DE3937786C2

DE3937786C2 -

Info

Publication number: DE3937786C2
Application number: DE3937786A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Jansson Volkmar Dipl-Ing Drmed 8031 Gilching De
Current assignee: Jansson Volkmar Dipl-Ing Drmed 8031 Gilching De
Priority date: 1989-11-14
Filing date: 1989-11-14
Publication date: 1993-02-18
Also published as: DE3937786A1

Description

Die Erfindung betrifft eine zementierbare Endoprothese mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Bei der Implantation von Endoprothesen wurde der in der Zahnheilkunde bekannte Knochenzement von Charnley 1960 erstmals verwendet. Ziel der zementierten Endoprothetik ist es, durch den Zement einen festen Verbund zwischen Knochen und Prothese herzustellen. Seitdem wurden verschiedene Ze mentiertechniken zum optimalen Einbringen des Knochenze mentes entwickelt.

Eines der Probleme beim Zementieren ist das möglichst hohl raumfreie Einbringen des Zementes zwischen Prothese und Knochen. Ein weiteres Problem besteht darin, daß es beim Einbringen des Zementes zu Vermischungen des Zementes mit Blut kommt, was nach der Aushärtung zu Einschlüssen von Blut in den Zement führt, wodurch die Haltbarkeit des Ze mentes stark vermindert wird. Insbesondere scheinen pa rallel zu Prothese und Knochen verlaufende Blutschlieren die Festigkeit der einzementierten Prothese stark zu ver mindern.

Bei den herkömmlichen Zementiertechniken versucht man durch Einspritzen des Zementes entweder von proximal oder mit Spritzenverlängerung retrograd von distal eine möglichst vollständige und von Blutbeimischungen freie Zementfüllung zu erzielen. Auch ein Einsaugen des Zementes in die Mark raumhöhle bei gleichzeitiger Entlüftung der Markraumhöhle wird praktiziert. Bei diesen Techniken wird dann nach Ein bringen des Zementes die Prothese in den zementgefüllten Markraum geschoben. Das Weiterlaufen des Knochenzementes nach distal versucht man durch "Markraumstopper" zu verhin dern, die aus resorbierbarem oder nicht resorbierbarem Ma terial oder aber auch z. B. aus Knochen (Spongiosa) bestehen können. Diese Markraumstopper haben in der Regel keine Ver bindung mit der Prothese und funktionieren nach dem Prinzip des Stopfens.

Nachteilig bei all diesen Zementiertechniken ist, daß die vollständige Zementfüllung oft nicht erzielt und der Ein schluß von Blut oft nur schlecht verhindert werden kann. Außerdem kommt es oft beim Aushärten durch kleine Bewe gungen an der Prothese zu einer Verschlechterung des Form schlusses, da der Zement nur schwer von oben nachgedrückt werden kann.

Aus der US-PS 42 74 163 oder der DE-PS 23 10 113 ist es be kannt, den Knochenzement aus einem im Inneren der Endo prothese angeordneten Kanal durch seitliche Öffnungen in den Zwischenraum zwischen Endoprothese und Markrauminnen wand einzupressen. Dadurch läßt sich eine deutliche Ver besserung der Füllung des Zwischenraumes mit Knochenzement erreichen, es besteht aber immer noch das Problem daß der Einschluß von Blut und anderen Körper sekreten schlecht verhindert werden kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine möglichst vollständige Füllung von Knochenzement zwischen Prothese und Knochen zu erzielen, den Einschluß von Blut und insbesondere die pa rallel zu Knochen und Prothese verlaufende Schlierenbildung zu reduzieren sowie den Formschluß beim Aushärten auch beim Auftreten von kleinen Prothesenbewegungen aufrechtzuerhal ten.

Diese Aufgabe wird bei einer Endoprothese der eingangs be schriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Prothese von der Außenfläche zu einem Absaugkanal in der Prothese führende Absaugöffnungen angeordnet sind.

