NL8301364A - Gewrichtprothese en werkwijze voor het implanteren daarvan. - Google Patents

Description

* 4 * b

Gewrichtprothese en werkwijze voor het implanteren daarvan.

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op het orthopedisch implanteren van gewrichtprothesen en met name dergelijke prothesen, welke in de mergholte van een bot 5 kunnen worden bevestigd ofwel zogenaamde endoprothesen, zoals bijv. heupgewrichtprothesen.

Reeds vele jaren zijn chirurgen in staat om de kogel van het heupgewricht door een metalen kogel te vervangen. Dit wordt gedaan door de heupkogel en een gedeelte van de hals 10 daarvan van het bovenste uiteinde van het dijbeen van een patiënt te verwijderen en in plaats daarvan een metalen prothese, bestaande uit een kogel, een hals en een bevestigings-pen met deze pen in de mergholte van het dijbeen aan te brengen. Alvorens de pen van de prothese in de merghelte kan worden 15 aangebracht moet in het zich daarin bevindende betrekkelijk zachte beenweefsel een opening voor het opnemen van deze pen worden gevormd.

Voor het vormen van deze penopneemopening wordt gebruik gemaakt van raspen met een onderling verschillende vorm, 20 die echter nooit nauwkeurig met de vorm van de bevestigingspen van de prothese overeenkomt. Het gevolg hiervan is, dat de dwarsafmetingen van de pen op de meeste plaatsen langs de lengte daarvan belangrijk kleiner zijn dan de overeenkomstige dwarsafmetingen van de opening voor het opnemen daarvan, 25 waardoor in de meeste gevallen de bevestigingspen in deze opening beweegbaar is. Vele patiënten, bij welke een dergelijke prothese werd aangebracht konden zich daarna niet goed meer voortbewegen ten gevolge van hevige pijn en/of een beperkte beweegbaarheid van het scharniergewricht met de prothese.

30 Teneinde een betere bevestiging van dergelijke pennen in de opneemopeningen te verkrijgen werden deze eerst voorzien van dwarsopeningen en werden vele jaren later pennen met in het buitenoppervlak daarvan gevormde poriën toegepast. Van de op dergelijke wijze uitgevoerde pennen werd verwacht, dat deze 35 als gevolg van het ingroeien van beenweefsel in de openingen en/of poriën daarvan steviger in hun opneemopeningen zouden gaan vastzitten. Daar de van poriën voorziene bevestigings-pennen voor wat hun vorm betreft op dezelfde wijze werden uitgevoerd als de eerder toegepaste bevestigingspennen met 40 8301364 * λ - 2 - dwarsopeningen bezaten ook deze bevestigingspennen dwarsafme-tingen, die op vele punten langs hun lengte belangrijk kleiner waren dan de corresponderende dwarsafmetingen van hun opneem-opening. De reden hiervoor was, dat werd gemeend, dat dit ver-5 schil in dwarsafmetingen tussen de bevestigingspen en de op-neemopening noodzakelijk was om het breken van het dijbeen bij het aanbrengen van de bevestigingspen in de opneeraopening te voorkomen. Ten gevolge van deze doelbewuste onderdimensio-nering van de bevestigingspennen zullen deze echter nooit 10 stevig genoeg in hun opneemopeningen komen vast te zitten om de bij belasting van het gewricht daarop uitgeoefende krachten in voldoende mate op het omringende bot te kunnen overdragen.

Bepaalde gewrichten, zoals bijv. met name heupgewrichten worden echter vaak aan hoge mechanische belastingen 15 blootgesteld, waarbij grote spanningen in het de mergholte omgevende been optreden. Vele patiënten, bij welke een gewricht-prothese met een dergelijke, te klein bemeten bevestigingspen werd aangebracht kunnen het betreffende gewricht niet goed gebruiken als gevolg van pijn, welke wordt veroorzaakt door 20 de gebrekkige bevestiging van de pen in de mergholte.

Pogingen om een steviger bevestiging van een dergelijke ondermaatse pen in de mergholte te verkrijgen hebben geleid tot de toepassing van een pastavormige beenkit, welke na het vormen van de opneemopening voor de pen in deze opening 25 wordt aangebracht. Deze kit wordt hard en zal de lege ruimten tussen het buitenoppervlak van de bevestigingspen en het deze omgevende beenweefsel opvullen. Beenkit wordt thans op grote schaal toegepast en is algemeen aanvaard als een goed middel voor het bevestigen van de pen van een prothese in zijn opneem-30 opening.

Beenkit bestaat in vele gevallen uit een acryl polymeer in poedervorm, welke met een daarmee verenigbare vloeibare acrylmonomeer tot een deegachtige pasta wordt gemengd. De pen van de prothese wordt snel in de nog pastavormige kit aange-35 bracht, waarna deze in de ruimten tussen de pen en het been door polymerisatie verhardt. De harde kit moet hierbij de bevestigingspen in de opening verankeren. Bij gebruikmaking van kit kunnen veranderingen in de wijze van implanteren worden aangebracht, zoals : 40 8 3 0 1 3 6 4 4 * - 3 - a. het veranderen van de wijze, waarop de kit in de opening voor het opnemen van de bevestigingspen wordt aangebracht.

b. het verminderen van de viscositeit van de kit, teneinde 5 een betere verbinding tussen de kitvulling en het po reuze beenweefsel te verkrijgen, c. het verlengen van de bevestigingspen d. het vergroten van de verhouding tussen de dwarsafmeting in het midden en de dwarsafmetingen aan'de zijkanten 10 van de pen.

e. het weglaten van de flens ter plaatse van de hals van de prothese, zodat bij het met de hand op zijn plaats aanbrengen van de prothese slechts een klein gedeelte van het buitenomtreksvlak van de bevestigingspen ter 15 plaatse van een eventuele verdikking daarvan met de massieve buitenste beenlaag in aanraking zal komen. De overige dwarsafmetingen van de bevestigingspen, boven en onder een dergelijke verdikking zijn echter nog steeds wezenlijk kleiner dan de corresponderende dwarsafmetingen 20 van de opening voor het opnemen van deze pen. Hierdoor wordt het in deze opening aanbrengen van de pen vergemakkelijkt en wordt het breken van de massieve beenlaag van het dijbeen voorkomen.

