DE3605630C2 - - Google Patents

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DE3605630C2
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Orthoplant Endoprothetik 2800 Bremen De GmbH
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Description

Die Erfindung betrifft eine Endoprothese zum Ersatz stabförmiger Knochen, mit einem proximalen und einem distalen Anschlußteil sowie mit einem Stab­ teil zwischen den Anschlußteilen, wobei Gewinde an den beiden Enden des Stabteils mit entsprechenden Gegengewinden an den stabseitigen Enden der An­ schlußteile Schraubverbindungen bilden.
Eine derartige Endoprothese ist aus der DE-OS 31 38 848 bekannt. Bei dieser bekannten Prothese werden Stabteile unterschiedlicher Länge verfügbar gehalten. Vor oder sogar während der Operation wird dasjenige bzw. die Kombination derjenigen Stabteile ausgewählt, deren Länge zusammen mit den Anschlußteilen der Län­ genausdehnung des zu ersetzenden Knochens am besten entspricht. Da die Stabteile jedoch nur in verschie­ denen Abstufungen verfügbar sind, ist eine genaue An­ passung an die individuellen Verhältnisse mit diesem bekannten modularen System nicht möglich. Die Anpas­ sung der Endoprothese durch Einfügen ausgewählter Stabteile vorgegebener Länge wird jeweils nur mit be­ stimmten Über- oder Unterlängen möglich sein.
Aus dem DE-GM 81 08 959 ist eine Schraubverbindung zwischen zwei Teilen einer Endoprothese bekannt, die zur kontinuierlichen Feineinstellung der Pro­ thesenlänge dient. Die Schraubverbindung enthält an dem einen Prothesenteil einen konzentrisch in einer Außenhülse sitzenden Gewindezapfen. Das andere Pro­ thesenteil ist als Hülse mit Innengewinde ausgebildet, die auf dem Gewindezapfen verschraubbar ist und da­ bei an der Außenhülse anliegt. Neben der mangelnden Fixierbarkeit der eingestellten Prothesenlänge ist insbesondere die verringerte Stabilität und Biege­ steifigkeit der Endoprothese im Bereich der Schraub­ verbindung nachteilig, die aus der konstruktiv be­ dingte Schwächung der tragenden Querschnitte im Bereich der Schraubverbindung resultiert.
Aus der DE-OS 33 36 004 ist ebenfalls eine Schraub­ verbindung zur Längeneinstellung von Endoprothesen bekannt, bei der ein Schraubzapfen in einer Gewinde­ hülse verschraubbar ist. Die mit dieser bekannten Schraubverbindung einhergehende Verringerung der tra­ genden Querschnitte hat eine unerwünschte Verringerung der Stabilität und Biegesteifigkeit der Endoprothese im Bereich der Schraubverbindung zur Folge.
Aus der DE-AS 26 05 180 ist es bekannt, zwei als Spannschloß bezeichnete gegenläufige Schraubverbin­ dungen einzusetzen, um zwei Teile einer Endoprothese relativ zueinander zu fixieren.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Endoprothese der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine kontinuierliche Feineinstellung der Prothesen­ länge und eine ausreichende Stabilität und Steif­ heit der gesamten Endoprothese nach dem Fixieren der Schraubverbindungen verwirklicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Schraubverbindungen gegenläufig sind, daß an den einander benachbarten Enden des Stabteils und der Anschlußteile am Umfang Keilanlageflächen angeformt sind, daß mindestens ein Keil axial an fluchtende Keilanlageflächen anlegbar ist, und daß Spannelemente auf einem Außengewinde der Anschluß­ teile oder des Stabteils laufen und eine Konus­ hülse mit konischer Durchgangsbohrung axial auf die angelegten Keile pressen.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß die Verbindungsstellen zwischen den Anschluß­ teilen und dem Stabteil als gegenläufige Schraubver­ bindungen ausgebildet, so daß durch ein Verdrehen des Stabteils die Gesamtlänge der Endoprothese kon­ tinuierlich verlängert oder verkürzt wird. Die er­ forderliche Knicksteifigkeit und Unverdrehbarkeit wird nach der Längeneinstellung erfindungsgemäß durch Keile bewirkt, die an den benachbarten Enden der Anschlußteile und des Stabteils an Keilanlage­ flächen angelegt werden, welche am Umfang der Pro­ thesenteile angeformt sind. Die Keile werden durch eine Konushülse gegen die Prothesenteile gepreßt, wenn die Konushülse axial mit einer entsprechenden konischen Durchgangsbohrung auf die Keile aufge­ schoben wird. Zur Axialverschiebung der Konushülsen dienen Spannelemente, die auf