WO1992012691A1 - Endoprothese, insbesondere des hüftgelenkes - Google Patents

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WO1992012691A1
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Definitions

  • Endoprosthesis especially the hip joint
  • the invention relates to an endoprosthesis, in particular of the hip joint, with an anchoring part which can be anchored to the bone and which is connected to a joint part. Endoprostheses are implanted when a satisfactory therapeutic result can no longer be achieved through joint-preserving operations. In the case of a hip joint, this is particularly the case if there is advanced coxarthrosis, femoral head necrosis or a medial fracture of the femoral neck.
  • abrasion causes serious defects which make a new __ la ⁇ t_ ⁇ t_f ____ ie__r ⁇ g extremely difficult or even void.
  • hip endoprostheses only the femoral head and neck are removed in some cases and replaced by a head prosthesis.
  • the anchoring part generally consists of a spit made of metal, for example titanium, which is fixed in the femoral medullary cavity and is provided with a laterally projecting pin, the free end of which carries a head part.
  • the skewer is then cemented in the femoral medullary cavity with polymethyl ethacrylate or hammered in without cement, in the latter case primarily an optimal contact between the bone and the implant is required, which can optionally be strengthened by secondary ingrowth of new bone tissue.
  • a joint prosthesis is known from DE-A 28 45 231, in which a joint part is provided with a shaft which is clamped to the bone with the aid of a lag screw.
  • DE-A 30 17 953 discloses an endoprosthesis for a femoral head, in which the head part is rigidly and immovably connected via a screw bolt to an anchoring part, which consists of a sleeve inserted into the bone and a trochanter plate screwed to the outside of the bone.
  • the screw bolt acts as a tie rod, by means of which the prosthesis on the bone is held under tension.
  • DE-A 3420035 describes a joint prosthesis in which the joint head is rigidly clamped to the bone via an extension.
  • Anchoring the prosthetic head in the shaft area is not only unphysiological, but also not technically easy. An extensive additional instrument is usually a prerequisite for an exact preparation of the bone. Furthermore, the opening of the medullary canal always results in violent and prolonged bleeding, which always necessitates the repeated administration of preserved blood.
  • the object of the present invention is to avoid the disadvantages mentioned and to create an endoprosthesis which is able to adapt in a controlled manner in particular to possible changes in the bone later on.
  • the invention proposes, starting from an endoprosthesis of the type described in the introduction, that the anchoring part or the joint part has a tubular guide and the other of these two parts has a rod-shaped sliding part which is in the tubular form - reduce guidance in the direction of the physiological flow of force is slidably arranged.
  • the inventive design of the endoprosthesis thus ensures that the glen part can be displaced relative to the anchoring part in a precisely predetermined axial direction, namely in the direction of the physiological flow of force, during the entire period in which the geoprosthesis is functioning. Basically, two advantages are achieved.
  • this guided displaceability enables axial repositioning in the case of localized bone degradation, so that the stability of the prosthesis is maintained for a practically unlimited period after implantation, whereas the known prostheses are at risk of being altered in the living bone as a result of reconstruction processes completed healing of the prosthesis loosens it or no longer assumes its optimal position, on the other hand it is ensured that the prosthesis according to the invention adjusts itself automatically in an optimal manner and thus an optimal load distribution between the prosthesis and the bone is ensured.
  • the anchoring part only a subordinate takeover of power flows takes place in the design according to the invention. Rather, as with the natural joint, these force flows take place through the preformed bone structures.
  • the head prosthesis according to the invention with an anchoring part which can be anchored to the femur and which is connected via a neck part to a head part fastened thereon is characterized in that the neck part is connected to the rod-shaped sliding part which is connected in a tubular guide connected to the anchoring part is arranged essentially displaceable in the direction of the femoral neck axis, and which is provided with a shoulder adjacent to the femoral neck.
  • the attachment securely anchors the prosthesis to the femur without having to remove large amounts of intact bone material.
  • the surface of the attachment lying on the femoral neck is conical. frustoconical, the tip of the cone is directed laterally distal and the axis of the cone coincides with the axis of the rod-shaped sliding part.
  • the tip angle of the cone is expediently between 135 ° and 140 °. This ensures that the contact surfaces of the approach with the bone are essentially perpendicular to the preformed trabecular structures in all proportions. This also ensures that the anatomically predetermined relationships between the CCD and AT angles are maintained after the prosthesis is supplied. The power transmission is therefore largely physiological via the naturally predetermined structures.
  • the neck part has a cone arranged centrally of the frustoconical projection, the axis of which essentially coincides with the axis of the femoral neck and is inserted into a conical recess in the head part.
  • the tubular guide which penetrates the femoral neck essentially in the direction of the femoral neck axis and in which the sliding part is displaceably guided.
  • the anchoring part is not anchored in the medullary canal, long-lasting bleeding from the medullary canal is avoided, as a result of which the administration of blood preserves is significantly reduced, if not unnecessary.
  • the anchoring part is easy to remove and an infection process cannot spread over the entire thigh, which is why an immediate reimplantation of another prosthesis is associated with a significantly lower risk.
  • This embodiment also has the advantage that if the endoprosthesis according to the invention fails, the replacement thereof by a known prosthesis can be carried out without any problems as in a primary operation, since no defects were set on the required bone substance during the implantation of the endoprosthesis according to the invention.
  • the acetabular prosthesis according to the invention is, based on a known socket anchored in a milling of the pelvic bone, which is provided on its cranial edge with at least one flap which can be connected to the pelvic bone via fastening means, characterized in that at least two are attached to the or the tab (s) connected tubular guides are provided, the axes of which run perpendicular to the socket entrance plane, and which are penetrated by screws which form or have rod-shaped sliding parts which can be anchored to the pelvic bone and which are arranged displaceably relative to the pipe-shaped guides.
  • This embodiment also ensures that if the bone structure changes due to the displaceability, the socket can be axially adjusted, but it cannot tilt or rotate, so that the stability of the prosthesis is maintained at all times even in cases of localized bone loss without the Force flow between the prosthesis and the bone is disturbed or interrupted. Even in the event of any settlement process, all parts of the ladle circumference are thus exposed to an even load distribution. In contrast, there is a risk of tipping over in the known acetabular prostheses, as a result of which the flow of force is disrupted. Furthermore, this design enables the pan to be displaced perpendicular to the pan entrance plane after the screws have been placed, but at the same time secures the pan against tilting and rotating movement.
