DE4230118A1 - Auf einer Plateau- bzw. Resektionsfläche eines Knochens verankerbares Implantat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein auf einer Plateaufläche eines Knochens verankerbares Implantat aus unterschiedlichen Materialien, u. a. für alle Arten von zementierbaren bzw. zementfreien Gelenkendoprothesen, beispielsweise für Hüfte, Knie, Ellbogen oder oberes Sprunggelenk, wobei die Fixierung durch Knochenzement oder auch Schrauben erfolgen kann und das Implantat eine gegen die Knochenplateaufläche gerichtete äußere Begrenzung aufweist.

Solche Implantate sind bekannt.

Die US-PS 3,878,566 betrifft ein solches Implantat mit einem gegen den Knochen gerichteten Femurteil.

Aus der EP-B-0 331 624 ist ein weiteres solches Implantat bekannt, dabei ist die äußere Begrenzung des Implantates mindestens über weite Teile der Umfangslänge als messerartige Schneidkante ausgebildet. Diese Schneidkante hat vor allem den Zweck, beim Einschlagen des Implantates in den Knochen den überschüssigen herausquillenden Zement abzuschneiden.

Bei den bekannten Implantaten ist jedoch nicht sichergestellt, daß beim vorsichtigen Eindrücken bis zum u. U. nicht vermeidbaren kräftigen Einschlagen des Implantates der Knochenzement auch wirklich alle miteinander verbundenen Hohlräume zwischen Implantat und Knochen blasenfrei ausfüllt. Dazu wäre ein großer auf den Knochenzement auszuübender Druck erforderlich, der mit bekannten Implantaten nicht oder nur dadurch erzielbar ist, daß das gesamte Implantat massiv druckbeaufschlagt wird, was natürlich möglichst vermieden werden soll.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Implantat der eingangs genannten Art anzugeben, das konstruktiv so gestaltet ist, daß auch beim leichten Eindrücken in den Knochen bereits ein starker Druck auf den fließfähigen Knochenzement ausübbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die dem Knochen zugewandte Implantatseite in der Nähe der Begrenzung bzw. des Randes gewölbeartig konkav ausgeformt ist. Durch diese Ausformung wird erreicht, daß sich die auf den fließfähigen Knochenzement wirkenden Kräfte innerhalb dieser Ausformung konzentrieren und sicherstellen, daß auch bei schon leichtem Eindrücken des Implantates erhebliche resultierende Kräfte die erzwungene Auffüllung aller Hohlräume durch Kompression des Knochenzementes gestatten.

Ähnlich, wie sich bei einem konkav gewölbten Spiegel die optischen Strahlen in einem Brennpunkt bündeln, summieren sich bei der vorliegenden Erfindung die von außen auf jede Stelle der gewölbeartigen Ausformung wirkenden Kräfte in ebenfalls einem "Brennpunkt" in jeder vertikalen Schnittebene, d. h. in einer konzentrisch kreisförmig ansetzenden Resultierenden aus der Eindruckkraft des Implantates.

Besonders vorteilhaft ist eine solche Dimensionierung dieser gewölbeartigen Ausnehmung, daß diese Resultierende etwa in gleicher Höhe wie die umlaufende Begrenzung des Implantates liegt, wodurch ein unerwünschtes seitliches Herausquellen des Knochenzementes weitestgehend vermeidbar ist.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung von vorn ein erfindungsgemäßes Implantat für einen Knie-Teilersatz

Fig. 2 zeigt ebenfalls schematisch die wirksamen Kräfteverhältnisse an einem solchen Implantat.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Gelenk ist ein Teil der Kondylengelenkfläche durch ein Implantat ersetzt; das Tibiateil ist dabei nicht dargestellt.

Das Implantat weist eine Femurschale 1 auf und ist mit einem Zapfen 2 im Knochen 3 mittels aushärtbarem Knochenzement 4 befestigt. Dabei sitzt die Femurschale 1 auf einer vorbereiteten Plateaufläche 5 des Knochens 3 auf.

Die dieser Plateaufläche 5 zugewandte Seite der Femurschale 1, d. h. des Implantates, weist zirkulär randständig umlaufend eine im wesentlichen ununterbrochene konkave, gewölbeartige Ausformung 6 auf. Beim Eindrücken des Implantates in den Knochen 3 wird dadurch eine resultierende Kraft u. a. auf den fließfähigen Knochenzement 4 oder spongiöses Knochenmaterial ausgeübt.

Fig. 2 verdeutlicht die Kräfteverhältnisse.

Wird das Implantat mit einer Kraft F eingetrieben, so wirken nach innen in die Ausformung 6 gerichtete Teilkräfte F1 . . . Fn. Deren Bündelung, d. h. die Lage eines entstehenden "Brennpunktes" 7 hängt von der geometrischen Gestaltung der Ausformung 6 ab; deren Kontur kann beispielsweise halbkreisförmig, parabolartig o. ä. sein.

Durch diese Bündelung der Kräfte wird sichergestellt, daß auch bereits bei relativ geringen Eindruckkräften des Implantates bereits eine hohe Kraft Fr auf den fließfähigen Knochenzement 4 ausgeübt wird, so daß dieser praktisch zwangsweise alle Hohlräume zwischen Implantat und Knochen vollständig ausfüllt und so einen optimalen Knochen-Zement-Implantat-Verbund herstellt.

Gleiches gilt für als Zement verwandtes in die Hohlräume gefülltes autologes/homologes Knochenmaterial als zusätzliches Transplantat bzw. für relativ weichen spongiösen Knochen, auf der dem Implantat zugewandten Knochen- und Resektionsfläche (Plateau), die sich unter dem Eintreiben des Implantats unter dem entstehenden Druck so zu verformen vermag, daß die ortständige Spongiosa maximal die gewölbeartigen Hohlräume auffüllt und so auf Dauer den Implantat- Knochen-Verbund durch Ausnutzung sämtlicher oberflächenstrukturgegebener Hohlräume optimiert. Dieser Kontakt kann zusätzlich, beispielsweise durch Verwendung von Schrauben, die einen bleibenden Druck auf Implantat und Knochen ausüben, in seiner dauerhaften Wirkung unterstützt werden.

Claims (2)

1. Auf einer Plateaufläche (5) eines Knochens (3) verankerbares Knochenimplantat, wobei die Fixierung durch Knochenzement (4) erfolgt und das Implantat eine gegen die Plateaufläche (5) des Knochens (3) gerichtete äußere Begrenzung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Knochen (3) zugewandte Seite des Implantates eine gewölbeartig konkave Ausformung (6) aufweist, die das Implantat randständig und zumindest über weite Bereiche unterbrechungslos zirkulär umläuft.

2. Auf einer Plateaufläche (5) eines Knochens (3) verankerbares Knochenimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausformung (6) geometrisch derart ausgebildet ist, daß die kreisförmig auf den Knochenzement (4) wirkenden resultierenden Kräfte (Fr) etwa in gleicher Höhe wie die umlaufende Begrenzung des Implantates angreifen.