiten des Schaftes sind, so daß die Endoprothese nach dem Einschieben des Schaftes in diese Durchstecköffnung in Richtung der Längsachse der elliptischen Platte bewegbar ist. Bewegbarkeit bedeutet hier sowohl Verschiebbarkeit in Richtung der längeren Seiten der Durchstecköffnung als auch eine gewisse Verdrehbarkeit der Endoprothese um eine Drehachse, die man sich senkrecht zur Längsachse der Trochanterplatte in der Plattenebene vorstellen muß.

Die Erreichung der günstigen Valgusstellung wird weiterhin dann erleichtert, wenn die Trochanterplatte an einer der kürzeren Seiten der Durchstecköffnung einen nach unten gebogenen Plattenfortsatz aufweist, der zweckmäßig in einem Winkel von etwa 29° zur Plattenoberfläche umgebogen ist und dem medialen Anteil des Schaftes der Endoprothese angepaßt ist, so t>o daß dieser Bereich des Schaftes der Endoprothese bei der Fixierung in der Maf-kraumhöhle an dem Plattenfortsatz der Trochanterplatte anliegt. Am einfachsten läßt sich dieser PlattenOrtsatz herstellen, wenn das unter Bildung der Durc^stecköffnung an drei Seiten t>? derselben herausgestan/te Metallteil an einer der kürzeren Seiten der burchstecköffnung mit der Trochanterplatte verbunden bleibt und einfach nach unten gebogen wird. Der nach unten gebogene Plattenfortsatz ist auch ein Vorteil bei erweiterten Markraumhöhlen.

Einen Zug der Endoprothese in die Valgusstellung während des Aushärtens des fcnochenzementes bekommt man auch durch die oben beschriebenen, durch Durchgangskanäle in der Trochanterplatte geführten Corticalisschrauben oder durch eine sogenannte Zuggurtung. Hierfür sind im Bereich einer der kürzeren Seiten der Durchstecköffnung entsprechend der obigen Ausführungen zwei Durchgangskanäle, vorzugsweise im Winkel von 45° zur Plattenoberfläche, vorgesehen. Sollte in bestimmten Fällen ein Abbau der medialen Femur kompakta oberhalb des kleinen Rollhügels stattfinden, so gestattet die Corticalisverschraubung oder die Methode der Zuggurtung ein längeres Halten der Endoprothese in der Valgusstellung, so daß der Zeitpunkt für das Auswechseln der Prothese hinausgeschoben wird.

Zweckmäßig besitzen die elliptische Platte und, wenn vorhanden, der Plattenfortsatz eine Dicke von 5 oder 10 mm für den Ausgleich von Corticalisdefekten im Gebiet der Trcchanterregion. Hierdurch wird die Anwendung von Tumorendoprothesen nicht erforderlich. Es muß also nicht, wie dies für Tumorendoprothesen erforderlich ist, die gesamte Trochanterregion reseziert wenden, sondern nur ein kleiner Teil im Gebiet des Trochanter major. In der Zeichnung bedeutet

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch ein Hüttgelenk mit eingesetzter Endoprothese und Trochanterplatte,

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Trochanterplatte und

F i g. 3 eine perspektivische Darstellung einer anderen bevorzugten Ausführungsform einer Trochanterplatte.

In F i g. 1 ist in senkrechtem Schnitt ein Teil eines menschlichen Hüftbeins 1 und eines Oberschenkelknochens 2 mit dem kleinen Rollhügel (Trochanter minor) 3 und dem teilresezierten Trochanter major 4 dargestellt. In die Markraumhöhle 5 des Oberschenkelknochens ist der Schaft 6 einer Hüftgelenkendoprothese eingesetzt und mit Hilfe des Knochenzementes 13 darin befestigt. An den Schaft 6 schließt sich bei der Hüftgelenkendoprothese der Kragen 7, sodann der Hals 8 und schließlich der Kopf 9 an. Letzterer ist beweglich in der Kunststoffpfanne 10 gelagert, welche ihrerseits mit Knochenzement 13 in dem Hüftbein befestigt ist.

Unterhalb des Kragens 7 ist der Hüftgelenkendoprothese eine elliptisch ausgebildete Trochanterplatte U mit einer mittigen Durchstecköffnung vorgesehen, durch welche der Schaft 6 der Hüftgelenkendoprothese hindurchragt, während der Kragen 7 der Hüftgelenkendoprothese auf der Trochanterplatte aufliegt. Die Trochanterplatte 11 stützt sich einerseits auf dem resezierten Teil des Trochanter major 4 und andererseits auf dem resezierten Oberschenkelhals oberhalb des Trochanter minor 3 ab.

Das die Durchstecköffnung bildende Metallteil 12 der Trochanterplatte 11 ist an einer der kürzeren Seiten der Durchstecköffnung mit der Trochanterplatte noch verbunden und derart nach unten gebogen, daß es der Form des Schaftes der Hüftgelenkendoprothese folgt.