einem Außengewinde z. B. der Anschlußteile laufen und bei einer An­ näherung an die Keile die Konushülsen axial auf die Keile schieben. Die bei einer Verlängerung der Endo­ prothese auftretenden, unvermeidlichen Querschnitts­ verjüngungen an den Stoßstellen zwischen Anschluß­ teilen und Stabteil und die damit einhergehende Ver­ ringerung der Knicksteifigkeit werden erfindungsge­ mäß durch den Spannverband aus Keilen und Konus­ hülse ausgeglichen, welche die Stellen reduzier­ ten Querschnittes überbrücken. Die außerdem not­ wendige Drehfixierung der zuvor verschraubbaren Prothesenteile wird erfindungsgemäß dadurch ver­ wirklicht, daß die Keile einerseits formschlüssig an die Keilanlageflächen angepaßt sind und anderer­ seits reibschlüssig mit ausreichender Oberfläche gegen die Konushülse gepreßt sind, wobei der Keil­ winkel und der Konuswinkel der Konushülse so ge­ wählt sind, daß eine Selbstlockerung der Konushülse mit Sicherheit unterbleibt, Konushülse und Keile also eine selbsthemmende Verkeilung bilden. Wenn dabei An­ lagefläche zwischen Spannelementen und den Konus­ hülsen wesentlich geringer ist als die Anlagefläche zwischen Konushülsen und den Keilen, ist sichergestellt, daß bei einer Verdrehung der Spann­ elemente die Konushülsen reibschlüssig an den Keilen haften, daß also eine Relativdrehung nur zwischen den Spannelementen und den drehfesten Konushülsen erfolgt.
Besonders bevorzugt sind die endseitigen Gewinde am Stabteil als Innengewinde ausgebildet, so daß das Stabteil vorteilhafterweise die Gestalt einer Hülse besitzen kann. Die endseitigen Gegengewinde der An­ schlußteile sind als Außengewinde auf Gewinde­ zapfen reduzierten Querschnitts aufgebracht, das Stabteil und die angrenzenden Anschlußteile be­ sitzen im wesentlichen denselben Außendurchmesser.
Die Spannelemente sind bevorzugt als zylindrische Überwurfhülsen ausgebildet, welche über die außen ebenfalls zylindrischen Konushülsen greifen, mit ihrem vorderen Ende gegen einen Ringwulst der Konus­ hülsen anliegen und mit ihrem hinteren Ende auf einem Außengewinde der Anschlußteile laufen und bei Verdrehung die Konushülsen mit ihrem vorderen Ende axial auf die Keile aufschieben. Die hülsen­ förmige Ausbildung der Spannelemente erbringt eine zusätzliche Umfangsarmierung im Bereich der Schraub­ verbindung und erhöht dadurch die Festigkeit an den Verbindungsstellen.
Besonders bevorzugt sind in vorgegebenem Umfangsab­ stand voneinander drei Anlageflächen an den einander benachbarten Enden der Prothesenteile angeformt und z. B. als axial verlaufende Nuten ausgebildet, die im Stabteil einen definierten Endanschlag besitzen, damit die in die Nuten einzulegenden Keile eine definierte Position einnehmen und auch beim an­ schließenden Aufpressen der Konushülse keine axiale oder radiale Verschiebung erfahren. Die Keile sind in den Nuten somit formschlüssig gehalten und die Konushülse steht mit allen drei Keilen in Preßkontakt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Endoprothese in eingebautem Zustand;
Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht der Ver­ bindungen zwischen den Anschlußteilen und dem Stabteil, im Schnitt; und
Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III der Fig. 2.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Endoprothese, die als Totalersatz für einen natürliche Femur dient. Die Endoprothese 1 besitzt ein proximales Anschluß­ teil 2, welches an seinem proximalen Ende 10 eine konische Bohrung 12 zur Aufnahme eines Konusadapters 13 trägt, auf den der Kopf 14 einer Hüftendoprothese aufgesteckt ist, welche in einer Pfanne 16 im natür­ lichen Beckenknochen 18 lagert. Das proximale An­ schlußteil 2 besitzt ein stabförmiges distales Ende, welches einen axialen Gewindezapfen 4 mit Außenge­ winde aufweist. Der Gewindezapfen 4 ist in das Innen­ gewinde eines Stabteils 40 eingeschraubt. Das Stab­ teil 40 besitzt an seinem anderen Ende ebenfalls ein Innengewinde, in welches ein Gewindezapfen 24 am proximalen Ende eines distalen Anschlußteils 22 ein­ geschraubt ist. Das distale Anschlußteil 22 besitzt an seinem distalen Ende 30 angeformte Kondylen mit einer intrakondylären Ausnehmung, in welche ein An­ satz des Tibiateils 36 eines künstlichen Kniegelenks hineinragt und dort z. B. mittels eines Zapfens 34 schwenkbar gelagert ist.
