DE3921030C2 - Endoprothese zum partiellen Ersatz von Knochen, insbesondere Hüftgelenkendoprothese - Google Patents
Endoprothese zum partiellen Ersatz von Knochen, insbesondere HüftgelenkendoprotheseInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Endoprothese zum par
tiellen Ersatz von Knochen, wobei die Endoprothese zumin
dest auf einer ihrer beiden Seiten mit einem Schaft in
ein Knochenfragment eingreift. Solche Endo-, das heißt
implantierbaren Prothesen werden eingesetzt, wo Teile
von Knochen unrettbar verloren sind. Bei schweren Trümmer
frakturen an den langen Gliedmaßenknochen oder am Unter
kiefer, wie sie insbesondere an Unfallopfern zu beobachten
sind, kann mittels einer Endoprothese auch ein solcher
Knochen wieder in richtiger Länge wiederhergestellt wer
den, von dem nur zwei ausreichend lange Enden vorhanden
sind, während ein mittlerer Bereich entfernt werden muß.
In günstigen Fällen kann in späterer Operation eine Spon
giosaplastik ausgeführt werden und nach dem Zusammen
wachsen der Knochenenden mittels des implantierten
Knochenmateriales die Endoprothese entfernt werden;
es überwiegen jedoch die Fälle, wo die Endoprothese
für die restliche Lebenszeit des Patienten in seinem
Körper verbleiben soll.
In jedem Fall müssen die Endoprothesen für lange Zeit
im Körper verbleiben, was bislang Probleme bei der
Dauerhaltbarkeit der Verbindung zwischen der Endoprothese
und den Knochenfragmenten hervorgerufen hat. Die Verbin
dungen neigen dazu, sich allmählich zu lockern. Es ist
schon versucht worden, dieses Problem durch eine schuppen-
oder widerhakenartige Oberflächenstruktur der Endopro
these zu lösen. Auch wenn hierdurch die Lockerung erst
verzögert eintritt, unterbunden wird die Lockerung nicht.
Ausgehend von diesem Problem stellt sich die Aufgabe, die
Endoprothese so zu gestalten, daß die Verbindung zu Knochen
fragmenten dauerhaft ist, sich die Verbindung also nicht
lockert.
Ein besonders wichtiger Spezialfall der Endoprothesen zum
partiellen Ersatz von Knochen sind die Hüftgelenkendopro
thesen. Sie bestehen aus einem in dem resezierten Ober
schenkelknochen einzuführenden Schaft, einem Hals und einem
Gelenkinnenglied, welches in eine Gelenkpfanne, die mit
dem Hüftknochen verbunden ist, eingreift. Hier gibt es
also nur eine Verbindungsstelle Knochen-Prothese statt
zwei, was aber keinen Einfluß auf die Problematik hat,
daß sich nämlich auch Hüftgelenkendoprothesen häufig mit
der Zeit lockern.
Aus der DE 33 01 415 A1 ist ein Versuch zur Unterdrückung der
Lockerungstendenz bekannt geworden, wo der Schaft an seiner
Oberseite Vertiefungen mit dazwischen befindlichen Rippen
aufweist, wobei der Knochen in diese im wesentlichen radial
verlaufenden Vertiefungen einwachsen soll und der so entstehende
Formschluß zu einer solchen Versteifung des Systems Schaft-
Restknochen führen soll, daß die Belastungsverhältnisse des
Knochens hauptsächlich auf der medialen Seite denen im gesunden
Femur nahe kommen.
Hüftgelenkendoprothesen werden besonders häufig bei
älteren Patienten eingesetzt zur Versorgung pathologi
scher Veränderungen im Hüftgelenk oder von Oberschenkel
halsbrüchen. Sie ermöglichen trotz der Größe der Implan
tations-Operation eine rasche Mobilisierung und Belast
barkeit des Hüftgelenkes. Die anderen Versorgungsmög
lichkeiten bei Oberschenkelhalsbrüchen sind alle mit
längerer Unbelastbarkeit verbunden, wobei diese Zeit
spanne wegen verringerten Wachstums bei älteren Patienten
einerseits besonders lang ist und andererseits die dabei
abgebauten Körperkräfte besonders schwer wieder zu er
langen sind, bisweilen zu befürchten ist, daß sich der
Patient nie wieder ohne Gehhilfen erheben kann und im
Allgemeinbefinden kränkelnd und depressiv wird.