  • the screws have a central, threaded anchoring section and a peripheral, so that the threading of the screws in the direction of the screw axis is not impeded. slidably guided in the associated sliding sleeve.
  • Fig.l shows a total endoprosthesis of the hip joint
  • Fig.2 shows a view of the acetabular prosthesis in the direction of arrow II in Fig.l.
  • the total hip endoprosthesis shown has a head prosthesis 1 and a socket prosthesis 2.
  • the head prosthesis 1 consists of a head part 3, which is placed on a cone 4.
  • the cone 4 is connected to a shoulder 5 which has a truncated cone-shaped surface 6 which bears against a recess in the femoral neck 7 produced by milling.
  • the tip of the cone is thus directed laterally distally, the axis of the cone substantially coincides m the axis 8 of the femoral neck 7 together.
  • the tip angle e-L of the cone is approximately 135 ° to 140 °, so that the surface 6 of the projection 5 is approximately perpendicular to the preformed trabecular structures.
  • the cone 4 and the shoulder 5 together form a neck part which is connected to a rod-shaped sliding part 9 starting from the tip of the cone and which is displaceably guided in an anchoring part 10 in the direction of the femoral neck axis 8.
  • the anchoring part 10 has a sleeve 11 which is inserted into a bore of the femoral neck 7 which runs in the direction of the femoral neck axis 8 and is open laterally distally.
  • the sleeve 11 is connected to a plate 12 which is provided with holes through which screws 14 screwed into the femur 13 are passed.
  • the socket prosthesis 2 consists of a spherical cap
  • Pan 15 made of a metal of high biocompatibility, for example made of titanium, which is provided with conventional holding devices 16 for the stable insertion of an inlay 17 made of lubricious material, for example made of polyethylene.
  • the pan 15 is connected at its cranial edge to two tabs 18, each of which has a sliding sleeve 19, the axes of the sliding sleeves being perpendicular to the pan entrance plane 20.
  • each tab 18 can also have two or more sliding sleeves 19 penetrated by the screws 21 and it is also possible) to provide only a single tab with at least two sliding sleeves 19.
  • the screws 21 passing through the sliding sleeves 19 are fixed in the acetabulum.
  • the screws 21 have a central, threaded anchoring section 22 and a peripheral sliding section 23, which is displaceably guided in the sliding sleeves 19.
  • This arrangement ensures that the socket 15 is fixed against tilting and twisting, but enables the axial axes to be adjusted in the case of localized bone removal, while the screw axes are perpendicular to the socket entry plane 20, while maintaining stability.
  • the resection plane being to be as perpendicular as possible to the femoral neck axis 8.
  • a central drilling wire is placed in the direction of the femoral neck axis 8, which penetrates the entire femoral neck 7 and emerges material from the femur 13. The central position of the wire can be ensured by means of a target device or by means of an X-ray control (image converter).
  • a multi-stage drill is drilled from laterally over the horizontal drill wire, so that a larger diameter hole for receiving the sleeve 11 of the anchoring part 10 and a smaller diameter hole is formed for receiving the sliding part 1.
  • the angle between the borehole and the femoral shaft is measured.
  • the anchoring part 10 is selected, inserted and fixed on the femur 13 by means of the screws 14.
  • the preparation of the receiving surface for attachment 5 is then carried out from the medial side. This is done by means of a frustoconical rasp, the shape of which corresponds exactly to that of the projection 5 and which is provided at its tip with a guide rod which is inserted into the sleeve 11 already inserted.
  • the preparation is carried out until all cortical edges of the femoral neck stump are smoothed.
  • the pan bed is then prepared using a conventional hemispherical rasp, the diameter of which should correspond to the largest diameter of the acetabulum.
  • a trial pan of the same shape is inserted into the created bed, which is provided on its cranial edge with at least two guide bushes perpendicular to the plane of the pan entrance for receiving a drill.
  • the drill holes for receiving the screws 21 are made through the guide bushings.
  • the trial prosthesis is removed and the length of the drill holes is measured. By means of a countersink drill of constant drilling depth, the boreholes are expanded in their peripheral portion to accommodate the sliding sleeves 19 of the acetabular prosthesis 2.
  • the now prepared head prosthesis 1 is inserted from the medial side with the sliding part 9 first into the bone bearing created for it and firmly attached.
  • the peripheral end of the sliding part 9 should then end approximately with the lateral outlet opening of the sleeve 11.
  • the head part 3 is repositioned in the Pfannen ⁇ prosthesis 2, the implantation is completed.
  • a hip endoprosthesis is shown in the drawing, the invention can in principle be used with the same advantages for the prosthetic restoration of other joints, in particular the knee joint.
  • the anchoring part is implanted in the form of a sliding sleeve in the femoral or tibial shaft.
  • a preferably rod-shaped sliding part is slidably guided, which is firmly connected to the femoral or tibial joint part of any design.
  • the humeral anchoring part is attached to the lateral side of the humerus in the same way as for the hip joint.
  • a preferably rod-shaped sliding part is slidably guided, which is firmly connected to a spherical cap-shaped joint part.
  • the glenoid prosthesis part expediently consists of a sleeve-shaped anchoring part which is fastened in the shoulder blade and in which a preferably rod-shaped sliding part is slidably guided, which is firmly connected to a shell-shaped joint part.

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Abstract

Eine Endoprothese für ein Hüftgelenk besteht aus einer Kopfprothese (1) und einer Pfannenprothese (2). Der Kopfteil (3) der Pfannenprothese (2) ist mit einem Ansatz (5) verbunden, dessen kegelstumpfförmige Fläche (6) am Schenkelhals (7) anliegt. Vom Ansatz (5) steht lateral distal ein stabförmiger Gleitteil (9) ab, der in einer Hülse (11) verschiebbar geführt ist, die mit einer am Femur (13) verankerten Platte (12) verbunden ist. Die Pfannenprothese (2) besteht aus einer Pfanne (15), die an ihrem cranialen Rand mit einer Lasche (18) verbunden ist, von der Gleithülsen (19) abstehen, deren Achsen senkrecht zur Pfanneneingangsebene verlaufen. Durch die Gleithülsen (19) hindurchgeführte Schrauben (21) erfolgt eine Fixierung in Knochen.