Het zal duidelijk zijn, dat een chirurg bij gebruik-25 making van een pastavormige kit slechts zeer weinig tijd en gewoonlijk niet meer dan 5 minuten ter beschikking heeft om de bevestigingspen in de juiste stand in de opneemopening aan te brengen. Voorts kan de kit tijdens het harden krimpen, waardoor kleine spleten of holten tussen de kit en de bevestigings-30 pen enerzijds en/of de kit en het omringende beenweefsel anderzijds kunnen ontstaan.. Door dergelijke holten wordt een gelijkmatige overdracht van belastingskrachten tussen de bevestigingspen en het deze omgevende bot door de verharde kit nadelig beïnvloed.

35 Wanneer de kit dergelijke belastingskrachten echter niet gelijkmatig overdraagt kan dit tot gevolg hebben, dat het bot vanaf het bovenste uiteinde van het dijbeen gaat afslijten, waardoor de nuttige gebruiksduur van de geïmplanteerde prothese wordt beperkt. Bovendien kunnen ook in de harde kit zelf breuken 40 8301364 V- * - 4 - ontstaan en wel reeds in een periode van 3 tot 5 jaar nadat de prothese is aangebracht. In sommige extreme gevallen kan het ontstaan van breuken in de kit tevens het breken van de bevestigingspen tot gevolg hebben. Wanneer de kit en/of de 5 bevestigingspen breuken gaat vertonen zal de patiënt veel pijn lijden en het gewricht niet meer kunnen gebruiken, zodat een nieuwe prothese moet worden aangebracht.

Voor het aanbrengen van een nieuwe prothese moet de oude prothese onder uitoefening van grote krachten worden ver-10 wijderd, waarna de harde kit moet worden weggeboord en de mergholte opnieuw moet worden opgeruimd, hetgeen tot trauma en gevaarlijke nevenwerkingen in het lichaam van de patiënt kan leiden.

Ook kunnen de mogelijke migratie van bij de reactie 15 overgebleven bestanddelen van de monomeer uit de beenkit naar het beenweefsel en het feit, dat de polymerisatie van de beenkit een exotherme reactie is tot ernstige beschadiging van het de prothese omgevende beenweefsel leiden. Een dergelijke beschadiging van het beenweefsel heeft tot gevolg., dat de 20 bevestigingspen in de opneemopening los gaat zitten.

Er zijn reeds pogingen ondernomen om de pen van een prothese zonder gebruikmaking van kit in een mergholte vast zetten, waarbij, zoals in het voorgaande reeds is vermeld be-vestigingspennen met een van poriën voorzien oppervlak werden 25 toegepast, terwijl daarnaast ook reeds is voorgesteld om de bevestigingspen te voorzien van een poreuze bekledingslaag bestaande uit een keramisch materiaal, een polymeer of een samenstelling van een polymeer, glas en/of keramisch materiaal. De van een dergelijke bekleding voorziene bevestigingspen wordt 30 dan zonder kit in de mergholte aangebracht. Prothesen met dergelijke bevestigingspennen zijn bijv. beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 3.938.198, 3.986.212, 4.164.794 en 4.307.472.

Een bekende soort poreuze samengestel de bekleding, 35 welke de eigenschap bezit, dat deze het ingroeien van weefsel in de poriën daarvan bevordert is beschreven in het artikel "Porous Implant Systems for Prosthesis Stabilization" van C.A. Homsy c.s. in "Reprint from Clinical Orthopaedics", nr. 89, november/december 1972, biz. 220 t/m 235, alsmede 40 8301364 4 » - 5 - in het Amerikaanse octrooischrift 3.992.725. Deze bekende bekleding is tot dusverre eveneens slechts toegepast bij prothesen, waarvan de bevestigingspennen de gebruikelijke vorm en afmetingen bezitten.

5 Dat hiermede in vele gevallen geen bevredigende re sultaten werden verkregen is een gevolg van de toepassing van dergelijke, op de gebruikelijke wijze gevormde prothesen.

Meer in het bijzonder is gebleken, dat het betrekkelijk zachte beenweefsel, dat de opneemopening voor de bevestigingspen van 10 de prothese omgeeft niet bestand is tegen de daarop uitgeoefende mechanische krachten. Dientengevolge konden de voordelen van de bovengenoemde bekende samengestelde bekleding tot op het tijdstip van de onderhavige uitvinding niet volledig worden benut.

15 Het resultaat, dat met het implanteren van een pro these wordt bereikt wordt bepaald door de mate, waarin het betreffende gewricht na de implantatie zijn natuurlijke functies weer kan verrichten. Met name moet een gewricht met een geïmplanteerde prothese bestand zijn tegen de tijdens de nor-20 male bewegingen daarvan daarop uitgeoefende druk- en buig-krachten.

De tot dusverre bekende gewrichtprothesen en wel in het bijzonder heupgewrichtprothesen voldoen in vele gevallen niet aan de voor een normale werking daarvan daaraan te stel-25 1 en eisen, omdat het feit, dat de dwarsafmetingen van de beves tigingspen hierbij een belangrijke rol spelen tot op heden niet volledig werd onderkend.

