DE69113746T2

DE69113746T2 - Teilweise zementierte Femurprothese.

Info

Publication number: DE69113746T2
Application number: DE69113746T
Authority: DE
Inventors: Alain Tornier
Original assignee: Tornier SAS
Current assignee: Tornier SAS
Priority date: 1990-11-19
Filing date: 1991-11-18
Publication date: 1996-04-04
Anticipated expiration: 2011-11-19
Also published as: DE69113746D1; EP0487433A1; ATE128851T1; FR2669213A1; ES2079620T3; US5171289A; EP0487433B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Femurelement für eine Totalprothese der Hüfte und insbesondere seine Befestigungsmittel im Medullarkanal des Femurs. Bis heute sind drei Verfahren der Fixierung der Endoprothese eines Hüftgelenks bekannt, nämlich entweder durch Kompressionseinspritzen eines Zements (assujettis-sement) oder durch direkte Einkleinmung, d.h. durch das Einführen des Femurschaftes in den Medullarkanal mit kontrollierter Kraft ohne den Einsatz von Zement, oder durch partielle Fixierung allein im oberen Bereich des Medullarkanals, wie in der Patentschrift US 4 888 022 beschrieben.
Für die mittels eines Zements befestigten Femurprothesen gibt es drei Fixierungsverfahren:
- einfach den Acrylzement in den Medullarkanal geben und die Prothese einschieben;
- einen Stopfen in den Medullarkanal ungefähr 1 cm jenseits des Endes des Femurschaftes plazieren, dann Zement in den Kanal gießen oder injizieren und schließlich den Schaft einschieben, um den vorher eingeführten Zement, dessen überschüssige Menge über das obere Ende des Femurs austritt, mit Druck zu beaufschlagen.
- eine Prothese einführen, deren Schaft hohl und an seinem freien Ende mit einer Dichtung versehen ist, die sich bei der Injizierung des Zements in den Schaft ausdehnt, um den Zement daran zu hindern, tiefer in den Medullarkanal einzudringen, wie in der Patentschrift DE 39 37 786 beschrieben.
Diese zementierten Prothesen weisen einige Nachteile bezüglich der mit dein Einsatz von Zement verbundenen Risiken und insbesondere der durch eine Erhöhung der Temperatur und eine Freisetzung von Produkten mit variabler Toxizität verursachten Risiken auf.
Man erhält in der Tat eine sofortige Fixierung, die sich aber über die gesamte Länge des Schaftes ohne bevorzugten Bereich erstreckt und nicht die verschiedenen Elastizitätsbereiche des Femurs berücksichtigt.
Dieser Befestigungsbereich verändert die natürliche Spannungsübertragung auf den Knochen und modifiziert auflange Sicht die Knochenstrukturen, so daß die Befestigung nachläßt.
Im Falle einer erneuten Einsetzung muß der gesamte Zement entfernt und daher der Zementstopfen am unteren Ende der Prothese durchbrochen werden, was ein langes und schwieriges Verfahren darstellt.
Die ohne Zement befestigten Femurprothesen weisen auf dem gesamten oder einem Bereich des Femurschaftes eine derartige Oberflächenansicht auf, daß eine unverzügliche Stabilität im Medullarkanal erreicht wird.
Diese Befestigungsmethode weist einige Nachteile auf, die von der Schrägform der Prothesenschäfte herrühren, die im Metaphysebereich des Femurs einen sehr dem Zufall überlassenen und bestenfalls auf einige, nicht vorher bestimmbare Bereiche beschränkten Kontakt mit sich bringt. Außerdem ist der Knochen während der Befestigung Spannungen unterworfen und wird bedeutend beschädigt, wenn die Femurprothese entfernt werden muß.
Schließlich kann eine Verschieblichkeit im Mikrobereich auftreten, die mittelfristig zu einer Trennung führt.
Das letzte Befestigungsverfahren besteht in einer Hüftprothese, deren oberer Bereich auf der gesamten Oberfläche mit einem Elastomerüberzug bedeckt ist. Dieser Überzug bildet eine Rückhaltetasche, wenn ein aushärtbares Fluid eingeführt wird. Er dehnt sich aus, um gegen die Innenwände des Medullarkanals und insbesondere im Diaphyse-Metaphyse-Bereich des Femurs zur Anlage zu kommen. Schließlich weist die äußere Oberfläche des Überzugs Rehabilitierungsbereiche für den Knochen auf, die gemäß eines bestimmten Gitterrasters angeordnet sind.
Dieses Befestigungsverfahren weist einige Nachteile bezüglich der operativen Spannungen auf, die durch die Einführung eines neuen Elements in das Innere des Medullarkanales erzeugt werden. Überdies besteht das Risiko, daß der Elastomerüberzug in seinem unteren Bereich unter der Druckwirkung während der Einführung des aushärtbaren Fluids nicht dicht ist. Schließlich erhöht das Anbringen dieses Überzugs auf dem Korpus der Hüftprothese auf nicht vernachlässigbare Weise deren preis.
Die erfindungsgemäßen Verbesserungen wollen den vorher erwähnten Nachteilen abhelfen und die Herstellung einer Hüftprothese ermöglichen, deren Femurschaft nur in seinem oberen Bereich zementiert ist, wobei der untere, nicht zementierte Bereich durch ein geeignetes Profil eine annehmbare und einfache Längsführung der Prothese ermöglicht.
