DE3205577C2

DE3205577C2 - Endoprothese für femorale oder tibiale Gelenkknochenteile und angrenzende femorale oder tibiale Knochenabschnitte

Info

Publication number: DE3205577C2
Application number: DE3205577A
Authority: DE
Inventors: Inc. Zweigniederlassung Kiel 2314 Schönkirchen Howmedica International
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-23
Filing date: 1982-02-17
Publication date: 1989-11-02
Also published as: DE3205577A1; ATA65882A; AT388657B

Abstract

Knochenprothese mit mindestens einer eine natürliche Gelenkhälfte ersetzenden Gelenkkomponente, die einen mit dem Knochen verbindbaren Schaft aufweist, wobei ein Satz Gelenkkomponenten vorgesehen ist, der Schaft als Knochen ersatzstück ausgebildet ist und ein an einem Ende mit dem Knochen und am anderen Ende mit dem Schaft der Gelenkkomponente verbindbares Anschlußstück vorgesehen ist.

Description

Die selbsthemmende Konusverbindung erzeugt eine ausreichend feste Haltekraft gegen ein Auseinanderbewegen der Teile. Außerdem kann ein erhebliches Drehmoment übertragen werden. Dessen ungeachtet kann die Konusverbindung im Fall einer Reoperation wieder leicht gelöst werden. Es versteht sich, daß die konischen Steckzapfen und Steckhüisen der beschriebenen Teile einheitlich ausgebildet sind, um die Vielfalt verschiedener Abmessungen bzw. Teile so gering wie möglich zu halten.

Durch Verwendung von getrennten Verlängerungsstücken lassen sich auch verhältnismäßig lange Knochenabschnitte ersetzen, ohne daß der gesamte Knochen entfernt werden muß. Eine Entfernung des gesamten Knochens bedeutet stets den Ersatz von zwei Gelenken. Der Chirurg ist jedoch stets bestrebt, so viel natürliche Knochensubstanz zu belassen wie nur irgend möglich. Auch bei dem Ersatz längerer Knochenabschniltc sorgt die beschriebene Konusverbindung für eine ausreichende Festigkeit sowohl in Zug- als auch fn Drehrichtung.

Gleichwohl kann es erforderlich sein, einen gesamten Knochen zu entfernen. Daher ist bei einer zweiten Lösung bei einer Endoprothese der eingangs genannten Art vorgesehen, daß das Knochenersatzteil zwischen zwei Gelenkteilen angeordnet ist und aus einem Verlängerungsstück und einem quer zur Längsachse geteilten Verbindungsstück besteht, das an beiden Enden konische Steckzapfen aufweist und mit seinem einem Ende mit dem Verlängerungsstück und mit dem anderen Ende mit einem Gelenkteil verbindbar ist und daß die konischen Steckzapfen mit den konischen Steckhülsen eine selbsthemmende Verbindung darstellen. Die Teilung des Verbindungsstücks derart, daß seine Teile quer zur Längsachse lösbar und trennbar sind, ist von großem Vorteil. Ist beispielsweise durch Knochenwachstum die Länge der Endoprothese nicht mehr groß genug, kann ein längeres Verlängerungsstück eingesetzt werden. Bei der erwähl ten Konusverbindung müssen dabei Sehnen und Muskeln außerordentlich gedehnt werden, um die einzelnen Verbindungen herzustellen. Ein seitliches Trennen und Wiederzusammensetzen des Verbindungsstücks vermeidet eine derartige komplizierte Maßnahme.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß für die jeweiligen Gelenkteile ein Satz abgestufter Länge vorgesehen ist Bei einen¹ Satz abgestufter Länge brauchen nur wenige unterschiedlich lange Gelenkteile vorgesehen zu werden, um eine feine Abstufung zu ersetzender Knochenabschnitte über einen größeren Bereich zu erhalten.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steckhülse oder der Steckzapfen eine vorstehende achsparallele Nase aufweist, die mit einer achsparallelen Ausnehmung in dem Steckzapfen oder der Steckhülse zusammenwirkt Eine derartige konstruktive Vorkehrung trägt zur Drehsicherung bei. Vor allem erlaubt sie dem Chirurgen ein lagerichtiges Zusammenstecken der einzelnen Prothesenteile.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht teilweise im Schnitt eines femoralen Gelenkteils einer erfindungsgemäßen Hüftgelenkendoprothese.

