DE29822534U1 - Vorrichtung zum Verschließen des Markraums des Femur bei der Implantation von Endoprothesen - Google Patents

Vorrichtung zum Verschließen des Markraums des Femur bei der Implantation von Endoprothesen

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Description

ZENZ · HELBER · HOSBACH & PARTNER
Patentanwälte ■ European Patent Attorneys · 64673 Zwingenberg, Scheuergasse
Tel.: 06251-73008 · Fax: 06251-73156
Coripharm Medizinprodukte GmbH & Co. KG, Lagerstraße 11-15, 64807 Dieburg
Vorrichtung zum Verschließen des Markraums des Femur bei der Implantation von Endoprothesen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen des Markraums des Femur - oder anderer Röhrenknochen - bei der Implantation von Endoprothesen in Form eines in den Markraum einbringbaren, gegenüber dem Markraum mit Untermaß bemessenen Stopfenelements, bestehend aus einem Stopfenkörper, an welchem in Umfangsrichtung winkelversetzt eine Anzahl von in der'Einführstellung im wesentlichen in Richtung des Markkanals weisende Lamellen angesetzt sind, denen ein Spreizelement mit einem in eine Durchgangsbohrung im Stopfenkörper axial einziehbaren Schaft und einem an dessen stopfenkörperabgewandten Ende angesetzten, im Ausgangszustand im Bereich der freien Enden der Lamellen liegenden Spreizkörper zugeordnet ist, welcher beim Einziehen des Schafts in die Durchgangsbohrung des Stopfenkörpers zwisehen die Lamellen gezogen wird und diese radial aufspreizt.
i ·
Bei der Implantation von Endoprothesen im Hüftgelenkbereich des Femur von Patienten wird seit Jahren eine Methode angewandt, bei welcher der Verankerungsteil der Prothese dadurch im Markkanal eingebracht und festgelegt wird, daß der Markkanal zunächst so bearbeitet wird, daß er geringfügig größer als der in ihm aufzunehmende Teil der Prothese ausgearbeitet wird, worauf Knochenzement eingebracht und die Prothese in den noch bildsamen Knochenzement eingeführt wird. Nach der Aushärtung des Knochenzements ist die Endoprothese also stoffschlüssig im Knochen fixiert. Aufgrund verfeinerter Operationstechniken und verbesserte Anmischtechniken für den Knochenzement hat sich diese Methode gegenüber der früher angewandten zemeritlosen Methode durchgesetzt . Eine Verbesserung dieser Methode war die Einführung des Markhöhlenverschlusses bei der Zementation der Prothese. Dabei wurde ursprünglich ein Stopfen bis kurz - in der Regel etwas 2 cm - unterhalb der zu erwartenden Prothesenspitze im Markkanal plaziert. Dieser Stopfen hat die Aufgabe, den Fluß des Knochenzements zu stoppen, so daß er nicht bis jenseits des Stopfens in den Markraum eindringen kann. Bei Verwendung von Vakuum bei der Applikation von Knochenzement hat der Stopfen außerdem die Funktion eines Filters, welcher ein Eindringen von Blut oder Mark in den oberen Teil des Markkanals verhindert. Dieser Stopfen wurden aus Spongiosaknochen, Collagen oder Kunststoffen wie Polymetylmethacrylat (PMMA) oder Polyethylen (PE) hergestellt. Der Nachteil dieser Technik liegt darin, daß die Stopfen eine feste geometrische Form hatten, so daß eine Vielzahl von Stopfen unterschiedlicher Größe erforderlich 0 waren. Außerdem waren die Stopfen nur eingeschränkt verwendbar, wenn die Plazierungsstelle unterhalb der Markhöhlenverengung liegt. Es wurden deshalb bereits - im Sprachgebrauch der orthopädischen Chirurgen auch als Markraum-Sperrer bezeichnete - Vorrichtungen der eingangs erwähnten Art entwickelt (DE 44 39 049 C2), welche sogleich ein großes Interesse gefunden haben, da mit ihnen eine erhebliche Durchmesservergrößerung beim Setzen im Markkanal verwirk-
lichbar ist, so daß sie unabhängig von den individuellen Abmessungen eines bestimmten Markkanals universell einsetzbar sind. Es hat sich gezeigt, daß insbesondere beim Setzen dieser aufspreizbaren Markraum-Sperrer in Markkanälen relativ großen Durchmessers, in denen eine erhebliche Durchmesservergrößerung zum Setzen erforderlich ist, die Spalte zwischen den beim Spreizen radial aufgeschwenkten Lamellen eine solche Größe erreichen können, daß ein Durchtritt von frisch angesetztem und noch bildamem Knochenzement durch diese Spalte nicht vollständig ausgeschlossen ist. Neben einem erhöhten Verbrauch von Knochenzement kann dies auch dazu führen, daß die vollständige Füllung des vor dem Markraum-Sperrer liegenden Teils des Markkanals nach dem Einbringen des Verankerungsteils der Prothese nicht in jedem Falle gewährleistet ist, weil beim Einsetzen der Prothese Knochenzement in den hinter dem Markraum-Sperrer liegenden Teil des Markkanals verdrängt werden kann. Nach dem Aushärten des Knochenzements wird dann nicht die angestrebte optimale Belastungsfähigkeit der Verbindung zwischen der Pro-0 these und dem Knochen erreicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung so weiterzubilden, daß auch dann, wenn in Folge eines relativ großen Durchmessers des Markraumkanals die 5 Lamellen beim Spreizvorgang in erheblichem Maße stark verschwenkt werden müssen, zwischen den einzelnen Lamellen keine den Durchtritt von Knochenzement ermöglichende Spalten entstehen.
