CH636261A5 - Totale hueft-gelenk-endoprothese. - Google Patents

Description

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PATENTANSPRUCH Auseinandernehmbare totale Hüftgelenk-Endoprothese, die aus während der Operation wählbaren Elementen eines Satzes zusammensetzbar ist, welcher Satz zwei Acetabular-kapseln (6M, 6c), wobei die feine mechanisch zu befestigen und die andere zum Kleben mit Knochenzement bestimmt ist, und zwei Femurstiele (3M, 3c) mit Femurkugeln aufweist, wobei der eine Femurstiel (3M, 3c) mechanisch zu befestigen und der andere zum Kleben mit Knochenzement vorgesehen ist, die gemäss der klinischen Indikationen untereinander in vier Kombinationen mittels eines nichtmetallischen Sitzelementes (1) und einer Festziehmutter (10) verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtmetallische Sitzelement (1) in der Öffnung (12) der Acetabularkap-sel (6) einfügbar und herausnehmbar ist und mittels eines Zapfens (4) und der in einem Gewinde (13) der Kapsel (6) einschraubbaren Festziehmutter (10) mit der Acetabular-kapsel (6) verbindbar ist, wobei das Sitzelement (1) in seiner äusseren, konisch gestalteten Peripherie (7) mit Einschnitten (9) versehen ist und einen kugelförmigen Hohlraum (8) mit einer Öffnung aufweist, um die Femurkugel (2) zu drei Viertel zu umfassen, wobei die Festziehmutter (10) eine innere konische Wand (11) hat, die mit der konischen Form der Peripherie (7) des Sitzelementes (1) übereinstimmt, und wobei mindestens in einem Teil der Femurstiele (3c, 3M) Nuten (19c, 19M) vorgesehen sind, die sich in Längsrichtung der Femurstiele (3c, 3M) erstrecken.

Die Erfindung betrifft eine totale Hüftgelenk-Endoprothese, die in der Orthopädie und Traumatologie Verwendung als Ersatz für beschädigte natürliche Hüftgelenke findet.

Es sind verschiedene totale Hüftgelenk-Endoprothesen bekannt, die unschliessbare auseinandernehmbare oder schliessbare nichtauseinandernehmbare Konstruktionen darstellen und an den Knochen durch Kleben mit Knochenzement oder durch mechanisches Festkeilen fixiert werden.

Es ist eine Konstruktion bekannt, bei der der Stiel konisch ist und mechanisch im Medullärkanal des Femurs festgekeilt wird, während die Acetabularkapsel im Hüftbein mittels zwei Schrauben, die mit L-förmigen Muttern enden, mechanisch befestigt wird.

Es ist ferner eine Konstruktion mit demselben Stiel bekannt, jedoch endet die Acetabularkapsel mit einer Schraube, die im Hüftbein eingeschraubt wird.

Es ist eine Konstruktion bekannt, bei der der Stiel flach ist mit glatten Wänden, und die Acetabularkapsel endet mit drei scharfen Stacheln, die im bearbeiteten Sitz im natürlichen Acetabulum eingestochen werden.

Es ist eine nichtauseinandernehmbare Konstruktion bekannt mit kegelförmigem Stiel mit zwei länglichen Löchern, der im Medullärkanal festgekeilt wird, während der kugelförmige Teil des Stiels nichtauseinandernehmbar im Metallsitz montiert ist. Der Sitz ist in eine Metallkapsel aus anderem Metall genietet, dessen Peripherie mit Zähnen versehen ist, die zur Verankerung im Sitz des natürlichen Acetabulum dienen.

Weiterhin ist auch eine ähnliche Konstruktion mit unaustauschbarem Kunststoffsitz und Anziehmutter bekannt, die ein Auseinandernehmen des Gelenks erlaubt, jedoch nur während der Implantierung.

Bekannt sind auch totale Hüftgelenk-Endoprothesen, bei denen sowohl der Stiel, als auch die Acetabularkapsel an die Knochen mittels Knochenzement befestigt werden.

Bekannt ist auch ein Femurstiel einer unipolaren Hüftgelenk-Prothese, der querverzahnt ist mit runden Löchern in der Basis der Zähne.

Jede der bekannten Konstruktionen von totalen Hüftge-5 lenk-Prothesen hat ihre eigenen wesentlichen Nachteile.

Die unschliessbaren auseinandernehmbaren Konstruktionen erlauben eine eigenmächtige Luxation des Gelenks bei verhältnismässig kleinen nichtfunktionellen Belastungen, während die schliessbaren nichtauseinandernehmbaren io Konstruktionen bei grossen nichtfunktionellen Belastungen ein Brechen des Femurs oder des Hüftbeins hervorrufen, im Unterschied zu dem natürlichen Gelenk, das bei solchen maximalen Beanspruchungen ohne Brechen luxieren würde. Ein anderer wesentlicher Nachteil der nichtauseinander-15 nehmbaren Konstruktionen ist ihre schwierige Implantierung, die das Herausschneiden eines grossen Teils des Trochanders erfordert.

