DE60013356T2

DE60013356T2 - Humerusprothese

Info

Publication number: DE60013356T2
Application number: DE60013356T
Authority: DE
Inventors: Alain Tornier; Pascal Boileau; Gilles Walch
Original assignee: Tornier SAS
Current assignee: Tornier SAS
Priority date: 1999-06-09
Filing date: 2000-06-07
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2020-06-08
Also published as: FR2794641B1; ATE274883T1; US6334874B1; JP2001000461A; ES2226748T3; EP1059071B1; FR2794641A1; DE60013356D1; EP1059071A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Oberarmknochenprothese. Eine Prothese nach dem Oberbegriff ist aus dem Dokument WO-A-95/22302 bekannt.
Beim Bruch des oberen Endes eines Oberarmknochens zerbricht der letztere im Allgemeinen in mehrere Teile, nämlich die Diaphyse, die Oberarmknochenhöcker und schließlich den Kopf des Oberarmknochens, der mit der Gelenkpfanne der Schulter zusammenwirkt.
Bei der Wiedereinrichtung eines derartigen Bruchs, muss nur der Kopf des Oberarmknochens durch einen im Wesentlichen halbkugelförmigen Kopf ersetzt werden, während die anderen Bruchstücke um eine Prothese rekonstruiert werden können.
Eine derartige Prothese umfasst bekanntlicherweise im Allgemeinen einen Stiel oder ein Diaphysenteil, der in den Oberarmknochenkanal der Diaphyse des Knochens eingeführt wird. Dieser Stiel setzt sich in einem Metaphysenteil fort, der in Bezug auf eine durch einen aufrecht stehenden Patienten getragene Prothese stark nach oben und nach innen gekrümmt ist und um den die die Metaphyse des Knochens bildenden Knochenhöcker zu ihrer Wiederherstellung angeordnet werden. Der Metaphysenteil der Prothese schließt an einen Flansch zur Aufnahme des den Oberarmknochenkopf ersetzenden Kopfs an.
Diese Art von Prothese weist jedoch insofern einen Nachteil auf, als sie keine optimale Positionierung der großen und kleinen Knochenhöcker hinsichtlich ihrer Naht erlaubt.
Um diesen Nachteil zu beheben, ist aus der WO-A-98/15241 eine Oberarmknochenprothese bekannt, die mit Mitteln zur Positionierung dieser Oberarmknochenhöcker versehen ist. Hierzu ist der Anschlussbereich zwischen dem Metaphysenteil der Prothese und dem Flansch in seinem äußeren Teil mit zumindest einer Rippe versehen, die sich relativ zu der Symmetrieebene dieser Prothese in einem Winkel zwischen 20° und 40° erstreckt. Eine derartige Rippe, die gedoppelt sein kann, erstreckt sich in Richtung der Bizepsrinne, in deren Nähe der große und kleine Knochenhöcker vereint werden müssen. Eine solche Lösung ist indessen auf anatomischer Ebene nicht völlig befriedigend, denn die Platzierung der Oberarmknochenhöcker kann nicht sicher in ihrer natürlichen Konfiguration erfolgen.
Um die Gesamtheit der oben genannten Nachteile des Standes der Technik zu beheben, schlägt die Erfindung vor, eine Oberarmknochenprothese herzustellen, die eine genaue und anatomische Positionierung des großen und kleinen Knochenhöckers zu ihrer Befestigung erlaubt.
In diesem Sinn betrifft die Erfindung eine Oberarmknochenprothese mit einem Stiel, der in dem medulären Kanal eines Oberarmknochens verankert werden soll, einem Metaphysenteil, der diesen Stiel nach oben verlängert und dessen innerer Teil nach innen geneigt ist, wobei dieser Metaphysenteil an einen Tragflansch für einen Kopf anschließt, der mit der Gelenkpfanne der Schulter zusammenwirken kann, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Teil des Metaphysenteils ebenso nach innen geneigt ist und dieser äußere Teil zumindest einen Anterior-posterior-Steg zur Anlage der Oberarmknochenhöcker umfasst, wobei der oder jeder Steg sich in einer Ebene erstreckt, die in einem Winkel zwischen 45° und 135° relativ zu der Frontalebene der Prothese orientiert ist.
Durch die Erfindung und insbesondere die Orientierung und die Abmessungen des oder der Anterior-posterior-Stege kann eine Rekonstruktion der Oberarmknochenhöcker um den äußeren Teil des Metaphysenteils der Prothese in einer in anatomischer Hinsicht befriedigenden Konfiguration stattfinden. Man kann insbesondere vorsehen, dass der Orientierungswinkel der Ebene des oder der Anterior-posterior-Stege relativ zu der Frontalebene der Prothese nahe 90° liegt. Diese Konfiguration stellt sich als besonders vorteilhaft heraus für die Rekonstruktion der Oberarmknochenmetaphyse.
Gemäß vorteilhaften Aspekten der Erfindung, umfasst die Prothese eines oder mehrere der folgenden Merkmale:

– Der oder jeder Anterior-posterior-Steg erstreckt sich von der Frontalebene aus mit einer solchen maximalen Breite, dass seine Projektion auf eine Ebene senkrecht zur Frontalebene im Wesentlichen dem Abstand entspricht, der den posterioren Rand der Bizepsrinne der Oberarmmetaphyse von einer Mittelachse des Oberarmkopfs trennt. Die Breite des oder der Anterior-posterior-Stege ist auf diese Weise an die Anatomie der Oberarmmetaphyse angepasst.
– Der Metaphysenteil umfasst außerdem auf seinem äußeren Teil einen äußeren Mittelsteg, der sich im wesentlichen entlang der Frontalebene erstreckt, wobei der oder jeder Anterior-posterior-Steg sich von dem Innenrand des äußeren Mittelstegs aus erstreckt. Diese Konfiguration erlaubt eine besonders befriedigende Anlage der Oberarmknochenhöcker.
– Der Metaphysenteil umfasst zwei Anterior-posterior-Stege, die relativ zu der Frontalebene im wesentlichen symmetrisch zueinander sind. Diese Stege erlauben es, die erfindungsgemäße Prothese für eine rechte oder linke Schulter zu verwenden und verleihen diesem Metaphysenteil eine gute Dimensionsstabilität insbesondere hinsichtlich einer Torsion.
– Der Metaphysenteil umfasst zwei Äste, einen äußeren beziehungsweise einen inneren, die zwischen sich eine Ausnehmung begrenzen, wobei der äußere Ast mit dem oder jedem Anterior-posterior-Steg versehen ist. Diese Ausnehmung erlaubt die Knochenfusion durch den Metaphysenteil der Prothese.
– Der äußere Ast wird von dem äußeren Mittelsteg und den zwei Anterior-posterior-Stegen gebildet. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da sie von einfachem Aufbau ist und es erlaubt, dass die Prothese eine breite äußere Kontaktfläche mit den Oberarmknochenhökern aufweist. In diesem Fall weist der äußere Ast vorteilhafterweise einen T-förmigen Querschnitt auf.
– Der freie Rand des oder jedes Anterior-posterior-Stegs ist relativ zu der Frontalebene geneigt, wobei die Breite des oder jedes Stegs in Richtung des Flanschs zunimmt.

