DE2724040A1 - Kappenartige endoprothese fuer den femurkopf - Google Patents

Kappenartige endoprothese fuer den femurkopf

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Description

272A0AQ
P. 5174/Wg/IS
Gebrüder Sulzer, Aktiengesellschaft, Winterthur/Schweiz
Kappenartige Endoprothese für den Femurkopf
Die Erfindung betrifft eine kappenartige Endoprothese für den Femurkopf, die mit einer zentralen Oeffnung auf den Femurkopf aufsetzbar und mit Hilfe eines Verankerungsbolzens zementfrei verankerbar ist.
Muss nach Unfall oder Krankheit im wesentlichen nur die Kugeloberfläche des Femurkopfes ersetzt werden, so verwendet man dafür Prothesen der genannten Art. Schwierigkeiten bereitet bei diesen Prothesen häufig die Fixierung der Prothesenkappe auf dem operativ vorbereiteten Knochen.
Aus der DT-OS 25 35 649 ist eine Prothese der genannten Art be kannt, bei der die Kräfte über eine Druckplatte auf den Knochen
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übertragen und die Druckplatte durch einen Verankerungsbolzen von der Rückseite her in die Prothesenschale befestigt sind, wobei der Verankerungsbolzen sich unterhalb des grossen Trochanter aussen am Knochen abstützt. Bei dieser Konstruktion, bei der die Prothesenkappe extrem exzentrisch und darüberhinaus noch im Bereich der wesentlichen Blutgefässe für die Versorgung des Knochens verankert ist, besteht wegen des durch die exzentrische Fixierung erhöhten Kippmoments die Gefahr, dass sich die Prothesenschale im Laufe der Zeit lockert. Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere die Langzeitverankerung derartiger Prothesenkappen zu verbessern und darüberhinaus die Verankerungselemente aus dem Bereich der wichtigsten Blutgefässe heraus zu verlagern. Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäss darin, dass für die Aufnahme des Verankerungsbolzens eine Bohrung durch die Prothesenschale hindurch führt, und dass ferner die Prothesenschale in ihrem Randbereich mit über den Umfang verteilten Bohrungen versehen ist.
Die Anordnung der Bohrung für den Verankerungsbolzen in der Schalenfläche erlaubt eine erhebliche Verringerung der entstehenden Kippmomente, die besonders klein werden, wenn die Bohrung für den Verankerungsbolzen im Zentrum der Prothesenschale angeordnet ist. Darüberhinaus besteht eine wesentlich grössere Freizügigkeit für die Anordnung der Bohrung, so dass diese derart plaziert werden
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kann, dass die wesentlichen Versorgungsgefässe für den Knochen auf keinen Fall der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt sind. Weiterhin kann in die auf den Umfang verteilten Bohrungen im Laufe der Zeit Gewebe einwachsen, wodurch die langzeitige Verankerung verbessert wird.
Um das Einwachsen des Gewebes zu erleichtern und dabei Spannungsspitzen zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die Bohrungen im Randbereich der Schale sich von einem mittleren Querschnitt der Schalendicke aus mindestens nach innen trompetenförmig erweitern. Bildet man den Innenhohlraum der Prothesenschale als regelmässiges Polygon aus, so lässt sich die Prothese - besonders bei entsprechender Zurichtung des Knochens während der Implantation - gegen ein unerwünschtes Verdrehen auf dem Knochen sichern.
Derartige Schalen werden vorzugsweise aus biokeramischem Material oder pyrolytischem Kohlenstoff gefertigt, während für die Verankerungsbolzen eher die in der Prothesentechnik bekannten Metalle oder Metall-Legierungen benutzt werden. Infolge von Materialbewegungen entsteht ein relativ grosser, nicht zulässiger Abrieb, falls diese genannten Materialien direkt aufeinander auch nur mit geringer Amplitude gleiten und reiben. Bei der erfindungsgemässen Prothese kann dies vermieden werden, wenn die genannten Werkstoffe durch einen, in den zwischen ihnen gebildeten Zwischenhohlraum eingepassten Kunststoff-Formkörper vor unmittelbarem gegenseitigen Kontakt geschützt sind, wobei darüberhinaus ein Fliessen des
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Kunststoffes verhindert werden kann, wenn der Hohlraum durch die gegenseitige Formgebung der zu verbindenden Teile an seinen freien Begrenzungen zu engen Spalten verengt ist, und wenn der Formkörper in diese Spalten eingelegte dünnwandige Verlängerungen aufweist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert:
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Prothesenschale, die auf einem skizzenhaft angedeuteten Femurkopf fixiert ist;
Fig. 2 ist eine Ansicht der Prothese von der Unter- oder Rückseite her.
Die Prothesenschale 1, die - wie erwähnt - vorzugsweise aus bekanntem biokeramischem Material besteht, sitzt auf dem operativ vorbereiteten Femurkopf 2. Der Kopf 2 ist dabei vorteilhafterweise derart bearbeitet, dass zum einen die Mittelachse 3 der Prothesenschale 1 mit der nicht gezeigten Achse des Schenkelhalses 4 einen Winkel bildet; zum anderen gibt man dem die Prothese 1 aufnehmenden Stumpf des Femurkopfes 2 in Umfangsrichtung eine polygonartige, an das Polygon 5 (Fig. 2) im Unterteil des Innenhohlraums 6 der Prothese 1 angepasste Form. Durch diese polygonartige Gestaltung des den Raum 6 einschliessenden, seitlichen Randes der Prothese 1 wird die Gefahr unbeabsichtigter Rotation der eingesetzten Prothese auf dem Stumpf des Femurkopfes 2 vermindert oder völlig ausgeschlossen.
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Erfindungsgeraäss hat die Schalenfläche der Prothese 1 zum einen
für die Aufnahme eines Verankerungsbolzens 7 eine Bohrung 8, die vorzugsweise in und entlang der Mittelachse 3 der Schale 1 angeordnet ist; zum anderen sind gemäss der Erfindung auf dem Umfang im Randbereich der Kugelschale 1 Bohrungen 9 vorhanden, die dem
Einwachsen von Gewebe dienen. Nach einem zusätzlichen Gedanken
der Erfindung haben die Bohrungen 9 an einer mittleren Dicke der Schale 1 ihren engsten Querschnitt und erweitern sich von diesem aus zu einem trompetenförmigen Trichter 10 nach innen und gegebenenfalls nach aussen. Vor allem durch die trompetenförmige Erweiterung nach innen wird das Einwachsen des Gewebes erleichtert, ohne dass dabei hohe Spannungsspitzen auftreten.
In die Bohrung 8 ist ein Verankerungsbolzen 7 einsetzbar, der
die Prothesenschale 1 auf dem Femurkopf 2 festhält und zu diesem Zweck beispielsweise mit einem Gewinde 12 in die Knochensubstanz eingeschraubt ist.
Um einen direkten Materialkontakt zwischen dem metallischen Verankerungsbolzen 7 und der keramischen Prothesenschale 1 zu vermeiden, ist zwischen beiden eine Kunststoff-Zwischenlage 13 vorgesehen, die in einen zwischen den Elementen 3 und 1 gebildeten
Zwischenhohlraum eingelegt ist. Damit auch bei Langzeitgebrauch der vorliegenden Prothese ein Kaltfliessen der Kunststoff-Zwischenlage 13 verhindert wird, sind durch die Formgebung des Bolzens 7
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■ν
und der Bohrung 8 an den freien Enden des ZwischenhohIraumes für den Formkörper 13 enge Spalten vorhanden, in die dünnwandige Verlängerungen 14 des Zwischenkörpers 13 eingelegt sind, der beispielsweise aus ultrahochmolekularem Polyäthylen besteht.
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Claims (6)

