DE4338746C2 - Amputationsstumpf-Endoprothese - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Amputationsstumpf-Endo­ prothese gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, wie sie beispielsweise aus der DE 31 25 268 C2 bekannt ist.

Orthopädietechniker und Ärzte müssen immer wieder beobachten, daß die herkömmlichen Amputationsstümpfe der unteren Extremitäten relativ mangelhaft prothesefähig sind. Sieht man vom Exartikulationsstumpf - einer Ampu­ tation im Gelenk - ab, so verfügt der Diaphysenstumpf nur über eine kleine Abstützfläche, so daß sich das Knochenende bei Druckbelastung der Stumpfkuppe unter Verursachung von Schmerzen und Gewebeschädigungen von innen in die Weichteilmasse bohren kann. Der Prothesenbauer versucht daher, das Körpergewicht je nach Höhe der Amputation am Tuber des Sitzbeines oder am Schienbeinkopf abzufangen. Aber auch an diesen beiden Stellen sind die Belastungsflächen offenbar nicht groß genug, da es dort häufig zu reaktiven und nicht selten schmerzhaften Hautreaktionen kommt. Hinzu kommt, daß zur Entlastung des konventionellen Stumpfes und zur Stabilisierung des Beines in der Standphase ein erhöhter konstruktiver Aufwand betrieben werden muß, was in der Regel eine Vergrößerung und Gewichtszunahme des Kunstbeines zur Folge hat. Dies alles führt zu einer mangelhaften Akzeptanz der Beinprothesen.

Als weitere negative Aspekte des konventionellen Amputationsstumpfes, die zur mangelhaften Akzeptanz der Beinprothese beitragen, sind zu nennen, daß beim konventionellen Prothesenstumpf ein Teil der Restmuskulatur funktionell ungenützt bleibt und daß der Knochenstumpf im Weichteilmantel sowie der Gesamtstumpf im Prothesenköcher "schwimmt". Dies führt zu einem unbefriedigenden Gangbild, das als schwerfällig-stamp­ fend beschrieben werden kann.

Das aus der DE 31 25 268 C2 bekannte Implantat ist zur Versorgung von Oberschenkel-Amputationsstümpfen geeignet, nicht jedoch zur Versorgung eines Unterschenkel-Amputationsstumpfes, da Ober- und Unterschenkel eine unterschiedliche Anatomie aufweisen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Endoprothese zu schaffen, die für die Versorgung von Amputationsstümpfen des Unterschenkels geeignet ist und die dem Patienten eine gute Ausgangsbasis für das spätere Tragen einer Beinprothese bietet. Die Prothesefähigkeit des Amputationsstumpfes soll verbessert werden und die Möglichkeiten zum Tragen einfacherer, leichterer und eleganterer Beinprothesen sollen erweitert werden. Dies soll letztendlich zu einer erhöhten Akzeptanz der Beinprothese durch den Patienten führen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Prothese gemäß Anspruch 1 soll bei einer Unterschenkelainputation eingesetzt werden. Hierbei sind zwei Schäfte vorgesehen, von denen der eine, dickere Schaft in den Knochenkanal der Tibia und von denen der andere, dünnere Schaft in den Knochenkanal der Fibula einzusetzen ist. Der zusätzliche zweite Schaft gemäß Anspruch 1 fixiert die Lage der Fibula und verhindert zuverlässig deren Abrutschen von der Platte oder Schiene. Die maximale Außenweite der Platte oder Schiene beträgt wenigstens das Eineinhalbfache des Außendurchmessers des Tibiaschaftes an seinem distalen Schaftende. Die maximale Außenweite ist beispielsweise die maximale Länge der Platte oder Schiene. Im Falle einer Unterschenkelamputation sollte es im anterioren Bereich der Tibia nicht zu einer seitlichen Überdeckung der Tibia-Schnittfläche kommen, da sich diese als vorstehender Wulst unter der dort dünnen Hautschicht abzeichnen würde. Bei der Unterschenkelamputation wird die Vergrößerung der Auflagefläche dadurch erzielt, daß durch die Schiene nicht nur die Tibia- und Fibula-Resektionsflächen abgedeckt werden, sondern auch die Knochenhohlräume von Tibia und Fibula sowie der gemeinsamen Zwischenraum zwischen beiden Knochen. Die gegenüber der resezierten Knochenschnittfläche vergrößerte Auflagefläche verringert allgemein die Druckbelastung auf Sehnen und Muskeln und kann deren Durchspießen durch den Knochen gänzlich verhindern. Die Endbelastbarkeit und Standfestigkeit des Amputationsstumpfes werden somit entscheidend verbessert. Ferner finden die über der Platte oder Schiene gekreuzten Sehnen bzw. die muskulären Elemente aufgrund der großen Auflagefläche einen festen Halt und werden nicht seitlich abgedrängt. Das Sensorium für den Bodenkontakt und damit die Koordination und Sicherheit des Patienten werden verbessert. Das Merkmal, daß die Platte oder Schiene wenigstens in ihrem radialen Randbereich frei von scharfen Kanten ist, ist erfindungswesentlich, da hierdurch Verletzungen der über die Platte oder Schiene gekreuzten Muskeln, Sehnen und sonstiger Weichteile verhindert werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Um eine hinreichend große Auflagefläche zu erzielen, sollte die maximale Außenweite der Platte oder Schiene wenigstens das zweieinhalbfache des Außendurchmessers des Tibiaschaftes an seinem distalen Schaftende betragen. Die Außenweiten der Platte oder Schiene sowie des Tibiaschaftes am distalen Schaftende hängen von der Höhe der Amputation ab. Die Platte oder Schiene sollte den Knochenrand nicht zu weit überragen, um ungünstige Hohlräume im Eckbereich zwischen Platte, bzw. Schiene und Schaft zu vermeiden und um am Knochen anliegende Muskelpartien beim Überziehen der Platte oder Schiene nicht zu weit vom Knochen abheben zu müssen. Ferner sollte zur Vermeidung scharfer Kanten die Platte oder Schiene im radialen Randbereich stark verrundet sein, um eine Verletzung von Muskeln und Sehen zu vermeiden.

