DE2805305C2

DE2805305C2 -

Info

Publication number: DE2805305C2
Application number: DE2805305A
Authority: DE
Inventors: James T. Malibu Calif. Us Treace; Dan H. Louisville Ky. Us Treace
Original assignee: RICHARDS Manufacturing Co Inc MEMPHIS TENN US
Current assignee: RICHARDS Manufacturing Co Inc MEMPHIS TENN US
Priority date: 1977-02-14
Filing date: 1978-02-08
Publication date: 1989-03-16
Also published as: GB1597003A; DE2805305A1; FR2380021A1; SE7710780L

Description

Die Erfindung betrifft ein Oberschenkelteil einer Hüftgelenk- Endoprothese.The invention relates to a thigh part of a hip joint Endoprosthesis.

Bekannte Oberschenkelteile dieser Art (DE-OS 25 51 013) sind so gestaltet, daß bei ihrer Implantation mittels Zement einerseits eine gute Haftung im Knochenbett erzielt wird, ohne daß beim Gebrauch Risse oder Brüche in der Zementschicht auftreten, und daß andererseits die Möglichkeit besteht, die Oberschenkelteile auch nach der Implantation wieder zu entfernen und ggf. durch andere zu ersetzen. Letzteres ist insbesondere wegen des allgemein bekannten und vielfach diskutierten Problems der Prothesenlockerungen und -brüche häufig erwünscht oder erforderlich (Münchener Medizinische Wochenzeitschrift 118, 1976, Nr. 22, S. 693-700; Archiv Orthopädische Unfallchirurgie 77, 1973, S. 154-164). Dabei ergeben sich allerdings noch Probleme hinsichtlich der Ausgestaltung der Oberschenkelteile der eingangs bezeichneten Gattung für den Fall, daß unterschiedlich lange Halsabschnitte erwünscht sind, da eine bloße Verlängerung oder Verkürzung des Halsabschnittes erhebliche Veränderungen der Belastungsverhältnisse beim Gebrauch mit sich bringt und der Schaft des Oberschenkelteils neu im Oberschenkelknochen ausgerichtet werden müßte.Known thigh parts of this type (DE-OS 25 51 013) are so designed that on the one hand during their implantation by means of cement good adhesion in the bone bed is achieved without using it Cracks or breaks occur in the cement layer, and that on the other hand there is the possibility of also the thigh parts to be removed after implantation and possibly by others to replace. The latter is particularly because of the well known and the much discussed problem of loosening the prosthesis and breaks often desired or required (Munich Medical Weekly Journal 118, 1976, No. 22, pp. 693-700; Archives Orthopedic Trauma Surgery 77, 1973, pp. 154-164). Here however, there are still problems with the design of the thigh parts of the genus for the case that neck sections of different lengths are desired there is a mere extension or shortening of the neck section considerable changes in the load conditions in use and the shaft of the thigh part would have to be realigned in the thigh bone.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Oberschenkelteil einer Hüftgelenk-Endopthese in verschiedenen Größen zu schaffen, bei dem unter Berücksichtigung der anatomischen Verhältnisse ähnliche Spannungsverhältnisse im Oberschenkel erzielt werden.The invention has for its object a thigh part to create a hip joint endophesis in different sizes, taking into account the anatomical conditions achieved similar tension in the thigh will.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.The characteristic features serve to solve this task of claim 1.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß der Arzt zwischen Oberschenkelteilen unterschiedlicher Größe auswählen kann, die den dadurch bedingten unterschiedlichen Belastungen Rechnung tragen, ohne den Oberschenkel für die Implantation eines Oberschenkelteils unterschiedlicher Größe, Form oder Krümmung neu vorbereiten zu müssen. Sollte sich ergeben, daß das im Einzelfall ausgewählte Oberschenkelteil nicht den individuellen Bedürfnissen des Patienten entspricht, so kann der Arzt ein Oberschenkelteil mit einer anderen Halslänge wählen, ohne den Schaft des Oberschenkelteils nach außen oder innen verlegen zu müssen, weil der Oberschenkel unabhängig von der Halslänge stets dieselbe Ausrichtung relativ zum Becken erhält bzw. zwecks besserer Belastbarkeit in einer geraden Lage unterhalb der Hüfte gehalten ist.The invention has the advantage that the doctor between Thigh pieces can choose different sizes the resulting different burdens wear without the thigh for the implantation of a thigh part different size, shape or curvature to have to prepare. Should it turn out that in individual cases selected thigh part does not meet individual needs of the patient, the doctor can use a thigh part choose with a different neck length without the shaft of having to move the thigh part outwards or inwards, because the thigh is always the same regardless of the length of the neck Maintains orientation relative to the pool or for the purpose of better Resilience held in a straight position below the hip is.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigtThe invention is hereinafter described in connection with the accompanying Drawing explained in more detail using an exemplary embodiment. It shows