An den Schraubverbindungen zwischen den Anschluß­ teilen 2, 22 und dem Stabteil 40 sind Versteifungen vorgesehen, welche die Knicksteifigkeit an diesen Stellen erhöhen und außerdem die einzelnen Prothesen­ teile unverdrehbar festlegen.
Die Fig. 2 und 3 zeigen in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch die Versteifungen an den Schraub­ verbindungen zwischen den Prothesenteilen 2, 40 bzw. 22 und 40. Beide Anschlußteile 2, 22 besitzen je einen Gewindezapfen 4 bzw. 24 mit zueinander gegen­ läufigem Außengewinde 5, 25. Das Stabteil 40 ist in der dargestellten Ausführungsform als Hülse ausge­ bildet, die an beiden Enden gegenläufige Innengewinde 44 trägt, welche mit den Außengewinden 5, 25 der Gewindezapfen 4, 24 verschraubbar sind.
Der Außenumfang der Anschlußteile 2, 22 ist mit dem Außenumfang des Stabteils 40 etwa identisch. An den einander benachbarten Enden des Stabteils 40 und der Anschlußteile 2, 22 sind - mit jeweils gleichem Um­ fangsabstand - axial verlaufende Keilanlageflächen 6, 42 bzw. 26, 42 angeformt, die - wie insbesondere Fig. 3 zeigt - eben sind und einen nutenförmigen Querschnitt besitzen.
Wenn das Stabteil 40 so gegen das proximale Anschluß­ teil 2 verdreht ist, daß die Keilanlageflächen 42 des Stabteils 40 und die Keilanlageflächen 6 des An­ schlußteils 2 miteinander fluchten, werden Keile 50 an diese Keilanlageflächen derart angelegt, daß das dicke Ende der Keile 50 gegen einen Ansatz 48 des Stab­ teils 40 anliegt.
Eine Konushülse 60 besitzt eine konische Durchgangs­ bohrung und ist auf das Anschlußteil 2 aufgeschoben, wobei die kleinere Hülsenöffnung geringfügig weiter als der Außendurchmesser des Anschlußteils 2 ist, während die weitere Hülsenöffnung etwa einen Durch­ messer besitzt, welcher dem größten durch die Keil­ außenflächen gebildeten Kreis entspricht. Die Konus­ hülse 60 ist vor einer Fixierung der Versteifung - mit der engeren Hülsenöffnung zuerst - auf das An­ schlußteil 2 aufgeschoben. Die Konushülse 60 be­ sitzt eine konische Innenfläche 64 und eine zylindri­ sche Außenfläche 62, und sie weist an der weiteren Hülsenöffnung einen äußeren Ringwulst 66 auf.
Für jede Versteifung ist ein Spannelement 70 vorge­ sehen, welches - in der dargestellten Ausführungs­ form - als eine Überwurfhülse ausgebildet ist, und deren Innendurchmesser geringfügig größer als der Außendurchmesser der Konushülse 60 ist. Das vordere Ende 72 des Spannelements 70 liegt gegen den Ring­ wulst 66 der Konushülse 60 an, während das hintere Ende 74 des Spannelements 70 ein Innengewinde 76 aufweist, welches auf einem entsprechenden Außen­ gewinde 8 des Anschlußteils 2 verschraubbar ist. Die axiale Länge des Spannelements 70 ist größer als diejenige der Konushülse 60.