Die Erfindung wird nun nachstehend unter Bezug auf die folgenden beigefügten Zeichnungen beschrieben, die nur Beispiele vorstellen, die keinerlei Einschränkung darstellen:
1 ist eine schematische Draufsicht, die das obere Ende eines Oberarmknochens wiedergibt;
die 2 und 3 sind Vorder- beziehungsweise Seitenansichten einer erfindungsgemäßen Oberarmprothese;
4 ist ein Schnitt entlang der Linie IV-IV in 3;
5 ist eine Perspektivansicht, die die in den medulären Kanal eines Oberarmknochens implantierte Prothese der 2 und 3 sowie Oberarmknochenhöcker wiedergibt, die in der Nähe dieser Prothese angeordnet sind, und
6 ist eine zu 1 analoge Draufsicht, die die implantierte Prothese darstellt, wobei der Kopf zur Anlage an der Gelenkpfanne weggelassen wurde.
1 gibt ein oberes Ende eines Oberarmknochens 10 wieder, das einen Metaphysenteil umfasst, der von einem Oberarmknochenkopf 12 überragt wird, der mit der nicht dargestellten Gelenkpfanne der Schulter zusammenwirkt. Auf dem Metaphysenteil sind ein großer Knochenhöcker 14 und ein kleiner Knochenhöcker 16 ausgebildet, die auf Höhe ihres Verbindungsbereichs eine Vertiefung 18 begrenzen, die als Bizepsrinne bezeichnet wird.
Beim Bruch des Oberarmknochens 10 bildet der zum großen Knochenhöcker 14 angrenzende Rand 20 der Rinne 18 oft den Ausgangspunkt eines derartigen Bruchs. Mit A ist die Mittelachse des Kopfes des Oberarmknochens 12 und mit d der Abstand bezeichnet, der diese Achse A und den posterioren Rand 20 der Rinne 18 trennt. Die Achse A wird auf bekannte Weise entsprechend eines Verfahrens bestimmt, das in dem Artikel "Anatomic determination of humeral head retroversion: the relationship of the central axis of the humeral head to the bicipital groove" beschrieben ist, Auszug aus der Publikation "Journal of Shoulder and Elbow Surgery", in der Ausgabe von September-Oktober 1993.
Die 2 bis 4 geben eine erfindungsgemäße Prothese wieder, die im Ganzen durch das Bezugszeichen 22 bezeichnet ist. Im Folgenden sind die Begriffe unten, oben, innen, außen, anterior und posterior in Bezug auf eine durch einen aufrecht stehenden Patienten getragene Prothese zu verstehen.
Die Prothese 22 soll einen im Wesentlichen halbkugelförmigen Kopf 24 tragen, der mit der Gelenkpfanne der Schulter eines Patienten zusammenwirken kann.
Diese Prothese umfasst einen Stiel 26 mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt, der in den Oberarmknochenkanal 28 eingreifen soll, wie es insbesondere in 4 gezeigt ist. Dieser Stiel 26 wird durch ein Metaphysenteil 30 verlängert, an das ein Flansch 32 anschließt, der auf abnehmbare Weise an dem Kopf 24 mittels eines Zapfens 32a befestigt werden kann.
Die Frontalebene P der Prothese ist die Ebene, die die Mittelachse Q des Stiels 26 und eine Mittelachse oder einen Durchmesser D des Flansches 32 enthält. Die Ebene P ist senkrecht zur Ebene der 2 und ihr Verlauf fällt mit derjenigen der Achsen D und Q in dieser Figur zusammen. Die Ebene P ist parallel zur Ebene von 3. In der Praxis ist die Ebene P eine Symmetrieebene der Prothese 22.
Der Metaphysenteil 30 umfasst äußere und innere Teile, das heißt einen äußeren Ast 34 und einen inneren Ast 36, die jeweils an die Unterseite des Flansches 32 über entsprechende Anschlussbereiche 34a und 36a anschließen. Diese letzteren liegen im Wesentlichen entlang der Achse D. Sobald die Prothese implantiert ist, ist die Achse D des Flansches der Mittelachse A des Oberarmknochenkopfs 12 überlagert.
Zwischen den Ästen 34 und 36 ist eine Ausnehmung 38 gebildet, die ein freies Volumen zur Annäherung und Fusion der Knochenfragmente der Metaphyse bildet. Das Vorhandensein dieses freien Volumens erlaubt die Bildung einer Knochenbrücke, die für die wirksame Verankerung dieser Prothese im Oberarmknochen sorgt.
Der innere Ast 36 weist einen rechtwinkligen Querschnitt auf, der auf der ganzen Länge dieses Astes im Wesentlichen konstant ist.
Der äußere Ast 34 umfasst einen Mittelsteg 40, der nach außen vorspringt und eine Dicke aufweist, die deutlich kleiner als diejenige des inneren Astes 36 ist. Dieser äußere Mittelsteg 40 erstreckt sich im Wesentlichen entlang der Frontalebene P. Er ist von Öffnungen 42 durchbohrt, die für den Durchtritt von Nähdrähten bestimmt ist.
Zwei Anterior-posterior-Stege 44, das heißt ein seitlicher hinterer Steg 44a und ein seitlicher vorderer Steg 44b, erstrecken sich von dem inneren Rand 40a des Mittelstegs 40, jeweils entlang einer Ebene π, deren Orientierungswinkel relativ zu der Frontalebene P man mit α bezeichnet. Der Winkel α beträgt etwa 90°, das heißt, dass die Anterior-posterior-Stege 44 im wesentlichen senkrecht zum Mittelsteg 40 liegen. Der äußere Ast 34 weist damit im in 4 zu sehenden Querschnitt eine T-Form auf.
Die Anterior-posterior-Stege 44 erlauben eine anatomische Repositionierung der Knochenhöcker 14 und 16 und der Bizepsrinne 18 mittels einer Anlage an zumindest einem der Stege, wie durch die Pfeile F in 5 dargestellt ist.
Auch wenn der Wert von 90° besonders vorteilhaft ist, können befriedigende Resultate mit Anterior-posterior-Stegen erhalten werden, die sich in einer Ebene π erstrecken, deren Winkel relativ zu der Frontalebene zwischen 45° und 135° liegt.
Jeder der Anterior-posterior-Stege 44a und 44b ist von Öffnungen 46 durchbohrt, die einen Durchtritt von Nähdrähten erlauben.
Wie insbesondere 2 zeigt, nimmt die Breite der Anterior-posterior-Stege 44 in Richtung des Flansches 32 zu.
Die jeweiligen freien Ränder 48a und 48b der Stege 44a und 44b sind vom Äußeren der Schulter zum Inneren divergent, das heißt relativ zur Frontalebene P geneigt. Die maximale Breite 1 des Stegs 44 ist gleich dem Abstand d, der die Mittelachse A des Oberarmknochenkopfes 12 und den posterioren Rand 20 der Bizepsrinne 18 trennt.
Um die Synthese der Oberarmknochenhöcker durchzuführen, verfügt der Chirurg nämlich über eine Markierung in der vertikalen Richtung, denn die Höhe des großen Höckers muss geringfügig unter dem prothetischen Kopf sein. Der große Höcker kann sich nun aber um die Achse des Kopfes drehen. Die Erfindung gestattet es, eine Markierung für den Chirurgen bereitzustellen, die es ihm erlaubt, den großen Höcker korrekt zu positionieren. Diese Markierung ist die theoretische Position der Bizepsrinne 18, die durch die maximale Breite l der Anterior-posterior-Stege bestimmt ist. Diese Breite entspricht nämlich dem gemessenen mittleren anatomischen Abstand zwischen der Mittelachse A und dem posterioren Rand 20 der Bizepsrinne 18.
Sobald die Prothese 22 platziert ist und die Oberarmknochenhöcker 14 und 16 in der Nähe dieser Prothese befestigt sind, wie es in 6 dargestellt ist, kann die Knochenfusion stattfinden, wobei diese Fusion zu einer anatomischen Rekonstruktion des Knochens führt.
Die Breite der Stege und insbesondere ihre maximale Breite l kann in Abhängigkeit von der Größe der Prothese angepasst werden, das heißt insbesondere der Position der Bizepsrinne. In der Praxis liegt diese Breite l zwischen 5,5 und 13 mm, und man kann drei Prothesengrößen vorsehen, deren Anterior-posterior-Stege jeweils eine maximale Breite l gleich 6,9 oder 12 mm aufweisen.
Für den Fall, dass die Stege 44a und 44b nicht senkrecht zur Frontalebene sind, wird ihre maximale Breite l so gewählt, dass ihre Projektion auf eine Ebene senkrecht zu dieser Frontalebene dem Abstand d entspricht. In dem in den Figuren dargestellten Fall ist die Breite l gleich ihrer Projektion auf die Ebene π.