Description

Endoprothese, insbesondere des Hüftgelenkes
Die Erfindung betrifft eine Endoprothese, insbesondere des Hüftgelenkes, mit einem am Knochen verankerbareπ Verankerungsteil, der mit einem Gelenkteil in Verbindung steht. Endoprothesen werden dann implantiert, wenn durch gelenkerhaltende Operationen ein befriedigendes therapeutisches Ergebnis nicht mehr erzielbar ist. Bei einem Hüftgelenk ist dies insbesondere dann der Fall, wenn eine fortgeschrittene Coxarthrose, eine Hüftkopfnekrose oder eine mediale Fraktur des Schenkelhalses vorliegt.
Nachteil aller bekannten Endoprothesen ist es, daß diese zwar zunächst mit den Knochen unverrückbar verbunden sind, sich jedoch nach einiger Zeit lockern können. Lebender Knochen nämlich ist jedoch stetigen Veränderungen ausgesetzt, welche von Lokalisation zu Lokalisation äußerst unterschiedlich sein können. Kommt es im Zuge solcher Veränderungen zu einer Schwächung einzelner Abschnitte des Knochens im Prothesenrandbereich, so wird der Knochen an dieser Stelle nachgeben und die Prothese an dieser Stelle nachsetzen. Auch wenn sich solche Bewegungen nur im Mikrobereich abspielen, so ist dadurch die ursprünglich gegebene Stabilität nicht mehr gewährleistet. Bei instabilen Verhältnissen kommt es zu ständig wechselnden Kraftflüssen und Belastungsverteilungen am Knochen. Dieser kann daher keine reparativen Reaktionen setzen, da die Voraussetzungen für ein gerichtetes Wachstum fehlen. Er wird vielmehr an Stellen mit überhöhter Belastung (stress reaction) ebenso mit isoliertem Abbau reagieren wie an Stellen mit zu geringer Belastung (stress protection) . Dadurch kommt es zu einem Lockerungsprozeß, der progredient fortschreitet.
Mit derartigen Umbauvorgängen im Knochen muß auch noch Jahre nach abgeschlossener Einheilung der Prothese gerechnet werden, da der Knochen als lebendes Organ auf geänderte Lebens-, Ernährungs¬ und sonstige Umstände reagiert. Bei herkömmlichen Endoprothesen wird dieser Umstand nicht berücksichtigt.
Ein solcher Lockerungsprozeß ist eines der größten Probleme in der orthopädischen Chirurgie und erfordert häufig einen Prothesenwechsel. Die hiefür notwendigen Revisionsoperationen sind jedoch ungleich problematischer als Primäreingriffe, da nicht nur das bei der Primärimplantation entfernte Knochengewebe fehlt, sondern zumeist durch das gelockerte Implantat bzw. den entstandenen
Abrieb zusätzlich schwere Defekte entstehen, wel¬ che eine neuerliche __ laπt_ϊt_f___ie__rιg massiv erschweren oder sogar veririπciern. Bei Hüftendoprothesen wird fallweise lediglich der Femurkopf und -hals entfernt und durch eine Kopfprothese ersetzt.
Bei den bekannten Kopfprothesen besteht der Verankerungsteil in der Regel aus einem Spieß aus Metall, beispielsweise aus Titan, der im Femurmarkraum fixiert wird und mit einem seitlich abstehenden Zapfen versehen ist, dessen freies Ende einen Kopfteil trägt. Zu dessen Implatation ist es erforderlich, den Femurkopf und den Femurhals sowie weitgehend die spongiösen Knochenanteile im Bereich des proximalen Oberschenkels zu entfernen. Der Spieß wird hierauf im Femurmarkraum mit Polymethyl ethacrylat einzementiert oder zementfrei eingeschlagen, wobei im letzteren Fall primär ein optimaler Kontakt zwischen dem Knochen und dem Implantat gefordert wird, welcher gegebenenfalls durch sekundären Einwuchs neuen Knochengewebes gefestigt werden kann.
Aus der DE-A 28 45 231 ist eine Gelenkprothese bekannt gewor¬ den, bei der ein Gelenkteil mit einem Schaft versehen ist, der mit Hilfe einer Zugschraube mit dem Knochen verspannt wird.
Aus der DE-A 28 54 334 ist eine kompliziert aufgebaute Endoprothese für ein Hüftgelenk bekannt geworden, die aus einem in Längsrichtung des Knochens verlaufenden Markraumschaft und einem in Richtung des Schenkelhalses verlaufenden, den Geleπkkopf tragenden Schenkelhalsteil besteht. Der Markraumschaft ist hiebei mit dem Schenkelhalsteil starr verbunden.
Die DE-A 30 17 953 offenbart eine Endoprothese für einen Femurkopf, bei welchem der Kopfteil über einen Schraubenbolzen starr und unverschiebbar mit einem Verankerungsteil verbunden ist, der aus einer in den Knochen eingesetzten Hülse und aus einer an der Außenseite des Knochens angeschraubten Trochanterplatte besteht. Der Schraubenbolzen wirkt hiebei als Zuganker, durch welchen die Prothe¬ se am Knochen unter Vorspannung gehalten wird.
Die DE-A 3420035 beschreibt eine Gelenkprothese, bei welcher der Gelenkkopf über einen Fortsatz starr mit dem Knochen verspannt ist.
Allen diesen bekannten Geleπkprothesen ist gemeinsam, daß eine starre, unnachgiebige Verbindung mit dem Knochen erfolgt, welche späteren Umbauvorgängen im Knochen nicht Rechnung trägt.