Am Stabteil 40 sind - unmittelbar am Anschluß an die Keilanlageflächen 42 - Anlageflächen 46 zum Ansetzen eines Spannwerkzeuges vorgesehen.
Beim Einoperieren der Endoprothese werden zuerst die Spannelemente 70 und die Konushülsen 60 auf die An­ schlußteile 2, 22 aufgebracht. Anschließend werden die Gewindezapfen 4, 24 in das Stabteil 40 einge­ schraubt. Aufgrund der Gegenläufigkeit der beiden Schraubverbindungen 4, 44 bzw. 24, 44 wird die Ge­ samtlänge der Endoprothese durch Verdrehen des Stabteils 40 so­ weit vergrößert oder verkleinert, wie es den Gege­ benheiten des Patienten entspricht. Die Längenein­ stellung, d. h. die Verdrehung des Stabteils 40 re­ lativ zu den Anschlußteilen 2, 22 endet in einer Stellung, in welcher die Keilanlageflächen 42 des Stabteils 40 mit den Keilanlageflächen 6, 26 der Anschlußteile 2, 22 fluchten. Anschließend werden die Keile 50 in der dargestellten Weise in die Keilanlageflächen 6, 42 bzw. 26, 42 eingelegt. An­ schließend werden die Spannelemente 70 gegen das Stabteil 40 geschraubt, wodurch das vordere Ende 72 der Spannelemente 70 gegen den Ringwulst 66 der Konushülse 60 anlaufen und die Konushülse 60 axial auf die Keile 50 pressen und dadurch die gewünschte Knicksteifigkeit und Unverdrehbarkeit sicherstellen.

Claims (7)

1. Endoprothese zum Ersatz stabförmiger Knochen, mit einem proximalen und einem distalen Anschlußteil so­ wie mit einem Stabteil zwischen den Anschlußteilen, wobei Gewinde an den beiden Enden des Stabteils mit entsprechenden Gegengewinden an den stabseitigen En­ den der Anschlußteile Schraubverbindungen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schraubver­ bindungen (4, 44; 24, 44) gegenläufig sind, daß an den einander benachbarten Enden des Stabteils (40) und der Anschlußteile (2, 22) am Umfang Keilanlage­ flächen (42, 6; 42, 26) angeformt sind, daß minde­ stens ein Keil (50) axial an fluchtende Keilanlage­ flächen (6, 42; 26, 42) anlegbar ist, und daß Spann­ elemente (70) auf einem Außengewinde (8, 28) der An­ schlußteile (2, 22) oder des Stabteils (40) laufen und eine Konushülse (60) mit konischer Durchgangs­ bohrung axial auf die angelegten Keile (50) pressen.
2. Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die endseitigen Gewinde (44) des Stabteils (40) als Innengewinde ausgebildet sind, und daß die endseitigen Gegengewinde (4, 24) der Anschlußteile (2, 22) als Außengewinde mit ent­ sprechend reduziertem Kerndurchmesser ausgebildet sind.
3. Endoprothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (70) auf einem Außengewinde (28) der Anschlußteile (2, 22) laufen, und daß die Konushülsen (60) mit ihrer er­ weiterten Hülsenöffnung gegen das Stabteil (40), mit ihrer engeren Hülsenöffnung gegen das Anschlußteil (2, 22) gerichtet sind.
4. Endoprothese nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Konushülsen (60) eine zylindrische Außenfläche (62) und einen äußeren Ring­ wulst (66) an der erweiterten Hülsenöffnung auf­ weisen, und daß die Spannelemente (70) als zylindri­ sche Überwurfhülsen ausgebildet sind, welche die Konushülsen (60) umgeben, an ihrem vorderen Ende gegen den Ringwulst (66) anliegen und am hinteren Ende ein mit dem Außengewinde (28) der Anschlußteile (2, 22) oder des Stabteils (40) zusammenwirkendes Innengewinde (74) aufweisen.
5. Endoprothese nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilanlageflächen (6, 42; 26, 42) eben sind.
6. Endoprothese nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilanlageflächen (6, 42; 26, 42) axial verlaufende Nuten sind.
7. Endoprothese nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß drei Keilanlageflächen (6, 42; 26, 42) in vorgegebenem Umfangsabstand von­ einander angeordnet sind.
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