De onderhavige uitvinding berust op het inzicht, dat voor het bereiken van goede resultaten met een dergelijke 30 prothese de dwarsafmetingen van de bevestigingspen daarvan over de gehele lengte van deze pen zo goed mogelijk dienen overeen te komen met de corresponderende dwarsafmetingen van de mergholte, welke worden bepaald door het deze omgevende massieve been, dat als cortex wordt aangeduid.

35 De uitvinding beoogt in de eerste plaats een verbeter de implantatietechniek te verschaffen, waarbij gebruik wordt gemaakt van een nieuw type, in een mergholte te bevestigen prothese, welke de mogelijkheid biedt om te voldoen aan de voorwaarden van (1) een voldoend stevige bevestiging van de 8301364 - 6 - " Λ ♦ · bevestigingspen in de opneemopening vanaf het begin, (2) de vorming van een duurzame verbinding tussen de pen en het been in de daaropvolgende tijd, (3) een over de lengte van de pen verdeelde krachtoverbrenging, (4) een betere krachtoverbrenging 5 tussen de bevestigingspen en het deze omgevende beenweefsel en massieve been en (5) het reduceren van plaatselijke spanningen in het been over de gehele lengte en aan alle zijden van de bevestigingspen.

De uitvinding verschaft in de ruimste zin een verbe-1Ö terde werkwijze voor het orthopedisch implanteren van een prothese, waarmede het gestelde doel is bereikt, doordat daarbij gebruik wordt gemaakt van een prothese, waarvan de bevestigingspen voor wat zijn vorm en afmetingen betreft zo goed mogelijk overeenkomt met de geometrische vorm van de door de cortex 15 omgeven mergholte in het bot van een patiënt en daarbij in deze holte een zo goed mogelijk aan de vorm en de dwarsafme-tingen van de bevestigingspen aangepaste opening voor het opnemen van deze pen te vormen.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt bij voor-20 keur gebruik gemaakt van een prothese, welke is voorzien van een bevestigingspen van stevig materiaal, zoals metaal en op welke een dunne, veerkrachtige, samendrukbare en poreuze bekleding is aangebracht. De beklede bevestigingspen bezit over zijn gehele lengte dwarsafmetingen, welke groter zijn dan de dwars-25 afmetingen van de opneemopening en de mergholte, waarin deze moet worden aangebracht. Als gevolg hiervan zal de bevestigingspen met kracht in deze opneemopening en de mergholte moeten worden aangebracht. Hierbij zal de bekleding van de pen in geringe mate tassen deze pen en het de mergholte omgevende 30 massieve been worden samengedrukt. De aldus samengedrukte bekleding bewerkstelligt een perspassing zonder dat daarbij de poreusheid van de bekleding noemenswaardig vermindert. Deze perspassing strekt zich over de gehele lengte van de bevestigingspen uit. Door deze perspassing wordt de pen direct vanaf 3.5 het begin in de opneemopening en de mergholte vastgehouden, terwijl de verbinding tussen de pen en het bot daarna nog wordt verstevigd, doordat beenweefsel in de poriën van de bekleding zal groeien. Door deze aanvankelijke perspassing en het daarna ingroeien van beenweefsel in de poriën van de bekleding van de 40 83 0 1 36 4 - 7 - pen wordt een blijvende stevige verbinding tussen de pen en het deze omgevende' been verkregen» welke een goede krachtover-brenging tussen de pen en het been waarborgt.

De verbeterde gewrichtprothese volgens de uitvinding 5 is voorzien van een bevestigingspen, waarvan de dwarsafmetingen bij benadering overeenkomen met de dwarsafmetingen van de merg" holte, zoals bepaald door de beenlaag of cortex van het bot, waarin deze moet worden aangebracht*

Volgens een voorkeursuitvoering bestaat de kern van 10 de bevestigingspen uit een metaal en bezit deze over zijn gehele lengte dwarsafmetingen, die slechts weinig kleiner zijn dan de dwarsafmetingen van de holte, waarin de pen moet worden aangebracht. Dit kernmateriaal is over de gehele lengte van de pen voorzien van een dunne bekleding. De dwarsafmetingen 15 van de beklede bevestigingspen zijn van 0,2¾ tot 7% groter dan de daarmede corresponderende dwarsafmetingen van de opneem-holte.

Door de bevestigingspen van de prothese een vorm te geven, welke nagenoeg overeenkomt met de geometrische vorm van 20 de mergholte,. welke wordt bepaald door de massieve beenlaag van het dijbeen en deze bevestigingspen te voorzien van een samendrukbare, poreuze en veerkrachtige bekleding kan bij het implanteren van de prothese een gelijkmatige perspassing tussen de beklede bevestigingspen en het deze omgevende beenweef-25 sel en massieve been worden verkregen. Door deze perspassing · zullen op de prothese uitgeoefende mechanische krachten door de bevestigingspen gelijkmatig verdeeld worden overgebracht op het massieve been ter plaatse van de diafyse en op het betrekkelijk harde beenweefsel en het massieve been in de als 30 metafyse en epifyse aangeduide delen van het bot. De samengedrukte bekleding werkt bovendien als een schokdemper, waardoor een verdere bijdrage tot de met de prothese volgens de uitvinding bereikte goede resultaten wordt geleverd.

Wanneer de door de uitvinding aangegeven wijze van 35 selecteren van de vorm en de afmetingen van de prothese en het vervaardigen van de holte voor het opnemen van de pen wordt toegepast kunnen zelfs bij gebruikmaking van niet van een bekleding voorziene bevestigingspennen, die dan met behulp van beenkit worden vastgezet aanmerkelijke verbeteringen 40 8 3 0 1 3 6 4 - 8 - ten opzichte van de stand van de techniek worden verkregen.

