DE2834155B2 - Oberschenkelschaft für eine Hüftgelenkendoprothese - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus ve* einem Oberschenkelschaft für eine Hüftgelenkendoprothese zur zementfreien Implantation, bei dem alle der Lastübertragung dienenden Flächen annähernd senkrecht zu den trajektoriell orientierten Spongiosastrukturen angeordnet und in .mehreren Stufen mit unterschiedlichen Winkeln zur Horizontalen ausgerichtet sind, wie er aus der DE-AS 24 61339 bekannt ist.

Zur Erzielung dieser direkte, d.h. zementfreien Verankerung von Femurteilen von Hüftendoprothesen sind verschiedene Schaftformen bekannt Als Werkstoffe für diese Verankerungsschäfte wurden zunächst Metalle oder Metallegierungen vorgesehen. Die Möglichkeiten zur Erreichung des Zieles einer sicheren, zementfreien Verankerung wurden erheblich verbessert, nachdem erkannt worden war, daß gewisse Keramiken eine günstigere Verträglichkeit gegenüber Knochengewebe als Metall oder Kunststoffe aufweisen. Dies führte zu einer Reihe von Konstruktionen von Femurteilen, bei denen derartige bioinerte keramische Werkstoffe entweder in kompakter Form oder als dichte keramische Beschichtungen auf Metallteilen vorgesehen worden sind (DE-OS 23 06 552 und DE-OS 23 24 867). Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse war ein Oberschenkelteil einer TotalhÜftgelenkendoprothese für die zementfreie Implantation geschaffen worden, das dem damaligen Sund des Wissens optimal angepaßt war (DE-AS 24 61 339). Bei diesem Oberschenkelteil einer Hüftgelenkendoprothese war der Reaktionsmöglichkeit des Knochengewebes auf der medialen Seite des Prothesenschaftes durch die Ausbildung von Stufen Rechnung getragen worden, die so orientiert sind, daß ihre druckübertragenden Fliehen jeweils senkrecht auf der trajektorell lamellar orientierten Knochenstruktur am Ort der jeweiligen Stufe aufliegen, Diese waren auf der medialen Seite des Schaftes für die unmittelbare Druckübertragung angeordnet; auf der lateralen Seite waren die Stufen umgekehrt orientiert worden, da Aussicht bestand, daß sich dort entsprechend druckaufnehmende Knochenstrukturen ausbilden würden, von denen aus im wesentlichen zugübertragende Strukturen die auch dort auftretenden Kräfte in die laterale corticalis des Femurs umleiten würden. Die sehr umfangreichen tierexperimentellen Untersuchungen haben gezeigt, daß die erwarteten Effekte zwar eintreten, jedoch zur Stabilisierung des Verankerungs-

s schaftes im Knochenraum noch nicht ausreichen. Es war nämlich auf diese Weise noch nicht möglich, den Verankerungsschaft gegen Drehbewegungen um die Achse des Femurs herum ausreichend zu stabilisieren. — Es ist versucht worden (DE-AS 2517 702) das

ίο Problem der Rotationsstabilisierung des Verankerungsschaftes bezüglich Drehbewegungen um die Femurachse dadurch zu lösen, daß auf den verbleibenden Seitenflächen des Verankerungsschaftes schräg verlaufende, in ihrem Querschnitt asymmetrische Nuten

is angebracht wurden. Die auch hier recht umfangreichen tierexperimentellen Untersuchungen zeigten jedoch, daß die Rotationsstabilität noch nicht in einer Weise erreicht werden kann, die einen Übergang vom Tierexperiment zur klinischen Erprobung rw:htfertigep.

wurde. Die Rotationsstabilisierung des Verankerungsschaftes bezüglich Drehbewegungen um die Femurachse konnte auch mit diesem konstruktiven Kunstgriff noch nicht in ausreichender Weise in einer genügenden Anzahl von Fäden sichergestellt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Rotationsstabilisierung bezüglich Drehbewegungen um die Femurachse sicherzustellen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Winkel zwischen den Stufenflächen (4„ 5) in Richtung von medial oder lateral gesehen von 90° zur Schaftachse (6) um weniger ab 30° abweicht und daß der Winkel auf jeder Seite für mindestens einige Stufen ein unterschiedliches Vorzeichen aufweist
Die damit erzielten Vorteile zeigten sich in ersten, orientierenden Tierexperimenten mit entsprechenden Schäften. Sie deuten darauf hin, daß durch die erfinderischen Maßnahmen in der Tat eine bessere Rotationsstabilisierung erreicht werden kann. Es zeigte sich insbesondere, daß sich druckaufnehmende Knochenstrukturen im engen Kontalt., zm dichter, hochreiner AIÄ-Keramik auch an druckübertragenden Flächen ausbilden können, bei denen der Druck bzw. die Druckänderungen nicht ganz senkrecht auf der Grenzfläche orientiert sind. Da bisher alle Versuche zur zementfreien Fixation von Femurteilen von Hüftendoprothesen mittels eines Schaftes im Merkkanal des Femurs daran gescheitert sind, daß die Rotationsstabilität um die Schaft- und Femurachse nicht erzielt werden konnte, bedeutet die erfindungsgemäße Anordnung der

