DE3819948C2

DE3819948C2 -

Info

Publication number: DE3819948C2
Application number: DE19883819948
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter 2800 Bremen De Schelhas
Original assignee: Orthoplant Endoprothetik 2800 Bremen De GmbH
Current assignee: S&G Implants GmbH
Priority date: 1988-06-11
Filing date: 1988-06-11
Publication date: 1990-06-13
Also published as: DE3819948A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Oberschenkelteil einer Hüftgelenk-Endoprothese, mit einem sich zum distalen Ende hin verjüngenden Schaft, dessen Querschnitt zu einer Medial-Laterial-Ebene spiegelsymmetrisch ausgebildet ist, mit einem flanschartigen Stützkragen am oberen Ende des Schafts, und mit mehreren in Längsrichtung des Schafts hinterschnittsfrei verlaufenden Längsnuten in der proximalen Schafthälfte, die im dorsalen und ventralen Oberflächenabschnitt einen U-förmigen oder kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wobei der Querschnitt des Schafts im Bereich der proximalen Schafthälfte dorsal und ventral durch je einen Geradenabschnitt begrenzt ist, dessen Verlängerung die Medial-Lateral-Ebene unter einem spitzen Winkel α schneidet.

Aus der EP 01 35 755 A1/B1 ist ein Oberschenkelteil der eingangs genannten Art bekannt, bei dem alle Längsnuten senkrecht zur Medial-Lateral-Ebene verlaufen. Auf die entsprechenden Rippen des die Prothese umgebenden Knochenzements werden erhebliche Scherkräfte ausgeübt, wenn das Körpergewicht den Prothesenkopf belastet und die unvermeidlichen großen Drehmomente um eine dorsal-ventral laufende Achse ausübt. Es besteht dabei die Gefahr, daß die Zementrippen abreißen und sich die Prothese lockert.

Aus der EP 00 58 745 A1 ist ein Oberschenkelteil bekannt, welches einen blattartigen Schaft besitzt, der sich von seinem distalen Ende zunächst allseitig konisch erweitert und anschließend dorsal und ventral von zwei parallelen Ebenen bis zum Stützkragen läuft. Die dorsal und ventral liegenden Breitseiten des Schafts sind im Bereich des Konus mindestens teilweise mit parallel zur Längsmittelachse und zur Oberfläche der Breitseiten verlaufenden Nuten bedeckt, während die medial und lateral liegenden Schmalseiten des Schafts glatte Oberflächen besitzen. Während die Sicherung dieses bekannten Schafts gegen eine Rotation um die Schaftachse aufgrund seiner Blattform besonders wirksam ist, besteht beim Implantieren dieser Blattschäfte die Gefahr, daß die notwendige Verklemmung des Blattschafts zu einer Sprengung des Knochens führt. Außerdem besitzen die Längsnuten einen wellenförmigen Querschnitt. Wenn daher aufgrund des Körpergewichts große Drehmomente auf die Prothese ausgeübt werden, besteht die Gefahr, daß die wellenförmigen Längsnuten mit ihren Schrägflächen gegen die Schrägflächen der entsprechend wellenförmigen Stege abgleiten und dabei die Knochenwände unter Keilwirkung nach außen pressen und dadurch den Prothesen- Knochenverbund lockern.

Aus der DE-PS 8 37 294 ist ferner ein gerader, zylindrischer Schaft bekannt, dessen distales Ende in einer konischen Spitze ausläuft. Die Mantelfläche des Kreiszylinders ist auf dem ganzen Umfang mit Nuten versehen, die parallel zur Zylinderachse und zur Mantelfläche verlaufen. Gegen unbeabsichtigte Rotation im Knochen ist dieser Schaft wegen seiner Rotationssymmetrie nur ungenügend gesichert.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Oberschenkelteil der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Haftung des Oberschenkelteils nach dem Einzementieren in dem Zementbett verbessert wird.

