DE2611985B2 - Hüftkopf-Endoprothese - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hüftkopf-Endoprothese zur knochenzementlosen Implantation, bestehend aus einem Kopf, der über einen Hals mit einem in einer Ebene gekrümmten Schaft verbunden ist, der auf der innenliegenden Seite der Krümmung sowohl anschließend an eine bundartig ausgebildete Auflagefläche im Übergang vom Hals zum Schaft als auch an seinem freien Ende und mittig dazwischen an seiner außenliegenden Seite der Krümmung je eine Anlagefläche aufweist, wobei der Hals in der selben Ebene gegen die Längsrichtung des Schaftes geneigt ist

Bei einer aus einer Beilage zur Zeitschrift »Der Chirurg« Heft 4, 1971, bekannten Hüftkopf-Endoprothese dieser Art ergeben sich drei Anlageflächen des im Markkanal sitzenden Schaftes eine Dreipunkt-Abstützung der Prothese im Femur. Jedoch sind die Anlageflächen bei der bekannten Prothese durchgehend gekrümmt, so daß sie in Wirklichkeit weniger flächenhaft als vielmehr lediglich punktweise der Innenfläche des Markkanales anliegen. Die an den somit nur kleinen Anlageflächen durch die Einleitung des Körpergewichtes in den Femurschaft entstehenden örtlichen Kraftbeanspruchungen sind beschränkt, da Beschädigungen der Knochensubstanz vermieden werden müssen. Für den Sitz der bekannten Prothese ist daher auf die Dauer ihre Einbettung im Knochenzement unerläßlich. Jedoch hat die Praxis gezeigt, daß ein überwiegend durch Knochenzement bewirkter Prothesensitz sich bei Hüftkopf-Prothesen im Laufe der Zeit lockert, und zwar verursacht durch zunächst beginnende Mikrobewegiingen, die dann zu Makrobewegungen führen und bei jeder weiteren Belastung, also mit jedem weiteren Schritt des Prothesenträgers, den Knochenzement zerrütten und zerbröseln. Die bei der bekannten Prothese durch die im wesentlichen nur punktweise Auflage zusätzlich verwirklichte Dreipunkt-Abstützung kann ein solches Lockern der Prothese allenfalls um etwa ein Jahr verlängern.

s Aus einem Vortrag auf der Tagung der Deutschen Gesellschaft für Biomedizinische Technik, Erlangen, 1973, Seiten 38 bis 54, sind ebenfalls Hüftkopf-Endoprothesen mit Prothesenschäften bekannt, die an ihrer medialen und lateralen Außenfläche gleichmäßig ίο gekrümmt verlaufen. Sie besitzen zum Teil derart gestaltete Querschnittsprofile, daß die Anlageflächen senkrecht zur Krümmungsebene des Schaftes angeordnet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Hüftkopf-Endoprothese der eingangs genannten Art die Anlageflächen so auszubilden, daß an den Anlageflächen unzulässig hohe Beanspruchungen des Knochens trotz ausreichend faster Dreipunkt-Verspannung des Schaftes im Markkanal vermieden und dadurch diese Dreipunkt-Verspannung so stabil ausgebildet werden kann, daß die Prothese im Knochen ohne Knochenzement und damit dauerhaft fixiert werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die innenseitige Anlagefläche am freien Ende und die außenseitige Anlagefläche in Längsrichtung des Schaftes im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, daß die an die Auflagefläche anschließende, innenseitige Anlagefläche in Richtung zum Hals hin geneigt verläuft, daß der Schaft mit einem im Vergleich zum übrigen ]o Schaftteil stärker gekrümmten Endabschnitt in der innenseitigen Anlagefläche endet und daß die außenseitige Anlagefläche mindestens doppelt so lang wie die beiden innenseitigen, etwa gleich langen Anlageflächen ist Vorzugsweise sind die Anlageflächen senkrecht zur Krümmungsebene des Schaftes angeordnet

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die die Dreipunkt-Abstützung liefernden Anlageflächen wesentlich vergrößert werden, so daß unmittelbar über die Anlageflächen eine ausreichend stabile Abstützung der Prothese im Markkanal auch ohne Verwendung von Knochenzement erreicht wird. Über die Anlageflächen wird das Körpergewicht des Prothesenträgers auf den Knochen an dessen lateraler und medialer Innenfläche völlig gleichmäßig verteilt so eingeleitet daß örtliche Überbeanspruchungen der Knochensubstanz an den Anlageflächen ausgeschlossen sind. Die bei der Implantation außerhalb der Anlageflächen zunächst verbleibenden Hohlräume zwischen Schaft und Knochen bzw. Knochengewebe können durch körpereigene Knochengewebsmasse gefüllt und dadurch zum schnellen Verwachsen gebracht werden.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Hüftkopf-Endoprothese in Seitenansicht