Durch eine elastische Ausgestaltung der Platte oder Schiene wenigstens im radial äußeren Bereich kann die von der Prothese übertragene Druckbelastung auf die Weichteilmasse lokal vermindert und Druckspitzen vermieden werden. Das gleiche gilt für eine Prothese, die gemäß einer weiteren Ausführungsform sowohl im ra­ dialen Randbereich, als auch über den distalen Krümmungsbereich aus einem elastischen Material ausgebildet ist.

Durch die Ausbildung von wenigstens einer Rinne auf der distalen Stirnfläche der Platte oder Schiene gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Halt einer über der Platte oder Schiene gekreuzten Sehne weiter verbessert und ein Abrutschen der Sehne mit größerer Sicherheit verhindert werden. Je nach Höhe der Amputation und abhängig von den anatomischen Gegebenheiten können mehrere Nuten in unterschiedlichen Positionen über die Platte oder Schiene verteilt sein. Eine Platte oder Schiene, die ein netzartiges Muster von sich kreuzenden Rinnen aufweist, würde einen universellen Einsatz ermöglichen.

Eine konkave Ausgestaltung der dem Schaft zugewandten Seite der Kalotte oder Schiene gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung verhindert zuverlässig einen Kontakt zwischen der oft scharfkantigen Knochen­ resektionsfläche und dem umgebenden Weichteilmantel.

Zur zementfreien Implantation der Schäfte in der Knochenhöhle und um einen sicheren Halt der Prothese darin zu ermöglichen, können die Schäfte hohl und durch einen seitlichen Schlitz zur Seite hin offen ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können Perforationen und/oder Längsnuten und/oder Querkerben den Halt der Schäfte im Knochenkanal weiter verbessern. Ferner können die Schäfte im Querschnitt vieleckig ausgebildet sein, was die Rotationsstabilität der Schäfte im Knochenkanal erhöht. Der Erreichung dieses Zieles dienen auch Längsnuten oder Längsschlitze in den Schäften. Auch die Schäfte können mit den oben genannten Beschichtungen versehen sein.