Durch das Vorsehen der Absaugöffnungen kann im Zwischenraum zwischen Prothese und Knochen eingeschlossene Luft und ein geschlossene Körperflüssigkeit, insbesondere Blut, abge saugt werden, so daß die Gefahr verringert wird, daß diese Substanzen in den Knochenzement eingeschlossen werden. Es ist sogar möglich, daß ein Teil des Knochenzementes mit ab gesaugt wird, so daß eine regelrechte Durchspülung des Zwi schenraumes zwischen Knochen und Prothese erfolgt, bevor der Aushärtvorgang einsetzt. Dadurch ist auf jeden Fall ge währleistet, daß der Knochenzement in dem Zwischenraum nicht verunreinigt ist.

Ein weiterer Vorteil der Kombination der Austrittsöffnungen mit Absaugöffnungen liegt darin, daß insgesamt niedrigere Zementdrücke verwendet werden können, da jeweils nur kleinere Bereiche der Markraumöffnung von einer Austrittsöffnung aus mit Knochenzement versorgt werden müssen. Durch das gleichzeitige Absaugen der beim Austritt des Knochenzementes in die Markraumhöhle entstehenden Hohl räume durch die Absaugöffnungen wird außerdem ein Weg drücken der in den Hohlräumen befindlichen Substanzen (Blut, Markraumfett, Luft) in die Blutbahn verhindert. Da durch verringert sich die Gefahr intra-operativer Embolien.

Beim Eindrücken des Knochenzementes können sich im Zwi schenraum zwischen Knochen- und Prothesenschaft abge schlossene Taschen bilden, in denen Luft und/oder Flüssig keiten eingeschlossen sind. Diese Taschen können durch die Absaugung geleert werden, so daß die Taschenbildung insge samt verhindert wird.

Um eine größere Austrittsfläche des Knochenzementes an dem Prothesenschaft zu erzielen, können die Austrittsöffnungen erweitert werden. Dadurch dürfte auch eine gleichmäßigere Verteilung des Knochenzementes zu erreichen sein.

Das unbeabsichtigte Weiterlaufen des Knochenzementes nach distal kann durch einen Markraumstopper verhindert werden. Dadurch dürfte auch eine gleichmäßigere Verteilung des Knochenzementes zu erreichen sein.

Das unbeabsichtigte Weiterlaufen des Knochenzementes nach distal kann durch einen Markraumstopper verhindert werden, der mindestens zum Zeitpunkt des Zementierens fest mit der Prothese verbunden ist. Dieser Stopper kann regenschirm artig konstruiert sein, so daß er sich durch den Zement druck zwischen Knochen und Prothese legt. Eine weitere Möglichkeit besteht in einem ringförmigen um die Prothese gelegten Schlauch, der beim Einzementieren mit Luft, Flüssigkeit oder Knochenzement gefüllt wird und ent weder fest mit der Prothese verbunden ist oder durch Form- bzw. Reibschluß zwischen Prothese und Knochen haftet. Es ist auch ein Ballon denkbar, der fest mit der Prothese ver bunden ist und der vor dem Einzementieren durch Luft, Flüssigkeit oder Knochenzement gefüllt wird und dann durch Aufdehnung den Raum zwischen distalem Prothesenende und Knochen abdichtet.

Das unbeabsichtigte Herauslaufen des Knochenzementes nach proximal kann durch einen fest mit der Prothese verbundenen Ring verhindert werden, der an der Osteotomiestelle dem Knochen aufliegt und so ein Herauslaufen des Zementes ver hindert. Der Ring kann ganz oder teilweise aus dem weichen Kunststoff gefertigt sein, der sich der Osteotomiefläche besser anpaßt, um so die Abdichtung zwischen Knochen und Ring zu verbessern. Der Ring kann auch abnehmbar (z. B. teilbar) ausgeführt werden. Durch eine drehbare und ver schiebliche Lagerung des Ringes in der Prothese kann durch Aufpressen der Prothese auf die Osteotomiefläche ein mög lichst vollständiger (in Abhängigkeit von der Osteotomie fläche meist schräger) Aufsitz des Ringes auf die Osteo tomiefläche erzielt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteran sprüchen beschrieben.

