DE4135310A1

DE4135310A1 - Zementfreie endoprothese

Info

Publication number: DE4135310A1
Application number: DE19914135310
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Habermeyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-10-25
Filing date: 1991-10-25
Publication date: 1993-04-29
Also published as: EP0538895A3; EP0538895A2

Description

Die Erfindung betrifft eine zementfreie Endoprothese mit einem in einen Knochen einzuschraubenden, eine Gewinde auf weisendes Verankerungsteil sowie einem Gelenkflächen-Ersatz teil.

Eine derartige Endoprothese ist beispielsweise aus der EP 02 74 094 bekannt. Zum Einsetzen dieser Prothese muß der Knochen relativ großräumig ausgeräumt werden, um Platz für die einzusetzende Prothese zu schaffen, die mittels eines konusschneckenartigen Schraubteiles, dessen Gewindeflächen aus seitlichen Fenstern der Endoprothese herausragen, in der im Knochen geschaffenen Öffnung befestigt wird.

Andere bekannte Endoprothesen sind mit Verankerungsvorsprün gen versehen, die in ausgeräumte Öffnungen des Knochens ein zementiert werden. Diese Prothesen werden nach dem Einze mentieren häufig zusätzlich mit den Knochen verschraubt.

Nachteilig ist bei diesen bekannten Prothesen, daß sich die einzementierten Endoprothesen mit der Zeit lockern können und daß bei allen derartigen Endoprothesen der Knochen durch das Ausräumen geschwächt werden kann, so daß die Belastungs fähigkeit beeinträchtigt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine dauerhaft haltbare Endoprothese zu schaffen, die ohne vorheriges Aus räumen des Knochens einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird bei der Endoprothese nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Verankerungsteil einen hohlzylindri schen Bereich aufweist, der mit dem Gewinde versehen ist und der ein freies, axial offenes Ende aufweist, welches beim Einschrauben unter Ausbildung einer kreisförmigen Schnitt bahn in den Knochen eindringt, und daß das Verankerungsteil an seiner vom offenen Ende des hohlzylindrischen Bereichs abgewandten Stirnseite mit einem Kopfbereich versehen ist, der mit dem Gelenkflächen-Ersatzteil koppelbar ist.

Durch die Ausbildung des Verankerungsteils mit einem hohl zylindrischen Bereich, der mit dem Gewinde versehen ist, kann das Verankerungsteil in den Knochen eingeschraubt wer den, ohne daß dieser vorher ausgeräumt zu werden braucht. Der hohlzylindrische Bereich des Verankerungsteils dringt dabei in den spongiösen Bereich des Knochens ein und findet dort mit dem Gewinde Halt im Knochen. Die Hohlzylinderform gewährleistet eine großflächige Verankerung. Die modular aufgebaute, aus Verankerungsteil und Gelenkflächen-Ersatz teil bestehende Endoprothese ist im Knochen einfach zu positionieren und dauerhaft zu fixieren. Besonders geeignet ist die erfindungsgemäße Endoprothese in der Anwendung als unverblockte Prothese.

Vorzugsweise ist dabei das Gewinde am Außenumfang des hohl zylindrischen Bereichs ausgebildet, wodurch die Verankerung über eine maximale Oberfläche erfolgt. Eine scharfkantige kreisringförmige Stirnfläche des hohlzylindrischen Bereiches am offenen Ende gestattet das einfache Ansetzen und Eindrin gen des hohlzylindrischen Bereichs in den Knochen.

Ist der vorzugsweise flache und ebene Kopfbereich zum An griff eines Werkzeugs ausgebildet, so läßt sich das Veranke rungsteil besonders gut in den Knochen einschrauben.

Die Ausbildung nach Anspruch 5 gestattet eine einfache und verdrehsichere Positionierung des aufsetzbaren Gelenk flächen-Ersatzteils. Ist der Kopfbereich dabei an seinem Umfangsrand vieleckig ausgebildet und ist das Gelenkflächen- Ersatzteil mit einer angepaßten vieleckigen Aufnahme für den Kopfbereich versehen, so läßt sich das Gelenkflächen-Ersatz teil definiert und sicher in unterschiedlichen Winkellagen auf das Verankerungsteil aufsetzen und somit an die geometri schen und kinematischen Erfordernisse im Gelenkbereich an passen.

Eine alternative Ausführungsform der Erfindung ist im An spruch 9 angegeben, bei der die gleichen Vorteile erzielt werden wie bei der Ausführungsform nach Anspruch 1, nämlich eine Befestigung des Verankerungsteils, ohne daß das Veranke rungsteil einzementiert oder der Knochen ausgeräumt werden muß.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung werden in den verbleibenden Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine geschnittene räumliche Ansicht einer zementfreien Endoprothese der Erfindung,

Fig. 2 eine teilweise transparente Draufsicht auf eine Endoprothese der Erfindung,

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht eines in einen Knochen eingesetzten Verankerungsteiles,

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht einer in einen Knochen eingesetzten Endoprothese der Erfin dung,

Fig. 5 die Anwendung einer erfindungsgemäßen Endopro these als Hüftkopfprothese bei arthrotischer Veränderung des Hüftkopfes,

Fig. 6 die Darstellung einer beschädigten Gelenkfläche eines Sprunggelenks,

Fig. 7 das gleiche Sprunggelenk mit anstelle der be schädigten Gelenkflächen eingesetzten Endopro thesen nach der Erfindung,

Fig. 8 den Einsatz einer Endoprothese im Kniegelenk, und

Fig. 9 eine alternative Endoprothese nach Anspruch 9 der Erfindung.

