DE3308229A1

DE3308229A1 - Implantat

Info

Publication number: DE3308229A1
Application number: DE19833308229
Authority: DE
Inventors: Emmanuel 1000 Berlin Anapliotis; P. Prof. Dr.med. 4400 Münster Brinckmann
Original assignee: Mecron Medizinische Produkte GmbH
Current assignee: Mecron Medizinische Produkte GmbH
Priority date: 1983-03-04
Filing date: 1983-03-04
Publication date: 1984-09-06
Also published as: CA1230203A

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Implantat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Implantaten und insbesondere Endoprothesen kann die Notwendigkeit bestehen, Implantatteile auszuwechseln oder neu zu verankern. Um beim Auswechseln eines (ersten) Teils die Explantation eines fest im Knochen einzementierten (zweiten) Teiles der Prothese zu vermeiden, muß das erste Teil zum Auswechseln vom zweiten, im Knochen verbleibenden Teil getrennt werden. Dieses Trennen der ineinander verkeilten Teile erfordert große Kräfte, und es besteht die Gefahr, daß infolge der Manipulation, beispielsweise infolge Abrutschens von meißelartigen Werkzeugen, welche üblicherweise zum Trennen verwendet werden, Knochen- oder Weichteile beschädigt werden.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Implantat der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der sich die beiden Teile leichter voneinander trennen lassen; dabei soll insbesondere die Festigkeit und dauerhafte Haltbarkeit der Steckverbindung zwischen den beiden Teilen nicht beeinträchtigt werden.
Derartige Implantate können beispielsweise als Hüftgelenk-oder Knieprothesen Verwendung finden. Sie bestehen meist aus einem Schaft als weiterem Teil, das einen konischen Zapfen aufweist, auf welchen das erste Teil aufsteckbar ist, das eine künstliche Gelenkfläche aufweist. Diese ist dem Verschleiß unterworfen, der ebenfalls dazu führen kann, daß das entsprechende Prothesenteil ausgewechselt werden muß.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ein Lösen von belastungsstabil miteinander verbundenen Prothesen in besonders günstiger Weise mittels eines Elements möglich ist, das integraler Bestandteil des Implantats ist und mit diesem im Knochen befestigt wird.
Beim Zusammenfügen zweier die erfindungsgemäße Lösung aufweisender Porthesenteile wird vor dem Verbinden die Mutter über den Konus gestreift und und bis zu einem Anschlag oder sonstigen Begrenzung auf das Gewinde geschraubt, bevor die beiden Teile mit Hilfe des konischen Zapfens fest zusammen gesteckt werden. Zum späteren Lösen dieser Steckverbindung wird die Mutter zurückgedreht, so daß sie das auf den konischen Zapfen gesteckte erste Teil von dem Konus abhebt.
Beim Zurückdrehen der Mutter muß das zweite Teil festgehalten werden. Es ist deshalb zweckmäßig, es mit Angriffsflächen für ein Haltewerkzeug gegen Verdrehen um die Gewindeachse zu versehen.
Bevorzugt findet die Erfindung Anwendung bei einem Implantat zur Überbrückung größerer knöcherner Defekte im Bereich des Kniegelenks. Ein derartiges Implantat soll die Gehfunktion des Beins erhalten, wenn in der Region des Kniegelenks bis zu einem Drittel der distalen Anteile des Femur und/oder proximalen Anteile der Tibia reseziert wor- den sind. Solche Resektionen können vorliegen bei primären Knochentumoren, Skelettmetastasen oder nach mehrfachem Austausch von künstlichem Kniegelenkersatz im Zusammenhang mit Infektionen. Das Implantat ist nicht gelenkig; es soll nur dort eingesetzt werden, wo das Fehlen der muskulären Voraussetzungen die Anwendung eines (weiteren) künstlichen Kniegelenkersatzes nicht zulassen.
Eine Ausgestaltung als modularer Implantatbaukasten besteht aus einem in der Größe abgestuften Satz von Implantaten, zur Einbringung in den Tibiaschaft. Die Femurimplantate tragen an einem Ende einen Innenkonus; die Tibiaimplantate einen Außenkonus. Die Genauigkeit bei der Fertigung der Implantate ist einheitlich so gewählt, daß jedes Femurimplantat jeder Größe mit jedem Tibiaimplantat jeder Größe kombiniert werden kann. Der Steckkonus sichert nach dem Zusammenstecken und einer einmaligen Belastung die rotationsstabile Verbindung von Femur- und Tibiateil.
Das Tibiateil enthält unterhalb des Außenkonus einen auf einem Gewinde laufende Mutter, die dazu benutzt werden kann, die Konussteckverbindung wieder zu lösen, für den Fall, daß das Implantat entfernt werden muß.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden bei der nachstehenden Darstellung zusammen mit zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein erstes vorteilhaftes Ausführungsbeispiel in Form einer Hüftgelenksprothese und Fig. 2 ein Implantat zur Überbrückung knöcherner Defekte im Bereich des Kniegelenks.