Fig. 1 die Vorderansicht des Oberschenkelteils eines erfindungsgemäßen Hüftgelenks; Fig. 1 is a front view of the femoral component of a hip joint according to the invention;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Oberschenkelteil nach Fig. 1; FIG. 2 shows a plan view of the thigh part according to FIG. 1;

Fig. 3 bis 7 Schnitte längs der Linie III-III bis VII-VII der Fig. 1; Fig. 3 to 7 sections along the line III-III to VII-VII of Fig. 1;

Fig. 8 einen Teilschnitt durch ein in die Hüfte bzw. den Oberschenkel eingepflanztes Hüftgelenk; und Fig. 8 is a partial section through an implanted in the hip and the femoral hip joint; and

Fig. 9 bis 11 Vorderansichten von drei verschieden großen, erfindungsgemäßen Oberschenkelteilen, wobei die Beziehung zwischen verschiedenen Längen, Abständen und Winkeln ersichtlich ist. Fig. 9 to 11 are front views of three different sizes, according to the invention thigh parts, wherein the relationship between different lengths, distances and angles can be seen.

Nach Fig. 8 enthält ein prothetisches Hüftgelenk 11 ein Oberschenkelteil 13, das mittels Zement C in den Medullarkanal M des Oberschenkels F eingesetzt wird, und einen Hüftabschnitt 15 zur Implantation in die Hüftgelenkpfanne A unter Verwendung von Zement C.According to FIG. 8, a prosthetic hip joint 11 contains a thigh part 13 , which is inserted into the medullary canal M of the thigh F by means of cement C , and a hip section 15 for implantation in the acetabular cup A using cement C.

Das Oberschenkelteil 13 enthält nach Fig. 1 einen Kopf 17, einen Hals 19, einen Schaft 21 und eine an die Verbindungsstelle zwischen dem Hals 19 und dem Schaft 21 grenzende Schulter 23. Das Oberschenkelteil 13 ist vorzugsweise aus einem Stück hergestellt und besteht aus einem geeignet starren, biologisch verträglichen Material wie Chrom-Kobalt oder rostfreiem Stahl, wobei der Kopf 17 starr mit dem einen Ende des Halses 19 verbunden ist, dessen anderes Ende starr mit dem proximalen Ende 25 des Schaftes 21 verbunden ist. Die Schulter 23 ist an demjenigen Ende des Halses 19 vorgesehen, das an seine Berührungsstelle mit dem Schaft 21.According to FIG. 1, the thigh part 13 contains a head 17 , a neck 19 , a shaft 21 and a shoulder 23 adjoining the connection point between the neck 19 and the shaft 21 . The thigh part 13 is preferably made in one piece and is made of a suitably rigid, biocompatible material such as chrome cobalt or stainless steel, the head 17 being rigidly connected to one end of the neck 19 and the other end rigidly connected to the proximal end 25 of the shaft 21 is connected. The shoulder 23 is provided at that end of the neck 19 which is in contact with the shaft 21 .

Der Kopf 17 hat eine Außenfläche, dessen größerer Teil 29 kugelförmig ausgebildet ist, damit der Kopf in die Pfanne 31 des Hüftabschnitts 15 paßt (Fig. 8). Der Kopf 17 ist längs eines Bodens 33 eben, wobei der Boden 33 die Verbindungsstelle des Kopfs 17 mit dem Hals 19 umgibt, und wobei an der Verbindungsstelle ein Radius 33′ vorgesehen ist.The head 17 has an outer surface, the larger part 29 of which is spherical, so that the head fits into the socket 31 of the hip section 15 ( FIG. 8). The head 17 is flat along a bottom 33 , the bottom 33 surrounding the junction of the head 17 with the neck 19 , and a radius 33 'is provided at the junction.

