DE69418504T2

DE69418504T2 - Prothese mit Doppelbefestigung

Info

Publication number: DE69418504T2
Application number: DE69418504T
Authority: DE
Inventors: Roy Drake Bloebaum; Richard Edward Jones; Marc Evan Richelsoph; Kenneth William Russell
Original assignee: Wright Medical Technology Inc
Current assignee: Wright Medical Technology Inc
Priority date: 1993-02-16
Filing date: 1994-02-16
Publication date: 2000-02-17
Anticipated expiration: 2014-02-17
Also published as: EP0611558A2; US5954771A; AU5380194A; BR9400578A; DE69418504D1; EP0611558A3; JPH0788124A; EP0611558B1; CA2115633A1

Description

TECHNISCHES ANWENDUNGSGEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prothese für Röhrenknochen, und insbesondere eine Einrichtung zum Fixieren solch einer Prothese.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Es gibt zwei akzeptierte Methoden zum Fixieren einer Röhrenknochenprothese während der Implantation. Zum Beispiel werden speziell bei einer Hüftschaftimplantation solche Implantate entweder einzementiert oder mit Preßsitz befestigt. Das Einzementieren des Hüftschafts hat einen besonderen Vorteil hinsichtlich der Anfangsfixierung. Mit Preßsitz fixierte Schäfte bewirken oft eine bessere Kraftverteilung und sind leichter überarbeitbar.
Das Implantieren einer zementierten Hüftprothese erfordert drei generelle Schritte. Erstens wird der Oberschenkelkanal durch bekannte Methoden präpariert. Zweitens wird ein Knochenpfropfen in den Oberschenkelkanal eingebracht und einzementiert. Schließlich wird die Prothese dann eingesetzt und gehalten, bis der Zement aushärtet.
Obwohl die Druckbeaufschlagung des Zements im Kanal durch Eindrücken des Zements in den Kanal und anschließendes Einsetzen der Prothese erreicht wird, ist der Druck gering. Da derzeit verwendeter Knochenzement an einer Metallfläche nicht ausreichend haftet, erreichen die bekannten Techniken durch Wechselwirkung des Zements mit einer aufgerauhten bzw. bearbeiteten Schaftoberfläche und dem rauhen inneren Knochen und/oder den Knochenporen eine Verankerung. Daher haftet der Zement hauptsächlich mechanisch.
Einige Autoren haben festgestellt, daß eine Zementzwischenschicht des Hüftschaftes die Knochenfestigkeit erhöht, wenn er in den in den Oberschenkel eingebrachten Zement eingesetzt wird, s. Davies, Singer und Harris, "The Effect of a Thin Coating of Polymethylmethacrylate on the Torsional Fatigue Strength of the Cement-Metal Interface", Journal of Applied Biomaterials, Band 3, 45-49 (1992). Dies ist offensichtlich richtig, da die Zementzwischenschicht mit Druck aufgebracht und daher in die Hüftschaftporen vollständiger und tiefer als durch bloßes Einsetzen des Hüftschaftes in ein Zementbett im Oberschenkel gedrückt wird. Obwohl diese Zwischenschichttechnik besser als die Standardzementierungstechniken ist, können noch Probleme wegen des möglichen Ablösens bzw. Abschälens der Zementzwischenschicht auftreten. Es wäre daher ideal, die Druckbeaufschlagung der Zwischenschicht zu erreichen, jedoch gleichzeitig mit der Implantation, so daß die Zement-Prothesen- und Zement-Knochen-Zwischenschichten durch eine einzige kontinuierliche zementierte Schicht erreicht werden.
Obwohl einzementierte Hüftschäfte der Standard des Standes der Technik sind, an dem andere Schäfte hinsichtlich der Implantationszeit ohne das hohe Risiko des Lösens des Schaftes gemessen werden, sind Nachbearbeitungen solcher Schäfte oft sehr schwierig. Das Entfernen des Zements aus dem Oberschenkelkanal unter dem kleineren Trochanter ist oft eine lange und komplizierte Prozedur.
Andererseits haben mit Preßsitz befestigte Schäfte Vor- und Nachteile gegenüber einzementierten Hüftschäften. Zement ist hinsichtlich Spannung relativ schwach und bei Ausfall können Rückstände des gebrochenen Zementmantels eine hystiozytische Reaktion hervorrufen. Der mit Preßsitz befestigte Schaft beseitigt den Zementmantel vollkommen. Weiterhin können Kraftverteilungen im Zementmantel an der distalen Spitze zu einem vorzeitigen distalen Zementbruch und erhöhten Abnutzungsrückständen führen, die Osteolyse verursacht, wie in "Peak Cement Strains in Cemented Femoral Total Hips" von D. O'Conner, W. H. Harris et al., Orthopaedic Research Society, Band 16, Kapitel 1, S. 220, berichtet wird. Häufig tritt auch ein Mangel an Anfangsfixierung des mit Preßsitz befestigten Hüftimplantats auf.
Aus dem Dokument DE-U-92 13 218 ist eine Röhrenknochenprothese bekannt, bestehend aus einem Halsabschnitt zum Simulieren eines Röhrenknochenkopfes, einem Schaftabschnitt mit einer Einrichtung zur Preßsitzbefestigung in einem Röhrenknochenkanal, einem Mittelabschnitt, der zwischen dem Halsabschnitt und dem Schaftabschnitt angeordnet ist, und einer Dichteinrichtung, die zwischen dem Mittelabschnitt und dem Halsabschnitt bzw. dem Schaftabschnitt angeordnet ist, um Zement unter Druck nahe dem Mittelabschnitt aufzunehmen und den Austritt von Zement daraus während der Implantation der Prothese durch Kontaktieren der benachbarten Kortikalis zu verhindern, wenn der Schaft mit Preßsitz in den Röhrenknochenkanal eingesetzt wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Röhrenknochenprothese mit einem Halsabschnitt zum Simulieren eines Röhrenknochenkopfes und einem Schaftabschnitt mit einer Einrichtung zur Preßsitzbefestigung in einem Röhrenknochenkanal geschaffen, wie im Anspruch 1 definiert ist.

