DE3829361C2

DE3829361C2 -

Info

Publication number: DE3829361C2
Application number: DE3829361A
Authority: DE
Inventors: Walter Dr.Med. 5400 Koblenz De Skripitz; Klaus-Dieter 2800 Bremen De Schelhas
Original assignee: Orthoplant Endoprothetik 2800 Bremen De GmbH
Current assignee: S&G Implants GmbH
Priority date: 1988-02-10
Filing date: 1988-08-30
Publication date: 1990-03-15
Also published as: DE3829361A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Oberschenkelteil einer Hüftgelenk-Endoprothese, mit einem sich zum unteren Ende hin verjüngenden Schaft, dessen Querschnitt in Längsrichtung dem Knochenhohlraum des natürlichen Femur angepaßt ist, mit einem flanschartigen Stütz kragen am oberen Ende des Schaftes.

Derartige Oberschenkelteile mit einem an den Knochen hohlraum des natürlichen Femur angepaßten Schaftquer schnitt sind z.B. aus der DE-OS 32 47 726 bekannt. Aufgrund der Anpassung an den natürlichen Knochen hohlraum vergrößert sich der Schaftquerschnitt zum Stützkragen hin kontinuierlich und nimmt im Bereich unterhalb des Stützkragens eine ovale, etwa elliptische Form ein, deren Längsachse in einer medial/lateralen Richtung verläuft, während die Querachse medial/dorsal ausgerichtet ist. Beim Implantieren derartiger Oberschenkelteile wird der zuvor entsprechend vorbereitete Knochenhohlraum mit Knochenzement gefüllt, an schließend wird das Oberschenkelteil in den frischen Knochenzement eingedrückt. Zur Erzielung eines festen, über eine lange Benutzungszeit stabilen und lockerungs freien Prothesen/Knochenverbundes soll dabei der Schaft des Oberschenkelteils über seine gesamte Länge und den gesamten Umfang mit einer ausreichend dicken Zementschicht umgeben sein, um einerseits den Schaft formschlüssig im Zement, andererseits den Zement form schlüssig in dem angrenzenden Knochengewebe zu ver ankern. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, daß beim Einsetzen des Oberschenkelteils in das Zement bett der frische Zement im proximalen Abschnitt des Schaftes, also unterhalb des Stützkragens, insbesondere im medialen und ggfs. auch im lateralen Bereich weit gehend verdrängt wird, so daß sich an diesen Bereichen eine zu dünne oder gar keine Zementschicht ausbildet. Ist jedoch die Zementschicht in diesen für die Kraft einleitung wesentlichen Bereichen entsprechend gestört, so kann es durch die ständige, durch die Gehbewegung hervorgerufene periodische Belastung des Oberschenkel teils zu einer stärkeren Relativbewegung zwischen Oberschenkelteil und Knochen, und dadurch auch zu Relativbewegungen zwischen Schaft und der restlichen Zementhülle kommen, wodurch auch Teile der restlichen Zementhülle brechen, und auf diese Weise eine Lockerung des gesamten Oberschenkelteils bewirken können.

Aus der DE-PS 8 37 294 ist ein Oberschenkelteil einer Hüftgelenk-Endoprothese bekannt, welches über den gesamten Umfang eines geraden Schaftes verteilt Längs nuten aufweist, in denen sich bei der Implantation feste Zementstege formschlüssig bilden und die Veranke rung verbessern.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Oberschenkelteil der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß bei der Implantation Zement in ausreichender Menge im medialen Bereich zur Verankerung des Schaftes vor handen ist, und daß überschüssiger frischer Zement auch unter dem Stützkragen nach außen entweichen kann, ohne den Stützkragen von der Knochen-Auflage fläche abzuheben.