Um die Vorteile der Hüftgelenkendoprothesen in größerem
Umfang ausnutzen zu können, stellt sich die Aufgabe, das
Lockern der Prothese im resezierten Femur mindestens so
weit zu verzögern, daß sich bei der verbliebenen Lebens
erwartung des Patienten keine Beschwerden ergeben oder
die Wieder-Befestigung einer gelockerten Hüftgelenkendo
prothese so radikal zu vereinfachen, daß die Operation
nur wenige Minuten dauert und in örtlicher Narkose aus
geführt werden kann.
Die Lockerung der Verbindung zwischen einem Knochen
fragment, das kein Femur ist, und einer Endoprothese
wird erfindungsgemäß dadurch unterbunden, daß der in
ein Knochenfragment eingreifende Prothesenschaft an einem
Ende des Schaftes, welches an einer
Knochenfragmentgrenze oder Frakturlinie oder Resektions
stelle liegt, eine ringförmige, den Prothesenhals umschließende Aussparung
aufweist, wodurch dieses Ende des Schaftes zu einem Kragen erhöhter
elastischer Verformbarkeit reduziert ist.
Diese Aussparung könnte auch als eine Kehle bezeichnet
werden. Der Kragen, zu dem das an der Knochenfragmentgrenze
oder Frakturlinie oder Resektionsstelle
liegende Schaftende erfindungsgemäß reduziert ist, weist unter
elastischer Verformung eine gewisse Beweglichkeit
gegenüber dem Prothesenhals auf. Entscheidend
ist, daß die Quersteifigkeit an dem Ende des Schaftes,
das an einer Knochenfragmentgrenze liegt, durch die
dünnwandige und kragenartige Gestaltung so weit ver
ringert ist, daß der durch eine Biegebelastung hervor
gerufene Pressungsverlauf über der in Richtung Knochen
fragmentgrenze positiv gezählten Prothesenlänge an der
Knochenfragmentgrenze nicht steigt, also höchstens kon
stant ist, vorzugsweise etwas fällt.
Wo mangels Platzes oder aus Festigkeitsgründen keine
hinreichend tiefe Kehle möglich ist oder wo mit Rück
sicht auf die Beulfestigkeit keine hinreichend dünne
Wandstärke möglich ist, um den nicht steigenden Pressungs
verlauf zu erzielen, dort sollte der Prothesenschaft
Schlitze im Kragen aufweisen. Der Kragen zeigt dann
nicht mehr das Verformungsverhalten eines Kragrohres
sondern mehrerer Kragzungen, ist also noch nachgiebiger.
Die Lockerung einer Hüftgelenkendoprothese gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 im resezierten
Femur wird erfindungsgemäß mindestens erheblich verzögert dadurch, daß
der Prothesenschaft an seinem oberen Ende eine ringförmige den
Prothesenhals umschließende Aussparung aufweist,
wodurch dieses Ende des Schaftes zu einem Kragen erhöhter elastischer Verformbarkeit
reduziert ist.
Bei statischer Belastung durch das Gewicht des stehen
den Patienten wird die Verbindungsstelle zwischen Pro
these und dem Rest des Oberschenkelknochens nicht nur
in Richtung der Längsachse des röhrenförmigen Oberschen
kelknochens belastet, sondern auch auf Biegung infolge
der zur Hüftgelenkspfanne hin gerichteten Kröpfung des
Prothesenhalses aus der Längsachse des resezierten Fe
murs heraus. Dies führt am oberen Ende der Verbindung
zu Pressung an der proximalen und am unteren Ende der
Verbindung zu Pressung an der distalen Seite des Femur.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bis
lang die durch Biegung erzeugte Pressungsverteilung
die allmähliche Lockerung verursacht. Während bislang
darauf geachtet wurde, daß die durch Biegung erzeugte
Maximalpressung am oberen Ende der verbliebenen Knochen
röhre möglichst klein wird, zielt die Erfindung auf eine
verminderte Steigung der Pressung über der nach oben
positiv gezählten Schaftlänge an der Stelle, wo der
Femur reseziert ist. Für die an dieser Stelle verminderte
Steigung wird sogar eine Erhöhung des Pressungsmaximums
in Kauf genommen.
