DE3917286A1

DE3917286A1 - Geradschaftprothese

Info

Publication number: DE3917286A1
Application number: DE3917286A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Roth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-05-27
Filing date: 1989-05-27
Publication date: 1990-11-29

Description

Die Erfindung betrifft eine Geradschaftprothese, insbes. aus Titan oder einer Titanlegierung mit einem Kopf, einem Hals und einem Schaft, wobei der Kopf und der Schaft durch den Hals einteilig verbunden sind, der Hals von einem Kragen des Schaftes wegsteht, und der Schaft vom Kragen zu dem vom Kopf der Prothese entfernten Ende hin konisch verjüngt ausgebildet ist.

Derartige Geradschaftprothesen werden gemeinsam mit einer am Kopf zu befestigenden bzw. befestigten Gelenkkugel und einem Pfannenelement insbes. als Hüftprothesen eingesetzt. Bei den bekannten Geradschaftprothesen der eingangs genannten Art ist der Schaft aus vollem Material hergestellt, um die erforderliche mechanische Stabilität zu gewährleisten. Eine solche Geradschaftprothese wird bei der Implantation im Femurkanal verklemmt. Zu diesem Zweck ist der Schaft von seinem Kragen ausgehend zu dem vom Prothesenkopf entfernten Ende hin konisch verjüngt ausgebildet. Die konisch verjüngt ausgebildeten Seitenflächen des Schaftes bilden somit Keilflächen, durch welche die Klemmbefestigung des Schaftes im Femurkanal des Oberschenkelknochens gewährleistet wird. Infolge der kompakten Ausbildung des Prothesenschaftes aus vollem Material ergibt sich eine Unnachgiebigkeit bzw. Steifheit des Prothesenschaftes, wodurch eine sichere und zuverlässige Befestigung des Schaftes im Femurkanal eines Oberschenkelknochens nicht jederzeit sicher gewährleistet werden kann.

Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Geradschaftprothese der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher eine verbesserte Befestigung des Schaftes im Femurkanal eines Oberschenkelknochens gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schaft mit einem Schlitz ausgebildet ist, der sich in Längsrichtung des Schaftes mindestens entlang eines Teiles der Länge des Schaftes erstreckt, und der zur von der konkav gekrümmten Vorderseite des Schaftes abgewandten Rückseite des Schaftes hin offen ist. Der Prothesenschaft weist somit mindestens entlang eines Teiles seiner Schaftlänge ein annähernd U-förmiges Querschnittsprofil auf, dessen beide Profilschenkel durch die Seitenflächen des Schaftes begrenzt sind. Durch den Schlitz ergibt sich eine gewisse eingeschränkte Elastizität des Schaftes, durch welche die Klemmbefestigung des Schaftes im Femurkanal verbessert ist. Gleichzeitig ergibt sich durch die Ausbildung des Schlitzes im Prothesenschaft in vorteilhafter Weise eine nicht zu vernachlässigende Materialersparnis. Ein weiterer Vorteil besteht in der durch den Schlitz gegebenen Gewichtsreduktion der erfindungsgemäßen Geradschaftprothese.

Der Schlitz erstreckt sich vorzugsweise mittig in Längsrichtung des Prothesenschaftes. Dadurch ergibt sich eine symmetrische Ausbildung des Schaftes und somit gleichmäßige eingeschränkte Federungseigenschaften des Prothesenschaftes, was beim Eintreiben des Prothesenschaftes in den Femurkanal vorteilhaft ist.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn sich der Schlitz von einem vom Prothesenkopf entfernten Endabschnitt des Schaftes bis zum Hals der Prothese erstreckt. Bei einer solchen Ausbildung der Prothese erstreckt sich der Schlitz also nicht von dem vom Prothesenkopf entfernten Ende des Schaftes bis zum Hals, sondern vom Hals nur bis zu einem eine bestimmte Länge aufweisenden Endabschnitt des Schaftes. Der Endabschnitt selbst ist also ungeschlitzt. Der Endabschnitt bildet somit gleichsam eine Lanze, durch welche das Eintreiben des Schaftes in den Femurkanal verbessert wird.