Claims

Oberarmknochenprothese (22) mit einem Stiel (26), der in dem medullären Kanal eines Oberarmknochens verankert werden soll, einem Metaphysenteil (30), der den Stiel nach oben verlängert und dessen innerer Teil (36) nach Innen geneigt ist, wobei der Metaphysenteil an einen Tragflansch (32) für einen Kopf (24) anschließt, der mit der Gelenkpfanne der Schulter zusammenwirken kann, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Teil (34) des Metaphysenteils (30) ebenso nach innen geneigt ist und dieser äußere Teil (34) zumindest einen anterior-posterior-Steg (44) zur Anlage der Oberarmknochenhöcker (14, 16) umfasst, wobei der oder jeder Steg sich in einer Ebene (π) erstreckt, die in einem Winkel (α) zwischen 45° und 135° relativ zu der Frontalebene (P) der Prothese orientiert ist und die Frontalebene (P) die Mittelachse (Q) des Stiels (26) enthält.
Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Orientierungswinkel (α) der Ebene (π) des anterior-posterior-Stegs (44) relativ zur Frontalebene (P) nahe 90° liegt.
Prothese nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder anterior-posterior-Steg (44) sich von der Frontalebene (P) aus mit einer solchen maximalen Breite (l) erstreckt, dass seine Projektion auf eine Ebene senkrecht zur Frontalebene (P) im Wesentlichen dem Abstand (d) entspricht, der den posterioren Rand (20) der Bizepsrinne (18) der Oberarmmetaphyse von einer Mittelachse (A) der Oberarmmetaphyse (12) trennt.
Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metaphysenteil (30) außerdem auf seinem äußeren Teil (34) einen äußeren Mittelsteg (40) umfasst, der sich im Wesentlichen entlang der Frontalebene (P) erstreckt, wobei der oder jeder anterior-posterior-Steg (44) sich von dem Innenrand (40a) des äußeren Mittelsteg (40) aus erstreckt.
Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metaphysenteil (30) zwei anterior-posterior-Stege (44a, 44b) umfasst, die relativ zu der Frontalebene (P) im Wesentlichen symmetrisch zueinander sind.
Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metaphysenteil (30) zwei Äste umfasst, einen äußeren (34) beziehungsweise einen inneren (36), die zwischen sich eine Ausnehmung (38) begrenzen, wobei der äußere Ast (34) mit dem oder jedem anterior-posterior-Steg (44) versehen ist.
Prothese nach den Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Ast (34) von dem Mittelsteg (40) und den zwei anterior-posterior-Stegen (44) gebildet wird.
Prothese nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Ast (34) einen T-förmigen Querschnitt aufweist.
Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Rand (48a, 48b) des oder jedes anterior-posterior-Stegs (44) relativ zu der Frontalebene (P) geneigt ist, wobei die Breite des oder jedes Stegs in Richtung des Flanschs (32) zunimmt.