DE69915929T2

DE69915929T2 - Verstopfungs- und zentriervorrichtung zum positionieren des schaftes einer prothese

Info

Publication number: DE69915929T2
Application number: DE69915929T
Authority: DE
Inventors: Prof. Robin Sydney Mackwood Ling; John Andrew 14250 Jouaye Mondaye Storer; Denis Pichon; Graham Allan Gie; Andrew John Timperley
Original assignee: Benoist Girard et Cie SAS
Current assignee: Benoist Girard et Cie SAS
Priority date: 1998-06-04
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2019-05-29
Also published as: GB9812070D0; AU3318699A; EP0962198A3; US6241772B1; JP2000024020A; CA2273676A1; EP0962198A2; DE69915929D1; AU749485B2; EP0962198B1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Verstopfungs- und Zentriervorrichtung zum Positionieren des Schaftes einer Prothese.
Wenn Zement verwendet wird, um den Schaft einer Prothese in einem medullären Kanal zu positionieren, ist es üblich, das untere Ende des Kanals zu verstopfen, um zu verhindern, dass Zement entlang desselben über den Schaft der Prothese hinaus gelangt.
Solche Stopfen sind wohlbekannt, zum Beispiel wie in der GB 2 017 503 dargestellt, die einen Stopfen mit Reihen von elastischen Nasen zeigt, die sich gegen die Seitenwand des Hohlraums verklemmen, um zu verhindern, dass der Knochenzement nach unten entweicht. Eine andere Art von Stopfen ist in der GB 2 047 541 dargestellt, der einen mittleren Teil aufweist, welcher als Abdichtung gegen die Wände des Kanals dient, sowie einen oberen Teil, welcher ein offenes Ende aufweist, um eine Vertiefung zu bilden, die von einer Reihe von Speichen gebildet wird, die eine Extrusion des Stopfens zurück aus dem offenen Kanal heraus verhindern sollen.
Es ist auch bekannt, eine Zentriervorrichtung für das distale Ende des Schaftes einer Prothese bereitzustellen, zum Beispiel wie in der EP 0 427 444 beschrieben, bei der elastisch verformbare Rippen vorhanden sind, die mit der Wand des Kanals in Eingriff treten, sowie ein ringförmiger Körperteil, der das Spitzenende des Schaftes der Prothese positioniert. Eine andere Art von Zentriervorrichtung ist in der GB 1 409 053 dargestellt, die ein ringförmiges Grundelement mit einer Anzahl von Federelementen aufweist, die sich aus diesem erstrecken. Der ringförmige Teil nimmt das freie Ende des Schaftes auf und verschiebt sich nur um einen Teil des Weges entlang desselben, und die Federelemente dienen dazu, den Schaft im Kanal zu zentrieren.
Stopfen und Zentriervorrichtungen werden häufig zusammen verwendet.
Die FR-A-2 704 423 offenbart eine Vorrichtung zum Verstopfen des medullären Kanals eines Knochens, um den Hindurchtritt eines Positionierzements zu verhindern, sowie zum Zentrieren oder Führen des Schaftes einer Prothese, die einen Grundkörperteil aufweist, der angepasst ist, um mit der Wand des Kanals in Eingriff zu treten, um als Stopfen zu wirken, und die eine Zentrier- oder Führungsöffnung aufweist, um den Schaft der Prothese aufzunehmen.
Die Vorrichtung in dieser französischen Patentbeschreibung weist ähnlich wie diejenigen, auf die in der GB 2 017 503 und der EP 0 427 444 verwiesen wird, sämtlich ungeschützte mittige Öffnungen auf, und wenn der Zement vor dem Einsetzen des Schaftes der Prothese und während ihres Einsetzens in den intramedullären Kanal eingebracht wird, kann Zement durch die Öffnung verloren gehen, bevor der Schaft darin positioniert ist.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Konstruktion bereit, bei der ein solcher Zementverlust verhindert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Verstopfen des medullären Kanals eines Knochens, um den Hindurchtritt von Positionierzement zu verhindern, sowie zum Zentrieren oder Führen des Schaftes einer Prothese, einen Grundkörperteil, der angepasst ist, um mit der Wand des Kanals in Eingriff zu treten, um als Stopfen zu wirken, und der eine Zentrier- oder Führungsöffnung aufweist, um den Schaft der Prothese aufzunehmen, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrier- oder Führungsöffnung (10) mit einer durchstechbaren Membran (14) versehen ist, welche die Öffnung (10) vor dem Gebrauch verschließt.
