DE3709733C2 - Trichterförmiges durchbrochenes Verstärkungselement für eine Knochenzementschicht einer Endoprothese - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verstärkungselement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Gelenkprothesen, wie Hüft-Endoprothesen und Knie-Endoprothesen enthalten im allgemeinen einen konischen oder keilförmigen Schaft, der mit Knochenzement in die entsprechend chirurgisch vorbereitete Markhöhle des mit dem Implantat zu versehenden Knochens implantiert wird. Es ist bekannt, daß sich solche GeLenk- Endoprothesen nach einiger Zeit Lockern können, so daß eine Reoperation nötig wird. Die Mehrzahl von Prothesenlockerungen scheint ihre Ursache in Rissen der den Prothesenschaft köcherartig umgebenden Zementschicht zu haben, die wiederum durch die starke axiale Belastung des konischen bzw. keilförmigen Prothesenschafts verursacht werden. Zur Verstärkung des Knochenzementköchers, insbesondere bei Reoperationen, ist es bekannt, trichterförmige, durchlochte Armierungs- oder Verstärkungselemente aus Metall, insbesondere Titan, zu verwenden, die die belastungsbedingten Umfangsspannungen im Zementköcher aufnehmen und damit die Gefahr der Prothesenlockerung verringern (Prospektblatt A20 der Firma Mecron med. Produkte GmbH, Berlin).

Es ist ferner aus der DE 30 03 758 A1 eine Vorrichtung zum Vital­ erhalten von Kochengewebe bekannt, die zwischen den Schaft einer Endoprothese, z. B. einer Hüftgelenkkopfprothese, und den sie umgebenden Knochen einsetzbar ist. Diese bekannte Vorrichtung enthält ein trichterförmiges flexibles Flächengebilde aus elektrisch isolierendem Material, das als Träger und Abstands­ halter für zwei wendelförmige Elektroden dient, die mit einer Aufnehmerspule verbunden sind, in der eine niederfrequente Wechselspannung induzierbar ist. Als Verstärkungselement ist diese bekannte Vorrichtung weder bestimmt noch geeignet.

Die vorliegende Erfindung löst, ausgehend von dem ersterwähnten Stand der Technik, die Aufgabe, ein trichterförmiges durchbrochenes Verstärkungselement für eine Knochenzementschicht einer Endoprothese, insbesondere einer Hüft- oder Knie-Endoprothese, derart weiterzubilden, daß die Gefahr von Prothesenlockerungen weiter verringert wird, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsge­ mäßen Verstärkungselementes sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Trochanter- Verstärkungselements gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine etwas vergrößerte Schnittansicht in der Ebene II-II der Fig. 1 und

Fig. 3 eine Ansicht eines Teiles einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Das in Fig. 1 dargestellte Verstärkungselement (10) enthält einen etwas gebogenen, trichterförmigen, relativ dünnwandigen Körper (12) aus Titan, der mehrere Reihen von Löchern (14) aufweist. Der Körper (12) kann ein im Handel erhältliches, sogenanntes Trichternetz (Mecron med. Produkte GmbH) sein.

Gemäß der Erfindung ist im engeren (unteren) Ende des Körpers (12) eine Aufnehmerspulenanordnung angeordnet, welche eine mehrlagige Wicklung (16) und einen weichmagnetischen Kern (18) enthält. Die Spulenanordnung (15), die in Fig. 1 nur gestrichelt angedeutet ist, ist im engen Ende des Körpers (12) in eine Schicht (20) aus Knochenzement (z. B. Pallakos oder Polymethylmetacrylat, PMMA) eingebettet und fixiert. Die nicht dargestellten Anschlüsse der Wicklung (16) sind mit mindestens einem Paar von Elektroden verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Paare von Elektroden (22a, 24a) bzw. (22b) und eine in Fig. 1 nicht sichtbare Elektrode auf der Rückseite des Körpers (12) vorgesehen. Die Elektroden (22a, 22b) sind mit dem einen Anschluß der Aufnehmerspule (16), die anderen Elektroden sind mit dem anderen Anschluß der Aufnehmerspule verbunden, so daß die Elektroden abwechselnd entgegengesetzte Potentiale führen, wenn in der Wicklung (16) durch ein niederfrequentes äußeres Magnetfeld ein niederfrequenter Wechselstrom induziert wird, wie es z. B. aus der DE-PS 19 18 299 bekannt ist.