  1. ~ rl ~
    Patentansprüche
    f 1.j Kappenartige Endoprothese für den Femurkopf, die mit einer zentralen Oeffnung auf den Femurkopf aufsetzbar und mit Hilfe eines Verankerungsbolzens zementfrei verankerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass für die Aufnahme des Verankerungsbolzens (7) durch die kalottenförmige Prothesenschale (1) eine Bohrung (8) hindurchführt, und dass ferner die Prothesenschale (1) mit in ihrem Randbereich über den Umfang verteilten Bohrungen (9) versehen ist.
  2. 2. Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (8) für den Verankerungsbolzen (7) im Zentrum der Prothesenschale (1) angeordnet ist.
  3. 3. Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (9) im Randbereich der Schale (1) sich von einem mittleren Querschnitt der Schalendicke aus mindestens nach
    innen trompetenförmig (10) erweitern.
  4. 4. Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenhohlraum (6) der Schale (1) teilweise als regelmässiges Polygon (5) ausgebildet ist.
  5. 5. Endoprothese nach Anspruch 1, bei der die Prothesenschale aus Keramik und der Verankerungsbolzen aus Metall besteht, dadurch
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    SL
    gekennzeichnet, dass die Werkstoffe der Schale (1) und des
    Bolzens (7) durch einen in den zwischen ihnen gebildeten
    Zwischenhohlraum eingepassten Kunststoffkörper (13) vor unmittelbarem gegenseitigen Kontakt geschützt sind.
  6. 6. Endoprothese nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenhohlraum durch die gegenseitige Formgebung der zu verbindenden Teile (1, 11) an seinen freien Begrenzungen zu
    engen Spalten verengt ist und dass der Formkörper (13) in diese Spalten einge legte dünnwandige Verlängerungen (14) aufweist.
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DE2724040A 1977-05-23 1977-05-27 Kappenartige Endoprothese für den Femurkopf Expired DE2724040C3 (de)

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