Nadat de juiste prothese is geselecteerd wordt de mergholte in het dijbeen opgeruimd en uitgeschraapt voor het vormen van een opneemopening voor de bevestigingspen met een 5 voorafbepaalde vorm en lengte voor het daarin opnemen van ofwel de overmaatse beklede bevestigingspen alleen ofwel de enigszins ondermaatse niet-beklede bevestigingspen tezamen met een dunne laag kit.

In het geval van de beklede'bevestigingspen wordt 10 deze na het vormen van de opneemopening daarvoor in de juiste stand ten opzichte van deze opening aangebracht en vervolgens met een geschikte kracht geleidelijk in de holte gedrukt» waardoor de veerkrachtige poreuze bekleding enigszins zal worden samengedrukt. In de metafyse en epifyse zones van de 15 mergholte zal de bekleding gelijkmatig worden samengedrukt» terwijl ter plaatse van de diafyse zone van de holte de bekleding op de voor- en achterzijden en de beide zijvlakken het sterkst zal worden samengedrukt. De mate van deze samendruk-king is echter zodanig, dat de poreusheid van de bekleding op 20 elke willekeurige plaats daarvan slechts weinig wordt verminderd. Het beenweefsel zal zich dan in nauwe aanraking met de poriën van de samengedrukte bekleding bevinden en hierdoor wordt het ingroeien van beenweefsel in deze poriën bespoedigd. De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan 25 de hand van de tekening, waarin is : fig. 1 een zijaanzicht van een heupgewrichtprothese volgens de uitvinding.

fig. 2 een vooraanzicht en een gedeeltelijke doorsnede van de prothese over de lijn II-II uit fig. 1 en waarbij 30 de flens, de hals en de kogel daarvan zijn verwijderd.

fig. 3 een doorsnede van de bevestigingspen over de lijn III-III uit fig. 1.

fig. 4 een doorsnede van de bevestigingspen over de lijn IV-IV uit fig. 1.

35 fig. 5 een zijaanzicht van een voorkeursuitvoering * van de prothese volgens de uitvinding, welke van de prothese volgens fig. 1 verschilt, doordat deze van een veerkrachtige, poreuze bekleding is voorzien.

fig. 6 een zijaanzicht van de in het bovenste uiteinde 40 83 0 1 36 4 - 9 - van een dijbeen aangebrachte heupgewrichtprothese volgens fig. 5 met de zich over zijn gehele lengte in de mergholte van het dijbeen uitstrekkende bevestigingspen daarvan.

De in de tekening weergegeven prothese volgens de 5 uitvinding, welke in zijn geheel is aangeduid met het ver-wijzingscijfer 10 is voorzien van een pen 18, die kan worden aangebracht in de mergholte. 28 (fig. 6) van een dijbeen 27.

De in de tekening weergegeven prothese 10 is een heupgewricht-prothese of dijbeenkogelprothese. Het op de pen 18 en de 10 wijze van bevestiging daarvan in de mergholte 28 betrekking hebbende gedeelte van de beschrijving is echter eveneens van toepassing op andere scharniergewrichtprothesen.

Zoals in de fig. 1 t/m 4 is weergegeven bevat de prothese 10 een kogel 12, een flens 16 en een zich daartussen 15 uitstrekkende hals 14. Voorts is de prothese voorzien van een pen 18 met een schachtgedeelte, dat zich vanaf de vlakke zijde van de flens 16 onder een rechte hoek ten opzichte van dit vlak uitstrekt. Zoals in fig. 1 is weergegeven bezit de penis in zijaanzicht een gebogen vorm, terwijl deze in de richting 20 van zijn vrije uiteinde dunner wordt en aan dit vrije uiteinde een ringvormige flensrand 20 is gevormd.

Deze flensrand 20 bezit een ronde dwarsdoorsnede en steekt in radiale richting iets minder dan 2 mm buiten de omtrek van het lichaam van de pen 18 uit. In het gebogen gedeelte 25 van de pen 18 is deze betrekkelijk plat met een binnenoppervlak 22, dat is afgerond en een buitenoppervlak 24, dat plat is, doch van afgeronde hoeken is voorzien, zoals in de fig. 3 en 4 is weergegeven. De flensrand 20 kan in plaats van een ronde dwarsdoorsnede ook een ovale dwarsdoorsnede bezitten.

30 De verbeterde pen 18 dient te worden vervaardigd in voor wat de vorm daarvan betreft tenminste drie verschillende uitvoeringen, bij elk waarvan de pen een bepaalde lengte en bepaalde dwarsafmetingen bezit, welke afmetingen in de fig.

1, 3 en 4 door de letters a t/m g zijn aangeduid. In de prak-35 tijk is gebleken, dat voor de meest voorkomende vormen van dijbenen 27, welke in het menselijk skelet worden aangetroffen met drie verschillende uitvoeringsvormen van de prothese voor de dijbeenkogel kan worden vol staan.Derhalve kunnen prothesen 10 met deze drie verschillende vormen vooraf worden vervaardigd 40 83 0 1 3 6 4 - 10 - en aan de chirurgen ter beschikking worden gesteld, tezamen met aanwijzingen voor het vormen van de openingen voor het opnemen van de bevestigingspennen daarvan, zoals in het navolgende nog nader zal worden beschreven.

5 Bij een van deze uitvoeringen van een prothese met een kleine hevestigingspen bezit deze pen de navolgende afmetingen: a 3 139,7 mm e = 10,0 mm b = 8,2 mm f 32,0 mm 10 c * 8,1 mm g =* 8,0 mm d = 12,0 mm

Bij een voorkeursuitvoering, zoals is weergegeven in de fig. 5 en 6 is op de pen 18 een bekleding 26 van veerkrachtig, poreus en het ingroeien van beenweefsel bevorderend mate-*5 riaal bevestigd, welke de gehele pen bedekt. De flensrand 20 is hierbij niet van een dergelijke bekleding voorzien.

