DE4439049A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verschließen des Markraums des Femur bei der Implantation von Endprothesen und Setzwerkzeug hierfür - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Verschließen des Markraums des Femur bei der Implanta­ tion von Endoprothesen, bei dem vor dem Einbringen des Kno­ chenzements und des mittels des Zements im Markraum zu fixierenden Prothesenabschnitts ein Stopfen in den Mark­ kanal eingesetzt wird, welcher das Eindringen von Knochen­ zement über die Stopfen-Verschlußstelle hinaus verhindert. Außerdem betrifft die Erfindung ein Werkzeug zum Setzen des Stopfens.

Für die erfolgreiche Implantation von Endoprothesen im Hüftgelenkbereich des Femur von Patienten sind neben der Ausgestaltung der Endoprothesen selbst auch weitere Ein­ flußgrößen von entscheidender Bedeutung, welche sich auf die Operationstechnik und auf weitere funktionelle Bau­ steine beziehen. Beim Ersatz des Hüftgelenks werden im wesentlichen zwei Operationsmethoden eingesetzt. Bei der ersten Methode wird von der ausschließlichen Ersatzfunktion des Gelenks ausgegangen, indem der defekte Gelenkknochen entfernt und durch eine sogenannte nichtzementierte Pro­ these ersetzt wird. Dies bedeutet, daß nach Entfernen des Gelenkkopfs der Markraum des Femur mittels geeignetem Werk­ zeug eröffnet und das Prothesenbett mit Raspeln ausgefeilt wird, bis es geringfügig kleiner als der einzusetzende Teil der Prothese ist. Die Prothese wird dann mittels Druck in das Prothesenbett eingeführt und wird so im Knochen mit einer Preßpassung gehalten.

Bei der zweiten Methode wird das Prothesenbett in ähnlicher Weise vorbereitet, wobei jedoch der Markkanal des Femur geringfügig größer als der in ihm aufzunehmende Teil der Prothese ausgearbeitet wird. Daran anschließend wird Kno­ chenzement eingebracht, in welchen die Prothese eingeführt wird. Mit der Aushärtung des Knochenzements ist die Endo­ prothese also stoffschlüssig im Knochen fixiert. Die zemen­ tierte Endoprothese hat sich als technologisch und operativ anspruchsvollere Methode bewährt und die Operationstechnik ist im Laufe der Zeit noch verfeinert worden. Während ur­ sprünglich die verwendeten Zemente von Hand angerührt und appliziert wurden, wurde später, in der sogenannten Vakuum- Mischtechnik die dabei auftretenden Gefährdungen durch Abdampfen des Monomer vermieden. Dabei wird ein blasenarmes Anmischen des Zements mit standardisierten Zementeigen­ schaften unter Vakuum erreicht, wobei als Sekundäreffekt auch die Belastung durch den Dampfdruck der Monomerdämpfe reduziert werden konnte. Nach Einführung dieser Mischtech­ nik hat sich auch die Applikation des Zements wesentlich verbessert, indem anstelle der ursprünglichen Einbringung des von Hand geformten Zements in den Femurkanal auf eine Einbringung des vakuumgemischten Zements durch Zement­ spritzen über Katuschen übergegangen wurde. Aufgrund der wesentlich verbesserten Zementiertechnik zeigten sich frü­ her nicht beachtete oder als nebensächlich angesehene Schwachpunkte, die durch längere Lebenserwartung der Pro­ thesen selbst sowie die Erhöhung der Qualität der Operati­ onstechniken und somit Operationsergebnisse im Laufe der Zeit ausgeräumt wurden. Eine dieser wesentlichen Verbesse­ rungen war die Einführung des Markhöhlenverschlusses bei der Zementation der Prothesen. Dabei wird ein Stopfen bis kurz - in der Regel zwei 2 cm - unterhalb der zu erwarten­ den Prothesenspitze im Markkanal plaziert. Dieser Stopfen hat die Aufgabe, den Fluß des Knochenzements zu stoppen, so daß er nicht bis jenseits des Stopfens in den Markraum ein­ dringen kann. Bei Verwendung von Vakuum bei der Applikation von Knochenzement hat der Stopfen außerdem die Funktion eines Filters, welcher ein Eindringen von Blut oder Mark in den oberen Teil des Markkanals verhindert. Diese Stopfen werden nach dem gegenwärtigen Stand der Technik aus Spon­ giosaknochen, Kollagen oder Kunststoffen, wie Polymethyl­ methacrylat (PMMA) oder Polyethylen (PE) hergestellt. Die Einbringung dieser Markraum-Verschlußstopfen erfolgt mit­ tels Applikationsgeräten unterschiedlicher Ausgestaltung. Wesentliche Nachteile dieser Technik liegen darin, daß die Stopfen eine fest geometrische Form haben, so daß eine Vielzahl von Stopfen unterschiedlicher Größe erforderlich sind. Außerdem sind die Stopfen nur eingeschränkt verwend­ bar, wenn die Plazierungsstelle unterhalb der Markhöhlen­ verengung liegt. Auch der Aufwand für die Gerätehaltung für die Applikation ist erheblich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die durch die Verwendung fester Stopfen vorgegebener Größe bestehenden Nachteile zu beseitigen.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein gegenüber dem Durchmesser des Markkanals mit Untermaß bemessenes durchmesservergrößerbares Stopfenelement in die vorgesehene Tiefe des Markkanals eingeführt und dort durch Vergrößerung seines Durchmessers fixiert wird. Somit ent­ fällt das Erfordernis, eine Vielzahl von Stopfen unter­ schiedlicher Größenabmessungen auf Vorrat zu halten und das Problem des Hindurchführen des Stopfens durch die Verengung des Femurkanals tritt nicht mehr auf.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Aufweitung des Stopfenelements in der bestimmungsgemäßen Einführtiefe mechanisch durch Eindrücken oder Einziehen eines Spreizelements.