Der Schlitz kann in Anpassung an das zwischen der konkav gekrümmten Vorderseite und der Rückseite gegebene Breitenprofil des Schaftes aneinander angrenzende Schlitzabschnitte unterschiedlicher Tiefe aufweisen. Durch derartige Schlitzabschnitte unterschiedlicher Tiefe, die von der Rückseite des Prothesenschaftes ausgehend zu betrachten ist, wird im Zentrum des Schaftes nicht nur ein optimaler Hohl- bzw. Sammelraum geschaffen, sondern es ergibt sich bei einer optimalen Gewichtsreduktion auch durch die begrenzte Elastizität des Schaftes eine ausgezeichnete Klemmwirkung, so daß eine derartige Geradschaftprothese zementfrei implantiert werden kann.

Wenn - wie bereits ausgeführt wurde - der Schlitz sich nicht vom Ende des Schaftes bis zum Hals der Prothese erstreckt, sondern von einem Endabschnitt bestimmter Länge ausgehend bis zum Prothesenhals reicht, ist es vorteilhaft, wenn der Schlitz mit einem Langloch verbunden ist, das sich durch den Endabschnitt des Schaftes bis zu dessen vom Kopf entferntem Ende des Schaftes erstreckt. Durch das Langloch im Endabschnitt des Prothesenschaftes ergibt sich ein Hohlraum, der bei einer ausgezeichneten mechanischen Stabilität zu einer Gewichtsreduktion führt.

Der Schlitz ist vorzugsweise von der Rückseite des Schaftes beabstandet mit einer zentralen Hohlraum-Verbreiterung ausgebildet. Durch diese zentrale Verbreiterung des Hohlraumes ergibt sich eine weitere Gewichtsreduktion der Geradschaftprothese und der erhebliche Vorteil einer Vergrößerung des im Schaft der Prothese vorhandenen Sammelraums. Ein derartiger Sammelraum ist insbes. bei einer Prothese vorteilhaft, für die ein selbständiger Patentschutz beantragt wird, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schaft mit Löchern ausgebildet ist, wobei sich ein Teil der Löcher zwischen den beiden voneinander abgewandten, die Vorderseite mit der Rückseite des Schaftes verbindenden Seitenflächen des Schaftes und dem Schlitz, und der verbleibende Teil der Löcher zwischen den beiden Seitenflächen des Schaftes und dem im Endabschnitt des Prothesenschaftes vorgesehenen Langloch erstreckt. Durch den Umfangsrand bzw. einem Teil des Umfangsrandes jedes dieser Löcher und der zugehörigen Seitenfläche ergibt sich infolge des konisch verjüngten Verlaufes der Seitenflächen des Prothesenschaftes beim Eintreiben der Prothese in den Femurkanal eine gewisse Schab- bzw. Raspelwirkung, wobei das aus dem Femurkanal während des Eintreibens der Geradschaftprothese abgeschabte Spongiosamaterial eine Callusbildung verstärken soll. Außerdem sind die Löcher dazu vorgesehen, daß in sie Knochensubstanz bzw. Spongiosa einwachsen soll, wodurch die Befestigung der Geradschaftprothese im Femurkanal weiter bzw. erheblich verbessert wird.

Um die Schabwirkung bzw. den Raspeleffekt, der durch die Löcher beim Eintreiben der Geradschaftprothese in den Femurkanal gegeben ist, weiter zu verbessern, ist es vorteilhaft, wenn die Löcher zur Ausbildung von Schneidkanten gegen die Längsrichtung des Schaftes unter einem spitzen Winkel geneigt sind, der vom Ende des Schaftes zum Kopf der Prothese hin verjüngt ist. Durch eine solche zur Längsachse des Prothesenschaftes nicht senkrechte, sondern unter einem spitzen Winkel geneigte Anordnung der Löcher werden zwischen einem Teilabschnitt des Umfangsrandes jedes Loches und der zugehörigen Seitenfläche des Prothesenschaftes scharfe Schneidkanten ausgebildet, die jeweils vom Ende des Prothesenschaftes abgewandt bzw. dem Kragen, Hals und Kopf der Prothese zugewandt vorgesehen sind.