Somit kann diese Vorrichtung die Kombination von bekannten Arten von Stopfen und Zentriervorrichtungen ersetzen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Zentrier- oder Führungsöffnung angepasst, um mit dem Schaft in Eingriff zu treten und diesen an einer Stelle zu positionieren, die bis zur Hälfte seiner Länge von einem distalen Ende aus nach oben zu gelegen ist.
Bei einer anderen alternativen Ausführungsform ist die Zentrier- oder Führungsöffnung angepasst, um mit dem distalen Ende des Schaftes der Prothese in Eingriff zu treten und dieses zu positionieren.
Die Öffnung kann so konstruiert sein, dass sie sich durch den Grundkörperteil hindurch erstreckt, und kann so angepasst sein, dass sie es dem Schaft, wenn er sich an seinem Platz befindet, erlaubt, über sie/ihn hinaus überzustehen.
Bei einer anderen Konstruktion kann der Grundkörperteil einen Napf einschließen, dessen offenes Ende die Öffnung liefert, wobei das offene Ende angepasst ist, um mit dem Schaft in Eingriff zu treten, und der Napf tief genug ist, um eine nachfolgende weitere Einwärtsbewegung aufzunehmen.
Das offene Ende oder die offenen Enden der Öffnung können verstärkt sein.
Die Vorrichtung kann aus einem beliebigen zweckmäßigen Material herstellt werden, zum Beispiel Metall, wird jedoch vorzugsweise aus einem synthetischen Material hergestellt, zum Beispiel Polymethylmethacrylat (PMMA).
In jedem Fall ist das verwendete Material vorzugsweise elastisch.
Die Erfindung kann auf verschiedene Weisen ausgeführt werden, und zwei Ausführungsformen werden nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Querschnittsseitenansicht der auf dem Schaft einer Prothese in einem medullären Kanal positionierten erfindungsgemäßen Vorrichtung ist;
2 eine isometrische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, wie in 1 verwendet;
3 eine Querschnittsseitenansicht einer anderen erfindungsgemäßen Konstruktion an ihrem Platz auf einer Prothese in einem medullären Kanal ist;
die 4 und 5 Seitenansichten einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen Konstruktion sind; und
die 6 und 7 Ansichten von anderen alternativen Konstruktionen sind.
Wie in 1 dargestellt, umfasst eine Vorrichtung 1 zum Verstopfen des medullären Kanals 2 eines Knochens 3, um den Hindurchtritt von Positionierzement 4 zu verhindern, sowie zum Zentrieren des Schaftes 5 einer Prothese 6, einen Grundkörperteil 7 mit einer äußeren Umfangswand 8, die geformt und angepasst ist, um mit der Wand 9 des medullären Kanals 2 in Eingriff zu treten.
Der Grundkörperteil 7 ist mit einer Öffnung 10 versehen, die sich geradewegs durch den Grundkörperteil erstreckt und bemessen und angepasst ist, um es zuzulassen, dass der Schaft 5, wenn er sich an seinem Platz befindet, über sie hinaus übersteht, wie in 1 dargestellt. Die Öffnung 10 ist angepasst, um mit dem Schaft 5 an einer Stelle in Eingriff zu treten, die im Abstand von seiner Spitze 11 angeordnet ist. Ein Verstärkungskragen 12 umgibt jedes der offenen Enden der Öffnung 10, um für eine Verstärkung zu sorgen.
Die Vorrichtung kann aus einem beliebigen zweckmäßigen Material hergestellt werden und wird vorzugsweise aus einem synthetischen Material hergestellt, zum Beispiel Polymethylmethacrylat (PMMA).
Die Kombination aus Stopfen und Zentriervorrichtung kann aus einem elastischen Material hergestellt werden, so dass sie eine gute dichtende Passung gegen die Wände 9 des Kanals 2 und gegen den Schaft 5 einer Prothese 6 ermöglicht.