Beim Implantieren einer Pfannenprothese wird im Bereich des Beckens teilweise auch intaktes Knochenmaterial entfernt, um die Pfanne in gleicher Weise einzementieren bzw. zementfrei verankern zu können. Diese bekannte Operationsmethode unter Verwendung bekannter Endoprothesen weist eine Reihe von Nachteilen auf. So müssen große Mengen von intaktem Knochenmaterial geopfert werden, darunter gerade jene Knochenanteile im Bereich des proximalen Femurs, welche durch ihre sinnvolle trajektorielle Anordnung eine optimale Krafteinleitung bewirken.
Im Femurschaftbereich wird eine Umorientierung der bestehenden Kraftflüsse bewirkt. Während unter natürlichen Verhältnissen in diesem Bereich vor allem reine Biegebeanspruchungen mit einer harmonischen Verteilung von oben nach unten vorherrschen, entstehen nach Prothesenimplantation Kräfte, welche hauptsächlich von innen nach außen verlaufen, kombiniert mit Scherkräften und einem relativ abrupten Übergang von geringer Belastung in den der Prothese anliegenden Knochenanteilen zu extremer Belastung im Bereich der unteren Spitze des Spießes. Der Eigenknochen muß mit Umbauvorgängen auf die geänderten Bedingungen reagieren. Dies ist sowohl für die femoralen als auch die acetabulären Verhältnisse zutreffend. Umbau bedeutet stets gleichzeitig Ab- und Anbau von Knochen. Wenn nun der Abbau den Anbau mengenmäßig übersteigt, verliert die Prothese in einzelnen Abschnitten ihren Halt und beginnt sich zu lockern. Auch auf die individuell verschiedenen Verhältnisse in der Anatomie des Patienten wird bei der Verwendung bekannter Hüftgelenkendoprothesen nur ungenügend eingegangen. So weist der Winkel zwischen Oberschenkelschaft und Schenkelhals ("CCD-Winkel") von Mensch zu Mensch unterschiedliche Größen auf (115 bis 140 Grad gelten als physiologisch) . Weiters verläuft der Schenkelhals nicht in der Sagittalebene des Körpers, sondern ist in einem unterschiedlich großen Winkel gegen diese nach vorne gerichtet ("AT-Winkel, physiologisch ca. 10 bis 40 Grad). Beide Winkel sind voneinander in gesetzmäßiger Weise abhängig. Bekannte Endoprothesen nehmen darauf keine Rücksicht, es gibt für alle Hüften nur ein Standardmaß. Daraus ergibt sich fast immer eine funktionelle Gelenksfehlstelluπg und dadurch zusätzlich eine veränderte Krafteinleitung in den Oberschenkelschaft. Knochen wie Weichteile müssen sich, sofern sie dazu in der Lage sind, den geänderten Verhältnissen anpassen. Schmerzen, Einschränkungen der Beweglichkeit und vorzeitige Prothesenlockerungen sind die mögliche Folge. Individuell angefertigte Prothesen sind nicht sofort verfügbar, zumeist unpräzis und mit einem bis zum zehnfachen finanziellen Aufwand verbunden. Weiters ist zur präoperativen Bestimmung der vorliegenden anatomischen Verhältnisse eine Computertomographie mit hoher Strahlenbelastung des Patienten notwendig. Auch durch diese funktioneile Gelenksfehlstelluπg ergibt sich die Gefahr einer Lockerung der implantierten Prothese mit den bereits erwähnten Nachteilen.
Besiedelung der Prothesenoberfläche mit Bakterien ist eine nicht seltene und äußerst gefürchtete Komplikation nach deren Implantation. Eine solche macht zumeist die vollständige Entfernung der Prothese notwendig. Die Entfernung einer fest eingewachsenen Endoprothese bzw. des Knochenzements ist jedoch mit großen Schwierigkeiten und häufig enormen zusätzlichen Schäden an den umliegenden Kπochenstrukturen verbunden. Eine neuerliche Prothesenversorgung ist mitunter gar nicht oder erst nach jahrelanger Ausheilungszeit durchführbar. Besteht eine Infektion im Bereich einer bekannten Kopfprothese, so muß wegen ihrer Verankerung im Femurmarkraum mit einer Ausbreitung der Infektion bis in den Bereich des Kniegelenks gerechnet werden.
Die Verankerung der Kopfprothese im Schaftbereich ist nicht nur unphysiologisch, sondern auch technisch nicht immer einfach. Ein umfangreiches Zusatzinstrumeπtarium ist zumeist Voraussetzung für eine exakte Präparation des Knochens. Weiters hat die Eröffnung des Markraumes stets heftige und lang anhaltende Blutungen zur Folge, welche immer die mehrfache Gabe von Blutkonserven notwendig macht. Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die erwähnten Nachteile zu vermeiden und eine Endoprothese zu schaffen, welche sich insbesondere später möglichen Veränderungen des Knochens in kontrollierter Weise anzupassen vermag. Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung, ausgehend von einer Endoprothese der ein- gangs beschriebenen Art, vor, daß der Verankerungsteil oder der Ge¬ lenkteil eine rohrförmige Führung und der jeweils andere dieser bei¬ den Teile einen stabförmigen Gleitteil aufweist, der in der rohrför- migen Führung in Richtung des physiologischen Kraftflusses ver- schiebbar angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Endoprothese ist somit eine geführte Verschiebbarkeit des Glenktei- les relativ zum Verankerungsteil gewährleistet und zwar in einer genau vorbestimmten axialen Richtung, nämlich in Richtung des physiologischen Kraftflusses, während des gesamten Zeitraumes, in dem die Erdopr_these in Funktion ist. Dadurch werden im wesentlichen zwei Vorteile erzielt. Einerseits ermöglicht diese geführte Ver¬ schiebbarkeit ein axiales Nachsetzen im Falle von lokalisiertem Knochenabbau, sodaß die Stabilität der Prothese über einen praktisch unbegrenzten Zeitraum nach der Implantation erhalten bleibt, wogegen bei den bekannten Prothesen die Gefahr besteht, daß sich infolge von Umbauvorgängen im lebenden Knochen nach abgeschlossener Einheilung der Prothese diese lockert bzw. nicht mehr ihre optimale Lage einnimmt, andererseits wird dadurch gewährleistet, daß sich die er- findungsgemäße Prothese selbsttätig in optimaler Weise einstellt und dadurch eine optimale Belastungsverteilung zwischen der Prothese und dem Knochen sichergestellt ist. Im Verankerungsteil findet bei der erfindungsgemäßen Ausbildung nur eine untergeordnete Übernahme von Kraftflüssen statt. Diese Kraftflüsse erfolgen vielmehr wie beim natürlichen Gelenk durch die präformierten Knochenstrukturen.
