DE3912653C1

DE3912653C1 -

Info

Publication number: DE3912653C1
Application number: DE3912653A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter 2800 Bremen De Schelhas
Original assignee: Orthoplant Endoprothetik 2800 Bremen De GmbH
Current assignee: Orthoplant Endoprothetik 2800 Bremen De GmbH
Priority date: 1989-04-18
Filing date: 1989-04-18
Publication date: 1990-11-15
Anticipated expiration: 2009-04-19
Also published as: US5019107A

Description

Die Erfindung betrifft eine Endoprothese zum Teil ersatz des Gelenkkopfes eines menschlichen Knochens, insbesondere des Oberschenkelknochens, mit einem ersten Kugelabschnitt, dessen Durchmesser demjenigen des natürlichen Gelenkkopfes entspricht, und mit einem Verankerungsteil an dem Kugelabschnitt.

Derartige Endoprothesen sind insbesondere als Teil ersatz des Gelenkkopfes von menschlichen Oberschen kelknochen bekannt, so z. B. aus der DE-PS 9 76 768, sie machen die Resektion des gesamten Gelenkkopfes erforderlich und besitzen als Verankerungsteil einen Schaft, der im Femur, insbesondere im Knochenmark raum des Femurs verankert wird.

Aus der CH-PS 6 02 091 ist eine derartige Endopro these bekannt, die ebenfalls nur nach der Resektion des gesamten Gelenkkopfes implantiert werden kann und mittels zweier Zuganker befestigt wird, die in Richtung der Halsachse des Femurs durch den Femur hindurchlaufen.

Nachteilig ist bei diesen bekannten Endoprothesen, daß zu ihrer Implantation stets der gesamte Gelenk kopf entfernt werden muß, und zwar auch dann, wenn nur die obere Lauffläche des Gelenkkopfes z. B. durch Coxatrose beschädigt ist. Außerdem erfordert die Verankerung der Verankerungsteile eine zusätzliche Entfernung von Knochenmaterial, wodurch der natür liche Femur eine Schwächung erfährt.

Darüber hinaus sind kappenförmige Endoprothesen be kannt, die lediglich das Abfräsen einer dünnen Kno chenschicht des Gelenkkopfes erforderlich machen, bzw. die sogar ohne jegliche Abfräsung - mit einem gewissen Übermaß - auf den Gelenkkopf aufgesetzt und dort fest zementiert werden. Zwar wird bei die sen kappenförmigen Endoprothesen nur sehr sparsam Knochenmaterial entfernt, da sich jedoch das krank hafte Knochengewebe in der Regel relativ weit in den Gelenkkopf hineinerstreckt, besteht die Gefahr, daß krankhaftes Knochenmaterial unter der Kappe verbleibt und daher eine weitere Zerstörung des Gelenkkopfes, Schmerzen und eine baldige Entfernung der Kappe mit sich bringt. Außerdem besteht bei Verwendung von Knochenzement die Gefahr, daß das an die Zementschicht angrenzende Knochenmaterial durch die Hitzeentwick lung des Zements bei seinem Abbinden zerstört wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Endoprothese der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Endoprothese bei schonender aber ausreichender Resektion des natürlichen Knochenmaterials eine feste Verankerung besitzt.

Diese Aufgabe wird bei der Endoprothese der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verankerungsteil als ein zweiter Kugelabschnitt ausgebildet ist, dessen Oberfläche eine Haftstruktur aufweist.