Dabei wird zweckmäßig so verfahren, daß das Stopfenelement mittels eines an ihm angesetzten langgestreckten stab- oder rohrförmigen Applikationselements in die bestimmungsgemäße Einführtiefe gebracht und gehalten wird, worauf das Spreiz­ element über ein an ihm angeschlossenes langgestrecktes stab- oder rohrförmiges Betätigungselement in Spreizrich­ tung verschoben wird.

Der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor­ gesehene Stopfen ist so ausgestaltet, daß er wenigstens ein zumindest in einem Teilbereich in seinem Durchmesser ver­ größerbar ausgebildetes Stopfenelement und wenigstens ein relativ zum Stopfenelement axial verschiebliches Spreizele­ ment aufweist, und daß am Stopfenelement und am Spreizele­ ment jeweils wenigstens ein langgestrecktes stab- oder rohrförmiges Applikations- bzw. Betätigungselement ange­ schlossen ist, deren Länge wenigstens gleich der erforder­ lichen Einsetztiefe in den Markkanal gewählt ist, und über welche jeweils unabhängig voneinander Halte- oder Spreiz­ kräfte in das jeweils angeschlossene Stopfen- bzw. Spreiz­ element übertragbar sind. Die an den Teilen des Stopfens angesetzten Applikations- bzw. Betätigungselement erlauben also infolge ihrer langgestreckten stab- oder rohrförmigen Ausgestaltung sowohl das Einführen des Stopfens in die vor­ gesehene Tiefe als auch die Fixierung desselben durch axiale Verschiebung des Spreizelements relativ zum Stopfen­ element.

Das Stopfenelement weist zweckmäßig einen im Durchmesser gegenüber dem Markkanal mit Untermaß bemessenen Stopfen­ körper auf, an welchen in der Einführstellung im wesentli­ chen in Richtung des Markkanals weisende Lamellen angesetzt sind, während das Spreizelement ein im Bereich der freien Enden der Spreizlamellen angeordneter, sich in Richtung zum Stopfenkörper konisch verjüngender Spreizkörper ist. In der Einführphase haben die Außenflächen der in Richtung des Markkanals weisenden Lamellen also ebenfalls Untermaß gegenüber dem Markkanal, wodurch ein problemloses Einführen in die vorgegebene Tiefe gewährleistet ist. Durch Einziehen des konischen Spreizkörpers in die Spreizlamellen werden diese dann nach Art eines Spreizdübels aufgeweitet und der Stopfen so in der bestimmungsgemäßen Lage im Markkanal fixiert.

In alternativer Ausgestaltung kann das Stopfenelement - in Übereinstimmung mit dem vorerwähnten Ausführungsbeispiel - einen im Durchmesser gegenüber dem Markkanal mit Untermaß bemessenen Stopfenkörper aufweisen, an welchem in der Ein­ führstellung im wesentlichen in Richtung des Markkanals weisende Lamellen angesetzt sind, wobei jedoch - abweichend von dem ersten Ausführungsbeispiel - als Spreizelement ein gleichartiger Stopfenkörper mit Lamellen verwendet wird, und die Breite der an den beiden Stopfenkörpern angesetzten Lamellen sich in Richtung auf ihr freies Ende verringert und die beiden Stopfenkörper mit gegeneinander gerichteten Lamellen so am jeweils angeschlossenen Applikations- bzw. Betätigungselement angeordnet sind, daß die Lamellen des einen Stopfenkörpers in der Einführstellung jeweils im Zwischenraum zwischen den Lamellen des anderen Stopfen­ körpers liegen, sich bei der Betätigung der Applikations­ bzw. Betätigungselemente im Sinne einer Annäherung der Stopfenkörper jedoch gegenseitig auseinanderspreizen. Bei diesem Stopfen entstehen also beim Setzen zwei in Längs­ richtung des Markkanals versetzte Anlagebereiche der Lamel­ len an der Wandung des Markkanals.

Die Lamellen können dabei integral am zugehörigen Stopfen­ körper angesetzt sein, wenn dieser beispielsweise aus einem hinreichend elastischen Kunststoff hergestellt ist. Alter­ nativ können die Lamellen auch gesondert hergestellt und gelenkig, d. h. über Kugel- oder Zapfengelenke, am zugeord­ neten Stopfenkörper gehaltert sein. Die Lamellen können dann massiver und somit auch steifer ausgebildet werden, da sie beim Aufspreizvorgang nicht-elastisch verformt werden müssen.