0 Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Stopfenkörper des Stopfenelements in Umfangsrichtung zueinander radial versetzt eine der Anzahl der Zwischenräume zwischen den aufspreizbaren Lamellen des Spreizelements 5 entsprechende Anzahl von sich sektorförmig nach außen verbreiternden dünnen Abdeckflügeln in einer Stellung am Stopfenkörper' verschwenkbar angesetzt sind, in welcher die Ab-
deckflügel jeweils über einem zugeordneten Zwischenraum zwischen den benachbarten Lamellen des Stopfenelements stehen. Die beim Setzen der erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Aufspreizen der Lamellen mittels des Spreizkörpers entstehende Zwischenräume werden also durch die sektorförmige Abdeckflügel geschlossen. Der nach dem Setzen der Vorrichtung in den Markraumkanal eingebrachte Knochenzement drückt die dünnen Abdeckflügel dann in Anlage an die jeweils benachbarten Lamellen, so daß ein absolut dichter Abschluß des Markkanals erhalten wird.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung sind die Abdeckflügel an einem Halterunsring angeordnet, welcher auf dem Stopfenkörper angeordnet ist. Halterungsring und Abdeckflügel bilden dann also ein gesondert hergestelltes aufdem Stopfenkörper montierbares Dichtelement,
Um sicherzustellen, daß die Abdeckflügel nach dem Setzen der Vorrichtung auch bei aufwendigen Manipulationen während des Setzvorgangs noch in der bestimmungsgemäßen Abdichtstellung relativ zu den Lamellen ausgerichtet sind, empfiehlt es sich, den Halterungsring auf den Stopfenkörper gegen Verdrehung gesichert anzuordnen.
Grundsätzlich ist hier eine Verklebung des Halterungsrings mit dem Stopfenkörper denkbar. Bevorzugt wird jedoch die Bemessung des Innendurchmessers des Halterungsrings im wesentlichen entsprechend dem Außendurchmesser des zylindrischen Stopfenkörpers gewählt, wobei die Verdrehungssiehe-0 rung von wenigstens einer parallel zur Längsmittelachse der Durchgangsbohrung im zylindrischen Stopfenkörper verlaufende Nut im Halterungsring oder dem Stopfenkörper und wenigstens einem zugeordneten, von der äußeren zylindrischen Umfangsfläche des Stopfenkörpers oder der inneren zylindri-5 sehen Umfangsflache des Halterungsrings vortretenden, in die Nut eingreifenden rippenartigen Vorsprung gebildet werden kann.' Alternativen zu dieser Verdrehsicherung sind bei-
spielsweise solche Ausgestaltungen, bei denen der Stopfenkörper im Aufnahmebereich des Halterungsrings einen polygonalen Querschnitt hat und der Halterungsring seinerseits eine komplementär polygonale Durchgangsöffnung aufweist. 5
Um ein versehentliches Abschieben des Halterungsrings vom Stopfenkörper zu verhindern, empfiehlt es sich, den Halterungsring mit einer zumindest leichten Preßpassung auf den Stopfenkörper anzuordnen.