F i g. 2 zeigt eine andere Seitenansicht des Gelenkteils nach Fig. 1.

F i g. 3 zeigt eine Seitenansicht teilweise im Schnitt eines tibialen Gelenkteils nach der Erfindung.

Fig.4 zeigt eine andere Seitenansicht teilweise im Schnitt der Darstellung nach F i g. 3.

F i g. 5 zeigt teilweise im Schnitt die Seitenansicht eines Gelenkteils nach der Erfindung für den distalen Femur.

F i g. 6 zeigt eine Seitenansicht des Gelenkteils nach F i g. 5, teilweise im Schnitt

F i g. 7 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach F i g. 6 entlang der Linie 7-7.

ίο F i g. 8 zeigt teilweise im Schnitt die Seitenansicht eines Verlängerungsstücks nach der Erfindung.

F i g. 9 zeigt teilweise im Schnitt die Seitenansicht eines Verbindungsstücks nach der Erfindung.
Fig. 10 zeigt teilweise im Schnitt die Seitenansicht eines Anschlußstücks nach der Erfindung.

F i g. 11 zeigt eine andere Seitenansicht des Anschlußstücks nach Fig. 10.

Fig. 12 zeigt eine Draufsicht auf das AnschluGstück nach F i g. '0.

In den Fig. 1 und 2 ist ein femiy.les Gelenkteil 90 einer Hüftgelenkendoprothese gezeigt Es weist eine konische Steckhülse 91 auf, die nach unten geöffnet ist und einen Innenkonus 92 enthält. Am unteren Rand ist eine Nase 93 vorgesehen. Am unteren Ende ist im stumpfen Winkel ein Halsabschnitt 93a angeformt dessen Endbereich einen Außenkonus 94 aufweist zwecks Aufnahme einer geeigneten Gelenkkugel mit Innenkonus. In dem dem Trochanter nachgebildeten Bereich ist eine Klemmfläche 95 geformt in die zwei Blindgewindebohrungen 96 eingeformt sind. Die Oberfläche der Klemmfläche 95 ist verkugelt Diese Maßnahme dient zur Befestigung von Bändern an dem femoralen Gelenkteil 90, worauf jedoch nicht weiter eingegangen wird.

Eine zwischen Halsabschnitt 93a und Steckhülse 91 geformte Rippe 101 enthält drei Löcher iö2, die ebenfalls zur Anbindung von Bändern dienen.

In den F i g. 3 und 4 ist ein libiales Gelenkteil 1S3 einer Kniegelenkendoprothese dargestellt, welches einen proximalen Tibiaabschnitt ersetzen soll. Es enthält eine Steckhülse 154 mit einem nach unten geöffneten Innenkonus 155. Am unteren Rand ist eine Nase 156 angeformt. Ein oberer Abschnitt 157 ist der anatomischen proximalen Tibia angenähert. An seiner Oberseite ist ein Gelenkring 158 angeformt Der Gelenkring 158 weist eine Gelenkbohrung 159 auf. Über einem Sockel 160, über den der Gelenkring 158 an das Gelenkteil 153 angeformt ist ist frontal eine rechteckige Ausnehmung 161 geformt zur Aufnahme eines erhabenen Kunststoffplättchens (nicht gezeigt).

Der obere Abschnitt 157 weist eine Klemmfläche J52 auf, die ebenfalls aufgerauht ist und zwei Blindgewindeüohrungen 163 aufweist. In die Blindgewindebohrungen 163 können Gewindeeinsätze eingesetzt werden zur Aufnahme von Schrauben, mit denen ein Kunststoffklemmplättchen gegen die Klemmfläche 162 angepreßt werden kann. Dies dient der Befestigung von Bändern mit Hilfe des Kler.mplättchens an der Klemmfläche 162.

Unterhalb der Klemmfläche 162 ist eine Mulde 167 eingeformt, die von einem leicht gewölbten Steg 168 überbrückt ist. Der Steg 168 dient zur Ant/indung des Wadenbeins.

Das in den F i g. 3 und 4 dargestellte tibiale Gelenkteil 153 kann mit einen,.femoralen Gelenkteil 123 der Kniegelenkendoprothese zusammenwirken zwecks Ersatz eines resezierten proximalen Tibiaabschnitts. Das tibiale Gelenkteil 153 liegt zweckmäßigerweise in einem Satz abgestufter Längen vor. Die Befestigung des tibia-

len Gelenkteils 153 mit der verbliebenen Tibia erfolgt mit Hilfe eines Anschlußstücks 180 nach den F i g. 10 bis 12, worauf noch eingegangen wird.

