DE8407571U1

DE8407571U1 - Endoprosthesis anchoring

Info

Publication number: DE8407571U1
Application number: DE8407571U
Authority: DE
Original assignee: Blauth Walter Profdr 2300 Kiel De
Current assignee: Blauth Walter Profdr 2300 Kiel De
Publication date: 1984-08-16

Description

Endoprosthesis anchoring

Die Erfindung betrifft die Verankerung einer Kniegelenkendoprothese, bestehend aus einem tibialen und einem femoralen Teil, mit intramedulläV zementlos verankerbaren Schäften.The invention relates to the anchoring of a knee joint endoprosthesis, consisting of a tibial and a femoral part, with intramedullary v cementless anchorable stems.

Die zementlose, intramedulläre Verankerung von Prothesenschäften, insbesondere beim Kniegelenk, ist noch nicht befriedigend gelöst. Es sind Techniken bekannt, bei denen zylinderförmig ausgebildete Schäfte, die mit einem Gewinde versehen sind, in den Markraum eingeschraubt werden. Der wesentliche Nachteil dieser Technik besteht darin, daß 2. B. bei dem Tibiaimplantat die Tibiaauflage und der Schaft aus zwei Teilen gefertigt sein müssen, die nach dem Einschrauben des Schaftes miteinander verbunden werden. Eine einteilige Ausführung ist nur dann möglich, wenn die Tibiaauflageflache wesentlich verkleinert wird.The cementless, intramedullary anchoring of prosthetic shafts, especially in the knee joint, has not yet been solved satisfactorily. There are known techniques in which cylindrical shaped Threaded shafts are screwed into the medullary canal. The main disadvantage of this technique is there in that 2. B. in the tibial implant, the tibial support and the Shaft must be made of two parts, which are connected to each other after screwing in the shaft. A one-piece design is only possible if the tibial support surface is reduced significantly.

Es sind auch Techniken bekannt, z. B. bei Hüftgelenkprothesen, bei denen der Schaft zementlos intramedullär implantiert wird. Solche Schäfte weisen vergrößerte Oberflächen auf, die z. B. durch Kugelbeschichtung oder durch Treppenprofilierungen gekennzeichnet sind. Der Nachteil dieses Vorgehens besteht darin, daß vor dem Einsetzen bzw. dem Einschlagen solcher Schäfte eine exakte Vorbohrung erfolgen muß und hierbei die für die Verankerung wertvolle Spongiosa geopfert wird.Techniques are also known, e.g. B. in hip joint prostheses where the stem is implanted intramedullary without cement. Such shafts have enlarged surfaces which, for. B. are characterized by spherical coating or by stair profiles. The disadvantage of this procedure is that an exact pilot hole is made before the insertion or hammering in of such shafts must and here the cancellous bone, which is valuable for anchoring, is sacrificed.

Bei dem nachfolgenden Einschlag Vorgang kann jedoch die Spongiosa nicht ausweichen, wird zusammengepreßt und gerät unter erhebliche Druckbelastungen, die den physiologischen Lastbereich der Spongiosa überschreiten können. Die Folge eines solchen Vorgehens, welches auch als Schaftverklemmung bezeichnet wird, bewirkt, daß der Schaft zwar primär stabilisiert ist, jedoch sind Lockerungen als Folge der Spongiosaüberlastung denkbar. Eine technische Lösung, einen solchen Lockerungsvorgang zu stabilisieren, besteht folgerichtig darin, ein Nachrutschen des Prothesenschaftes nach erfolgter Lockerung zuzulassen. Diese Technik ist als "Setzholzprinzip" bekannt geworden.The cancellous bone cannot, however, during the subsequent impact process evade, is compressed and comes under considerable pressure loads that exceed the physiological load range of the cancellous bone can. The consequence of such an approach, which is also called Shaft jamming is referred to, causes that the shaft is primarily stabilized, but loosening is a consequence of the cancellous bone overload conceivable. A technical solution to stabilize such a loosening process consistently consists in slipping of the prosthesis stem after loosening. This technique has become known as the "stick principle".