Wenn der Zement vor dem Einsetzen des Schaftes 5 und während seines Einsetzens in den Kanal 2 eingebracht wird, kann eine kleine Menge Zement durch die Öffnung 10 verloren gehen, bevor der Schaft darin positioniert ist.
Um den Zementverlust zu verhindern, kann die Öffnung 10 mit einer Membran 14 versehen sein, welche die Öffnung verschließt und welche von der Spitze 11 des Schaftes 5 durchstochen wird, wenn er eingeführt wird.
Bei der in den 1 und 2 dargestellten Konstruktion ist die Öffnung 10 im Wesentlichen kreisförmig, um einen kreisförmigen Schaft 5 aufzunehmen, jedoch ist die Öffnung 10 bei Konstruktionen, wo das untere Ende des Schaftes irgendeine andere Form aufweist, zum Beispiel kann es flache Seiten aufweisen, entsprechend geformt.
Die Öffnung kann anfänglich geradseitig sein, wenn das Material elastisch genug ist, um die Verformung durch das verjüngte Ende des Schaftes aufzunehmen. Alternativ kann die Öffnung 10 in einer verjüngten Gestalt vorgeformt sein.
3 zeigt eine andere erfindungsgemäße Konstruktion, bei der dieselben Bezugszeichen verwendet werden, um ähnliche Teile anzuzeigen. Bei dieser Konstruktion enthält der Körperteil 15 einen Napf oder Becher 16, dessen Öffnungsende 17 die Eintrittsöffnung 10 liefert. Dieses offene Ende 17 ist angepasst, um mit dem Schaft 5 in Eingriff zu treten, und der Napf 16 ist tief genug, um unterhalb des Schaftes 5 einen Hohlraum 18 zu liefern, der eine nachfolgende weitere Einwärtsbewegung des Schaftes aufnehmen kann, wenn dieser vom kragenlosen Typ ist.
Um die Positionierung zu unterstützen, sind die Außenseiten des Napfes mit Rückhalteflanschen 19 versehen, die dazu dienen können, den Halt an den Seiten 9 des Kanals 2 zu fördern. Diese Konstruktion kann selbstverständlich massiv gemacht werden, vorausgesetzt sie ist ausreichend elastisch, um die Verformung anzunehmen, während sie im Kanal 2 in Position gebracht wird. Wiederum wird die Form des Napfes zur Verwendung mit dem Schaft 5 der Prothese angepasst sein, mit der zusammen er verwendet werden soll.
Mit dieser Konstruktion geht kein Zement durch die Öffnung 10 verloren, wenn der Schaft eingesetzt wird.
Bei einer alternativen Konstruktion (nicht dargestellt), die aber allgemein derjenigen ähnlich ist, welche in 3 dargestellt ist, könnte die Eingriffswand der Vorrichtung statt elastisch eher steif sein, und die Kanalwand könnte in angemessener Weise vorbereitet werden, um sie aufzunehmen.
4 zeigt eine andere erfindungsgemäße Konstruktion, bei welcher der Grundkörperteil 20 einen Napf 21 enthält, dessen offenes Ende 22 wie bei der in 3 dargestellten Konstruktion die Eintrittsöffnung 10 liefert, jedoch ist dieses offene Ende angepasst, um mit dem Schaft 5 in Eingriff zu treten, und der Napf 21 ist tief genug, um unterhalb des Schaftes 5 einen Hohlraum bereitzustellen, der eine nachfolgende weitere Einwärtsbewegung des Schaftes aufnehmen kann, wenn er vom kragenlosem Typ ist. Bei dieser Konstruktion ist das proximale Ende des Stopfens mit einem Eingriffsrand 23 ausgebildet, der angepasst ist, um mit der Wand 9 des Kanals 2 in Eingriff zu treten. Unterhalb dieses Randes ist der allgemeine Durchmesser des Grundkörpers 20 kleiner, jedoch ist er mit vier überstehenden Flügeln 24 versehen, die so bemessen sind, dass sie dahingehend wirken, den Schaft an seinem distalen Ende zu zentrieren. Die Flügel 24 können starr sein, um mit einem vorbereiteten Teil des Kanals 2 in Eingriff zu treten, oder können so hergestellt werden, dass sie sich durch Kompression oder Biegung an die Verengung im Kanal 2 anpassen. Der Rand 23 sorgt für eine ausreichende Verstopfungswirkung.
