DE2845231A1 - JOINT PROSTHESIS AND PROCEDURE FOR IMPLANTING THEREOF - Google Patents
JOINT PROSTHESIS AND PROCEDURE FOR IMPLANTING THEREOFInfo
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Description
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1. Indong Oh1. Indong Oh
Wayland, Mass.f U.S.A.Wayland, Mass. f USA
2. Dr. William Hamilton Harris Belmont, Mass., U.S.A.2. Dr. William Hamilton Harris Belmont, Mass., U.S.A.
Gelenkprothese und Verfahren zu deren ImplantxerungJoint prosthesis and procedures for their implantation
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Gelenkprothese und Verfahren zu deren ImplantierungJoint prostheses and methods for their implantation
/betrifft
Die Erfindung'den operativen Ersatz von Gelenken mit künstlichen Bestandteilen und bezieht sich insbesondere auf
den totalen Ersatz der Gelenke an Hüfte, Knie, Ellbogen und
Schulter, wobei für eine dauerhafte Befestigung der künstlichen Gelenkkomponenten vom Einwachsen von Knochenbestandteilen
Gebrauch gemacht wird. Die Erfindung läßt sich bei allen genannten Gelenkoperationen anwenden, doch wird bei der
nachfolgenden Beschreibung überwiegend das Gewicht auf die Anwendung der Erfindung bei Hüftgelenkoperationen gelegt,
welche unter den genannten Operationen die häufigste ist. Bei einer derzeit ausgeführten Hüftgelenk-Totaloperation
wird das obere Ende des Oberschenkelknochens mit dem kugelförmigen Oberschenkelkopf des Hüftgelenkes durch ein Metallstück
ersetzt, das an einem Ende eine kleine Kugel trägt und mit einem Schaft in die Markhöhle des Oberschenkelknochens
hineinragt. Die Pfanne des Hüftgelenks, die erweitert ist, wird durch eine Pfanne aus einem speziellen Kunststoff ersetzt,
der aus einem Polyäthylen mit sehr hohem Molekulargewicht besteht. Sowohl das Metallstück als auch die Polyäthylenpfanne
werden mit einem Polymethylmethacrylat-Zement festgelegt. Dieser Zement wird in viskosem Zustand mit
breiiger Konsistenz verarbeitet. Der Brei wird dabei in den Knochen hineingedrückt, und anschließend werden diese
Komponenten in den Brei hineingestoßen. Daraufhin polymerisiert das Material im Körper während der Operation innerhalb sehr
kurzer Zeit, und im ausgehärteten Zustand sitzen die beiden Gelenkkomponenten dann an den Knochen fest./regards
The invention relates to the surgical replacement of joints with artificial components and relates in particular to the total replacement of the joints on the hip, knee, elbow and shoulder, using the ingrowth of bone components for permanent attachment of the artificial joint components. The invention can be used in all of the joint operations mentioned, but in the following description the emphasis is predominantly placed on the use of the invention in hip joint operations, which is the most common of the operations mentioned. In a current total hip joint operation, the upper end of the femur with the spherical femoral head of the hip joint is replaced by a metal piece that has a small ball at one end and a shaft that protrudes into the medullary cavity of the femur. The socket of the hip joint, which is enlarged, is replaced by a socket made of a special plastic made of a very high molecular weight polyethylene. Both the metal piece and the polyethylene pan are fixed with a polymethyl methacrylate cement. This cement is processed in a viscous state with a pulpy consistency. The pulp is pushed into the bone and then these components are pushed into the pulp. As a result, the material in the body polymerizes within a very short time during the operation, and in the hardened state the two joint components are then firmly attached to the bones.
Hunderttausende Patienten haben derartige Hüftgelenkoperationen bereits ausführen lassen. Es hat sich jedoch jetzt herausgestellt, daß die Schwachstelle bei diesem Verfahren dasHundreds of thousands of patients have already had hip joint operations of this kind. However, it has now turned out that the weak point in this procedure is the
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Polymethylmethacrylat ist. Studien zeigen auf, daß annähernd 20 % .der oberschenkelseitigen Komponenten im. Röntgenbild Lockerungen nach etwa 2 bis 4 Jahren erkennen lassen. Andere Studien zeigen, daß etwa 10 % der hüftseitigen Komponenten nach einer Zeit, von .10 Jahren sich lockern. Man kann deshalb damit rechnen, daß zwischen 20 und 30 % der Patienten, die 10 Jahre nach der Totalhüftoperation noch leben, mit mechanischen Mangeln der einen oder anderen Art zu tun bekommen.Is polymethyl methacrylate. Studies show that approximately 20% of the thigh-side components in the. X-rays show loosening after about 2 to 4 years. Other studies show that about 10% of the hip-side components loosen after .10 years. It can therefore be expected that between 20 and 30 % of the patients who are still alive 10 years after the total hip operation will experience mechanical defects of one kind or another.
Das Problem der mangelhaften Befestigung mit dem Polymethylmethacrylat- Zement stellt sich auch bei anderen Gelenken. So waren beispielsweise sämtliche Arten von Ellbogengelenk-Prothesen, die während der ersten Hälfte des Jahres 1970 verwendet wurden, unbrauchbar, da sie locker wurden. Die allgemeine Fehlerquote bei Kniegelenktotaloperationen ist in vielen Operationsreihen 20 bis 25 % nach 2- bis 4-jähriger Dauer. Die Verwendung des Zementes zur Befestigung der Schultergelenkkomponenten am Schulterblatt ist ein noch nicht geklärtes Problem.The problem of inadequate attachment with the polymethyl methacrylate Cement also occurs in other joints. For example, all types of elbow joint prostheses which were used during the first half of 1970 became unusable as they became loose. The general error rate in total knee joint operations is 20 to 25% after 2 to 4 year duration. The use of the cement to attach the shoulder joint components to the shoulder blade is a problem that has not yet been resolved.
Es ist erhebliche experimentelle Arbeit darauf verwendet worden, neue Befestigungsmethoden unter Ausschluß von Polymethylmethacrylat zu finden. Eine der verheißungsvollsten Entwicklungen benützt die Möglichkeit von Knocheneinwachsungen in poröse Oberflächen der Prothesenteile. Wenn eine Oberfläche starr gegen einen Knochen festgelegt wird und sie Poren von geeigneter Größe besitzt, die etwa 100 bis 500 Mikron im Durchmesser groß sind, dann wächst der Knochen selbst in diese Poren hinein. Auf diese Weise wird eine lebende biologische Form der Befestigung ge- ""' schaffen. Ein Problem bei der Anwendung dieser Technik stellt jedoch die Notwendigkeit einer anfänglichen starren Festlegung der Komponente während einer kritischen Zeitspanne dar, in der der Knochen in die Poren einwächst.Considerable experimental work has been devoted to finding new methods of attachment to the exclusion of polymethyl methacrylate. One of the most promising developments uses the possibility of bone ingrowth into the porous surfaces of the prosthesis parts. If a surface is rigidly set against a bone and it has pores of the appropriate size, about 100 to 500 microns in diameter, then the bone itself will grow into those pores. In this way, a living biological form will create the mounting overall ""'. A problem with using this technique, however, is the need to initially rigidly define the component during a critical period of time when the bone is growing into the pores.
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Diese Zeitspanne beträgt stets zwischen 3 und 6 Wochen. Wenn in dieser Zeit das Prothesenteil· sich gegenüber dem Knochen bewegen kann, dann, wächst nicht Knochensubstanz, sondern Fasergewebe in die Poren ein, und die Befestigung ist nicht ausreichend.This period is always between 3 and 6 weeks. If during this time the prosthesis part can move in relation to the bone, then the bone substance does not grow but fibrous tissue in the pores, and the attachment is not enough.