Bei den Hüftgelenkendoprothesen nach dem Stand der Tech
nik weist der Pressungsverlauf in unmittelbarer Nähe
der Resektionsstelle nicht nur sein Maximum sondern
auch seine höchste Steigung auf. Durch die Anwendung
der Erfindung wird die Stelle höchster Pressungssteigung
von der Resektionsstelle weg kniewärts verschoben. Wo
ausreichende Werkstoff-Festigkeit und nicht zu große
Körperkräfte des Patienten es erlauben, sollte die Aus
sparung so groß bemessen sein, daß die Pressungsstei
gung im Bereich der Resektionsstelle nicht nur vermin
dert ist gegenüber einem kniewärts verschobenen Stei
gungsmaximums sondern gleich Null oder etwas kleiner
als Null ist.
Der biologische Regelkreis des örtlichen Knochenwachstums,
so die der Erfindung zugrunde liegende Hypothese, reagiert
auf gesteigerte Belastung nicht nur mit gesteigerten Kno
chenwachstum, sondern beinhaltet als weiteren Wirkzusam
menhang auch, daß das Knochenwachstum durch stark ört
liche Belastungssteigung vermindert wird. Beide Wirkzu
sammenhänge stehen zueinander in Konkurrenz.
Eine Bestätigung für den weiteren, bislang bei der Pro
thesengestaltung zumindest nicht berücksichtigten, wahr
scheinlich gar nicht erkannten Zusammenhang, daß nämlich
das Knochenwachstum in Abhängigkeit der ersten Ableitung
der Belastung nach dem Ort sinkt, liefert die Tatsache
(die lange bekannt ist), daß ein Knochen seine optimale
Gestalt auch nach zunächst schief oder versetzt ausge
heilten Brüchen wieder annähernd erreicht. - Gerade bei
versetztem Zusammenwuchs entsteht an der Versatzstelle
durch die scharfe Kraftumlenkung eine hohe Kraftlinien
konzentration. Mit dem bislang allein angenommenen Zu
sammenhang, daß sich das Knochenwachstum in Abhängig
keit von der Belastung verstärkt, kann nur die vergrö
ßerte Anlagerung in beiden Innenkehlen der Versatz
stelle erklärt werden, nicht aber der Abbau in den
Außenkehlen der Versatzstelle. Der bislang vorherr
schende Erklärungsversuch, daß die Natur halt Über
flüssig-gewordenes mit der Zeit eliminiere greift hier
zu kurz insbesondere deshalb, weil die Außenkehlen
einer Versatzstelle eben nicht nur überflüssig, sondern
auch schädlich sind; die Außenkehlen tragen nämlich
dazu bei, die Kraftlinien auf die äußeren Fasern in
der Versatzstelle zu konzentrieren. Auch wenn es auf
den ersten Blick paradox erscheinen mag, die gezielte
Entfernung von Knochenmaterial an den Außenkehlen einer
Versatzstelle steigert die Festigkeit des Knochens.
Der Lösungsvorschlag fußt auf der Erkenntnis, daß bei
Formgebung der Prothese nicht nur die Belastung - also
im wesentlichen die Pressung zwischen Prothese und
Knochen - sondern auch die erste Ableitung dieser Be
lastung nach dem Ort, insbesondere der Schaftlänge,
beachtet werden muß. Durch Verminderung der Steigung,
das heißt der ersten Ableitung der Pressung wird das
Knochenwachstum weniger gehemmt und der Knochenwachstums
steigernde Effekt der Pressung selbst (also der nullten
Ableitung) gewinnt die Oberhand. Hierdurch wird die von
der Resektionsstelle ausgehende Prothesenlockerung unter
bunden.
Um den durch die erfindungsgemäße Aussparung bewirkten
Festigkeitsabfall gering zu halten, sind vorzugsweise Pro
thesenschaft und Prothesenhals einstückig miteinander ver
bunden.
Zur zusätzlichen "Aufweichung" des Prothesenbereiches, der
die Resektionsstelle des Femur berührt, also des kragenartig
ausgebildeten oberen Schaftendes, das mittels einer ring
förmigen Aussparung gegenüber dem Prothesenhals freigestellt
ist, können in diesem Prothesenbereich Schlitze vorgesehen
sein. Zur Vermeidung zu großer Spannungskonzentrationen
sollten diese Schlitze an ihrer Wurzel mit einem Radius
gleich oder etwas größer als die halbe Schlitzbreite ver
rundet sein.