5 zeigt eine Konstruktion, bei welcher der Grundkörperteil 30 einen Napf 31 einschließt, dessen offenes Ende 32 eine Eintrittsöffnung 33 liefert, die angepasst ist, um mit dem Schaft 5 in Eingriff zu treten, und wieder ist der Napf 31 tief genug, um in einer ähnlichen Weise wie bei der in 4 dargestellten Konstruktion eine Einwärtsbewegung des Schaftes aufzunehmen. Bei dieser Anordnung ist jedoch der Abstandshalter als Ring 34 ausgebildet, auf dem eine Anzahl von Zentrierarmen 35 angebracht ist. Die Arme können so konstruiert sein, dass sie sich verbiegen, um den Stopfen zu zentrieren, während er den Kanal 2 hinab bewegt wird. Der Ring 34 kann aus demselben Material wie der Grundkörperteil 30 hergestellt werden, oder er kann aus einem anderen Material sein und kann aus einem Metall-oder einem Kunststoffmaterial sein. Die Zentrierarme 35 können ersetzt werden, zum Beispiel durch Flügel oder irgendein anderes Element, das für die notwendige Zentrierwirkung sorgen wird.
Das Material und die Abmessungen können so angeordnet werden, dass der Ring 34 entweder sofort vor dem Gebrauch angebracht werden kann, oder er könnte während der ursprünglichen Herstellung montiert werden.
6 zeigt eine andere Konstruktion von Stopfen und Zentriervorrichtung, bei der wieder dieselben Bezugszeichen verwendet werden, um ähnliche Teile zu beschreiben, jedoch ist bei dieser Konstruktion der obere Teil der Öffnung 40 verjüngt, was den Eintritt des Schaftes 5 fördert. Die Seiten des Grundkörpers 7 sind mit Rippen 41 versehen, um das Festhalten des Stopfens gegen die Wand des Kanals 9 zu fördern. Bei der dargestellten Konstruktion liegt die Spitze 11 des Schaftes 5 frei, falls gewünscht könnte jedoch ein ähnlicher Napf wie derjenige, der in den 3, 4 und 5 dargestellt ist, vorgesehen werden, um eine Abwärtsbewegung des Schaftes 5 nach dem Einpassen aufzunehmen, und aus denselben Gründen.
7 zeigt eine Konstruktion, bei der die Abmessungen des Stopfens und der Zentriervorrichtung oder Führung so festgelegt worden sind, dass die Vorrichtung an einer Stelle auf den Schaft passen wird, die bis zur Hälfte der Länge des Schaftes nach oben zu gelegen ist. Somit ist die Anordnung derart, dass nur die proximalen zwei Drittel oder sogar nur die proximale Hälfte des Schaftes in dem Zement 4 in Eingriff gebracht wird.
Die Konstruktion des Stopfens könnte so sein, wie in einem der vorangehenden Beispiele angegeben, jedoch wäre es natürlich unpraktisch, in der Öffnung einen Napf vorzusehen, aber die Verfahren zum Positionieren des Stopfens könnten eine beliebige zweckmäßige Form annehmen. Bei der in 7 dargestellten Konstruktion ist die äußere Oberfläche des Grundkörpers mit Rippen 42 versehen, und die Öffnung 43 ist wieder verjüngt, um die Positionierung des Schaftes 5 zu unterstützen, wenn er eingeführt wird. Eine Membran (nicht dargestellt) könnte bei jeder beliebigen der beschriebenen Konstruktionen über die Öffnung 43 hinweg verwendet werden.