Eines der langgestreckten Applikations- bzw. Betätigungs­ elemente ist zweckmäßig rohrförmig ausgebildet und weist einen Innendurchmesser auf, der im wesentlichen gleich bzw. nur geringfügig größer als der Außendurchmesser des zweiten Applikations- bzw. Betätigungselements ist, wobei dann das zweite Applikations- bzw. Betätigungselement zweckmäßig längsverschieblich durch den Innenraum des ersten Appli­ kations- bzw. Betätigungselements geführt ist.

Wenigstens eines der Applikations- bzw. Betätigungselemente kann dann vom zugeordneten angeschlossenen Stopfen- oder Spreizelement abtrennbar ausgebildet sein, wobei dies bei­ spielsweise dadurch möglich ist, daß das bzw. die Applika­ tions- bzw. Betätigungselement(e) über jeweils eine Soll­ bruchstelle am zugeordneten Stopfen- und/oder Spreizelement angeschlossen ist bzw. sind.

Alternativ besteht die Möglichkeit, das bzw. die Applika­ tions- bzw. Betätigungselement(e) durch eine Gewinde- oder Bajonettverbindung am jeweils zugeordneten Element anzu­ schließen, wobei ein Lösen durch Ausübung einer Drehkraft in Gewindeausschraubrichtung möglich ist.

Dabei kann es unter bestimmten Umständen aber auch durchaus sinnvoll und zweckmäßig sein, wenigstens eines der langge­ streckten Applikations- bzw. Betätigungselemente nach dem Setzen des Stopfens nicht sofort vom Stopfen- und/oder Spreizelement abzutrennen. Bei solchen Prothesen, bei denen der in den Markkanal einzuführende Zapfen in Längsrichtung durchbohrt ist, kann diese Bohrung zur Führung und mittigen Ausrichtung seines stopfenseitigen Endes im Markkanal auf dem bzw. den Applikations- bzw. Betätigungselement(en) die­ nen. Die vollständige oder teilweise Abtrennung erfolgt dann erst nach der Implantation und zumindest teilweiser Aushärtung des Knochenzements.

Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das erste rohrförmige Applikations- bzw. Betätigungselement etwa mittig an der lamellenabgewandten Stirnseite des Stopfenkörpers angeschlossen, und der Stopfenkörper wird von einer mit dem hohlen Rohrinnenraum des Applikations­ bzw. Betätigungselements fluchtenden und in den Rohrinnen­ raum übergehenden Bohrung durchsetzt, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Rohrinnenraums ist. Das zweite, am Spreizkörper angeschlossene langgestreckte Applikations- bzw. Betätigungselement wird dann also durch die Bohrung im Stopfenkörper hindurch und den Rohrinnenraum hindurchgeführt, wobei es zweckmäßig so lang bemessen wird, daß es zum Einleiten der Spreizkraft noch aus dem freien Ende des rohrförmigen Elements vortritt.

Um beim Zementiervorgang im Bereich des Stopfens ein Vakuum erzeugen zu können, ist zweckmäßig, am freien Ende des ersten rohrförmigen Applikations- bzw. Betätigungselements eine Unterdruckquelle anschließbar.

Die Lamellen sind zur Verbesserung der Haftung des Stopfens im Markkanal zweckmäßig an ihrer Außenseite zumindest in einem Teilbereich mit einer die Haftung erhöhenden aufge­ rauhten Strukturierung nach Art einer Rändelung oder Korde­ lung versehen oder weisen eine Vielzahl von Riefen oder niedrigen Vorsprüngen auf.

Um ein selbsttätiges Lockern des Stopfens in der bestim­ mungsgemäßen Stellung durch Losewerden des Spreizkörpers zu vermeiden, kann es darüber hinaus zweckmäßig sein, wenn die Innenseiten der Lamellen und die Außenfläche des Spreizkör­ pers mit im Querschnitt im wesentlichen komplementär Säge­ zahnförmigen Umfangsgraten oder Vorsprüngen versehen sind, welche beim Einziehen des Spreizkörpers in die Lamellen aufeinander aufgleiten und nach Einrasten in den Zwischen­ raum zwischen aufeinander folgenden Umfangsgraten gegen eine Rückwärtsverschiebung gesperrt sind.

Alternativ kann zumindest in einem Teilbereich des Spreiz­ körpers auf dessen Außenseite ein Gewinde vorgesehen sein, welches mit komplementären Gewindegängen eines auf der Innenseite der Lamellen vorgesehenen Gegengewindes in Ein­ griff steht. In diesem Fall wird der Stopfen nicht durch axiales Einziehen des Spreizkörpers in die Spreizlamellen gesetzt, sondern durch Drehen des am Spreizkörper ange­ schlossenen Applikations- bzw. Betätigungselements. Dabei kann eine versehentliche Lockerung dann dadurch ausge­ schlossen werden, daß die Steigung des Gewindes und des Gegengewindes so gewählt ist, daß das Gewinde selbsthemmend ist.

