DE2840213C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein endoprothetisches Gelenkteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges endoprothetisches Gelenk ist aus einem Pro­ spekt der Firma ALLO PRO AG, 1977, "Die Hüftgelenk- Endoprothese, System Weber-Stühmer, Seiten 1 bis 4, bekannt. Die Gelenkteile nach der dortigen Lehre weisen erkennbare Rillen auf, die jedoch nicht so bemessen sind, daß sie flexibel sind. Letzteres ist darauf zurückzuführen, daß derartige Gelenkteile aus Kunststoff nicht auf den Einsatz von Knochenzement verzichten können, wie auch einem später veröffentlichten Prospekt des gleichen Unternehmens zu entnehmen ist.

Aus der DE-OS 22 59 313 sind ferner Gelenkteile mit zapfenförmigen Verankerungsflächen und Rillen bekannt, die zementfrei befestigt werden können. Aufgrund des unnachgiebigen Keramikmaterials des Gelenkteils wird jedoch beim Eintrieb in den Knochen das Knochengewebe erheblich beschädigt, so daß man vom Einsatz derartiger Gelenkteile wieder Abstand genommen hat.

Obwohl die Verankerung von endoprothetischen Gelenkteilen mit Acrylzement unbestreitbare Vorteile hat, besteht trotzdem die Tendenz, keinen Zement oder dergl. zur Verankerung zu verwenden, sondern die eigentliche Verankerung durch natürliches Einwachsen des Knochengewebes durchzuführen. Dabei ist schon vorgeschlagen worden, schraubenförmig gestaltete Verankerungszapfen zu verwenden, um beispielsweise einen Zement überflüssig zu machen, aber diese Verankerungsart verlangt naturgemäß beim Einschrauben Drehbewegungen, so daß die Anwendungsmöglichkeiten außerordentlich beschränkt sind. Außerdem hat sich gezeigt, daß aus praktischen Gründen nur Metalle oder das oben erwähnte Keramikmaterial für solche Verankerungszapfen infrage kommen.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Gelenkteil derart zu verbessern, daß es eine zementfreie Implantation in Preßpassung ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 gekennzeichnete endoprothetische Gelenkteil gelöst.

Erfindungsgemäß wird also eine natürliche Verankerung im oben erläuterten Sinne erreicht, das heißt: Es wächst Knochengewebe in die ring- oder schraubenförmig um den Kern herum ausgebildeten Finnen des zapfenförmigen Kernes hinein, so daß eine nahezu ideale Verbindung zwischen dem Gelenkteil und dem verbliebenen Knochen erreicht wird. Der feste Sitz des Gelenkteils vor dem eigentlichen Einwachsen wird dabei dadurch erreicht, daß die Vorsprünge flexibel sind.

Der zapfenförmige Kern hat längliche Gestalt und die Finnen stehen im wesentlichen senkrecht seitlich von der Oberfläche des Kerns ab.

In erfindungsgemäßer Ausgestaltung weist die zu verankernde Gelenkteilfläche die Gestalt eines Zapfens auf, die ringsherum mit abstehenden Finnen "gespickt" ist. Eine solche Gestaltung kann Finnen in Form von Ringen oder auch in schraubenlinienförmiger Gestaltung vorsehen, die die Finnen vollständig umgeben; in jedem Falle ist es aber zweckmäßig, daß eine möglichst große Anzahl von einzelnen Finnen ausgebildet ist, die ihrerseits jeweils auf nur einem sehr kleinen Anteil der gesamten Fläche stehen. Eine solche Vielzahl von relativ kurzen Finnen kann dadurch hergestellt werden, daß man entsprechend verlaufende durchgehende rippenartige Erhöhungen auf der Verankerungsfläche in kleinere Abschnitte durch Schneiden unterteilt; als besonders zweckmäßig hat sich erwiesen, die Gestaltung so vorzunehmen, daß die Längsenden der Finnen gegen die Innenwand der Höhlung im Knochen anliegen, wodurch eine besondere Torsionsfestigkeit erreicht wird.

Selbstverständlich werden die Querschnitts-Abmessungen einer jeden Finne in Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften des Kunststoffes und auch des zelligen Knochenmaterials gewählt. Die Finnen dürfen nicht so dick sein, daß sie sich nicht mehr verbiegen lassen und dadurch beim Einsetzen des Gelenkteils die Innenwand der Aushöhlung im Knochen beschädigen. Andererseits dürfen die Finnen aber nicht so dünn sein, daß sie zu flexibel sind, um eine ausreichende Haltekraft entwickeln zu können; oder gar so dünn, daß sie beim Einsetzen des Gelenkteils in den Knochen abbrechen. Ähnliche Überlegungen gelten für die von der Oberfläche des Gelenkteils aus gerechnete Höhe der Finnen, wie für den Abstand der Finnen zueinander oder der Steigung der Finnen.

Bei Verwendung der zur Verfügung stehenden ultrahoch­ molekularen Polyäthylene für die erfindungsgemäßen Gelenk­ teile ist es möglich, daß ein mit solchen Finnen versehener und im wesentlichen zylindrischer Verankerungszapfen von insgesamt etwa 10 mm Durchmesser auf seiner Oberfläche Finnen mit einer Dicke von etwa 0,7 mm und 2 mm Tiefe bei einem Abstand von 1,5 mm hat. Zu diesen Werten ist zu sagen, daß sie selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der Gesamtgröße des Gelenkteils zu sehen sind.