FIGUREN DER ZEICHNUNGEN

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Hüftprothese gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Hüftprothese mit einem zusätzlichen Dichtelement;
Fig. 3 teilweise im Schnitt eine Seitenansicht der mit Preßsitz in einen Oberschenkelkanal eingesetzten Hüftprothese;
Fig. 4 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung implantiert in einen im Querschnitt gezeigten Oberschenkel;
Fig. 6 einen Querschnitt längs der Linien 6-6 der Fig. 5;
Fig. 7 eine alternative Ausführungsform der in Fig. 6 gezeigten Längsnut;
Fig. 8 teilweise im Querschnitt eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Mittelabschnitts, im proximalen Teil eines Oberschenkels fixiert gezeigt;
Fig. 9 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Mittelabschnitts der vorliegenden Erfindung, im proximalen Teil eines Oberschenkels fixiert gezeigt;
Fig. 10 einen Querschnitt längs der Linien 10-10 der Fig. 9;
Fig. 11 einen Teilquerschnitt der Prothese der Fig. 9 einschließlich eines implantierten Schaft- und Halsabschnitts;
Fig. 12 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
Fig. 13 einen Querschnitt des integralen Hals- und Mittelabschnitts der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Eine gemäß der vorliegenden Erfindung konstruierte Röhrenknochenprothese ist bei 10 in den Figuren, 1-4 gezeigt. Die gezeigte bevorzugte Ausführungsform ist für eine Hüftschaftimplantation bestimmt, obwohl die vorliegende Erfindung alternativ zur Implantation in anderen Röhrenknochen wie im Bein oder im Arm konstruiert werden kann.
Die Prothese 10 hat allgemein drei benachbarte Abschnitte. Ein allgemein bei 12 gezeigter Halsabschnitt dient zur Nachbildung des Röhrenknochenkopfes. Bei der in den Figuren gezeigten Ausführungsform hat der Halsabschnitt einen Konus 14 zur Drucksitzverbindung mit einer Oberschenkelkopfprothese. Solch eine Oberschenkelkopfprothese wird auf den Konus 14 des Halsabschnitts 12 gepreßt. Andere bekannte Arten von Halsabschnitten können ebenfalls für die vorliegende Erfindung verwendet werden.
Ein allgemein bei 16 in Fig. 1 gezeigter Schaftabschnitt hat verschiedene Einrichtungen zur Drucksitzverbindung im Röhrenknochenkanal. Solche Einrichtungen können aus Rillen, Dornen oder beidem zur besseren Anfangsfixierung und Torsionsstabilität bestehen. Der Schaftabschnitt 16 ist in den Figuren als Rillen aufweisend gezeigt. Die Prothese hat einen allgemein bei 20 gezeigten Mittelabschnitt. Der Mittelabschnitt 20 ist zwischen dem Halsabschnitt 12 und dem Schaftabschnitt 16 angeordnet. Dichteinrichtungen sind zwischen dem Mittelabschnitt 20 und jedem der Hals- bzw. Schaftabschnitte 14, 16 angeordnet, um den Zement unter Druck nahe dem Mittelabschnitt 20 aufzunehmen und ein Austreten des Zements daraus während der Implantation der Prothese 10 durch Kontaktieren der Kortikalis zu verhindern, wenn der Schaft mit Preßsitz in den Röhrenknochenkanal eingesetzt wird, wie später beschrieben wird. Die Erfindung schafft somit eine Röhrenknochenprothese 10 mit einem ersten Abschnitt in Form des Schaftabschnitts 16, der mit Drucksitz innen an der Kortikalis des Röhrenknochens anliegt, und einem zweiten Abschnitt in Form des Mittelabschnitts 20, der in einen anderen Bereich in der Kortikalis des Röhrenknochens zementiert wird. Solch eine Einrichtung hat die Vorteile eines bekannten Preßsitzschaftes, da sie die vorteilhafte Beanspruchsverteilung hat, während sie auch die Vorteile des zementierten Schaftimplantats aufweist.
Außerdem schafft die vorliegende Erfindung Dichtmittel, die eine Hochdruckzementinjektion erlauben, so daß die Probleme der bekannten Zementiertechniken überwunden werden, die den Zement nicht so effektiv in die Poren des Knochens und der Prothesenoberfläche drücken könnten.
Insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 1 hat die Prothese 10 einen ersten Kanal 22, der vom Halsabschnitt 12 durch den Mittelabschnitt 20 nahe einer ersten Dichtung 24 (Fig. 2) verläuft. Dies bedeutet, daß der Kanal 22 eine erste Öffnung 26 hat, die durch den Halsabschnitt 12 verläuft, und eine zweite Öffnung 28, die durch den Mittelabschnitt 20 nahe der ersten Dichtung 24 verläuft. Auf diese Weise ist die zweite Öffnung 28 am am meisten distalen Teil des Mittelabschnitts, wenn die Prothese 10 in den proximalen Teil des Oberschenkels eingesetzt wird. Diese Anordnung des Kanals 22 ermöglicht die Zementinjektion durch den Kanal 22 in einem Bereich nahe dem Mittelabschnitt 20, wie später erläutert wird. Ein zweiter Kanal 30 verläuft zwischen dem Halsabschnitt 12 und dem Mittelabschnitt 20 nahe dem Halsabschnitt 12, so daß der Austritt von Blut und Rückständen während der Zementinjektion durch den ersten Kanal 22 ermöglicht wird, wie später erläutert wird.