Die erfindungsgemäße Kopfprothese mit einem am Femur veranker¬ baren Verankerungsteil, der über einen Halsteil mit einem darauf be¬ festigten Kopfteil in Verbindung steht, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Halsteil mit dem stabförmigen Gleitteil verbunden ist, der in einer mit dem Verankerungsteil verbundenen rohrförmigen Führung im wesentlichen in Richtung der Schenkelhalsachse verschiebbar angeordnet ist, und der mit einem am Schenkelhals anliegenden Ansatz versehen ist. Dadurch wird sichergestellt, daß ein physiologischer Kraftfluß erfolgt, sodaß im Femur auch nach Implantieren der Prothese natürliche Verhältnisse hinsichtlich der Kraftverteilung herrschen und nicht einzelne Knochenanteile unphysiologisch belastet werden und auf diese Belastung mit Umbauvorgängeπ reagieren.
Gleichzeitig wird über den Ansatz eine sichere Verankerung der Prothese am Femur erzielt, ohne daß größere Mengen von intaktem Kπocheπmaterial entfernt werden müssen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist hiebei die am Schenkelhals anliegende Fläche des Ansatzes kegel- stumpfförmig ausgebildet, wobei die Spitze des Kegels nach lateral distal gerichtet ist und die Achse des Kegels mit der Achse des stabförmigen Gleitteiles zusammenfällt. Der Spitzenwinkel des Kegels beträgt hiebei zweckmäßig zwischen 135° und 140°. Dadurch wird sichergestellt, daß die Kontaktflächen des Ansatzes mit dem Knochen in allen Anteilen im wesentlichen senkrecht auf die präformierten trabekulären Strukturen stehen. Weiters ist dadurch gewährleistet, daß die anatomisch vorgegebenen Verhältnisse zwischen CCD- und AT-Winkel nach der Prothesenversorgung gewahrt bleiben. Die Kraftübertragung erfolgt daher in weitgehend physiologischer Weise über die natürlich vorgegebenen Strukturen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Halsteil einen zentral des kegelstumpfförmig ausgebildeten Ansatzes angeordneten Konus auf, dessen Achse im wesentlichen mit der Schenkelhalsachse zusammenfällt und der in eine konusförmige Ausnehmung des Kopfteiles eingesetzt ist. Durch diese Ausführung wird es möglich, Kopfteile von bisher bekannten Prothesen bei der erfindungsgemäßen Endoprothese zu verwenden, diese somit mit bekannten Kopfteilen zu kombinieren. Der Verankerungsteil weist gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung eine bei dynamischen Hüftschrauben an sich bekannte, am Femur laterial anschraubbare Platte auf, die mit der den Schenkelhals im wesentlichen in Richtung der Scheπkelhalsachse durchsetzenden rohrförmigen Führung ver- bunden ist, in der der Gleitteil verschiebbar geführt ist. Bei dieser Anordnung ist es nicht erforderlich, größere Anteile noch intakten Knochenmaterials zu entfernen, die bei den bisher bekannten Endoprothesen geopferten Anteile des Knochens werden somit weitgehend geschont. Es ist lediglich notwendig, ein Bohrloch in Richtung der Schenkelhalsachse anzuordnen, durch das die Hülse hindurchgeführt werden kann. Durch das laterale Anschrauben der Platte erfolgt eine Fixierung des Verankerungsteiles, wobei sich eine langwierige, ein aufwendiges Instrumentarium erfordernde Prä¬ paration des Femurs erübrigt. Dadurch, daß der Verankerungsteil nicht im Femurmarkraum verankert wird, werden auch lang anhaltende Blutungen aus dem Markraum vermieden, wodurch die Gabe von Blutkon¬ serven wesentlich reduziert, wenn nicht sogar unnötig ist. Im Falle einer Keimbesiedelung ist der Verankerungsteil leicht zu entfernen und ein Infektionsprozeß kann sich nicht über den gesamten Oberschenkel ausbreiten, weshalb eine sofortige Neuimplantatioπ einer anderen Prothese mit einem wesentlich geringeren Risiko behaftet ist. Diese Ausführung weist weiters den Vorteil auf, daß bei einem allfälligen Versagen der erfindungsgemäßen Endoprothese der Ersatz derselben durch eine bekannte Prothese problemlos wie bei einer Primäroperation durchgeführt werden kann, da bei der Implantation der erfindungsgemäßen Endoprothese an der erforderlichen Knochensubstanz keinerlei Defekte gesetzt wurden. Die erfindungsgemäße Pfannenprothese ist, ausgehend von einer bekannten, in einer Ausfräsung des Beckenknochens veranker¬ ten Pfanne, die an ihrem cranialen Rand mit wenigstens einer Lasche versehen ist, die über Befestigungsmittel mit dem Beckenknochen verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei mit der bzw. den Lasche(n) verbundene rohrförmige Führungen vorgesehen sind, deren Achsen senkrecht zur Pfanneneingangsebene verlaufen, und die von am Beckenknochen verankerbaren, stabförmige Gleitteile bildenden bzw. aufweisenden Schrauben durchsetzt sind, die relativ zu den rohrför igen Führungen verschiebbar angeordnet sind. Auch diese Ausführungsform stellt sicher, daß bei einer Veränderung der Knochenstruktur infolge der Verschiebbarkeit ein axiales Nachsetzen der Pfanne erfolgen kann, diese jedoch weder kippen noch rotieren kann, so daß auch in Fällen von lokalisiertem Knochenabbau die Stabilität der Prothese jederzeit gewahrt bleibt, ohne daß der Kraftfluß zwischen der Prothese und dem Knochen gestört oder unterbrochen wird. Auch bei einem etwaigen Setzungsvorgang bleiben somit sämtliche Anteile der Pfannenzirkumferenz einer gleichmäßigen Belastungsverteilung ausgesetzt. Im Gegensatz dazu besteht bei den bekannten Pfannenprothesen die Gefahr eines Kippens, wodurch der Kraftfluß gestört wird. Weiters ermöglicht diese Ausbildung nach dem Setzen der Schrauben eine Verschiebung der Pfanne senkrecht zur Pfanneneingangsebene, sichert jedoch gleichzeitig die Pfanne gegen eine Kipp- und Rotationsbewegung.