In Fig. 1 ist der Gelenkbereich eines Knochens 3 darge stellt, in den eine Endoprothese nach der Erfindung einge setzt ist. Das Verankerungsteil 1 ist dabei mit seinem hohl zylindrischen Bereich 10 (Fig. 4), der auch aus mehreren voneinander getrennten Hohlzylinderabschnitten bestehen kann und an dessen Außenumfang 15 ein Gewinde 11 vorgesehen ist, axial im wesentlichen mittig in den Knochen unter Ausbildung einer zylindrischen Schnittbahn eingesetzt. Der Knochen ist in diesem Bereich einerseits spongiös, so daß das Einschrau ben des Verankerungsteils ohne übermäßigen Kraftaufwand er folgen kann, andererseits aber so fest, daß eine dauerhafte und stabile Fixierung des Verankerungsteils möglich ist. Zu sätzliche Schraubbefestigungen in den härteren Randzonen des Knochens sind beim Einsetzen dieser Endoprothese nicht erfor derlich.

Das Verankerungsteil 1 ist an seiner vom offenen, im Knochen liegenden Ende 12 abgewandten Stirnseite mit einem Kopfbe reich 14 versehen. Der Kopfbereich 14 ist vorzugsweise flach und eben ausgebildet, wie in Fig. 3 und Fig. 4 zu sehen ist. An seinem Umfangsrand 16 ist der Kopfbereich 14 viel eckig ausgestaltet und weist somit über den Umfang verteilt eine Vielzahl ebener im wesentlichen rechtwinklig zur oberen ebenen Fläche des Kopfbereichs 14 verlaufende Umfangsflächen 19 auf. Im in den Fig. 1 und 2 gezeigten Beispiel sind sechzehn Flächen 19 über den Umfang vorgesehen.

Mit den Kopfteil 14 des Verankerungsteils 1 ist ein Gelenk flächen-Ersatzteil 2 gekoppelt, das eine zentrale, vertiefte Aufnahme 20 aufweist, an deren Innenumfang eine gleiche Anzahl im wesentlichen vertikal (in Fig. 1) verlaufender Innenumfangs-Flächen 21 aufweist. Auf diese Weise kann das Gelenkflächen-Ersatzteil 2 in einer Vielzahl von um die Achse 4 des Verankerungsteils 1 bzw. des Gelenkflächen- Ersatzteils 2 vesetzten Positionen mit dem Verankerungsteil 1 eingesetzt werden, bevor es am Knochen oder am Veranke rungsteil befestigt wird.

In der Wandung 17 des zylindrischen Bereichs 10 des Veranke rungsteils 1 sind Öffnungen 18 vorgesehen. Diese dienen dem Einwachsen des Knochens und gewähren hierdurch zusätzliche Verankerungsstabilität. Im Kopfbereich 14 ist zumindest eine axial ausgerichtete Öffnung 18′ vorgesehen, die einer seits zum Austritt von Luft und Flüssigkeit und andererseits als Montagehilfe dient.

Die Montage des Verankerungsteils erfolgt derart, daß zu nächst ein Bohrzieldraht in den Knochen eingebracht und aus gerichtet wird. Dann wird das Verankerungsteil so aufge setzt, daß der Bohrzieldraht die zentrale Öffnung 18′ im Kopfbereich 14 des Verankerungsteils 1 durchdringt. Geführt vom Bohrzieldraht wird dann das Verankerungsteil in den Kno chen eingeschraubt.

In Fig. 5 ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Endopro these bei einem Hüftgelenk gezeigt. In der Teilabbildung A ist ein Oberschenkelhalsknochen 30 mit einer beschädigten Gelenkfläche 31 dargestellt. Die Teilabbildung B zeigt den Oberschenkelhalsknochen 30, bei dem der arthrotische Hüft kopf 31 entfernt worden ist. In die durch das Entfernen ent standene Schnittfläche 32 wird das Verankerungsteil 1′ der erfindungsgemäßen Endoprothese eingeschraubt (Teilabbildung C). In Teilabbildung D ist der fertige Zustand zu sehen, bei dem das Gelenkflächen-Ersatzteil 2′′ mit dem Kopfteil 14′ des Verankerungsteils 1′ gekoppelt ist. Teilabbildung E zeigt das bei dieser Endoprothese verwendete, extra lange Veranke rungsteil 1′, das eine sichere Abstützung der über das Ge lenkflächen-Ersatzteil 2′ in den Knochen einzuleitenden Kräf te und Momente gewährleistet.