In den Fig. 5 bis 7 ist ein femorales Gelenkteil 123 einer Kniegelenkendoprothese dargestellt. Es weist eine Steckhülse 124 auf mit einem Innenkonus 125. Am freien Ende der Steckhülse 124 ist wiederum eine Nase 126 vorgesehen.

Ferner enthält das femorale Gelenkteil 123 einen Gelenkabschnitt 127, der die Kondylen des distalen Femurs nachbildet. Er enthält auch, was in der Zeichnung nicht dargestellt ist, eine Mulde zur Aufnahme der natürlichen Patella. In den Gelenkabschnitt 127 ist von unten eine Gelenkausnehmung 128 eingeformt. Der Verlauf des Bodens der Ausnehmung geht aus der gestrichelten Linie in F i g. 6 hervor. Er ist so gewählt, daß auch in der extremen Beugelage keine scharfe Kante oder ein großer Zwischenraum entsteht, wodurch die natürliche Patella möglicherweise beschädigt werden könnte. Quer zur Längsachse und zur Erstreckung der Gelenkausnehmung 128 sind Durchbohrungen 129 bzw. 130 in den Gelcnkabschnitt 127 eingeformt. Sie dienen zur Aufnahme eines Gelenkstiftes (nicht gezeigt), der mit Hilfe eines Federringes 131 axial gesichert werden kann.

F i g. 8 zeigt ein Verlängerungsstück 103, das einen konischen Steckzapfen 104 und eine Steckhülse 105 aufweist mit einem Innenkonus 106. Der Innenkonus 106 entspricht in seinen Abmessungen dem Innenkonus 92 des Gelenkteils 90 nach den F i g. 1 und 2. Der Außenkonus des Steckzapfens 104 kann passend in den innenkonus 92 eingesetzt werden. Die Kegelwinkel von Innenkonus 92 und Steckzapfen 104 sind so dimensioniert, daß Selbsthemmung eintritt. Das Ineinanderstecken der beiden Teile erfolgt derart, daß die Nase 93 in einer Ausnehmung 107 des Steckzapfens 104 bzw. der Steckhülse 105 passend eingreift. Bei 108 ist eine der Nase 93 entsprechende Nase am freien Ende der Steckhülse 105 geformt.

Fig.9 zeigt die Hälften 109 und 110 eines Verbindungsstücks. Sie besitzen jeweils einen Steckzapfen 111 bzw. 112 und Verbindungsabschnitte 113 bzw. 114, welche eine halbzylindrische Außenfläche 115 bzw. 116 und eine ebene Innenfläche 117 bzw. 118 aufweisen. Im zusammengebauten Zustand liegen die Flächen 117 und 118 gegeneinander, so daü Bohrungen 119 bzw. 120 zueinander ausgerichtet sind. Nicht gezeigte Schrauben werden in die Bohrungen 119 und 120 eingeschraubt, wobei erstere eine Gewindebohrung darstellen. Die Steckzapfen 111 und 112 sind daher koaxial zueinander. Sie weisen Ausnehmungen 121 bzw. 122 auf für die Aufnähme von Nasen 93 bzw. 108 der Teile nach den F i g. 1, 2 und 8. Wie ohne weiteres ersichtlich, können die Steckzapfen 111 bzw. 112 mit der Steckhülse 91 bzw. 105 der Teile nach den F i g. 1, 2 und 8 verbunden werden.

Mit Hilfe der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Teile lassen sich dem Kniegelenk bzw. Hüftgelenk nahe Knochenabschnitte ersetzen. Mit Hilfe des Verbindungsstückes nach Fig.9 kann auch ein kompletter Femur ersetzt werden. Die Verbindung der Gelenkteile mit bo dom iingrcn/cndcn Knochen erfolgt mil Hilfe eines Anschlulistücks 180, wie es in den Fig. 10 bis 12 dargestellt isl. Hierauf wird weiter unten eingegangen. Durch unterschiedliche Längen der Gelenkieile und der Verlängerungsstücke läßt sich eine feine Längenabstufung vornehmen. So können die genannten Teile jeweils drei verschiedene Längenabmessungen haben mit einem Läneenunterschied von z. B. 10 mm. Wird bei im Wachstum begriffenen Patienten eine Verlängerung der Femurprothese notwendig, kann z. B. ein längeres Verlängerungsstück gemäß Fig.8 verwendet werden. Bei Verwendung eines Verbindungsstücks nach Fig.9 braucht der Chirurg bei einer Reoperation Muskel und Bänder nicht übermäßig zu dehnen.