Die Prothese 10 hat ein Stück, das eine Längsachse bildet, die durch eine unterbrochene Linie 32 in Fig. 1 gezeigt ist. Die erste Dichtung 24 ist zwischen dem Schaftabschnitt 16 und dem Mittelabschnitt 20 angeordnet und verläuft von der Längsachse 32 radial nach außen, um zwangsläufig oder mit Druck in der Mündungsöffnung 34 des Kanals 36 des Röhrenknochens 38 festzusitzen, wie in Fig. 3 gezeigt. Vorzugsweise hat die erste Dichtung 24 eine konisch geformte Außenfläche, die sich radial nach innen in Richtung auf den Schaft 16 verjüngt. Die erste Dichtung 24 ist als integraler Abschnitt des massiven Prothesenteils 10 gezeigt.
Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, ist ein elastisches Dichtelement 40, das ringförmig ist und vorzugsweise eine kegelstumpfförmige Außenfläche hat, die sich distal zum Schaft 16 verjüngt, nahe der ersten Dichtung 24 angeordnet. Das elastische Dichtelement 40 kann ein Elastomer-, Polymer- oder bioresorbierbares Material sein.
Wie bei der Ausführungsform 110 in Fig. 4 gezeigt, in der gleiche Teile der Prothese 110 mit den gleichen Ziffern mit der Ziffer 1 vorangestellt bezeichnet sind, kann die erste Dichtung 124 eine ringförmige Vertiefung aufweisen, deren Außenfläche radial nach innen verläuft. Ein ringförmiges, elastisches Dichtelement 44 ist in der ringförmigen Ausnehmung 42 angeordnet. Die elastische Dichtung 44 kann ein Elastomer-, Polymer- oder bioresorbierbarer Ring oder dergleichen sein. Die elastische Dichtung in Form des Dichtelements 40 (Fig. 2 und 3) oder des Dichtelements 44 (Fig. 4) wirkt mit der ersten Dichtung 24, 124 zusammen, um eine Dichtung zwischen dem Schaftabschnitt 16, 116 und der Mündungsöffnung 34 des Röhrenknochenkanals 36 zu vervollständigen.
Die Prothese 10 hat einen zweiteiligen zweiten Dichtmechanismus zwischen dem Halsabschnitt 12 und dem Mittelabschnitt 20, der sich von diesem zur abdichtenden Verbindung mit der inneren Kortikalbegrenzung 46 des Röhrenknochens 38 radial nach außen erstreckt, wie Figur ·3 zeigt. Insbesondere hat der Mittelabschnitt 20 einen Antirotationsmechanismus in Form eines Vorsprungs 48, der sich davon über ein Stück der Längsachse 32 radial nach außen erstreckt und sich nach innen und unten verjüngt und von der ersten Dichtung 24 beabstandet ist, um entsprechend an der Kortikalis anzugreifen und eine relative Drehung dazwischen zu verhindern. Wie Fig. 3 zeigt, sind Mittelabschnitt einschließlich des Antirotationsabschnitts 48 und des zentralen Teils 50 des Mittelabschnitts 20 radial nach innen relativ zur benachbarten ersten Dichtung 24 und zur zweiten Dichtung ebenso wie von der Innenseite der Kortikalis nach innen vertieft, so daß eine Kammer 52 zwischen den Dichtungen gebildet wird, wenn der Schaftabschnitt 16 in den Röhrenknochenkanal 36 mit Preßsitz eingesetzt ist.
Der zweite Dichtmechanismus hat einen Kalkarbund 54, der von nahe dem Halsabschnitt 12 radial nach außen vom Antirotationsvorsprung 48 aus verläuft und die proximalen Belastungseigenschaften begünstigt und auch die Dichtung um diesen Teil des Mittelabschnitts 20 vervollkommnet. Dies bedeutet, daß der Kalkarbund 54 den vorderen Abschnitt der zweiten Dichtung entgegengesetzt zu einem hinteren Abschnitt der zweiten Dichtung bildet. Der hintere Abschnitt der zweiten Dichtung hat ein elastisches hinteres Dichtelement 55, das am Mittelabschnitt 20 befestigt ist und davon radial nach außen zur Zusammenwirkung mit dem Mittelabschnitt 20 verläuft, so daß es zwischen dem Mittelabschnitt 20 und der inneren Kortikalbegrenzung 46 sitzt.
Der hintere Teil des Mittelabschnitts 20 hat einen vertieften Sitz 56, wie Fig. 1 zeigt, um die elastische hintere Dichtung 55 aufzunehmen, wie Fig. 3 zeigt. Das hintere Dichtelement 55 kann als aufblasbares, elastisches Element ausgebildet sein, um einen Druckkontakt zwischen dem vertieften Sitz 56 und der inneren Kortikalbegrenzung 46 zu bilden, wenn es aufgeblasen ist, und um einsetzbar und entfernbar zu sein, wenn es entleert ist. Alternativ kann das hintere Dichtelement 55 ein elastisches röhrförmiges Element oder ein massives, verformbares elastomeres Element sein, um einen Preßsitzkontakt zwischen dem vertieften Sitz 56 und der inneren Kortikalbegrenzung 46 zu bilden.
Die vorliegende Erfindung schafft außerdem eine Methode zur Fixierung der Röhrenknochenprothese 10, z. B. im Oberschenkelkanal 36, wie Fig. 3 zeigt. Die Methode umfaßt allgemein die Schritte der Preßsitzbefestigung des Schaftabschnitts 16 der Prothese 10 im Kanal 36 des Röhrenknochens 38 und der dann durchzuführenden Abdichtung der Begrenzungen des Mittelabschnitts 20 der Prothese 10 in der Mündungsöffnung 34 des Kanals 36 nahe dem Schaftabschnitt 16 der Prothese 10 und der inneren Kortikalbegrenzung 46 nahe dem Halsabschnitt 12 der Prothese 10, wobei der Mittelabschnitt 20 von der Kortikalis her vertieft ist, so daß die Kammer 52 dazwischen gebildet wird. Der Zement wird dann unter Druck zwischen die Dichtungen und in die Kammer 52 injiziert, um den Mittelabschnitt 20 der Prothese 10 an der Kortikalis zu befestigen, so daß eine kombinierte Preßsitz- und Zementfixierung bewirkt wird.
