NL8301364A - JOINT PROSTHESIS AND METHOD FOR IMPLANTING THEREOF. - Google Patents

Description

* 4 * b* 4 * b

Gewrichtprothese en werkwijze voor het implanteren daarvan.Joint prosthesis and method of implantation thereof.

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op het orthopedisch implanteren van gewrichtprothesen en met name dergelijke prothesen, welke in de mergholte van een bot 5 kunnen worden bevestigd ofwel zogenaamde endoprothesen, zoals bijv. heupgewrichtprothesen.The invention generally relates to the orthopedic implantation of joint prostheses and in particular such prostheses, which can be attached in the marrow cavity of a bone or so-called endoprostheses, such as, for example, hip joint prostheses.

Reeds vele jaren zijn chirurgen in staat om de kogel van het heupgewricht door een metalen kogel te vervangen. Dit wordt gedaan door de heupkogel en een gedeelte van de hals 10 daarvan van het bovenste uiteinde van het dijbeen van een patiënt te verwijderen en in plaats daarvan een metalen prothese, bestaande uit een kogel, een hals en een bevestigings-pen met deze pen in de mergholte van het dijbeen aan te brengen. Alvorens de pen van de prothese in de merghelte kan worden 15 aangebracht moet in het zich daarin bevindende betrekkelijk zachte beenweefsel een opening voor het opnemen van deze pen worden gevormd.For many years, surgeons have been able to replace the ball of the hip joint with a metal ball. This is done by removing the hip ball and part of its neck 10 from the upper end of the thigh of a patient and instead a metal prosthesis consisting of a ball, a neck and a fastening pin with this pin in insert the medullary cavity of the femur. Before the pen of the prosthesis can be placed in the medullary cavity, an opening for receiving this pen must be formed in the relatively soft bone tissue therein.

Voor het vormen van deze penopneemopening wordt gebruik gemaakt van raspen met een onderling verschillende vorm, 20 die echter nooit nauwkeurig met de vorm van de bevestigingspen van de prothese overeenkomt. Het gevolg hiervan is, dat de dwarsafmetingen van de pen op de meeste plaatsen langs de lengte daarvan belangrijk kleiner zijn dan de overeenkomstige dwarsafmetingen van de opening voor het opnemen daarvan, 25 waardoor in de meeste gevallen de bevestigingspen in deze opening beweegbaar is. Vele patiënten, bij welke een dergelijke prothese werd aangebracht konden zich daarna niet goed meer voortbewegen ten gevolge van hevige pijn en/of een beperkte beweegbaarheid van het scharniergewricht met de prothese.To form this pin receiving opening use is made of rasps of mutually different shape, which however never accurately correspond to the shape of the fixing pin of the prosthesis. The result of this is that the transverse dimensions of the pin in most places along its length are significantly smaller than the corresponding transverse dimensions of the opening for receiving it, whereby in most cases the fixing pin is movable in this opening. Many patients who have been fitted with such a prosthesis were unable to move properly thereafter due to severe pain and / or limited mobility of the hinge joint with the prosthesis.

30 Teneinde een betere bevestiging van dergelijke pennen in de opneemopeningen te verkrijgen werden deze eerst voorzien van dwarsopeningen en werden vele jaren later pennen met in het buitenoppervlak daarvan gevormde poriën toegepast. Van de op dergelijke wijze uitgevoerde pennen werd verwacht, dat deze 35 als gevolg van het ingroeien van beenweefsel in de openingen en/of poriën daarvan steviger in hun opneemopeningen zouden gaan vastzitten. Daar de van poriën voorziene bevestigings-pennen voor wat hun vorm betreft op dezelfde wijze werden uitgevoerd als de eerder toegepaste bevestigingspennen met 40 8301364 * λ - 2 - dwarsopeningen bezaten ook deze bevestigingspennen dwarsafme-tingen, die op vele punten langs hun lengte belangrijk kleiner waren dan de corresponderende dwarsafmetingen van hun opneem-opening. De reden hiervoor was, dat werd gemeend, dat dit ver-5 schil in dwarsafmetingen tussen de bevestigingspen en de op-neemopening noodzakelijk was om het breken van het dijbeen bij het aanbrengen van de bevestigingspen in de opneeraopening te voorkomen. Ten gevolge van deze doelbewuste onderdimensio-nering van de bevestigingspennen zullen deze echter nooit 10 stevig genoeg in hun opneemopeningen komen vast te zitten om de bij belasting van het gewricht daarop uitgeoefende krachten in voldoende mate op het omringende bot te kunnen overdragen.In order to obtain a better fixing of such pins in the receiving openings, they were first provided with transverse openings and many years later pins with pores formed in the outer surface thereof were used. Pins designed in such a manner were expected to become more tightly seated in their receptacles as a result of bone tissue ingrowth into the openings and / or pores thereof. Since the pore-fastened mounting pins were shaped in the same way as the previously used mounting pins with 40 8301364 * λ - 2 - transverse openings, these mounting pins also had transverse dimensions, which were significantly smaller at many points along their length. then the corresponding transverse dimensions of their receiving opening. The reason for this was that it was believed that this cross-sectional difference between the mounting pin and the receiving opening was necessary to prevent fracture of the femur when the mounting pin was inserted into the recess opening. However, due to this deliberate under-dimensioning of the fastening pins, they will never get stuck tightly enough in their receiving openings to adequately transmit the forces exerted thereon under load on the surrounding bone.

Bepaalde gewrichten, zoals bijv. met name heupgewrichten worden echter vaak aan hoge mechanische belastingen 15 blootgesteld, waarbij grote spanningen in het de mergholte omgevende been optreden. Vele patiënten, bij welke een gewricht-prothese met een dergelijke, te klein bemeten bevestigingspen werd aangebracht kunnen het betreffende gewricht niet goed gebruiken als gevolg van pijn, welke wordt veroorzaakt door 20 de gebrekkige bevestiging van de pen in de mergholte.Certain joints, such as, for example, hip joints, in particular, are often exposed to high mechanical loads, whereby large stresses occur in the leg surrounding the medullary cavity. Many patients who have had a joint prosthesis fitted with such an oversized fastening pin cannot properly use the affected joint due to pain caused by inadequate fastening of the pin in the medullary cavity.

Pogingen om een steviger bevestiging van een dergelijke ondermaatse pen in de mergholte te verkrijgen hebben geleid tot de toepassing van een pastavormige beenkit, welke na het vormen van de opneemopening voor de pen in deze opening 25 wordt aangebracht. Deze kit wordt hard en zal de lege ruimten tussen het buitenoppervlak van de bevestigingspen en het deze omgevende beenweefsel opvullen. Beenkit wordt thans op grote schaal toegepast en is algemeen aanvaard als een goed middel voor het bevestigen van de pen van een prothese in zijn opneem-30 opening.Attempts to obtain a firmer fixation of such an undersized pin in the medullary cavity have led to the use of a paste-like leg sealant which is placed in this opening after forming the receptacle for the pin. This kit hardens and will fill the voids between the outer surface of the mounting pin and the surrounding bone tissue. Leg kit is now widely used and has been widely accepted as a good means of securing the pin of a prosthesis in its receptacle.

Beenkit bestaat in vele gevallen uit een acryl polymeer in poedervorm, welke met een daarmee verenigbare vloeibare acrylmonomeer tot een deegachtige pasta wordt gemengd. De pen van de prothese wordt snel in de nog pastavormige kit aange-35 bracht, waarna deze in de ruimten tussen de pen en het been door polymerisatie verhardt. De harde kit moet hierbij de bevestigingspen in de opening verankeren. Bij gebruikmaking van kit kunnen veranderingen in de wijze van implanteren worden aangebracht, zoals : 40 8 3 0 1 3 6 4 4 * - 3 - a. het veranderen van de wijze, waarop de kit in de opening voor het opnemen van de bevestigingspen wordt aangebracht.In many cases, bone sealant consists of a powdered acrylic polymer, which is mixed with a compatible liquid acrylic monomer to form a paste-like paste. The pen of the prosthesis is quickly placed in the still paste-shaped kit, after which it hardens by polymerization in the spaces between the pen and the leg. The hard kit must anchor the mounting pin in the opening. When using the kit, changes in the method of implantation can be made, such as: 40 8 3 0 1 3 6 4 4 * - 3 - a. Changing the way in which the kit is inserted into the hole for receiving the mounting pin applied.

b. het verminderen van de viscositeit van de kit, teneinde 5 een betere verbinding tussen de kitvulling en het po reuze beenweefsel te verkrijgen, c. het verlengen van de bevestigingspen d. het vergroten van de verhouding tussen de dwarsafmeting in het midden en de dwarsafmetingen aan'de zijkanten 10 van de pen.b. reducing the viscosity of the kit in order to obtain a better connection between the kit filling and the porous bone tissue, c. extending the fixing pin d. increasing the ratio between the transverse dimension in the center and the transverse dimensions on the sides of the pin.

e. het weglaten van de flens ter plaatse van de hals van de prothese, zodat bij het met de hand op zijn plaats aanbrengen van de prothese slechts een klein gedeelte van het buitenomtreksvlak van de bevestigingspen ter 15 plaatse van een eventuele verdikking daarvan met de massieve buitenste beenlaag in aanraking zal komen. De overige dwarsafmetingen van de bevestigingspen, boven en onder een dergelijke verdikking zijn echter nog steeds wezenlijk kleiner dan de corresponderende dwarsafmetingen 20 van de opening voor het opnemen van deze pen. Hierdoor wordt het in deze opening aanbrengen van de pen vergemakkelijkt en wordt het breken van de massieve beenlaag van het dijbeen voorkomen.e. omitting the flange at the neck of the prosthesis, so that when the prosthesis is manually put in place, only a small portion of the outer peripheral surface of the fixing pin at a possible thickening thereof with the solid outer leg layer will come into contact. However, the other transverse dimensions of the mounting pin, above and below such a thickening, are still substantially smaller than the corresponding transverse dimensions of the opening for receiving this pin. This facilitates insertion of the pin into this opening and prevents breakage of the solid leg layer of the femur.