Die erfindungsgemäße Endoprothese besitzt ein Veran kerungsteil in Form eines Kugelabschnitts. Um die erfindungsgemäße Endoprothese zu verankern, muß le diglich ein Teil des Gelenkkopfes, welcher dem ersten Kugelabschnitt entspricht, total reseziert werden. Der darunter liegende Teil des Gelenkkopfes bleibt erhalten, in diesen unteren Teil des Gelenkkopfes wird anschließend eine dem zweiten Kugelabschnitt entsprechende sphärische Ausnehmung eingefräst, die das sphärische Verankerungsteil der Endoprothese auf nimmt und verankert. Die Haftstruktur auf dem Veran kerungsteil stellt sicher, daß das Verankerungsteil in der sphärischen Ausnehmung eine ausreichende Rota tionsstabilität erhält und sich daher bei Belastung nicht verdrehen kann.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß nur ein Teil des Gelenkkopfes total reseziert wird, daß durch das anschließende Ausfräsen der sphäri schen Ausnehmung auch das in der Kopftiefe evtl. noch vorhandene maligne Knochengewebe entfernt wird, daß andererseits jedoch die Kortikalis im unteren Bereich des Gelenkkopfes und insbesondere am Kopfhals voll ständig erhalten bleibt und als tragende Substanz für die Endoprothese zur Verfügung steht. Dadurch bietet die erfindungsgemäße Endoprothese besonders in den Fällen, in denen nur die Lauffläche des Gelenkkopfes krankheitsbedingt beschädigt ist, erhebliche Vorteile, weil nämlich nur ein Teil des Gelenkkopfes durch den ersten Kugelabschnitt ersetzt, und die Endoprothese mittels des zweiten Kugelabschnitts in einer relativ kleinen Verankerungsausnehmung verankert wird. Der Kopfhals sowie der darunter befindliche Teil des Kno chens bleibt von der Implantation unberührt, die Opera tion verläuft schonend, der maximal verfügbare Knochen bleibt erhalten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt die Haftstruktur auf der Oberfläche des Ver ankerungsteils an sich bekannte, auswärtsgerichtete Stege oder Noppen oder Spitzen, die sich in das angrenzende Knochen material einpressen und dann eine Bewegung der Endopro these zuverlässig verhindern. Alternativ kann das Ver ankerungsteil auch Ausnehmungen, Bohrungen etc. auf weisen, in welche später Knochenmaterial einwachsen kann, um die Verankerung der Endoprothese zu erhöhen.

Besonders bevorzugt kann die Haftstruktur auf dem Ver ankerungsteil auch eine an sich bekannte Beschichtung aus Hydroxylapatit- Keramik besitzen, die das Verwachsen mit dem benach barten Knochengewebe ermöglicht und fördert.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt der zweite Kugelabschnitt, welcher das Verankerungsteil darstellt, gegenüber dem ersten Kugelabschnitt einen reduzierten Durch messer, und geht bevorzugt mittels eines Durch messersprunges in den ersten Kugelabschnitt über, so daß sich zwischen dem ersten und dem zweiten Kugelabschnitt ein umlaufender Stützrand bildet, der sich auf der Resektionskante des stehen geblie benen unteren Gelenkkopf-Teils abstützen kann. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung nimmt der um laufende Resektionsrand des natürlichen Knochens gemeinsam mit der Oberfläche des sphärischen Ver ankerungsteils die von der natürlichen oder künst lichen Gelenkschale übertragenen Belastungen auf, die harte Kortikalis des Knochens steht somit zur Lastaufnahme mit zur Verfügung.

Für Implantationszwecke müssen jeweils die erfin dungsgemäßen Endoprothesen in verschiedenen Durch messern für den ersten Kugelabschnitt und für den zweiten Kugelabschnitt verfügbar gehalten werden, um eine Anpassung des ersten Kugelabschnitts an den Durchmesser des natürlichen Gelenkkopfes, und eine Anpassung des zweiten Kugelabschnitts an die - je nach den Abmessungen des Patientenknochens verschie dene - sphärische Ausnehmung im Patientenknochen zu ermöglichen. Um die Lagerhaltung bzw. die Durch messerabstufungen auf eine vernünftige Zahl zu be grenzen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, den ersten Kugelabschnitt und den zweiten Kugelabschnitt als separate Teile auszubilden, die mittels einer geeigneten Verbindung, z. B. einer Konussteckverbin dung miteinander verbunden werden können. Es ist dann möglich, den zweiten Kugelabschnitt mit dem geeig neten Durchmesser - nach Resektion des oberen Teils des Gelenkkopfes - in geeigneter Größe zu implan tieren und anschließend den ersten Kugelabschnitt mit geeignetem Durchmesser auszuwählen und z. B. durch eine Konussteckverbindung mit dem zweiten Kugelabschnitt vor oder während der Implantation fest zu verankern. Zur Verwirklichung einer Konus steckverbindung läßt sich z. B. der erste Kugelab schnitt an seiner Kontaktfläche mit einem Konuszapfen verbinden, der zweite Kugelabschnitt besitzt an seiner Kontaktfläche dann eine entsprechende Konus bohrung zur klemmenden Aufnahme des Konuszapfens. Alternativ sind jedoch auch andere Verbindungsele mente zur Verbindung der separaten beiden Kugelab schnitte möglich.

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 zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Endoprothese in implantiertem Zustand;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Endoprothese in implantiertem Zustand; und

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform der Endoprothese.

