EP4734881A1 - Femur-implantatteil oder tibia-implantatteil - Google Patents

Femur-implantatteil oder tibia-implantatteil

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EP4734881A1
EP4734881A1 EP24809624.0A EP24809624A EP4734881A1 EP 4734881 A1 EP4734881 A1 EP 4734881A1 EP 24809624 A EP24809624 A EP 24809624A EP 4734881 A1 EP4734881 A1 EP 4734881A1
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EP
European Patent Office
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implant part
femur
plastic
tibia
insert
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Pending
Application number
EP24809624.0A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Hirt
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Aesculap AG
Original Assignee
Aesculap AG
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Femur-Implantatteil (2) oder Tibia-Implantatteil jeweils aus einem ersten Kunststoff (10), insbesondere aus PEEK, für eine orthopädische Kniegelenkprothese, wobei das Femur-Implantatteil (2) bzw. das Tibia-Implantatteil im implantierten Zustand dem Femur-Knochen bzw. dem Tibia-Knochen zugewandte und mit diesem in Kontakt stehende Oberflächenbereiche (4) aufweist; erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass das Femur-Implantatteil (2) oder das Tibia-Implantatteil wenigstens ein Einlegeteil (12) aus einem zweiten Kunststoff (18) umfasst, welches teilweise die mit Knochen und/oder Zement in Kontakt stehenden Oberflächenbereiche (4) bildet.