Mit der in 7 dargestellten Konstruktion gibt es Vorteile, soweit die Lastübertragung betroffen ist. Das Problem im Hinblick darauf, sicherzustellen, dass der Chirurg die Spitze des Schaftes dazu bringen kann, in den mittleren Teil der Vorrichtung einzugreifen und somit zum Beispiel durch die Membran hindurchzutreten, wird gelöst, indem man die Vorrichtung im Aufbau eher tiefer macht und den verjüngten Einlass zu der Öffnung so einschließt, dass die Verjüngung die Spitze des Schaftes automatisch in die Öffnung der Vorrichtung lenken wird.
Es wird ersichtlich, dass die Öffnung entsprechend der ungefähren Höhe im Kanal, in der die Vorrichtung platziert werden soll, passend geformt werden muss. Eine enge Passung zwischen den Begrenzungen des Schaftes und den Wänden der Vorrichtung ist nicht besonders notwendig, weil der Acrylzement 4 selbst jegliche potenziellen Lücken bzw. Spalte abdichten würde, insbesondere wenn ein sich verjüngender Einlass zu der Vorrichtung vorhanden ist.
Da auf dieser Art von Prothese verjüngte polierte Schäfte verwendet werden, ist es unwahrscheinlich, dass um den Schaft herum zwischen dem Schaft und dem Zement Trümmer ihren Weg nach unten und in den distalen Teil des medullären Kanals finden werden, der nicht mit Zement gefüllt ist. Diese Art von Anordnung hat den zusätzlichen Vorteil, dass sie die Menge an Zement, die für einen gegebenen Femur benötigt wird, potenziell bedeutend verringert.
Es wird deutlich, dass bei sämtlichen oben beschriebenen Konstruktionen die Form der Öffnung, die von der Membran bedeckt wird, oder die sogar offen ist, entsprechend der Schaftgeometrie und der ungefähren Stelle des Kanals, in dem die Anbringung des Stopfens vorgeschlagen wird, verändert werden kann.
Die Stopfen- und Zentriervorrichtung kann in verschiedenen Größen hergestellt werden, die für die Erfordernisse des betreffenden Knochens und Kanals geeignet sind.

Claims

Vorrichtung zum Verstopfen des medullären Kanals (2) eines Knochens, um den Hindurchtritt von Positionierzement (4) zu verhindern, sowie zum Zentrieren oder Führen des Schaftes (5) einer Prothese (6), umfassend einen Grundkörperteil (7), der angepasst ist, um mit der Wand (9) des Kanals (2) in Eingriff zu treten, um als Stopfen zu fungieren, und der eine Zentrier- oder Führungsöffnung (10) aufweist, um den Schaft (5) der Prothese aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrier- oder Führungsöffnung (10) mit einer durchstechbaren Membran (14) versehen ist, welche die Öffnung (10) vor dem Gebrauch verschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Öffnung (10) durch den Grundkörperteil (7) hindurch erstreckt und angepasst ist, um es zuzulassen, dass der Schaft (5), wenn er sich an seinem Platz befindet, über sie hinaus übersteht.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrier- oder Führungsöffnung (10) angepasst ist, um mit dem Schaft (5) an einer Stelle in Eingriff zu treten und ihn zu positionieren, die von seinem distalen Ende (11) aus bis zu einer Hälfte seiner Länge nach oben zu gelegen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrier- oder Führungsöffnung (10) angepasst ist, um mit dem distalen Ende (11) des Schaftes (5) der Prothese in Eingriff zu treten und dieses zu positionieren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseiten des Grundkörpers mit Vorsprüngen (24) versehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge als Rippen (41) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörperteil einen Napf (16) einschließen kann, dessen offenes Ende (17) die Öffnung (10) liefert, wobei das offene Ende (17) angepasst ist, um mit dem Schaft (5) in Eingriff zu treten, und der Napf (16) tief genug ist, um eine nachfolgende weitere Einwärtsbewegung des Schaftes (5) aufzunehmen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Napf auf seiner Außenseite mit Vorsprüngen (24) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (24) flexibel sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge als Zentrierarme (35) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das offene Ende oder die offenen Enden (10) der Öffnung verstärkt sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrier- oder Führungsöffnung (40) von ihrem proximalen Ende aus nach unten zu verjüngt ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem synthetischen Material hergestellt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das synthetische Material Polymethylmethacrylat (PMMA) ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem elastischen Material hergestellt ist.