Het zal duidelijk zijn, dat een chirurg bij gebruik-25 making van een pastavormige kit slechts zeer weinig tijd en gewoonlijk niet meer dan 5 minuten ter beschikking heeft om de bevestigingspen in de juiste stand in de opneemopening aan te brengen. Voorts kan de kit tijdens het harden krimpen, waardoor kleine spleten of holten tussen de kit en de bevestigings-30 pen enerzijds en/of de kit en het omringende beenweefsel anderzijds kunnen ontstaan.. Door dergelijke holten wordt een gelijkmatige overdracht van belastingskrachten tussen de bevestigingspen en het deze omgevende bot door de verharde kit nadelig beïnvloed.It will be appreciated that when using a paste-like kit, a surgeon has very little time and usually no more than 5 minutes to insert the mounting pin into the receptacle in the correct position. Furthermore, the kit may shrink during curing, which may cause small gaps or voids between the kit and the mounting pin on the one hand and / or the kit and the surrounding bone tissue on the other. Such cavities ensure an even transfer of load forces between the mounting pin. and adversely affects this surrounding bone by the hardened sealant.

35 Wanneer de kit dergelijke belastingskrachten echter niet gelijkmatig overdraagt kan dit tot gevolg hebben, dat het bot vanaf het bovenste uiteinde van het dijbeen gaat afslijten, waardoor de nuttige gebruiksduur van de geïmplanteerde prothese wordt beperkt. Bovendien kunnen ook in de harde kit zelf breuken 40 8301364 V- * - 4 - ontstaan en wel reeds in een periode van 3 tot 5 jaar nadat de prothese is aangebracht. In sommige extreme gevallen kan het ontstaan van breuken in de kit tevens het breken van de bevestigingspen tot gevolg hebben. Wanneer de kit en/of de 5 bevestigingspen breuken gaat vertonen zal de patiënt veel pijn lijden en het gewricht niet meer kunnen gebruiken, zodat een nieuwe prothese moet worden aangebracht.However, failure of the kit to transmit such loading forces evenly may cause the bone to wear away from the upper end of the femur, thereby limiting the useful life of the implanted prosthesis. In addition, fractures 40 8301364 V- * - 4 - can also occur in the hard kit itself, already in a period of 3 to 5 years after the prosthesis has been applied. In some extreme cases, breaks in the kit can also cause the fixing pin to break. If the kit and / or the 5 fixing pin shows fractures, the patient will suffer a lot of pain and will no longer be able to use the joint, so that a new prosthesis must be fitted.

Voor het aanbrengen van een nieuwe prothese moet de oude prothese onder uitoefening van grote krachten worden ver-10 wijderd, waarna de harde kit moet worden weggeboord en de mergholte opnieuw moet worden opgeruimd, hetgeen tot trauma en gevaarlijke nevenwerkingen in het lichaam van de patiënt kan leiden.Before applying a new prosthesis, the old prosthesis must be removed under great force, after which the hard sealant must be drilled out and the marrow cavity re-cleared, which can lead to trauma and dangerous side effects in the patient's body. lead.

Ook kunnen de mogelijke migratie van bij de reactie 15 overgebleven bestanddelen van de monomeer uit de beenkit naar het beenweefsel en het feit, dat de polymerisatie van de beenkit een exotherme reactie is tot ernstige beschadiging van het de prothese omgevende beenweefsel leiden. Een dergelijke beschadiging van het beenweefsel heeft tot gevolg., dat de 20 bevestigingspen in de opneemopening los gaat zitten.Also, the possible migration of components of the monomer left over from the bone kit to the bone tissue in the reaction and the fact that the polymerization of the bone sealant is an exothermic reaction can lead to serious damage to the bone tissue surrounding the prosthesis. Such damage to the leg tissue results in the fastening pin in the receiving opening becoming loose.

Er zijn reeds pogingen ondernomen om de pen van een prothese zonder gebruikmaking van kit in een mergholte vast zetten, waarbij, zoals in het voorgaande reeds is vermeld be-vestigingspennen met een van poriën voorzien oppervlak werden 25 toegepast, terwijl daarnaast ook reeds is voorgesteld om de bevestigingspen te voorzien van een poreuze bekledingslaag bestaande uit een keramisch materiaal, een polymeer of een samenstelling van een polymeer, glas en/of keramisch materiaal. De van een dergelijke bekleding voorziene bevestigingspen wordt 30 dan zonder kit in de mergholte aangebracht. Prothesen met dergelijke bevestigingspennen zijn bijv. beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 3.938.198, 3.986.212, 4.164.794 en 4.307.472.Attempts have already been made to secure the pin of a prosthesis in a medullary cavity without the use of sealant, using, as noted above, pinned fastening pins, while also proposing to to provide the fixing pin with a porous coating layer consisting of a ceramic material, a polymer or a composition of a polymer, glass and / or ceramic material. The mounting pin provided with such a coating is then placed in the medullary cavity without sealant. Prostheses with such attachment pins are described, for example, in U.S. Pat. Nos. 3,938,198, 3,986,212, 4,164,794, and 4,307,472.

Een bekende soort poreuze samengestel de bekleding, 35 welke de eigenschap bezit, dat deze het ingroeien van weefsel in de poriën daarvan bevordert is beschreven in het artikel "Porous Implant Systems for Prosthesis Stabilization" van C.A. Homsy c.s. in "Reprint from Clinical Orthopaedics", nr. 89, november/december 1972, biz. 220 t/m 235, alsmede 40 8301364 4 » - 5 - in het Amerikaanse octrooischrift 3.992.725. Deze bekende bekleding is tot dusverre eveneens slechts toegepast bij prothesen, waarvan de bevestigingspennen de gebruikelijke vorm en afmetingen bezitten.A known type of porous composite coating, which has the property of promoting tissue ingrowth into its pores is described in the article "Porous Implant Systems for Prosthesis Stabilization" by C.A. Homsy et al. In "Reprint from Clinical Orthopedics", no. 89, November / December 1972, biz. 220 to 235, as well as 40 8301364 4-5 in U.S. Patent 3,992,725. This known coating has hitherto also been used only in prostheses, the fastening pins of which have the usual shape and dimensions.

5 Dat hiermede in vele gevallen geen bevredigende re sultaten werden verkregen is een gevolg van de toepassing van dergelijke, op de gebruikelijke wijze gevormde prothesen.The fact that in many cases no satisfactory results were obtained with this is a consequence of the use of such prostheses formed in the usual manner.

Meer in het bijzonder is gebleken, dat het betrekkelijk zachte beenweefsel, dat de opneemopening voor de bevestigingspen van 10 de prothese omgeeft niet bestand is tegen de daarop uitgeoefende mechanische krachten. Dientengevolge konden de voordelen van de bovengenoemde bekende samengestelde bekleding tot op het tijdstip van de onderhavige uitvinding niet volledig worden benut.More particularly, it has been found that the relatively soft bone tissue surrounding the receptacle for the fixation pin of the prosthesis is not resistant to the mechanical forces applied thereto. As a result, the advantages of the above known composite coating could not be fully utilized until the present invention.

15 Het resultaat, dat met het implanteren van een pro these wordt bereikt wordt bepaald door de mate, waarin het betreffende gewricht na de implantatie zijn natuurlijke functies weer kan verrichten. Met name moet een gewricht met een geïmplanteerde prothese bestand zijn tegen de tijdens de nor-20 male bewegingen daarvan daarop uitgeoefende druk- en buig-krachten.The result achieved with the implantation of a prosthesis is determined by the extent to which the joint concerned can perform its natural functions again after the implantation. In particular, a joint with an implanted prosthesis must be able to withstand the compressive and bending forces applied thereto during its normal movements.

De tot dusverre bekende gewrichtprothesen en wel in het bijzonder heupgewrichtprothesen voldoen in vele gevallen niet aan de voor een normale werking daarvan daaraan te stel-25 1 en eisen, omdat het feit, dat de dwarsafmetingen van de beves tigingspen hierbij een belangrijke rol spelen tot op heden niet volledig werd onderkend.The joint prostheses hitherto known, and in particular hip joint prostheses, do in many cases not meet the requirements for normal operation thereof and demand because the fact that the transverse dimensions of the fastening pin play an important role in this respect was not fully recognized today.

De onderhavige uitvinding berust op het inzicht, dat voor het bereiken van goede resultaten met een dergelijke 30 prothese de dwarsafmetingen van de bevestigingspen daarvan over de gehele lengte van deze pen zo goed mogelijk dienen overeen te komen met de corresponderende dwarsafmetingen van de mergholte, welke worden bepaald door het deze omgevende massieve been, dat als cortex wordt aangeduid.The present invention is based on the insight that in order to achieve good results with such a prosthesis, the transverse dimensions of the fixing pin thereof over the entire length of this pin must correspond as closely as possible to the corresponding transverse dimensions of the medullary cavity, which are determined by this surrounding massive leg, which is referred to as a cortex.