In Figur 1 ist schematisch ein künstlicher Hüftgelenkskopf mit einem im Schnitt gezeigten ersten Teil 1 mit Kugelgelenkfläche wiedergegeben. Dieses erste Teil 1 ist auf einen -konischen Zapfen 3 eines zweiten Teiles 2 aufgesteckt, das einen Schaft 4 aufweist. Zwischen dem Fuß 5 des Zapfens 3 und dessen konischem freien Ende befindet sich ein Gewinde 6, auf welches eine Mutter 7 aufgeschraubt ist. Diese weist in dem dargestellten Zustand, also im implantierten Zustand der Prothese, einen (gegebenenfalls geringfügigen) Abstand zum ersten Teil 1 der Prothese auf.
Soll nun dieser erste Teil 1 vom zweiten Teil 2 gelöst werden, so wird die Mutter 7 in Richtung auf das freie Ende des Zapfens 3 geschraubt, und zwar so lange, bis sich das erste Teil 1 vom Zapfen 3 löst. Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführung ist die Mutter 7 vor der Endmontage von Schaft 4 und Zapfen 3 aufgebracht worden, so daß sie "unverlierbar" ist, da sie nicht über den - nicht mit einem Gewinde versehenen Zapfen, der aber den Außendurchmesser des Gewindes aufweist, hinweggeschraubt werden kann.
Beim Drehen der Mutter 7 muß das zweite Teil 2 festgehalten werden. Dieses weist zu diesem Zweck Angriffsflächen 8 und 9 für ein Haltewerkzeug, beispielsweise einen Schraubenschlüssel auf, mit dessen Hilfe die Verdrehung des Schaftes 4 um die Gewindeachse verhindert werden kann, solange die Mutter 7 gegen das erste Teil 1 geschraubt wird.
Es ist ersichtlich, daß auf diese Weise relativ geringe Kräfte zum Lösen der beiden Teile 1 und 2 voneinander benötigt werden, weil das Gewinde 6 in Verbindung mit der Schraube 7 nach Art eines Schneckengetriebes für eine starke Kraftübersetzung von den an der Mutter angreifenden Drehkräften auf die zum Lösen der Teile erforderlichen Axialkräfte bewirkt.
In Figur 2 ist ein Implantat zur Überbrückung größerer knöcherner Defekte im Bereich des Kniegelenks wiedergegeben. Es besteht aus einem ersten Teil 11 zur Verankerung in der Tibia und einem zweiten Teil 12 zur Verankerung im Femur. Die Funktion und Anordnung einer Mutter 13, die auf einem Gewindeansatz 14 eines Konus 15 aufgeschraubt ist entspricht hinsichtlich ihrer Funktion dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Das Gewinde 14 ist erhaben ausgebildet, so daß die Mutter 13 über den Konus hinweg aufgeschraubt werden kann. Im Tibiateil 12 findet sich eine Aussparung zur Aufnahme des am Femurteil 12 angeordneten Konus 15. Beide Teile weisen noch zusätzliche Sackbohrungen 16 bzw. 17 mit Gewinde auf, welche zur Aufnahme eines Werkzeugs zum Halten oder Ausziehen des betreffenden Teils dienen können.
Die in Figur 2 wiedergegebene Anordnung zeigt die beiden Implantatteile in der Position kurz nach dem Lösen, wobei die Mutter 13 in einer Position in geringer Entfernung vom Anschlag 19 dargestellt ist, gegen den sie im implantierten Zustand der Anordnung geschraubt ist. Zum Gegenhalten während des Lösens der Mutter mit einem Schraubenschlüssel dienen Anfasungen 20 und 21 am Femurteil. Diese Anordnung ist an und für sich überraschend, da nach den mechanischen Gesetzen an sich an dem Teil 11 festgehalten und ein Gegenmoment erzeugt werden müßte. Da dieser Schaftteil aber nur schwer zugänglich ist, kann bis zum Lösen der Verbindung - und dazu dient die Kraftaufbringung - entsprechend am Femurteil 12 gegengehalten werden.
Beim Einbau der erfindungsgemäßen Implantate wird zweckmäßigerweise wie folgt vorgegangen: Die Implantate werden aus dem Baukasten je nach Höhe der an Femur und Tibia erfolgten Resektion ausgewählt. Die Auswahl erfolgt dabei nach dem Gesichtspunkt, daß die Implantate noch sicher genug im Knochen verankert werden können und daß die Beinlänge der Länge des gesunden Beins so gut wie möglich angeglichen werden soll. Die Verankerung im Knochen erfolgt mit Hilfe von Knochenzement, analog dem Vorgehen bei künstlichem Gelenkersatz. Die Implantate haben eine glatte, konische Form; jedoch weisen sie zusätzlich je eine in Längsrichtung eingefräste Nuten 22 bzw. 23 auf, die die Rotationsstabilität im Zementlager sichern. Auch eine zementfreie Implantation ist möglich.
Hierbei wäre statt dessen eine andere (strukturierte) Oberflächengestaltung vorzusehen.
Die Einbauinstrumente umfassen eine Satz von Probierteilen, die die Auswahl aus dem modularen System vereinfachen, zwei Schlüssel, die das Lösen eines zusammengesteckten Konus ermöglichen und einen Haken zum Ausziehen der Implantate (die Implantate und die Probierteile enthalten an ihrer Stirn dazu die zuvor erwähnten Innengewinde 17 und 18).
Als Material für die Implantate kommt jede implantierfähige Metallegierung infrage; aus Gewichtsgründen ist eine Titanlegierung, wie beispielsweise TiAlV64 vorzuziehen.
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Claims