Nachfolgend werden in den Zeichnungen verschiedene Endoprothesen näher erläutert. Hierbei fallen die Endoprothesen der Fig. 1, 2 und 3 nicht in den Schutzbereich des Anspruchs 1 der vorliegenden Erfindung. Diese Figuren dienen nur der Erläuterung der Problematik im allgemeinen. Es zeigen

Fig. 1 eine Endoprothese für die Oberschenkel-Amputation in vergrößerter, perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 eine vergrößerte, perspektivische Ansicht einer weiteren Endoprothese für die Oberschenkel-Ampu­ tation, und

Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Endoprothese für die Oberschenkel-Amputation,

Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Stumpfendoprothese für die Unterschenkelamputation in perspektivischer Ansicht, und

Fig. 5 eine erfindungsgemäße Stumpfendoprothese nach Fig. 4 in der Draufsicht von distal nach proximal.

Fig. 1 zeigt eine Stumpfendoprothese 1 für die Oberschenkelamputation, bestehend aus einem in den Knochenkanal eines resektierten Femurknochens einsetzbaren Schaft 2 und einer sich an das distale Schaftende anschließenden Platte, die als kreisförmige, pilzkopfartige Kalotte 3 ausgebildet ist. Die Kalotte weist auf ihrer distalen Krümmungsfläche eine Vielzahl von Rinnen 4 auf, die ein netzartiges Muster und zwischen sich erhabene Bereiche 5 ausbilden, die von proximal nach distal durchgehende Löcher 6 aufweisen. Die Rinnen dienen der Aufnahme der vom Chirurgen bei der Amputation über der Kalotte gekreuzten Sehnen und verhindern deren Abrutschen von der Kalotte. Die in den erhabenen Bereichen 5 ausgebildeten Löcher 6 ermöglichen das Einwachsen von Bindegewebe und fördern somit den Halt des Weichteilmantels auf der Prothese. Der Schaft 2 ist als massiver, konisch verlaufender Rundschaft ausgebildet und weist zur Rotationssicherung eine in Schaftlängsrichtung verlaufende Nut 7 und zur Axialfixierung mehrere quer zur Schaftlängsrichtung verlaufende Kerben 8 auf. Der Schaft kann aber auch jede beliebige Querschnittsform, z. B. die eines Vielecks, aufweisen. Er kann zylindrisch, hohl, im Querschnitt C-förmig, rohrförmig und/oder nur an seiner Spitze konisch verlaufend ausgebildet sein. Vorzugsweise wird er ohne Verwendung von Knochenzement in den Knochenhohlraum eingesetzt, was auch unproblematisch ist, da Zugbelastungen in distaler Richtung nur in relativ geringem Ausmaß auftreten. Der radiale Randbereich der Kalotte ist stark verrundet, um scharfe Kanten zu vermeiden.

Der in Fig. 2 gezeigte Schaft 2 ist über den größten Teil seiner Länge hohlzylindrisch ausgebildet und weist einen seitlichen Schlitz 9 auf, durch den der Hohlraum nach außen geöffnet ist. Der Schaftquerschnitt ist somit im wesentlichen C-förmig. Das distale Schaftende verjüngt sich nach proximal und erleichtert somit das Einsetzen des Schaftes in den Knochenkanal. Der Schafthohlraum kann vor dem Einsetzen mit Knochenspänen gefüllt werden, um die Integration des Schaftes im Knochenkanal zu fördern. Zusätzliche Löcher 10 in der Schaftwandung sollen das Einwachsen von Knochengewebe ermöglichen. Die pilzkopfartige Kalotte 3 ist an ihrer distalen Krümmungsfläche mit insgesamt drei relativ breiten Rinnen 4 zur Aufnahme von Sehnen versehen, von denen zwei Rinnen gleichgerichtet nebeneinander, vorzugsweise parallel, verlaufen und von denen die dritte Rinne quer hierzu, vorzugsweise rechtwinklig hierzu, verläuft. Im Unterschied zu den über die gesamte distale Krümmungsfläche verlaufenden Rinnen 4 der Fig. 2 wäre es denkbar, daß die Rinnen nur auf der distalen Spitze der Kalotte in deren Oberfläche ausgebildet sind und zum Kalottenrand hin auslaufen.