35 De uitvinding beoogt in de eerste plaats een verbeter de implantatietechniek te verschaffen, waarbij gebruik wordt gemaakt van een nieuw type, in een mergholte te bevestigen prothese, welke de mogelijkheid biedt om te voldoen aan de voorwaarden van (1) een voldoend stevige bevestiging van de 8301364 - 6 - " Λ ♦ · bevestigingspen in de opneemopening vanaf het begin, (2) de vorming van een duurzame verbinding tussen de pen en het been in de daaropvolgende tijd, (3) een over de lengte van de pen verdeelde krachtoverbrenging, (4) een betere krachtoverbrenging 5 tussen de bevestigingspen en het deze omgevende beenweefsel en massieve been en (5) het reduceren van plaatselijke spanningen in het been over de gehele lengte en aan alle zijden van de bevestigingspen.The object of the invention is primarily to provide an improvement in the implantation technique, in which use is made of a new type of prosthesis to be fixed in a marrow cavity, which offers the possibility of satisfying the conditions of (1) a sufficiently firm attachment of the 8301364 - 6 - "Λ ♦ · mounting pin in the receptacle from the beginning, (2) the formation of a durable connection between the pin and the leg in the subsequent time, (3) a power transmission distributed along the length of the pin, (4) better power transfer between the mounting pin and the surrounding leg tissue and solid leg and (5) reducing localized stresses in the leg over the entire length and on all sides of the mounting pin.

De uitvinding verschaft in de ruimste zin een verbe-1Ö terde werkwijze voor het orthopedisch implanteren van een prothese, waarmede het gestelde doel is bereikt, doordat daarbij gebruik wordt gemaakt van een prothese, waarvan de bevestigingspen voor wat zijn vorm en afmetingen betreft zo goed mogelijk overeenkomt met de geometrische vorm van de door de cortex 15 omgeven mergholte in het bot van een patiënt en daarbij in deze holte een zo goed mogelijk aan de vorm en de dwarsafme-tingen van de bevestigingspen aangepaste opening voor het opnemen van deze pen te vormen.The invention provides in the broadest sense an improved method for orthopedic implantation of a prosthesis, with which the stated aim is achieved, in that use is made of a prosthesis, of which the fixing pin is as good as possible in terms of its shape and dimensions. corresponds to the geometrical shape of the medullary cavity surrounded by the cortex 15 in the bone of a patient and thereby to form in this cavity an opening as well as possible adapted to the shape and the transverse dimensions of the fixing pin for receiving this pin.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt bij voor-20 keur gebruik gemaakt van een prothese, welke is voorzien van een bevestigingspen van stevig materiaal, zoals metaal en op welke een dunne, veerkrachtige, samendrukbare en poreuze bekleding is aangebracht. De beklede bevestigingspen bezit over zijn gehele lengte dwarsafmetingen, welke groter zijn dan de dwars-25 afmetingen van de opneemopening en de mergholte, waarin deze moet worden aangebracht. Als gevolg hiervan zal de bevestigingspen met kracht in deze opneemopening en de mergholte moeten worden aangebracht. Hierbij zal de bekleding van de pen in geringe mate tassen deze pen en het de mergholte omgevende 30 massieve been worden samengedrukt. De aldus samengedrukte bekleding bewerkstelligt een perspassing zonder dat daarbij de poreusheid van de bekleding noemenswaardig vermindert. Deze perspassing strekt zich over de gehele lengte van de bevestigingspen uit. Door deze perspassing wordt de pen direct vanaf 3.5 het begin in de opneemopening en de mergholte vastgehouden, terwijl de verbinding tussen de pen en het bot daarna nog wordt verstevigd, doordat beenweefsel in de poriën van de bekleding zal groeien. Door deze aanvankelijke perspassing en het daarna ingroeien van beenweefsel in de poriën van de bekleding van de 40 83 0 1 36 4 - 7 - pen wordt een blijvende stevige verbinding tussen de pen en het deze omgevende' been verkregen» welke een goede krachtover-brenging tussen de pen en het been waarborgt.The method according to the invention preferably uses a prosthesis, which is provided with a fixing pin of sturdy material, such as metal, and on which a thin, resilient, compressible and porous coating is applied. The coated fastening pin has transverse dimensions along its entire length which are larger than the transverse dimensions of the receiving opening and the medullary cavity in which it is to be arranged. As a result, the mounting pin will have to be forcefully inserted into this receptacle and the medullary cavity. The coating of the pen will hereby slightly compress this pen and the solid leg surrounding the medullary cavity will be compressed. The coating thus compressed achieves a press fit without significantly reducing the porosity of the coating. This press fit extends over the entire length of the mounting pin. As a result of this press fit, the pin is retained in the receptacle and the medullary cavity immediately from the beginning, while the connection between the pin and the bone is then further strengthened, as bone tissue will grow into the pores of the lining. This initial press fit and subsequent ingrowth of bone tissue into the pores of the lining of the 40 83 0 1 36 4 - 7 pin provide a permanent firm connection between the pin and the surrounding 'leg' which provides good power transmission between the pin and the leg.

De verbeterde gewrichtprothese volgens de uitvinding 5 is voorzien van een bevestigingspen, waarvan de dwarsafmetingen bij benadering overeenkomen met de dwarsafmetingen van de merg" holte, zoals bepaald door de beenlaag of cortex van het bot, waarin deze moet worden aangebracht*The improved prosthetic joint according to the invention is provided with a fastening pin, the transverse dimensions of which correspond approximately to the transverse dimensions of the marrow "cavity, as determined by the bone layer or cortex of the bone, in which it is to be applied *

Volgens een voorkeursuitvoering bestaat de kern van 10 de bevestigingspen uit een metaal en bezit deze over zijn gehele lengte dwarsafmetingen, die slechts weinig kleiner zijn dan de dwarsafmetingen van de holte, waarin de pen moet worden aangebracht. Dit kernmateriaal is over de gehele lengte van de pen voorzien van een dunne bekleding. De dwarsafmetingen 15 van de beklede bevestigingspen zijn van 0,2¾ tot 7% groter dan de daarmede corresponderende dwarsafmetingen van de opneem-holte.According to a preferred embodiment, the core of the fastening pin consists of a metal and has transverse dimensions along its entire length, which are only slightly smaller than the transverse dimensions of the cavity in which the pin is to be arranged. This core material is provided with a thin coating over the entire length of the pen. The transverse dimensions of the coated fastening pin are from 0.2 to 7% larger than the corresponding transverse dimensions of the receiving cavity.

Door de bevestigingspen van de prothese een vorm te geven, welke nagenoeg overeenkomt met de geometrische vorm van 20 de mergholte,. welke wordt bepaald door de massieve beenlaag van het dijbeen en deze bevestigingspen te voorzien van een samendrukbare, poreuze en veerkrachtige bekleding kan bij het implanteren van de prothese een gelijkmatige perspassing tussen de beklede bevestigingspen en het deze omgevende beenweef-25 sel en massieve been worden verkregen. Door deze perspassing · zullen op de prothese uitgeoefende mechanische krachten door de bevestigingspen gelijkmatig verdeeld worden overgebracht op het massieve been ter plaatse van de diafyse en op het betrekkelijk harde beenweefsel en het massieve been in de als 30 metafyse en epifyse aangeduide delen van het bot. De samengedrukte bekleding werkt bovendien als een schokdemper, waardoor een verdere bijdrage tot de met de prothese volgens de uitvinding bereikte goede resultaten wordt geleverd.By shaping the fixing pin of the prosthesis, which substantially corresponds to the geometric shape of the medullary cavity. which is determined by providing the solid leg layer of the femur and this fastening pin with a compressible, porous and resilient coating, when implanting the prosthesis, a uniform press fit between the coated fastening pin and the surrounding leg tissue and solid leg is obtained . As a result of this press fit, mechanical forces exerted on the prosthesis will be transmitted evenly distributed by the fastening pin to the solid leg at the location of the diaphysis and to the relatively hard bone tissue and the solid leg in the parts of the bone referred to as metaphysis and epiphysis. Moreover, the compressed coating acts as a shock absorber, thereby making a further contribution to the good results achieved with the prosthesis according to the invention.

Wanneer de door de uitvinding aangegeven wijze van 35 selecteren van de vorm en de afmetingen van de prothese en het vervaardigen van de holte voor het opnemen van de pen wordt toegepast kunnen zelfs bij gebruikmaking van niet van een bekleding voorziene bevestigingspennen, die dan met behulp van beenkit worden vastgezet aanmerkelijke verbeteringen 40 8 3 0 1 3 6 4 - 8 - ten opzichte van de stand van de techniek worden verkregen.When the method of selecting the shape and dimensions of the prosthesis and manufacturing the cavity for receiving the pen indicated by the invention is used, even using uncoated fastening pins, which are then provided with the aid of leg kit being secured significant improvements 40 8 3 0 1 3 6 4 - 8 - over the prior art are obtained.