Diese Aufgabe wird bei dem Oberschenkelteil der ein gangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß medial eine Längsnut angeordnet ist, welche sich bis zum Stützkragen erstreckt und in eine Radialnut mündet, die auf der Unterfläche des Stützkragens radial bis zur Kragenkante läuft.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß - bei ansonsten angepaßtem, großem Schaftquer schnitt - beim Einsetzen des Schaftes der frische Zement in die mediale Längsnut hineingedrückt wird. Zur Seite der Knochengewebes hin kann sich der in der medialen Längsnut gefangene Zement innig mit dem Knochengewebe formschlüssig verbinden. Erfindungs gemäß wird also in dem medialen Schaftbereich - durch die mediale Nut - auch dann eine entsprechende Zementrippe am Knochengewebe fest verankert, wenn ansonsten der Zement aus den benachbarten Zonen teil weise oder vollständig verdrängt ist. Die auf diese Weise erzeugte Zementrippe bildet einen festen, form schlüssigen Verankerungssteg, der die Hüftprothese insbesondere auch gegen Rotations- und Torsionsbean spruchungen verankert. Insgesamt ergibt sich durch die mediale Längsnut auch eine gleichmäßigere Ver teilung des Zements im medialen Bereich des oberen Schaftabschnitts, wobei besonders vorteilhaft über schüssiger Zement in der medialen Längsnut und der sich anschließende Radialnut an der Unterseite des Stützkragens entweichen kann. Damit wird verhindert, daß überschüssiger Zement nur nach unten in den Knochenhohlraum gedrückt wird bzw. unkontrolliert am Stützkragen austritt und den Stützkragen von der Knochen-Auflagefläche abhebt.

Bevorzugt ist im oberen Schaftabschnitt dorsal eine weitere Längsnut angeordnet, die - wie die mediale Längsnut - bis unterhalb des Stützkragens läuft. Auch durch die dorsale Längsnut wird beim Einsetzen des Oberschenkelteils in das Zementbett die Ausbildung einer Zementrippe erzwungen, welche sich fest am angrenzenden Knochengewebe verankern kann, so daß auch dorsal ein entsprechender formschlüssiger Ver ankerungssteg das Oberschenkelteil fixiert.

Besonders bevorzugt münden die mediale und/oder die dorsale und ggf. noch weitere Längsnuten des oberen Schaftabschnitts unmittelbar unterhalb des Stützkra gens in eine Umfangsnut, die unterhalb des Stützkra gens im Schaft und ggfs. auch noch teilweise in dem Stützkragen eingeformt ist und beim Einsetzen des Oberschenkelteils eine Verteilung des in den Längs nuten fließenden Knochenzements um den Stützkragen herum bewirken soll, damit zwischen der Resektions fläche des Oberschenkelknochens und dem Stützkragen eine ausreichend dicke, zusammenhängende Zementschicht gebildet wird. Durch die Umfangsnut im Schaft und/oder im Stützkragen wird somit ein direkter Kontakt des Oberschenkelteils mit dem Knochen auch im Bereich der Knochen-Resektionskante verhindert.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Er findung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines einzementierbaren Oberschenkelteils, gesehen von dorsal,;

Fig. 2 eine Ansicht des Oberschenkelteils der Fig. 1, gesehen in Richtung des Pfeils II;

Fig. 3 einen Schnitt durch das Oberschenkelteil längs der Linie III-III der Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt durch das Oberschenkelteil längs der Linie IV-IV;

Fig. 5 einen Schnitt durch das Oberschenkelteil längs der Linie V-V;

Fig. 6 einen Schnitt durch das Oberschenkelteil längs der Linie VI-VI;

Fig. 7 eine der Fig. 1 entsprechende vergrößerte Darstellung des proximalen Schaftbereichs, teilweise im Schnitt;

Fig. 8 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Oberschenkelteils;

Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX der Fig. 14;

Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie X-X der Fig. 8;

Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie XI-XI der Fig. 8;

Fig. 12 einen Schnitt längs der Linie XII-XII der Fig. 8;