Insbesondere wird der Anfangs-Implantierungsvorgang, der den Preßsitz des Implantats bewirkt, durch Preßsitzbefestigung des Dichtelements 40 auf dem Schaft 16, wie Fig. 2 zeigt, oder um die erste Dichtung 124, wie Fig. 4 zeigt, erreicht. Der Hüftschaft 16 wird dann in den präparierten Oberschenkelkanal 36 eingesetzt. Das Präparieren eines Oberschenkelkanals 36 für den Schaft 16 erfordert bekannte Techniken. Während des Einsetzens kontaktiert die erste Dichtung 24 die Kortikalis an der Mündungsöffnung 34 des Kanals 36, wie Fig. 3 zeigt. Der Schaft 16 wird mit Preßsitz im Kanal 36 zusammen mit dem Boden- bzw. distalen Teil der ersten Dichtung 24 und des Dichtelements 40 eingesetzt. Wie oben erläutert, kann der Schaft 16 verschiedene Einrichtungen haben, um die Anfangsfixierung und Torsionsstabilität zu verbessern, wie Rillen, Dorne oder andere Oberflächenunregelmäßigkeiten.
Wie Fig. 3 zeigt, wird die hintere Dichtung 55 um den vertieften Sitz 56 aufgeblasen oder darauf mit Preßsitz befestigt, so daß sie mit dem Bund 54 zusammenwirkt, um eine Dichtung um den Mittelabschnitt 20 nahe dem Halsabschnitt 12 mit der inneren Kortikalbegrenzung 46 zu bilden. Diese kombinierte obere zweite Dichtung des Mittelabschnitts 20 zusammen mit der unteren ersten Dichtung 24 isoliert und umschließt die Kammer 52, in der der Mittelabschnitt 20 nach unten verläuft. Der Bund 54 kann auch während der anfänglichen Preßsitzbefestigung an der Kortikalis anzementiert werden, um eine noch effizientere Dichtung zu bewirken.
Fließfähiger, ungehärteter Zement wird dann durch die Injektionsöffnung 26 über ein Rohr (nicht gezeigt) injiziert, so daß der Zement die Kammer 52 füllt, während Rückstände und Blut aus der Auslaßöffnung 30 geschoben werden. Die Druckbeaufschlagung kann durch eine Druckmeßeinrichtung (nicht gezeigt) gemessen werden, die durch ein Rohr (ebenfalls nicht gezeigt) an die Auslaßöffnung 30 angeschlossen wird. Wenn der Zementfüllvorgang beendet, und ein akzeptabler Druck erreicht ist, werden die Zementrohre, die an die Injektionsöffnung 26 und die Auslaßöffnung 30 angeschlossen sind, geschlossen, bis der Zement aushärtet. Das hintere Dichtelement 55 und das Injektions- und das Auslaßrohr werden dann entfernt, und der Oberschenkelkopf (nicht gezeigt) wird auf den Konus 14 gepreßt.
Die obige Methode schafft eine Prothese 10, die durch Preßsitz mit einer Kortikalis verbunden werden kann, während sie auch an der Kortikalis mit Druck anzementiert wird, so daß die Vorteile erzielt werden, die früher durch entweder die Zementfixierungs- oder Drucksitzfixierungstechniken allein nicht erreichbar waren.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform (s. Fig. 5-13) der oben beschriebenen Erfindung ist in Fig. 5 eine Röhrenknochenprothese 210 gezeigt, wobei die ergänzende Ziffer "2" Bezugszeichen bezeichnet, die denen ähnlicher, oben beschriebener konstruktiver Merkmale entsprechen. Die Prothese 210 hat einen Halsabschnitt 212 mit einem Konus 214 zur Preßsitzaufnahme einer Oberschenkelkopfprothese (nicht gezeigt). Ein Schaftabschnitt 216 hat eine Einrichtung 218 zur Preßsitzbefestigung in einem Röhrenknochenkanal 236. Ein Mittelabschnitt 220 ist zwischen dem Halsabschnitt 212 und dem Schaftabschnitt 216 angeordnet und hat ein-proximales Ende 258 nahe dem Halsabschnitt 212, und ein distales Ende 260 nahe dem Schaftabschnitt 216. Die Dichteinrichtung ist nahe dem proximalen Ende 258 und dem distalen Ende 260 des Mittelabschnitts 220 angeordnet.
Eine Trenneinrichtung, die allgemein bei 262 in Fig. 5 angegeben ist, ist vorgesehen, um den Mittelabschnitt 220 vom Halsabschnitt 212 und auch vom Schaftabschnitt 216 vor dem Implantieren zu trennen, so daß eine individuelle und separate Fixierung des Schaftabschnitts 216 und des Mittelabschnitts 220 ermöglicht wird. Insbesondere sind der Schaftabschnitt 216 und der Halsabschnitt 212 durch einen Zwischenschaft 264 verbunden. Der Mittelabschnitt 220 hat einen mittleren Bund mit einem zentralen Kanal 266 zur Aufnahme des Zwischenschafts 264. Eine Fixiereinrichtung ist vorgesehen, um den Zwischenschaft 264 im zentralen Kanal 266 zu befestigen. Vorzugsweise und wie am besten in Fig. 5 und 11 gezeigt, hat die Fixiereinrichtung eine entsprechende kegelstumpfförmige Reibkraftsitzverbindung zwischen dem Zwischenschaft 264 und dem zentralen Kanal 266. Somit wird die Trennung des Mittelabschnitts 220 vom Halsabschnitt 212 und vom Schaftabschnitt 216 durch die modulare Art des Mittelabschnitts 220 relativ zum integralen Halsabschnitt 212, zum Zwischenschaft 264 und zum Schaftabschnitt 216 bewirkt.
Der Mittelabschnitt 220 hat einen Antirotationsvorsprung 248, der sich von der Außenfläche des mittleren Bunds 220 radial nach außen erstreckt.