Ein wesentlicher Nachteil der Hüftgelenk-Prothesen mit konischem Stiel ist die häufig in der Praxis in Erscheinung 20 tretende Lockerung des Stiels im Medullärkanal, was zur Rotation und Instabilität des Gelenks führt und Ursache ist von starken Schmerzen, die völlig jegliche Bewegungen der unteren Extremität begrenzen.

Ein wesentlicher Nachteil der einzelnen angewandten to-25 talen Hüftgelenk-Prothesen ist, einerseits, das Fehlen einer Möglichkeit zur Variierung während der Implantierung in Abhängigkeit von den jeweiligen klinischen Indikationen und, anderseits, die Notwendigkeit zum Austausch der gesamten Endoprothese oder ihrer Einzelteile durch sekundäre 30 Fragmentation der Knochen bei Reoperation infolge Misserfolge im postoperativen Zeitraum. So ist, zum Beispiel bei . totalen Endoprothesen mit Metallkugel und Nichtmetallkapsel, der Verschleiss infolge Abrieb der Kunststoffkapsel eine häufige Erscheinung, die bei Reoperation den Aus-35 tausch der gesamten Acetabularkapsel durch eine neue erforderlich macht, was zur sekundären Traumatisierung des Hüftbeins führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine totale Hüftgelenk-Endoprothese zu entwickeln, die eine Wahl der 40 einzelnen Komponenten des Satzes (Femurstiele und Aceta-bularkapseln) in Abhängigkeit der konkreten klinischen Indikationen während der Operation und den leichten und nichttraumierenden Austausch von einzelnen, verschlissenen oder gelockerten Elementen bei eventueller Reoperation er-45 möglicht. Eine stabile Fixierung an die entsprechenden Knochen sichernd, soll die Konstruktion auch eine physiologische Kupplung der Gelenkverbindung gewährleisten, die dem Antiluxationsvermögen des natürlichen Gelenks entspricht, wobei sie in Hinblick auf leichte Handhabung wäh-50 rend der Operation auseinandernehmbar und so konstruiert sein muss, dass Erhöhung des Innendrucks im Medullärkanal während dem Aufstecken des Stiels nicht auftritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches gelöst. 55 Die Vorteile der erfindungsgemässen Hüftgelenk-Prothese liegen darin, dass der auseinandernehmbare Sitz in dem die Metallkugel rotiert, nichtmetallisch ist, wodurch eine minimale Reibung gewährleistet ist und ein bimetallischer Korrosionseffekt nicht auftritt, dass sie leicht und bei 60 eventuellem Verschleiss ohne Traumierung austauschbar ist, und dass beim Zusammenbau des Gelenkes das Umfassen von drei Vierteln der rotierenden Kugel und beim Festziehen der Mutter das Gelenk mit einer Kraft geschlossen wird, die dem physiologischen Antiluxationsvermögen des natürli-65 chen Gelenks entspricht, und infolgedessen ein eventuelles Losbrechen der Acetabularkapsel vom Hüftbein oder ein Brechen des Femurs vermieden werden kann. Das Auseinandernehmen beider Teile des Gelenks (Acetabularkapsel mit

nichtmetallischem Sitzelement und Femurstiel) ermöglicht eine leichte Handhabung während der Implantierung, wobei durch die Längskanäle in dem Femurstiel eine Erhöhung des Drucks im Medullärkanal während dem Einstecken des Stiels im Femur vermieden werden kann.

Der Vorteil der beschriebenen Hüftgelenk-Prothese liegt darin, dass sie allen Aufgaben der Erfindung gerecht wird, und insbesondere wegen dem Vorhandensein von mechanisch zu befestigenden oder mit Knochenzement zu klebenden Komponenten, die untereinander mittels eines einheitlichen, nichtmetallischen Sitzelementes und Muttern verbindbar sind, für den Operierenden die Möglichkeit gewährleistet, während der Implantierung oder bei Reoperation, entsprechend den konkreten klinischen Indikationen die zweckmässigste Befestigungsart zu wählen.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt schematisch die Bauteile des Satzes einer totalen Hüftgelenk-Prothese.

Aus der Zeichung ist zu sehen, dass das austauschbare nichtmetallische Sitzelement, worin die Kugel 2 des Stiels 3 eingeführt wird und rotiert, einen Zapfen 4 aufweist, der auseinandernehmbar, jedoch keine Rotation erlaubend, im Loch 5 der Acetabularkapsel 6 eingepresst wird. Damit das Gelenk nicht luxiert, geht die Peripherie 7 der kugelförmigen Reibfläche 8 im Sitzelement 1 bis unter den Äquator der Kugel 2 herunter. Entlang der Peripherie 7 sind Einschnitte 9 vorgesehen, die es erlauben durch leichten Druck die Kugel 2 im Sitz 1 einzuführen.