Fig. 13 einen Schnitt längs der Linie XIII-XIII der Fig. 8; und

Fig. 14 eine Seitenansicht des Oberschenkelteils gemäß der Fig. 8 bis 13, gesehen von dorsal.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein einzementierbares Oberschenkelteil einer Hüftgelenk-Endoprothese von dorsal bzw. von medial, Fig. 7 zeigt eine der Fig. 1 entsprechende Teilansicht des oberen Endes des Oberschenkelteils, in vergrößerter Darstellung, teilweise im Schnitt. Die Fig. 3 bis 6 stellen Querschnitte durch den Schaft 2 des Oberschenkelteils in verschiedenen Höhen dar. Das Oberschenkelteil 1 besitzt einen Schaft 2, der sich zu seinem unteren Ende 6 hin stetig verjüngt und an seinem oberen, dem proximalen Ende 8 einen flanschartigen Stützkragen 12 trägt, der den Schaft überragt. Auf dem Stützkragen 12 ist ein Mehrkantabschnitt 15 angeordnet, der in einen Konusabschnitt 16 zur Aufnahme eines pro thetischen Hüftkopfes übergeht. Der Konusab schnitt 16, der Mehrkantabschnitt 15 und der obere Endabschnitt 8 des Schaftes 2 besitzen eine gemeinsame Achse 18, welche zur Schaftachse 4 einen vorgegebenen CCD-Winkel von beispiels weise 125 bis 160° einschließt. Statt der hier dargestellten einstückigen Ausbildung von Schaft, Stützkragen und Konusabschnitt ist es alternativ auch möglich, den Schaft nur mit einem Stütz kragen und einer längs der Achse 18 verlaufenden Konusinnenbohrung zu versehen, und den Konusab schnitt als separates Teil auszubilden, an dem ein zusätzlicher Verankerungskonus angeformt ist, welcher zur Verankerung in den Innenkonus des Schaftes steckbar ist. Alternativ ist ebenfalls ein Oberschenkelteil mit einstückig angeformtem Prothesenkopf möglich.

Der Querschnitt des Schaftes 2 ist in Längsrichtung dem Knochenhohlraum des natürlichen Femur angepaßt, er besitzt im unteren Bereich des Schaftes 2 nahe zu die Form eines Kreises und geht zum Stützkragen 12 hin in einen Ovalquerschnitt über. Unterhalb des Stützkragens 12 ist lateral am Schaft ein An satz 10 angeformt, der in einer lateral/medialen Ebene 30 läuft und eine quer verlaufende Extrak tionsbohrung 10 a aufweist.

Wie sich den Fig. 1 bis 7 entnehmen läßt, besitzt der Schaft 2 in seinem medialen Bereich eine erste Längsnut 20, die sich vom unteren Ende 6 des Schaftes bis zur Unterseite 13 des Stützkra gens erstreckt, und deren lichte Weite zum Stütz kragen 12 hin kontinuierlich abnimmt. Auf der Unterseite 13 des Stützkragens 12 mündet die Längsnut 20 in eine Kragennut 24, die auf der Unterseite 13 des Stützkragens 12 eingeformt ist und bis zur Kragenkante 14 des Stützkragens 12 verläuft.

Der medialen Längsnut 20 benachbart sind im me dialen Bereich des Schaftes 2 zwei zusätzliche Längsnuten 22 angeordnet, die - in der dargestell ten Ausführungsform - in vorgegebenem Abstand vom unteren Ende 6 des Schaftes 2 einsetzen und in vorgegebenem Abstand vom Stützkragen 12 enden. Alternativ können auch die zusätzlichen Längsnuten 22 bis zum Stützkragen 12 durchgeführt sein und dann mit entsprechenden Kragennuten bis zur Kragen kante 14 laufen.

Im lateralen Bereich des Schaftes 2 verläuft, der medialen Längsnut 20 etwa gegenüberliegend, eine laterale Längsnut 26, die - in der dargestellten Ausführungsform - ebenfalls am unteren Ende 6 des Schaftes 2 beginnt und sich bis unterhalb des lateralen Ansatzes 10 erstreckt.