Diese Aufgabe wird bei dem Oberschenkelteil der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nut-Mittel-Ebenen der Längsnuten im dorsalen und im ventralen Oberflächenabschnitt mit der Medial- Lateral-Ebene des Schafts einen gegen lateral gerichteten spitzen Winkel 40°b75° einschließen, und daß zwischen dem dorsalen bzw. ventralen Oberflächenabschnitt und dem lateralen Oberflächenabschnitt je eine vergrößerte Längsnut vorgesehen ist, deren Nut-Mittel-Ebenen mit der Medial-Lateral-Ebene einen gegen medial gerichteten spitzen Winkel 40°γ75° einschließen.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß die Nut-Mittel-Ebenen mit der Medial-Lateral- Ebene spitze Winkel einschließen, wobei die Nuten im dorsalen und ventralen Oberflächenabschnitt einwärts nach lateral gerichtet sind, und die unmittelbar an den lateralen Oberflächenabschnitt angrenzenden Längsnuten gegen medial gerichtet sind. Diese Ausrichtung der Längsnuten hat zur Folge, daß die Scherkräfte, welche durch das Körpergewicht von dem Schaft auf die entsprechenden Zementrippen in den Nuten ausgeübt werden, relativ gering sind, so daß die Gefahr eines Abbrechens der Zementrippen reduziert ist. Die vom Körpergewicht erzeugten Drehmomente, welche in der einen oder anderen Richtung um eine dorsal-ventrale Achse gerichtet sind, erzeugen vielmehr zu einem erheblichen Teil eine Druckbelastung in Richtung der Nut-Mittel-Ebenen, und die Zementrippen können diese Druckbelastung ohne Beschädigung wesentlich besser als die unerwünschten, quer zu den Nut-Mittel-Ebenen gerichteten Scherkraftkomponenten auffangen. Die Gefahr, daß Teile der Zementrippen unter der Körperlast abbrechen, und sich die Prothese lockert, ist dadurch reduziert.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform besitzt der Schaft im medialen Oberflächenabschnitt eine Längsnut, deren Mittenebene mit der Medial- Lateral-Ebene zusammenfällt. Bevorzugt läßt sich auch im lateralen Oberflächenabschnitt eine Längsnut vorsehen, deren Mittenebene ebenfalls mit der Medial-Lateral-Ebene zusammenfällt. Die mediale und die laterale Längsnut haben zur Folge, daß beim Einsetzen des Schaftes der frische Zement in die mediale und laterale Längsnut hineingedrückt wird, so daß auch in diesen Zonen ein guter Formschluß und damit eine gute Verankerung zwischen Zement und Schaft hergestellt wird, und zwar wird durch die mediale und die laterale Längsnut auch dann eine entsprechende Zementrippe in dieser Zone des Knochengewebes fest verankert, wenn ansonsten der Zement aus den benachbarten Bereichen teilweise oder vollständig wegen der guten Formanpassung des proximalen Schaftes verdrängt wird.

Die mediale und die laterale Längsnut, bevorzugt auch alle anderen Längsnuten im proximalen Schaft bereich münden bevorzugt in eine Kragennut, die auf der Unterfläche des Stützkragens teilweise um den Schaft herumläuft und überschüssigen Zement aufnimmt, der beim Einsetzen axial aus den Längs nuten zum Stützkragen gequetscht wird. Dabei wird in der umlaufenden Kragennut eine umlaufende Ze mentrippe gebildet, welche die Auflagefläche des Schaftes an der Resektionsfläche des Femurs sta bilisiert.

Die Längsnuten setzen am Stützkragen mit einer vor gegebenen Tiefe ein und laufen erfindungsgemäß noch in der proximalen Schafthälfte mit verringer ter Tiefe aus. Um ein Herausziehen eines einzemen tierten Schaftes zu ermöglichen, müssen dabei die Längsnuten in axialer Richtung hinterschnittfrei verlaufen.

Besonders bevorzugt ist der ventrale und der dor sale Oberflächenabschnitt im proximalen Schaftbe reich in axialer Richtung konkav gekrümmt, wobei die geradlinige ventrale und dorsale Begrenzung der Schaftquerschnitte im wesentlichen beibehalten wird. Durch diese konkave Einbuchtung des Schaftes in seinem proximalen Abschnitt wird erreicht, daß diese Oberflächenabschnitte über eine relativ homo gene Zementschicht sich gegen den Femurknochen ab stützen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeich net.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Er findung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht des Oberschenkelteils;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 1; und

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines einzementier baren Oberschenkelteils einer Hüftgelenk-Endoprothese dargestellt, die Fig. 2, 3 und 4 zeigen Querschnitte des Schaftes 1 in der proximalen und der distalen Schafthälfte. Das Oberschenkelteil besitzt einen Schaft 1, der in seiner Längsrichtung gerade ausge bildet ist und spiegelsymmetrisch zu einer medial lateral verlaufenden Symmetrieebene 11 ausgebildet ist. Der Schaft 1 trägt an seinem oberen, dem proximalen Ende einen flanschartigen Stützkragen 30, der gegen die Längsachse 4 um einen vorgegebe nen Winkel geneigt ist und über einen angeformten Mehrkant 36 einen Konuszapfen 38 zur steckbaren Aufnahme eines prothetischen Hüftkopfes trägt, wo bei alternativ der Hüftkopf auch einstückig an dem Zapfen 38 angeformt sein kann. Stützkragen 30, Mehr kantansatz 36 und Konuszapfen 38 fluchten axial in der Halsachse 40, die mit der Längsachse 4 des Schaftes 1 einen CCD-Winkel von etwa 120°bis 160° einschließt. Die Unterfläche 34 des Stützkragens 30 verläuft senkrecht zur Halsachse 40 und stützt sich im implantierten Zustand auf der Resektions fläche des natürlichen Femurs ab.