Zum Setzen der in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten Stopfens kann - soweit dies durch Einziehen des Spreiz­ körpers in die Lamellen bzw. auch durch Zusammenziehen der beiden mit gegeneinander gerichteten Lamellen versehenen Stopfenkörper erfolgt - ein Werkzeug verwendet werden, wel­ ches zwei jeweils im stopfenabgewandten Endbereich an je­ weils einem der Applikations- bzw. Betätigungselemente an­ setzbare Halterungen aufweist, die relativ zueinander in Längsrichtung der beiden langgestreckten Elemente abstands­ veränderlich gehaltert und durch einen von Hand betätigten - oder auslösbaren - Abzugsmechanismus auseinanderfahrbar sind.

Dabei empfiehlt es sich, wenigstens die am zweiten, durch das erste röhrförmige Applikations- bzw. Betätigungselement geführten Element ansetzbare Halterung als Klemmhalterung mit Klemmbacken auszubilden.

Der von Hand betätigte Abzugsmechanismus kann dann zwei relativ zueinander verschwenkbare Betätigungsgriffe aufwei­ sen, die über die Lagerstelle hinaus verlängert sind, wobei in dem verlängerten Bereich jeweils eine der Halterungen für eine der zugeordneten Applikations- bzw. Betätigungselemente vorgesehen ist. Das Werkzeug arbeitet also nach einem z. B. von Kabelbindern, Hohlnietzangen oder Kabel-Abisolierern bekannten Funktionsprinzip, wobei allerdings eine Anpassung an die jeweilige Formen und Abmessungen der Applikations- und Betätigungselemente erforderlich ist.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert und zwar zeigt:

Fig. 1a eine schematisch vereinfachte, teil­ weise entlang der Längsmittelebene geschnittene Ansicht eines ersten Aus­ führungsbeispiels einer in der erfin­ dungsgemäßen Weise ausgebildeten Vor­ richtung zum Verschließen des Mark­ kanals des Femur vor der Implantation einer Hüftgelenk-Prothese;

Fig. 1b einen vergrößerten Ausschnitt des innerhalb des strichpunktierten Krei­ ses 1b in Fig. 1a dargestellten Teil­ bereichs;

Fig. 2a einen schematischen Längsmittelschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels;

Fig. 2b eine Ansicht des zweiten Ausführungs­ beispiels, gesehen in Richtung des Pfeils 2b in Fig. 2a;

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel im Längsmittelschnitt in schematisch ver­ einfachter Darstellung;

Fig. 4 ein zum Setzen einer in der erfin­ dungsgemäßen Weise ausgebildeten Vor­ richtung im Markkanal geeignetes, an den freien Enden der Applikations­ bzw. Betätigungselemente angesetztes Werkzeug in schematischer Darstellung; und

Fig. 5 einen Schnitt durch den oberen Teil eines Femur mit einer in den Markkanal eingeführten Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 mit dem angesetzten Werkzeug gemäß Fig. 4 vor dessen Betätigung.

Die in den Fig. 1a und 1b schematisch dargestellte, in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete erfindungsgemäße Vor­ richtung weist ein Stopfenelement 12 auf, welches aus einem Stopfenkörper 14 aus Kunststoff besteht, an dessen unterem Rand eine Anzahl von langgestreckten Lamellen 16 integral angesetzt ist, die im dargestellten Fall sozusagen in Ver­ längerung der Umfangsfläche des Stopfenkörpers nach unten weisen. Vom unteren freien Ende der Lamellen 16 her ist ein Spreizelement in Form eines sich in Richtung zum Stopfen­ körper 14 konisch verjüngenden Spreizkörpers 18 eingesetzt.

An der stopfenkörperzugewandten Stirnfläche des Spreizkör­ pers 18 ist ein langgestrecktes stabförmiges Applikations­ bzw. Betätigungselement 22 befestigt, welches durch eine mittige Bohrung 22 im Stopfenkörper 14 und den hohlen Innenraum eines zweiten langgestreckten - in diesem Fall jedoch rohrförmigen - Applikations- bzw. Betätigungselement 24 hindurchgeführt ist. Das Element 24 seinerseits ist an der spreizkörperabgewandten Fläche des Stopfenkörpers befe­ stigt. Es ist ersichtlich, daß bei Ausübung einer Zugkraft am stopfenkörperabgewandten freien Ende des stabförmigen Applikations- bzw. Betätigungselements 20 der Spreizkörper 18 in den von den Lamellen 16 umgebenen Raum eingezogen wird, wobei am freien Ende des zweiten rohrförmigen Appli­ kations- bzw. Betätigungselement 24 eine Abstützung er­ folgt, welche den Stopfenkörper 14 mit den Lamellen in der Ausgangslage hält. Im rohrförmigen Element 24 entsteht dann eine Druckbeanspruchung, die aber kein Ausknicken des Applikations- bzw. Betätigungselements 24 bewirkt, weil dieses auf dem unter Zugspannung stehende Applikations­ bzw. Betätigungselement 20 geführt und gehalten ist. Der in die Lamelle eingezogene Spreizkörper 18 biegt die Lamellen 16 elastisch nach außen, welche somit den Durchmesser des Stopfenelements im Bereich der freien Enden der Lamellen 16 deutlich vergrößern. Das ursprüngliche Untermaß gegenüber einem zu verschließenden Markkanal aufweisende Stopfenele­ ment kann auf diese Weise ohne Schwierigkeiten in den Mark­ kanal eingebracht und dann durch Aufspreizen der Lamellen 16 in feste Anlage an die Wandung des Markkanals gehalten werden.

