DE2356464A1

DE2356464A1 - Einfache femurkopfendoprothese und bohrvorrichtung zu ihrer befestigung

Info

Publication number: DE2356464A1
Application number: DE19732356464
Authority: DE
Inventors: Achim Dr Med Engelhardt; Helmut Locke
Original assignee: Ceramtec GmbH
Current assignee: Ceramtec GmbH
Priority date: 1973-11-12
Filing date: 1973-11-12
Publication date: 1975-05-22
Also published as: FR2250511B1; FR2250511A1; GB1489887A; CH560042A5

Description

Einfache Femurkopfendoprothese und Bohrvorrichtung zu ihrer Befestigung

Die Erfindung betrifft eine einfache Femurkopfendoprothese mit einer Gelenklcugel und einer zwischen Schaft und Kugel befindlichen Absetzebene.

Obgleich zahlreiche Konstruktionen künstlicher Gelenke vorliegen, kommt es doch immer wieder zu schwerwiegenden Mängel, die einmal auf Komplikationen rein biologischer Natur und andererseits auf mehr oder minder physikalisch-technische Faktoren zurückzuführen sind. Allgemein läßt .sich sagen, daß die meisten Konstruktionen den Anforderungen der Praxis nicht nachkommen und mit Fehlern behaftet sind und deshalb auch bereits immer wieder zahlreiche Verbesserungsvorschlage auf dem Gebiet der Implantate gemacht werden.

In der deutschen OS 1 912 63O_f DAS ,1 541 246 und dem Gebrauchsmuster 7 137 623 werden bereits solche Prothesen dieser Art vorgeschlagen. Sie bestehen aus einem relativ langen Stab, der hakenförmig gebogen ist und an seinem Ende spitz zuläuft. Weiter besitzen solche Endoprothesenkörper einen kugelförmigen Kopfteil und dazwischen liegt eine sogenannte Absetzebene. Gemäß älteren Rechten, so in der OS 2 246 940 werden Klebstoffe und Zemente für das Befestigen des l'mplantatschäftes im Röhrenknochen vorgeschlagen. Alle diese

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Maßnahmen reichen jedoch nicht aus, um auf Dauer dem Patienten eine absolute Sicherheit zu geben; denn es kommt immer wieder zu Lockerungen der Implantate im Knochen. Auch eine weitere Forderung, daß Endoprothesen aus körpervertrSglichen Materialien hergestellt werden bzw. sein sollten, können sowohl die Kunststoffe als auch spezielle· Metallegierungen nicht, vollständig erfüllen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Konstruktionselement aus einem keramischen Werkstoff für eine Endoprothese zu finden, daß die obengenannten Nachteile nicht aufweist und ein unkompliziertes und exaktes Einbringen des Implantatschaftes in den Röhrenknochen ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schaft eine leicht konische, gerade Form mit einer prismatischen Verdickung am oberen Teil aufweist und unter Berücksichtigung einer engen Passung gegenüber der Knochensubstanz ohne Verwendung eines Zementes oder Klebstoffes in den Röhrenknochen eingebracht worden ist.

Eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die Prothese vorzugsweise aus zwei zusammensetzbaren Teilen besteht, indem der Femurkopf mit einem entsprechend geformten Hohlraum austauschbar ist und auf einem Zapfen am Femurhals mittels einer Schraub- oder Klebverbindung befestigt

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ist. Damit ist eine individuelle Anpassung Femurkopfes an die Kugelschale des Hüftknochens möglich.

Außerdem können dadurch die Bewegungsabläufe verbessert t/erden.

Die oben beschriebenen und andere Merkmale der Erfindung seien nachstehend am Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: Längsschnitt der Femurkopfendoprothese im Röhrenknochen.

Fig. 2: Einen Querschnitt durch Schaft und Röhrenknochen im Bereich AB und CD.

Fig. 3: Längsschnitt durch eine zweiteilige Femurkopf endoprothese als Klebverbindung.

Fig. 4: Längsschnitt durch einen zweiteiligen Femurkopf als Schraubverbindung.'

Fig. 5: Vorrichtung zum Vorbohren der Schaft -

öffnung in der Knochensubstanz mit einem Kugelbohrer.

Fig. 6: Durch den Schaft des Kugelbohrers geführter Spiralbohrer zum genauen Einpassen der Femurkopfendoprothese.