Zu diesem Zweck weist der Schaft der erfindungsgemäßen Prothese in seinem mittleren Bereich des Elements, d.h. im Diaphyse-Metaphyse-Bereich des Femurs, eine Dichtung zum Auffangen bzw. Rückhalten des Acrylzements auf, der eingeführt wird, bis er über den oberen Bereich des Medullarkanales fließt.
Die beiliegende als Beispiel gegebene Zeichnung dient dem besseren Verständnis der Erfindung, ihrer Eigenschaften und der Vorteile, die durch sie erreicht werden können. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt, der die erfindungsgemäße, in den Medullarkanal eines Femurs eingeführte und einzementierte Femurprothese zeigt;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Ausschnitts mit Aufriß, die die Positionierung der Dichtung darstellt, die den Zement auffängt;
Fig. 3 eine Frontalansicht eines Ausschnitts;
In Fig. 1 ist das Femurelement 1 einer Hüftprothese dargestellt, das in das Innere des Medullarkanals 21 eines Femurs 2 plaziert werden soll.
Das Element 1 weist einen Schaft 10 und einen geneigten Ansatz 13 auf, der an seinem Ende einen Kopf oder einen Kugelhopf 12 trägt, der mit Strichpunktlinien dargestellt ist und mit der Kotyloidprothese die gelenkige Verbindung des Femurs zum Iliakalknochen herstellt.
Der Schaft 10 des Elements 1 ist zum Beispiel mit einer Schrägbohrung 14 von beliebiger Neigung versehen, die ihn derart von einer Seite zur anderen durchdringt, daß sie im mittleren Bereich des Schaftes und gegenüber dem Ansatz 13 mündet, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt.
Erfindungsgemäß fertigt man entsprechend der Morphologie des Patienten z.B. im mittleren Bereich des Umfangs des Schafts 10 eine Nut 15, die genau unterhalb der tiefsten Mündungsausdehnung der Schrägbohrung 14 angeordnet ist (Fig. 2 und 3).
Die Nut 15 gestattet die Einsetzung einer Dichtung 16 in Form eines Napfes oder Kragens, deren konkaver Bereich dem geneigten Ansatz 13 zugewandt ist. Diese Dichtung ist asymmetrisch, d.h. ihr höchster Schrägbereich befindet sich neben dem tiefsten, mündenden Ende 14a der Bohrung 14 (Fig. 2 und 3).
Beim Einsetzen des Femurschaftes 10 in das Innere des Medullarkanals 21 wird die Dichtung zentripetal komprimiert und kommt gegen die Wand des Kanals zur Anlage. Sobald der Schaft seine Endposition in diesem erreicht hat, bewirkt die Dichtung 16 die Abdichtung zwischen dem oberen und dem unteren Bereich des Medullarkanals 21 des Femurs 2.
Die Befestigung des Femurelements 1 wird durch die Einführung eines Acrylzements 18 in das Innere der Schrägbohrung 14 erreicht, wodurch der Zement auf solche Weise unter Druck in Kontakt mit der Dichtung 16 gebracht werden kann, daß diese sich ausdehnt, bis sie sich fest gegen die Wände des Medullarkanals 21 legt. Man füllt nun den über der Dichtung 16 gebildeten Hohlraum zwischen der Prothese und dem Medullarkanal 21 des Femurs 2 mit dem Acrylzement 18, bis dieser über den oberen Bereich des Kanals läuft und aus dem oberen Ende der Schrägbohrung 14 zurückfließt.
Zu diesem Zweck kann jedes andere Mittel zum direkten Injizieren des Acrylzements 18 in den oberen Bereich des Medullarkanals 21 eingesetzt werden, z.B. eine angePaßte Spritze, wobei die Bohrung 14 dann überflüssig ist.
Die Auffangdichtung oder -einrichtung 16 kann entweder aus einem Silikonkautschuk hergestellt sein, der sich aufgrund seiner Zusammensetzung perfekt den Wänden des Medullarkanals 21 anpaßt, oder aus einem Polyethylen oder einem bioresorbierbaren Material.
Durch dieses Verfahren der teilweisen Befestigung kann eine Prothese 1 erhalten werden, die dadurch eine perfekte Axialstabilität aufweist, daß der untere Bereich des Schaftes 10 ohne Zement 18 in dem entsprechenden Bereich des Medullarkanals 21 plaziert wird, wohingegen die einigen wenigen Freiheitsgrade des Schaftes im oberen Bereich des Kanals mittels des Zementes 18 ausgeschaltet werden, der eine solide und unverzügliche Befestigung der Prothese sicherstellt.
Dadurch, daß der Medullarkanal 21 nur in seinem oberen Bereich um den Schaft 10 herum aufgefüllt wird, wird die Zementmenge deutlich reduziert und werden die Risiken der Toxizität und der Erhitzung verringert. Desgleichen erreicht man dank der Erfindung eine wesentliche Verbesserung betreffend der für die Überprüfung einer Prothese benötigten Arbeitszeit, da die Zufuhr des Zements 18 im Moment der Herausnahme der Femurprothese sehr leicht vonstatten geht, sobald der Femurschaft herausgezogen ist.
Es versteht sich, daß die Nuten 15 zur Plazierung der Auffangdichtung 16 durch jedes andere Mittel, beispielsweise durch Einklemmen oder Kleben, ersetzt werden können, ohne den Erfindungsbereich zu verlassen.