Es liegt deshalb der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Befestigung der Gelenkkomponenten bei der Gelenktotalchirurgie zu verbessern. Gemäß der Erfindung wird diese verbesserte Befestigung dadurch erreicht, daß Befestigungsmittel vorgesehen werden, die eine sofortige starre Festlegung der Komponenten schaffen, wobei zugleich diese Komponenten poröse Oberflächenbereiche besitzen, so daß Knochenbestandteile in diese Oberflächen hineinwachsen können.It is therefore the object of the invention to fix the joint components in total joint surgery to improve. According to the invention, this improved fastening is achieved in that fastening means can be provided that create an instant rigid definition of the components, at the same time these components Have porous surface areas, so that bone components grow into these surfaces can.
Bei der Anwendung der Erfindung auf eine Hüftgelenktotalprothese wird die Pfannenkomponente in Form einer metallischen Pfanne mit einer porösen Außenfläche gestaltet. Der Pfannenteil ist so bemessen, daß er in eine Ausnehmung hineinpaßt, die durch Ausfräsen im beschädigten Knochen erstellt ist. Es werden Schraubbolzen und Muttern, einer oder mehrere an der Zahl, zur Festlegung des Pfannenteils in der Ausfräsung verwendet. Die Schrauben gehen durch Löcher hindurch, die im Beckenknochen ausgebohrt sind. In den Pfannenbestandteil wird dann eine plastische Auskleidung eingesetzt, die bei Bedarf herausgenommen und ersetzt werden kann, wenn entweder ihre Abnutzung zu groß geworden ist oder ein besseres Material zur Verfügung steht. Die am Oberschenkelknochen befestigte Komponente hat die Form eines metallischen Bechers mit einer porösen Innenfläche und ist so gestaltet, daß sie über das obere Ende des dafür abgefrästen Oberschenkelhalses gestülpt werden kann. Ein mit der Innenfläche des becherförmigen Teils fest verbundener Schaft erstreckt sich durch ein durch den oberen Teil des Oberschenkelknochens gebohrtes Loch,When the invention is applied to a total hip joint prosthesis, the socket component is in the form of a metallic one Pan designed with a porous outer surface. The pan part is dimensioned so that it is in a recess fits into it, which is created by milling out in the damaged bone. There will be bolts and nuts, one or several in number, to define the pan part used in the cutout. The screws go through Holes drilled in the pelvic bone through it. A plastic lining is then placed in the pan component used, which can be taken out if necessary and replaced when either their wear and tear is too great has become or better material is available. The component attached to the femur has the Shapes of a metallic cup with a porous inner surface and is designed to fit over the top of the thigh neck that has been milled off for this purpose can be turned over. One with the inner surface of the cup-shaped part Fixed shaft extends through a hole drilled through the upper part of the femur,
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das in Verlängerung des Oberschenkelhalses durch den Knochen hindurchgeht, und eine Schraube, die nach Art einer Mutter wirkt, ist in ein Loch des Schaftes eingesteckt und zieht über den Schaft das becherförmige Teil gegen das Ende des Oberschenkelhalses, wodurch das Element sofort stabil festgelegt ist und der Knochen in die Poren einwachsen kann. Eine Hülse ist in das gebohrte Loch im Oberschenkelknochen von der der Gelenkkugel abgewandten Seite eingesetzt und mit dieser eine Platte verbunden, so daß auf diese Weise ein Teil der Anpreßkraft übertragen wird. Ganz ähnliche Gestaltungen werden bei Totaloperationen des Ellbogens, der Schulter und des Knies eingesetzt.that in extension of the thigh neck through the Bone passes through it, and a nut-like screw is inserted into a hole in the shaft and pulls the cup-shaped part against the end of the femoral neck via the shaft, whereby the element is immediately stable and the bone can grow into the pores. A sleeve is in the drilled hole in the Thigh bone inserted from the side facing away from the joint ball and connected to a plate, so that part of the contact pressure is transmitted in this way. Total operations are very similar of the elbow, shoulder and knee.
Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nun in Verbindung mit der Zeichnung in ihren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:The invention is now based on exemplary embodiments explained in more detail in conjunction with the drawing. Show it:
Fig. 1 einen Querschnitt durch das Hüftgelenk eines Menschen nach einer Hüftgelenk-Totaloperation und Einsatz einer Hüftgelenkprothese gemäß der Erfindung;1 shows a cross section through the hip joint of a person after a total hip joint operation and use a hip joint prosthesis according to the invention;
Fig. 2 einen Querschnitt, der den ersten Schritt bei der Vorbereitung des Beckenknochens zum Implantieren der künstlichen Pfanne zeigt;Figure 2 is a cross-section showing the first step in preparing the pelvic bone for implantation the artificial pan shows;
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung des Beckenknochens3 shows an exploded view of the pelvic bone
• und der Implantatkomponente, aus der die weiteren Schritte bei der Befestigung der Pfannenkomponente ersichtlich sind;• and the implant component, from which the further steps for fastening the socket component are evident;
Fig. 4 in perspektivischer Darstellung die Pfannenkomponente und die Kunststoffauskleidungsschale, die lösbar in die Komponente eingesetzt wird;Fig. 4 is a perspective view of the socket component and the plastic lining shell, which is detachable is inserted into the component;
Fig. 5 einen Querschnitt durch das obere Ende des Oberschenkelknochens, der für das Implantieren gemäß der Erfindung vorbereitet ist;5 shows a cross section through the upper end of the femur, which is prepared for implantation according to the invention;
Fig. 6 eine Explosionsdarstellung der Kugelkomponente des künstlichen Oberschenkelgelenks und der weiteren Einzelteile für deren Festlegung auf dem6 is an exploded view of the spherical component the artificial thigh joint and the other items for fixing them on the
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Oberschenkelhalsknochen;Femur neck bones;
Fig. 7 und 8 Vorder- und Seitenansicht eines Ellbogengelenks vor der Gelenk-Totaloperation;7 and 8 are front and side views of an elbow joint prior to total joint operation;
Fig. 9 eine teils geschnittene Vorderansicht des unteren Endes des Oberarmknochens nach dem Implantieren der Gelenkprothese;9 is a partially sectioned front view of the lower end of the humerus after implantation the joint prosthesis;
Fig. 10 eine teils geschnittene Seitenansicht des die Pfannenkomponente tragenden Endes der Elle nach der Implantationsoperation;10 shows a partially sectioned side view of the end of the ulna carrying the socket component the implantation operation;
Fig. 11 eine Ansicht des Oberarmknochens ähnlich Fig. 9 mit einer abgewandelten Befestigungstechnik für die Gelenkprothese;11 shows a view of the humerus similar to FIG. 9 a modified fastening technique for the joint prosthesis;
Fig. 12 eine Ansicht eines Schultergelenks vor einer Totaloperation und dem Austausch der Gelenkbestandteile;12 is a view of a shoulder joint prior to a total operation and the replacement of the joint components;
Fig. 13 eine teils geschnittene Vorderansicht zur Darstellung der Gelenkkomponenten am Schulterblatt und am Oberarmknochen nach der Operation;13 is a partially sectioned front view showing the joint components on the shoulder blade and on the humerus after the operation;
Fig. 14 eine Vorderansicht eines Kniegelenks vor einer Kniegelenk-Totaloperation ;14 shows a front view of a knee joint prior to a total knee joint operation ;
Fig. 15 eine teils geschnittene Vorderansicht des Kniegelenks nach Fig. 14 nach dem Einsetzen der Gelenkprothese gemäß der Erfindung;15 shows a partially sectioned front view of the knee joint according to FIG. 14 after the insertion of the joint prosthesis according to the invention;
Fig. 16 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 15, jedoch mit einer gegenüber der Befestigung der Gelenkprothesenteile abgewandelten Befestigungsart.FIG. 16 is a view similar to FIG. 15, but with a modified type of fastening compared to the fastening of the joint prosthesis parts.