Der Hauptvorteil dieser alternativen Ausführungsform besteht darin, daß der Mittelabschnitt 220 im präparierten Oberschenkelkanal unabhängig vom Schaftabschnitt 216 fixiert werden kann, der, wie oben beschrieben, vorzugsweise mit Preßsitz in den präparierten Oberschenkelkanal 236 eingesetzt wird. Hierzu ist die oben beschriebene Dichteinrichtung zur Aufnahme von Druckzement um die Außenfläche des mittleren Bunds 220 und zwischen dessen proximalem Ende 258 und dessen distalen Ende 260 vorgesehen. Eine in den Fig. 5 und 6 allgemein mit 268 bezeichnete Zementinjektionseinrichtung ist im zentralen Kanal 266 zum Injizieren eines fließfähigen Zements 270 unter Druck um die Außenfläche des mittleren Bunds 220 aufgenommen, um den mittleren Bund 220 im präparierten Knochenkanal festzuhalten = Insbesondere hat die Zementinjektionseinrichtung 268 eine Umfangshaltefläche, die entsprechend in den zentralen Kanal 266 einsetzbar ist und in den Fig. 5-7 mit dem kegelstumpfförmigen Zwischenschaft 264 übereinstimmt.
Der mittlere Bund 220 hat eine Zementströmungsöffnung 272, die sich nahe dem distalen Ende 260 befindet und mit einem Auslaß 274 der Zementinjektionseinrichtung 268 verbindbar ist. Eine Längsnut 276 ist zwischen der Zementströmungsöffnung 272 und dem Auslaß 274 der Zementinjektionseinrichtung 268 angeordnet. Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist eine Längsnut 276 um einen Umfangsbogenabschnitt des Zwischenschafts 264 ausgebildet, während in Fig. 7 die Längsnut 276 um einen inneren Umfangsbogenabschnitt des zentralen Kanals 266 ausgebildet ist. In jedem Falle ermöglicht die Längsnut 276 eine geringe bogenförmige Verstellung zwischen dem Auslaß 274 der Zementinjektionseinrichtung 268 und der Zementströmungsöffnung 272. Somit hat, wie die Ausführungsformen der Fig. 5-7 zeigen, die Zementinjektionseinrichtung 268 einen Zementzufuhrkanal 278, der durch den Zwischenschaft 264 verläuft und mit der Zementströmungsöffnung 272 verbunden ist, um fließfähigen, ungehärteten Zement von einer Pumpvorrichtung, die schematisch bei 280 in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, zur Außenfläche des mittleren Bunds 220 abzugeben, der unter Druck zwischen dem proximalen Ende 258 und dem distalen Ende 260 der Dichteinrichtung gehalten wird.
Die Dichteinrichtung hat einen Kalkarbund 254 ähnlich dem oben beschriebenen, der vom proximalen Ende 258 des mittleren Bunds 220 radial nach außen verläuft und mit dem Antirotationsvorsprung 248 verbunden ist. Eine Auslaßöffnung 282 verläuft durch den Kalkarbund 254, damit Rückstände, Blut etc. austreten können.
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform des modularen mittleren Bunds 320, bei der die Zementinjektionseinrichtung 368 ein einfaches Rohr hat, das den Zementzufuhrkanal 378 bildet und durch eine distale Zementströmungsöffnung 372 angeordnet ist, die durch den zentralen Kanal 366 gebildet ist. Die ergänzende Ziffer "3" bezeichnet Bezugszeichen, die denen für ähnliche strukturelle Merkmale entsprechen, die oben beschrieben wurden. Bei dieser Ausführungsform sind die Hals- und Schaftabschnitte (nicht gezeigt) vom mittleren Bund 320 während der Fixierung des mittleren Bunds 320 getrennt. Wie gezeigt, hat die Dichteinrichtung eine erste Dichtung, die den kombinierten Kalkarbund 354 und ein elastisches, gegebenenfalls aufblasbares Dichtelement 355 umfaßt, um eine Druckdichtung nahe dem proximalen Ende 358 des mittleren Bunds 320 zu bilden. Auch ist ein zweites elastisches Dichtelement 340 angrenzend an die erste Dichtung 324 angeordnet, um den Zement 370 an einer Migration in den präparierten Oberschenkelkanal 336 zu hindern. Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform ist das elastische Dichtelement 340 ein vollständig scheibenförmiges Element, das nach dem Zementieren durch den Zentralkanal 366 vor dem Einsetzen des Schaftabschnitts entfernt werden muß. Alternativ kann das elastische Dichtelement 340 ringförmig mit einem offenen Mittelteil (nicht gezeigt) ausgebildet sein, das auf den zentralen Kanal 366 ausgerichtet ist und mit diesem im wesentlichen übereinstimmt, so daß ein Schaft (nicht gezeigt) direkt durch den zentralen Kanal 366 und die offene Mittel des elastischen Dichtelements 340 aufgenommen wird. Gemäß dieser Alternativform des Dichtelements 340 ist es somit nicht erforderlich, daß das Dichtelement 340 nach dem Zementieren entfernt wird.