Nadat de juiste prothese is geselecteerd wordt de mergholte in het dijbeen opgeruimd en uitgeschraapt voor het vormen van een opneemopening voor de bevestigingspen met een 5 voorafbepaalde vorm en lengte voor het daarin opnemen van ofwel de overmaatse beklede bevestigingspen alleen ofwel de enigszins ondermaatse niet-beklede bevestigingspen tezamen met een dunne laag kit.After the correct prosthesis is selected, the medullary cavity in the femur is cleared and scraped to form a mounting hole for the mounting pin of a predetermined shape and length to accommodate either the oversized coated mounting pin alone or the slightly undersized non-coated mounting pin together with a thin layer of sealant.

In het geval van de beklede'bevestigingspen wordt 10 deze na het vormen van de opneemopening daarvoor in de juiste stand ten opzichte van deze opening aangebracht en vervolgens met een geschikte kracht geleidelijk in de holte gedrukt» waardoor de veerkrachtige poreuze bekleding enigszins zal worden samengedrukt. In de metafyse en epifyse zones van de 15 mergholte zal de bekleding gelijkmatig worden samengedrukt» terwijl ter plaatse van de diafyse zone van de holte de bekleding op de voor- en achterzijden en de beide zijvlakken het sterkst zal worden samengedrukt. De mate van deze samendruk-king is echter zodanig, dat de poreusheid van de bekleding op 20 elke willekeurige plaats daarvan slechts weinig wordt verminderd. Het beenweefsel zal zich dan in nauwe aanraking met de poriën van de samengedrukte bekleding bevinden en hierdoor wordt het ingroeien van beenweefsel in deze poriën bespoedigd. De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan 25 de hand van de tekening, waarin is : fig. 1 een zijaanzicht van een heupgewrichtprothese volgens de uitvinding.In the case of the coated fastening pin, it is placed in the correct position relative to this opening after forming the receiving opening therefor, and then gradually pressed into the cavity with an appropriate force, whereby the resilient porous coating will be slightly compressed. In the metaphysis and epiphysis zones of the medullary cavity, the coating will be compressed evenly, while at the area of the diaphysis zone of the cavity the coating on the front and back sides and both side surfaces will be compressed the most. However, the extent of this compression is such that the porosity of the coating at any arbitrary location thereof is only slightly reduced. The bone tissue will then be in close contact with the pores of the compressed liner, thereby accelerating the ingrowth of bone tissue into these pores. The invention will now be further elucidated with reference to the drawing, in which: Fig. 1 is a side view of a hip joint prosthesis according to the invention.

fig. 2 een vooraanzicht en een gedeeltelijke doorsnede van de prothese over de lijn II-II uit fig. 1 en waarbij 30 de flens, de hals en de kogel daarvan zijn verwijderd.Fig. 2 is a front view and a partial cross-section of the prosthesis along the line II-II of Fig. 1, with the flange, neck and ball removed.

fig. 3 een doorsnede van de bevestigingspen over de lijn III-III uit fig. 1.fig. 3 is a section of the fastening pin along the line III-III of fig. 1.

fig. 4 een doorsnede van de bevestigingspen over de lijn IV-IV uit fig. 1.fig. 4 is a section of the fixing pin along the line IV-IV of fig. 1.

35 fig. 5 een zijaanzicht van een voorkeursuitvoering * van de prothese volgens de uitvinding, welke van de prothese volgens fig. 1 verschilt, doordat deze van een veerkrachtige, poreuze bekleding is voorzien.Fig. 5 shows a side view of a preferred embodiment * of the prosthesis according to the invention, which differs from the prosthesis according to Fig. 1 in that it is provided with a resilient, porous coating.

fig. 6 een zijaanzicht van de in het bovenste uiteinde 40 83 0 1 36 4 - 9 - van een dijbeen aangebrachte heupgewrichtprothese volgens fig. 5 met de zich over zijn gehele lengte in de mergholte van het dijbeen uitstrekkende bevestigingspen daarvan.FIG. 6 is a side view of the hip joint prosthesis of FIG. 5 disposed in the upper end of a femur of FIG. 5 with its fastening pin extending along its entire length into the medullary cavity of the femur.

De in de tekening weergegeven prothese volgens de 5 uitvinding, welke in zijn geheel is aangeduid met het ver-wijzingscijfer 10 is voorzien van een pen 18, die kan worden aangebracht in de mergholte. 28 (fig. 6) van een dijbeen 27.The prosthesis according to the invention shown in the drawing, which is indicated in its entirety by reference numeral 10, is provided with a pin 18, which can be arranged in the medullary cavity. 28 (fig. 6) of a thigh 27.

De in de tekening weergegeven prothese 10 is een heupgewricht-prothese of dijbeenkogelprothese. Het op de pen 18 en de 10 wijze van bevestiging daarvan in de mergholte 28 betrekking hebbende gedeelte van de beschrijving is echter eveneens van toepassing op andere scharniergewrichtprothesen.The prosthesis 10 shown in the drawing is a hip joint prosthesis or femoral ball prosthesis. However, the portion of the description pertaining to the pin 18 and its manner of mounting in the medullary cavity 28 also applies to other hinge joint prostheses.

Zoals in de fig. 1 t/m 4 is weergegeven bevat de prothese 10 een kogel 12, een flens 16 en een zich daartussen 15 uitstrekkende hals 14. Voorts is de prothese voorzien van een pen 18 met een schachtgedeelte, dat zich vanaf de vlakke zijde van de flens 16 onder een rechte hoek ten opzichte van dit vlak uitstrekt. Zoals in fig. 1 is weergegeven bezit de penis in zijaanzicht een gebogen vorm, terwijl deze in de richting 20 van zijn vrije uiteinde dunner wordt en aan dit vrije uiteinde een ringvormige flensrand 20 is gevormd.As shown in Figs. 1 to 4, the prosthesis 10 includes a ball 12, a flange 16 and a neck 14 extending therebetween. Furthermore, the prosthesis is provided with a pin 18 with a shaft portion extending from the flat side of the flange 16 extends at right angles to this plane. As shown in Fig. 1, the penis has a curved shape in side view, while it thins towards its free end and an annular flange edge 20 is formed at this free end.

Deze flensrand 20 bezit een ronde dwarsdoorsnede en steekt in radiale richting iets minder dan 2 mm buiten de omtrek van het lichaam van de pen 18 uit. In het gebogen gedeelte 25 van de pen 18 is deze betrekkelijk plat met een binnenoppervlak 22, dat is afgerond en een buitenoppervlak 24, dat plat is, doch van afgeronde hoeken is voorzien, zoals in de fig. 3 en 4 is weergegeven. De flensrand 20 kan in plaats van een ronde dwarsdoorsnede ook een ovale dwarsdoorsnede bezitten.This flange edge 20 has a round cross-section and protrudes radially slightly less than 2 mm beyond the circumference of the body of the pin 18. In the curved portion 25 of the pin 18, it is relatively flat with an inner surface 22 that is rounded and an outer surface 24, which is flat but has rounded corners, as shown in Figures 3 and 4. The flange edge 20 may also have an oval cross section instead of a round cross section.

30 De verbeterde pen 18 dient te worden vervaardigd in voor wat de vorm daarvan betreft tenminste drie verschillende uitvoeringen, bij elk waarvan de pen een bepaalde lengte en bepaalde dwarsafmetingen bezit, welke afmetingen in de fig.The improved pin 18 is to be manufactured in at least three different embodiments in its shape, each of which has a certain length and transverse dimensions, which are shown in FIG.

1, 3 en 4 door de letters a t/m g zijn aangeduid. In de prak-35 tijk is gebleken, dat voor de meest voorkomende vormen van dijbenen 27, welke in het menselijk skelet worden aangetroffen met drie verschillende uitvoeringsvormen van de prothese voor de dijbeenkogel kan worden vol staan.Derhalve kunnen prothesen 10 met deze drie verschillende vormen vooraf worden vervaardigd 40 83 0 1 3 6 4 - 10 - en aan de chirurgen ter beschikking worden gesteld, tezamen met aanwijzingen voor het vormen van de openingen voor het opnemen van de bevestigingspennen daarvan, zoals in het navolgende nog nader zal worden beschreven.1, 3 and 4 are indicated by the letters a to g. It has been found in practice that for the most common forms of femur 27 found in the human skeleton three different embodiments of the femoral ball prosthesis can suffice, therefore prostheses 10 of these three different shapes 40 83 0 1 3 6 4 - 10 - are prepared in advance and made available to the surgeons, along with directions for forming the openings for receiving their mounting pins, as will be described in more detail below.

5 Bij een van deze uitvoeringen van een prothese met een kleine hevestigingspen bezit deze pen de navolgende afmetingen: a 3 139,7 mm e = 10,0 mm b = 8,2 mm f 32,0 mm 10 c * 8,1 mm g =* 8,0 mm d = 12,0 mm5 In one of these versions of a prosthesis with a small fixing pin, this pin has the following dimensions: a 3 139.7 mm e = 10.0 mm b = 8.2 mm f 32.0 mm 10 c * 8.1 mm g = * 8.0 mm d = 12.0 mm

Bij een voorkeursuitvoering, zoals is weergegeven in de fig. 5 en 6 is op de pen 18 een bekleding 26 van veerkrachtig, poreus en het ingroeien van beenweefsel bevorderend mate-*5 riaal bevestigd, welke de gehele pen bedekt. De flensrand 20 is hierbij niet van een dergelijke bekleding voorzien.In a preferred embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, a pin 26 of resilient, porous material promoting bone ingrowth which covers the entire pin is attached to the pin 18. The flange edge 20 is not provided with such a coating.