Der Querschnitt des Halses 19 ist elliptisch, wobei der schmalere Teil bzw. der kürzere Durchmesser der Ellipse in der durch die Linie A-P in der Anterior/Posterior-Richtung erstreckt ist, während der breitere Teil bzw. der längere Durchmesser der Ellipse in der durch die Linie L-M angedeuteten Lateral/Medial-Richtung verläuft. Dabei ist zu beachten, daß die Ausdrücke "Anterior/Posterior" - und "Laterial/Medial" - Richtungen durch die Orientierung des eingepflanzten Oberschenkelteils 13 relativ zum Körper des Patienten festgelegt sind, d. h. es verläuft relativ zum Körper die Anterior/Posterior-Richtung von vorne nach hinten und die Lateral/Medial-Richtung seitwärts. Daraus folgt, daß der Schaft 21 in der Lateral/Medial-Richtung bzw. -Ebene, wo die Belastungen am größten sind, mehr Metall aufweist, während gleichzeitig der Hals in der Anterior/Posterior-Richtung oder -Ebene dünner ist, so daß geringere Störungen mit dem Hüftabschnitt 15 auftreten, wodurch sich ein größerer Spielraum für die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Oberschenkelteils 13 und des Oberschenkels F ergibt. Weiterhin ist zu beachten, daß der Hals 19 in dem dicht unter seiner Berührungsstelle mit dem Kopf 17 liegenden Bereich 37 schmaler ist und sich von dort nach außen hin bis zu seinem Ende erweitert, wo die Schulter 23 an der Verbindungsstelle mit dem Schaft 21 vorgesehen ist. Die Schulter 23 überhängt das proximale Ende 25 des Schafts 21 an der anterioren, posterioren und medialen Seite, während die laterale Kante des Halses 19 im wesentlichen bündig mit der laterialen Seite des proximalen Endes 25 des Schafts 21 abschließt.The cross section of the neck 19 is elliptical, the narrower part or the shorter diameter of the ellipse in the line extending through the line AP in the anterior / posterior direction, while the wider part or the longer diameter of the ellipse in the line extending through the Line LM indicated lateral / medial direction runs. It should be noted here that the expressions "anterior / posterior" and "laterial / medial" directions are determined by the orientation of the implanted thigh part 13 relative to the patient's body, ie the anterior / posterior direction runs from the body front to back and the lateral / medial direction sideways. It follows that the shaft 21 has more metal in the lateral / medial direction or plane where the stresses are greatest, while at the same time the neck is thinner in the anterior / posterior direction or plane, so that less Disturbances occur with the hip section 15 , which results in a greater scope for the forward and backward movement of the thigh part 13 and the thigh F. It should also be noted that the neck 19 is narrower in the region 37 lying just below its point of contact with the head 17 and widens outwards from there to its end, where the shoulder 23 is provided at the point of connection with the shaft 21 . The shoulder 23 overhangs the proximal end 25 of the shaft 21 on the anterior, posterior and medial side, while the lateral edge of the neck 19 is essentially flush with the lameric side of the proximal end 25 of the shaft 21 .

Der Schaft 21 ist in der aus Fig. 1 ersichtlichen Vorderansicht gekrümmt und in seinem proximalen Abschnitt 41 dicker als in dem geraden, distalen Abschnitt 43. In der Draufsicht gemäß Fig. 2 ist der Schaft 21 gerade.The shaft 21 is curved in the front view shown in FIG. 1 and is thicker in its proximal section 41 than in the straight, distal section 43 . In the plan view of FIG. 2, the shaft 21 is straight.