Zur Vermeidung von von der Oberfläche ausgehenden Rissen
werden in der Oberfläche - insbesondere im Bereich der
Aussparung - nach einer bevorzugten Weiterbildung der Er
findung Druckeigenspannungen erzeugt. Wenn die Endopro
these aus Stahl besteht, können Druckeigenspannungen durch
ein volumenvergrößerndes Härtungsverfahren, insbesondere
eines mit Aufkohlung, oder durch Sandstrahlen erzeugt werden.
Es versteht sich, daß der Werkstoff eine erhebliche Kerb
schlagzähigkeit aufweisen muß. Deshalb empfiehlt sich nach
eventuellem Härten ein Anlassen zur Vergütung.
Wo Festigkeit des Prothesenwerkstoffes und Höhe der Belas
stung es zulassen, kann die Anpassung des Prothesenschaftes
an den Rest des Oberschenkelknochens und die Anpassung der
Kröpfung bzw. des Gelenkinnengliedes an die individuellen
anatomischen Verhältnisse des Patienten dadurch erleichtert
werden, daß der Prothesenschaft und der Prothesenhals lös
bar miteinander verbunden sind. Unter Verwendung der gleichen
Passung in der Verbindungsstelle können unterschiedliche
Größen von Prothesenschäften und Prothesenhälsen bzw. Gelenk
innengliedern miteinander kombiniert werden, so daß schon mit
einer geringen Anzahl unterschiedliche Prothesenteile eine
große Vielfalt von Kombinationsmöglichkeiten gegeben ist.
Weiterhin ermöglicht die lösbare Verbindung eine feine Ju
stierung der Oberschenkellänge und der Kröpfungsebene. Die
Fertigung der Aussparung, die die Freistellung zwischen
Prothesenhals und Prothesenschaft bewirkt, wird durch die
lösbare Verbindung erleichtert.
Zur Realisierung der lösbaren Verbindung weist der Prothesen
hals zweckmäßigerweise einen in Richtung Kniegelenk weisenden
Fortsatz auf, der in den hohlen Prothesenschaft eingreift.
Wenn die lösbare Verbindung allein durch Reibschluß gefestigt
wird, ist eine stufenlose Justierung möglich. Die zur Anpres
sung erforderliche Aufweitung wird vorzugsweise durch einen
in der Schaftlängsrichtung beweglichen Innenkonus bewirkt.
Vorzugsweise befindet sich das Organ, am dem die Stellung
des Innenkonus und damit die Reibkraft eingestellt wird -
vorzugsweise ein Imbusschraubenkopf - gut zugänglich am obe
ren Rand der Kröpfung. So ist sogar eine spätere Neujustie
rung mit nur einem geringfügigen Hautschnitt möglich. Auch
kann ein eventuell verschlissenes oder zur Hüfte bzw. zu
einer erneuerten künstlichen Gelenkpfanne nicht mehr passen
des Gelenkinnenglied ohne erneuten Eingriff am Femur ausge
tauscht werden.
Als weitere Lösung dafür, das Lockerungsproblem zu mildern,
wird vorgeschlagen, den Prothesenschaft nach Implantationen in
den resezierten Femur aufzuweiten, wobei das Aufweitungsmaß
am Prothesenhals - vorzugsweise mit einem analogen Mechanis
mus wie im Abschnitt zuvor beschrieben - einstellbar ist.
Hierdurch wird nach eventueller Lockerung die Wiederbefesti
gung vereinfacht. Diese Alternativlösung ist Gegenstand des
Anspruches 7.
Unbeschadet der Unabhängigkeit der Ansprüche 1 und 7 entfaltet
die Kombination dieser beiden Ansprüche einen synergetischen
Effekt auf die Pressungsverteilung. Durch die Überlagerung
der durch die Aufweitung bewirkten Pressung mit der durch
Biegemomente hervorgerufenen Pressung kann zumindest in den
meisten Oberflächenbereichen erreicht werden, daß bei durch
lauf eines Belastungszyklus (z. B. eines Gehschrittes) eine
Wechselbelastung durch eine Schwellbelastung abgelöst ist,
wodurch Spielentstehung und Bewegungen der Endoprothese im
Femur zumindest weitgehend unterbunden sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von vier Figuren
näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Hüftgelenkendoprothese mit einstückiger
Verbindung zwischen Prothesenhals und -schaft,
Fig. 2 eine Hüftgelenkendoprothese mit lösbarer Verbin
dung zwischen Prothesenhals und -schaft,
Fig. 3 verschiedene Pressungsverläufe herkömmlicher
und erfindungsgemäßer Endoprothesen und
Fig. 4 einen Knochennagel mit zwei erfindungsgemäß
gestalteten, am Knochenrand liegenden Schaft
enden.
Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Endoprothese 1
gliedert sich in einen Schaft 2, einen Hals 3 und ein
Gelenkinnenglied 4. In Fig. 1 ist in gestrichelter
Linie der resezierte Femur 5, die Gelenkpfanne 6, der
relevante Teil des Hüftknochens 11 und der Körperumriß
linie 12 dargestellt. Der Prothesenschaft 2 ist an sei
nem oberen Ende 7 gegenüber dem Prothesenhals 3 mittels
einer ringförmigen Aussparung 8 freigestellt, läuft also
nach oben hin in einem Kragen 25 aus. Die Aussparung 8
hat in diesem Beispiel eine Tiefe von etwa 4 cm und be
wirkt zusammen mit der geringen, sich nach oben ver
jüngenden Wandstärke des Kragens 25 einen geringen
Pressungsabfall an der Resektionsstelle 22 bei Betrach
tung des Pressungsverlaufes über der Schaftlänge 1, die
vom unteren Schaftende 13 nach oben positiv gezählt
wird.
Die höchste Beanspruchung tritt an der Oberfläche 9 der
Aussparung 8 auf, insbesondere im Grunde 21 der Ausspa
rung 8. Um von hierher sich fortpflanzende Risse zu
unterbinden, sind vorzugsweise in diesen Oberflächen
bereichen Druckeigenspannungen erzeugt. Um einen gün
stigen Faserverlauf zu erzielen, sollte die Aussparung 8
zumindest im wesentlichen spanlos geformt sein.
Mit der in der Fig. 1 dargestellten einstückigen Form
der Endoprothese wird die höchste Prothesenfestigkeit
erzielt. Bei jüngeren Patienten, wo höhere Belastungen
zu erwarten sind, dürfte sich diese Ausführungsform
empfehlen, während die in der Fig. 2 dargestellte zwei
teilige Form sich dort empfehlen dürfte, wo eine beson
ders genaue Anpassung vonnöten oder die Anpassung auf
wendig ist.
Bei der in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsform
sind wie in der Fig. 1 der Prothesenhals 3 und der Kra
gen 25, in den der Prothesenschaft 2 nach oben hin aus
läuft, durch eine ringförmige Aussparung 8 gegeneinander
freigestellt, jedoch greift der Prothesenhals 3 mit ei
nem in Richtung Kniegelenk weisenden Fortsatz 10 in den
rohrartigen Prothesenschaft 2 ein. In diesem Beispiel ist
eine lösbare Verbindung zwischen dem Halsfortsatz 10 und
dem Prothesenschaft 2 in der Weise realisiert, daß der
Halsfortsatz 10 praktisch spielfrei mit seiner außen
zylindrischen Oberfläche in die innenzylindrische Ober
fläche des Prothesenschaftes 2 paßt und der Halsfortsatz
10 nach erfolgter Implantation aufgeweitet wird. Hierzu
weist der Halsfortsatz 10 entlang der Prothesenachse 14
eine durchgehende, sich nach unten konisch erweiternde
Höhlung 15 und an seinem unteren Ende 23 einen Schlitz
26 auf. In die Höhlung 15 ist ein entsprechender, sich
nach oben verjüngender Konus 19 mit Innengewinde vor
Implantation eingesetzt worden und mittels einer Spann
schraube 17, deren Imbuskopf 18 sich auf einer Ausbuch
tung 24 des Prothesenhalses 3 abstützt, am Herausfallen
nach unten gehindert. Der Konus 19 weist einen als Paß
feder ausgebildeten schmalen Steg 20 auf, der in den
Schlitz 26 des Halsfortsatzes 10 eingreift und dadurch
den Konus 19 am Verdrehen hindert. Nach Verankerung des
Prothesenschaftes 2 im Femur 5 und richtiger Justierung
des Prothesenhalses 3 wird die Spannschraube 17 angezogen,
weitet den Halsfortsatz 10 auf und klemmt ihn dadurch
gegenüber dem Prothesenschaft 2 fest.
Bei hinreichend kleiner Klemmkraft erfüllt eine solche
lösbare Verbindung auch eine Überlastfunktion; eher
schiebt sich der Halsfortsatz 10 teleskopartig weiter
in den Schaft 2 herein, als der Prothesenhals 3 oder
der Femur 5 bricht.