Verfahren, die im Bereiche des Hüftgelenkes als zuverlässig gelten, können aber bei dem biomechanisch wesentlich komplizierteren Kniegelenk zu Komplikationen führen,Procedures that are considered reliable in the area of the hip joint, but can lead to complications in the biomechanically much more complicated knee joint,

Aufgabe der Erfindung war es daher, eine intramedullär zementlos zu implantierende Kniegelenktotalprothese zu entwerfen, die die aufgezeigten Nachteile anderer Techniken vermeidet, insbesondere aber ganzteilige Tibia- und Femur komponenten besitzt und die für den Prothesen-Spongiosa-Verbund wertvolle Spongiosa weitgehend erhält.The object of the invention was therefore to provide an intramedullary cementless To design implanting total knee joint prosthesis that avoids the disadvantages of other techniques, but in particular has integral tibial and femoral components and largely preserves the cancellous bone that is valuable for the prosthesis-cancellous bone assembly.

Die Lösung der gestellten Aufgabe geschieht in der Weise, daß an dem zylindrischen, intramedullär zu verankernden Kernschaft in regelmäßigen Abständen ringartige Vorsprünge, die im seitlichen Schnitt Trapezform besitzen, angebracht sind. Diese Vorsprünge weisen ein "Tannenbaumprofil" auf, d. h. bei stehender Tibia (Tibiafläche oben - Schaftspitze unten) setzen die Vorsprünge mit einem stumpfen Winkel am Schaftkern an, fallen nach unten bis zu einem größten Durchmesser ab und steigen dann wieder an der Unterseite in Richtung auf den Schaft an. Auf diese Weise bildet sich unter diesen Vor sprängen ein Raum, der sich mit Spongiosa füllen kann. Die alle äußeren Punkte dieser Vorsprünge umhüllende Fläche bildet einen Konus, dessen größter Durchmesser sich an der Tibiaäuflagefläche, dessen kleinster Durchmesser sich in ca. 30 mm Entfernung von der Schaftspitze befindet. Ein wesentliches Merkmal dieser Schaftformgebung besteht darin, daß dieser Teil einteilig gefertigt, z. B. auch gegossen werden kann und daß er zugleich als Einbringwerkzeug dient, indem er in eine nur knapp vorgebohrte Tibia eingeschlagen wird. Bei diesem Einschlagvorgang wird die für den späteren vitalen Prothesen-Knochen-Verbund wertvolle Spongiosa durch die nach unten geneigten, löffelartigen Vorsprünge abgeschert, abgeschnitten und in die Räume unter den Vorsprüngen geschoben. Die konusförmige Anordnung der Vorsprünge bewirkt, daß sich die einzelnen Vorspränge nicht gegenseitig "abschatten". Um den rotationssymmetrischen Schaft auch rotationsstabil zu machen, sind Längsnuten durch die Lamellen bis an den Schaftkern heran angebracht, in denen die Spongiosa beim Einschlagen stehen bleibt. Gleichzeitig ist auf diese Weise gewährleistet, daßThe solution to the problem is done in such a way that on the cylindrical core shaft to be anchored intramedullary in regular Distances ring-like projections, which have a trapezoidal shape in the lateral section, are attached. These projections have a "fir tree profile" on, d. H. If the tibia is upright (tibia surface above - shaft tip below), the projections are positioned at an obtuse angle on the shaft core fall down to a largest diameter and then rise again on the underside in the direction of the shaft. In this way, a space is created under these protrusions that can fill with cancellous bone. The area surrounding all outer points of these projections forms a cone, the largest diameter of which on the tibial surface, its smallest diameter is approx. 30 mm from the tip of the shaft. An essential feature of this shaft shape is that this part manufactured in one piece, e.g. B. can also be poured and that he at the same time serves as an insertion tool in that it is hammered into a tibia that has only just been pre-drilled. During this impact process, the for the Later vital prosthesis-bone composite, valuable cancellous bone is sheared off by the downward sloping, spoon-like projections, cut off and pushed into the spaces under the projections. the conical arrangement of the projections causes the individual Do not "shadow" projections from one another. To the rotationally symmetrical Longitudinal grooves through the lamellae are also used to make the shaft rotationally stable attached to the core of the shaft, in which the cancellous bone remains when it is hammered in. At the same time it is ensured in this way that