De dwarsafmetingen van de pen 18 moeten bij voorkeur een waarde bezitten, welke gelijk is aan tenminste zeventig procent (70¾) van de waarde van de overeenkomstige dwarsafrae-20 tingen van de mergholte 28, welke worden bepaald door de endo-steale of binnenste laag van massief en hard been ter plaatse van de metafyse en de epifyse van een pijpbeen van het skelet en die tenminste gelijk is aan negentig procent (90¾) van de waarde van de corresponderende dwarsafmetingen van de mergholte 25 ter plaatse van de diafyse van dit been.The transverse dimensions of the pin 18 should preferably have a value equal to at least seventy percent (70¾) of the value of the corresponding transverse fencing of the marrow cavity 28 defined by the endo-steal or inner layer of solid and hard bone at the metaphysis and epiphysis of a tubular bone of the skeleton and which is at least equal to ninety percent (90¾) of the value of the corresponding transverse dimensions of the marrow cavity at the diaphysis of this leg.

Elke willekeurige veerkrachtige, het ingroeien van beenweefsel bevorderende poreuze bekleding 26 kan worden gebruikt, zolang deze verenigbaar is met de eigenschappen van het lichaam van de patiënt en zich in voldoende mate 30 hecht aan het materiaal van de bevestigingspen, dat gewoonlijk bestaat uit een metaal, zoals een orthopedische chroom-cobalt-molybdeenlegering, welke bekend is onder de aanduiding ASTM F-75.Any resilient bone tissue-promoting porous coating 26 can be used as long as it is compatible with the properties of the patient's body and sufficiently adheres to the material of the mounting pin, which usually consists of a metal, such as an orthopedic chromium-cobalt-molybdenum alloy, known under the designation ASTM F-75.

Een bij voorkeur voor een dergelijke bekleding taege-35 paste samenstelling i.s beschreven in het genoemde Amerikaanse octrooischrift 3.992.725 en wordt door aanvraagster verkocht onder de geregistreerde merknaam "PROPLAST".A preferred composition suitable for such a coating is described in said U.S. Pat. No. 3,992,725 and is sold by Applicant under the registered trade name "PROPLAST".

Dit materiaal bezit, althans in een bij voorkeur toegepaste vorm daarvan een veerkrachtige, vezel achtige poreuze « 83 0 1 36 4 - 11 - structuur en is samengesteld uit koolstof- of grafietvezels, welke eventueel zijn vermengd met een hoeveelheid vezels van polytetrafluorethyleen en welke vezels aan elkaar zi.jn gehecht door middel van een gesinterde polytetrafluorethyleen-hars.This material, at least in a preferred form thereof, has a resilient, fiber-like porous structure and is composed of carbon or graphite fibers, which are optionally mixed with an amount of fibers of polytetrafluoroethylene and which fibers are bonded together by a sintered polytetrafluoroethylene resin.

5 De poreuze bekleding moet tenminste worden bevestigd op het gehele oppervlak van de prothese, dat normaal voor de bevestiging daarvan dient. Zo zal bijv. de bevestigingspen van een dijbeenkogelprothese over zijn gehele pppervlak van een dergelijke bekleding zijn voorzien.The porous coating must at least be affixed to the entire surface of the prosthesis, which normally serves to affix it. For example, the fastening pin of a femur ball prosthesis will be provided with such a coating over its entire surface.

10 Deze bekleding 26 zal bij voorkeur een dikte van on geveer 2 mm bezitten, welke wordt bepaald door een aantal factoren,' zoals de vereiste sterkte van de bevestigingspen, de mate van samendrukking van de bekleding, de mate van ingroeien van beenwe.efsel in de bekleding en de afmeting van de mergholte 15 van het been'van de patiënt. Naarmate de bekleding sterker wordt samengedrukt zal de poreusheid daarvan afnemen.This coating 26 will preferably have a thickness of about 2 mm, which is determined by a number of factors, such as the required strength of the fixing pin, the degree of compression of the coating, the degree of ingrowth of bone tissue in the lining and size of the medullary cavity 15 of the patient's leg. As the coating is compressed more strongly, its porosity will decrease.

Alvorens de prothese kan worden aangebracht moet een opening 25 voor het opnemen van de bevestigingspen daarvan in het dijbeen 27 worden gevormd. De dwarsafmetingen van deze 20 opening 25 worden zodanig gekozen, dat nadat de bevestigingspen 18 tot in de in fig. 6 weergegeven stand in de opening 25 is gedrukt de bekleding 26 tenminste één procent en bij voorkeur ongeveer tien procent is samengedrukt.Before the prosthesis can be applied, an opening 25 for receiving the fixing pin thereof must be formed in the thigh 27. The transverse dimensions of this opening 25 are selected such that after the fastening pin 18 has been pressed into the opening 25 into the position shown in Fig. 6, the coating 26 is compressed at least one percent and preferably about ten percent.

De bekleding 26 is in voldoende mate poreus en veer-25 krachtig om er voor te zorgen, dat wanneer deze tijdens het aanbrengen van de bevestigingspen 18 in de voorgevormde opening 25 gedeeltelijk wordt samengedrukt de poreusheid en het vermogen tot het opnemen van ingroeiend beenweefsel daarvan slechts in geringe mate afnemen.De bekleding 26 zal zich tevens 30 aan eventuele onregelmatigheden in tenminste het bovenste gedeelte van de opening 25 aanpassen en ook daarbij zal een vrijwel gelijkmatige samendrukking van de bekleding door het deze omgevende been worden verkregen.The coating 26 is sufficiently porous and springy 25 to ensure that when it is partially compressed during the insertion of the mounting pin 18 into the preformed opening 25, the porosity and the ability to absorb ingrown bone tissue thereof is only The coating 26 will also adapt to any irregularities in at least the upper part of the opening 25, and an almost uniform compression of the coating by the surrounding leg will also be obtained.

Door de opening 25 op de juiste wijze te vormen zal 35 ten volle profijt worden getrokken van de vorm van de prothese 10. Zo is bijv. het buitenoppervlak 24 niet binnen de omtrek van de flens 16 gelegen en ongeveer loodrecht op het vlak van deze flens 16 gericht. Het oppervlak 24 vertoont een scherpe knik en zet zich daarna volgens een nagenoeg rechte lijn voort 40 8 3 0 1 3 6 4 • if' - 12 - tot aan de onderste flensrand 20.By properly forming the opening 25, full advantage will be taken of the shape of the prosthesis 10. For example, the outer surface 24 is not located within the periphery of the flange 16 and approximately perpendicular to the plane of this flange 16 aimed. The surface 24 shows a sharp kink and then continues in a substantially straight line 40 8 3 0 1 3 6 4 • if '- 12 - up to the lower flange edge 20.

Met een dergelijke geometrische configuratie van de prothese 10 zal de bekleding 26, wanneer wordt gezorgd, dat het onderste uiteinde van de pen 18 in de opening 25 past 5 over vrijwel de gehele lengte van de pen 18 door het omringende been worden samengedrukt.With such a geometric configuration of the prosthesis 10, when the lower end of the pin 18 fits into the opening 25, the liner 26 will be compressed by the surrounding leg over almost the entire length of the pin 18.

Voor het op de juiste wijze vormen van de opening 25 voor het aanbrengen van een van de drie ter beschikking staande typen prothesen 10 wordt door de chirurg gebruik gemaakt van 10 een combinatie van speciale chirurgische werktuigen.In order to properly form the opening 25 for applying one of the three types of prostheses 10 available, the surgeon uses a combination of special surgical tools.

In het algemeen wordt de opening 25 door opruimen en raspen in de juiste vorm gebracht voor het opnemen van de overmaatse beklede bevestigingspen 18, welke door het uitoefenen van een kracht op de prothese 10 daarin wordt aangebracht.Generally, the opening 25 is reshaped and rasped to accommodate the oversized coated securing pin 18, which is applied to the prosthesis 10 by applying a force.

15 Als gevolg hiervan zal het de opening omgevende beenweefsel en het de mergholte omgevende massieve been over de gehele lengte van de pen met de bekleding 26 daarvan in aanraking komen en deze samendrukken.As a result, the leg tissue surrounding the opening and the solid bone surrounding the marrow cavity will contact the covering 26 thereof along the entire length of the pin and compress it.

De toe te passen prothesevorm kan vooraf aan de hand 20 van een röntgenfoto worden bepaald. De vervolgens gebruikte instrumenten voor het vormen van de opening 25 zullen aangeveu of met de röntgenfoto de juiste vorm voor de prothese 10 is bepaald.The prosthesis shape to be used can be determined in advance on the basis of an X-ray photo. The instruments subsequently used to form the opening 25 will indicate whether the correct shape for the prosthesis 10 has been determined with the X-ray.

Het heupgewricht van de patiënt wordt door middel 25 van normale chirurgische bewerkingen blootgelegd. Hierbij moet zodanig tewerk worden gegaan, dat het bovenste uiteinde van het dijbeen in de lengterichting daarvan toegankelijk wordt. Wanneer het heupgewricht is blootgelegd kan het verwijderen van de kogel aan het bovenste uiteinde van het dijbeen uit 30 zijn kom met of zonder afzagen van de trochanter worden uitgevoerd.The patient's hip joint is exposed through normal surgical procedures. This must be done in such a way that the upper end of the thigh is accessible in the longitudinal direction thereof. When the hip joint has been exposed, the removal of the bullet on the upper end of the femur from its socket can be performed with or without cutting the trochanter.