Während des Eintreibens einer derartigen Geradschaftprothese in den Femurkanal eines Oberschenkelknochens wird aus dem Femurkanal Spongiosamaterial abgeschabt, das in den Löchern bzw. im Schlitz sowie in der erwähnten Hohlraum-Verbreiterung bzw. im Langloch des Endabschnittes des Prothesenschaftes gesammelt werden kann. Durch das abgeschabte Spongiosamaterial wird - wie bereits erwähnt wurde - die Callusbildung verstärkt. Das bedeutet jedoch, daß eine zementfreie Implantation der Geradschaftprothese möglich ist. Wenn oben vom Femurkanal eines Oberschenkelknochens die Rede ist, wird festgehalten, daß eine solche Geradschaftprothese selbstverständlich nicht nur bei Hüftgelenkprothesen zur Anwendung gelangen kann, sondern auch bei Oberarm- bzw. Schultergelenkprothesen.

Die Löcher sind an den beiden Seiten des Prothesenschaftes vorzugsweise jeweils in einer Linie voneinander beabstandet angeordnet. Hierbei können die Löcher alle denselben Durchmesser aufweisen oder in Gruppen mit unterschiedlichen Durchmessern vorgesehen sein.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die an der einen Seite vorgesehenen Löcher gegen die Löcher der gegenüberliegenden anderen Seite in Längsrichtung des Schaftes versetzt sind. Dadurch wird die Schab- bzw. Raspelwirkung beim Eintreiben der Geradschaftprothese in den Femurkanal mit einfachen Mitteln verbessert.

Um eine zusätzliche Verankerung der Geradschaftprothese zu ermöglichen, ist eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Geradschaftprothese für die ebenfalls ein selbständiger Patentschutz beantragt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Adam′schen Bogen des Schaftes ein zur Aufnahme einer Corticalisschraube vorgesehenes, sich zwischen seiner Vorderseite und seiner Rückseite erstreckendes Querloch ausgebildet ist, das den Schlitz kreuzt. Zur zusätzlichen Verankerung wird die mit dem Querloch ausgebildete Geradschaftprothese im Knochen mit der Cordicalisschraube zur Zuggurtung verankert.

Bei einer Prothese der zuletzt genannten Art ist das Querloch zum Kragen der Prothese vorzugsweise mindestens annähernd parallel ausgerichtet. Dadurch ergibt sich eine gute wechselseitige Orientierung zwischen dem Prothesenschaft bzw. Prothesenkopf und dem Knochen, in den die Geradschaftprothese zementfrei implantiert wird. Gleichzeitig ergibt sich durch eine solche Ausbildung der Geradschaftprothese eine gleichmäßige Zuggurtung.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Geradschaftprothese. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Geradschaftprothese,

Fig. 2 eine Ansicht der Geradschaftprothese in Blickrichtung des Pfeiles II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht der Geradschaftprothese in Blickrichtung des Pfeiles III in Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Schnittlinie IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Schnittlinie V-V in Fig. 1, und

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Schnittlinie VI-VI in Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine Geradschaftprothese 10 mit einem Schaft 12, einem vom Schaft 12 wegstehenden Hals 14 und einem Kopf 16, der durch den Hals 14 mit dem Prothesenschaft 12 einstückig verbunden ist. Der Kopf 16 weist eine konische Mantelfläche 18 auf. Der Hals 14 steht von einem Kragen 20 des Prothesenschaftes 12 weg.

Der Schaft 12 weist in an sich bekannter Weise eine konkav gekrümmte Vorderseite 22 und eine von der Vorderseite 22 abgewandte Rückseite 24 auf. Die die Vorderseite 12 mit der Rückseite 24 verbindenden beiden Seitenflächen 26 sind - wie aus Fig. 2 deutlich ersichtlich ist - vom Kragen 20 zu dem vom Kragen 20 entfernten Ende 28 des Schaftes 12 hin konisch verjüngt ausgebildet. Auf diese Weise ergibt sich ein lanzenförmiger Schaft 12 der Geradschaftprothese 10.