Damit durch das Gewinde der Schrauben die Verschiebbarkeit in Richtung der Schraubenachse nicht behindert wird, weisen gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Schrauben einen zentralen, mit einem Gewinde versehenen Verankerungsabschnitt und einen peripheren, in der zugehörigen Gleithülse verschiebbar geführten Gleitteil auf.
Bei der Präparation des knöchernen Lagers für die erfindungsgemäße Pfannenprothese ist es nicht mehr notwendig, wie bisher sämtliche sklerosierten Knochenanteile zu entfernen oder gar zusätzliche Defekte wie eine konische oder mit einem
Schraubengewinde versehene Präparation zu setzen, es genügt vielmehr eine kongruente halbkugelförmige Präparation mit herkömmlichen
Raspeln bis zur Entfernung noch vorhandener Knorpelreste, da
Inhomogenitäten der Kπochenstruktur dank der autoregulativen Eigenschaft der erfindungsgemäßen Pfannenprothese ausgeglichen werden können. Auch hier wird somit die Opferung von an sich intaktem Knochenmaterial auf ein absolutes Minimum reduziert.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch dargestellt. Fig.l zeigt eine Totalendoprothese des Hüftgelenkes Fig.2 stellt eine Ansicht der Pfannenprothese in Richtung des Pfeiles II in Fig.l dar.
Die dargestellte Totalhüftendoprothese weist eine Kopfprothese 1 und eine Pfanπenprothese 2 auf.
Die Kopfprothese 1 besteht aus einem Kopfteil 3, der auf einen Konus 4 aufgesetzt ist. Der Konus 4 ist mit einem Ansatz 5 verbunden, der eine kegelstumpfförmig ausgebildete Fläche 6 aufweist, die an einer durch Ausfräsen hergestellten Ausnehmung des Schenkelhalses 7 anliegt. Die Spitze des Kegels ist somit nach lateral distal gerichtet, die Achse des Kegels fällt im wesentlichen m der Achse 8 des Schenkelhalses 7 zusammen.
Der Spitzenwinkel e-L des Kegels beträgt etwa 135° bis 140°, so¬ daß die Fläche 6 des Ansatzes 5 etwa senkrecht auf die präformierten trabekulären Strukturen steht.
Der Konus 4 und der Ansatz 5 bilden zusammen einen Halsteil, der mit einem von der Spitze des Kegels ausgehenden stabförmigen Gleitteil 9 verbunden ist, der in einem Verankerungsteil 10 in Richtung der Schenkelhalsachse 8 verschiebbar geführt ist. Hiezu weist der Verankerungsteil 10 eine Hülse 11 auf, die in eine in Richtung der Schenkelhalsachse 8 verlaufende, nach lateral distal offene Bohrung des Schenkelhalses 7 eingesetzt ist. Die Hülse 11 ist mit einer Platte 12 verbunden, die mit Löchern versehen ist, durch welche im Femur 13 eingeschraubte Schrauben 14 hindurchgeführt sind. Die Pfannenprothese 2 besteht aus einer kugelkalottenförmigen
Pfanne 15 aus einem Metall hoher Biokompatibilität, beispielsweise aus Titan, die mit üblichen Haltevorrichtungen 16 zum stabilen Einsetzen eines Inlays 17 aus gleitfähigem Material, beispielsweise aus Polyethylen, versehen ist. Wie aus Fig. hervorgeht, ist die Pfanne 15 an ihrem cranialen Rand mit zwei Laschen 18 verbunden, von welchen jede eine Gleithülse 19 aufweist, wobei die Achsen der Gleithülsen senkrecht auf die Pfanneneingangsebene 20 verlaufen. Es kann aber jede Lasche 18 auch zwei oder mehr von den Schrauben 21 durchsetzte Gleithülsen 19 aufweisen und es ist auch möglich) lediglich eine einzige Lasche mit zumindest zwei Gleithülsen 19 vorzusehen. Nach Implantation der Pfanne 15 wird diese durch die Gleithülsen 19 durchsetzende Schrauben 21 im Acetabulum fixiert. Die Schrauben 21 weisen einen zentralen, mit einem Gewinde versehenen Verankerungsabschπitt 22 und einen peripheren, in den Gleithülsen 19 verschiebbar geführten Gleitabschnitt 23 auf.
Diese Anordnung gewährleistet eine Fixierung der Pfanne 15 gegen Kippen und Verdrehen, ermöglicht jedoch dadurch, daß die Schraubenachsen senkrecht auf die Pfanneneingangsebene 20 stehen, ein axiales Nachsetzen im Falle von lokalisiertem Knochenabbau, wobei die Stabilität erhalten bleibt.
Beim Implantieren der in der Zeichnung dargestellten Totalendoprothese wird wie folgt vorgegangen:
Nach Eröffnung der Gelenkskapsel und nach Luxation des Hüftkopfes wird dieser in Höhe der Knorpel-Knochengrenze reseziert, wobei die Resektionsebene möglichst senkrecht auf die Schenkelhalsachse 8 liegen soll. Im Falle einer medialen Schenkelhalsfraktur werden nach Entfernung des abgebrochenen Kopfes lediglich stärker vorspringende corticale Spitzen im Bereich des Halsstumpfes geglättet. Hierauf wird von der Resektionsfläche ausgehend ein zentraler Bohrdraht in Richtung der Schenkelhalsachse 8 vorgelegt, welcher den gesamten Schenkelhals 7 durchsetzt und laterial aus dem Femur 13 austritt. Die zentrale Lage des Drahtes kann mittels eines Zielgerätes oder mittels Röntgenkontrolle (Bildwandler) sichergestellt werden. In der Folge wird von lateral über den liegenden Bohrdraht mit einem Mehrstufenbohrer aufgebohrt, so daß ein Bohrloch größeren Durchmessers für die Aufnahme der Hülse 11 des Verankerungsteiles 10 und ein Bohrloch kleineren Durchmessers für die Aufnahme des Gleitteils 1 gebildet wird. Der Winkel zwischen Bohrloch und Femurschaft wird gemessen. Diesem Winkel entsprechend wird der Verankeruπgsteil 10 gewählt, eingesetzt und mittels der Schrauben 14 am Femur 13 fixiert. Anschließend wird von medialseitig die Präparation der Aufnahmefläche für den Ansatz 5 durchgeführt. Diese erfolgt mittels einer kegelstumpfförmigen Raspel, deren Form exakt der des Ansatzes 5 entspricht und welche an ihrer Spitze mit einem Führungsstab versehen ist, welcher in die bereits eingesetzte Hülse 11 eingeführt wird. Die Präparation erfolgt, bis eine Glättung aller corticalen Ränder des Schenkelhalsstumpfes erzielt ist.