In de navolgende beschrijving wordt aangenomen, dat de trochanter volgens het in fig. 6 aangegeven vlak Y-Y grotendeels wordt doorgezaagd en daarna van de hals en de kogel van het 35 dijbeen wordt weggedraaid.In the description which follows, it is assumed that the trochanter is largely sawn along the plane Y-Y shown in Fig. 6 and then turned away from the neck and the ball of the femur.

Vervolgens wordt met behulp van een geleidingsinrich-ting de hals van de gewrichtskogel doorgezaagd. De zaagsnede dient hierbij zo hoog mogelijk boven de bovenrand van de kleine trochanter te worden aangebracht.The neck of the joint ball is then sawn through with the aid of a guiding device. The cut should be made as high as possible above the top edge of the small trochanter.

40 8 3 0 1 3 54 - 13 -40 8 3 0 1 3 54 - 13 -

Hierna wordt op de snijlijn van de vlakken van de beide zaagsneden met behulp van een stevige tang een opening voor het invoeren van een handruimer met een diameter van ongeveer 8 mm gevormd. Wanneer de trochanter niet is verwijderd 5 wordt voor het vormen van deze toegangsopening een kleine boor gebruikt. De ruimer wordt in de richting van de lengteas van het dijbeen 27 geleid, teneinde door de metafyse toegang te verkrijgen tot de mergholte 28. Voor het op de juiste plaats gericht houden van de punt van de handruimer of de boor 10 moet een gelefdingsorgaan worden gebruikt.After this, an opening for the insertion of a hand reamer with a diameter of approximately 8 mm is formed on the cutting line of the surfaces of the two saw cuts with the aid of strong pliers. When the trochanter has not been removed, a small drill is used to form this access opening. The reamer is guided in the direction of the longitudinal axis of the femur 27 in order to access the medullary cavity 28 through the metaphysis. To keep the tip of the hand reamer or drill bit 10 properly aligned, use a liner .

Vervolgens wordt een geleidingsstang voor een machinaal aangedreven buigzame ruimer door de met behulp van de handruimer of de boor gevormde opening in de mergholte van het dijbeen 27 aangebracht.Then, a machine-driven flexible reamer guide rod is inserted through the aperture formed by the hand reamer or drill into the medullary cavity of the femur 27.

15 De buigzame ruimer wordt gebruikt voor het vormen van het in de mergholte ter plaatse van de diafyse gelegen gedeelte van de opneemopening.25, waarbij de diameters van de achtereenvolgens gebruikte ruimers steeds 0,5 mm groter worden gekozen. De eerder in de mergholte aangebrachte geleiding.sstang fungeert 20 tevens als geleiding voor de van kanalen voorziene snijkoppen van de ruimer. De afmetingen van de snijkoppen van de ruimer worden vergroot, totdat deze snijkoppen in aanraking komen met het massieve been in het in de diafyse gelegen gedeelte van de mergholte. De dwarsafmeting van deze ruimer bepaalt de maat 25 van de ruimer, welke als laatste wordt gebruikt voor het vormen van de opening 25 in de lengterichting van het dijbeen 27. De maat van deze laatste ruimer correspondeert met de vorm van een bepaalde voorafvervaardigde prothese 10, zoals bijv. een kleine prothese 10 met de afmetingen a t/m g., zoals weergege-30 ven in de figuren 1, 3 en 4.The flexible reamer is used to form the part of the receiving opening 25 located in the medullary cavity at the location of the diaphysis, the diameters of the successively used reamers being chosen to be 0.5 mm larger. The guide rod previously arranged in the marrow cavity also functions as guide for the reamed cutting heads of the reamer. The dimensions of the reamer cutting heads are increased until these cutting heads come into contact with the solid leg in the diaphysis portion of the medullary cavity. The transverse dimension of this reamer determines the size 25 of the reamer, which is used last to form the opening 25 in the longitudinal direction of the thigh 27. The size of the latter reamer corresponds to the shape of a certain pre-fabricated prosthesis 10, such as, for example, a small prosthesis 10 with dimensions a to g, as shown in Figures 1, 3 and 4.

Zoals in het voorgaande reeds is vermeld wordt de prothese 10 vervaardigd in drie verschillende vormen, waardoor voor de meeste dijbeenvormen, welke normaal voorkomen over een daarbij passende prothese kan worden beschikt.As has already been stated above, the prosthesis 10 is manufactured in three different shapes, so that for most thigh shapes, which normally occur, a suitable prosthesis is available.

35 De gevormde opening voor het opnemen van de bevesti- gingspen wordt hierna nog met de hand afgewerkt door middel van een rasp met een geschikte afmeting, welke daarbij in de lengterichting van het dijbeen wordt bewogen. Wanneer de opening 25 de juiste maat en vorm bezit wordt de pen 18 daarin 40 83 0 1 3 6 4 - 14 - aangebracht. Daar de beklede pen 18 dwarsafmetingen bezit, welke van 0,2¾ tot 7¾ groter zijn dan de corresponderende dwarsafmetingen van de opening 25 kan deze niet met de hand in deze opening worden aangebracht, doch moet hij met een 5 chirurgische rubberhamer voorzichtig in deze opening worden gedreven. De flens 20 dient voor het beschermen van de bovenrand van de bekleding 16 tegen afschuring daarvan bij het aanbrengen van de beklede pen 18 in de opening 25.The opening formed to receive the fastening pin is then finished by hand by means of a rasp of a suitable size, which is moved in the longitudinal direction of the thigh. When the aperture 25 is of the correct size and shape, the pin 18 is inserted therein. Since the coated pin 18 has transverse dimensions, which are from 0.2¾ to 7¾ larger than the corresponding transverse dimensions of the opening 25, it cannot be manually inserted into this opening, but must be carefully inserted into this opening with a surgical rubber hammer driven. The flange 20 serves to protect the top edge of the coating 16 from abrasion when the coated pin 18 is placed in the opening 25.

Door op de hierboven beschreven wijze tewerk te gaan .10 wordt de verbeterde prothese 10 volgens de onderhavige uitvinding geTmplanteerd, terwijl daarmede goede resultaten worden verkregen op grond van het feit, dat de bevestigingspen hierbij direct stevig in de opening 25 komt vast te zitten. Hierna zal binnen korte tijd beenweefsel in de poreuze bekleding 26 15 groeien, waardoor een duurzame stevige bevestiging van de prothese wordt gewaarborgd.By operating in the manner described above, 10, the improved prosthesis 10 of the present invention is implanted, thereby obtaining good results due to the fact that the fastening pin immediately becomes firmly secured in the opening 25. After this, bone tissue will grow in the porous covering 26 within a short time, thereby ensuring a durable, firm attachment of the prosthesis.

De zachte poreuze bekleding 26 bevindt zich in nauwe fysische aanraking met het omringende been en verhindert het uitslijten van het massieve been en het beenweefsel bij belasting 20 van de prothese tijdens door de patient uitgevoerde lichaamsbewegingen. Bovendien zal de bekleding 26 op grond van zijn veerkracht een schokdempende werking bezitten, waardoor een betere verdeling van de drukkrachten over de bevestigingspen 18 wordt verkregen, hetgeen een langere levensduur van de pro-25 these en minder ongemakken voor de patiënt door deze prothese oplevert.The soft porous cover 26 is in close physical contact with the surrounding leg and prevents the solid leg and bone tissue from wearing out upon loading the prosthesis during body movements performed by the patient. Moreover, due to its resilience, the coating 26 will have a shock-absorbing effect, whereby a better distribution of the compressive forces over the fixing pin 18 is obtained, which results in a longer life of the prosthesis and less discomfort for the patient through this prosthesis.

Patiënten, bij welke een dergelijke prothese 10 werd aangebracht bleken in het algemeen reeds 3 tot 6 weken daarna in staat te zijn om de prothese normaal te belasten zonder dat 30 zij daarbij enige hinder daarvan ondervonden.Patients who have been fitted with such a prosthesis 10 have generally been found to be able to load the prosthesis normally 3 to 6 weeks later without being inconvenienced thereby.

Hoewel dit veel minder gewenst is kan een soortgelijke techniek worden toegepast voor het implanteren van een prothese 10 met de volgens de uitvinding aangegeven vorm, doch waarvan de bevestigingspen 18 niet is voorzien van een veerkrachtige, 35 poreuze, het ingroeien van beenweefsel bevorderende bekleding.Although much less desirable, a similar technique can be used for implanting a prosthesis 10 of the shape shown in accordance with the invention, but the mounting pin 18 of which does not have a resilient, porous bone tissue ingrowth promoting coating.

Een dergelijke niet-beklede bevestigingspen 18 moet worden vastgezet door middel van een beenkit, welke daarbij een harde laag om de pen 18 vormt. De verbeterde Icrachtover-brenging op de kitlaag en de ondersteuning van deze laag door 40 8 3 0 1 3 6 4 . Ni- - 15 - het beenweefsel en het massieve been zullen een voortijdig scheuren of verbrokkelen van de kit tegengaan.Such an uncoated fixing pin 18 must be secured by means of a leg kit, which forms a hard layer around the pin 18. The improved power transfer to the sealant layer and the support of this layer by 40 8 3 0 1 3 6 4. The leg tissue and solid leg will prevent premature tearing or fragmentation of the sealant.