Der Schaft 12 ist mit einem Schlitz 30 ausgebildet, der sich von der Rückseite 24 des Schaftes ausgehend in das Innere des Schaftes 12 erstreckt, und der in Längsrichtung des Schaftes 12 orientiert ist. Der Schlitz 30 weist zwei nebeneinander benachbarte Schlitzabschnitte 32 und 34 unterschiedlicher Tiefe auf, wobei die Tiefe jedes Schlitzabschnittes 32, 34 an das Breitenprofil des Prothesenschaftes 12 zwischen seiner Vorderseite 22 und seiner Rückseite 24 angepaßt ist. Nachdem der Schaft 12 im Bereich des Schlitzabschnittes 32 eine größere Breite aufweist als im Bereich des Schlitzabschnittes 34, ist die Tiefe des Schlitzabschnittes 32 größer als die des Schlitzabschnittes 34, wie aus Fig. 1 durch die strichliert gezeichneten Grundflächen 36 und 38 der Schlitzabschnitte 32 und 34 ersichtlich ist.

Aus den Fig. 1 und 2 ist auch ersichtlich, daß sich der Schlitz 30, bzw. der Schlitzabschnitt 34 nicht bis zum Ende 28 des Prothesenschaftes 12 sondern nur bis zu einem Endabschnitt 40 der Prothese 12 erstreckt. Der Endabschnitt 40 ist mit einem zentralen Langloch 42 ausgebildet, wie auch aus Fig. 6 deutlich ersichtlich ist, und stellt zwischen dem Ende 28 und dem Schlitz 30 bzw. dem Schlitzabschnitt 34 eine Hohlraumverbindung her.

Aus den Fig. 4 und 5 ist deutlich ersichtlich, daß der Schlitz 30 bzw. die Schlitzabschnitte 32, 34 mit Hohlraum- Verbreiterungen 44 bzw. 46 ausgebildet sind. Durch den Schlitz 30 bzw. das Langloch 42 sowie die Hohlraumverbreiterungen 44, 46 ergibt sich im Inneren des Prothesenschaftes 12 ein Aufnahme- bzw. Sanmelraum für Spongiosamaterial, das eine Callusbildung verstärken soll.

Der Schaft 12 ist mit Löchern 48 ausgebildet, von denen in Fig. 1 nur eine Anzahl dargestellt sind. Die restlichen Löcher 48 sind in Fig. 1 nur durch sich kreuzende Linien angedeutet. In Fig. 2 sind alle Löcher 48 dargestellt. Aus Fig. 2 ist auch ersichtlich, daß die Löcher 48 der einen Seite 26 in axialer Richtung des Schaftes 12 gesehen gegen die Löcher 48 der anderen Seite 26 des Schaftes versetzt sind. Desweiteren ist aus Fig. 2 ersichtlich, daß die Löcher 48 mit der Längsrichtung 50, die durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist, einen spitzen Winkel a einschließen, so daß die vom Ende 28 des Schaftes 12 entfernten, dem Kopf 16 der Prothese 10 zugewandten Randabschnitte 52 (siehe auch Fig. 1) Schneidkanten bilden, mit deren Hilfe beim Eintreiben der Prothese 10, d.h. des Schaftes 12 in den Femurkanal Spongiosamaterial abgeschabt bzw. abgeraspelt wird, durch das die Callusbildung verstärkt wird. Durch die Löcher 48 kann Knochensubstanz bzw. Spongiosa in den Schaft 12 einwachsen, wodurch eine sichere Implantation gewährleistet wird.

Die Löcher 48 sind, wie aus Fig. 1 deutlich ersichtlich ist, in einer Reihe nacheinander und voneinander beabstandet angeordnet und erstrecken sich zwischen dem Schlitz 30 bzw. dem Langloch 42 und der zugehörigen Seitenfläche 26 des Prothesenschaftes 12.