Die Erfindung wird zunächst in Verbindung mit einer Hüftgelenk-Totaloperation beschrieben. Anschließend werden weitere Ausführungsformen der Erfindung in. Verbindung mit Gelenktotaloperationen am Ellbogen, an der Schulter und am Knie beschrieben.The invention is first used in connection with a total hip joint operation described. Further embodiments of the invention are then described in connection with Total joint operations on the elbow, shoulder and knee are described.
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In Fig. 1 ist ein menschliches Hüftgelenk dargestellt, an dem eine Totaloperation des. Gelenks, vorgenommen, wurde. Der Hüftknochen 10, der ein Teil· des Beckens ist,; ist mit dem oberen Ende des. Oberschenkelknochens 12 mittels implantierter, insgesamt mit 14 bezeichneter, Gelenkbestandteile, verbunden. Die für sich mit 1.6 und 18 bezeichneten Bestandteile für Beckenknochen und Oberschenkelknochen bilden zusammen das künstliche. Gelenk. Sie werden in- voneinander im wesentlichen unabhängigen Operationsschritten mit dem Beckenknochen bzw. dem Oberschenkelknochen verbunden. In Fig. 1 a human hip joint is shown, on which a total operation of the joint was carried out. The hip bone 10, which is part of the pelvis; is with the upper end of the thigh bone 12 means implanted joint components, designated as a whole by 14. The ones labeled 1.6 and 18 for themselves Components for the pelvic bones and thigh bones together form the artificial one. Joint. They will be in from each other essentially independent surgical steps associated with the pelvic bone and the femur.
Gemäß der Erfindung wird der Beckenknochen 10 durch Ausfräsen einer Aushöhlung 20 dadurch vorbereitet, daß die beschädigten Teile 22 des Knochens in der in Fig. 2 dargestellten Weise entfernt werden. Mit dem Ausfräsen wird eine genau, halbkugelförmige Ausnehmung 24 erzeugt, in der dann die Beckenknochenkomponente befestigt wird. Nach dem Ausfräsen wird ein oder werden mehrere Löcher (in Fig. 3 die Löcher 26 und 28) durch den Beckenknochen vom unteren Ende der Ausnehmung 24 bis zur Innenseite 30 oder zu einer Außenfläche 3OA und/oder 3OB des Beckenknochens durchgebohrt. In den Figuren 1. bis 3 sind die Löcher 26 und 28 als zur Innenseite des Beckenknochens durchgebohrte Löcher dargestellt, doch abhängig von Zustand und Gestalt des Beckenknochens kann es vorteilhaft sein, die Löcher derart ausz.urichten, daß sie sich von der Ausnehmung 24 her auf Außenflächen 3OA und 3OB des Beckenknochens erstrecken, wie dies mit gestrichelten Linien bei 26A und 28A in Fig. angedeutet ist.According to the invention, the pelvic bone 10 is prepared by milling out a cavity 20 in that the damaged parts 22 of the bone are removed in the manner shown in FIG. With the milling out an accurate, hemispherical recess 24 is generated in which the pelvic bone component is then attached. After this Milling out one or more holes (in Fig. 3 the holes 26 and 28) through the pelvic bone from the lower End of the recess 24 to the inside 30 or to an outer surface 30A and / or 30B of the pelvic bone drilled through. In Figures 1 to 3, the holes 26 and 28 are drilled through to the inside of the pelvic bone Holes shown, but depending on the condition and shape of the pelvic bone, it may be advantageous to use the holes so that it extends from the recess 24 extend on outer surfaces 30A and 30B of the pelvic bone, as indicated by dashed lines at 26A and 28A in FIG.
Eine metallische Gelenkpfanne 32, die typischerweise aus einer Kobalt-Chromr-Legierung .(Vitallium) oder aus rostfreiem Stahl oder einem ähnlich geeigneten Material hergestellt ist,, welches für den Körper verträglich ist, besitztA metallic joint socket 32, which is typically made of a cobalt-chromium alloy (Vitallium) or of stainless Steel or a similar suitable material is made, which is compatible for the body, possesses
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eine äußere poröse Oberfläche 34 und paßt damit genau in die Ausnehmung 24 hinein. Die Ausnehmung ist exakt, herausgearbeitet,, so daß der Gelenkpfannenteil· mit Preß sitz, hineinpaßt. Die poröse Oberfläche 34 der. Gelenkschale- 32 läßt sich auf verschiedene Arten herstellen. So kann beispielsweise die Außenfläche der Gelenkschale aufgerauht werden,, so daß Poren von geeigneter Größe entstehen, die im allgemeinen einen Durchmesser von mehr als 1.00 Mikron haben. Die Oberfläche kann jedoch auch gesintert sein und so ihre poröse Struktur bekommen. Als weitere Lösung kann ein feinmaschiges Gitter auf der Oberfläche befestigt sein, das die Poren bildet. Wesentlich ist dabei, daß die Oberfläche unregelmäßig ist, so daß sich Knocheneinwachsungen mechanisch daran,verklammern können.an outer porous surface 34 and thus fits snugly into the recess 24 into it. The recess is exact, worked out, so that the socket part with a press fit fits into it. The porous surface 34 of the. Joint shell- 32 can manufacture in different ways. For example, the outer surface of the joint socket can be roughened, see above appropriately sized pores are formed, generally greater than 1.00 microns in diameter. The surface however, it can also be sintered and thus get its porous structure. Another solution can be a fine-meshed Lattice be attached to the surface that forms the pores. It is essential that the surface is irregular is so that bone ingrowths mechanically cling to it can.
Nachdem die Schale 32 in die Ausnehmung 24 hineingepreßt worden ist, werden durch die Löcher 40 und 42 in der Schale und durch die gebohrten Löcher 26 und 28 im Beckenkriochen Schrauben hindurchgesteckt. Die Schale selbst kann mit einer Anzahl derartiger Löcher versehen sein, oder es ist möglich, daß die Löcher in der Schale läng^ch sind, so daß der Arzt die Möglichkeit hat, die Löcher im Beckenknochen in eine Richtung zu bohren, die ihm aufgrund von Zustand und Form des Knochens am geeignetsten erscheint. In der Zeichnung sind zwei Schrauben gezeigt, was jedoch keinerlei Begrenzung bedeutet. Vielmehr kann der Arzt so viele Schrauben setzen, wie er als nötig betrachtet. Man kann auch ins Auge fassen, daß wenigstens eine Schraube durch die Metallschale hindurch in den Beckenknochen hineinführt. Die Mutter auf dieser Schraube kann auf dem Bolzen, von der Innenseite des Beckens her befestigt werden. Dies läßt sich mit einem kurzen Schnitt erreichen, der mitten durch, den Sartorius-Muskel unter dem Iliopsoas-Muskel geführt ist. Eine zweite Schraube kann in einer darüberliegenden oder seitlichen Richtung durch die Metallschale und den Knochen geführt sein. Die MutterAfter the shell 32 has been pressed into the recess 24, are through the holes 40 and 42 in the shell and screws passed through the drilled holes 26 and 28 in the pelvic neck. The shell itself can be fitted with a Number of such holes may be provided, or it is possible that the holes in the bowl are elongated, so that the doctor has the ability to drill the holes in the pelvic bone in a direction that suits its condition and shape of the bone seems most suitable. Two screws are shown in the drawing, but this is not a limitation. Rather, the doctor can set as many screws as he considers necessary. One can also envisage that at least one screw leads through the metal shell into the pelvic bone. The nut on this screw can be attached to the bolt from the inside of the pool. This can be done with a short cut reach, through the middle, the Sartorius muscle under the Iliopsoas muscle is guided. A second screw can go through in an overlying or lateral direction the metal shell and the bone must be guided. The mother
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auf diesem Bolzen kann wieder an der Seitenfläche des Iliuiri unterhalb des Anfangs des Gluteus medius-' und des Gluteus mlnimus-Muskels angebracht werden. Diese'"Schrauben und.Muttern sorgen für eine- vorübergehende starre! Befestigung während des Einsetzens der Schale und während, neue Knochenteile in die Poren der. Oberfläche 34 einwachsen.on this bolt can again on the side surface of the Iliuiri below the beginning of the gluteus medius- 'and the Gluteus mlnimus muscle to be attached. These '"screws and nuts ensure a temporary stiffness! Attachment during the insertion of the shell and during, new pieces of bone into the pores of the. Wax in surface 34.