Die mediale und die laterale Nut besitzen am unteren Ende 6 des Schaftes 2 z.B. eine Breite von etwa 2 mm und eine Tiefe von etwa 1 bis 2 mm. Zum Stützkragen hin verengen sich die mediale und die laterale Längsnut 20, 26 auf etwa 1 mm und eine Tiefe von ebenfalls etwa 1 mm. Alternativ sind andere Abmessungen der Längsnuten möglich.

In den Längsnuten wird bei der Implantation des Oberschenkelteils eine solche Menge an Knochen zement gespeichert, die ausreicht, eine sichere formschlüssige Verankerung des Knochenzements in dem angrenzenden Knochengewebe sicherzustellen, so daß das Oberschenkelteil nach dem Aushärten des Knochenzements an den entsprechenden Zement rippen gegen eine Verdrehung oder Torsion auch dann gesichert ist, wenn insbesondere im proxi malen Schaftbereich bei der Implantation der Knochenzement außerhalb der Nuten vollständig verdrängt wird.

Die Fig. 8 bis 14 zeigen eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Oberschenkelteils, wobei die Fig. 8 und 14 den Fig. 2 und 7 entsprechen, und wobei die Fig. 9 bis 13 Schaftquerschnitte in unterschied licher Höhe darstellen, die den Fig. 3 bis 6 entspre chen.

In der Ausführungsform gemäß den Fig. 8 bis 14 be sitzt der Schaft 2 in seinem medialen Bereich eben falls eine Längsnut 20, die sich im oberen Schaftab schnitt 8 vom Stützkragen 12 nach unten bis über die Mitte des Schafts 2 hinaus erstreckt und im unteren Schaftabschnitt 9 ausläuft. Im oberen Schaftabschnitt 8 ist dorsal eine weitere Längsnut 42 eingeformt, welche unterhalb des Stützkragens etwa in Richtung der Achse 18 des Zapfens 16 läuft und - der Schaft krümmung folgend - schließlich in Richtung der Schaftachse 4 noch im oberen Schaftbereich 8 aus läuft. Ventral ist im unteren Schaftabschnitt 9 eine Längsnut 44 eingeformt, die unterhalb der Schaftmitte endet, vgl. die Fig. 8 und 13. In den Längsnuten 20, 42 und 44 wird bei der Implantation des Oberschenkel teils in definierter Menge Knochenzement aufgenommen, der mengenmäßig ausreicht, eine sichere formschlüs sige Verankerung des Knochenzements im angrenzenden Knochengewebe sicherzustellen und - nach dem Aushär ten - in den Längsnuten Zementrippen zu bilden, wel che eine Verdrehung des Oberschenkelteils über die gesamte Schaftlänge, und damit eine Lockerung, ver hindern.

Die mediale Längsnut 20 und gegebenenfalls auch die dorsale Längsnut 42 weiten sich unterhalb des Stütz kragens 12 auf und münden in eine Umfangsnut 40, die unterhalb des Stützkragens 12 in den Schaft 2 und ge gebenenfalls auch noch eine vorgegebene Tiefe in den Stützkragen 12 eingeformt ist und dazu dient, daß beim Implantieren des Oberschenkelteils in den Längs nuten 20, 42 Zement gegen den Stützkragen 12 fließt und dort in einer zusammenhängenden Schicht auf der Unterseite des Stützkragens 12 verteilt wird, um ei nen unerwünschten direkten Kontakt zwischen dem Ober schenkelteil und dem Knochen auch im Bereich der Resektionskante des Knochens zu verhindern. Falls er wünscht, kann die Umfangsnut 40 zusätzlich mit einer Radialnut auf der Unterseite des Stützkragens 12 in Verbindung stehen, damit überschüssiger Zement wäh rend der Implantation nach außen weglaufen kann.

Die Verbreiterung der dorsalen Längsnut 42 am Über gang in die Umfangsnut 40 ist in der in Fig. 14 dar gestellten Ausführungsform nach lateral deutlicher als nach medial ausgeprägt, um einerseits eine aus reichende Zementfüllung dorsal unter dem Stützkragen 12 durch von unten nachdrückenden Knochenzement zu erreichen. Die asymmetrische Verbreiterung hat den Vorteil, daß der Schaft medial nicht zu stark ge schwächt wird.