Implantat Ansprüche 1. Implantat bestehend aus mindestens zwei Teilen, von denen das erste auf einen konischen Zapfen am zweiten Teil steckbar ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Zapfen (3) zwischen seinem Fuß (5) und seinem Konus ein Gewinde (6) mit einer Mutter (7) aufweist, die gegen das erste aufgesteckte Teil (1) soweit schraubbar ist, daß es sich vom Konus löst.
2. Implantat nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das erste und/oder zweite Teil (2) Angriffsflächen (8, 9) für ein Haltewerkzeug gegen Verdrehen um die Gewindeachse aufweist.
3. Implantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das den Konus oder die Aufnahme für den Konus tragende Element mit einem in einen Knochen einsetzbaren Schaftteil verbunden ist.
4. Implantat nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das den Konus bildende Element den Schaftteil und das die Aufnahme für den Konus tragende Element den Gelenkteil für eine Hüftgelenksprothese bildet.
5. Implantat nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß zur Überbrückung größerer knöcherner Defekte, insbesondere im Bereich des Kniegelenks, die beiden Teile als starr miteinander verbindbare Schaftteile ausgebildet sind.
6. Implantat nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß eine Anzahl von Teilen unterschiedlicher Länge mit einheitlichen Anschlußstücken einen Bausatz bilden.