Im Adam′schen Bogen 54 des Prothesenschaftes 12 ist ein Querloch 56 vorgesehen, das den Schlitz 30 bzw. den Schlitzabschnitt 32 kreuzt, und das zum Kragen 20 parallel ausgerichtet ist. Das Querloch 56 erstreckt sich zwischen der Vorderseite 22 und der Rückseite 24 des Schaftes 12 und dient zur Aufnahme einer an sich bekannten (nicht gezeichneten) Cordicalisschraube, die am einen Endabschnitt mit einem Innensechskant und am gegenüberliegenden zweiten Endabschnitt mit einem Außengewinde ausgebildet ist. Mit Hilfe der Cordicalisschraube ist eine zuätzliche Verankerung der Geradschaftprothese 10 im Knochen möglich. Hierdurch ergibt sich eine Verankerung entsprechend einer Zuggurtung.

In den Fig. 1 bis 6 sind gleiche Einzelheiten jeweils mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.

Claims

1. Geradschaftprothese insbes. aus Titan oder einer Titanlegierung mit einem Kopf (16), einem Hals (14) und einem Schaft (12), wobei der Kopf (16) und der Schaft (12) durch den Hals (14) einteilig verbunden sind, der Hals (14) von einem Kragen (20) des Schaftes (12) wegsteht, und der Schaft (12) vom Kragen (20) zum vom Kopf (16) der Prothese (10) entfernten Ende (28) hin konisch verjüngt ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (12) mit einem Schlitz (30) ausgebildet ist, der sich in Längsrichtung des Schaftes (12) mindestens entlang eines Teiles der Länge des Schaftes (12) erstreckt, und der zur von der konkav gekrümmten Vorderseite (22) des Schaftes (12) abgewandten Rückseite (24) des Schaftes (12) hin offen ist.

2. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schlitz (30) mittig in Längsrichtung des Schaftes (12) erstreckt.

3. Prothese nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schlitz (30) von einem vom Kopf (16) entfernten Endabschnitt (40) des Schaftes (12) bis zum Hals (14) der Prothese (10) erstreckt.

4. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (30) in Anpassung an das zwischen der konkav gekrümmten Vorderseite (22) und der Rückseite (24) gegebene Breitenprofil des Schaftes (12) aneinander angrenzende Schlitzabschnitte (32, 34) unterschiedlicher Tiefe aufweist.

5. Prothese nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (30) mit einem Langloch (42) verbunden ist, das sich durch den Endabschnitt (40) des Schaftes (12) bis zu dessen vom Kopf (16) entfernten Ende (28) des Schaftes (12) erstreckt.

6. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (30) von der Rückseite (24) des Schaftes (12) beabstandet mit einer zentralen Hohlraum- Verbreiterung (44, 46) ausgebildet ist.

7. Prothese insbes. nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (12) mit Löchern (48) ausgebildet ist, wobei sich ein Teil der Löcher (48) zwischen den beiden voneinander abgewandten, die Vorderseite (22) mit der Rückseite (24) des Schaftes (12) verbindenden Seitenflächen (26) des Schaftes (12) und dem Schlitz (30), und der verbleibende Teil der Löcher (48) zwischen den beiden Seitenflächen (26) des Schaftes (12) und dem im Endabschnitt (40) des Schaftes (12) vorgesehenen Langloch (42) erstreckt.

8. Prothese nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (48) zur Ausbildung von Schneidkanten (52) gegen die Längsrichtung (50) des Schaftes (12) unter einem spitzen Winkel (a) geneigt sind, der vom Ende (28) des Schaftes (12) zum Kopf (16) der Prothese (10) hin verjüngt ist.

9. Prothese nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (48) an den beiden Seiten (26) des Schaftes (12) jeweils in einer Linie voneinander beabstandet angeordnet sind.

10. Prothese nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die an der einen Seite (26) vorgesehenen Löcher (48) gegen die Löcher (48) der gegenüberliegenden anderen Seite (26) in Längsrichtung (50) des Schaftes (12) versetzt sind.

11. Prothese insbes. nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Adam′schen Bogen (54) des Schaftes (12) ein zur Aufnahme einer Cordicalisschraube vorgesehenes, sich zwischen seiner Vorderseite (22) und seiner Rückseite (24) erstreckendes Querloch (56) ausgebildet ist, das den Schlitz (30) kreuzt.

12. Prothese nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Querloch (56) zum Kragen (20) der Prothese (10) mindestens annähernd parallel ausgerichtet ist.