In Hinblick auf die Befestigung des Sitzelementes 1 in der Kapsel 5 und zwecks physiologischer Anordnung der Kugel 2 im Sitzelement 1, wird in der Kapsel 5 eine Festziehmutter 10 eingeschraubt, die mit ihrer inneren konischen Wand 11 die konische Peripherie 7 mit Einschnitten des Sitzelements 1 andrückt und das Gelenk gegen eigenmächtige Luxierung sichert. Dieser Andruck entspricht der Forderung für eine freie Rotation der Kugel und der Möglichkeit einer Öffnung bei Belastungen, die eine Luxierung eines normalen natürlichen Gelenks hervorrufen würden. Dadurch wird ein eventuelles Brechen des Femurs oder ein Losbrechen der Acetabularkapsel vermieden.

Die Acetabularkapseln 6 haben in ihrer Innenseite einen Sitz 12 für die Aufnahme des austauschbaren nichtmetallischen Sitzelementes und ein Loch 5 für das Einpressen seines Zapfens 4 sowie auch ein Gewinde 13 für das Aufschrauben der Festziehmutter 10. In der Aussenseite der mechanisch befestigten Acetabularkapsel 6M sind speziell geformte Zähne 14 zum Festkeilen in dem im voraus bereiteten Sitz im natürlichen Acetabulum vorgesehen. Die Aussenseite der zu klebenden Acetabularkapsel 6c (aus Metall oder Kunststoff)

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weist Kanäle 15 auf zwecks einer stabilen Fixierung an das Knochenzement.

Die Femurstiele haben einen im Vorderteil verlängerten Ansatz 16, der auf die Corticalkontur in der Basis des Col-lumfemuris aufliegt. Auf diese Weise trägt der Stiel stabil das Körpergewicht, ohne im weichen spongiösen Gewebe des Knochenkerns zu sinken. Der mechanisch befestigte Stiel 3M ist breit und rechteckig zwecks Vermeidung einer Rotation gegenüber dem Femur. In seinem oberen Bereich ist der Stiel 3M mit Zähnen 17 versehen, zwischen denen Löcher gebohrt sind 18. Diese Zähne dienen zur Erweiterung der mit speziellen Feilen im Femur vorgebohrten Öffnung in Hinsicht auf die Abspaltung von Knochenspänen, welche die Löcher und den Raum zwischen Zähnen und Knochen ausfüllen. Als Ergebnis der Bindung dieser Späne in der post-operativen Periode wird eine stabile Fixierung des Stiels an dem Femur erreicht. In seinem unteren Bereich ist der rechteckige Stiel glatt, jedoch mit Längskanälen 19M in seinen vier Seiten versehen, um ein Anwachsen des Drucks im Medullärkanal beim Einstecken des Stiels in den Knochen vermeiden. Der zu klebende Stiel 3c ist schmaler als der mechanisch zu befestigende Stiel 3M in Hinsicht auf das Füllen der Öffnung im Femur mit der nötigen Menge Knochenzement. Sein Querschnitt ist ein flaches Sechseck mit abgerundeten mittleren Kanten und mit Längskanälen 19c entlang der äusseren Kanten. Seine Wände sind glatt und die Funktionen der Kanäle 19c sind die gleichen, wie die der Kanäle 19M.

Die totale Hüftgelenk-Endoprothese gemäss der Erfindung wird folgenderweise implantiert: Gemäss den konkreten klinischen Indikationen werden die entsprechende Acetabularkapsel und der Femurstiel gewählt. Entsprechend der Notwendigkeit stehen vier verschiedene Kombinationen zur Wahl - ein vollständig geklebtes Gelenk oder vollständig mechanisch befestigtes Gelenk, eine geklebte Acetabulum-kapsel und mechanisch befestigter Stiel, oder mechanisch befestigte Acetabulumkapsel und geklebter Stiel. Beide Teile des Gelenks werden separat an die im voraus vorbereiteten Femur und Hüftbein fixiert. Danach wird die Kugel in der kugelförmigen Öffnung des nichtmetallischen Sitzelementes eingeführt und das Gelenk mittels der Festziehmutter geschlossen. Bei Reoperation wird das Gelenk durch Losschrauben der Mutter geöffnet und der zu ersetzende Teil wird erneuert, ohne dass die stabil fixierten Teile losgebrochen werden. Am Schluss wird das Gelenk erneut «geschlossen».

Die klinischen Ergebnisse von der Implantierung der er-findungsgemässen totalen Hüftgelenk-Endoprothese sind völlig zufriedenstellend in bezug auf Funktionalität und dynamische Stabilität.

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