Die innere Fläche 44 der Metallschale 32 weist verschiedene Rastvorsprünge 46 auf. .Diese. Vorsprünge 46 dienen dazu, eine austauschbare Polyäthylenschale 48 zu halten, in· der die metallische Oberschenkelknochenkomponente des. Gelenks gelagert ist und sich drehen kann, wie dies nachfolgend noch beschrieben wird. Die Fig. 1 zeigt, daß die Innenfläche der Hüftgelenkpfanne glatt ist 2oir Aufnahme der Kugel, .der Oberschenkelknochenkomponente. Die Pfanne 48 weist auf ihrer Außenfläche 50 eine Anzahl, von Schlitzen 52 auf, welche der Anzahl Vorsprüngen 46 entsprechen, und zusammen stellen die Schlitze 52 und die VorSprünge 46 eine Art Bajonettverrastung dar, mit der die Gelenkpfanne 48 in der Schale 32 gehalten wird. Diese Ausbildung ist in der Fig. 4 dargestellt. Die Außenfläche 50 ist darüber hinaus mit Ausspasrungen 54. für die .Köpfe 56 der Schrauben 36 und 38 versehen. The inner surface 44 of the metal shell 32 has various latching projections 46. .These. Projections 46 serve to to hold a replaceable polyethylene shell 48 in which the metallic femur component of the joint is mounted and can rotate, as will be described below. Fig. 1 shows that the inner surface the acetabulum is smooth 2oir receiving the ball, .der Femur component. The pan 48 has a number of slots 52 on its outer surface 50, which correspond to the number of projections 46, and together represent the slots 52 and the projections 46 a kind of bayonet locking with which the joint socket 48 is held in the shell 32. This training is shown in FIG. The outer surface 50 is also provided with recesses 54 for the heads 56 of the screws 36 and 38.
Die Gelenkpfanne 46 besteht aus einem Polyäthylen von sehr hohem Molekulargewicht, wie es beispielsweise durch die Firma Ehure Chemie unter der Bezeichnung RCH 1000 auf den Markt kommt. Dieser Werkstoff ist auf dem Gebiet der Medizin bekannt. Die Pfanne 48 kann wegen der lösbaren Rastverbindurig ausgetauscht werden, ohne daß deshalb die Metallschale mit ausgetauscht werden muß. Wenn also die Kunststoff pfanne wegen Abnutzung ersetzt werden muß, läßt sich dies durchführen, ohne daß in einer schweren Operation die Metallschale, in deren poröse Oberfläche 34 der Knochen hineingewachsen ist, entfernt werden muß. Es ist denkbar,The joint socket 46 is made of a polyethylene of very high molecular weight, as it is for example by the company Ehure Chemie under the name RCH 1000 on the Market is coming. This material is known in the medical field. The pan 48 can because of the detachable Rastverbindurig can be exchanged without the metal shell therefore having to be exchanged. So if the plastic pan needs to be replaced due to wear and tear do this without the metal shell, in whose porous surface 34 the bone, in a serious operation has grown into it, must be removed. It is conceivable
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daß im Laufe der Zeit bessere Werkstoffe entwickelt werden als das Polyäthylen mit sehr, hohem Molekulargewicht. Eine aus diesem. Werkstoff dann hergestellte Gelenkpfanne kann entweder gleich bei dem Einsetzen- der Beckenkriochenkomponente verwendet werden oder dann, wenn ein Austausch der Kuriststoffgelenkp'fanne erforderlich wird.that better materials will be developed over time than the very, high molecular weight polyethylene. One from this. Material then produced joint socket can can either be used when the pelvic krioch component is inserted or when the plastic joint socket is replaced is required.
Die Fig. 5 zeigt die Art und Weise , wie das obere Ende des Oberschenkelknochens für den Implantiervorgang, vorbereitet wird. Ein Loch 66 wird durch den Kopf 62 am Oberschenkelhals 64 bis zur gegenüberliegenden Seite des Oberschenkelknochens durchgebohrt. Das Loch 66 kann von der dem Oberschenkelhals gegenüberliegenden Seite her eine Bohrungserweiterung haben, wie dies bei 70 dargestellt ist. Das gebohrte Loch 66: ist einem Schaft 72 angepaßt, mit dem eine becherförmige Kugelkappe 74 als Oberschenkelkomponente ausgerichtet und befestigt wird. Nachdem das Loch gebohrt ist, wird der be^ schädigte Gelenkkopf 60 am Oberschenkelhals abgefräst, so daß ein Kopf 62 von verminderter Größe aus gesundem Knochen übrig bleibt. Die verminderte Größe des Oberschenkelknochens wird zum Teil durch die Größe des Oberschenkelhalses 64 vorgegeben. Das Abfräsen ist erforderlich, um das Volumen des Kopfes so weit zu verringern, daß der Knochen die Komponente des Implantats aufzunehmen vermag. In der Fig. 5 ist eine Vorstellung von dem abgefrästen Teil 60 gegeben.Figure 5 shows the manner in which the upper end of the femur is prepared for the implantation process will. A hole 66 is made through head 62 on femoral neck 64 to the opposite side of the femur drilled through. The hole 66 can have a bore widening from the side opposite the femoral neck, as shown at 70. The drilled hole 66: is adapted to a shaft 72 with which a cup-shaped spherical cap 74 is aligned and secured as a thigh component will. After the hole is drilled, the be ^ damaged joint head 60 milled off at the femoral neck, so that a head 62 of reduced size from healthy Bone remains. The reduced size of the femur is due in part to the size of the femoral neck 64 specified. Milling is necessary to reduce the volume of the head to the extent that the bone able to accommodate the component of the implant. 5 shows an idea of the milled off part 60 given.
Das becherförmige Element 74 sollte aus demselben Material wie die Schale 32 gefertigt sein und eine Ausnehmung 76 haben, die der Form des abgefrästen Kopfes 62 des Oberschenkelknochens entspricht. Die Innenfläche der Ausnehmung 76 einschließlich des Bodens 80 und der zylinder förmigen Seitenwand 81 ist. von gleicher Oberflächenbeschaffenheit wie die Oberfläche 34 der Schale 32, so daß vom Kopfteil 62 des Knochens Knochengewebe einwachsen kann und damit die Schale 74 biologisch befestigt ist.The cup-shaped element 74 should be made of the same material as the shell 32 and should have a recess 76, which corresponds to the shape of the milled head 62 of the femur. The inner surface of the Recess 76 including the bottom 80 and the cylindrical side wall 81 is. of the same surface quality like the surface 34 of the shell 32, so that bone tissue grows from the head portion 62 of the bone can and thus the shell 74 is biologically attached.
