DE2834155C3 - Oberschenkelschaft für eine Hüftgelenkendoprothese - Google Patents
Oberschenkelschaft für eine HüftgelenkendoprotheseInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Oberschenkelichaft für eine Hüftgelenkendoprothese zur zementfreien
Implantation, bei dem alle der Lastübertragung dienenden Flächen annähernd senkrecht zu den
Irajektoriell orientierten Spongiosastrukturen angeordnet
und in mehreren Stufen mit unterschiedlichen Winkeln zur Horizontalen .-.usgeri: htet sind, wie er aus
der DE-AS 24 61 339 bekannf ist.
Zur Erzielung dieser direkten, -i. h. zementfreien Verankerung von Femurteilen von Hüftendoprothesen
tind verschiedene Schaftformen bekannt. Als Werkstoffe für diese Verankerungsschäfte wurden zunächst
Metalle oder Metallegierungen vorgesehen. Die Möglichkeiten zur Erreichung des Zieles einer sicheren,
tementfreien Verankerung wurden erheblich verbestert, nachdem erkannt worden war, daß gewisse
Keramiken eine günstigere Verträglichkeit gegenübei Knochengewebe als Metall oder Kunststoffe aufweisen.
Dies führte zu einer Reihe von Konstruktionen von Femurteilen, bei denen derartige bioinerte keramische
Werkstoffe entweder in kompakter Form oder als dichte keramische Beschichtungen auf Metallteilen
vorgesehen worden sind (DE-OS 23 06 552 und DE-OS 23 24 867). Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse war
•in Oberschenkelteil einer Totalhüftgelenkendoprothe-Ie für die zementfreie Implantation geschaffen worden,
das dem damaligen Stand des Wissens optimal angepaßt war (DEAS 24 61 339). Bei diesem Oberschenkelteil
tiner Hüftgelenkendoprothese war der Reaktionsmög· lchkeit des Knochengewebes auf der medialen Seite des
Frothesenschaftes durch die Ausbildung von Stufen Rechnung getragen worden, die so orientiert sind, daß
Ihre drticküberiragenden Flächen jeweils senkrecht auf
der trajektorell lamellar orientierten Knochenstruktur
am Ort der jeweiligen Stufe aufliegen, Diese waren auf der medialen Seife des Schaftes für die unmittelbare
Druckübertragung angeordnet! auf der lateralen Seile Waren die Stufen umgekehrt orientiert worden, da
Aussicht bestand, daß sich dort entsprechend druckaufnehmende Knochenstrukturen ausbilden würden, von
denen aus im wesentlichen zugüberlragende Strukturen
die auch dort auftretenden Kräfte in die laterale corticalis des Femurs umleiten würden. Die sehr
umfangreichen tierexperimentellen Untersuchungen haben gezeigt, daß die erwarteten Effekte zwar
eintreten, jedoch zur Stabilisierung des Verankerungsschaftes im Knochenraum noch nicht ausreichen. Es war
nämlich auf diese Weise noch nicht möglich, den Verankerungsschaft gegen Drehbewegungen um die
Achse des Femurs herum ausreichend zu stabilisieren. — Es ist versucht worden (DE-AS 25 17 70?) das
ίο Problem der Rotationsstabilisierung des Verankerungsschaftes bezüglich Drehbewegungen um die Femurach
se dadurch zu lösen, daß auf den verbleibenden Seitenflächen des Verankerungsschaftes schräg verlaufende,
in ihrem Querschnitt asymmetrische Nuten angebracht wurden. Die auch hier recht umfangreichen
herexperimentellen Untersuchungen zeigten jedoch, daß die Rotationsstabilität noch nicht in einer Weise
erreicht werden kann, die einen Übergang vom Tierexperiment zur klinischen Erprobung rechtfertigen
würde. Die Rotationsstabilisierung des Verankerungsschaftes bezüglich Drehbewegungen um die Femurachse
konnte auch mit diesem konstruktiven Kunstgriff noch nicht in ausreichender Weise in einer genügenden
Anzahl von Fäden sichergestellt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Rotationsstabilisierung bezüglich Drehbewegungen um die Femurachse
sicherzustellen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Winkel zwischen den Stufenflächen (4, 5) in Richtung von
medial oder lateral gesehen von 90° zur Schaftachse (6) um weniger als 30° abweicht und daß der Winkel auf
jeder Seite für mindestens einige Stufen ein unterschiedliches Vorzeichen aufweist.
Die damit erzielten Vorteile zeigten sich in ersten.
