DE2724040C3 - Kappenartige Endoprothese für den Femurkopf - Google Patents

Kappenartige Endoprothese für den Femurkopf

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Description

Die Erfindung betrifft eine kappenartige Endoprothese für den natürlichen Femurkopf geinäß Oberbegriff nach Anspruch 1.
Muß nach einem Unfall oder einer Krankheit 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 DE-OS 25 35 649 ist eine keramische Kappenprothese bekannt, bei der die Kräfte über eine Druckplatte auf den Knochen übertragen sind und die Druckplatte durch einen Verankerungsbolzen von der Rückseite her aus der Prothesenschale befestigt ist, wobei der Verankerungsbolzen sich unterhalb des großen Trochanter außen am Knochen abstützt. Bei dieser Konzentration, bei der die Prothesenkappe extrem exzentrisch und darüber hinaus 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.
Eine Hüftkopf-Prothesenkappe für einen Femurkopf, die eine zentrale Bohrung aufweist, ist in der DE-OS 12 407 beschrieben; diese Hüftkopf-Prothesenkappe kann nur mit Hilfe von Knochenzement auf dem Femurkopf verankert werden, wobei die zentral
Bohrung dem Austritt von Luft und überschüssigem Knochenzement aus dem Kappeninneren dient.
Die Zweistoff-Endoprothese nach der DE-PS 9 23 383 besteht aus einer metallischen oder keramischen Außenschale, die einen aus Kunststoff hergestellten Prothesenkörper umgibt, wobei die gegenseitige Verankerung von Schale und Körper unter Umständen durch sich nach außen konisch erweiternde Löcher in der Außenschale bewirkt wird. Eine zementfreie Verankerung dieser Prothese, die mit einem in den Femurknochen einsetzbaren Schaft ausgerüstet ist, ist
ίο ebenfalls nicht möglich.
Nach der DE-OS 2318 459 schließlich soll ein kappenartiger, künstlicher Femurkopf aus Oxidkeramik auf den entsprechend vorbereiteten Knochen aufgesetzt und zementfrei zunächst allein durch hohe Muskel- und Sehnenspannungen gehalten werden, bis Keramik und Knochen auf Grund ihrer stofflichen Verwandtschaft zusammenwachsen, wobei der Femurkopf zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung unter Umständen einen Innenvielkant aufweist Das Zusammenwachsen soll durch eine porenfreie, aufgerauhte und/oder mit Widerhaken versehene, dem Knochen zugewandte Oberfläche der Oxidkeramikteile gefördert werden. Die Gefahr von Prothesenlockerungen ist hier vor allem während der ersten Zeit nach der Implantation nicht ausgeschlossen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die zementfreie Verankerung von kappenartigen Endoprothesen für den Femurkopf zu verbessern und dabei die Blutversorgur.g des die Endoprothese tragenden Femurstumpfes, die besonders über die peripheren Bereiche des Knochens erfolgt, so wenig wie möglich zu stören. Darüber hinaus sollen bei dem — für eine zementfreie Langzeitverankerung notwendigen — Einwachsen von Knochengewebe in die Endoprothese Belastungsspitzen in diesem Gewebe vermieden werden. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit Hilfe der im Anspruch 1 genannten Merkmale.
Durch eine zentrale Anordnung der mitten in der Gleitfläche für das Gewebe gelegenen Durchtrittsöffnungen durch die Schale für den vorzugsweise als Schraube ausgebildeten Verankerungszapfen werden zum einen die peripheren Bereiche des Femurstumpfes weitgehend von Eingriffen verschont; weiterhin werden dadurch die auf die Schale wirkenden Kippmomente erheblich verringert. Das Anziehen eines zentralen in die Schale geschraubten Verankerungsbolzens bewirkt darüber hinaus eine gleichmäßige, nach allen Seiten wirkende Druckbelastung der Schale auf den Femurstumpf. Weiterhin ist es mit einem kleinen chirurgischen Eingriff jederzeit möglich, die neue Endoprothese durch Nachziehen des Verankerungsbolzens — nach einer eventuellen Lockerung, beispielsweise infolge operativer Mängel — neu zu zentrieren und zu befestigen.
Die bei einwachsendem Gewebe befürchteten BeIastungsspitzen werden dadurch vermieden, daß die das Gewebe aufnehmenden Löcher nach innen — d. h. auf der dem Knochen zugewandten Seite — trompetenförmin erweitert sind und deshalb keine Spitzenbelastungen erzeugende Ecken und Kanten haben.
Bildet man den Innenhohlraum der Schale in bekannter Weise als regelmäßiges Polygon aus, so läßt sich die Endoprothese gegen ein unerwünschtes Verdrehen auf dem Knochen sichern.