De dwarsafmetingen van de pen 18 moeten bij voorkeur een waarde bezitten, welke gelijk is aan tenminste zeventig procent (70¾) van de waarde van de overeenkomstige dwarsafrae-20 tingen van de mergholte 28, welke worden bepaald door de endo-steale of binnenste laag van massief en hard been ter plaatse van de metafyse en de epifyse van een pijpbeen van het skelet en die tenminste gelijk is aan negentig procent (90¾) van de waarde van de corresponderende dwarsafmetingen van de mergholte 25 ter plaatse van de diafyse van dit been.

Elke willekeurige veerkrachtige, het ingroeien van beenweefsel bevorderende poreuze bekleding 26 kan worden gebruikt, zolang deze verenigbaar is met de eigenschappen van het lichaam van de patiënt en zich in voldoende mate 30 hecht aan het materiaal van de bevestigingspen, dat gewoonlijk bestaat uit een metaal, zoals een orthopedische chroom-cobalt-molybdeenlegering, welke bekend is onder de aanduiding ASTM F-75.

Een bij voorkeur voor een dergelijke bekleding taege-35 paste samenstelling i.s beschreven in het genoemde Amerikaanse octrooischrift 3.992.725 en wordt door aanvraagster verkocht onder de geregistreerde merknaam "PROPLAST".

Dit materiaal bezit, althans in een bij voorkeur toegepaste vorm daarvan een veerkrachtige, vezel achtige poreuze « 83 0 1 36 4 - 11 - structuur en is samengesteld uit koolstof- of grafietvezels, welke eventueel zijn vermengd met een hoeveelheid vezels van polytetrafluorethyleen en welke vezels aan elkaar zi.jn gehecht door middel van een gesinterde polytetrafluorethyleen-hars.

5 De poreuze bekleding moet tenminste worden bevestigd op het gehele oppervlak van de prothese, dat normaal voor de bevestiging daarvan dient. Zo zal bijv. de bevestigingspen van een dijbeenkogelprothese over zijn gehele pppervlak van een dergelijke bekleding zijn voorzien.

10 Deze bekleding 26 zal bij voorkeur een dikte van on geveer 2 mm bezitten, welke wordt bepaald door een aantal factoren,' zoals de vereiste sterkte van de bevestigingspen, de mate van samendrukking van de bekleding, de mate van ingroeien van beenwe.efsel in de bekleding en de afmeting van de mergholte 15 van het been'van de patiënt. Naarmate de bekleding sterker wordt samengedrukt zal de poreusheid daarvan afnemen.

Alvorens de prothese kan worden aangebracht moet een opening 25 voor het opnemen van de bevestigingspen daarvan in het dijbeen 27 worden gevormd. De dwarsafmetingen van deze 20 opening 25 worden zodanig gekozen, dat nadat de bevestigingspen 18 tot in de in fig. 6 weergegeven stand in de opening 25 is gedrukt de bekleding 26 tenminste één procent en bij voorkeur ongeveer tien procent is samengedrukt.

De bekleding 26 is in voldoende mate poreus en veer-25 krachtig om er voor te zorgen, dat wanneer deze tijdens het aanbrengen van de bevestigingspen 18 in de voorgevormde opening 25 gedeeltelijk wordt samengedrukt de poreusheid en het vermogen tot het opnemen van ingroeiend beenweefsel daarvan slechts in geringe mate afnemen.De bekleding 26 zal zich tevens 30 aan eventuele onregelmatigheden in tenminste het bovenste gedeelte van de opening 25 aanpassen en ook daarbij zal een vrijwel gelijkmatige samendrukking van de bekleding door het deze omgevende been worden verkregen.

Door de opening 25 op de juiste wijze te vormen zal 35 ten volle profijt worden getrokken van de vorm van de prothese 10. Zo is bijv. het buitenoppervlak 24 niet binnen de omtrek van de flens 16 gelegen en ongeveer loodrecht op het vlak van deze flens 16 gericht. Het oppervlak 24 vertoont een scherpe knik en zet zich daarna volgens een nagenoeg rechte lijn voort 40 8 3 0 1 3 6 4 • if' - 12 - tot aan de onderste flensrand 20.

Met een dergelijke geometrische configuratie van de prothese 10 zal de bekleding 26, wanneer wordt gezorgd, dat het onderste uiteinde van de pen 18 in de opening 25 past 5 over vrijwel de gehele lengte van de pen 18 door het omringende been worden samengedrukt.

Voor het op de juiste wijze vormen van de opening 25 voor het aanbrengen van een van de drie ter beschikking staande typen prothesen 10 wordt door de chirurg gebruik gemaakt van 10 een combinatie van speciale chirurgische werktuigen.

In het algemeen wordt de opening 25 door opruimen en raspen in de juiste vorm gebracht voor het opnemen van de overmaatse beklede bevestigingspen 18, welke door het uitoefenen van een kracht op de prothese 10 daarin wordt aangebracht.

15 Als gevolg hiervan zal het de opening omgevende beenweefsel en het de mergholte omgevende massieve been over de gehele lengte van de pen met de bekleding 26 daarvan in aanraking komen en deze samendrukken.

De toe te passen prothesevorm kan vooraf aan de hand 20 van een röntgenfoto worden bepaald. De vervolgens gebruikte instrumenten voor het vormen van de opening 25 zullen aangeveu of met de röntgenfoto de juiste vorm voor de prothese 10 is bepaald.

Het heupgewricht van de patiënt wordt door middel 25 van normale chirurgische bewerkingen blootgelegd. Hierbij moet zodanig tewerk worden gegaan, dat het bovenste uiteinde van het dijbeen in de lengterichting daarvan toegankelijk wordt. Wanneer het heupgewricht is blootgelegd kan het verwijderen van de kogel aan het bovenste uiteinde van het dijbeen uit 30 zijn kom met of zonder afzagen van de trochanter worden uitgevoerd.