In Fig. 1b ist im vergrößerten Maßstab ein Abschnitt einer Lamelle 16 und ein zugeordneter Teilabschnitt des Spreiz­ körpers 18 gezeigt, wobei erkennbar ist, daß die Lamelle 16 an ihrer spreizkörperabgewandten Außenseite in einer ihre Haftung an der Wandung der Markhöhle erhöhenden Weise aufgerauht oder strukturiert ist, und daß an der Innenseite der Lamellen 16 im Querschnitt etwa sägezahnförmige, in Umfangsrichtung verlaufende Grate oder Vorsprünge 26 vorge­ sehen sind, denen im Querschnitt komplementär sägezahnför­ mige, in Umfangsrichtung verlaufende Grate oder Vorsprünge 28 an der konischen Mantelfläche des Spreizkörpers 18 gegenüberstehen. Die Anordnung der sägezahnförmigen Vor­ sprünge ist dabei so getroffen, daß sie bei einem Einziehen des Spreizkörpers 18 in Richtung des Stopfenkörpers 14 auf ihren schräg geneigte Flanken aufgleiten und dann beim Hin­ wegtreten über den jeweiligen Vorsprung in den nächstfol­ genden Zwischenraum zwischen den Graten oder Vorsprüngen zurückfedern. Infolge der sich dort gegenüberstehenden steilen Flanken der Grate oder Vorsprünge 26, 28 wird der Spreizkörper 18 gegen eine Rückwärtsverschiebung in Rich­ tung des unteren freien Endes der Lamellen 16 gesichert ge­ halten.

Erwähnt soll noch werden, daß die Befestigung der Applika­ tions- bzw. Betätigungselemente 20 am Spreizkörper 18 bzw. 24 am Stopfenkörper 14 so erfolgen kann, daß sie bei Aus­ übung einer vorwählbaren Zugkraft abgetrennt werden. Dies kann beispielsweise durch Verringerung der Materialdicke im Befestigungsbereich, d. h. bewußt vorgesehene - in der Zeichnung nicht dargestellte - Sollbruchstellen erfolgen, wobei z. B. die zum Abtrennen des stabförmigen Elements 20 vom Spreizkörper 18 erforderliche Zugkraft durch eine ent­ sprechende Bemessung der Sollbruchstelle so gewählt werden kann, daß der Spreizkörper nur eine bestimmte vorgewählte Spreizkraft auf die Lamellen auszuüben vermag und somit eine Überbeanspruchung der Wandung des Markkanals durch die von den Lamellen ausgeübten Spreizkräfte mit Sicherheit vermieden wird.

Das in den Fig. 2a und 2b gezeigte, in seiner Gesamtheit mit 30 bezeichnete Ausführungsbeispiel weist ebenfalls ein aus einem Stopfenkörper 14 mit integral angesetzten Lamel­ len bestehendes Stopfenelement 12 auf. Der konische Spreiz­ körper 18 des in den Fig. 1a und 1b beschriebenen Aus­ führungsbeispiels ist aber durch ein dem Stopfenelement 12 ähnliches zweites Stopfenelement 32 ersetzt, welches eben­ falls einen Stopfenkörper 34 und integral an ihm angesetzte Spreiz-Lamellen 36 aufweist. Der Stopfenkörper 32 ist in umgekehrter Lage, d. h. mit zum Stopfenkörper 14 des Stopfenelements 12 weisenden Lamellen 36 montiert, wobei die in Richtung auf ihr freies Ende schmaler werdenden Lamellen 16 und 36 auf Lücke gesetzt sind, so daß sie sich gegenseitig durchgreifen. Von der dem Stopfenkörper 14 zu­ gewandten Stirnfläche des Stopfenkörpers 34 tritt ein Zapfen 38 in die Bohrung 22 im Stopfenkörper 14 ein. Durch eine leichte Preßpassung zwischen dem Zapfen 38 - der zu­ sätzlich auch an seiner Oberfläche noch aufgerauht sein kann - und der Bohrung 22 werden die beiden Stopfenelemente 12 bzw. 32 in der Ausgangsstellung gehalten, in welcher sie in den Markkanal des für die Implantation einer Endopro­ these vorzubereitenden Femur einsetzbar sind. Dieses Ein­ setzen erfolgt wieder mittels der Applikations- bzw. Betä­ tigungselemente 20, 24, von denen das stabförmige Element 20 an der Stirnfläche des in die Bohrung 22 eingreifenden Zapfens und das rohrförmige Element 24 an der nach oben weisenden Stirnfläche des Stopfenkörpers 14 befestigt sind.