unmittelbar nach Implantation vitale Spongiosa bis an den Schaftkern heran erhalten worden ist. Der femorale Schaft ist entsprechend aufgebaut. Die konische formgebung der Vorsprünge und ihr Auslauf schon ca. 30 mm vor der Schaftspitze gewährleistet eine biomechanisch günstige Krafteinleitung in den Knochen. Insbesondere wird durch diese Formgebung verhindert, daß die Prothese in ihrem Spitzenbereich hart verankert ist, d. h. im Spit2enbereich wird der feste Verbund Metall-Knochen absichtlich herabgesetzt, um auch die großflächigen Vorsprung^ im oberen Schaftbereich voll in den Gesamtkraftfluß mit einzubeziehen. Der Schaftspitzenbereich wird daher vor allem benutzt, um den Schaft zu führen und zu zentrieren, was wichtig ist, um Spannungsspitzen an den Extrempunkten der Vorsprünge zu vermeiden. Einzelheiten der Erfindung sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben.Immediately after implantation vital cancellous bone up to the stem core has been received. The femoral shaft is constructed accordingly. The conical shape of the projections and their run-out do Approx. 30 mm in front of the shaft tip ensures a biomechanically favorable introduction of force into the bone. In particular, this shape prevents the prosthesis from being hard anchored in its tip area, d. H. In the tip area, the solid bond between metal and bone becomes deliberately reduced to include the large protrusion ^ to be fully included in the total flow of forces in the upper shaft area. The shaft tip area is therefore mainly used around the shaft to guide and center, which is important to avoid stress peaks at the extreme points of the protrusions. Details of the invention are described in the illustrated embodiment.

Der Tibiateii (1) besteht aus der Tibiaauflagefläche (2) und dem fest angesetzten Schaft (3). Die Schaftlänge beträgt etwa 120 mm. Der Schaft weist einen konstanten, zylindrischen Kerndurchmesser (3), (5) auf.The tibial ii (1) consists of the tibial support surface (2) and the fixed attached shaft (3). The shaft length is about 120 mm. The shaft has a constant, cylindrical core diameter (3), (5) on.

In regelmäßigen Abständen sind an diesem Schaft umlaufende, ringförmige Vorsprünge (4) angebracht, die im seitlichen Schnitt eine Trapezform [H) aufweisen. Die alle äußeren Punkte dieser Vorsprung« umhüllende Fläche bildet einen Konus, welcher am Ort der Tibiaauflagefläche am größten ist und einen größten Durchmesser von ca, 30 mm besitzt. Der Durchmesser des der Schaftspitze (5) zunächst liegenden Ringes ist nur etwa 3 mm größer als der in diesem Bereich glatte und ca. 25 mm lange, an der Spitze abgerundete Schaftkern. Die im seitlichen Schnitt trapezförmig ausgebildeten Vorsprünge, nachfolgend auch als Trapezringe bezeichnet (4), sind so ausgebildet, daß sie von ihrem größten Abstand zum Schaftkern (3) nicht im rechten Winkel, sondern in einer zur T ibiaauf lagefläche geneigten Richtung aufsteigen. Auf diese Weise ergibt sich ein "Tannenbaumprofil" (9).Circumferential, ring-shaped projections (4) which have a trapezoidal shape [H) in lateral section are attached to this shaft at regular intervals. The surface surrounding all outer points of this projection forms a cone which is largest at the location of the tibial support surface and has a largest diameter of about 30 mm. The diameter of the ring next to the shaft tip (5) is only about 3 mm larger than the shaft core, which is smooth in this area and about 25 mm long and rounded at the tip. The lateral section trapezoidal projections, hereinafter also referred to as trapezoidal rings (4), are designed so that they rise from their greatest distance to the shaft core (3) not at a right angle, but in a direction inclined to the T ibiaauf supporting surface. This results in a "fir tree profile" (9).

Auf der Unterseite der Tibiaauflagefläche (3) sind zahlreiche Dorne mit Kegelspitzen (8) aufgesetzt. Der mit den Trapezringen versehene Schaft ist in Längsrichtung mit U Längsnuten (6) versehen, die parallel zur Schaftkernoberfläche (3) verlaufen und noch einige Millimeter in die Schaftkernoberfläche (7) eindringen. Eine Zentrierbohrung (10) ist im Schaft vorgesehen.There are numerous spikes on the underside of the tibial support surface (3) with conical points (8) attached. The shaft provided with the trapezoidal rings is provided in the longitudinal direction with U longitudinal grooves (6) which are parallel to the shaft core surface (3) and a few millimeters in penetrate the shaft core surface (7). A center hole (10) is provided in the shaft.