Der Halterungsring und die Abdeckflügel des Dichtelements sind vorzugsweise als integraler Kunststoff-Spritzgußteil ausgebildet, wobei zweckmäßig der gleiche Kunststoff Verwendung findet, der auch für den Stopfenkörper und die an ihm angesetzten Lamellen sowie den Spreizkörper verwendet wird.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:
Fig. 1 eine in der erfindungsgemäßen Weise
ausgebildet Vorrichtung zum Verschließen des Markraums in dem vor dem Setzen in einem Markraumkanal eingenomme
nen Zustand kleinsten Durchmessers, wobei das Dichtelement in noch nicht montiertem Zustand mit Abstand oberhalb des im Längsmittelschnitt dargestellten Stopfenkörpers in der Seiten
ansicht dargestellt ist;
Fig. 2 eine in der Darstellungswexse der Fig. 1 entsprechenden Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in aufgespreiztem Zustand, wobei auch das mit
Abstand oberhalb des Stopfenkörpers
dargestellte Dichtelement ebenfalls im
Längsmittelschnitt gezeigt ist;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung
gesehen in Richtung des Pfeils 3 in
Fig. 2; und
Fig. 4 eine Draufsicht auf das Dichtelement
gesehen in Richtung des Pfeils 4 in
Fig. 2.
Das in den Zeichnungsfiguren dargestellte, in seiner Gesamtheit
mit 10 bezeichnete Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Verschließen des Markraums
des Femur oder eines anderen Röhrenknochens weist insgsamt
drei Teile auf.
Der erste oder Hauptteil ist ein Stopfenelement 12, welches von einem im wesentlichen zylindrischen mit einer Durchgangsbohrung
14 versehenen Stopfenkörper 16 gebildet wird,
an dessen unterem Rand eine Anzahl von in Umfangsrichtung
zueinander versetzten, in der - in Fig. 1 veranschaulichten - Einführstellung im wesentlichen ins Innere des Markkanals des Knochens weisende Lamellen 18 über jeweils einen ein
Filmscharnier bildenden dünneren Steg 2 0 integral angesetzt sind. In die Durchgangsbohrung 14 greift langsverschieblich das vordere Ende des Schafts 22 eines Spreizelements 24
ein, an dessen stopfenkorperabgewandtem unteren Ende ein im Durchmesser vergrößerter Spreizkörper 26 integral angesetzt ist, welcher in der Einführstellung (Fig. 1) unmittelbar
vor den freien Enden der Lamellen 18 steht. Wird der Schaft 22 mittels eines geeigneten Setzwerkzeugs in die Durchgangsbohrung
14 hineingezogen, drängt der dabei in den Raum zwischen den Lamellen 18 eindringende Spreizkörper 26 die
Lamellen auseinander, so daß diese radial nach außen verschwenkt
werden, bis ihre freien Enden - z.B. von der Wan-
dung eines Markkanals - an einer weiteren Verschwenkung gehindert werden.
In Fig. 2 ist die beim dargestellten Ausführungsbeispiel maximal mögliche aufgeschwenkte Lage der Lamellen 18 dargestellt. Es ist ersichtlich, daß sich der über die freien Enden der Lamellen 18 gemessene Außendurchmesser des Spreizelements 12 sich vom Maß a in der Einführstellung (Fig. 1) auf das mehr als doppelte Maß A (Fig. 2) vergrößert.
Die Gelenke, um welche die Lamellen 18 beim Spreizvorgang radial hochgeschwenkt werden, werden dabei jeweils von den als Filmscharniere wirkenden dünnen Stegen 20 gebildet, mittels derer die Lamellen 18 integral am Stopfenkörper 16 angebunden sind.
Die Lamellen 18 selbst sind - durch eine entsprechend vergrößerte Wandstärke - gegenüber den Stegen 2 0 steifer ausgebildet, können sich jedoch noch elastisch verbiegen. An den Längsrändern von drei der beim dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt sechs Lamellen 18 sind noch beidseitig dünne Lappen 28 integral angesetzt, welche beim anfänglichen Aufspreizvorgang der Lamellen die Zwischenräume zu jeweils benachbarten lappenlosen Lamellen überdecken.
Mit zunehmendem Aufspreizen entstehen jedoch, wie insbesondere in Fig. 3 erkennbar ist, sich radial nach außen vergrößernde Spalte 30 zwischen den Lamellen 18.