Das Setzen erfolgt auch beim Ausführungsbeispiel 30 da­ durch, daß am Applikations- und Betätigungselement 20 eine Zugkraft ausgeübt wird, wobei wieder über das Applikations­ bzw. Betätigungselement 24 die Reaktionskraft am Stopfen­ element 12 abgestützt wird. Die Stopfenkörper 14 und 34 werden durch die ausgeübte Zugkraft angenähert, wobei die auf Lücke stehenden Lamellen 16 und 36 sich aufspreizen und an der umgebenden Wandung des zu verschließenden Markkanals zur Anlage kommen.

Auch in diesem Falle können die Applikations- bzw. Betäti­ gungselemente 20 bzw. 24 am zugeordneten Bauteil über Soll­ bruchstellen angeschlossen werden, welche die Abtrennung bei Einleiten einer eine gewisse Sollgröße übersteigenden Zugkraft ermöglichen.

Fig. 3 veranschaulicht schließlich ein Ausführungsbeispiel 40, welches in seiner Ausgestaltung konstruktive Elemente der beiden vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele vereinigt. So ist hier ein Stopfenelement 42 mit Lamellen 46 vorgese­ hen, die durch einen Spreizkörper 48 nach außen verschwenk­ bar sind. Im Unterschied zu den vorher beschriebenen Aus­ führungsbeispielen sind die Lamellen 46 gesondert herge­ stellte Bauteile, die an ihrem stopfenkörperseitigen Ende Kugelköpfe oder Zapfen 47 aufweisen, welche in entsprechend zugeordneten Lageraufnahmen 49 in der spreizkörperzuge­ wandten Stirnfläche des Stopfenkörpers 42 verschwenkbar ge­ lagert sind. Durch eine entsprechend stramme Lagerpassung zwischen den Kugelköpfen 47 und den zugehörigen Lageraus­ sparungen 49 wird sichergestellt, daß die Lamellen 46 nicht vorzeitig, d. h. bereits beim Einführen in den Markkanal aufschwingen können. Der Spreizkörper 48 wird dabei in seiner Ausgangsstellung wieder durch einen dem Zapfen 38 des Ausführungsbeispiels 30 entsprechenden mit leichter Preßpassung in einer Bohrung 50 im Stopfenkörper 44 einge­ setzten Zapfen 52 gehalten. Die stab- bzw. rohrförmigen Applikations- bzw. Betätigungselemente 20, 24 sind wiederum in der bereits beschriebenen Weise am Zapfen 52 bzw. dem Stopfenkörper 44 befestigt, wobei auch hier wieder die Anbringung von Sollbruchstellen im Befestigungsbereich zweckmäßig ist.

In Fig. 4 ist ein Werkzeug 60 zum Setzen der vorstehenden Verbindung mit den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Das Werkzeug ist an den freien Enden der Applikations- bzw. Betätigungselemente 20, 24 angesetzt dargestellt. Es be­ steht im wesentlichen aus zwei langgestreckten, bei 62 ver­ schwenkbar miteinander verbundenen Betätigungsgriffen 64, die über das Schwenklager 62 hinaus verlängert sind. In der Verlängerung 64a des oberen Betätigungsgriffs 64 ist eine Klemmvorrichtung 66 mit sich beim Zusammendrücken der Betä­ tigungsgriffe 44 klemmend an dem von unten eingeführten Ende des stabförmigen Applikations- bzw. Betätigungsele­ ments anlegenden Klemmbacken vorgesehen, während die Ver­ längerung 64 des unteren Betätigungsgriffs 64 lediglich eine Bohrung 68 aufweist, deren Durchmesser etwas größer als der Durchmesser des stabförmigen Elements 20, jedoch etwas kleiner als der Durchmesser des rohrförmigen Elements 24 ist. Das bedeutet, daß zwar das aus dem rohrförmigen Element 24 vortretende äußere Ende des stabförmigen Ele­ ments 20 durch die Bohrung 68 hindurch in die Klemmvorrich­ tung 66 einführbar ist, daß aber das rohrförmige Element 24 nur bis in Anlage an die zugewandte Außenseite der Verlän­ gerung 64 geführt werden kann. Beim Zusammendrücken der Betätigungsgriffe 64 wird also das freie Ende des stabför­ migen Elements 20 aus dem rohrförmigen Element 24 herausge­ zogen, welches seinerseits an der unteren Verlängerung 64b abgestützt ist. Somit wird das stabförmige Element 20 auf Zug und das rohrförmige Element 24 auf Druck beansprucht. Durch das Herausziehen des freien Endes des Elements 20 aus dem rohrförmigen Element 24 wird der am anderen Ende des stabförmigen Elements 20 befestigte Spreizkörper 18 in Richtung zum Stopfenkörper 14 verschoben und spreizt dabei die - nicht gezeigten - Lamellen 16 auf, die sich dann in der bereits geschilderten Weise an der Wandung des Mark­ kanals anlegen und so die Verankerung bewirken. Dabei er­ höht sich die über die Betätigungsgriffe 64 auszuübende Zugkraft im Applikations- und Betätigungselement 20 zuneh­ mend, bis dieses im Bereich der unmittelbar oberhalb des Spreizkörpers 18 vorgesehenen schematisch angedeuteten Sollbruchstelle 70 abreißt, worauf das Werkzeug 60 zusammen mit dem noch eingespannt gehaltenen stabförmigen Element 20 abgezogen werden kann. Am oberen Ende des dann noch vorhan­ denen rohrförmigen Applikations- bzw. Betätigungselements 24 kann dann eine Vakuumquelle angeschlossen werden, wenn bei der angewandten Operationstechnik beim Implantieren der Prothese eine solche Evakuierung vorgesehen ist. Falls der im Markkanal zu fixierende Zapfenansatz der Prothesen durchbohrt ist, kann das noch vorhandene rohrförmige Ele­ ment 24 zur Führung und Zentrierung dieses Zapfens dienen. Andererseits kann es natürlich in gleicher Weise wie das stabförmige Element 20 entlang einer Sollbruchstelle abge­ rissen oder auch - wenn es beispielsweise durch ein Gewinde im Stopfenkörper 14 befestigt ist - herausgeschraubt wer­ den.