Wie sich insbesondere den Fig. 9 bis 13 entnehmen läßt, ist lateral an den Schaft 2 - im oberen Schaft abschnitt 8 - eine ebene Anlagefläche 46 angeformt, die senkrecht zu der Medial-Lateral-Ebene 30 läuft und schließlich eben in den nasenförmigen Ansatz 10 übergeht, der im dargestellten Ausführungsbeispiel gegen die Medial-Lateral-Ebene 30 seitwärts versetzt ist. Um den Schaft lateral im Oberschenkelknochen verankern zu können, muß beim Implantieren eine ent sprechende nutförmige Ausnehmung in den Knochen ein gearbeitet werden, die den Schaft lateral - formange paßt - aufnimmt. Der obere Schaftabschnitt 8 ist dar über hinaus so ausgebildet, daß der Querschnitt ven tral näherungsweise von einer Geraden 50 begrenzt wird, welche die Medial-Lateral-Ebene 30 unter einem Winkel α schneidet, wobei der Winkel α sich in Schaft-Längsrichtung so verändert, daß der ventrale Oberflächenabschnitt in Schaft-Längsrichtung eine konkave Krümmung aufweist. Die laterale Anlagefläche 46 und der durch jeweils eine Gerade 50 definierte ventrale Oberflächenabschnitt bilden dabei - über eine vorgegebene Schaftlänge - eine abgerundete Kante 48, welche den Winkel β einschließt und - bei ent sprechender Ausarbeitung des Knochenbettes - eine formschlüssige, besonders wirksame Sicherheit gegen Verdrehung oder Torsion bildet.

Claims

1. Oberschenkelteil einer Hüftgelenk-Endoprothese, mit einem sich zum unteren Ende hin verjüngenden Schaft, dessen Querschnitt in Längsrichtung dem Knochenhohlraum des natürlichen Femur angepaßt ist, mit einem flanschartigen Stützkragen am oberen Ende des Schaftes, dadurch gekennzeichnet, daß medial eine Längsnut (20) angeordnet ist, welche sich bis zum Stütz kragen (12) erstreckt und in eine Radialnut (24) mündet, die auf der Unterfläche (13) des Stützkragens (12) radial bis zur Kragenkante (14) läuft.

2. Oberschenkelteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mediale Längsnut (20) in eine Umfangsnut (40) mündet, die unterhalb des Stützkragens (12) in den Schaft (2) und/oder die Unterfläche (13) des Stützkragens (12) eingeformt ist.

3. Oberschenkelteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die mediale Längsnut (20) beim Übergang in die Umfangsnut (40) verbreitert.

4. Oberschenkelteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (2) dorsal eine Längsnut (42) aufweist, die unterhalb des Stützkragens (12) in die Umfangsnut (40) mündet.

5. Oberschenkelteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die dorsale Längs nut (42) beim Übergang in die Umfangsnut (40) verbreitert.

6. Oberschenkelteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die dorsale Längs nut (42) beim Übergang in die Umfangsnut (40) nach lateral relativ stark, nach medial weniger stark verbreitert.

7. Oberschenkelteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich mehrere Längsnuten bis zum Stützkragen (12) erstrecken und in je eine Radialnut (24) auf der Unterfläche (13) des Stütz kragens (12) münden und radial bis zur Kragenkante (14) laufen.

8. Oberschenkelteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite der Längsnut(en) (20, 22, 26) bis zur Einmündung in die Umfangsnut (40) kontinuierlich abnimmt.

9. Oberschenkelteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die mediale Längs nut (20) bis zum unteren Ende (6) des Schaftes (2) erstreckt.

10. Oberschenkelteil nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die mediale Längs nut (20) etwa bis zur Hälfte des Schaftes (2) abwärts erstreckt.