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Eine. Hülse 82 erstreckt sich durch eine Bohrung in einer Platte· 84· und steckt in dem, erweiterten Abschnitt .70. der Bohrung 66 im Knochen. Befindet sich die Hülse 82. .im Knochen, dann liegt die Platte 84 gegen die Außenfläche des Oberschenkelknochens an, und damit sich die Platte nicht dreht, kann sie mit einer Schraube 86 durch ein Loch in der' Platte 84 im Knochen befestigt werden, wie dies die Fig. 1 zeigt. Die Hülse 82 besitzt eine Keilnut :88 · in Achsrichtung auf ihrer Innenbohrungsflache, · und ein radial abstehender Fortsatz 90 an der Außenfläche des Schaftes 72 greift in die Keilnut 88 ein, so daß sich der Schaft gegenüber der Hülse nicht drehen kann. Der Schaft 72 sitzt fest im Boden 80 der Becherausnehmung· 76, so daß die beiden Teile eine Einheit bilden. Sie können jedoch auch zwei einzelne Elemente sein, die auf gewöhnliche Weise miteinander fest verbunden sind. Der Schaft wird mit Hilfe einer Zugschraube 96 festgelegt, die in Zusammenarbeit mit der Platte 84 und der Hülse 82 als Zugelement dient. Wenn die Schraube 96 festgezogen ist, drückt ihr Kopf .100 gegen das äußere Ende 102 der Hülse 82, und wird die Schraube.dann weiter gedreht, dann wird der Schaft 72 herangezogen, so daß der halbkugelförmige Becherteil 74 fest auf den Knochen gezogen und daran festgelegt wird. Auf diese Weise wird das Einwachsen von Knochengewebe in die poröse Innenfläche gefördert, ohne daß faseriges Gewebe entstehen kann.One. Sleeve 82 extends through a bore in plate 84 and nests in enlarged section 70. the Hole 66 in the bone. If the sleeve 82 is in the bone, then the plate 84 lies against the outer surface of the thighbone, and so that the plate does not rotate, a screw 86 can be used to put it through a hole are fixed in the 'plate 84 in the bone, as shown in FIG. The sleeve 82 has a keyway: 88 in the axial direction on its inner bore surface, · and a radially protruding extension 90 on the outer surface of the shaft 72 engages in the keyway 88, so that the Shaft cannot rotate with respect to the sleeve. The shaft 72 sits firmly in the bottom 80 of the cup recess 76, so that the two parts form a unit. However, they can also be two separate items that relate to ordinary Way are firmly connected to each other. The shaft is with Set using a tension screw 96 which, in cooperation with the plate 84 and the sleeve 82, serves as a tension element. When the screw 96 is tightened, its head .100 presses against the outer end 102 of the sleeve 82, and becomes the Screw. Then turned further, then the shaft 72 drawn in so that the hemispherical cup portion 74 is pulled tightly onto the bone and is fixed to it. In this way, the ingrowth of bone tissue into the porous inner surface is promoted without the fibrous tissue can arise.
Der Schaft 72 sorgt nicht nur für die Befestigung des Becherteils 74 während des Einwachsens von Knochengewebe, sondern verstärkt auch den Oberschenkelhals, so daß weniger leicht Brüche auftreten können, wozu erhöhte Gefahr besteht als Folge, von Gelenkkopfprothesen bei Huftgelenktotaloperationen.The shaft 72 not only ensures the attachment of the cup part 74 during the ingrowth of bone tissue, but also strengthens the femoral neck so that fractures are less likely to occur, which is more likely than Consequence of joint head prostheses in total hip joint operations.
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Der Fachmann erkennt aus der vorstehenden Beschreibung, daß ganz neuartige Hüftgelenkschalen- und. Oberschenkelknochen-Komponenten, geschaffen wurden, die mehrere Vorteile haben. Die. Hüftgelenkschalen-Koraponente 1st eine Kombination: aus . einer' Metallschale mit poröser. Oberfläche auf der'. Außenseite,, welche mit Preßsitz in eine genau ausgefräste, halbkugelförmige Ausnehmung im Beckenknochen eingesetzt wird." Mit einer oder mehreren Schrauben wird diese Metallschale -" vor dem Einsetzen der Polyäthylenpfanne vorübergehend sofort am Knochen befestigt, die Polyäthylenpfanne kann, ausgewechselt werden, wenn sie abgenützt ist oder wenn bessere Materialien zur Verfügung stehen. Die neuartige Hüftkriochen-Komponente besteht aus einem Becherteil mit poröser Innenfläche, in die, vergleichbar mit der Außenfläche der/ Schale, Knochengewebe einwachsen kann. Der Schaft, der eine, vorübergehende Befestigung der Schale darstellt, bildet außerdem eine Verstärkung des Oberschenkelhalses, und die Anpressung schafft die beste Form einer stabilen Lagerung, wodurch das Einwachsen von Knochengewebe begünstigt wird. ' Der Schaft selber kann eine poröse Oberfläche haben,; S3 daß dadurch ein zusätzlicher Bereich für das Einwachsen, von Knochengewebe geschaffen wird, und sich damit eine erhöhte Festigkeit des gesamten Sytems ergibt. Aufgrund der Befestigungsmethode gemäß der Erfindung wird eine sofortige Festlegung der Komponenten mit mechanischen Mitteln, wie Schrauben und Muttern, sowie mit dem Schaft und Zugschrauben, erzielt, so daß Knochengewebe in die porösen Oberflächen hineinwachsen kann und die.Gelenkprothese auf biologische Art festgelegt wird.The person skilled in the art recognizes from the above description that completely new hip joint shell and. Femur components, that have several advantages. The. Hip-joint shell coraponent is a combination: from. a 'metal bowl with a porous. Surface on the '. Outside ,, which with a press fit in a precisely milled, hemispherical Recess in the pelvic bone is used. "With one or more screws this metal shell -" temporarily immediately before inserting the polyethylene pan attached to the bone, the polyethylene cup can be replaced when it is worn out or when better Materials are available. The new hip leg component consists of a cup part with a porous inner surface into which, comparable to the outer surface of the / bowl, Bone tissue can grow into it. The shaft, the one, temporary Attachment of the shell is also a reinforcement of the femoral neck, and the pressure creates the best form of stable support, which promotes the ingrowth of bone tissue. ' The shaft itself can have a porous surface; S3 that this creates an additional area for bone tissue ingrowth, and thus an increased area Strength of the entire system results. Due to the method of attachment according to the invention, an instant Determination of the components with mechanical means, such as screws and nuts, as well as with the shaft and lag screws, achieved so that bone tissue can grow into the porous surfaces and die.Gelenkprothese is determined in a biological way.