Claims

1. Hüftprothese von der Art, die einen Femurschaft aufweist, der mit einem den Kugelkopf aufnehmenden, geneigten Ansatz versehen ist, die nur teilweise und inbesondere im oberen Bereich des Medullarkanals befestigt ist und eine Schrägbohrung (14) aufweist, deren Ursprung sich am Übergangsbereich vom Ansatz (13) zum Femurschaft befindet, und die auf Höhe des mittleren Bereichs des Elements (10) im Diaphyse-Metaphysebereich des Femurs mündet, dadurch gekennzeichnet,

daß sie in ihrem mittleren Bereich eine asymmetrische Abdichtungs- oder Auffangeinrichtung (16) aufweist, die ein Profil in Form eines Napfes aufweist, dessen Hohlbereich in Richtung des geneigten Ansatzes (13) ausgerichtet ist, wobei die Dichtung dem Auffangen eines Acrylzements (18) dient, der in die Schrägbohrung (14) eingebracht wird, bis er über den oberen Bereich des Medullarkanals (21) fließt,

und daß sie Mittel zum Halten der Abdichtung aufweist, die unterhalb des mündenden Endes (14a) der Bohrung (14) gelegen sind.

2. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oberste schräge Bereich der asymmetrischen Auffangeinrichtung (16) sich neben dem untersten mündenden Ende (14a) der Bohrung (14) befindet.

3. Femurprothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangeinrichtung (16) auf dem Femurschaft (1) über eine Nut (15) befestigt ist, die am Umfang des Elements (10) vorgesehen ist.

4. Prothese nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangeinrichtung (16) auf dem Element (10) entweder durch Kleben oder durch Pressen befestigt ist.

5. Femurprothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangeinrichtung (16) aus einem Kunststoff oder einem bioresorbierbaren Material hergestellt ist.