Bei der Endoprothese gemäß Fig. 3 ist der Schaft 2 rohrförmig und konisch ausgebildet und weist an seinem proximalen Ende eine Schneidkante 11 auf, die das Eindringen des Schaftes in den Kanal des Femurknochens 15 erleichtert. An seinem distalen Ende weist der Schaft eine Scheibe 12 auf, die von einem elastischen, die Kalotte 3 bildenden Material umgeben ist. Dieses Ma­ terial kann ein körperverträglicher Kunststoff oder Gummi sein und ist steif genug, um auch im radialen Randbereich eine ausreichende Stützfunktion auszuüben. Die elastische Nachgiebigkeit der Kalotte mindert Druckspitzen beispielsweise aufgrund von Stößen und verringert somit deren negative Auswirkungen auf den Amputationsstumpf. Die Kalotte kann im Zentralbereich einschließlich der zentralen Krümmungsfläche aus Metall bestehen und ausschließlich der radiale Randbereich der Kalotte kann aus dem elastischen Material ausgebildet sein. Die Kalotte 3 aus elastischem Material kann ferner ebenfalls Rinnen zur Aufnahme von Sehnen aufweisen.

Die Prothese gemäß Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Unterschenkel-Amputationsstumpf-Endoprothese mit einem dickeren Tibiaschaft 13 und einem dünneren Fibulaschaft 14, wobei wegen der im Querschnitt annähernden Dreiecksform der Tibiamarkhöhle der Tibiaschaft 13 ebenfalls im Querschnitt dreieckig ausgebildet ist. Beide Schäfte können jedoch grundsätzlich jede beliebige Form einnehmen, die ein Einsetzen in den jeweiligen Knochenkanal erlaubt. Die distalen Enden der Schäfte 13 und 14 sind über eine Schiene 16 miteinander verbunden, die nach distal gekrümmt ist. Die Schiene 16 ist mit Durchgangslöchern 6 zum Einwachsen von Bindegewebe und mit Rinnen 4 (siehe Fig. 5) zum Aufnehmen von Sehnen versehen. Der seitliche Überstand fällt bei der Prothese gemäß Fig. 4 gering aus. Die Vergrößerung der Auflagefläche erfolgt in erster Linie durch Überdeckung der Knochenhohlräume und des Zwischenbereiches zwischen Tibia und Fibula durch die Schiene 16. Aus Fig. 5 ist die im wesentlichen Dreiecksform der Schiene 16 mit ihren stark verrundeten Kanten ersichtlich. Es sind jedoch auch andere Formen denkbar, beispielsweise eine ovale Form oder die zweier sich schneidender, unterschiedlich großer Kreisflächen.

Um den Halt des Schaftes, bzw. der Schäfte im Knochenhohlraum zu fördern, kann grundsätzlich neben einer Grobstrukturierung der Schaftoberfläche in Form von Kerben, Vertiefungen, Löchern, Rillen, Nuten, Vorsprüngen oder Graten auch ein Oberflächenbelag auf dem Schaft angebracht sein, beispielsweise in Form eines metallischen Netzes oder einer Beschichtung aus Hydroxylapatit. Eine solche Beschichtung fördert das Einwachsen von Knochengewebe in den Schaft. Schaft, Schiene und Platte, bzw. Kalotte können aus jedem geeigneten Material bestehen. Metalle, insbesondere Ti­ tan oder eine Kobalt-Chrom- Molybdän-Legierung sind jedoch besonders geeignet.

Ein seitlicher Überstand der Platte, bzw. Kalotte einer Oberschenkelprothese über den Rand des resektierten Fe­ murs hinaus sollte so klein wie möglich ausfallen, um die Muskelgewebe beim Überziehen der Kalotte nicht zu weit vom Knochen abheben zu müssen. Im Interesse einer hinreichend großen Auflagefläche sollte dieser Überstand jedoch auch nicht zu gering ausfallen.