In Fig. 5 ist veranschaulicht, wie mittels des Werkzeugs 60 eine dem in Fig. 3 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel entsprechende Verschließ-Vorrichtung im Markkanal 71 eines Oberschenkelknochens 72 eingeführt ist, um dann an­ schließend durch Zusammendrücken der Betätigungsgriffe 64 gesetzt zu werden, wobei die Lamellen 46 in Richtung der eingezeichneten Pfeile aufgeschwenkt und in klemmende An­ lage an die Wandung des Markkanals 71 angelegt werden.

Es ist ersichtlich, daß im Rahmen des Erfindungsgedankens Abwandlungen und Weiterbildungen der beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiele verwirklichbar sind. So kommen auch solche Ausgestaltungen in Frage, bei denen das Aufspreizen von Lamellen nicht durch Einziehen eines Spreizkörpers vom unteren Ende her, sondern durch Eindrücken eines Spreizkör­ pers vom oberen Ende her erfolgt. Auch das bereits früher erwähnte Aufspreizen der Lamellen mittels eines in Gewinde­ eingriff mit den Innenflächen der Lamellen stehenden koni­ schen Spreizkörpers liegt im Rahmen des Erfindungsgedan­ kens.

Claims (21)

1. Verfahren zum Verschließen des Markraums des Femur bei der Implantation von Endoprothesen, bei dem vor dem Ein­ bringen des Knochenzements und des mittels des Zements im Markraum zu fixierenden Prothesenabschnitts ein Stopfen in den Markkanal eingesetzt wird, welcher das Eindringen von Knochenzement über die Stopfen-Verschlußstelle hinaus ver­ hindert, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegenüber dem Durchmesser des Markkanals mit Unter­ maß bemessenes durchmesservergrößerbares Stopfenelement in die vorgesehene Tiefe des Markkanals eingeführt und dort durch Vergrößerung seines Durchmessers fixiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stopfenelement in der bestimmungsgemäßen Einführtiefe durch Eindrücken oder Einziehen eines Spreizelements mecha­ nisch aufgeweitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stopfenelement mittels eines an ihm angesetzten langge­ streckten stab- oder rohrförmigen Applikationselements in die bestimmungsgemäße Einführtiefe gebracht und gehalten wird, worauf das Spreizelement über ein an ihm angeschlos­ senes langgestrecktes stab- oder rohrförmiges Betätigungs­ element in Spreizrichtung verstellt wird.