Description

Titel : Femur-Implantatteil oder Tibia-Implantatteil
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Femur-Implantatteil oder Tibia- Implantatteil jeweils aus einem ersten Kunststoff, insbesondere aus PEEK, für eine orthopädische Kniegelenkprothese, wobei das Femur-Implantatteil bzw. das Tibia-Implantatteil im implantierten Zustand dem Femur- Knochen bzw. dem Tibia-Knochen zugewandte und mit diesem in Kontakt stehende Oberflächenbereiche aufweist.
Femur-Implantatteile und Tibia-Implantatteile bestanden seither zumeist aus Metalllegierung, insbesondere Kobalt- Chrom-Molybdän-Legierung. Seit einiger Zeit bestehen Bemühungen, diese Implantatteile aus Kunststoff, insbesondere aus PEEK ( Polyethetherketon) herzustellen, was den Vorteil eines dem Knochen ähnlicheren E-Moduls mit sich bringt . Auch im Hinblick auf die Vermeidung von metallbedingten allergischen Reaktionen erweist sich ein nicht auf Metallbasis hergestelltes Implantat als vorteilhaft . Bei einigen Kunststof fen, insbesondere bei tragenden und belastbaren sowie verschleißbeständigen Kunststof fen, wie z . B . PEEK, besteht j edoch das Problem einer noch verbesserungswürdigen Zement- bzw . Knochenanbindung . Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde , Implantatteile der eingangs genannten Art im Hinblick auf ihre Anbindbarkeit an den Knochen bzw . Zement zu verbessern .
Diese Aufgabe wird bei einem Implantatteil der genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst , dass das Femur- Implantatteil oder das Tibia- Implantatteil wenigstens ein Einlegeteil aus einem zweiten Kunststof f umfasst , welches teilweise die mit Knochen und/oder Zement in Kontakt stehenden Oberflächenbereiche bildet .
Die Herstellung des betref fenden Implantatteils mit einem Einlegeteil aus einem zweiten Kunststof f ermöglicht es , diesen zweiten Kunststof f so zu wählen, dass seine Anbindbarkeit an Knochen unter Verwendung typischer Knochenzemente optimiert werden kann . Bei der Auswahl des zweiten Kunststof fs stehen also nicht primär die Belastbarkeit und die tribologischen Eigenschaften im Vordergrund, sondern dessen Anbindbarkeit unter Berücksichtigung chemischer Prozesse . Es wird also erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass ein Einlegeteil aus einem anderen zweiten Kunststof f vorgesehen wird, welches die an den Knochen oder Zement anbindende Oberfläche des Implantatteils zumindest teilweise bildet , so dass sich die Anbindbarkeit des Implantatteils durch die spezi fische Materialwahl des zweiten Kunststof fs optimieren lässt .
Nach einer Aus führungs form der Erfindung handelt es sich bei dem zweiten Kunststof f um EMMA.
Kunststof fe der hier in Rede stehenden Art lassen sich viel fältig verarbeiten . Als Thermoplaste lassen sie sich Spritzgießen oder extrudieren . Es besteht auch die Möglichkeit des 3D-Drucks oder der Befüllung mit tribologisch wirksamen Bestandteilen oder mit Verstärkungsstof fen, wie z . B . Kohlenstof f fasern oder dergleichen .
Nach einer Aus führungs form der Erfindung erweist es sich als vorteilhaft , dass das Femur- Implantatteil oder das Tibia- Implantatteil als Kunststof f spritzteil hergestellt ist , wobei das wenigstens eine Einlegeteil mit dem ersten Kunststof f umspritzt ist .
In Weiterbildung dieses Gedankens erweist es sich als vorteilhaft , dass beim Umspritzen des Einlegeteils in Richtung orthogonal zu dem angrenzenden mit Knochen oder Zement in Kontakt stehenden Oberflächenbereich hinterschnittene Bereiche gebildet werden, welche eine unlösbare Verankerung des Einlegeteils in dem ersten Kunststof f gewährleisten . Durch diese hinterschnittenen Bereiche wird gewissermaßen eine formschlüssige Integration des Einlegeteils in den ersten Kunststof f des Implantatteils erreicht . Eine Loslösung des Einlegeteils aus dem zweiten Kunststof f ist somit aufgrund der Stabilität des ersten Kunststof fs unmöglich und wird sicher verhindert .
Weiter erweist es sich als vorteilhaft , wenn das Einlegeteil flächenbündig mit den mit Knochen und/oder Zement in Kontakt stehenden Oberflächenbereichen aus dem ersten Kunststof f ausgebildet ist . Bei einer solchen flächenbündigen und vorzugsweise wenigstens bereichsweise ebenen Ausbildung der Oberflächenbereiche lassen sich auch die am Knochen vorzubereitenden Kontaktbereiche mit der erforderlichen Genauigkeit ausbilden, um einen passgenauen Sitz des Implantatteils zu gewährleisten .
Nach einer Aus führungs form der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Einlegeteil ein Gitterteil mit Stegen und Durchgangsöf fnungen ist . Das Gitterteil kann als Kreuzgitter oder auch wabenförmig, insbesondere mit hexagonalen Wabenöf fnungen, ausgebildet sein . Durch die in der Fläche oder Ebene erstreckten Stege lässt sich eine ausladende Anbindungs fläche zum Knochen hin ausbilden . In Weiterbildung dieses Gedankens erweist es sich als vorteilhaft , wenn die Stege im Querschnitt betrachtet hinterschnittene Bereiche bilden und hierfür insbesondere dreieckförmig, trapez förmig oder parallelogrammförmig ausgebildet sind . Durch eine entsprechende Orientierung der Dreieckform, Trapez form oder Parallelogrammform lassen sich die hinterschnittenen Bereiche realisieren, um das Einlegeteil sicher im Material des ersten Kunststof fs verankern zu können .
Ungeachtet dessen erweist es sich als vorteilhaft , wenn das Einlegeteil in einer Ebene erstreckt ist , und eine Dicke des Einlegeteils in Richtung orthogonal zu der Ebene 1-4 mm beträgt .
Gegenstand der Erfindung ist auch eine orthopädische Kniegelenkprothese mit den Merkmalen des Anspruchs 9 .
Weitere Merkmale , Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Aus führungs form eines erfindungsgemäßen Implantatteils .
In der Zeichnung zeigt :
Figur 1 eine perspektivische Darstellung ( gleichwohl schematisch) eines erfindungsgemäßen Femur- Implantatteils ; und
Figur 2 eine Schnittansicht eines gitterf örmigen Einlegeteils ( in schematischer Darstellung, nicht maßstäblich) , welches mit Kunststof f des Implantatteils umspritzt ist ; Figur 3 eine perspektivische Ansicht des gitterf örmigen Einlegeteils vor dem Umspritzen mit Kunststof f .
Die Figuren 1 und 2 zeigen schematisch die Ausbildung eines Implantatteils , hier beispielhaft in Form eines Femur- Implantatteils 2 nach der vorliegenden Erfindung . Die perspektivische Ansicht der Figur 1 zeigt das Femur- Implanttateil 2 von schräg oben, also mit Blick auf nach innen gewandte und dem nicht dargestellten Knochen zugewandte und mit diesem in Kontakt stehende Oberflächenbereiche 4 . Ferner erkennt man einen mittig angeordneten Anbindungsbereich 6 zum Anfügen weiterer Verbindungselemente , wie Schaftelemente , um das Implantatteil an den vorbereiteten Femur-Knochen typischerweise unter Verwendung von Knochenzement anzufügen . Weiter erkennt man die von unten nach schräg oben auslaufenden kondylären Oberflächenbereiche 8 , mittels derer das Femur- Implantatteil 2 im Betrieb gegen den Meniskus oder ein nicht dargestelltes Meniskus-Ersat zteil einer Totalknieendoprothese hin und her beweglich in gleitenden Oberflächenkontakt bringbar ist .
Das Femur- Implantatteil 2 ist auf Basis eines ersten tragenden Kunststof fs 10 , insbesondere PEEK, ausgebildet und umfasst in mit Knochen in Kontakt stehenden Oberflächenbereichen 4 ein oder mehrere in Figur 1 helldargestellte strukturierte Einlegeteile 12 j eweils in Form eines Gitterteils 14 mit einer Gitterstruktur aus einander beispielhaft in spitzem Winkel a kreuzenden Stegen 16 aus einem zweiten Kunststof f 18 , insbesondere und bevorzugt aus PMMA. Das Einlegeteil 12 ist vor der Einbettung in den ersten Kunststof f 10 in Figur 3 dargestellt . Die sich kreuzenden Stege 16 der Gitterstruktur des Einlegeteils 12 bilden beispielhaft eine rautenförmige Wabenform . Figur 2 zeigt schematisch einen Teilbereich des im ersten Kunststof f 10 eingebetteten Einlegeteils 12 im Schnitt ; es erstreckt sich beispielhaft in einer Ebene 11 orthogonal zur Zeichnungsebene der Figur 2 . Man erkennt , dass das Einlegeteil 12 und dessen Gitterstruktur und Stege 16 abgeschrägte Flanken 20 aufweisen, die mit Material des ersten Kunststof fs 10 hinterschnittene Bereiche 22 orthogonal zur Ebene 11 betrachtet ausbilden, so dass das Einlegeteil 12 formschlüssig im tragenden Kunststof f 10 des Femur- Implantatteils 2 gehalten ist .