Die Erfindung ist am Beispiel eines Hüftendoprothe senschaftes für einen menschlichen Femur anhand der Zeich nung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Hüftendoprothesenschaft mit einem Doppelbohrsystem für die Zementapplika tionen sowie für die Absaugung in Seiten ansicht;

Fig. 2 eine Ansicht des Hüftendoprothe senschaftes der Fig. 1 von oben;

Fig. 3 eine Schnittansicht längs Linie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 eine Schnittansicht längs Linie 4-4 in Fig. 1;

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Hüftendoprothe senschaftes ähnlich Fig. 1 mit einem am distalen Ende austretenden Einführkanal für den Knochenzement;

Fig. 6 eine Ansicht des Prothesenschaftes der Fig. 5 von oben;

Fig. 7 eine Schnittansicht längs Linie 7-7 in Fig. 5;

Fig. 8 das distale Ende eines in den Markraum eingeführten Prothesenschaftes mit einem regenschirmförmigen Markraumstopper;

Fig. 9 eine Ansicht ähnlich Fig. 8 mit einem schlauchförmigen Markraumstopper;

Fig. 10 eine Längsschnittansicht eines Fermur kopfes mit eingesetztem Prothesenschaft und mit proximalem Markraumstopper;

Fig. 11 eine Draufsicht auf die beiden Teile des Markraumstoppers der Fig. 10,;

Fig. 12 eine Ansicht ähnlich Fig. 8 mit einem als auffüllbaren Ballon ausgebildeten di stalen Markraumstopper und

Fig. 13 ein Ausschnitt eines Prothesenschaftes mit sich in Ausflußrichtung erweiternden Austrittsöffnungen für den Knochenzement.

In den Fig. 1 bis 4 wird ein Hüftendoprothesenschaft 1 mit einem voneinander getrennten Doppelbohrsystem darge stellt. Durch die Öffnung 2 wird der Zement von proximal in die Prothese eingefüllt. Durch die Öffnungen 4 wird er dann an die Prothesenoberfläche transportiert, um den Verbund zwischen Prothese und Knochen zu erzielen. Durch die Öff nungen 5 werden Luft bzw. Blut etc. nach Anschluß eines Saugers an die Hauptbohrung 3 abgesaugt. In den Fig. 5 bis 7 wird ein Hüftendoprothesenschaft mit einem voneinan der getrennten Doppelbohrsystem dargestellt. Der Zement wird dabei im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 am distalen Prothesenende ausgeleitet, so daß der Markraum (in Verbindung mit einem Markraumstopper 6) von distal nach proximal mit Zement gefüllt wird.

In Fig. 8 wird ein distaler Markraumstopper 6 dargestellt, bei dem eine Kunststoffolie 7 mittels einer Scheibe 8 und einer Schraube 9 angebracht ist. Durch den aus den Öff nungen 4 austretenden Zement legt sich die Folie dem Kno chen 10 an. In der Folie befestigte Stäbe 11, die sich auf der Scheibe 8 abstützen, verhindern ein Durchschlagen der Folie.

In Fig. 9 wird ein distaler Markraumstopper 6 dargestellt, bei dem ein ringförmiger Schlauch 12 in eine Nut 13 am Pro thesenende befestigt ist, der vor oder während des Zemen tierens durch Luft, Flüssigkeit oder Knochenzement auf gefüllt wird und so den Zwischenraum 14 zwischen Knochen 10 und Prothesenende verschließt.

In Fig. 12 wird ein distaler Markraumstopper 6 darge stellt, bei dem ein Ballon 16 am Prothesenende befestigt ist, der vor oder während des Zementierens durch Luft, Flüssigkeit oder Knochenzement aufgefüllt wird und so den Zwischenraum 14 zwischen Knochen 10 und Prothesenende ver schließt.