Fig.2 eine Ansicht des Schaftendes der Prothese nach F i g. 1 in Richtung des dort eingetragenen Pfeiles H,
Fig. 3den Schnitt HI-III in Fig. 1,

F i g. 4 den Schnitt IV-IV in F i g. 1, F i g. 5 den Schnitt V-V in F i g. 1, F i g. 6 den Schnitt VI-VI in F i g. 1,

F i g. 7 eine schematische Schnittdarstellung zur Erläuterung der Dreipunkt-Abstützung des Schaftes der erfindungsgemäßen Prothese im Schenkelknochen,

Fig.8 eine Schemazeichnung zur Erläuterung der Belastungsverhältnisse an einer Hüftkopfprothese nach

der Erfindung.

Die in der Zeichnung dargestellte Hüftkopf-Endoprothese besteht ihrem grundsätzlichen Aufbau nach aus dem Hüftkopf l_r dem Hals 2, und dem Schaft 3. Der Schaft 3 ist in einer in F i g. 1 mit der Zr:ichenebene übereinstimmenden, in bezug auf den Patienten etwa lateralen Ebene leicht gekrümmt In derselben Ebene ist der Hals 2 gegen die in F i g. 1 mit 5 bezeichnete Längsrichtung des Schaftes 3 geneigt an das obere Schaftende angesetzt, wobei im Übergang vom Schaft 3 zum Hals 2 eine bundartig ausgebildete Auflagefläche 4 vorgesehen ist Der Schaft 3 ist auf seiner bezüglich seiner Krümmung innen liegenden Seite 6 sowohl an der Auflagefläche 4 als auch an seinem freien Ende 7 mit je einer Anlagefläche 8, 9 versehen. Eine weitere Anlagefläche 10 befindet sich etwa mittig zwischen den vorgenannten beiden Anlageflächen 8, 9 an der Krümmungsaußenseite 11 des Schaftes 3. Die innenseitige Anlagefläche 9 am freien Schaftende 7 und die außenseitige Anlagefläche 10 verlaufen in .Schaftlängsrichtung 5 gerade und im wesentlichen parallel zueinander. An jeweils beiden Enden dieser beiden Anlageflächen 9,10 schließen geneigte oder gekrümmte und dadurch hinter die Anlagefläche 9 bzw. 10 zurücktretende Flächenpartien 12, 13 an. Ein Blick auf Fig.7 läßt erkennen, daß die Längsrichtung 5 des Schaftes 3 im wesentlichen mit der distalen Richtung übereinstimmt, während die Krümmungsinnenseite 6 des Schaftes 3 die mediale Seite, die Krümmungsaußenseite 11 die laterale Seite bildet. Im Ausführungsbeispiel verläuft auch die an die Auflagefläche 4 anschließende innenseitige Anlagefläche 8 gerade, jedoch in Richtung zum Hals 2 hin geneigt Im einzelnen beträgt der Winkel 14 zwischen der Auflagefläche 4 und der Schaftlängsrichtung 5 etwa 45°. während die Längsachse 15 des Halses nicht ganz senkrecht auf der Ebene der Auflagefläche 5 steht Die Neigung der an die Auflagefläche 4 anschließenden innenseitigen Anlagefläche 8 entspricht dem Verlauf der Innenseite des Trochanter minor, der in Fig. 7 mit 16 bezeichnet ist, während der Trochanter maior die Bezugsziffer 17 und der Femur die Bezugsziffer 18 tragen.