In den Fig. 1 und 2 sind zwei verschiedene Ausführungs formen der Endoprothese in implantiertem Zustand dar gestellt. Die Endoprothese 2 besitzt einen ersten Kugelabschnitt 4, dessen Durchmesser dem oberen, re sezierten Teil des natürlichen Gelenkkopfes entspricht, und der den oberen Teil des natürlichen Gelenkkopfes ersetzt. An den ersten Kugelabschnitt 4 schließt ein Verankerungsteil 5 an, welches als ein zweiter Kugel abschnitt 6 ausgebildet ist und auf der Oberfläche eine Haftstruktur 8 aufweist, die z. B. aus auswärts gerichteten Spitzen oder Noppen 10 besteht und darüber hinaus eine Beschichtung aus Hydroxylapatit-Keramik besitzt.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Endoprothese besitzt der zweite Kugelabschnitt 6 gegenüber dem ersten Ku gelabschnitt 4 einen reduzierten Durchmesser und geht mittels eines Durchmessersprunges, z. B. in einer ge meinsamen Meridianebene 14, in den ersten Kugelab schnitt 4 über. Die Durchmesserstufe zwischen dem ersten und dem zweiten Kugelabschnitt 4, 6 stellt einen Stützrand 16 dar, der auf dem Kortikalisrand des unteren, nicht resezierten Teils des Gelenkkopfes aufliegt und die Prothese abstützt. Außerdem stützt sich der zweite Kugelabschnitt in einer entsprechen den sphärischen Knochenausnehmung ab, zumal wenn nachwachsendes Knochengewebe evtl. vorhandene Frei räume wieder ausfüllt.

Fig. 2 zeigt eine Endoprothese, die ebenfalls einen ersten Kugelabschnitt 4 besitzt, dessen Durchmesser demjenigen des oberen Teils des natürlichen Gelenk kopfes entspricht. Als Verankerungsteil 5 ist ein zwei ter Kugelabschnitt 6 vorgesehen, dessen Oberfläche mit einer Haftstruktur, z. B. Noppen, Stege oder Spitzen und/oder Hydroxylapatit-Keramik, versehen ist. Im Gegen satz zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 besitzt bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 der zweite Kugelabschnitt 6 denselben Durchmesser wie der erste Kugelabschnitt 4. Die sphärische Ausnehmung im unteren Teil des Gelenk kopfes wird dann so in den Knochen eingebracht, daß an der Resektionskante nur ein schmaler Resektionsrand ver bleibt, die Endoprothese stützt sich nur über die Ober fläche des zweiten Kugelabschnitts 6 in der sphärischen Ausnehmung des Knochens ab.

Fig. 3 zeigt eine der Fig. 1 entsprechende Ausführungs form der Endoprothese, bei der der erste Kugelabschnitt 4 und der den Verankerungsabschnitt 5 bildende zweite Kugelabschnitt 6 als separate Teile ausgebildet sind, die mittels einer Konussteckverbin dung 18, 20 fest miteinander verbindbar sind. In der Anlagefläche zwischen den beiden Kugelabschnitten be sitzt der erste Kugelabschnitt 4 einen Konusansatz 18, der in eine entsprechende Konusbohrung 20 im zweiten Kugelabschnitt 6 klemmend einführbar ist.

Claims

1. Endoprothese zum Teilersatz des Gelenkkopfes eines menschlichen Knochens, insbesondere des Oberschenkelknochens,
mit einem ersten Kugelabschnitt, dessen Durchmesser demjenigen des natürlichen Gelenkkopfes entspricht, und
mit einem Verankerungsteil an dem Kugelabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungsteil (5) als ein zweiter Kugelab schnitt (6) ausgebildet ist, dessen Oberfläche eine Haftstruktur (8) aufweist.

2. Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftstruktur (8) aus wärtsgerichtete Stege oder Noppen (10) enthält.

3. Endoprothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftstruktur (8) im zweiten Kugelabschnitt (6) Ausnehmungen aufweist.

4. Endoprothese nach einem der vorstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftstruktur (8) eine Schicht aus Hydroxylapatit enthält.

5. Endoprothese nach einem der vorstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kugelabschnitt (6) gegenüber dem ersten Kugelabschnitt (4) einen re duzierten Durchmesser aufweist.

6. Endoprothese nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kugelabschnitte (4, 6) einen gemeinsamen Mittelpunkt (12) besitzen und sich von entgegengesetzten Seiten bis zu einer gemeinsamen Meridianebene (14) erstrecken.

7. Endoprothese nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kugelabschnitt (4) ein separates Teil, und der zweite Kugelabschnitt (6) ein separates Teil ist.

8. Endoprothese nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den separaten Teilen als Steckkonus-Verbindung aus gebildet ist.