Claims (18)

1. Amputationsstumpf-Endoprothese, welche einen in einen Knochenkanal des Amputationsstumpfes einsetzbaren geraden Schaft und eine sich an das distale Schaftende anschließende Platte oder längliche Schiene aufweist, wobei zur vollständigen Abdeckung der Knochenschnittfläche, bzw. Schnittflächen und zur Vergrößerung der durch die Knochenschnittfläche bzw. Schnittflächen gebildeten Auflagefläche die Platte oder Schiene den Schaft in radialer Richtung kragenartig überragt, und wobei die Platte oder Schiene wenigstens in ihrem radialen Randbereich frei von scharfen Kanten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (13) in den Knochenkanal der Tibia einsetzbar ist und daß die Prothese (1) einen weiteren, in den Knochenkanal der Fibula einsetzbaren Schaft (14) aufweist, wobei der Fibulaschaft (14) dünner ist als der Tibiaschaft (13), wobei die distalen Enden beider Schäfte (13, 14) durch die vorzugsweise nach distal gekrümmte Platte oder Schiene (16) miteinander verbunden sind, und wobei die maximale Außenweite der Platte oder Schiene (16) wenigstens das Eineinhalbfache des Außendurchmessers des dickeren Tibiaschaftes (13) an seinem distalen Schaftende beträgt.

2. Amputationsstumpf-Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Außenweite der Platte oder Schiene (16) wenigstens das zweieinhalbfache des Außendurchmessers des Tibiaschaftes (13) an seinem distalen Schaftende beträgt.

3. Amputationsstumpf-Endoprothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der radial äußere Bereich der Platte oder Schiene (16) aus einem elastischen Material ausgebildet ist.

4. Amputationsstumpf-Endoprothese nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der radial äußere Rand, als auch die distale Stirnfläche der Platte oder Schiene (16) aus einem elastischen Material ausgebildet sind.

5. Amputationsstumpf-Endoprothese nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte oder Schiene (16) wenigstens eine über die distale Stirnfläche verlaufende Rinne (4) oder Nut zur Aufnahme und zur Führung von Sehnen aufweist.

6. Amputationsstumpf-Endoprothese nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte oder Schiene (16) zwei wenigstens annähernd parallel zueinander und im Zentrumsbereich der Platte oder Schiene (16) verlaufende Rinnen (4) aufweist.

7. Amputationsstumpf-Endoprothese nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte oder Schiene (16) zusätzlich eine durch ihren Scheitelpunkt und senkrecht zu den beiden wenigstens annähernd parallelen Rinnen (4) verlaufende Rinne (4) aufweist.

8. Amputationsstumpf-Endoprothese nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte oder Schiene (16) auf ihrer distalen Stirnfläche eine Vielzahl von sich kreuzenden Rinnen (4) oder Nuten aufweist, die ein netzartiges Muster auf der Platte oder Schiene ausbilden.

9. Amputationsstumpf-Endoprothese nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte oder Schiene (16) mit durchgehenden Löchern (6) zum Einwachsen von Bindegewebe versehen ist.

10. Amputationsstumpf-Endoprothese nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die distale Stirnfläche der Platte oder Schiene (16) zur Verhinderung eines Abrutschens des Weichteilmantels aufgerauht ist.

11. Amputationsstumpf-Endoprothese nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schaft zugewandte Seite der Platte oder Schiene (16) konkav ausgebildet ist.

12. Amputationsstumpf-Endoprothese nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäfte (13, 14) wenigstens an ihren proximalen Enden nach proximal leicht konisch verlaufend ausgebildet sind.

13. Amputationsstumpf-Endoprothese nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäfte (13, 14) hohl ausgebildet sind.

14. Amputationsstumpf-Endoprothese nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlen Schäfte über ihre gesamte Länge nach einer Seite hin geschlitzt und offen sind.

15. Amputationsstumpf-Endoprothese nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäfte (13, 14) perforiert sind und/oder Längsnuten (7) und/oder widerhakenförmige, quer zur Schaftlängsrichtung verlaufende Kerben (8) aufweisen.

16. Amputationsstumpf-Endoprothese nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäfte (13, 14) aus Titan oder einer Kobalt-Chrom-Molybdän-Legierung bestehen.

17. Amputationsstumpf-Endoprothese nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Tibiaschaft (13) und Fibulaschaft (14) überbrückende Platte oder Schiene (16) in der Draufsicht im wesentlichen dreieckförmig mit stark verrundeten Kanten ausgebildet ist.

18. Amputationsstumpf-Endoprothese nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Randbereich der Platte oder Schiene (16) zur Vermeidung scharfer Kanten stark verrundet ist.