Diese Spalte 30 wird durch das den dritten Bestandteil der Vorrichtung 10, nämlich das in den Figuren 1 und 2 oberhalb des Stopfenelements 12 und in Fig. 4 gesondert dargestellte Dichtelement 32 gegen Durchtritt von noch fließfähigem Knochenzement abgedichtet. Zu diesem Zweck sind an einem niedrigen im Innendurchmesser im wesentlichen dem Außendurchmesser des Stopfenkörpers 16 entsprechenden Halterungsring 34 insgsamt sechs radial in Umfangsrichtung versetzte, sich
vom Ring aus sektorförmig nach außen verbreiternde dünne Abdeckflügel 3 6 mit relativ geringer Dicke vorgesehen, welcher nach der Montage des Halterungsrings 34 auf dem Stopfenkörper 16 in der in den Figuren 1 und 2 strichpunktiert angedeuteten Lage die beim Aufspreizen zwischen den Lamellen 18 entstehende Spalte 30 überdeckt. Um zu gewährleisten, daß das Dichtelement 32 in der korrekten Überdekkungsstellung der Abdeckflügel 3 6 zu den Spalten 3 0 montiert wird und sich diese Ausrichtung auch nicht durch nachträgliche Manipulation - beispielsweise durch Verdrehung des Halterungsrings 34 - auf dem Stopfenkörper 22 verändern kann, sind auf der äußeren zylindrischen Umfangsflache des Stopfenkörpers 22 diametral gegenüberliegend zwei parallel zur Längsmittelachse der Durchgangsbohrung verlaufende Rippen integral angesetzt, denen in der zugeordneten inneren Umfangsflache des Halterungsrings 34 jeweils komplementär entsprechende Längsnuten 40 zugeordnet sind. Die zusammenwirkenden Rippen 3 8 und Längsnuten 4 0 verhindern also eine Verdrehung des Halterungsrings 34 auf dem Stopfenkörper 22 derart, daß die Abdeckflügel 36 aus ihrer bestimmungsgemäßen Abdeckstellung versetzt werden. Durch eine entsprechende Passung des Innendurchmessers des Halterungsrings mit geringem Untermciß bezogen auf den Außendurchmesser des Stopfenkörpers 22 wird das Dichtelement 32 nach seiner Montage auf den Stopfenkörper 16 mit Preßsitz gegen Abschieben vom Stopfenkörper gehalten. Das Dichtelement 32 ist - ebenso wie das Stopfenelement 12 und das Spreizelement 24 im Spritzgußverfahren - aus einem geeigneten thermoplastischen Kunststoff, z.B. Polyethylen, hergestellt.

Claims (6)

1. Vorrichtung (10) zum Verschließen des Markraums des Femur oder anderer Röhrenknochen bei der Implantation von Endoprothesen in Form eines in den Markraum einbringbaren, gegenüber dem Markraum mit Untermaß bemessenen Stopfenelements (12), bestehend aus einem Stopfenkörper (16), an welchem in Umfangsrichtung winkelversetzt eine Anzahl von in der Einführstellung im wesentlichen in Richtung des Markkanals weisende Lamellen (18) angesetzt sind, denen ein Spreizelement (24) mit einem in eine Durchgangsbohrung (14) im Stopfenkörper (16) axial einziehbaren Schaft (22) und einem an dessen stopfenkörperabgewandten Ende angesetzten, im Ausgangszustand im Bereich der freien Enden der Lamellen liegenden Spreizkörper (26) zugeordnet ist, welcher beim Einziehen des Schafts (22) in die Durchgangsbohrung (14) des Stopfenkörpers (16) zwischen die Lamellen (18) gezogen wird und diese radial aufspreizt, dadurch gekennzeichnet, daß am Stopfenkörper (16) in Umfangsrichtung zueinander radial versetzt eine der Anzahl der Zwischenräume (30) zwischen den aufspreizbaren Lamellen (18) des Spreizelements (12) entsprechende Anzahl von sich sektorförmig nach außen verbreiternden dünnen Abdeckflügeln (36) in einer Stellung auf dem Stopfenkörper (16) verschwenkbar angesetzt sind, in welcher die Abdeckflügel (36) jeweils über einem zugeordneten Zwischenraum (30) zwischen benachbarten Lamellen (18) des Stopfenelements (12) stehen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckflügel (36) an einem Halterungsring (34) angeordnet sind, welcher auf dem Stopfenkörper (16) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterungsring (34) auf dem Stopfenkörper (16) gegen Verdrehung gesichert angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Halterungsrings (34) im wesentlichen dem Außendurchmesser des zylindrischen Stopfenkörpers (16) entspricht, und daß die Verdrehungssicherung von wenigstens einer parallel zur Längsmittelachse der Durchgangsbohrung (14) im Stopfenkörper (16) verlaufende Nut (40) im Haltering (34) oder dem Stopfenkörper (16) und wenigstens einem zugeordneten, von der äußeren zylindrischen Umfangsfläche des Stopfenkörpers (16) oder der inneren zylindrischen Umfangsfläche des Halterungsrings (34) vortretenden, in die Nut (40) eingreifenden rippenartigen Vorsprung (38) gebildet wird.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterungsring (34) mit einer zumindest leichten Preßpassung auf dem Stopfenkörper (16) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterungsring (34) und die Abdeckflügel (36) des Dichtelements (32) als integraler Kunststoff-Spritzgußteil ausgebildet sind.
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