In Fig. 6 ist ein oberes Sprunggelenk mit beschädigten Gelenkflächen 35, 36 dargestellt. Sowohl die Gelenkfläche 35 des Sprungbeins 33 als auch die Gelenkfläche 16 der Tibia 34 werden durch eine Endoprothese nach der Erfindung ersetzt. Diese Anwendung als unverblocktes Gelenk, bei dem die untere und die obere Endoprothese nur durch Muskelkraft und ohne den Einsatz verbindender künstlicher Elemente zusammengehal ten werden, zeigt Fig. 7. Dabei ist in das Sprungbein 33 anstelle der entfernten Gelenkfläche 35 ein Verankerungsteil 1′′ eingesetzt, an dem ein Gelenkflächen-Ersatzteil 2′′ ange bracht ist. Auf der gegenübergelegenen Seite ist anstelle der entfernten Gelenkfläche 36 der Tibia 34 ein Verankerungs teil 1′′′ in die Tibia 34 eingesetzt, an dem ein Gelenkflä chen-Ersatzteil 2′′′ angebracht ist. Die beiden einander ge genüberliegenden Gelenkflächenersatzteile 2′′ und 2′′′ wirken wie die natürlichen Gelenkflächen 35 und 36 zusammen. Die Endoprothese nach der Erfindung ist außerdem besonders ge eignet für Schulter- und Handgelenk sowie für den Einsatz im Kniegelenk und auch in der Zahnheilkunde.

Fig. 8 zeigt die Anwendung einer erfindungsgemäßen Endopro these bei einem Kniegelenk. Dabei ist das mit einem unteren Gelenkflächenersatzteil 102′′ versehene Verankerungs teil 101′′ in die Tibia 34 eingesetzt, während das mit der oberen Gelenkfläche 102′′′ verbundene Verankerungs teil 101′′′ in den Oberschenkelknochen 37 eingesetzt ist.

Fig. 9 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der ein krampenartiges Verankerungsteil 201 mit seinen beiden freien, mit nach außen vorstehenden Verhakungsansätzen 212 versehenen freien Schenkeln 210, 211 im Knochen 203 bei spielsweise durch Einschlagen oder Einschießen fixiert ist. Der die beiden freien Schenkel 210, 211 verbindende Brücken bereich 213 ist zur Koppelung mit dem Gelenkflächen-Ersatz teil in der aus der ersten Variante bekannten Weise ausgebil det.

Claims

1. Zementfreie Endoprothese mit einem in einen Knochen ein zuschraubenden, ein Gewinde aufweisendes Verankerungs teil sowie einem Gelenkflächen-Ersatzteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungsteil (1) einen hohlzylindrischen Bereich (10) aufweist, der mit dem Gewinde (11) versehen ist und der ein freies, axial offenes Ende (12) auf weist, welches beim Einschrauben unter Ausbildung einer kreisförmigen Schnittbahn in den Knochen (3) eindringt, und daß das Verankerungsteil (1) an seiner vom offenen Ende (12) des hohlzylindrischen Bereichs (10) abgewand ten Stirnseite mit einem Kopfbereich (14) versehen ist, der mit dem Gelenkflächen-Ersatzteil (2) koppelbar ist.

2. Zementfreie Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (11) am Außenumfang (15) des hohlzylindrischen Bereichs (10) ausgebildet ist.

3. Zementfreie Endoprothese nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am offenen Ende (12) des hohlzylindrischen Bereichs (10) eine scharfkantige kreisringförmige Stirnfläche (13) ausgebildet ist.

4. Zementfreie Endoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise flache und ebene Kopfbereich (14) zum Angriff eines Werkzeugs ausgebildet ist.

5. Zementfreie Endoprothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfbereich (14) zur drehfesten und axial stabilen Positionierung des aufsetzbaren Gelenkflächen- Ersatzteils (2) ausgebildet ist.

6. Zementfreie Endoprothese nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfbereich (14) an seinem Umfangsrand (16) viel eckig ausgebildet ist und daß das Gelenkflächen-Ersatz teil (2) eine angepaßte vieleckige Aufnahme (20) für den Kopfbereich (14) aufweist.

7. Zementfreie Endoprothese nach einem der vorhergehenden. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfbereich (14) eine im wesentlichen geschlos sene Stirnfläche des Verankerungsteils (1) bildet.

8. Zementfreie Endoprothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung (17) des hohlzylindrischen Bereichs (10) und/oder in der Stirnfläche (13) des Kopfbereichs (14) Öffnungen (18) vorhanden sind.

9. Zementfreie Endoprothese mit einem in einen Knochen ein zuschraubenden, ein Gewinde aufweisendes Verankerungs teil sowie einem Gelenkflächen-Ersatzteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungsteil (201) krampenartig ausgestaltet ist, wobei die beiden freien Schenkel (210, 211) mit seitlichen Verhakungsvorsprüngen (212) versehen sind, die sich beim Einschlagen oder Einschießen des Veranke rungsteils in den Knochen im Knochen verhaken, und daß der die freien Schenkel verbindende Steg (213) des Veran kerungsteils (201) mit dem Gelenkflächen-Ersatzteil kop pelbar ist.