Im Ausführungsbeispiel sind sämtliche Anlageflächen 8, 9, 10 als Ebenen ausgebildet, die senkrecht zur Krümmungsebene des Schaftes 3, in der gewählten Zeichnungsdarstellung also senkrecht zur Zeichnungsebene stehen. Das lassen die F i g. 3 bis 6 unmittelbar erkennen. Die krümmungsaußenseitige Anlagefläche 10 ist mindestens doppelt so lang wie die beiden innenseitigen Anlageflächen 8, S die unter sich etwa gleiche Länge besitzea Im Übergang von der krümmungsaußenseitigen Anlagefläche 10 zur innenseitigen Anlagefläche 9 am Schaftende 7 besitzt der Schaft 3 einen im Vergleich zum übrigen Schaftteil stärker gekrümmten Endabschnitt 19, der in der innenseitigen Anlagefläche 9 endet

Im Ergebnis kann entsprechend Fig.7 die Prothese so in Trochanter 16,17 und Femur 18 eingesetzt werden,

ίο daß der Schaft 3 sich in den Anlageflächen 8, 9, 10 unmittelbar gegen den Knochen abstützt dadurch eine stabile Dreipunkt-Abstützung und eine entsprechende Verspannung erfährt Zur Fixierung des Schaftes 3 im Knochen bedarf es daher keines Knochenzementes. Die

r> außerhalb der Anlageflächen 8, 9, 10 zwischen dem

Schaft 3 und dem Knochen verbleibenden Hohlräume

können mit einer körpereigenen Knochengewebsmasse ausgefüllt werden.

Der Sitz der Hüftkopfprothese ist um so besser gegen

spätere Lockerungen gesichert je geringer die unter Belastung auf die Prothese wirkenden Hebelkräfte sind und je weniger die Möglichkeit besteht, daß die Prothese in ihrem Sitz Bewegungen, und seien es auch nur Mikrobewegungen, ausführen kann. Zur Reduzie-

>ΐ rung der Hebelkräfte empfiehlt es sich, daß bei möglichst großem Kopfdurchmesser der Abstand 21 zwischen dem Mittelpunkt 20 des Hüftkopfes 1 (F i g. 1) und der zur außenseitigen Anlagefläche 10 etwa parallelen Längsmittelachse 22 des Schaftes 3 möglichst klein, insbesondere kleiner als 25 mm ist. Ein möglichst großer Hüftkopfdurchmesser von etwa 42 mm läßt das Körpergewicht günstig abfangen. Die sich dann einstellenden Belastungsverhältnisse sind aus Fig.8 ersichtlich. Sie zeigt schematisch das Skelett des linken

Γ) Beines in Vorderansicht. Mit 23 ist die Spurgerade bezeichnet, in der die durch Fuß und Unterschenkel gelegte a. p.-Ebene (anterior-posterior) die Zeichenebene schneidet. Mit 21 ist wieder das vorerwähnte Abstandsmaß bezeichnet, das zwischen dem Mittelpunkt des Hüftkopfes 1 und der Längsmittelachse 22 des Schaftes 3 besteht. Man erkennt, daß infolge dieses Abstandsmaßes der Mittelpunkt des Hüftkopfes 1 in der a. p.-Ebene, also sehr genau in der Schwerpunktslinie über dem Fuß liegt. Im übrigen kann der Schaft 3 in seiner Gestalt der Kurvatur des Femurs 18 sowohl in der a. p.-Ebene als auch in der Lateralebene (Zeichenebene in den F i g. 1,7 und 8) folgen, die Prothese also als »rechte« und »linke« Form ausgebildet sein. Erforderlich ist dies aber im Rahmen der Erfindung nicht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hflftkopf-Endoprothese zur knochenzementlosen Implantation, bestehend aus einem Kopf, der über einen Hals mit einem in einer Ebene gekrümmten Schaft verbunden ist, der auf der innenliegenden Seite der Krümmung sowohl anschließend an eine bundartig ausgebildete Auflagefläche im Obergang vom Hals zum Schaft als auch an seinem freien Ende und mittig dazwischen an seiner außenliegenden Seite der Krümmung je eine Anlagefläche aufweist, wobei der Hals in derselben Ebene gegen die Längsrichtung des Schaftes geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die innenseitige Anlagefläche (9) am freien Ende (7) und die außenseitige Anlagefläche (10) in Längsrichtung (5) des Schaftes im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, daß die an die Auflagefläche (4) anschließende, innenseitige Anlagefläche (8) in Richtung zum Hals (2) hin geneigt verläuft, daß der Schaft (3) mit einem im Vergleich zum übrigen Schaftteil stärker gekrümmten Endabschnitt (19) in der innenseitigen Anlagefläche (9) endet, und daß die außenseitige Anlagefläche (10) mindestens doppelt so lang wie die beiden innenseitigen etwa gleich langen Anlageflächen (8,9) ist

2. Hüftkopf-Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (8, 9,10) senkrecht zur Krümmungsebene des Schaftes (3) angeordnet sind.