Die damit erzielten Vorteile zeigten sich in ersten.
orientierenden Tierexperimenten mit entsprechenden Schäften. Sie deuten darauf hin, daß durch die
erfinderischen Maßnahmen in der Tat eine bessere Rotationsstabilisierung erreicht werden kann. Es zeigte
sich insbesondere, daß sich druckaufnehmende Knochenstrukiuren im engen Kontakt zu (liduer, hochreiner
AbOrKeramik auch an druckübertragenden Flächen ausbilden können, bei denen der Druck bzw. die
Druckänderungen nicht ganz senkrecht auf der Grenzfläche orientiert sind. Da bisher alle Versuche zur
zementfreien Fixdtum von Femurteilen von Hüftendoprothesen
mittels eines Schaftes im Merkkanal des Femurs daran gescheitert sind, daß die Rotationsstabilität
um die Schaft· und Femurachse nicht erzielt werden konnte, bedeutet die erfindungsgemäße Anordnung der
Stufen einen entschiedenen Fortschritt. Diese günstigen Befunde stehen auch im Gegensatz zu den Ergebnissen,
d'e mit dem Femurteil gemäß der DEAS 25 17 702 eivielt worden sind. Nach unserem heutigen Kenntnisstand
ist es offenbar so. daß die Abstände, die vom Knochengewebe /um Einwachsen in die Nuten auf den
Seitenflächen der Schäfte, wie sie gemäß der gerade genannten deutschen Auslegeschnft eingearbeitet sind,
von der corticalis bis in diese Nuten zu groß sind.
Werden diese entsprechenden Seitenflächen stärker auswölbend gestallet, so daß diese Abstände kleiner
werden, werden die Möglichkeiten zur Ausbildung vun
Blutgefäßen zur Versorgung def inneren Teile der knöchenwandungen erheblich herabgesetzt. — Die
bisherigen günstigen Ergebnisse mit der hier vorgelegten erfindungsgemäßen Orientierung der drucküberragenden
Flächen der Stufen gestattet es, die Stabilisierung der Femurteile gegen Rotationsbewegungen UfH
die Femurachse zu erreichen unter Aufrechterhaltung
verhältnismäßig weiter Zwischenräume an den beiden verbleibenden Seitenflächen, die der Blutversorgung
der inneren Partien der Knochenwandungen zugute kommen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Winkel benachbarter Stufenflächen (4, 5) unterschiedliche
Vorzeichen auf. Damit wird erreicht, daß die Rotationsstabilisierung bereits durch jeweils benachbarte
Stufenflächen, also mit sehr ähnlichen Knochenstrukturen, erreicht wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Winkel der Stufenflächen (4, 5) dem Betrage
nach gleich. — Damit wird eine Vereinfachung bei der Herstellung der Oberschenkelschäfte erreicht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beiden Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden
näher beschrieben. Dabei zeigt
Fig. 1 den Femurteil einer Hüftendoprothese mit dem im Markraum des Femur zu verankernden Schaft 1.
Dieser Schaft trägt an seinem oberen Ende einen Zapfen 2, über den die Verbindung zu der Hüftkopfersatzkugel
3 hergesteiit wird. Der Schaft trägt an seiner medialen Seite verschiedene Stufen 4, die so orientiert
sind, daß die druckübertragenden Flächen ie dieser Seitenansicht möglichst genau senkrecht zu der an den
jeweiligen Stellen den Druck aufnehmenden Knochenstruktur stehen. Auf der lateralen Seite sind entsprechende
Stufen 5 vorgesehen, die jedoch mit ihren drockübertragenden Flächen nach oben orientiert sind
Sie dienen, wie dies in der DE-AS 24 61 339 ausgeführt ist, dazu, eine Stabilisierung des Femurteiles gegenüber
Kippbewegungen nach medial zu erreichen. — Diese Stufen 4 und 5 sind nun in der zur Bildebene der F i g. 1
senkrechten Ebene gegen die Schaftachse 6 geneigt. Dies wird in der Ansicht der Fig. 1 durch die durch 7
und 8 markierten Konturen zum Ausdruck gebracht. — In der Darstellung der Fig. 2 wird dies deutlicher. Sie
stellt die Ansicht des Femurteiles von lateral dar. Mit 1 ist dort wieder der Schaft des Femurteiles bezeichnet,
mit 3 der Kopf des Femurteils. 6 bezeichnet wieder die Achse des Schaftes. Die erfindungsgemäße Abweichung
der dmckübertragenden Flächen auf der lateralen Seite gegenüber ihrer Orientierung um 90° gegenüber der
Schaftachse kommt deutlich zum Ausdruck. So weichen die beiden oberen Stufen, die in F i g. 2 mit 9 bezeichnet
sind, um dem Betrage nach 15° von der zur Schaftachse
senkrechten Orientierung ab. Die bei.'.n unteren Stufen
auf der lateralen Seite, die mit 10 bezeichnet sind, zeigen
eine größere Abweichung, zum Beispiel nahe 30°. Gestrichelt ist auch die Neigung der auf der medialen
Seite des Schaftes befindlichen Stufen 11 und 12 angedeutet.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Oberschenkelschaft für eine Hüftgelenkendoprothese zur zementfreien Implantation, bei dem
alle der Lastübertragung dienenden Flächen annähernd senkrecht zu den trajektoriell orientierten
Spongiosastrukturen angeordnet und in mehreren Stufen mit unterschiedlichen Winkeln zur Horizontalen
ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den Stufenflächen
(4, 5) in Richtung von medial oder lateral gesehen von 90° zur Schaftachse (6) um weniger als
30° abweicht und daß der Winkel auf jeder Seite für mindestens einige Stufen ein unterschiedliches
Vorzeichen aufweist
Z Oberschenkelschaft nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel benachbarter
Stufenflächen (4, 5) unterschiedliche Vorzeichen aufweisen.
3. Oberschenkelschaft nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel der
Stufenflächen (4,5} dem Betrage nach gleich sind.
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