In den Figuren 7 bis 1.1 ist eine Darstellung einer — Ellbogen-Totaloperation wiedergegeben. Die Figuren 7 und 8 zeigen das Ellbogengelenk vor dem Anbringen der Prothese in Vorderansicht und in Seitenansicht. Der Oberarmknochen 120 fügt sich mit seinem unteren Ende 122In Figures 7 to 1.1 is a representation of a - Total elbow surgery shown. Figures 7 and 8 show the elbow joint before the attachment of the Front and side view of the prosthesis. The humerus 120 joins with its lower end 122
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das als Ellbogengelenk bekannt ist, in einen Sockel 124 am oberen Ende der Elle 126 und der Speiche 128 ein. In der Fig. 4 ist die untere Fläche des Oberarmknochens von einer gestrichelten Linie 130 durchtrennt, wodurch die Höhe angedeutet wird, bei der der Oberarmknochen bei der Vorbereitung zur Aufnahme einer Metallschale 132 abgefräst wird. Die Metallschale 132 ist mit einer unregelmäßigen Innenfläche 134 ähnlich den Flächen versehen, wie sie an den Komponenten der Hüftgelenkprothese vorgesehen war, und eine augenblickliche und sichere Befestigung der Schale wird mit Hilfe von Schrauben und Muttern 136 bzw. 138 erzielt, die durch Löcher 140, 142 hindurchgesteckt werden, die in den Gelenkkopf des·Oberarmknochens hineingebohrt werden, nachdem das untere Ende des Gelenkkopfes in der Ebene der Linie abgefräst worden ist. Die Schrauben 136, 138 haben Köpfe 144, die innerhalb der Fläche des Schalenteils 132 in geeigneten Ausnehmungen liegen. Die Schrauben erstrecken sich durch die Löcher 140, 142 und sind an ihren anderen Enden mit Hilfe von Muttern 146 festgelegt, die sich mit Köpfen an den Außenflächen des Oberarmknochens im Bereich seitlich des Ellenbogengelenkkopfes abstützen. Wie bei der Hüftknochen-Komponente im Falle der Hüftgelenk-Totaloperation gemäß Figuren 1 bis 6, wird auch in vorliegendem Fall die Schale durch zwei Schrauben mit Muttern festgelegt, wodurch eine sofortige und sehr feste Verbindung erzeugt wird, über die die Schale fest gegen den Knochen mit einer Anpreßkraft an der Berührungsfläche zwischen Knochen und Prothesenteil gezogen wird.known as the elbow joint, into a socket 124 at the top of ulna 126 and spoke 128. In Fig. 4, the lower surface of the humerus is separated by a dashed line 130, whereby the The height is indicated at which the humerus is milled off in preparation for receiving a metal shell 132 will. The metal shell 132 is provided with an irregular inner surface 134 similar to the surfaces as they are on the Components of the hip joint prosthesis were provided, and an instant and secure attachment of the shell is provided with Achieved using bolts and nuts 136 and 138, which are inserted through holes 140, 142 that are in the Condylar head of the humerus will be drilled into it after the lower end of the condylar head is in the plane of the line has been milled off. The screws 136, 138 have heads 144, which lie within the surface of the shell part 132 in suitable recesses. The screws extend through the holes 140, 142 and are secured at their other ends by means of nuts 146 which are headed Support on the outer surfaces of the humerus in the area to the side of the elbow joint head. As with the hip bone component in the case of total hip joint surgery according to FIGS. 1 to 6, the shell is also used in the present case fixed by two bolts with nuts creating an instant and very strong connection over the the shell firmly against the bone with a pressing force on the contact surface between the bone and the prosthesis part is pulled.
In der Fig. 9 sind zwei Schrauben zur Befestigung dargestellt, die quer durch das untere Ende des Oberarmknochens verlaufen und einander überkreuzen, doch können diese Schrauben auch in anderer Richtung geführt sein, was von der Größe und dem Zustand des Oberarmknochens abhängt. So können dieIn Fig. 9, two screws for fastening are shown, which run transversely through the lower end of the humerus and cross each other, but these screws can also be guided in other directions, depending on the size and the condition of the humerus. So they can
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Löcher für die Schrauben beispielsweise so gebohrt sein, wie sie bei 150 und 152 in der Fig. 7 gestrichelt angedeutet sind, wobei dann die Muttern sich auf den oberseitigen Flächen des Ellbogengelenkkopfes abstützen.Holes for the screws can be drilled, for example, as indicated by dashed lines at 150 and 152 in FIG are, in which case the nuts are supported on the upper surfaces of the elbow joint head.
In der Fig. 10 ist die als Gelenkschale oder Pfanne benützte Komponente gezeigt, die in eine Ausnehmung 124 eingesetzt wird. Die Ausnehmung wird in der Elle vorbereitet, wie dies mit gestrichelter Linie 160 in der Figur angedeutet ist, und anschließend wird eine Schale 162 mit unregelmäßiger oder poröser Oberfläche 164 fest in die Ausnehmung in gleicher Weise eingebettet, wie dies mit der Hüftgelenkschale des vorher beschriebenen Gelenkes geschehen ist. Löcher 165 und 166 können von der Ausnehmung 124 her in die Elle hineingebohrt werden und nehmen dann Schraubbolzen 168 auf, die in Gewindelöcher 170 in der konvex gekrümmten Oberfläche der Schale 162 eingeschraubt werden. Die äußeren Enden der Schraubbolzen 168 werden mit Hilfe von Muttern 172 abwärts gezogen. Wenn die Muttern 172 dann festgezogen sind, ist die Schale 162 über die Schraubbolzen 168 fest auf ihren Platz gezogen worden. Knochengewebe kann dann in die poröse Oberfläche einwachsen. Eine Gelenkpfanne aus Polyäthylen mit sehr hohem Molekulargewicht ist abnehmbar in die konkave Fläche der Schale 162 in gleicher Weise eingesetzt, wie dies bereits in Fig. 4 in Verbindung mit der Hüftgelenk-Beckenknochen-Komponente beschrieben wurde. Die glatte Innenfläche der Polyäthylenpfanne nimmt den als einstückiges Metallschalenteil 132 geformten Gelenkteil auf, so daß eine Gelenkbewegung möglich ist.In Fig. 10 is used as a joint socket or socket Component shown being inserted into a recess 124. The recess is prepared in the ulna, like this is indicated with a dashed line 160 in the figure and then a shell 162 with an irregular or porous surface 164 is firmly inserted into the recess in FIG embedded in the same way as was done with the hip joint shell of the previously described joint. Holes 165 and 166 can be made from recess 124 in the ulna are drilled in and then take on bolts 168, which are in threaded holes 170 in the convexly curved Surface of the shell 162 are screwed. The outer ends of the bolts 168 are secured with nuts 172 pulled down. When the nuts 172 are then tightened, the shell 162 is secured via the bolts 168 been pulled into place. Bone tissue can then grow into the porous surface. A socket Made of very high molecular weight polyethylene is detachable into the concave surface of the shell 162 in the same Way used, as already described in Fig. 4 in connection with the hip joint-pelvic bone component became. The smooth inner surface of the polyethylene pan takes the joint part formed as a one-piece metal shell part 132, so that joint movement is possible.