Es folgt die Präparation des Pfannenbettes mittels einer herkömmlichen halbkugelförmigen Raspel, deren Durchmesser dem größten Durchmesser des Acetabulums entsprechen sollte. In das geschaffene Bett wird eine Probepfanne gleicher Form eingesetzt, welche an ihrem cranialen Rand mit mindestens zwei senkrecht auf die Pfanneneingangsebene stehenden Führungsbuchsen zur Aufnahme eines Bohrers versehen ist. Nach Ermittlung der optimalen Lage der zu implantierenden Pfanneπprothese durch Kippen bzw. Drehen der Probeprothese werden durch die Führungsbuchsen die Bohrlöcher zur Aufnahme der Schrauben 21 gesetzt. Die Probeprothese wird entfernt, die Länge der Bohrlöcher wird gemessen. Mittels eines Versenkungsbohrers konstanter Bohrtiefe werden die Bohrlöcher in ihrem peripheren Anteil zur Aufnahme der Gleithülsen 19 der Pfannen- prothese 2 erweitert. Sodann wird die Original-Pfannenprothese 2 mit entsprechendem Durchmesser derart eingesetzt, daß deren Gleithülsen 19 in die dafür angelegten Ausnehmungen zu liegen kommen. Die Prothese wird fest angeschlagen und anschließend mittels der Schrauben 21 entsprechender Länge durch die Gleithülsen 19 fixiert. Der Gleitteil 23 der Schrauben 21 muß dabei stets das zentrale Ende der Gleithülse 19 überragen.
Es wird sodann die mittlerweile vorbereitete Kopfprothese 1 von medialseitig her mit dem Gleitteil 9 voran in das für sie geschaffene Knochenlager eingeführt und fest angeschlagen. Das periphere Ende des Gleitteils 9 sollte sodann etwa mit der lateralen Austrittsöffnung der Hülse 11 abschließen. Nach Aufschlagen des Kopfteils 3 auf den Konus 4 wird der Kopfteil 3 in die Pfannen¬ prothese 2 reponiert, die Implantation ist abgeschlossen. Obwohl in der Zeichnung eine Hüftendoprothese dargestellt ist, kann die Erfindung im Prinzip mit den gleichen Vorteilen auch für die prothetische Versorgung anderer Gelenke, insbesondere des Kniegelenkes, Anwendung finden. Wesentlich für alle Prothesentypen ist die geführte Verschiebbarkeit eines Gelenkteils gegen einen Verankerungsteil in axialer Richtung, sodaß im Falle lokalisierten Knochenabbaus eine Sicherung der Prothesenteile gegen Verkippen oder Verdrehen besteht, ohne daß der Kraftfluß über natürlich vorgegebene Knochenstrukturen unterbrochen wird. Im Kniegelenksbereich wird der Verankerungsteil in Form je einer Gleithülse in den Femur- bzw. Tibiaschaft implantiert. In diesem ist ein vorzugsweise stabformiger Gleitteil gleitend geführt, welcher mit dem femoralen bzw. tibialen Gelenksteil beliebigen Designs fest verbunden ist. Im Bereich der Schulter wird der humerale Verankerungsteil analog dem Vorgehen am Hüftgelenk an der Lateralseite des Humerus befestigt. In diesem ist wiederum ein vorzugsweise stabformiger Gleitteil gleitend geführt, welcher mit einem kugelkalottenförmigen Gelenksteil fest verbunden ist. Der glenoidale Prothesenanteil besteht zweckmäßigerweise aus einem hülsenförmigen Verankerungsteil, welcher im Schulterblatt befestigt wird und in dem ein vorzugsweise stabformiger Gleitteil gleitend geführt ist, welcher mit einem schalenförmigen Gelenksteil fest verbunden ist.

Claims

~ P a t e n t a n s p r ü c h e :
1. Endoprothese, insbesondere des Hüftgelenkes, mit einem am Knochen verankerbaren Verankerungsteil (10, 21), der mit einem Ge- 5 lenkteil (3, 15) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß einer dieser beiden Teile (10, 15) eine rohrförmige Führung (11, 19) und der andere dieser beiden Teile (3, 21) einen stabförmigen Gleit¬ teil (9, 23) aufweist, der in der rohrförmigen Führung (11, 19) in Richtung des physiologischen Kraftflusses verschiebbar angeordnet 10 ist.
2. Endoprothese nach Anspruch 1, mit einem am Femur veranker¬ baren Verankerungsteil (10) , der über einen Halsteil (4, 5) mit einem darauf befestigten Kopfteil (3) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Halsteil (4, 5) mit dem stabförmigen Gleit-
- teil (9) verbunden ist, der in einer mit dem Verankerungsteil (10) verbundenen rohrförmigen Führung (11) im wesentlichen in Richtung der Schenkelhalsachse (8) verschiebbar angeordnet ist, und der mit einem am Schenkelhals (7) anliegenden Ansatz (5) versehen ist.
3. Endoprothese nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß •-- die am Schenkelhals anliegende Fläche (6) des Ansatzes (5) kegel¬ stumpfförmig ausgebildet ist, wobei die Spitze des Kegels nach la¬ teral distal gerichtet ist und die Achse des Kegels mit der Achse des stabförmigen Gleitteiles (9) zusammenfällt.