4. Vorrichtung zum Verschließen des Markraums des Femur bei der Implantation von Endoprothesen in Form eines in den Markraum einsetzbaren Stopfens, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen wenigstens ein zumindest in einem Teilbereich in seinem Durchmesser vergrößerbar ausgebildetes Stopfen­ element (12; 42) und wenigstens ein relativ zum Stopfenele­ ment axial verschiebliches Spreizelement (18; 32; 48) auf­ weist, und daß am Stopfenelement und am Spreizelement jeweils wenigstens ein langgestrecktes stab- oder rohrför­ miges Applikations- bzw. Betätigungselement (24; 20) ange­ schlossen ist, deren Länge wenigstens gleich der erforder­ lichen Einsetztiefe in den Markkanal (71) gewählt ist und über welche jeweils unabhängig voneinander Halte- oder Spreizkräfte in das jeweils angeschlossene Element (12, 18; 12, 32; 42, 48) übertragbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stopfenelement einen im Durchmesser gegenüber dem Markkanal mit Untermaß bemessenen Stopfenkörper (14; 44) aufweist, an welchen in der Einführstellung im wesentlichen in Richtung des Markkanals (71) weisende Lamellen (16; 46) angesetzt sind, und daß das Spreizelement (18; 48) ein im Bereich der freien Enden der Spreizlamellen (16; 46) ange­ ordneter, sich in Richtung zum Stopfenkörper konisch ver­ jüngender Spreizkörper ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stopfenelement (12) einen im Durchmesser gegenüber dem Markkanal mit Untermaß bemessenen Stopfenkörper (14) aufweist, an welchem in der Einführstellung im wesentlichen in Richtung des Markkanals weisende Lamellen (16) angesetzt sind, daß das Spreizelement (32) ein gleichartiger Stopfen­ körper (34) mit Lamellen (36) ist, daß die Breite der an den beiden Stopfenkörpern (14; 34) angesetzten Lamellen (16; 36) sich in Richtung auf ihr freies Ende verringert, und daß die beiden Stopfenkörper (14; 34) mit gegeneinander gerichteten Lamellen (16; 36) so am jeweils angeschlossenen Applikations- bzw. Betätigungselement (24; 20) angeordnet sind, daß die Lamellen (16) des einen Stopfenkörpers (14) in der Einführstellung jeweils im Zwischenraum zwischen den Lamellen (36) des anderen Stopfenkörpers (34) liegen, sich bei der Betätigung der Applikations- bzw. Betätigungsele­ mente (24; 20) im Sinne einer Annäherung der Stopfenkörper (14; 34) jedoch gegenseitig auseinanderspreizen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lamellen (16) integral am zugehörigen Stopfenkörper (14) angesetzt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lamellen (46) gesondert hergestellt und gelenkig am zugeordneten Stopfenkörper (44) gehaltert sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eines der langgestreckten Applikations­ bzw. Betätigungselemente (24) rohrförmig ausgebildet ist und einen Innendurchmesser aufweist, der im wesentlichen gleich bzw. nur geringfügig größer als der Außendurchmesser des zweiten Applikations- bzw. Betätigungselements (20) ist, und daß das zweite Applikations- bzw. Betätigungs­ element (20) längsverschieblich durch den Innenraum des ersten Applikations- bzw. Betätigungselements (24) geführt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Applikations- bzw. Betätigungs­ elemente (20; 24) vom zugeordneten angeschlossenen Element (18, 14; 48, 44) abtrennbar ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Applikations- bzw. Betätigungselement(e) (20; 24) über jeweils eine Sollbruchstelle (z. B. 70) am zu­ geordneten Element (z. B. 18) angeschlossen ist bzw. sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Applikations- bzw. Betätigungselement(e) (20; 24) durch eine Gewinde- oder Bajonettverbindung o. dgl. durch Ausübung einer Drehkraft lösbar am jeweils zugeordne­ ten Element angeschlossen ist bzw. sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste rohrförmige Applikations- bzw. Betätigungs­ element (24) etwa mittig an der lamellenabgewandten Stirn­ seite des Stopfenkörpers (14) angeschlossen ist, und daß der Stopfenkörper (14) von einer mit dem hohlen Rohrinnen­ raum des rohrförmigen Applikations- bzw. Betätigungs­ elements (24) fluchtenden und in den Rohrinnenraum überge­ hende Bohrung (20) durchsetzt ist, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Rohrinnenraums des rohrförmigen Applikations- bzw. Betätigungselement (24) ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des ersten rohrförmigen Applikations­ bzw. Betätigungselements (24) eine Unterdruckquelle an­ schließbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (16) an ihrer der Wandung des Markkanals (71) zugewandten Außenseite zumindest in einem Teilbereich eine die Haftung im Markkanal erhöhende aufgerauhte Strukturierung nach Art einer Rändelung oder Kordelung aufweisen oder mit einer Vielzahl von Riefen oder niedrigen Vorsprüngen versehen sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseiten der Lamellen (16) und die Außenfläche des Spreizkörpers (18) mit im Querschnitt im wesentlichen komplementär sägezahnförmige Umfanges­ graten (26; 28) versehen sind, welche beim Einziehen des Spreizkörpers (18) in die Lamellen (16) aufeinander auf­ gleiten und nach Einrasten in den Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgenden Umfangsgraten (26; 28) gegen eine Rückwärtsverschiebung gesperrt sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in einem Teilbereich des Spreizkörpers (18) auf dessen Außenseite ein Gewinde vorge­ sehen ist, welches mit komplementären Gewindegängen eines auf der Innenseite der Lamellen (16) vorgesehenen Gegenge­ windes in Eingriff steht.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung des Gewindes und des Gegengewindes so ge­ wählt ist, daß das Gewinde selbsthemmend ist.

19. Werkzeug (60) zum Setzen des nach den Ansprüchen 9, 11 und 13 ausgebildeten Stopfens in der vorgesehenen Tiefe des Markkanals (71), gekennzeichnet-durch zwei jeweils im stopfenabgewandten Endbereich der beiden Applikations- bzw. Betätigungselemente (20; 24) ansetzbare Halterungen, die relativ zueinander in Längsrichtung der beiden langge­ streckten Elemente abstandsveränderlich gehaltert und durch einen von Hand betätig- oder auslösbaren Abzugsmechanismus auseinanderfahrbar sind.

20. Werkzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die am zweiten, durch das erste rohrförmige Applikations- bzw. Betätigungselement (24) geführten Appli­ kations- und Betätigungselement (20) ansetzbare Halterung als Klemmhalterung (66) ausgebildet ist.

21. Werkzeug nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der von Hand betätigte Abzugsmechanismus zwei relativ zueinander verschwenkbare Betätigungsgriffe (64) aufweist, die über die Lagerstelle hinaus verlängert sind, wobei in dem verlängerten Bereich (64a; 64b) jeweils eine der Halterungen für eines der zugeordneten Applikations­ bzw. Betätigungselemente (20; 24) vorgesehen ist.