Eine andere Art der Befestigung der schalenförmigen Komponente am Oberarmknochen ist in der Fig. 11 dargestellt. Hierbei ist an der. Metallschale 180 ein Schaft 182 angeformt, der in eine Bohrung eingesteckt wird, die längs in den Oberarmknochen eingebracht ist. Die Innenfläche 186 der Schale ist wiederum unregelmäßig oder porös, und auch der SchaftAnother way of attaching the cup-shaped component on the humerus is shown in FIG. 11. Here is at the. Metal shell 180 molded a shaft 182, the is inserted into a hole that is made lengthways in the humerus. The inner surface 186 of the shell is again irregular or porous, and so is the shaft
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kann eine poröse oder unregelmäßige Oberfläche haben, so daß Knochengewebe dort einwachsen kann. Ein Paar Querlöcher 188 ist durch den Oberarmknochen so hindurchgebohrt, daß die Löcher auch durch das vertikale Loch 184 hindurchgehen. Löcher 190 im Schaft 182 nehmen dann Schrauben 192 auf, die durch die Querlöcher 188 hindurchgesteckt und mittels Muttern 194 auf der anderen Seite des Knochens festgelegt werden. Die Schrauben 192 können in ihrem Schaftbereich keilförmig ausgebildet sein, wie dies bei 196 in der Zeichnung angedeutet ist, so daß sie den Schaft nach oben ziehen, wenn sie durch die Löcher 190 im Schaft hineingezogen werden, wodurch eine hinreichende Anpreßkraft zwischen der porösen Oberfläche 186 der Schale und der gegenüberliegenden Oberfläche 200 des Oberarmknochens auftritt.may have a porous or irregular surface so that bone tissue can grow into it. A couple Transverse holes 188 are drilled through the humerus so that the holes also pass through the vertical hole 184 go through. Holes 190 in the shaft 182 then receive screws 192 which are inserted through the transverse holes 188 and secured by nuts 194 on the other side of the bone. The screws 192 can in their shaft area be wedge-shaped, as indicated at 196 in the drawing, so that they the shaft pull upwards when they are pulled through the holes 190 in the shaft, creating a sufficient contact pressure between the porous surface 186 of the shell and the opposite surface 200 of the humerus occurs.
In den Figuren 12 und 13 ist eine Ausführungsform der Erfindung für eine Schultergelenktotalprothese gezeigt. In der Fig. 12 ist die Schulterblattgelenkpfanne 210 dargestellt, die die Kugelgelenkfläche des Schulterblattes bildet, an der der Kugelgelenkkopf 214 des Oberarmknochens 216 anliegt. In der Fig. 13 sind die Gelenkpfanne und der Oberarmgelenkkopf nach der Gelenktotaloperation gezeigt. Wie bei den anderen Ausführungsbeispielen ist die am Schulterblatt befindliche Ausnehmung so ausgefräst, daß sie eine Schale 220 aus Metall mit einer unregelmäßigen oder porösen Oberfläche 222, welche dem Schulterblattknochen zugewandt ist, aufnehmen kann. Durch den Knochen sind ein oder mehrere Schraubenlöcher gebohrt zur Aufnahme von Schrauben. 224, deren Köpfe in der konkaven Oberfläche 226 der Schale 220 liegen. Die Schrauben 224 werden durch Muttern 228 gehalten, wodurch an der Berührungsfläche zwischen der unregelmäßigen Außenfläche 222 der Schale und dem Knochen eine hinreichende und erhebliche Anpreßkraft erzeugt wird. Auf diese Weise ist eine zwischen-In Figures 12 and 13, an embodiment of the Invention shown for a total shoulder joint prosthesis. In Fig. 12, the shoulder blade joint socket 210 is shown, which forms the ball joint surface of the shoulder blade on which the ball joint head 214 of the humerus 216 is present. 13 shows the joint socket and the humerus joint head after the total joint operation. As in the other embodiments, the recess located on the shoulder blade is milled out so that they have a shell 220 made of metal with an irregular shape or porous surface 222 facing the scapula bone. Through the bone one or more screw holes are drilled to accommodate screws. 224, whose heads are in the concave surface 226 of the shell 220 lie. The bolts 224 are held in place by nuts 228, thereby adhering to the mating surface a sufficient and substantial contact pressure between the irregular outer surface 222 of the shell and the bone is produced. In this way an intermediate
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zeitliche Festlegung erreicht. Die Schale ist mit einer Pfanne 230 aus Polyäthylen mit sehr hohem Molekulargewicht ausgekleidet, die darin auf dieselbe Art und Weise festgelegt sein kann, wie es in Verbindung mit der Hüftgelenkpfanne beschrieben wurde.Timeline reached. The bowl comes with a Pan 230 is lined with very high molecular weight polyethylene, which is set inside it in the same way can be, as it was described in connection with the acetabulum.
In den Gelenkkopf 214 des Oberarmknochens ist ein Loch gebohrt, und der Gelenkkopf selbst ist abgefräst worden, wie dies bei 234 angedeutet ist und wie es in ähnlicher Form auch beim Gelenkkopf des Oberschenkelknochens ausgeführt wurde. Eine becherförmige Metallhohlkugel· 236 mit unregelmäßiger oder poröser konkaver Innenfläche 238 wird mit Hilfe eines Schaftes 240 am Becherteil fest auf den Kopf 214 des Oberarmknochens gezogen, wozu eine Hülse 242 in einen erweiterten Abschnitt des Loches 233 eingesetzt und eine Schraube 246 in den Schaft eingeschraubt wird. Die glatte Außenfläche 248 des außen kugelförmigen Becherteils kann sich in der glatten, konkaven Innenfläche der Gelenkpfanne 230 drehen. Sowohl vom Kopf des Oberarmknochens als auch vom Schulterblattknochen her kann Knochengewebe in die rauhen Oberflächen einwachsen, da die Gelenkkomponenten mit Hilfe der Schrauben—Bolzen-Verbindung sofort starr festgelegt sind.A hole has been drilled in the joint head 214 of the humerus, and the joint head itself has been milled off, as indicated at 234 and how it is carried out in a similar form with the joint head of the femur became. A cup-shaped hollow metal ball 236 with an irregular or porous concave inner surface 238 is provided with With the help of a shaft 240 on the cup part it is pulled tightly onto the head 214 of the humerus, for which purpose a sleeve 242 in an enlarged portion of the hole 233 is inserted and a screw 246 is screwed into the shaft. the smooth outer surface 248 of the externally spherical cup portion can reside in the smooth, concave inner surface of the socket Rotate 230. Both from the head of the humerus and the shoulder blade bone can enter the Wax into rough surfaces, as the joint components are fixed immediately and rigidly with the help of the screw-bolt connection are.
Die Figuren 14 bis 16 zeigen die Anwendung der Erfindung bei einer Kniegelenktotaloperation. Fig. 14 zeigt das untere Ende 260 des Oberschenkelknochens 262, bei dem. eine gestrichelte Linie 264 andeutet, wie das Gelenk für die Vorbereitung zur Aufnahme der Gelenkprothese präpariert und abgefräst wird. Ähnliches gilt für das obere Ende 266 des Schienbeins 268, das ebenfalls zur Aufnahme des Prothesenteils präpariert wird. Ferner werden Löcher 272 und 274 in den Oberschenkelknochen 262 und Löcher 276 und in das obere Ende des Schienbeins zur Aufnahme von Befestigungsschrauben eingebohrt. In Fig. 15 ist eine MetallschaleFIGS. 14 to 16 show the application of the invention in a total knee joint operation. Fig. 14 shows the lower one End 260 of femur 262 where. a dashed line 264 indicates how the joint is preparing for is prepared and milled to accommodate the joint prosthesis. The same applies to the upper end 266 of the tibia 268, which is also used to receive the prosthesis part is prepared. Further, holes 272 and 274 are made in the femur 262 and holes 276 and Drilled into the upper end of the tibia to accept fastening screws. In Fig. 15 is a metal shell
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280 gezeigt, die mit Schraubbolzen 282 und 284 und zugehörigen Muttern 286 und 288 am unteren Ende des Oberschenkelkopfes festgelegt ist. Die Metallschale 288 hat eine rauhe oder poröse Innenfläche 290, die fest gegen den Kniegelenkkopf 260 des Oberschenkelknochens gezogen wird, so daß die Schale durch das Einwachsen von Knochengewebe biologisch fixiert wird. Die Schrauben und Muttern erzeugen, an der Grenzfläche zwischen der Schale und dem Knochen die erforderliche Pressung und legen das Prothesenteil damit von Anfang an fest.280 shown with bolts 282 and 284 and associated nuts 286 and 288 is set at the lower end of the femoral head. The metal bowl 288 has a rough or porous inner surface 290 that is drawn tightly against the knee joint head 260 of the femur so that the shell is biologically fixed by the ingrowth of bone tissue. The nuts and bolts generate the required pressure at the interface between the shell and the bone and place the prosthesis part with it right from the start.