Die Fig. 9-11 zeigen noch eine weitere Ausführungsform der Zementinjektionseinrichtung 468, bei der der Zementzufuhrkanal 278 mit einem erweiterten Kopf 484 versehen ist, der mit dem kegelstumpfförmigen zentralen Kanal 466 nahe dem distalen Ende 260 vollkommen übereinstimmt. Die ergänzende Ziffer "4" bezeichnet hier Bezugszeichen, die ähnlichen strukturellen, oben beschriebenen Merkmalen entsprechen. Der erweiterte Kopf ist mit einem O-Ring 486 um dessen Umfang versehen, um am zentralen Kanal 466 anzugreifen und eine Fluiddichtung dahin zu bilden, so daß eine Zementkontamination im zentralen Kanal 466 verhindert wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird fließfähiger, ungehärteter Zement 470 unmittelbar unter den bzw. distal zum Zwischenbund 420 injiziert. Um den Zement 470 direkt zum proximalen Ende 458 zu richten, ist die erste Dichtung 424 mit wenigstens einem Schlitz und vorzugsweise drei Schlitzen 488 versehen, um den fließfähigen Zement darüber zu leiten. Die Schlitze 488 sind am besten in Fig. 10 als in gleichen radialen Abständen um die im übrigen kegelstumpfförmige erste Dichtung 424 angeordnet ersichtlich.
Weiterhin ist bei dieser Ausführungsform das elastische Dichtelement 440 nahe dem distalen Ende 460 des Zwischenbunds 420 aus einem dünnen, vollständig scheibenförmigen Material gebildet, das im Oberschenkelkanal 436 nach dem Implantieren des Schaftabschnitts 416 verbleibt. Somit wird, wie Fig. 11 zeigt, das elastische Dichtelement 440 verformt und längs des Oberschenkelkanals 436 zusammen mit der distalen Spitze des Schafts 416 verformt und gedrückt. Alternativ, jedoch nicht gezeigt, kann das elastische Dichtelement 440 durchbohrbar oder reißfähig sein, so daß, wenn die distale Spitze des Schafts 416 während des Implantierens des Schafts 416 damit in Kontakt gedrückt wird, das elastische Dichtelement 440 es durchdringt, so daß die Bewegung des Schaftabschnitts 416 ermöglicht wird.
Die Fig. 12 und 13 zeigen eine weitere Ausführungsform der modularen Prothese 510, bei der der Hals 512 und der Mittelabschnitt 520 einstückig ausgebildet sind, wobei nur der Schaft 516 abnehmbar ist. Die ergänzende Ziffer "5" bezeichnet Bezugszeichen, die ähnlichen, oben beschriebenen strukturellen Merkmalen entsprechen. Bei dieser Ausführungsform wird der Schaft 516 zuerst im Oberschenkelkanal 536 implantiert, wie oben beschrieben wurde. Das elastische Dichtelement 540 umgibt das proximale Ende des Schafts 516, um den Austritt von Zement distal in den Oberschenkelkanl 536 zu verhindern.
Wie oben erwähnt, ist bei dieser Ausführungsform der Hals 512 einstückig am Mittelabschnitt 520 befestigt, um ein proximales Modul zu bilden. Dieses Modul aus dem integralen Hals 512 und dem Mittelabschnitt 520 kann in verschiedenen Größen hergestellt werden, um für jeden speziellen Patientenoberschenkel genau zu passen. Durch Anpassung der Prothese 510 an den Oberschenkel jedes Patienten kann der Kortikalkontakt in den Koronal- und Sagittalebenen optimiert und routinemäßig erreicht werden. Dieser kortikale Knochenkontakt ist es, der die anfängliche mechanische Stabilität der Prothese 510 sicherstellt.
Wie bei den vorherigen Ausführungsformen hat die Prothese 510 eine Trenneinrichtung 562 zwischen dem Modul aus dem Halsabschnitt 512 und dem Mittelabschnitt 520 sowie dem Schaft 516. Die Trenneinrichtung 562 hat entsprechende kegelstumpfförmige Anschlüsse, um die beiden Teile schnell und sicher zu verbinden und die intraoperative Flexibilität zu erhöhen, während der Teilebestand der Prothese 510· reduziert wird. Insbesondere hat der Schaft 516 ein proximales Ende, das mit einem Steckkonuselement 590 versehen ist. Das distale Ende 560 des Zwischenbunds 520 ist mit einer Aufnahme 592 versehen, um das Steckkonuselement 590 durch Reibung zu erfassen. Das Steckkonuselement 590 und die Aufnahme 592, die gekuppelt sind, sind bei Anwendung kompressiver Belastungen während der Montage selbstverriegelnd und ähneln in vieler Hinsicht dem bekannten Morse-Konus.
Eine Kortikalis-Erfassungseinrichtung 594 erstreckt sich vom Zwischenbund 520 zum Erfassen der Kortikalis 546 bei voller Implantation aus. Die Kortikalis- Erfassungseinrichtung 594 erfaßt die Kortikalis 546 mit flächiger Auflage und übertragt Kräfte vom Zwischenbund 520 auf die Kortikalis 546 in Richtungen senkrecht zur flächenmäßigen Auflage. Die Kortikalis-Erfassungseinrichtung 594 besteht aus einem bundähnlichen Flansch, der um das proximale Ende 558 des Zwischenbunds 520 angeordnet ist, um Kräfte etwa radial, wenn auch etwas schräg zur Längsachse 532 der Prothese 510 zu übertragen. Auf diese Weise werden Belastungen, die von der Prothese 510 etwa radial zur Längsachse 538 übertragen werden, nicht vollkommen vom Zement aufgenommen, der den Zwischenbund 520 umgibt. Stattdessen überträgt die Kortikalis-Erfassungseinrichtung 594 solche Belastungen direkt und senkrecht zur Kortikalis 546.
Die Erfindung wurde erläuternd beschrieben, und die verwendete Terminologie ist selbstverständlich im Sinne der Beschreibung und nicht als Einschränkung zu verstehen.
Offensichtlich sind zahlreiche Modifikationen und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung im Sinne der obigen Lehren möglich. Daher kann die Erfindung selbstverständlich im Umfang der beigefügten Ansprüche, in denen Bezugsziffern nur der Zweckmäßigkeit halber und in keiner Weise einschränkend verwendet sind, in anderer Weise als speziell beschrieben durchgeführt werden.