Zweckmäßig beträgt der Abstand der kürzeren Seiten der Durchstecköffnung von dem Rand der elliptischen Trochanterplatte auf der einen Seite, der medialen Seite, etwa 20 mm und auf der anderen Seite, der lateralen Seite, etwa 15 mm. Die Länee der

Durchsteckotfnung liegt günstigerweise bei etwa 35 mm und die Breite bei etwa 12 mm. Die Länge der elliptischen Platte beträgt somit zweckmäßig etwa 70 mm, die Breite etwa 45 mm. Die Dicke der Trochanterplatte liegt günstigerweise bei etwa 5 oder 10 mm.

Die in F, g. 1 gezeigte Ausführungsform einer Trochanterplatte ist in perspektivischer Darstellung nochmals in Fig.3 gezeigt. Sie besteht aus einer elliptischen Platte 14 mit einer Durchstecköffnung 15 in Richtung der größeren Ellipsenachse. Die Durchstecköffnung 15 hat zwei längere Seiten 17 und 17a und zwei kürzere Seiten 18 und 18a und einen nach unten gebogenen Plattenfortsatz 12, der aus einem Teil mit der Platte 14 besteht und von dem Metallteil gebildet wird, das zur Bildung der Durchstecköffnung 15 aus der Platte herausgestanzt wurde. Vorzugsweise ist das Material der Platte 14 so beschaffen, daß der nach unten gebogene Plattenfortsatz 12 beim Einsetzen der Hüftgelenkendoprothese noch etwas gebogen werden kann, um ihn in gute Anlage an den Schaft 6 der Endoprothese zu bringen, wenn sich die Endoprothese in der Valgusstellung befindet.

In F i g. 2 der Zeichnung ist eine andere Ausführungsform der Trochanterplatte dargestellt. Diese besteht wiederum aus einer elliptischen Platte 14 mit einer Durchstecköffnung 15 mit zwei längeren (17, 17a^ und zwei kürzeren (18,18a^ Seiten, in diesem Fall aber ohne nach unten gebogenen Plattenfortsatz. Stattdessen enthält die elliptische Platte 14 auf der lateralen Seite, ^ri die nach der Einfügung der Endoprothese auf dem resezierten Teil des Trochanter major 4 aufliegt, im Bereich der kürzeren Seite 18a zwei Durchgangskanäle 16, die in einem Winkel von etwa 45° zur Plattenoberfläche verlaufen. Die Neigung dieser Durchgangskanäle 16

ίο geht von der oberen Plattenoberfläche zur unteren Plattenoberfläche von der Durchstecköffnung aus nach außen zur Plattenkante. Diese Durchgangskanäle 16 dienen als Führungen für Corticalisschrauben oder zur Anbringung einer sogenannten Zuggurtung. Die Corticalisschrauben werden in den resezierten Abschnitt des Trochanter major 4 eingeschraubt.

Um insbesondere bei dünnen Trochanterplatten die Führung der Corticalisschrauben zu verbessern, können in Verlängerung der Durchgangskanäle 16 auch kleine

:o Rohrstutzen angesetzt sein, die die Durchgangskanäle und damit die Führungslänge für die Corticalisschrauben verlängern. Eine derart verlängerte Führung für die Corticalisschraube erleichtert deren Befestigung, da sie während des Aushärtens des Knochenzementes innerhalb von 1 bis 2 Minuten in die vorgebohrten Löcher der Corticalis mit Sicherheit eingebracht werden müssen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Trochanterplatte fur eine aus einem Kopf, einem Kragen und einem Schaft bestehende Hüftgelenkendoprothese, dadurch gekennzeichnet, daß die Trochanterplatte aus einer elliptischen Platte (14) mit einer mittigen Durchstecköffnung (15) mit zwei längeren (17, YIa) und zwei kürzeren (18, \%a) Seiten für den Schaft (6) besieht und daß die Länge der längeren und der kürzeren Seiten der Durchstecköffnung (15) dem Querschnitt des Schaftes (6) angepaßt ist.

2. Trochanterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die längeren Seiten (17, 17a) der Durchstecköffnung (15) länger als die entsprechenden Querschnittsseiten des Schaftes (6) sind.

3. Trochanterplatte nach Anspruch 1 ader 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einer der kürzeren Seiten (iSa) der Durchstecköffnung (15) ein nach unten gebogener Plattenfortsatz (12) angeordnet ist

4. Trochanterplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenfortsatz (12) in einem Winkel von etwa 29° zur Plattenoberfläche umgebogen ist.

5. Trochanterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elliptische Platte (14) im Bereich einer der kürzeren Seiten (Wa) der Durchstecköffnung (15) mindestens einen durch die Platte (14) hindurch sich erstreckenden Durchgangskanal (16) aufweist.

6. Trochanterplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Durchgangskanal (16) unter einem Winkel von etwa 45° zur Plattenoberfläche durch die Platte (14) hindurch erstreckt.

7. Trochanterplatte nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Durchgangskanal (16) außerhalb der Platte (14) in jeweils einer rohrstutzenförrnigen Führung fortsetzt.

8. Trochanterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elliptische Platte (14) und der Plattenfortsatz (12) eine Dicke von etwa 5 oder 10 mm aufweisen.