In Fig. 10 wird ein proximaler Markraumstopper 17 darge stellt, der durch eine Nase 18 in eine Nut 19 der Prothese eingreift. Der Markraumstopper 17 liegt der Prothese ring förmig an. Durch diese im Rahmen des Spiels zwischen dem ringförmigen Markraumstopper 17 und der Prothese drehbare und gleitende Lagerung wird ein Aufpressen des Markraum stoppers 17 auf die Osteotomiefläche 20 beim Eindrücken der Prothese erzielt. Zur besseren Abdichtung auf der Osteoto miefläche 20 besteht der untere Teil 21 des Markraumstop pers 17 aus einem weichen Material.

In Fig. 11 ist die Aufsicht des in Fig. 10 dargestellten Markraumstoppers 17 gezeigt. Der Markraumstopper 17 ist ge teilt ausgeführt und kann mit den Zapfen 22 und Bohrungen 23 um die Prothese herum zusammengesteckt werden.

In Fig. 13 wird ein Ausführungsbeispiel zur Vergrößerung der Zementaustrittsöffnungen 4 gezeigt. Das Beispiel in Fi gur 13 zeigt die trichterförmigen Aufbohrungen im Prothe senschaft 1, jedoch sind auch andere geometrische Erwei terungen zur Vergrößerung der Zementaustrittsfläche und Verbesserung der Zementverteilung zwischen Prothese und Schaft denkbar. In diesem Beispiel sind keine Entlüftungs bohrungen dargestellt.

Claims

1. Zementierbare Endoprothese mit einem Einführkanal für fließfähigen und aushärtbaren Knochenzement und mit mindestens einer aus diesem Einführkanal zur Außen fläche der Prothese führenden Austrittsöffnung, durch welche Knochenzement in den Zwischenraum zwischen Prothese und umgebenden Knochen eindrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Prothese von der Außenfläche zu einem Absaugkanal (3) in der Prothese führende Absaugöffnungen (5) angeordnet sind.

2. Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Austrittsöffnungen (4) in Austritts richtung erweitern.

3. Endoprothese nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am distalen Ende der Pro these ein das Eintreten von Knochenzement in die Markraumöffnung des Knochens (10) verhindernder Mark raumstopper (6) angeordnet ist.

4. Endoprothese nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Markraumstopper (6) an der Prothese fixiert ist.

5. Endoprothese nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Markraumstopper (6) eine zum distalen Ende der Prothese hin aufspannbare, regenschirmförmig aus gebildete Kappe ist.

6. Endoprothese nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Prothese als distaler Markraumstopper (6) ein diese umgebender Ring angeordnet ist.

7. Endoprothese nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß der Ring ein Schlauch (12) ist, in den ein fließfähiges Medium einführbar ist.

8. Endoprothese nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Markraumstopper (6) als sich an das distale Ende der Prothese anschließender Ballon (16) ausge bildet ist, in den ein fließfähiges Medium einführbar ist.

9. Endoprothese nach einem der Ansprüche 3 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß der Markraumstopper (6) aus einem weichen Material besteht.

10. Endoprothese nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Prothese als pro ximaler Markraumstopper (17) ein diese umgebender, gegebenenfalls angeformter Ring angeordnet ist, dessen Außendurchmesser größer ist als der Innen durchmesser des Markraumes.

11. Endoprothese nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß der Ring drehbar beziehungsweise gleitend mit der Prothese verbunden ist.

12. Endoprothese nach einem der Ansprüche 10 oder 11, da durch gekennzeichnet, daß der Ring abnehmbar ist.

13. Endoprothese nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß der Ring teilbar ist.

14. Endoprothese nach einem der Ansprüche 10 bis 13, da durch gekennzeichnet, daß der Ring zumindest an sei ner Unterseite aus einem weichen Kunststoffmaterial besteht.