Claims

1. Röhrenknochenprothese (10; 210) bestehend aus:

- einem Halsabschnitt (12) zur Nachbildung eines Röhrenknochenkopfes,

- einem Schaftabschnitt (16) mit einer Einrichtung (18) zum Preßsitzeingriff in einen Kortikalröhrenknochenkanal,

- einem Mittelabschnitt (20) zwischen dem Halsabschnitt (12) und dem Schaftabschnitt (16),

- einer ersten Dichtung (24; 124) zwischen dem Schaftabschnitt (16; 116) und dem Mittelabschnitt (20), der sich von der Längsachse (32) des Schaftabschnitts zur Preßsitzverbindung mit der Mündungsöffnung (34) des Röhrenknochenkanals radial nach außen erstreckt,

- einer zweiten Dichtung (54, 55) zwischen dem Halsabschnitt (12) und dem Mittelabschnitt (20), die sich zur abdichtenden Verbindung mit dem Innenrand radial nach außen erstreckt,

- wobei der Mittelabschnitt (20) eine Außenfläche hat, die eine im wesentlichen konische, sich zur ersten Dichtung (24) verjüngende Form hat und radial nach innen relativ zur ersten Dichtung (24) und zur zweiten Dichtung (54, 55) zur Bildung einer Kammer (52) vertieft ist, die durch die Außenfläche und das Innere des Röhrenknochenkanals zwischen der ersten und der zweiten Dichtung (24; 54, 55) begrenzt wird, wenn der Schaftabschnitt (16) mit Preßsitz in den Röhrenknochenkanal (36) eingesetzt ist,

- einem ersten Kanal (22), der von einer Stelle nahe dem Halsabschnitt (12) und durch den Mittelabschnitt (20) zu einer Stelle nahe der ersten Dichtung (24) verläuft, um das Einbringen von Zement durch den Kanal (22) zur Kammer (52) zu ermöglichen, und

- einem zweiten Kanal (30), der sich zwischen einer Stelle nahe dem Halsabschnitt (12) und dem Mittelabschnitt (20) erstreckt, um den Austritt von Blut und Rückständen während des Einbringens von Zement durch den ersten Kanal (22) zu ermöglichen,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Mittelabschnitt (20) eine Antirotationseinrichtung (48) aufweist, die längs der Längsachse (32) radial nach außen verläuft und sich nach innen in Richtung auf die und beabstandet von der erste(n) Dichtung (24) zur Anpassung an den Kortikalknochen verjüngt, um eine relative Drehung zwischen diesen zu verhindern, und

daß die zweite Dichtung (54, 55) einen von der Antirotationseinrichtung (48) nahe dem Halsabschnitt (12) radial nach außen verlaufenden Bund (54) aufweist, der den vorderen Abschnitt der zweiten Dichtung gegenüber dem hinteren Abschnitt der zweiten Dichtung bildet, der ein elastisches hinteres Dichtelement (55) aufweist, das am Mittelabschnitt (20) befestigt ist und von diesem radial nach außen zur Zusammenwirkung mit dem · Mittelabschnitt (20) verläuft, um zwischen den Mittelabschnitt (20) und die innere Kordikalbegrenzung (46) zu passen, wobei der hintere Abschnitt einen vertieften Sitz (56) zur Aufnahme der elastischen hinteren Dichtung (55) darin aufweist.

2. Röhrenknochenprothese (10) nach Anspruch 1, bei der die erste Dichtung (24) eine äußere konische Fläche hat, die sich in Richtung auf den Schaftabschnitt (16) radial nach innen verjüngt.

3. Röhrenknochenprothese (10) nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin aufweisend eine elastische Dichteinrichtung (40), die nahe der ersten Dichtung (24; 124) zur Zusammenwirkung mit der ersten Dichtung angeordnet ist, um eine Abdichtung zwischen dem Schaftabschnitt (16; 116) und der Mündungsöffnung (34) des Röhrenknochenkanals (36) zu bewirken.