Derartige Schalen werden beispielsweise 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 Endoprothese 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 darüber hinaus ein Fließen des 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 Kunststoff-Formkörper in diese Spalten eingelegte dünnwandige Verlängerungen aufweist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert
F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Endoprothese, die auf einem skizzenhaft angedeuteten Femurkopf fixiert ist;
Fig.2 ist eine Ansicht der Endoprothese von der Unter- oder Rückseite her.
Die Schale 1, die — wie erwähnt — aus bekanntem biokeramischen Material besteht, sitzt auf dem operativ vorbereiteten Femurkopf 2. Der Kopf 2 ist dabei vorteilhafterweise derart bearbeitet, daß zum einen die Mittelachse 3 der Schale 1 mit der nicht gezeigten Achse des Schenkelhalses einen Winkel bildet; zum anderen gibt man dem die Schale 1 aufnehmenden Stumpf des Femurkopfes 2 in Umfangsrichtung eine polygouartige, an das Polygon 5 (F i g. 2) im Unterteil des Innenhohlraumes 6 der Schale 1 angepaßte Form. Durch diese polygonartige Gestaltung des den Innenhohlraum 6 einschließenden, seitlichen Randes der Schale 1 wird die Gefahr unbeabsichtigter Rotation der eingesetzten Endoprothese auf dem Stumpf des Femurkopfes 2 vermindert oder völlig ausgeschlossen.
Erfindungsgemäß hat die Schale 1 der Endroprothese zum einen für die Aufnahme eines Verankerungsbobens 7 eine Bohrung 8, die in und entlang der Mittelachse 3 der Schale 1 angeordnet ist, zum anderen sind auf dem Umfang im Randbereich der Schale 1 Löcher 9 vorhanden, die dem Einwachsen von Gewebe dienen.
ίο Die Löcher 9 besitzen an einer mittleren Dicke der Schale 1 ihren engsten Querschnitt und erweitern sich von diesem aus trompetenförmig nach innen und gegebenenfalls nach außen. Vor allem durch die trompetenfönnige Erweiterung 10 nach innen wird das Einwachsen des Gewebes erleichtert, ohne daß dabei 'aohe Spannungsspitzen auftreten.
In die Bohrung 8 ist ein Verankerungsbolzen 7 eingesetzt, der die Schale 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 Schale 1 zu vermeiden, ist zwischen beiden ein Kunststoff-Formkörper 13 vorgesehen, der in einen zwischen den Elementen 7 und 1 gebildeten Zwischenhohlraum eingelegt ist. Damit auch bei Langzeitgebrauch der vorliegenden Endoprothese ein Kaltfließen des Kunststoff-Formkörpers 13 verhindert wird, sind durch die Formgebung des Verankerungsbolzens 7 und der Bohrung 8 an den freien Enden des Zwischenhohlraumes für den Kunststoff-Formkörper 13 enge Spalte vorhanden, in die dünnwandige Verlängerungen 14 des Kunststoff-Formkörpers 13 eingelegt sind, der beispielsweise aus ultrahochmolekularem Polyäthylen besteht.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Kappenartige Endoprothese für den natürlichen Femurkopf, die aus einer kartenförmigen Schale mit einer zentralen öffnung besteht und mit Hilfe eines Verankerungsbolzens und einer Anzahl von trichterförmigen Löchern, die in ihrer kalottenförrr.igen Schale vorgesehen sind, auf dem Femurkopf zementfrei verankerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß für die Aufnahme des Verankerungsbolzens (7) durch die Schale (1) eine zentrale Bohrung (8) hindurchführt, und daß ferner die im Randbereich der Schale (1) über den Umfang verteilten Löcher (9) sich von einem mittleren Querschnitt der Schalendicke aus nach innen trompetenförmig (10) erweitern.
2. Endoprothese nach Anspruch *, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenhohlraum (6) der Schale (1) ein regelmäßiges Polygon (5) bildet
3. Endoprothese nach Anspruch 1, bei der die Schale aus Keramik und der Verankerungsbolzen aus Metall besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstoffe der Schale (1) und des Verankerungsbolzens (7) durch einen in den zwischen ihnen gebildeten Zwischenhohlraum eingepaßten Kunststoffkörper (13) vor unmittelbarem gegenseitigen Kontakt geschützt sind.
4. Endoprothese nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenhohlraum durch die gegenseitige Formgebung der zu verbindenden Teile (1, 7) an seinen freien Begrenzungen zu engen Spalten verengt ist, und daß der Kunststoff-Formkörper (13) in diese Spalten eingelegte dünnwandige Verlängerungen (14) aufweist.
DE2724040A 1977-05-23 1977-05-27 Kappenartige Endoprothese für den Femurkopf Expired DE2724040C3 (de)

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