Der Schaft 1 besitzt eine proximale Schafthälfte, die unter dem Stützkragen 30 beginnt und sich über die halbe Länge des Schaftes 1 erstreckt. An die proximale Schafthälfte 2 schließt sich zum distalen Ende 8 die distale Schafthälfte 6 an. Der Schaft 1 erweitert sich von seinem distalen, freien Ende 8 zunächst allseitig konisch, er erweitert sich in seiner proximalen Schafthälfte 2 insbesondere medial und verläuft medial in einem stetig gekrümmten Bogen, dem sogenannten Adamschen Bogen, bis zum Stützkragen 30.

Gemäß den Fig. 2 und 3 ist der Querschnitt des Schaftes 1 im Bereich der proximalen Schafthälfte 2 sowohl auf der dorsalen als auch der ventralen Seite durch je einen Geradenabschnitt 3 begrenzt, dessen Verlängerung die Medial-Lateral-Ebene 11 unter einem spitzen Winkel α schneidet. Sowohl der Schnittwinkel als auch der Schnittpunkt der beiden Geradenabschnitte 3 in der medial-lateralen Symmetrieebene 11 kann mit zunehmendem Abstand vom Stützkragen bzw. vom distalen Ende 8 variieren, so daß sich mit zunehmendem Abstand vom Stützkra gen eine Querschnittsveränderung gemäß den Fig. 2 und 3 ergeben kann. Gemäß einer bevorzugten Aus führungsform ist die Veränderung des Schnittwinkels α zwischen den geraden Abschnitten 3 und der Medial- Lateral-Ebene 11 sowie der Schnittpunkt der beiden Geradenabschnitte 3 einer solchen Änderung unter worfen, daß der ventrale und der dorsale Oberflächen abschnitt 12, 14 - im Bereich der proximalen Schaft hälfte 2 - in axialer Richtung konkav gekrümmt sich zum distalen Ende 8 hin verjüngend verlaufen. Der in den Fig. 2 und 3 dargestellte Querschnitt des Schaftes 1 in unterschiedlichen Höhen der proximalen Schafthälfte 2 läßt sich näherungsweise von einem gleichschenkligen Dreieck umschreiben, dessen Spitze auf der Medial-Lateral-Ebene 11 liegt, und dessen gleiche Schenkel 3 den Schaft dorsal und ventral be grenzen, während der Schaft lateral näherungsweise von der Basis des gleichschenkligen Dreiecks um schrieben wird. Medial ist der Schaftquerschnitt stark abgerundet.

In der proximalen Schafthälfte sind dorsal und ven tral mehrere Längsnuten 20 angeordnet, die unterhalb des Stützkragens 30 mit vorgegebener Tiefe einsetzen und distal, vorteilhafterweise noch in der proximalen Schafthälfte 2, mit verringerter Tiefe auslaufen. Um ein axiales Herausziehen eines einzementierten Ober schenkelteils zu ermöglichen, sind diese Längsnuten 20 wie auch alle weiteren Längsnuten 22, 40 in axia ler Richtung hinterschnittsfrei ausgebildet.

Die Längsnuten 20 sind so in den Schaft eingeformt, daß sie - im Schaftquerschnitt betrachtet - Hinter schneidungen bilden. In der dargestellten Ausführungs form besitzen die Längsnuten 20 im dorsalen und im ventralen Oberflächenabschnitt 12, 14 einen etwa U-förmigen Querschnitt, und sie sind so in den Schaft 1 eingeformt, daß die Nut-Mittelebenen 21 mit der Medial-Lateral-Ebene 11 einen gegen lateral gerich teten spitzen Winkel einschließen, der im Wertebereich 40°β70° liegt.

Zwischen dem dorsalen bzw. ventralen Oberflächenab schnitt 12, 14 und dem lateralen Oberflächenabschnitt 16 ist je eine vergrößerte Längsnut 22 vorgesehen, deren Nut-Mittelebene 23 mit der Medial-Lateral-Ebene 11 einen gegen medial gerichteten spitzen Winkel einschließt, der im Wertebereich 40°γ70° liegt. Durch die beiden vergrößerten Längsnuten 22 wird lateral ein Zuganker mit zwei seitlichen Ansätzen 27 gebildet, welche den Schaft gegen medial gerichte te Zugkräfte oder Drehmoment-Beanspruchungen veran kern.