Fig. 7: Vorrichtung zum Ausfräsen des prismatischen Teils am Femur-Schenkelhals mit Hilfe einer Lehre.

Fig. 8: Vorrichtung zum Erzeugen der Absetzebene am Femurkopf.

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Die*Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.

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Aus der beispielsweisen Ausführungsform der Erfindung in Fig. 1 ist zu entnehmen, daß die Femurkopfendoprothese 1_ ^aus einem relativ langen konisch geformten und geraden Schaft 2_ besteht, der vorzugsweise mit Profilnuten _3 zur Verankerung versehen ist, um ein Herausziehen der Endoprothese 1 zu vermeiden. Feiterhin haben diese reliefartigen Vertiefungen den Vorteil, daß an den Brührungsflachen 4 mit dem Knochen die Verwachsungen des Implantatschaftes mit der Knochensubstanz begünstigt werden. Ferner ergibt sich durch den prismatischen Oberteil 5_ des Schaftes, daß die konstruktiv gesehene gefährliche Stelle genügend starke Abmessungen aufweist, um auch bei stärksten Belastungen einen Bruch der Endoprothese zu vermeiden. Es kann ebenfalls mit Profilnuten 3 versehen sein. ^Gleichzeitig dient dieser Teil dazu, um eine notwendige Absetzebene 6_ am Femurkopf teil zu schaffen. Der prismatische Teil 5 verhindert ebenfalls ein Verdrehen der Endoprothese.

In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Femurkopfendoprothese zweiteilig ausgebildet, wie es die Fig. 3 und 4 zeigen. Konstruktiv ge— sehen ergeben sich zwar keine Vorteile gegenüber der einteiligen Prothese, aber einer individuellen Nachfrage kann man besser nachkommen, indem man verschiedene kugelförmige Köpfe 7,8 unterschiedlichen Durchmessers mit verschiedener Halslänge 9,10 herstellen kann, die dann auf dem oberen Teil des Schaftes aufgeschraubt (Fig. 3) bzw. geklebt (Fig, 4) werden können, wobei der Femurhals mit dem Schaft einen Winkel von etwa 130° bildet.

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Ein -weiterer äußerst wichtiger Gesichtspunkt für die Konstruktion und Herstellung einer solchen Prothese ist die Forderung, daß das verwendete Material absolut körperverträgiich ist. Als Implantatsmaterial wird deshalb oberflächenporöser oder dichter keramischer Werkstoff, vorzugsweise Aluminiumoxid, als auch ein keramischer Verbundwerkstoff_;eingesetzt.. Durch diese poröse Ausbildung der Oberschicht erfolgt ein erleichtertes Einwachsen der Knochensubstanz.,

Um die Femurkopfendoprothese in einem Röhrenknochen zu befestigen, schlägt die Erfindung gemäß Fig. 5 und 6 eine Bohrvorrichtung vor, die ein möglichst enges Einpassen des Schaftes zuläßt. Diese Vorrichtung besteht aus einem zweiteiligen Bohrgerät, nämlich einen Kugel- 1_1_ und einem Spiralbohrer 1[2_. Im einzelnen kann man wie folgt vorgehen:

Mit einem Nagel bzw. mit einem Stift wird im Bereich des Femurkopfes die relativ weiche Corticalis 1_7 durchstoßen, um die Richtung der Bohrung in der Spongiosa.13 festzulegen. Um Richtungskorrekturen vornehmen zu können, wird gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 5 ein Kugelbohrer 11 benutzt, der zunächst erst einmal eine relativ geringe Öffnung schafft. Damit wird ein Teil der Spongiosa 13 für die Öffnung herausgebohrt. Der Bohrer 11 weicht jeder härteren Stelle im Knocheninneren aus. Damit wird zunächst kein gerader Kanal geschaffen, doch wird erreicht, daß der Kugelkopf an der tiefsten Stelle der Bohrung im Markraum verbleibt. Hierdurch ist für die' folgende Vergrößerung der Bohrung eine gute Mittellage gewährleistet. Zur Vergrößerung des Durchmessers der

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Bohrung wird über den Schaft 14 des Kugelbohrers 11 ein Spiralbohrer 12 eingeführt. Erst jetzt erhält man die gewünschte gerade und enge Kanalöffnung für die Aufnahme des Implantatschaftes.