so Stufen einen entschiedenen Fortschritt Diese günstigen Befunde stehen auch im Gegensatz zu den Ergebnissen, die mit dem Femurteil gemäß der DE-AS 25 17 702 erzielt worden sind. Nach unserem heutigen Kenntnisstand ist es offenbar so, daß die Abstände, die vom Knochengewebe zum Einwachsen in die Nuten auf den Seitenflächen der Schäfte, wie sie gemäß der gerade genannten deutschen Auslegeschrift eingearbeitet sind, von der corticalis bis in diese Nuten zu groß sind. Werden diese entsprechenden Seitenflächen stärker

auswölbend gestaltet, so daß diese Abstände kleiner werden, werden die Möglichkeiten zur Ausbildung von Blutgefäßen zur Versorgung der inneren Teile der Knochenwandungen erheblich herabgesetzt - Die bisherigen günstigen Ergebnisse mit der hier vorgeleg-

ten erfindungsgemäßen Orientierung der drucküberragenden Flächen der Stufen gestattet es, die Stabilisierung der Femurteile gegen Rotationsbewegungen um die Femurachse zu erreichen unter Aufrechterhaltung

verhältnismäßig weiter Zwischenräume an den beiden verbleibendem Seitenflächen, die der Blutversorgung der inneren Partien der Knochenwandungen zugute kommen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Winkel benachbarter Stufenflächen (4,5) unterschiedliche Vorzeichen auf. Damit wird erreicht, daß die Rotationsstabilisierung bereits durch jeweils benachbarte Stufenflächen, also mit sehr ähnlichen Knochenstrukturen, erreicht wird.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Winkel der Stufenflächen (4, 5) dem Betrage nach gleich. — Damit wird eine Vereinfachung bei der Herstellung der Oberschenkelschäfte erreicht

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beiden Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 den Femurteil einer Hüftendoprothese mit dem im Markrauin des Femur zu verankernden Schaft 1. Dieser Schaft trägt an seinem oberen Ende einen Zapfen 2, über den die Verbindung zu der Hüftkopfersatzkugei 3 hergestellt wird. Der Schaft trägt an seiner medialen Seite verschiedene Stufen 4, die io orientiert sind, daß die druckübertragenden Flächen in dieser Seitenansicht möglichst genau senkrecht zu der an den jeweiligen Stellen den Druck aufnehmenden Knochen-

struktur stehen. Auf der lateralen Seite sind entsprechende Stufen 5 vorgesehen, die jedoch mit ihren druckübertragenden Flächen nach oben orientiert sind. Sie dienen, wie dies in der DE-AS 24 61 339 ausgeführt ist, dazu, eine Stabilisierung dzs Femurteiles gegenüber Kippbewegungen nach medial zu erreichen. — Diese Stufen 4 und 5 sind nun in der zur Bildebene der Fig. 1 senkrechten Ebene gegen die Schaftachse 6 geneigt Dies wird in der Ansicht der F i g. 1 durch die durch 7 und 8 markierten Konturen zum Ausdruck gebracht — In der Darstellung der Fig.2 wird dies deutlicher. Sie stellt die Ansicht des Femurteiles von lateral dar. Mit 1 ist dort wieder der Schaft des Femurteiles bezeichnet, mit 3 der Kopf des Femurteils. 6 bezeichnet wieder die Achse des Schaftes. Die erfindungsgemäße Abweichung der druckübertragenden Flächen auf der lateralen Seite gegenüber ihrer Orientierung um 90° gegenüber der Schaftachse kommt deutlich zum Ausdruck. So weichen die beiden oberen Stufen, die in F i g. 2 mit 9 bezeichnet sind, um dem Betrage nach 15" von der zur Schaftachse senkrechten Orientierung ab. Die beiden unteren Stufen auf der lateralen Seite, die mit 10 bezeichnet sind, zeigen eine größere Abweichung, zum Beispiel nahe 30°. Gestrichelt ist auch die Neigung der auf der medialen Seite des Schaftes befindlichen Stufen 11 und 12 angedeutet

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Oberschenkelschaft für eine Hüftgelenkendoprothese zur zementfreien Implantation, bei dem alle der Lastübertragung dienenden Flächen annähernd senkrecht zu den trajektoriell orientierten Spongiosastrukturen angeordnet und in mehreren Stufen mit unterschiedlichen Winkeln zur Horizontalen ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den Stufenflächen (4, 5) in Richtung von medial oder lateral gesehen von 90° zur Schaftachse (6) um weniger als 30° abweicht und daß der Winkel auf jeder Seite für mindestens einige Stufen ein unterschiedliches Vorzeichen aufweist

2. Oberschenkelschaft nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel benachbarter Stufenflächen (4, 5) unterschiedliche Vorzeichen aufweisen.

3. Oberschenkelschaft nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel der Stufenflächen (4,5) dem Betrage nach gleich sind.