Desto dünner die Wandstärke des Prothesenschaftes 2 ge
halten ist, desto mehr wirkt sich die Aufweitung des
Halsfortsatzes 10 dahingehend aus, daß auch der Prothesen
schaft 2 gemäß Anspruch 7 aufgeweitet wird und dadurch
den Sitz des Prothesenschaftes 2 gegenüber dem resezier
ten Femur 5 verbessert, also die Dauerhaltbarkeit der Ver
ankerung erhöht. Der gleiche Effekt läßt sich auch an ein
teiligen Endoprothesen unter analoger Anwendung von koni
scher Bohrung und Innenkonus erzielen.
Die Fig. 3 zeigt schematisch den Verlauf der Pressung p
in der senkrecht zur Gehrichtung, die Femur-Längsachse
enthaltenden Ebene und zwar
in gestrichelter Linie I mit einer Endoprothese nach dem Stand der Technik,
in strichpunktierter Linie II mit einer erfindungs gemäßen Endoprothese,
in dünn durchgezogener Linie III die Pressung aufgrund einer Schaftaufweitung gemäß Fig. 2 und
in dick durchgezogener Linie IV mit einer erfindungs gemäßen Endoprothese mit Schaftaufweitung.
in gestrichelter Linie I mit einer Endoprothese nach dem Stand der Technik,
in strichpunktierter Linie II mit einer erfindungs gemäßen Endoprothese,
in dünn durchgezogener Linie III die Pressung aufgrund einer Schaftaufweitung gemäß Fig. 2 und
in dick durchgezogener Linie IV mit einer erfindungs gemäßen Endoprothese mit Schaftaufweitung.
Aus der oberen Diagrammhälfte ist die distale, auf der un
teren die proximale Seite dargestellt. Zwecks guter An
schaulichkeit ist die distale Pressung auf der Ordinate
nach oben angetragen, die proximale Pressung nach unten
angetragen. Auf der Abszisse ist als Variable l aufge
tragen, die von 0 bis L läuft, wobei L die Länge vom
unteren Ende 13 (siehe Fig. 1) des Prothesenschaftes 2
bis zur Resektionsstelle 22 des Femur 5 oder bis zum
oberen Ende 7 des Prothesenschaftes 2, je nachdem welche
der beiden Längen die kürzere ist. Im zweitgenannten
Fall ist der Prothesenschaft 2 sozusagen im Femur 5 "ver
senkt", d. h. das obere Ende 22 des resezierten Femurs
5 überragt das obere Ende 7 des Prothesenschaftes. Mit
dieser Anordnung wird das Knochenwachstum am Ende 7 des
Prothesenschaftes 2 in einem synergetischen Effekt noch
weiter gefördert.
Um die Übersichtlichkeit der Diagramme nicht zu beein
trächtigen, sind eventuelle kurzwellige Überlagerungen,
wie sie durch Ausstatten des Schaftäußeren mit einer
"rauhen", die Verankerung verbessernden Oberflächen
struktur auftreten können, nicht dargestellt.
Das Wichtigste, was Fig. 3 zeigen will, ist die mit
erfindungsgemäßen Endoprothesen erzielte Vermeidung
von am Rand 22 bzw. 7 - im Diagramm also bei l = L -
gelegenen Maxima der Pressungssteigung. Hier ist die
Randsteigung sogar bis auf negative Werte abgesenkt,
so daß die Pressungsmaxima 28 II und 28 IV sich bei l
kleiner L einstellen. Die Stelle der maximalen Steigung
der Kurven I, II und IV ist analog mit 29 I, 29 II bzw.
29 IV bezeichnet.
Zusammenfassend lehrt die Erfindung nach Anspruch 2
die Stärkung der Verbindung Prothese-Oberschenkelknochen
durch eine verringerte Steifigkeit des zu implantieren
den Prothesenschaftes am resezierten Ende des Oberschenkel
knochens unter Inkaufnahme einer schwächeren Dimensio
nierung der Prothese selbst.
Wie dies schon im Anspruch 1 zum Ausdruck kommt, läßt
sich die Erfindung sinngemäß bei allen Knochenendo
prothesen anwenden und entfaltet überall dort ihren
Vorteil der dauerhafteren Verbindung zum Knochen, wo
an der Verbindung Biegemomente zwischen Knochen und
Prothese übertragen werden müssen.