Claims

Patentansprüche
1. Femur-Implantatteil (2) oder Tibia-Implantatteil jeweils aus einem ersten Kunststoff (10) , insbesondere aus PEEK, für eine orthopädische Kniegelenkprothese, wobei das Femur-Implantatteil (2) bzw. das Tibia-Implantatteil im implantierten Zustand dem Femur-Knochen bzw. dem Tibia-Knochen zugewandte und mit diesem in Kontakt stehende Oberflächenbereiche (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Femur-Implantatteil (2) oder das Tibia- Implantatteil wenigstens ein Einlegeteil (12) aus einem zweiten Kunststoff (18) umfasst, welches teilweise die mit Knochen und/oder Zement in Kontakt stehenden Oberflächenbereiche (4) bildet.
2. Femur-Implantatteil (2) oder Tibia-Implantatteil, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kunststoff PMMA ist.
3. Femur-Implantatteil (2) oder Tibia-Implantatteil, dadurch gekennzeichnet, dass es als Kunststoff spritzteil hergestellt ist, wobei das wenigstens eine Einlegeteil (12) mit dem ersten Kunststoff (10) umspritzt ist.
4. Femur-Implantatteil (2) oder Tibia-Implantatteil, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umspritzen des Einlegeteils (12) in Richtung orthogonal zu dem angrenzenden mit Knochen oder Zement in Kontakt stehenden Oberflächenbereich (4) hinterschnittene Bereiche (22) gebildet werden, welche eine unlösbare Verankerung des Einlegeteils (12) in dem ersten Kunststoff (10) gewährleisten.
5. Femur-Implantatteil (2) oder Tibia-Implantatteil, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (12) flächenbündig mit den mit Knochen und/oder Zement in Kontakt stehenden Oberflächenbereichen (4) aus dem ersten Kunststoff (10) ausgebildet ist.
6. Femur-Implantatteil (2) oder Tibia-Implantatteil, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (12) ein Gitterteil (14) mit Stegen (16) und Durchgangsöffnungen ist.
7. Femur-Implantatteil (2) oder Tibia-Implantatteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege
(16) im Querschnitt betrachtet hinterschnittene Bereiche bilden und insbesondere dreieckförmig, trapezförmig oder parallelogrammförmig ausgebildet sind .
8. Femur-Implantatteil (2) oder Tibia-Implantatteil, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (12) in einer Ebene (11) erstreckt ist, und eine Dicke des Einlegeteils (12) in Richtung orthogonal zu der Ebene (11) 1,0 - 4,0 mm beträgt.
9. Orthopädische Kniegelenkprothese mit einem Femur- Implantatteil (2) , mit einem Tibia-Implantatteil und mit einem Meniskus-Ersat zteil , welches einen Gleitpartner für das Femur-Implantatteil (2) bildet und an dem tiboralen Implantatteil gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Femur-Implantatteil (2) und/oder das Tibia-Implantatteil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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