In de navolgende beschrijving wordt aangenomen, dat de trochanter volgens het in fig. 6 aangegeven vlak Y-Y grotendeels wordt doorgezaagd en daarna van de hals en de kogel van het 35 dijbeen wordt weggedraaid.

Vervolgens wordt met behulp van een geleidingsinrich-ting de hals van de gewrichtskogel doorgezaagd. De zaagsnede dient hierbij zo hoog mogelijk boven de bovenrand van de kleine trochanter te worden aangebracht.

40 8 3 0 1 3 54 - 13 -

Hierna wordt op de snijlijn van de vlakken van de beide zaagsneden met behulp van een stevige tang een opening voor het invoeren van een handruimer met een diameter van ongeveer 8 mm gevormd. Wanneer de trochanter niet is verwijderd 5 wordt voor het vormen van deze toegangsopening een kleine boor gebruikt. De ruimer wordt in de richting van de lengteas van het dijbeen 27 geleid, teneinde door de metafyse toegang te verkrijgen tot de mergholte 28. Voor het op de juiste plaats gericht houden van de punt van de handruimer of de boor 10 moet een gelefdingsorgaan worden gebruikt.

Vervolgens wordt een geleidingsstang voor een machinaal aangedreven buigzame ruimer door de met behulp van de handruimer of de boor gevormde opening in de mergholte van het dijbeen 27 aangebracht.

15 De buigzame ruimer wordt gebruikt voor het vormen van het in de mergholte ter plaatse van de diafyse gelegen gedeelte van de opneemopening.25, waarbij de diameters van de achtereenvolgens gebruikte ruimers steeds 0,5 mm groter worden gekozen. De eerder in de mergholte aangebrachte geleiding.sstang fungeert 20 tevens als geleiding voor de van kanalen voorziene snijkoppen van de ruimer. De afmetingen van de snijkoppen van de ruimer worden vergroot, totdat deze snijkoppen in aanraking komen met het massieve been in het in de diafyse gelegen gedeelte van de mergholte. De dwarsafmeting van deze ruimer bepaalt de maat 25 van de ruimer, welke als laatste wordt gebruikt voor het vormen van de opening 25 in de lengterichting van het dijbeen 27. De maat van deze laatste ruimer correspondeert met de vorm van een bepaalde voorafvervaardigde prothese 10, zoals bijv. een kleine prothese 10 met de afmetingen a t/m g., zoals weergege-30 ven in de figuren 1, 3 en 4.

Zoals in het voorgaande reeds is vermeld wordt de prothese 10 vervaardigd in drie verschillende vormen, waardoor voor de meeste dijbeenvormen, welke normaal voorkomen over een daarbij passende prothese kan worden beschikt.

35 De gevormde opening voor het opnemen van de bevesti- gingspen wordt hierna nog met de hand afgewerkt door middel van een rasp met een geschikte afmeting, welke daarbij in de lengterichting van het dijbeen wordt bewogen. Wanneer de opening 25 de juiste maat en vorm bezit wordt de pen 18 daarin 40 83 0 1 3 6 4 - 14 - aangebracht. Daar de beklede pen 18 dwarsafmetingen bezit, welke van 0,2¾ tot 7¾ groter zijn dan de corresponderende dwarsafmetingen van de opening 25 kan deze niet met de hand in deze opening worden aangebracht, doch moet hij met een 5 chirurgische rubberhamer voorzichtig in deze opening worden gedreven. De flens 20 dient voor het beschermen van de bovenrand van de bekleding 16 tegen afschuring daarvan bij het aanbrengen van de beklede pen 18 in de opening 25.

Door op de hierboven beschreven wijze tewerk te gaan .10 wordt de verbeterde prothese 10 volgens de onderhavige uitvinding geTmplanteerd, terwijl daarmede goede resultaten worden verkregen op grond van het feit, dat de bevestigingspen hierbij direct stevig in de opening 25 komt vast te zitten. Hierna zal binnen korte tijd beenweefsel in de poreuze bekleding 26 15 groeien, waardoor een duurzame stevige bevestiging van de prothese wordt gewaarborgd.

De zachte poreuze bekleding 26 bevindt zich in nauwe fysische aanraking met het omringende been en verhindert het uitslijten van het massieve been en het beenweefsel bij belasting 20 van de prothese tijdens door de patient uitgevoerde lichaamsbewegingen. Bovendien zal de bekleding 26 op grond van zijn veerkracht een schokdempende werking bezitten, waardoor een betere verdeling van de drukkrachten over de bevestigingspen 18 wordt verkregen, hetgeen een langere levensduur van de pro-25 these en minder ongemakken voor de patiënt door deze prothese oplevert.

Patiënten, bij welke een dergelijke prothese 10 werd aangebracht bleken in het algemeen reeds 3 tot 6 weken daarna in staat te zijn om de prothese normaal te belasten zonder dat 30 zij daarbij enige hinder daarvan ondervonden.

Hoewel dit veel minder gewenst is kan een soortgelijke techniek worden toegepast voor het implanteren van een prothese 10 met de volgens de uitvinding aangegeven vorm, doch waarvan de bevestigingspen 18 niet is voorzien van een veerkrachtige, 35 poreuze, het ingroeien van beenweefsel bevorderende bekleding.

Een dergelijke niet-beklede bevestigingspen 18 moet worden vastgezet door middel van een beenkit, welke daarbij een harde laag om de pen 18 vormt. De verbeterde Icrachtover-brenging op de kitlaag en de ondersteuning van deze laag door 40 8 3 0 1 3 6 4 . Ni- - 15 - het beenweefsel en het massieve been zullen een voortijdig scheuren of verbrokkelen van de kit tegengaan.