Das Anschlußstück 180 nach den Fig. 10 bis 12 besitzt einen konischen Steckzapfen 181, dessen Abmessungen und Kegelwinkel denen der bereits beschriebenen Steckhülsen und Steckzapfen entspricht. In einem Flansch 182 am unteren Ende des Steckzapfens 181 ist eine Ausnehmung 183 geformt, welche z. B. die Nase 156 des tibialen Gelenkteils 153 aufnehmen kann, wenn die Teile zusammengesteckt sind. Unterhalb des Flansches 182 ist ein Schaftabschnitt 184 geformt, dessen Oberfläche aufgerauht ist und der in den verbliebenen Knochenkanal eingeschlagen wird. An den Flansch 182 sind jeweils um 90° in Umfangsrichtung versetzt zwei Laschen 185 bzw. 186 angeformt, die sich von außen gegen den Knochen anlegen, öffnungen 187 bzw. 188 in den Laschen 185,186 sind mit öffnungen 189 bzw. 190 im Schaftabschnitt 184 uusgerichiel /Mr Aufnahme von Knochenschrauben, um den Schaflabschnitl 184 wirksamer am Knochen zu befestigen. Auf den Steckzapfen 181 kann, wie ersichtlich, ein Verlängerungsstück unterschiedlicher Länge gemäß F i g. 8 aufgesteckt werden. Die Längenabmessung des Anschlußstücks 180, das auch für riie Gelenkteile nach den F i g. 1 bis 6 verwendet werden kann, braucht nicht geändert zu werden.

Alle als Knochenersatzstück beschriebene Abschnitte des gezeigten modularen Systems weisen den gleichen Durchmesser auf.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Endoprothese für femorale oder tibiale Gelenkknochenteile und angrenzende femorale oder tibiale Knochenabschnitte mit einem femoralen Hüftgelenkteil und/oder einem femoralen Kniegelenkteil und/oder einem tibialen Kniegelenkteil und einem den Knochenabschnitt ersetzenden Knochenersatzteil, der durch an seinen Enden angeordnete konische Steckzapfen oder angeordnete konische Steckhülsen mit den an den Gelenkteilen angeordneten Steckhülsen verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Knochenersatzteil aus einem Verlängerungsstück (103) und einem in den Knochenkanal einsetzbaren Anschlußstück (180) besteht, daß das Verlängerungsstück (103) an einem Ende den konischen Steckzapfen (104) und am anderen Ende die konische Steckhülse (105) aufweist daß das AnschlußstücV (180) auf der dem Verlängerungsstück (103) sageordneten Seite einen konischen Steckzapfen (181) aufweist und auf der anderen Seite am natürlichen Knochen befestigbar ist und die konischen Steckzapfen (104,181) mit den konischen Stückhülsen (91,105; 154,124) eine selbsthemmende Verbindung ist

2. Endoprothese für ein femorales oder tibiales Gelenkteil und angrenzenden femoralen oder tibialen Knochenabschnitten mit einem femoralen Hüftgelenkteil und/oder einem femoralen Kniegelenkteil und/oder einem tibialen Kniegelenkteil und einem den Knochenabschnitt ersetzenden Knochenersatzteil, der durch an seineu Ende:, angeordnete konische Steckzapfen oder angeordnete konische Steckhülsen mit den an den Gelenktt.ien angeordneten Steckhülsen verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet daß das Knochenersatzteil zwischen zwei Gelenkteilen angeordnet ist und aus einem Verlängerungsstück (103) und einem quer zur Längsachse geteilten Verbindungsstück (109,110) besteht, das an beiden Enden konische Steckzapfen (111,112) aufweist und mit seinem einen Ende mit dem Verlängerungsstück (103) und mit dem anderen Ende mit einem Gelenkteil (90, 153, 123) verbindbar ist und die konischen Steckzapfen (111,112) mit den konischen Steckhülsen (91,105,154,124) eine selbsthemmende Verbindung darstellen.

3. Endoprothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Satz Verlängerungsstücke (103) abgestufter Länge vorgesehen ist.

4. Endoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß für die jeweiligen Gelenkteile (90,153,123) ein Satz abgestufter Länge vorgesehen ist.

5. Endoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckhülse (91, 105,154,124) oder der Steckzapfen eine vorstehende achsparallele Nase (93,108,156,126) aufweist, die mit einer achsparallelen Ausnehmung (107,121,183) in dem Steckzapfen oder der Steckhülse zusammenwirkt.

6. Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (180) zwei um 90° versetzte von außen mit dem Knochen verbindbare Laschen (185,186) aufweist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Endoprothese für femorale oder tibiale Geienkknochenteile und angrenzende femorale oder tibiale Knochenabschnitte mit einem femoralen Hüftgelenkteil und/oder einem femoralen Kniegelenkteil und/oder einem tibialen Kniegelenkteil und einem den Knochenabschnitt ersetzenden Knochenersatzteil, der durch an seinen Enden angeordnete konische Steckzapfen oder konische Steckhülsen mit an den Gelenkteilen angeordnete Steckhülsen verbindbarist

Eine derartige Endoprothese gehört zum nicht vorveröffentlichten Stand der Technik (DE-OS 31 38 848). Die konischen Steckzapfen und Steckhülsen dienen lediglich Führungs- und Begrenzungszwecken. Zur Kraftübertragung ist eine Spannschraube vorgesehen, um die Konusteile gegeneinander zu pressen. Die Prothese ermöglicht ferner nur den vollständigen Ersatz eines Oberschenkelknochens, einschließlich seiner Gelenkteile. Sie ist nicht geeignet, lediglich gelenknahe Knochenabschnitte zu ersetzen, um mit dem angrenzenden Knochen verbunden zu werden. Alternativ kann die erwähnte Endoprothese auch in einen stabförmigen Knochen eingezogen werden. Auch in diesem Fall erfordert sie nicht nur die Resektion eines gelenknahen Knochenabschnitts, sondern auch den Ersatz beider Gelenkteile an den Enden des Knochens.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Endoprothese der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß es möglich ist beliebige Knochengelenkteile und angrenzende Knochenabschnitte beliebiger Länge zu ersetzen und deren Einzelteile verschieden zusammensetzbar und einfach montierbar sind.

Diese Aufgabe wird bei einer ersten Lösung dadurch gelöst daß das Knochenersatzteil aus einem Verlängerungsstück und einem in den Knochcnkanal einsctzbaren Anschlußstück besteht, daß das Verlängerungsstück an einem Ende den konischen Steckzapfen und am anderen Ende die konische Steckhülse aufweist, daß das Anschlußstück auf der dem Verlängerungsstück zugeordneten Seite einen konischen Sterkzapfen aufweist und auf der anderen Seite am natürlichen Knochen befestigbar ist und die konischen Steckzapfen mit den konischen Steckhülsen eine selbsthemmende Verbindung ist
Anschlußstücke mit einem konischen Steckzapfen sind aus dem Prospekt AESCULAP »Variable Tumorprothesen« bekannt. Je nach zu resezierender Knochenlänge ist die Länge des Anschlußstücks unterschiedlich. Der konische Steckzapfen dient zur Aufnahme einer Gelenkkugel. Da das in den Knochenkanal einführbare Anschlußstück mit dem Gelenkteil eine Einheit bildet, ist bei entsprechender feiner Anpassung an unterschiedlich resezierte Längen eine aufwendige Lagerhaltung erforderlich.

Bei der Erfindung ist das Knochenersatzteil aus einem Verlängerungsstück und einem in den Knochcnkanal einsetzbaren Anschlußstück zusammengesetzt, die als getrennte Teile ausgebildet sind. Das Anschlußstück kann aus einem einheitlichen Schaft bestehen, der mit Hilfe einer außen am Knochen anliegenden Lasche und von Knochenschrauben im angrenzenden Knochen verankert wird, wo es aus dem genannten Prospekt bekannt ist. Durch einen Satz Verlängerungsstücke abgestufter Länge kann eine feine Anpassung an unterschiedlich lange zu ersetzende Knochenabschnittc vorgenommen werden bei einem minimalen Lageraufwand. Dieser wird auch dadurch reduziert, daß ein einheitlicher Schaft für die Gelenkteile vorgesehen werden kann.