Um den Schaft auch medial und lateral ausreichend formschlüssig im Zementbett verankern zu können, ist im medialen Oberflächenabschnitt 18 des Schaftes 1 sowie im lateralen Oberflächenabschnitt 16 je eine Längsnut 24, 26 vorgesehen, deren Mittenebenen mit der Medial-Lateral-Ebene 11 zusammenfallen, und deren Tiefe mit zunehmendem Abstand vom Stützkragen 30 ab nimmt. Die dorsal, medial und ventral angeordneten Längsnuten 24 münden in eine Kragennut 32, die auf der Unterfläche 34 des Stützkragens 30 angeordnet ist und zusammen mit dem Stützkragen teilweise um den Schaft 1 herumläuft. Die Kragennut erzeugt beim Implantieren des Oberschenkelteils eine entsprechen de Zementrippe, welche den Femur im Bereich der Resektionsfläche festigt und ein verbessertes Auf lager des Oberschenkelteils verwirklicht.

Fig. 3 zeigt einen in der distalen Schafthälfte 6 liegenden Querschnitt des Schaftes 1, der zu seinem distalen Ende 8 hin näherungsweise eine Kreisform besitzt. Im dorsalen Oberflächenabschnitt 12 und im ventralen Oberflächenabschnitt 14 ist je eine zusätzliche Längsnut 42 eingeformt, die in Längs richtung ebenfalls hinterschnittsfrei verläuft und eine Rotationssicherung für den Schaft im distalen Schaftbereich herstellt.

Die Längskanten 28, welche die einzelnen Längsnuten 20 bis 26 begrenzen, besitzen voneinander einen konstanten oder zum distalen Ende 8 des Schaftes 1 hin zunehmenden Abstand, um ein axiales Herauszie hen eines einzementierten Oberschenkelteils hinter schnittsfrei zu gewährleisten.

Der Winkel α liegt bevorzugt im Bereich 5°α30° besonders bevorzugt zwischen 10° und 20°.

Claims

1. Oberschenkelteil einer Hüftgelenk-Endoprothese,
mit einem sich zum distalen Ende hin verjüngenden Schaft, dessen Querschnitt zu einer Medial-Lateral- Ebene spiegelsymmetrisch ausgebildet ist,
mit einem flanschartigen Stützkragen am oberen Ende des Schafts,
und mit mehreren in Längsrichtung des Schafts hinterschnittsfrei verlaufenden Längsnuten in der proximalen Schafthälfte, die im dorsalen und ventralen Oberflächenabschnitt einen U-förmigen oder kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wobei der Querschnitt des Schafts im Bereich der proximalen Schafthälfte dorsal und ventral durch je einen Geradenabschnitt begrenzt ist, dessen Verlängerung die Medial-Lateral- Ebene unter einem spitzen Winkel α schneidet, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut-Mittel-Ebenen (21) der Längsnuten (20) im dorsalen und im ventralen Oberflächenabschnitt (12, 14) mit der Medial-Lateral- Ebene (11) des Schafts (1) einen gegen lateral gerichteten spitzen Winkel 40°β 75° einschließen, und daß zwischen dem dorsalen bzw. ventralen Oberflächenabschnitt (12, 14) und dem lateralen Oberflächenabschnitt (16) je eine vergrößerte Längsnut (22) vorgesehen ist, deren Nut-Mittel-Ebenen (23) mit der Medial-Lateral- Ebene (11) einen gegen medial gerichteten spitzen Winkel 40°γ75° einschließen.

2. Oberschenkelteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (1) im medialen Oberflächenabschnitt eine Längsnut (24) aufweist, deren Mittenebene mit der Medial-Lateral-Ebene (11) zusammenfällt.

3. Oberschenkelteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (1) im lateralen Oberflächenabschnitt (16) eine Längsnut (26) aufweist, deren Mittenebene mit der Medial-Lateral-Ebene (11) zusammenfällt.

4. Oberschenkelteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnuten (20-24) in eine Kragennut (32) münden, die auf der Unterfläche (34) des Stützkragens (30) teilweise um den Schaft (1) herumläuft.

5. Oberschenkelteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Längsnut (20-26) begrenzenden Längskanten (28) einen konstanten oder zum distalen Ende hin zunehmenden Abstand voneinander aufweisen.

6. Oberschenkelteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ventrale und der dorsale Oberflächenabschnitt (12, 14) im Bereich der proximalen Schafthälfte (2) in axialer Richtung konkav gekrümmt verläuft.