4. Endoprothese nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, 25 daß der Spitzenwinkel ( c ) des Kegels zwischen 135° und 140° beträgt.
5.Endoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Halsteil (4, 5) einen zentral des kegelstu pfför- mig ausgebildeten Ansatzes (5) angeordneten Konus (4) aufweist,
° dessen Achse im wesentlichen mit der Schenkelhalsachse zusammenfällt und der in eine konusförmige Ausnehmung des Kopfteiles (3) eingesetzt ist.
6. Endoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Verankerungsteil (10) eine bei Hüftschrauben
"^ an sich bekannte, am Femur (13) lateral anschraubbare Platte (12) aufweist, die mit der den Schenkelhals (7) im wesentlichen in Rich¬ tung der Schenkelhalsachse (8) durchsetzenden rohrförmigen Führung verbunden ist, in der der Gleitteil (9) verschiebbar geführt ist.
7. Endoprothese nach Anspruch 1, mit einer in einer Ausfräsung des Beckenknochens verankerten kugelkalottenförmigen Pfanne (15) , die an ihrem cranialen Rand mit wenigstens einer Lasche (18) verse- hen ist, die über Befestigungsmittel mit dem Beckenknochen verbind¬ bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei mit der bzw. den Lasche(n) (18) verbundene rohrförmige Führungen (19) vorgesehen sind, deren Achsen senkrecht zur Pfanneneingangsebeπe verlaufen, und die von am Beckenknochen verankerbaren, stabförmige Gleitteile (23) bildenden bzw. aufweisenden Schrauben (21) durchsetzt sind, die re¬ lativ zu den rohrförmigen Führungen (19) verschiebbar angeordnet sind.
8. Endoprothese nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (21) einen zentralen, mit einem Gewinde versehenen Verankerungsabschnitt (22) und einen peripheren, in der zugehörigen Gleithülse (19) verschiebbar geführten Gleitteil (23) aufweisen.
GEÄNDERTE ANSPRÜCHE
[beim Internationalen Büro am 02. Juni 1992 (02.06.92) eingegangen; ursprüngliche Ansprüche 1 und 7 durch geänderten Anspruch 1 ersetzt; ursprünglicher Anspruch 8 durch neuen Anspruch 2 ersetzt; l ursprüngliche Ansprüche 2 und 3 durch neuen Anspruch 3 ersetzt;
Anspruch 6 gestrichen; restliche Ansprüche unverändert (2 Seiten)]
1. Endoprothese des Hüftgelenkes, mit einem am Knochen verankerbaren Verankerungsteil (21) , der mit einem Gelenkteil (15) in Verbindung steht, wobei einer dieser beiden Teile (15) eine rohrförmige Führung (19) und der andere dieser beiden Teile (21) ei¬ nen stabförmigen Gleitteil (23) aufweist, der in der rohrförmigen Führung (19) in Richtung des physiologischen Kraftflusses verschiebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei An- Ordnung einer in einer Ausfräsung des Beckenknochens verankerten kugelkalottenför igen Pfanne (15) , die an ihrem cranialen Rand mit wenigstens einer Lasche (18) versehen ist, die über Befestigungsmittel mit dem Beckenknochen verbindbar ist, wenigstens zwei mit der bzw. den Lasche(n) (18) verbundene rohrförmige Führungen (19) vorgesehen sind, deren Achsen senkrecht zur Pfanneneingangsebene verlaufen, und die von am Beckenknochen verankerbaren, stabförmige Gleitteile (23) bildenden bzw. aufweisenden Schrauben (21) durchsetzt sind, die relativ zu den rohrförmigen Führungen (19) verschiebbar angeordnet sind. 2. Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (21) einen zentralen, mit einem Gewinde versehenen Verankeruπgsabschπitt (22) und einen peripheren, in der zugehörigen Gleithülse (19) verschiebbar geführten Gleitteil (23) aufweisen.
3. Endoprothese nach Anspruch 1, bei welcher in der Pfanne (15) ein Kopfteil (3) gelenkig gelagert ist, der über einen Halsteil
(4,5) mit einem am Femur (13) verankerbaren Verankeruπgsteil (10) in Verbindung steht, wobei der Halsteil (4, 5) mit dem stabförmigen Gleitteil (9) verbunden ist, der in einer mit dem Verankerungsteil (10) verbundenen rohrförmigen Führung (11) im wesentlichen in Richtung der Schenkelhalsachse (8) verschiebbar angeordnet ist, und der mit einem am Schenkelhals (7) anliegenden Ansatz (5) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die am Schenkelhals anliegende Fläche (6) des Ansatzes (5) kegelstumpfförmig ausgebildet ist, wobei die Spitze des Kegels nach lateral distal gerichtet ist und die Achse des Kegels mit der Achse des stabförmigen Gleitteiles (9) zusammenfällt.
4. Endoprothese nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenwinkel (ei. ) des Kegels zwischen 135° und 140° beträgt. 5. Endoprothese nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Halsteil (4,5) einen zentral des kegelstumpfförmig ausgebildeten Ansatzes (5) angeordneten Konus (4) aufweist, dessen Achse im wesentlichen mit der Schenkelhalsachse zusammenfällt und der in eine konusför ige Ausnehmung des Kopfteiles (3) eingesetzt ist.
INARTIKEL19GENANNTEERKLÄRUNG
Die ursprünglichen Ansprüche wurden geändert, wobei das amtliche Recherchenergebnis Berücksichtigung fand. Die Anspruchsfassung wurde auf eine Endoprothese des Hüftgelenkes beschränkt. Der neue Anspruch 1 geht hiebei von einem Stand der Technik aus, wie er aus der EP-Al-0228523 bekannt geworden ist.
Die neuen Ansprüche 1 und 2 kennzeichnen die neuen Merkmale der Pfanne, um diese in Richtung des physiologischen Kraftflusses verschiebbar anzuordnen. Die neuen Ansprüche 3 bis 5 kennzeichnen die neuen Merkmale des in der Pfanne gelagerten Kopfteiles, welche für die richtige Übertragung des physiologischen Kraftflusses erforderlich sind.
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