Die Elektroden (22a, 22b, 24a, . . .) bestehen aus einem federnden Band oder Draht aus gewebeverträglichem Metall (z. B. Dentaldraht). Sie enthalten bogenförmige, vorspringende Teile, wie insbesondere bei der Elektrode (22a) ersichtlich ist, und sind an den Enden der bogenförmigen Teile in einer leistenartigen Schicht (26) aus Isoliermaterial, vorzugsweise Knochenzement, fixiert und mit dem Körper (12) mechanisch verbunden, elektrisch jedoch vom Körper (12) isoliert.

Die Verbindung zwischen Elektroden und den Anschlüssen der Wicklung (16) ist durch eine ringförmige Schicht (28) aus Isoliermaterial, wie Knochenzement, isoliert.

Bei einer Abwandlung der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist der Körper (12) ebenfalls mit einem Anschluß der Wicklung (16) verbunden. Die draht- oder bandförmigen Elektroden könnten dann alle mit dem anderen Anschluß der Wicklung (16) verbunden sein, vorzugsweise sind jedoch zwei oder mehr drahtförmige Elektroden vorhanden, die mit verschiedenen Anschlüssen der Wicklung verbunden sind.

Fig. 3 zeigt einen Teil einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die einen nur teilweise dargestellten Körper (112) aus Titan oder dergl. enthält, der verhältnismäßig kurz und gerade ist, im übrigen jedoch dem Körper (12) entspricht. Die Aufnehmerspulenanordnung (115) springt hier vom engen Ende (112a) des Körpers (112) nach außen vor und die Umhüllung (120) aus Knochenzement erstreckt sich nur so weit in den Körper (112) hinein wie es für eine sichere Befestigung der Aufnehmerspulenanordnung erforderlich ist. Am Körper (112) sind Elektroden (122a) usw. angeordnet, die den Elektroden (22a, . . .) entsprechen und entsprechend ausgebildet und angeordnet sind.

Das Verstärkungselement gemäß der Erfindung wird in der gleichen Weise implantiert wie die oben erwähnten bekannten Verstärkungs­ elemente. Die federnden Elektroden (22a) werden sich dabei innen am Knochen anlegen. Wenn dann in der Aufnehmerspulenanordnung eine niederfrequente elektrische Wechselspannung induziert wird, tritt zwischen den Elektroden eine niederfrequente elek­ trische Wechselspannung auf, die den Knochen stimuliert und regeneriert, so daß einem Knochenschwund vorgebeugt und die Lockerung der Prothese dadurch verhindert oder sogar rückgängig gemacht wird.

Claims (9)

1. Verstärkungselement für eine Knochenzementschicht einer Endoprothese, mit einem durchbrochenen, trichterförmigen Körper (12) aus Metall, der ein weites und ein enges Ende aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß am engen Ende des Körpers (12) eine elektrische Aufnehmerspulenanordnung (15), die mindestens zwei Anschlüsse aufweist, angebracht ist und daß an der Außenseite des Körpers mindestens zwei in Längsrichtung des Körpers verlaufende und gegen diesen elektrisch isolierte Elektroden (22a, 24a) angebracht sind, die nach außen vorspringende Teile aufweisen und mit verschiedenen Anschlüssen der Aufnehmerspulenanordnung elektrisch verbunden sind.

2. Verstärkungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnehmerspulenanordnung (15) durch Isoliermaterial (20) im Inneren des Körpers (12) befestigt ist.

3. Verstärkungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnehmerspulenanordnung (115) eine isolierende Umhüllung (120) aufweist und aus dem engen Ende (112a) des Körpers (112) herausreicht (Fig. 3).

4. Verstärkungselement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (22a, 22b, 24a) aus einem federnden Draht oder Band bestehen) bogenförmig nach außen gewölbte Teile enthalten und an den Enden der bogenförmig gewölbten Teile durch Isoliermaterial (26) isoliert an der Außenseite des Körpers (12) angebracht sind.

5. Verstärkungselement nach Anspruch 4, bei dem der Körper mehrere, in seiner Längsrichtung verlaufende Reihen von Löchern (14) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (22a, 22b, 24b) zwischen den Lochreihen am Körper (12) befestigt sind.

6. Verstärkungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial (26) streifenförmige Bereiche bildet, die sich zwischen den Elektroden und dem Körper (12) befinden.

7. Verstärkungselement nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial aus Knochenzement, insbesondere PMMA, besteht.

8. Verstärkungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung des Körpers (12) gesehen mindestens vier Elektroden vorgesehen sind, die abwechselnd mit verschiedenen Anschlüssen der Aufnehmerspulenanord­ nung (15) verbunden sind.

9. Verstärkungselement nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschluß der Aufnehmerspulenanord­ nung (15) mit dem Körper (12) elektrisch verbunden ist.