In der Fig. 4 wird ein Überbrückungsnagel gezeigt zur
Versorgung eines Trümmerbruches am Unterkieferknochen
in seiner vor den - nicht dargestellten - Weisheitszähnen
liegenden Kröpfung. Statt auf einer Seite mit einem
Gelenkinnenglied endet der hier dargestellte Knochenersatz
auf beiden Seiten mit je einem Schaft 2, dessen hals
seitiges Ende 7 jeweils durch eine Aussparung 8 "auf
geweicht" ist. Hierdurch können sich die Schaftenden 7
in einem Freiraum verformen ohne durch direkten Kontakt
mit dem Hals 3 behindert zu sein. Analog den Fig.
1 und 2 sind die Knochenreste, die hier schraffiert
dargestellt sind, mit dem Bezugszeichen 5, deren Bruch
kanten mit dem Bezugszeichen 22 versehen.
Die Ausführungsbeispiele sind keine abschließende Auf
zählung möglicher Anwendungsfälle der Erfindung sondern
nur Beispiele. Unabhängig davon, ob die Endoprothesen
gerade oder gekröpft, ein- oder mehrteilig, ein- oder
mehrschäftig und ob klein oder groß sind, der Grundge
danke der Erfindung ist die so weit gehende "Erweichung"
des am Knochenende liegenden Schaftes durch eine ring
förmige Aussparung, daß die erste Ableitung (Steigung)
der Querpressung nach der Prothesenlänge am Knochenende
kein Maximum mehr hat.
Eine Liste der verwendeten Bezugszeichen ist Bestandteil
der Beschreibung.
Bezugszeichenliste
1 Endoprothese
2 Schaft von 1
3 Hals von 1
4 Gelenkinnenglied der Hüftgelenkendoprothese
5 Knochenfragment bzw. resezierter Femur
6 Gelenkpfanne der Hüftgelenkendoprothese
7 das Ende von 2, welches an der betreffenden Knochen fragmentgrenze liegt; im Falle einer Hüftgelenkendoprothese das obere Ende von 2
8 ringförmige Aussparung, mit der 2 im Bereich von 7 "aufgeweicht" ist, d. h. in der Quersteifigkeit verringert ist.
9 Oberfläche von 8
10 Fortsatz des Prothesenhalses bei lösbarer Verbindung zwischen 2 und 3
11 Hüftknochen
12 Körperumrißlinie
13 das Ende von 2, welches 7 gegenüber liegt; im Falle einer Hüftgelenkendoprothese das untere Ende von 2
14 Prothesen(längs)achse
15 konische Höhlung in 2
16 Schlitz in 2
17 Spannschraube
18 Imbuskopf von 17
19 Konus zur Aufweitung von 10 oder/und 2
20 Steg an 19 als Verdrehsicherung
21 Grund (tiefste Stelle) von 8
22 Frakturlinie bzw. Resektionsstelle des 5
23 unteres Ende von 10
24 Ausbuchtung von 3 zur Abstützung des Kopfes 18 von 17
25 Kragen an 2 im Bereich 7, wobei 3 und 25 durch 8 gegen einander freigestellt sind
26 Schlitz in 10
27 möglicher aber nicht erforderlicher Tiefenanschlag an 7 zur Erleichterung der Operationstechnik und/oder ver besserten Längskraftübertragung
28 Pressungsmaximum
29 Maximum der ersten Ableitung der Pressung nach der Schaftlänge
2 Schaft von 1
3 Hals von 1
4 Gelenkinnenglied der Hüftgelenkendoprothese
5 Knochenfragment bzw. resezierter Femur
6 Gelenkpfanne der Hüftgelenkendoprothese
7 das Ende von 2, welches an der betreffenden Knochen fragmentgrenze liegt; im Falle einer Hüftgelenkendoprothese das obere Ende von 2
8 ringförmige Aussparung, mit der 2 im Bereich von 7 "aufgeweicht" ist, d. h. in der Quersteifigkeit verringert ist.