Bij een niet-beklede pen 18 wordt de onderste flensend 20 weggelaten of anders op zijn buitenomtrek voorzien 5 van verticale groeven, zodat de kit bij het aanbrengen van de prothese ook het uiteinde van de pen kan omgeven. De van groeven voorziene flensrand 20 zal tevens bijdragen tot het centreren van de pen in de deze omgevende kitlaag.

Gewoon!ijk wordt op enige afstand van het uiteinde 10 van de pen een stop bestaande uit kit of uit kunststof in de mergholte aangebracht, teneinde tijdens het aanbrengen van de prothese een tegendruk in de kit te handhaven.

Hoewel de verbeterde prothese 10 volgens de onderhavige uitvinding is beschreven aan de.hand van een uitvoering 15 daarvan in de vorm van een heupgewrichtprothese kan de uitvinding ook worden toegepast bij prothesen voor andere gewrichten, waarbij de op het gewricht uitgeoefende krachten door de prothese op het skelet van het lichaam worden overgebracht door middel van een pen of een ander verlengstuk, dat daarbij goed 20 passend moet zijn aangebracht in een daartoe gevormde holte of opening in de mergholte van het betreffende skeletbot in het lichaam van de patiënt.

25 .....

8301364

Claims (15)

1. Gewrichtprothese voorzien van een penvormig gedeelte, dat is bestemd om te worden aangebracht in een opening, welke daartoe is gevormd in de mergholte van een bot van een patiënt, die door de cortex van dit bot wordt omgeven, 5 met het kenmerk, dat het penvormige gedeelte van de prothese in dwarsdoorsnede bij benadering dezelfde geometrische vorm en afmetingen bezit als de mergholte, waarin het moet worden aangebracht.

2. Prothese volgens conclusie 1, m e t het 10 kenmerk, dat het penvormige gedeelte een kern bezit, waarvan de dwarsafmetingen over de gehele lengte daarvan iets kleiner zijn dan de dwarsafmetingen van de opening voor het opnemen van dit penvormige gedeelte.

3. Prothese volgens conclusie 2, m e t het 15 kenmerk, dat de kern van het penvormige gedeelte is voorzien van een dunne bekleding van veerkrachtig, het ingroeien van beenweefsel bevorderend poreus materiaal, dat het gehele buitenoppervlak van de kern bedekt en waarbij de dwarsafmetingen van het beklede pengedeelte iets groter zijn dan de 20 dwarsafmetingen van de opening voor het opnemen van dit penge-deelte.

4·. Prothese volgens conclusie 3, m e t het kenmerk, dat de overmaat van de dwarsafmetingen van het beklede pengedeelte ten opzichte van de corresponderende dwars- 25 afmetingen van de opening voor het opnemen daarvan tussen 0,2¾ en 7¾ is gelegen.

5. Prothese volgens conclusie 3, m e t het kenmerk, dat de dwarsdoorsnede van het penvormige gedeelte ter plaatse van de metafyse en de epifyse van het bot ten- 30 minste zeventig procent (70¾) en ter plaatse van de diafyse van het bot tenminste negentig procent (90¾) van de dwarsdoorsnede van de mergholte omvat.

6. Prothese volgens een der conclusies 1 t/m 5, met het kenmerk, dat het bovenste gedeelte van 35 de prothese bestaat uit een flens, een zich vanaf deze flens uitstrekkende hals en een aan het uiteinde van deze hals gevormde kogel, terwijl het penvormige gedeelte bestaat uit een zich vanaf de onderzijde van de flens uitstrekkend en onder 40 83 0 1 36 4 - 17 - een hoek. van 90° ten opzichte van het vlak. daarvan gericht bovenstuk en een daarop aansluitend onderstuk, dat zich ten opzichte van dit bovenstuk uitstrekt onder een hoek, welke bij benadering overeenkomt met de hoek tussen dè beide delen 5' van de opening, in welke dit pengedeelte moet worden aangebracht.

7. Prothese volgens conclusie 6, m e t h e t kenmerk, dat het onderstuk van het penvormige gedeelte van de prothese aan zijn vrije uiteinde is voorzien van een 10 radiaal buiten de omtrek· daarvan uitstekende gebogen flens-rand, waarvan de grootste dwarsafmeting iets kleiner is dan de overeenkomstige dwarsafmeting van de opening in de merg-holte ter plaatse daarvan..

8. Prothese volgens een der conclusies 3 t/m 5, 15 met het kenmerk, dat de bekleding een dikte van ongeveer 2 mm bezit.

9. Prothese volgens de conclusies 3 t/m 5 en 8, met het kenmerk, dat de bekleding een zodanige elasticiteit bezit, dat wanneer het penvormige gedeelte in de 20 opneemopening wordt aangebracht deze bekleding wordt samengedrukt tot een dikte, welke van êên procent (1¾) tot tien procent (10¾) kleiner is dan de oorspronkelijke dikte daarvan.

10. Prothese volgens een der conclusies 3 t/m 5, 8 en 9, met het kenmerk, dat het poreuze bekledings- 25 materiaal bestaat uit een veerkrachtig poreus samenstel van koolstof- of grafietvezels, waaraan eventueel een hoeveelheid polytetrafluorethyleen-vezels is toegevoegd en welke vezels door een gesinterde polytetrafluorethyleenhars met elkaar zijn verbonden. 30

11· Werkwijze voor het chirurgisch orthopedisch implan teren van een in de mergholte van een bot te bevestigen prothese, met het kenmerk, dat gebruik wordt gemaakt van een prothese, welke is voorzien van een penvormig gedeelte, waarvan de vorm en de dwarsafmetingen nagenoeg overeenkomen 35 met de geometrische vorm van de mergholte en dat in deze mergholte een ten opzichte van het penvormige gedeelte complementaire opening voor het opnemen van dit penvormige gedeelte wordt gevormd.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het 40 8 3 0 1 3 6 4 - 18 - kenmerk» dat de dwarsafmetingen van het penvornrige gedeelte van de prothese iets kleiner zijn dan de overeenkomstige dwarsafmetingen van de opening voor het opnemen daarvan.