4. Röhrenknochenprothese (10) nach Anspruch 3, bei der die elastische Dichteinrichtung ein ringförmiges, elastisches Dichtelement (40) aufweist, das um den Schaftabschnitt (60) nahe der ersten Dichtung (24) angeordnet ist.

5. Röhrenknochenprothese (10) nach Anspruch 4, bei der das ringförmige, elastische Dichtelement (40) eine äußere kegelstumpfförmige Fläche hat.

6. Röhrenknochenprothese (10) nach Anspruch 3, bei der die erste Dichtung (124) eine ringförmige Vertiefung (42) hat, die von deren äußerer Fläche aus radial nach innen verläuft, wobei die elastische Dichteinrichtung eine ringförmige, elastische Dichtung (44) aufweist, die in der ringförmigen Vertiefung (42) angeordnet ist.

7. Röhrenknochenprothese (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der das hintere Dichtelement (55) ein aufblasbares, elastisches Element ist, um einen Druckkontakt zwischen dem vertieften Sitz (Sfi) und der inneren Kortikalbegrenzung (66) zu bewirken, wenn es aufgeblasen ist, und um einsetzbar und herausnehmbar zu sein, wenn es entlüftet ist.

8. Röhrenknochenprothese (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der das hintere Dichtelement (55) ein elastisches, rohrförmiges Element zur Bildung eines Preßsitzkontaktes zwischen der vertieften Dichtung (56) und der inneren Kortikalbegrenzung (46) ist:

9. Röhrenknochenprothese (210) weiterhin aufweisend eine Trenneinrichtung (262) zum Trennen des Mittelabschnitts (220) vom Schaftabschnitt (216).

10. Röhrenknochenprothese (210) nach Anspruch 9, bei der der Schaftabschnitt (216) und der Halsabschnitt (212) durch einen Zwischenschaft (264) integral verbunden sind.

11. Röhrenknochenprothese (210), bei der der Mittelabschnitt (220) einen mittleren Ring mit einem zentralen Kanal (266) zur Aufnahme des Zwischenschafts (264) aufweist.

12. Röhrenknochenprothese (210) nach Anspruch 11, weiterhin aufweisend eine Fixiereinrichtung zur Befestigung des Zwischenschafts (264) im zentralen Kanal (266).

13. Röhrenknochenprothese (210) nach Anspruch 12, bei der die Fixiereinrichtung eine angepaßte, kegelstumpfförmige Preßsitzverbindung zwischen dem Zwischenschaft (264) und dem zentralen Kanal (266) aufweist.

14. Röhrenknochenprothese (210) nach Anspruch 12, weiterhin aufweisend eine Zementdurchflußöffnung (272), die vom zentralen Kanal (266) zu einer Außenfläche des mittleren Rings (220) radial verläuft.

15. Röhrenkochenprothese (210) nach Anspruch 14, weiterhin aufweisend eine Auslaßöffnung (282), die durch die Dichteinrichtung (254) verläuft.

16. Röhrenknochenprothese (210) nach Anspruch 15, bei der die Zementdurchflußöffnung (272) nahe dem distalen Ende des Mittelabschnitts (220) liegt.

17. Röhrenknochenprothese (210) nach Anspruch 15, bei der der Zwischenschaft (264) einen Zementzufuhrkanal (268) hat, der mit der Zementdurchflußöffnung (272) vebrindbar ist.

18. Röhrenknochenprothese (210) nach Anspruch 17, weiterhin aufweisend eine Längsnut (278), die zwischen der Zementdurchflußöffnung (272) und dem Zementzufuhrkanal (268) angeordnet ist.

19. Röhrenknochenprothese (210) nach Anspruch 18, bei der die Nut (278) im Zwischenschaft (264) ausgebildet ist.

20. Röhrenknochenprothese (210) nach Anspruch 18, bei der die Nut (278) im zentralen Kanal (268) ausgebildet ist.

21. Röhrenknochenprothese (210, 410) nach den Ansprüchen 12 bis 20, bei der die Dichteinrichtung eine kegelstumpfförmige erste Dichtung (224, 424) nahe dem distalen Ende des Mittelabschnitts aufweist.

22. Röhrenknochenprothese (410) nach Anspruch 21, bei der die erste Dichtung (424) wenigstens einen Schlitz (488) darin zum leiten fließförmigen Zements aufweist.

23. Röhrenknochenprothese (510) nach einem der Ansprüche 9 bis 22, bei der der Halsabschnitt (512) am Mittelabschnitt (520) integral befestigt ist.

24. Röhrenknochenprothese (510) nach einem der Ansprüche 9 bis 23, bei der die Trenneinrichtung angepaßte kegelstumpfförmige Formstücke (590, 592) aufweist.

25. Röhrenknochenprothese (510) nach Anspruch 24, bei der der Schaftabschnitt (516) ein proximales Ende hat, das mit einem sich verjüngenden Steckteil (590) versehen ist, und das distale Ende des Mittelabschnitts mit einem Aufnahmeteil (592) zur Friktionsverbindung (30) mit dem Steckteil versehen ist.

26. Röhrenknochenprothese (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 25, weiterhin aufweisend eine Kortikalis- Eingriffseinrichturig (48), die vom Mittelabschnitt zum Erfassen der Kortikalis in einer Fläche-Auf-Fläche Verbindung und Übertragung von Kräften vom Mittelabschnitt zur Kortikalis iri Richtungen senkrecht zur Fläche-Auf-Fläche-Verbindung verläuft.

27. Röhrenknochenprothese (10) nach Anspruch 26, bei der die Kortikalknochen- Eingriffseinrichtung (48) einen Flansch aufweist, der um das proximale Ende des Mittelabschnitts angeordnet ist.