9 Oberfläche von 8
10 Fortsatz des Prothesenhalses bei lösbarer Verbindung zwischen 2 und 3
11 Hüftknochen
12 Körperumrißlinie
13 das Ende von 2, welches 7 gegenüber liegt; im Falle einer Hüftgelenkendoprothese das untere Ende von 2
14 Prothesen(längs)achse
15 konische Höhlung in 2
16 Schlitz in 2
17 Spannschraube
18 Imbuskopf von 17
19 Konus zur Aufweitung von 10 oder/und 2
20 Steg an 19 als Verdrehsicherung
21 Grund (tiefste Stelle) von 8
22 Frakturlinie bzw. Resektionsstelle des 5
23 unteres Ende von 10
24 Ausbuchtung von 3 zur Abstützung des Kopfes 18 von 17
25 Kragen an 2 im Bereich 7, wobei 3 und 25 durch 8 gegen einander freigestellt sind
26 Schlitz in 10
27 möglicher aber nicht erforderlicher Tiefenanschlag an 7 zur Erleichterung der Operationstechnik und/oder ver besserten Längskraftübertragung
28 Pressungsmaximum
29 Maximum der ersten Ableitung der Pressung nach der Schaftlänge
Claims (9)
1. Endoprothese (1) zum partiellen Ersatz von Knochen, wobei
die Endoprothese (1) zumindest auf einer ihrer beiden
Seiten mit einem Prothesenschaft (2) in ein Knochenfragment (5)
eingreift,
dadurch gekennzeichnet, daß der in
ein Knochenfragment (5) eingreifende Prothesenschaft (2)
zumindest an einem Ende (7) des Schaftes (2), welches an
einer Knochenfragmentgrenze oder Frakturlinie oder
Resektionsstelle (22) liegt, eine ringförmige, den
Prothesenhals (3) umschließende Aussparungen (8) aufweist,
wodurch dieses Ende (7) des Schaftes (2) zu einem Kragen
(25) erhöhter elastischer Verformbarkeit reduziert ist.
2. Hüftgelenkendoprothese (1) bestehend aus einem in einen
resezierten Oberschenkelknochen (5) einzuführenden Prothesenschaft
(2), einem Hals (3) und einem Gelenkinnenglied (4), welches
in eine Gelenkpfanne (6), die mit dem Hüftknochen (11)
verbunden ist, eingreift,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Prothesenschaft (2) an seinem oberen Ende (7) eine
ringförmige, den Prothesenhals (3) umschließende Aussparung
(8) aufweist, wodurch dieses Ende (7) des Schaftes (2) zu
einem Kragen (25) erhöhter elastischer Verformbarkeit
reduziert ist.
3. Endoprothese (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Prothesenschaft (2) und der
Prothesenhals (3) einstückig miteinander verbunden sind.
4. Hüftgelenkendoprothese (1) nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Prothesenschaft (2) und der
Prothesenhals (3) lösbar miteinander verbunden sind
und der Prothesenhals (3) mit einem in Richtung Knie
gelenk weisenden Fortsatz (10) in den Prothesenschaft
(2) eingreift.
5. Hüftgelenkendoprothese (1) nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß sie (1) an der distalen Seite in
der Nähe der Kröpfungsstelle ein Glied aufweist
zur Lösung der Verbindung zwischen Prothesenhals
(3) und Prothesenschaft (2).
6. Hüftgelenkendoprothese nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Stellung zwischen Prothesen
hals (3) und -schaft (2) ohne jeden Eingriff am
Femur (5) einstellbar ist.
7. Hüftgelenkendoprothese nach dem Oberbegriff des
Anspruches 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Prothesenschaft nach Implantation in den rese
zierten Femur (5) aufzuweiten ist und das Maß der
Aufweitung an der distalen Seite des Prothesenhalses
(3) einstellbar ist.
8. Hüftgelenkendoprothese nach Anspruch 2 mit den kenn
zeichnenden Merkmalen des Anspruches 7.
9. Endoprothese (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Prothesenschaft (2) in dem
Kragen (25), zu dem er (2) an einem Ende (7) reduziert ist,
Schlitze (16) aufweist zur weiteren Erhöhung der
elastischen Verformbarkeit.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893921030 DE3921030C2 (de) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | Endoprothese zum partiellen Ersatz von Knochen, insbesondere Hüftgelenkendoprothese |
CH199490A CH683889A5 (de) | 1989-06-27 | 1990-06-15 | Endoprothese zum partiellen Ersatz von Knochen, insbesondere Hüftgelenkendoprothese. |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893921030 DE3921030C2 (de) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | Endoprothese zum partiellen Ersatz von Knochen, insbesondere Hüftgelenkendoprothese |
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DE3921030C2 true DE3921030C2 (de) | 1994-11-24 |
Family
ID=6383683
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1990
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