Der femorale Teil (11) besteht aus dem Condylenteil (13), (17? und dem fest angesetzten oder angegossenen Schaft (3). Dieser Schaft ist in der selben Weise konstruiert, wie es oben für den tibialen Teil beschrieben ist. Lediglich im Bereich des pateüaren Schildes (24) sind die Trapez ringe einseitig bis auf den Kerndurchmesser des Schaftes abgetragen (14). Die Innenseite des Condylenteiles weist im Bereich des patellaren Schildes und der dorsalen Condylen Fräszähne (12) auf. Die Condylenoberflache (13) ist bis zum Bereich des Schaftansatzes (11) als Teil einer Kugeloberfläche ausgebildet (13), (17). Dieser Bereich der Condylenfläche besteht daher entsprechend den physiologischen Gegebenheiten, aus zwei gleichartigen Teilen (17), die jeder für sich einen Ausschnitt aus einer Kugeloberfläche bilden. Diese beiden Teile sind durch eine Einbuchtung (18) voneinander getrennt, die Raum für die freie Bewegung der Kreuzbänder schafft.The femoral part (11) consists of the condyle part (13), (17? And the firmly attached or cast-on shaft (3). This shaft is constructed in the same way as described above for the tibial part is. Only in the area of the patented shield (24) are the trapezoidal rings on one side up to the core diameter of the shaft removed (14). The inside of the condyle has milling teeth (12) in the area of the patellar shield and the dorsal condyles. The condyle surface (13) is up to the area of the stem attachment (11) formed as part of a spherical surface (13), (17). This area of According to the physiological conditions, the condylar surface therefore consists of two similar parts (17), each of which is a section from a spherical surface. These two parts are separated from one another by an indentation (18), which leaves room for free movement that creates cruciate ligaments.

Die Tibiaauflage (19) weist zwei mit einem Radiusfräser erzeugte, langgezogene Vertiefungen (20) auf, die winkelig zueinander stehen (21), (22). In dem vorderen Teil dieser Vertiefungen (20) ist der Condylenteil (17) formschlüssig einpaßbar.The tibial support (19) has two elongated depressions (20) produced with a radius cutter, which are at an angle to one another (21), (22). In the front part of these depressions (20) is the condyle part (17) can be fitted in a form-fitting manner.

Zwischen den beiden Vertiefungen ist eine nach vorne aufsteigende, wallförmtge Aufwölbung (23) angebracht.Between the two depressions there is a forward ascending, wallförmtge bulge (23) attached.

Der Anwendungsbereich der beschriebenen zementlosen Schaftverankerung muß sich nicht nur auf Anwendungen im Bereiche des Kniegelenkes beziehen, sondern kann auch für Implantate anderer Gelenke, wie z. B. auch für das Hüftgelenk, erweitert werden.The scope of the described cementless stem anchoring must not only refer to applications in the area of the knee joint, but can also apply to implants in other joints, such as B. also for the hip joint can be expanded.

Claims

ENDOPROSTHESIS ANCHORING Protection claims

Endoprosthesis anchoring for a total knee joint prosthesis, consisting of a femoral and a tibial part, with stems that can be anchored intramedullary cementlessly, characterized in that annular circumferential projections are attached to the cylindrical stem core at regular intervals, which have a trapezoidal shape in the lateral profile, that the outer points This surface enveloping the projections forms a cone which has its largest diameter at the location of the tibial support surface or the femoral condyles, that the diameter of the ring next to the shaft tip is only about 3 mm larger than the cylindrical shaft core, that the end area of the shaft tip is smooth and clearly rounded at the tip and that the projections start at an obtuse angle on the shaft core, drop towards the tip to their greatest radius distance and then rise again on the underside in the direction of the shaft.

Endoprosthesis anchorage according to claim 1, characterized in that Numerous conical points are placed on cylindrical pins below the tibial support surface (8).

Endoprosthesis anchoring according to Claims 1 and 2, characterized in that that the shaft has several longitudinal grooves (6) which extend to the shaft core (3).

Endoprosthesis anchoring according to Claims 1 to 3, characterized in that that in the femoral part the trapezoidal rings (4) on one side up to the core diameter are removed (14h

Endoprosthesis anchoring according to Claims 1 to H, characterized in that milling teeth (12) are attached in the area of the patellar shield and the dorsal condyles.

Endoprosthesis anchoring according to Claims 1 to 5, characterized in that that the tibia support surface (19) has two elongated depressions (20) which can be produced with a radius milling cutter.

Endoprosthesis anchorage according to claim 6, characterized in that

the recesses (20) are at an angle to one another (21), (22).

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