Der Schaft besitzt eine glatte, ununterbrochene Außenfläche 45 ohne Vertiefungen und ist vom proximalen Ende 25 in Richtung des distalen Endes 47 sowohl in den Anterior/Posterior- als auch in den Lateral/Medial-Dimensionen oder -Ebenen kontinuierlich abgeschrägt. Somit ist der Querschnitt des Schafts 21 oval, wobei das Oval vom proximalen Ende 25 in Richtung des distalen Endes 47 zunehmend kleiner wird, wie sich an den in Fig. 4 bis 7 dargestellten Schnitten des Schafts 21 erkennen läßt. Die größeren Durchmesser der Ovale sind in der Lateral/Medial-Richtung (L-M), die kürzeren Durchmesser der Ovale dagegen längs der Anterior/Posterior-Richtung angeordnet. Weiterhin sind die Ecken abgerundet und keine scharfen Kanten vorgesehen, die in den Zement einschneiden und Brüche oder Schnitte im Zement hervorrufen könnten. Mit der beschriebenen besonderen Konfiguration des Schafts 21 werden außerdem synergistische Ergebnisse erzielt, die aus der nachfolgenden Beschreibung der Anwendung der Hüftgelenkprothese 11 verständlich werden.The shaft has a smooth, uninterrupted outer surface 45 without depressions and is continuously beveled from the proximal end 25 towards the distal end 47 in both the anterior / posterior and in the lateral / medial dimensions or planes. The cross section of the shaft 21 is thus oval, the oval becoming increasingly smaller from the proximal end 25 in the direction of the distal end 47 , as can be seen from the sections of the shaft 21 shown in FIGS. 4 to 7. The larger diameters of the ovals are arranged in the lateral / medial direction (LM) , while the shorter diameters of the ovals are arranged along the anterior / posterior direction. Furthermore, the corners are rounded and there are no sharp edges that could cut into the cement and cause breaks or cuts in the cement. With the special configuration of the shaft 21 described , synergistic results are also achieved, which can be understood from the following description of the use of the hip joint prosthesis 11 .

Es sind vorzugsweise wenigstens drei Größen des Oberschenkelteils 13 vorgesehen, die so ausgebildet sind, daß sie einerseits anatomisch verträglich sind, daß andererseits jedoch eine minimale Konzentration an Spannungen in den Oberschenkelteilen auftritt, verbunden mit einer verbesserten Verteilung der Gewichtsbelastung und einem vergrößerten Bewegungsspielraum. Die Fig. 9 bis 11 zeigen, wie die unterschiedlichen Größen vorzugsweise miteinander in Beziehung stehen. Dabei zeigt Fig. 9 ein Oberschenkelteil mit kleinem Hals, Fig. 10 ein Oberschenkelteil mit einem mittelgroßen Hals und Fig. 11 ein Oberschenkelteil mit einem längeren Hals. Aus Gründen der Klarheit sind die Bezugszeichen der verschiedenen Teile des Oberschenkelteils mit dem kurzen Hals mit einem Strich-Index (z. B. 13′) versehen, während die Bezugszeichen der den mittelgroßen Hals bzw. den langen Hals aufweisenden Oberschenkelteile mit einem Doppelstrich (z. B. 13′′) bzw. mit einem Dreistrich (z. B. 13′′′) versehen sind. Aus Fig. 9 bis 11 ergibt sich, daß die Abstände D′, D′′ und D′′′ zwischen den Linien L′, L′′ und L′′′ durch die Mittelpunkte der Köpfe 17′, 17′′ und 17′′′ und parallel zu den lateralen Kanten 44′, 44′′ und 44′′′ der geraden Abschnitte 43′, 43′′ und 43′′′ bei allen drei Größen gleich groß sind, und daß zur Schaffung unterschiedlicher Halsgrößen die Winkel S′, S′′ und S′′′ zwischen den Halsachsen N′, N′′ und N′′′ und den lateralen Kanten 44′, 44′′ und 44′′′ der geraden Abschnitte 43′, 43′′ und 43′′′ verschieden groß sind. Die spezifischen Dimensionen der drei Größen sind bei Verwendung eines 25-mm-Kopfes wie folgt:At least three sizes of the thigh part 13 are preferably provided, which are designed so that on the one hand they are anatomically compatible, but on the other hand a minimal concentration of tension occurs in the thigh parts, combined with an improved distribution of the weight load and an increased freedom of movement. FIGS. 9 to 11 show how the different sizes with each other preferably are related. Here, FIG 9 10 11 shows. A thigh part with small neck, Fig. A thigh portion with a medium-sized neck and Fig. A thigh portion with a longer neck. For the sake of clarity, the reference numerals of the various parts of the thigh part with the short neck are provided with a prime index (e.g. 13 ' ), while the reference numerals of the medium-sized neck or long neck with a double line (e.g. B. 13 '' ) or with a three-dash (z. B. 13 ''' ) are provided. From Fig. 9 to 11 it follows that the distances D ', D'' and D''' between the lines L ', L'' and L''' through the centers of the heads 17 ', 17'' and 17th ''' And parallel to the lateral edges 44', 44 '' and 44 '''of the straight sections 43', 43 '' and 43 ''' are the same in all three sizes, and that to create different neck sizes, the angles S ', S'' and S''' between the neck axes N ', N'' and N''' and the lateral edges 44 ', 44'' and 44''' of the straight sections 43 ', 43'' and 43 '''are different sizes. The specific dimensions of the three sizes are as follows when using a 25mm head:

Auch andere Kopfgrößen können vorgesehen sein, beispielsweise eine Kopfgröße von 32 mm, zu denen unterschiedliche Halslängen gehören würden.Other head sizes can also be provided, for example a head size of 32 mm, to which different neck lengths would belong.

Der Hüftabschnitt 15 ist vorzugsweise aus Kunststoff, z. B. Polyäthylen mit ultrahohem Molekulargewicht, in einem Stück hergestellt.The hip section 15 is preferably made of plastic, e.g. B. Ultra high molecular weight polyethylene, made in one piece.

Bei der Implantation des künstlichen Hüftgelenks 11 werden die üblichen chirurgischen Methoden zum Implantieren des Hüftabschnitts 15 in der Hüftgelenkpfanne A und des Oberschenkelteils 13 im Oberschenkel F mittels Cement C angewendet. Bei Anwendung der Erfindung ergeben sich verschiedene synergistische Ergebnisse, insbesondere in Verbindung mit der Struktur und der Konfiguration der beiden Abschnitte. Hierzu gehört u.a. die Keilwirkung bzw. das Nach-Außen-Treiben des Zements in die Hohlräume des Knochens beim Einführen des Schafts 21 in den Medularkanal M des Oberschenkels F aufgrund der kontinuierlichen Abschrägung des Schafts 21 vom proximalen Ende zum distalen Ende hin. Aufgrund dieser Keilwirkung ist der Schaft 21 außerdem nach dem Aushärten des Zements fest gegen Wackeln gesichert. Außerdem ist eine gleichförmige Verteilung der Belastung längs der gesamten Länge des Schafts sichergestellt.When implanting the artificial hip joint 11 , the usual surgical methods for implanting the hip section 15 in the acetabular cup A and the thigh part 13 in the thigh F by means of cement C are used. Various synergistic results are obtained using the invention, in particular in connection with the structure and configuration of the two sections. This includes, among other things, the wedge action or the outward movement of the cement into the cavities of the bone when the shaft 21 is inserted into the medullary canal M of the thigh F due to the continuous beveling of the shaft 21 from the proximal end to the distal end. Because of this wedge effect, the shaft 21 is also securely secured against wobbling after the cement has hardened. In addition, a uniform distribution of the load along the entire length of the shaft is ensured.

Dennoch ermöglicht die kontinuierliche Abschrägung ein leichtes Entfernen des Schafts 22 zu einem späteren Zeitpunkt, wenn dies beispielsweise anläßlich einer Korrektur erforderlich sein sollte. Aus der oben erwähnten Winkelbeziehung zwischen den Oberschenkelteilen mit zunehmend langen Hälsen ergibt sich schließlich eine anatomische Verträglichkeit bei einer verbesserten Oberschenkelunterstützung.Nevertheless, the continuous bevel enables the shaft 22 to be removed easily at a later point in time, for example if a correction is required. The above-mentioned angular relationship between the thigh parts with increasingly long necks finally results in anatomical compatibility with improved thigh support.

Claims

1. Thigh part of a hip joint endoprosthesis, which can be manufactured in various sizes and consists of a head, a neck and a shaft, which extends from the shaft-facing shaft end to the free shaft end, both in the direction from front to back and in the direction decreases steadily perpendicular to it and has a smaller diameter in the direction from front to back than in the direction perpendicular to it, characterized in that the necks ( 19 ', 19'',19''' ) have different lengths and the distances (D ', D'',D''') between the centers of the heads ( 17 ', 17'',17''' ) and the lateral edges ( 44 ', 44'',44''' ) of the lower region of the Shafts ( 43 ', 43'',43''' ) are the same size.

2. Thigh part of a hip joint endoprosthesis according to claim 1, characterized in that the neck ( 19 ) has an elliptical cross-section which has a smaller diameter in the direction from front to back than in the direction perpendicular to it.