Die erfindungsgemäßen Gelenkteile wurden primär in Hinblick auf endoprothetische Gelenktprothesen entwickelt; ein solches Gelenkteil hat dabei zweckmäßig einen oder mehrere mit den hier diskutierten Finnen auf der Oberfläche versehenen zapfenförmigen Kern, der dann im Knochengewebe verankert wird. Selbstverständlich kann auch das eigentliche Gelenkteil selbst - im Gegensatz zu einem daran befindlichen zapfenförmigen Kern - auf seiner Oberfläche da, wo es am natürlichen Knochen anliegt, mit entsprechenden Oberflächen­ gestaltungen nach der Erfindung versehen sein. Wenn ein solches Gelenkteil mehr als einen solchen zapfenförmigen Kern aufweist, dann haben diese Kerne zueinander parallele Längsachsen und sind zweckmäßigerweise zylindrisch gestaltet. Dies hat den Vorteil, daß man nicht eine Vielzahl von Einzelteilen verwenden muß, oder verschiedene Werkstoffe, was bei einem gegebenen Gelenkteil dann sicher der Fall ist, wenn das Gelenkteil aus Kunststoff besteht, der mit Schrauben im Knochen verankert ist. Erkennbar ist es auch nicht mehr erforderlich, einen Zement, insbesondere den dafür bekannten Acrylzement, zum Ausfüllen der Zwischenräume zwischen Höhlung im Knochen und dem zapfenförmigen Kern zu verwenden. Es hat sich gezeigt, daß nach der Erfindung mit Finnen versehene Gelenkteiloberflächen besonders gut mit dem Knochengewebe verwachsen.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt als Ausführungsbei­ spiel für die Erfindung einen mit Finnen 10 auf seiner Oberfläche versehenen zapfenförmigen Kern 11 eines Gelenkteils, der in einer Knochenhöhlung verankert werden soll. Der dargestellte Kern besteht aus dem oben erläuterten Polyäthylen und ist im wesentlichen zylindrisch gestaltet. Der Kern hat in Längsrichtung gesehen auf seiner Oberfläche ringförmige Nuten, wodurch zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgende Nuten eine Folge von einzelnen Finnen 10 entsteht. Der so entstandene zylindrische Kern 11 hat einen Durchmesser von etwa 9 mm; der Durchmesser des ganzen Zapfens mit den vielen kleinen Finnen liegt bei etwa 13 mm. Die einzelnen Finnen haben eine Dicke von etwa 0,7 mm, einen - in Längsrichtung des Kerns gesehen - Abstand von etwa 1,5 mm zueinander und die einzelnen Finnen sind seitlich an ihren Wurzeln mit Übergangsradien versehen, deren Werte bei 0,2 bis 0,3 mm liegen. Die - soweit beschrieben noch ringförmigen - Finnen sind durch Schnitte 12 in 16 mit gleichem Umfangsabstand angeordnete Teile unterteilt, wobei die Schnitte 12 bis zum Kern 11 des Zapfens reichen.

Der dargestellte zapfenförmige Kern steht von einem einen wesentlichen Teil des Gelenkteils bildenden Körper 13 ab und ist einstückig damit ausgebildet. Der Körper 13 kann z. B. eine Gelenkkappe oder eine Gelenkpfanne tragen und damit Teil einer Gelenkendoprothese sein.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die Schnitte 12 fortzulassen und/oder anstelle der gezeigten ringförmigen Finnen 10 schraubenlinienförmig verlaufende Finnen anzuwenden. Eine solche schraubenlinienförmige Gestaltung könnte in der Herstellung einfacher sein, soweit spanabhebend gearbeitet wird, während dies bei einem Gießen der gezeigten Oberflächengestaltung des Kerns weniger kritisch ist. Wenn man sich für eine Herstellung durch Gießen entschließt, kann man den Finnen natürlich auch andere Gestaltungen geben als die gezeigten.

Bei der Entwicklung, die zu der vorliegenden Erfindung führte, waren zwei der gezeigten Finnen an der Tibial-Komponente einer Knieprothese einstückig ausgebildet, wobei die Finnen parallel zueinander vom Gelenkteil abstanden und intracondylar verankert wurden. Es ist auch mit Erfolg versucht worden, nur eine solche Finne von der Acetabular-Seite bei einer Hüftgelenktprothese abstehen zu lassen, wobei der Hauptkörper der Pfanne weitere Finnen auf seiner Außenseite hatte, die parallel vom Kern abstanden, aber die größeren Abmessungen hatten.

Claims (5)

1. Endoprothetisches Gelenkteil aus Kunststoff mit reliefartiger Gestaltung der Verankerungsfläche, dadurch gekennzeichnet, daß zur reliefartigen Gestaltung der Ver­ ankerungsfläche auf einem zapfenförmigen Kern (11) hoch­ stehende flexible Finnen (10) zum unmittelbaren Passungseingriff in das Knochengewebe seitlich angeordnet sind, und daß die Finnen (10) ring- oder schraubenförmig um den Kern (11) herum ausgebildet sind.

2. Endoprothetisches Gelenkteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der flexiblen Finnen (10) eine solche Querschnittsbreite in Längsrichtung des Kerns (11) aufweist, die, verglichen mit der Höhe der Finne, kurz ist.

3. Endoprothetisches Gelenkteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zapfenförmige Kern (11) zylindrisch gestaltet ist und die flexiblen Finnen (10) in Viel­ zahl einen gleichen Umfangsteil des Kerns (11) überdecken.

4. Endoprothetisches Gelenkteil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Finnen (10) etwa 0,7 mm dick, etwa 2 mm tief und mit 1,5 mm Abstand in Längsrichtung des Kerns (11) zueinander angeordnet sind, welcher einen Durchmesser von etwa 10 mm aufweist.

5. Endoprothetisches Gelenkteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Finnen (10) durch Schnitte (12) unterteilt sind.