Bij een niet-beklede pen 18 wordt de onderste flensend 20 weggelaten of anders op zijn buitenomtrek voorzien 5 van verticale groeven, zodat de kit bij het aanbrengen van de prothese ook het uiteinde van de pen kan omgeven. De van groeven voorziene flensrand 20 zal tevens bijdragen tot het centreren van de pen in de deze omgevende kitlaag.In the case of an uncoated pin 18, the lower flange 20 is omitted or else provided with vertical grooves on its outer circumference, so that the kit can also surround the end of the pin when the prosthesis is applied. The grooved flange edge 20 will also help center the pin in the surrounding sealant layer.

Gewoon!ijk wordt op enige afstand van het uiteinde 10 van de pen een stop bestaande uit kit of uit kunststof in de mergholte aangebracht, teneinde tijdens het aanbrengen van de prothese een tegendruk in de kit te handhaven.Normally, a stopper of kit or plastic is placed at some distance from the end of the pin in the medullary cavity, in order to maintain a counter-pressure in the kit during the application of the prosthesis.

Hoewel de verbeterde prothese 10 volgens de onderhavige uitvinding is beschreven aan de.hand van een uitvoering 15 daarvan in de vorm van een heupgewrichtprothese kan de uitvinding ook worden toegepast bij prothesen voor andere gewrichten, waarbij de op het gewricht uitgeoefende krachten door de prothese op het skelet van het lichaam worden overgebracht door middel van een pen of een ander verlengstuk, dat daarbij goed 20 passend moet zijn aangebracht in een daartoe gevormde holte of opening in de mergholte van het betreffende skeletbot in het lichaam van de patiënt.Although the improved prosthesis 10 of the present invention has been described by an embodiment 15 thereof in the form of a hip joint prosthesis, the invention can also be used in prostheses for other joints, in which the forces exerted on the joint by the prosthesis Skeleton of the body is transferred by means of a pin or other extension, which must be properly fitted in a cavity or opening formed for this purpose in the medullary cavity of the relevant skeleton bone in the body of the patient.

25 .....25 .....

83013648301364

Claims (15)