Ferner.ist nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 7 und der Hohlraum für den prismatischen Teil 5 des Implantates und die Absetzebene am oberen Stück des Röhrenknochens herzustellen. Dabei wird in dem bereits vorhandenen Kanal eine Lehre 1_5. eingesetzt, die als Führung des Fräsers Λ6_ dient. Mit Hilfe dieses Fräsers wird der Hohlraum ausgefräst, der den prismatischen Teil 5 des Implantates aufnimmt. Weiterhin ist diese Lehre 15 notwendig, um eine winkelgerechte und. passende Absetzebene 1_9 zu schaffen. ITm eine exakte Positionierung des Fräsers 18 zu gewährleisten, ist das angesetzte Paßstück £0 noch erforderlich. Damit wird erreicht, daß der Rand vom Implantat gleichmäßig auf die Corticalis in der Absetzebene aufliegt.

Die mit der Erfindung erzielten. Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Schaft der Femurkopfendoprothese ohne Kitt oder Zement zwischen Knochensubstanz und Implantat eingebracht ist. Ebenfalls gestattet es die einfache Form der Prothese, sie mit einfachen Werkzeugen in einem paßgenauen Hohlraum im Röhrenknochen einzubringen, und die Absetzebene mit einem engen Flächenkontakt zwischen Knochen und Implantat zt* versehen. Durch die glatte-definierte Bohrung im Röhrenknochen ist ein schnelles Einwachsen und ein inniger Kontakt des Implantates gewährleistet, so daß eine frühzeitige Belastung der Endoprothese durch den Patienten erfolgen kann.

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Gleichzeitig berücksichtigt die Form eine gleichmäßige Verteilung aller Kräfte auf den Knochen, so daß keine Knochenrückbildung zu erwarten ist.

Patent- bzw. Schutzansprüche

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Claims

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Re/li

St.P. 1299

Patent- bzw. Schutzansprüche

Einfache Femurkopfendoprothese mit einer Gelenkkugel und einer zwischen Schaft und Kugel befindlichen Absetzebene, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (2) eine leicht konische, gerade Form. mit einer prismatischen Verdickung (5) am oberen Teil aufweist und unter Berücksichtigung einer engen Passung gegenüber der Knochensubstanz ohne Verwendung eines Zementes oder Klebstoffes in den Röhrenknochen (21) eingebracht worden ist.
2. Einfache Femurkopfendoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prothese (1) vorzugsweise aus zwei zusammensetzbaren Teilen besteht, in dem der Femurkopf (7,8) mit einem entsprechend geformten Hohlraum austauschbar ist und auf einem Zapfen am Femurhals (9,10) mittels einer Schrauboder Klebverbindung befestigt ist.
3. Einfache Femurkopfendoprothese nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (2) und der

^prismatische Teil (5) mit Profilnuten (3) zur Ver-.ankerung versehen ist, um möglichst ein Herausziehen der Endoprothese (1) zu vermeiden.

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4. Einfache Femurkopfendoprothese nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Femurhals (9,10) zum Schaft (2) einen Winkel von etwa 130° bildet.
5. Einfache Femurkopfendoprothese nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff Keramik, vorzugsweise Aluminiumoxid, als auch ein keramischer Verbundwerkstoff-eingesetzt ist.
6. Vorrichtung zum Befestigen des Schaftes im Röhrenknochen, dadurch gekennzeichnet, daß an einem günstigen Punkt am Femurhals die Corticalis durchstoßen ist und mit einem Kugelbohrer (11) eine Vorbohrung erfolgt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch'gekennzeichnet, daß die Fertigbohrung für die' Aufnahme des Implantatschaftes eine besonders enge Passung zum anstehenden Knochengewebe erhalt, indem der Schaft (14) des Kugelbohrers (11) als Führung für den Spiralbohrer (12) benutzt wird.
θ. Vorrichtung zur Erzeugung des Hohlraumes, der den prismatischen Teil des Implantates aufnehmen soll, dadurch gekennzeichnet, daß: eine Lehre (15) im ausgefrSsten Teil des Röhrenknochens (1) als Führung für den Fräser (16} dient.
9. Vorrichtung zur Erzeugung der Absetzebene, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem entsprechendem Paßstück (20)eine Lehre im bereits vorhandenen Kanal eingesetzt wird, die es ermöglicht, mit Hilfe eines Fräsers (18) eine winkelgerechte und passende Absetzebene (19) am Röhrenknochen (1) zu- schaffen.

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