13. Werkwijze volgens conclusie 11, met het 5 kenmerk, dat de dwarsafmetingen van het penvormige gedeelte iets groter zijn dan de overeenkomstige dwarsafmetingen van de opening voor het opnemen daarvan.

14. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat in de opening voor het opnemen van het pen- 10 vormige gedeelte van de prothese beenkit wordt aangebracht en het penvormige gedeelte daarna in deze opening wordt gedrukt, waardoor een dunne laag kit rondom het buitenoppervlak van dit penvormige gedeelte wordt gevormd.

15. Werkwijze volgens conclusie 12, met het 15 kenmerk, dat op het penvorraige gedeelte van de prothese een veerkrachtige, poreuze en het ingroeien van beenweefsel bevorderende bekleding wordt aangebracht, welke een zodanige dikte bezit, dat de dwarsafmetingen van het beklede penvormige gedeelte iets groter zijn dan de dwarsafmetingen van de opening 20 voor het opnemen daarvan en dat dit beklede pengedeelte vervolgens met kracht in de opneemopening wordt gedrukt, waarbij de bekleding daarvan dan wordt samengedrukt tot een dikte, welke van 1% tot 10% kleiner is dan de oorspronkelijke dikte daarvan.

16. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk» dat op het kernmateriaal van het penvormige gedeelte van de prothese een dunne bek!edingslaag van veerkrachtig, samendrukbaar, poreus en het ingroeien van beenweefsel bevorderend materiaal wordt aangebracht, welke een zodanige 30 dikte bezit, dat de dwarsafmetingen van het beklede penvormige gedeelte van 0,2% tot 7% groter zijn dan de daarmede corresponderende dwarsafmetingen van de opening voor het opnemen daarvan en dat het beklede penvormige gedeelte vervolgens in deze opening wordt gedrukt» waarbij dan de bekleding in geringe mate 35 tegen de cortex van het bot wordt samengedrukt.

17. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de poreusheid van de bekleding na het aanbrengen van het penvormige gedeelte in de opneemopening slechts weinig is verminderd. 40 83 0 1 3 6 4 - 19 -

18. Werkwijze voor het chirurgisch orthopedisch implanteren van een gewrichtprothese in. de mergholte van het dijbeen van een patiënt, m et het k e n m e rk, dat in de mergholte een opening voor het opnemen van een bevestigings- 5 pen van de prothese wordt gevormd door eerst een opening voor het invoeren van een. met de hand te bedienen ruimer in de lengterichting van het dijbeen wordt gevormd, teneinde door de metafyse een toegang tot de mergholte te verschaffen, vervolgens door de met deze handruimer gevormde toegangsopening een 10 geleidingsstang van een machinaal aangedreven buigzame ruimer in de mergholte wordt ingevoerd, waarbij deze geleidingsstang als geleiding voor de snijkop van de buigzame ruimer wordt gebruikt, daarna de afmeting van de snijkop van de ruimer geleidelijk te vergroten totdat deze in de diafyse van de merg-15 holte met het deze omgevende massieve been in aanraking komt, waarbij de grootste afmeting van de snijkop de uiteindelijke dwarsafmeting van de opneemopening bepaalt en tenslotte de aldus gevormde opneemopening met een rasp met een geschikte afmeting in de uiteindelijk gewenste vorm te brengen en hierna 20 een prothese met een penvormig gedeelte bestaande uit een kern, Op welke een dunne bekleding van veerkrachtig, samendrukbaar, poreus en het ingroeien van beenweefsel bevorderend materiaal is aangebracht en waarvan de dwarsafmetingen van 0,2¾ tot 7¾ groter zijn dan de corresponderende dwarsafmetingen van de 25 opening voor het opnemen daarvan met kracht in deze opening te drukken, waarbij de bekleding in geringe mate tussen dit penvormige gedeelte en de cortex wordt samengedrukt.

19. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de bekleding in zodanige mate wordt samen- 30 gedrukt, dat de dikte daarvan met een bedrag van één procent (1¾) tot tien procent (10¾) kleiner wordt dan de oorspronkelijke dikte van deze bekleding.

20. Werkwijze volgens conclusie 18 of 19, met het kenmerk, dat de dikte van de bekleding ongeveer 35. mm bedraagt.

21. Prothese volgens conclusie 18 of 19, met het kenmerk, dat de dwarsdoorsnede van het penvormige gedeelte van de prothese ter plaatse van de metafyse en de epifyse van het dijbeen tenminste zeventig procent (70¾) en 40 8 3 0 1 3 6 4 ^ . - - 20 - ter plaatse van de diafyse van het dijbeen tenminste negentig procent (90¾) van de dwarsdoorsnede van de mergholte is.

22. Prothese volgens een der conclusies 18 t/m 21, met het kenmerk, dat de prothese is voorzien 5 van een bovenste gedeelte bestaande uit een flens, een zich vanaf deze flens uitstrekkende hals en een aan het uiteinde van deze hals gevormde kogel en van een onderste gedeelte, bestaande uit een pen, waarvan het bovenstuk op de flens aansluit en onder een hoek van 90¾ ten opzichte daarvan is 10 gericht en waarvan het onderstuk zich vanaf dit bovenstuk uitstrekt onder een hoek ten opzichte daarvan, die ongeveer gelijk is aan de buigingshoek van de opening voor het opnemen van deze pen.

15 -II- 8301364