1. Gewrichtprothese voorzien van een penvormig gedeelte, dat is bestemd om te worden aangebracht in een opening, welke daartoe is gevormd in de mergholte van een bot van een patiënt, die door de cortex van dit bot wordt omgeven, 5 met het kenmerk, dat het penvormige gedeelte van de prothese in dwarsdoorsnede bij benadering dezelfde geometrische vorm en afmetingen bezit als de mergholte, waarin het moet worden aangebracht.Joint prosthesis provided with a pin-shaped portion intended to be inserted in an opening formed for this purpose in the medullary cavity of a bone of a patient, which is surrounded by the cortex of this bone, characterized in that the pin-shaped portion of the prosthesis in cross section has approximately the same geometric shape and dimensions as the medullary cavity in which it is to be applied. 2. Prothese volgens conclusie 1, m e t het 10 kenmerk, dat het penvormige gedeelte een kern bezit, waarvan de dwarsafmetingen over de gehele lengte daarvan iets kleiner zijn dan de dwarsafmetingen van de opening voor het opnemen van dit penvormige gedeelte.2. Prosthesis according to claim 1, characterized in that the pin-shaped part has a core, the transverse dimensions of which along its entire length are slightly smaller than the transverse dimensions of the opening for receiving this pin-shaped part. 3. Prothese volgens conclusie 2, m e t het 15 kenmerk, dat de kern van het penvormige gedeelte is voorzien van een dunne bekleding van veerkrachtig, het ingroeien van beenweefsel bevorderend poreus materiaal, dat het gehele buitenoppervlak van de kern bedekt en waarbij de dwarsafmetingen van het beklede pengedeelte iets groter zijn dan de 20 dwarsafmetingen van de opening voor het opnemen van dit penge-deelte.3. Prosthesis according to claim 2, characterized in that the core of the pin-shaped part is provided with a thin coating of resilient bone tissue promoting porous ingrowth, which covers the entire outer surface of the core and wherein the transverse dimensions of the coated pin portion slightly larger than the transverse dimensions of the opening for receiving this pin portion. 4·. Prothese volgens conclusie 3, m e t het kenmerk, dat de overmaat van de dwarsafmetingen van het beklede pengedeelte ten opzichte van de corresponderende dwars- 25 afmetingen van de opening voor het opnemen daarvan tussen 0,2¾ en 7¾ is gelegen.4 ·. Prosthesis according to claim 3, characterized in that the excess of the transverse dimensions of the coated pin section relative to the corresponding transverse dimensions of the opening for receiving it is between 0.2¾ and 7¾. 5. Prothese volgens conclusie 3, m e t het kenmerk, dat de dwarsdoorsnede van het penvormige gedeelte ter plaatse van de metafyse en de epifyse van het bot ten- 30 minste zeventig procent (70¾) en ter plaatse van de diafyse van het bot tenminste negentig procent (90¾) van de dwarsdoorsnede van de mergholte omvat.Prosthesis according to claim 3, characterized in that the cross-section of the pin-shaped part at the location of the metaphysis and the epiphysis of the bone is at least seventy percent (70¾) and at the location of the diaphysis of the bone at least ninety percent. (90¾) of the cross section of the medullary cavity. 6. Prothese volgens een der conclusies 1 t/m 5, met het kenmerk, dat het bovenste gedeelte van 35 de prothese bestaat uit een flens, een zich vanaf deze flens uitstrekkende hals en een aan het uiteinde van deze hals gevormde kogel, terwijl het penvormige gedeelte bestaat uit een zich vanaf de onderzijde van de flens uitstrekkend en onder 40 83 0 1 36 4 - 17 - een hoek. van 90° ten opzichte van het vlak. daarvan gericht bovenstuk en een daarop aansluitend onderstuk, dat zich ten opzichte van dit bovenstuk uitstrekt onder een hoek, welke bij benadering overeenkomt met de hoek tussen dè beide delen 5' van de opening, in welke dit pengedeelte moet worden aangebracht.A prosthesis according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the upper part of the prosthesis consists of a flange, a neck extending from this flange and a ball formed at the end of this neck, while the The pin-shaped portion consists of an angle extending from the bottom of the flange and under an angle. 90 ° to the plane. its upper part and a subsequent lower part, which extends relative to this upper part at an angle, which corresponds approximately to the angle between the two parts 5 'of the opening, in which this pin part is to be arranged. 7. Prothese volgens conclusie 6, m e t h e t kenmerk, dat het onderstuk van het penvormige gedeelte van de prothese aan zijn vrije uiteinde is voorzien van een 10 radiaal buiten de omtrek· daarvan uitstekende gebogen flens-rand, waarvan de grootste dwarsafmeting iets kleiner is dan de overeenkomstige dwarsafmeting van de opening in de merg-holte ter plaatse daarvan..Prosthesis according to claim 6, characterized in that the lower part of the pin-shaped part of the prosthesis is provided at its free end with a curved flange edge projecting radially outside the circumference thereof, the largest transverse dimension of which is slightly smaller than the corresponding transverse dimension of the opening in the marrow cavity at its location. 8. Prothese volgens een der conclusies 3 t/m 5, 15 met het kenmerk, dat de bekleding een dikte van ongeveer 2 mm bezit.Prosthesis according to any one of claims 3 to 5, 15, characterized in that the coating has a thickness of about 2 mm. 9. Prothese volgens de conclusies 3 t/m 5 en 8, met het kenmerk, dat de bekleding een zodanige elasticiteit bezit, dat wanneer het penvormige gedeelte in de 20 opneemopening wordt aangebracht deze bekleding wordt samengedrukt tot een dikte, welke van êên procent (1¾) tot tien procent (10¾) kleiner is dan de oorspronkelijke dikte daarvan.Prosthesis according to Claims 3 to 5 and 8, characterized in that the coating has such elasticity that when the pin-shaped part is placed in the receiving opening, this coating is compressed to a thickness of one percent ( 1¾) to ten percent (10¾) less than its original thickness. 10. Prothese volgens een der conclusies 3 t/m 5, 8 en 9, met het kenmerk, dat het poreuze bekledings- 25 materiaal bestaat uit een veerkrachtig poreus samenstel van koolstof- of grafietvezels, waaraan eventueel een hoeveelheid polytetrafluorethyleen-vezels is toegevoegd en welke vezels door een gesinterde polytetrafluorethyleenhars met elkaar zijn verbonden. 30A prosthesis according to any one of claims 3 to 5, 8 and 9, characterized in that the porous coating material consists of a resilient porous composite of carbon or graphite fibers, to which an amount of polytetrafluoroethylene fibers has optionally been added and which fibers are joined together by a sintered polytetrafluoroethylene resin. 30 11· Werkwijze voor het chirurgisch orthopedisch implan teren van een in de mergholte van een bot te bevestigen prothese, met het kenmerk, dat gebruik wordt gemaakt van een prothese, welke is voorzien van een penvormig gedeelte, waarvan de vorm en de dwarsafmetingen nagenoeg overeenkomen 35 met de geometrische vorm van de mergholte en dat in deze mergholte een ten opzichte van het penvormige gedeelte complementaire opening voor het opnemen van dit penvormige gedeelte wordt gevormd.11. Method for the surgical orthopedic implantation of a prosthesis to be fixed in the medullary cavity of a bone, characterized in that use is made of a prosthesis, which is provided with a pin-shaped part, the shape and the transverse dimensions of which correspond substantially. with the geometric shape of the medullary cavity and that an aperture complementary to the pin-shaped part for receiving this pen-shaped part is formed in this medullary cavity. 12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het 40 8 3 0 1 3 6 4 - 18 - kenmerk» dat de dwarsafmetingen van het penvornrige gedeelte van de prothese iets kleiner zijn dan de overeenkomstige dwarsafmetingen van de opening voor het opnemen daarvan.12. A method according to claim 11, characterized in that the transverse dimensions of the pin-like portion of the prosthesis are slightly smaller than the corresponding transverse dimensions of the opening for receiving it. 13. Werkwijze volgens conclusie 11, met het 5 kenmerk, dat de dwarsafmetingen van het penvormige gedeelte iets groter zijn dan de overeenkomstige dwarsafmetingen van de opening voor het opnemen daarvan.13. Method according to claim 11, characterized in that the transverse dimensions of the pin-shaped part are slightly larger than the corresponding transverse dimensions of the opening for receiving it. 14. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat in de opening voor het opnemen van het pen- 10 vormige gedeelte van de prothese beenkit wordt aangebracht en het penvormige gedeelte daarna in deze opening wordt gedrukt, waardoor een dunne laag kit rondom het buitenoppervlak van dit penvormige gedeelte wordt gevormd.14. A method according to claim 12, characterized in that in the opening for receiving the pin-shaped part of the prosthesis leg kit is applied and the pin-shaped part is then pressed into this opening, whereby a thin layer of sealant is applied around the outer surface. of this pin-shaped part is formed. 15. Werkwijze volgens conclusie 12, met het 15 kenmerk, dat op het penvorraige gedeelte van de prothese een veerkrachtige, poreuze en het ingroeien van beenweefsel bevorderende bekleding wordt aangebracht, welke een zodanige dikte bezit, dat de dwarsafmetingen van het beklede penvormige gedeelte iets groter zijn dan de dwarsafmetingen van de opening 20 voor het opnemen daarvan en dat dit beklede pengedeelte vervolgens met kracht in de opneemopening wordt gedrukt, waarbij de bekleding daarvan dan wordt samengedrukt tot een dikte, welke van 1% tot 10% kleiner is dan de oorspronkelijke dikte daarvan.15. A method according to claim 12, characterized in that a resilient, porous coating which promotes the growth of bone tissue is applied to the pin-shaped part of the prosthesis, which thickness is such that the transverse dimensions of the coated pin-shaped part are slightly larger. are then the transverse dimensions of the opening 20 for receiving it, and then that this coated pin portion is then forcefully pressed into the receiving opening, the coating thereof then being compressed to a thickness which is from 1% to 10% less than the original thickness thereof. 16. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk» dat op het kernmateriaal van het penvormige gedeelte van de prothese een dunne bek!edingslaag van veerkrachtig, samendrukbaar, poreus en het ingroeien van beenweefsel bevorderend materiaal wordt aangebracht, welke een zodanige 30 dikte bezit, dat de dwarsafmetingen van het beklede penvormige gedeelte van 0,2% tot 7% groter zijn dan de daarmede corresponderende dwarsafmetingen van de opening voor het opnemen daarvan en dat het beklede penvormige gedeelte vervolgens in deze opening wordt gedrukt» waarbij dan de bekleding in geringe mate 35 tegen de cortex van het bot wordt samengedrukt.16. A method according to claim 12, characterized in that a thin coating of resilient, compressible, porous and bone ingrowth promoting material is applied to the core material of the pin-shaped part of the prosthesis, which has such a thickness, that the transverse dimensions of the coated pin-shaped portion are from 0.2% to 7% larger than the corresponding transverse dimensions of the opening for receiving it and that the coated pin-shaped portion is subsequently pressed into this opening, the coating then being slightly 35 is compressed against the bone cortex. 17. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de poreusheid van de bekleding na het aanbrengen van het penvormige gedeelte in de opneemopening slechts weinig is verminderd. 40 83 0 1 3 6 4 - 19 -Method according to claim 16, characterized in that the porosity of the coating is only slightly reduced after the pin-shaped part has been placed in the receiving opening. 40 83 0 1 3 6 4 - 19 - 18. Werkwijze voor het chirurgisch orthopedisch implanteren van een gewrichtprothese in. de mergholte van het dijbeen van een patiënt, m et het k e n m e rk, dat in de mergholte een opening voor het opnemen van een bevestigings- 5 pen van de prothese wordt gevormd door eerst een opening voor het invoeren van een. met de hand te bedienen ruimer in de lengterichting van het dijbeen wordt gevormd, teneinde door de metafyse een toegang tot de mergholte te verschaffen, vervolgens door de met deze handruimer gevormde toegangsopening een 10 geleidingsstang van een machinaal aangedreven buigzame ruimer in de mergholte wordt ingevoerd, waarbij deze geleidingsstang als geleiding voor de snijkop van de buigzame ruimer wordt gebruikt, daarna de afmeting van de snijkop van de ruimer geleidelijk te vergroten totdat deze in de diafyse van de merg-15 holte met het deze omgevende massieve been in aanraking komt, waarbij de grootste afmeting van de snijkop de uiteindelijke dwarsafmeting van de opneemopening bepaalt en tenslotte de aldus gevormde opneemopening met een rasp met een geschikte afmeting in de uiteindelijk gewenste vorm te brengen en hierna 20 een prothese met een penvormig gedeelte bestaande uit een kern, Op welke een dunne bekleding van veerkrachtig, samendrukbaar, poreus en het ingroeien van beenweefsel bevorderend materiaal is aangebracht en waarvan de dwarsafmetingen van 0,2¾ tot 7¾ groter zijn dan de corresponderende dwarsafmetingen van de 25 opening voor het opnemen daarvan met kracht in deze opening te drukken, waarbij de bekleding in geringe mate tussen dit penvormige gedeelte en de cortex wordt samengedrukt.18. A method of surgically orthopedically implanting a joint prosthesis in. the medullary cavity of a patient's femur, characterized in that an opening for receiving an attachment pin of the prosthesis is formed in the medullary cavity by first an opening for insertion of a. a manually operated reamer is formed in the longitudinal direction of the femur, in order to provide access to the medullary cavity through the metaphysis, then a guide rod of a machine-driven flexible reamer is introduced into the medullary cavity through the access opening formed with this manual reamer, the guide rod being used as a guide for the cutting head of the flexible reamer, then gradually increasing the size of the cutting head of the reamer until it contacts the surrounding solid bone in the diaphysis of the marrow cavity, the largest dimension of the cutting head determines the final transverse dimension of the receiving opening and finally bringing the thus formed receiving opening with a rasp of a suitable size into the final desired shape and subsequently a prosthesis with a pin-shaped part consisting of a core, on which a thin coating of resilient, compressible, porous and ingrowth of bone The material has been applied and the transverse dimensions of 0.2¾ to 7¾ are larger than the corresponding transverse dimensions of the opening for receiving it by forcing it into this opening, the coating being slightly between this pin-shaped part and the cortex is compressed. 19. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de bekleding in zodanige mate wordt samen- 30 gedrukt, dat de dikte daarvan met een bedrag van één procent (1¾) tot tien procent (10¾) kleiner wordt dan de oorspronkelijke dikte van deze bekleding.Method according to claim 18, characterized in that the coating is compressed to such an extent that the thickness thereof is reduced by an amount of one percent (1¾) to ten percent (10¾) than the original thickness of this coating. 20. Werkwijze volgens conclusie 18 of 19, met het kenmerk, dat de dikte van de bekleding ongeveer 35. mm bedraagt.A method according to claim 18 or 19, characterized in that the thickness of the coating is about 35 mm. 21. Prothese volgens conclusie 18 of 19, met het kenmerk, dat de dwarsdoorsnede van het penvormige gedeelte van de prothese ter plaatse van de metafyse en de epifyse van het dijbeen tenminste zeventig procent (70¾) en 40 8 3 0 1 3 6 4 ^ . - - 20 - ter plaatse van de diafyse van het dijbeen tenminste negentig procent (90¾) van de dwarsdoorsnede van de mergholte is.A prosthesis according to claim 18 or 19, characterized in that the cross-section of the pin-shaped part of the prosthesis at the location of the metaphysis and the epiphysis of the femur is at least seventy percent (70¾) and 40 8 3 0 1 3 6 4 ^ . - - 20 - at the femoral diaphysis is at least ninety percent (90¾) of the marrow cavity cross section. 22. Prothese volgens een der conclusies 18 t/m 21, met het kenmerk, dat de prothese is voorzien 5 van een bovenste gedeelte bestaande uit een flens, een zich vanaf deze flens uitstrekkende hals en een aan het uiteinde van deze hals gevormde kogel en van een onderste gedeelte, bestaande uit een pen, waarvan het bovenstuk op de flens aansluit en onder een hoek van 90¾ ten opzichte daarvan is 10 gericht en waarvan het onderstuk zich vanaf dit bovenstuk uitstrekt onder een hoek ten opzichte daarvan, die ongeveer gelijk is aan de buigingshoek van de opening voor het opnemen van deze pen.A prosthesis according to any one of claims 18 to 21, characterized in that the prosthesis is provided with an upper part consisting of a flange, a neck extending from this flange and a ball formed at the end of this neck and of a lower part, consisting of a pin, the top part of which connects to the flange and is oriented at an angle of 90 ° relative to it and the bottom part of which extends from this top part at an angle relative to it, which is approximately equal to the bending angle of the opening for receiving this pen. 15 -II- 830136415 -II-8301364