Die Schienbein-Komponente 292 besteht aus einer Schale oder Basis 294 aus Metall mit unregelmäßiger Oberfläche 296, mit der sie gegen die ausgefräste Oberfläche des Schienbeins anliegt, wie dies bereits bei den anderen Ausführungsbeispielen beschrieben wurde. Ein Paar von Schrauben 298 und 300 ist durch Löcher 276 und 278 hindurchgesteckt, die in den Schienbeinkopf hineingebohrt sind und an der Grenzfläche zwischen der Basiskomponente 294 und dem Knochen durch das Festschrauben der Muttern 302 und 304 die erforderliche Pressung erzeugen. Eine Pfanne 306 aus Polyäthylen mit sehr hoher Dichte ist auf der Oberfläche 308 der Basis-Komponente 294 befestigt und kann auf dieselbe Art und Weise gehalten sein, wie dies in der Fig. 4 im einzelnen gezeigt ist. Zwei konkave Flächen 310 und 312 in der Pfanne stellen die Lagerflächen für die kugelförmigen Gelenkabschnitte 31.4 und 316 der oberen Komponente 280 dar.The shin component 292 consists of a metal shell or base 294 with an irregular surface 296, with which it rests against the milled surface of the tibia, as was the case with the other exemplary embodiments has been described. A pair of screws 298 and 300 are inserted through holes 276 and 278, the are drilled into the tibial head and through at the interface between the base component 294 and the bone tightening nuts 302 and 304 produce the required compression. A pan 306 made of polyethylene with The very high density is attached to the surface 308 of the base component 294 and can be in the same manner and Be held as shown in Fig. 4 in detail. Two concave surfaces 310 and 312 in the pan represent the bearing surfaces for the spherical joint sections 31.4 and 316 of the upper component 280.
Fig. 16 zeigt eine andere Befestigungsart der Metallschale und der Basis am Oberschenkelknochen und am Schienbein. Diese Befestigungsart entspricht der zweiten Alternative der Befestigung bei der Ellbogen-Totaloperation gemäß Fig.10.Fig. 16 shows another way of fastening the metal shell and the base on the femur and the shin. This type of fastening corresponds to the second alternative the attachment in the total elbow operation according to Fig. 10.
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-2S--2S-
Die Befestigungsschrauben 320 und 322 verlaufen zu den Seitenflächen der Gelenkköpfe der Knochen, ohne daß sie sich überkreuzen, wie dies bei der Ausführungsform gemäß Fig. 15 geschieht. Die Schraubbolzen sind in Sacklöcher 324 eingeschraubt, die in der im wesentlichen konkaven Fläche des Schalenteils vorgesehen sind, und mit Muttern 326 wird die Pressung für die augenblickliche Befestigung des Schalenteils hervorgerufen. In ähnlicher Weise wird mit Bolzen 330 und 332 und zugehörigen Muttern 334 die Pressung der Schienbeinkomponente 336 mit ihrer unregelmäßigen Oberfläche 338 hervorgerufen. Letztere Komponente trägt ein Pfannenteil 340, das austauschbar auf der Basiskomponente 336 festgelegt ist. Es besteht auch die Möglichkeit, daß sich die Bolzen von dem Zwischenraum 342 aus erstrecken, wie dies durch die gestrichelten Linien 344 und 346 in Fig. 14 angedeutet ist.The fastening screws 320 and 322 extend to the side surfaces of the joint heads of the bones without them cross each other, as happens in the embodiment according to FIG. The bolts are in blind holes 324, which are provided in the substantially concave surface of the shell part, and with nuts 326 the pressure for the instant attachment of the shell part is produced. Similarly, will with bolts 330 and 332 and associated nuts 334 the compression of the tibia component 336 with its irregular Surface 338 caused. The latter component carries a socket part 340 that is interchangeable on the base component 336 is fixed. There is also the possibility that the bolts will extend from the space 342 as indicated by dashed lines 344 and 346 in FIG.
Bei allen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden die Komponenten sofort starr am Knochen festgelegt, so daß Knochengewebe in die aufgerauhten Oberflächen einwachsen kann, womit eine biologische Form der Befestigung erreicht wird. Die sofortige Festlegung wird erzielt, ohne daß Zugkräfte auf den Knochen einwirken, was bei Verwendung von Schrauben oder ähnlichen Befestigungselementen, die unmittelbar in den Knochen hineingeschraubt werden, unerlässlich ist. Die verwendeten Schraubbolzen und ihre Muttern oder dgl. üben auf den Knochen lediglich Kompressionskräfte aus. Es sei noch bemerkt, daß die der Abnutzung unterworfene Fläche des künstlichen Gelenks, die als Plastikbestandteil ausgebildet ist, ohne Zerstörung des eingewachsenen Knochengewebes, welches eine hervorragende Verankerung der Metallkomponenten darstellt, ausgetauscht werden kann.In all embodiments of the invention, the components are immediately fixed rigidly to the bone, so that Bone tissue can grow into the roughened surfaces, thus achieving a biological form of attachment will. The immediate fixing is achieved without tensile forces acting on the bone, which is what happens when in use of screws or similar fasteners that are screwed directly into the bone, is essential. The screw bolts used and their nuts or the like only exert compression forces on the bone. It should also be noted that the wear and tear subject surface of the artificial joint, which is formed as a plastic component, without destroying the Ingrown bone tissue, which is an excellent anchorage for the metal components, is replaced can be.
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- .2-6 -- .2-6 -
Mit der Erfindung ist also eine Gelenkprothese mit Gelenkpfannenteil geschaffen, dessen Metallschale eine poröse äußere Oberfläche hat, in die Knochenteile einwachsen können. Eine Polyäthylen-Schale ist herausnehmbar in die Metallschale eingesetzt. Zur Gelenkprothese gehört weiterhin ein metallischer Gelenkkopf in Gestalt eines Bechers mit poröser Innenfläche, in deren Poren Knochengewebe einwachsen kann, so daß der Gelenkkopf fest und dauerhaft mit dem Knochen verbunden ist. Mit.Befestigungselementen sind die Metallteile mit dem Knochen fest verbunden, damit eine sofortige starre Festlegung der Komponenten.erreicht ist und das Einwachsen des Knochengewebes begünstigt wird.The invention thus provides a joint prosthesis with a joint socket part created whose metal shell has a porous outer surface into which bone parts can grow. A polyethylene shell is removably inserted into the metal shell. The joint prosthesis also includes a metal joint head in the shape of a cup with a porous inner surface, in whose pores bone tissue can grow, so that the joint head is firmly and permanently connected to the bone. The metal parts are fastened with firmly connected to the bone so that an immediate rigid definition of the components is achieved and that Ingrowth of the bone tissue is favored.
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Claims (1)
daß er am unteren Ende des Oberschenkelknochens befestigbar ist.32. Joint component according to claim 19, characterized in that the hemispherical part is shaped so
that it can be attached to the lower end of the thigh bone.
durchgeführt wird.33. The method according to claim 14, characterized in that the fastening with at least two bolts and nuts
is carried out.
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