WO2000001325A1

WO2000001325A1 - Vorrichtung zur verankerung einer endoprothese in einem knochen

Info

Publication number: WO2000001325A1
Application number: PCT/EP1999/004461
Authority: WO
Inventors: Jan M. Schwab
Original assignee: Eberhard Karls Universitaet Tuebingen
Current assignee: Eberhard Karls Universitaet Tuebingen
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1999-06-28
Publication date: 2000-01-13
Anticipated expiration: 2001-01-02
Also published as: US20010018616A1; EP1091704A1; DE19829589A1; DE19829589C2

Abstract

Eine Vorrichtung (10) zur Verankerung einer Endoprothese (12) in einem Knochen (14), bspw. eines Oberschenkelteils (16) einer Hüftgelenksendoprothese in einem Oberschenkelknochen (18), ist in Form eines in den Knochen (14) implantierbaren fächerartigen Gefässes (26) zur Aufnahme eines Schaftes (24) der Endoprothese (12) ausgebildet. Das Gefäss (26) weist eine den Schaft (24) einfassende Innenwand (32) und eine von dieser beabstandete Aussenwand (34) auf, wobei ein Raum (44) zwischen der Innenwand (32) und der Aussenwand (34) mit einem Medium (45) gefüllt ist, das Kraftstösse dämpft und/oder in dem sich ein von aussen ausgeübter Druck im wesentlichen nach allen Seiten gleichmässig verteilt.

Description

Vorrichtung zur Verankerung einer Endoprothese in einem Knochen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verankerung einer Endoprothese in einem Knochen, beispielsweise eines Oberschenkelteils einer Hüftgelenksendoprothese in einem Oberschenkelknochen.

Endoprothesen werden im medizinischen Bereich als Ersatz für zerstörte oder irreparabel beschädigte Partien des menschlichen Skelettes verwendet. Insbesondere werden Endoprothesen als künstlicher Gelenkersatz in großen Gelenken, wie dem Hüftgelenk oder dem Kniegelenk, eingesetzt. Speziell kann mit einer Hüftgelenksendoprothese die Gelenkpfanne am Becken oder der Hüftkopf einschließlich des Schenkelhalses am Oberschenkelknochen (Femur) des menschlichen Skelettes oder beides ersetzt werden. Solche Total-Endoprothesen-Systeme weisen im allgemeinen einen Schaft auf, der in die noch gesunden Knochenstrukturen der zu ersetzenden Skelettpartie implantiert wird, während Hals und Kugelkopf der Schaftendoprothese aus dem Knochen vorragen.

Beispielsweise weist das Oberschenkelteil einer Hüftgelenksendoprothese einen etwa zylindrischen, konischen oder auch geringfügig gekrümmten Schaft auf, an dessen oberes Ende sich ein Prothesenhals und an diesen schließlich der künstliche Kugelgelenkkopf anschließt. Der Schaft des Oberschenkelteiles einer derartigen Endoprothese wird in die operativ präparierte Markraumhöhle des Oberschenkelknochens eingesetzt.

Bei jüngeren Patienten, die noch genügend wachstumsfähige Knochensubstanz besitzen, wird der Endoprothesenschaft in der Regel direkt in die präparierte Markraumhöhle eingesetzt, wobei das an dem Schaft anliegende Knochengewebe an den Schaft anwächst. Bei älteren Patienten, bei komplizierten Frakturen der entsprechenden Skelettpartie oder bei instabilen Knochensubstanzen wird der Schaft der Endoprothese in der Regel in die Markraumhöhle einzementiert, da in diesen Fällen, insbesondere bei älteren Patienten, nicht genügend wachstumsfähiges Knochengewebe vorhanden ist, das eine sichere, stabile Verankerung des Schaftes in dem Knochen durch Anwachsen des Knochengewebes an den Schaft gewährleisten kann. Obwohl im Bereich der endoprothetischen Chirurgie in den letzten drei Jahrzehnten große Fortschritte erzielt wurden, erweist es sich als problematisch, eine dauerhaft stabile, abriebfreie und ablösesichere Verankerung der Endoprothese sowohl bei zementfrei implantierten Endoprothesen als auch bei einzementierten Endoprothesen zu erreichen.

Eine derartige Endoprothese im Bewegungsapparat ist bei Bewegungen des Endoprothesepatienten nämlich hohen Belastungen ausgesetzt. Beispielsweise beim Hinabsteigen einer Treppe wirken auf das Oberschenkelteil einer Hüftgelenksprothese Kräfte im Bereich des Drei- bis Vierfachen des Körpergewichtes der Person. Diese Belastungen wirken über den Endoprothesenschaft unmittelbar auf die Knochen-Prothese-Grenzfläche bzw. die Zement- Prothese-Grenzfläche .

Aufgrund der bei Bewegungen der Person auftretenden Lastwechselbelastungen arbeitet der Endoprothesenschaft in der Markraumhöhle, indem der Endoprothesenschaft an der anliegenden Knochengewebsflache reibt oder lokal auf die Knochengewebs- flache Druckkräfte ausübt. Dadurch wird einerseits der Anwachsprozeß des Knochens an den Schaft unterbunden, oder das bereits angewachsene Knochengewebe bzw. der Zement im Laufe der Zeit zerrüttet. Die dauerhafte stabile Verankerung der Prothese in dem Knochen wird außer durch Rotationskräfte vor allem durch solche Belastungen oder Belastungsspitzen gefährdet, die nicht nur vertikal, sondern auch in Richtungen quer zum Endoprothesenschaft auf die Endoprothese wirken, wodurch es zu lokalen oder sogar punktuellen Überbelastungen der Knochen-Prothese- Grenzfläche bzw. Zement-Prothese-Grenzfläche kommt, insbesondere im Bereich des unteren Endes des Schaftes. Aber auch bei rein vertikal wirkenden Belastungen der Endoprothese ist die zuvor genannte Grenzfläche (Interface) Lastwechselkräften ausgesetzt, die im Laufe der Zeit zu einer Beschädigung des Interfaces und infolge dessen zu einer osteologischen Reaktion führen können, die eine Lockerung der Prothese herbeiführen können. Ein Schutz der kritischen Grenzflächen zwischen Knochen und Endoprothese bzw. zwischen Zement und Endoprothese ist somit für die Lebensdauer des durch die Endoprothese gebildeten künstlichen Gelenks entscheidend.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine dauerhafte stabile und ablösesichere Verankerung einer Endoprothese in dem Knochen, in den sie implantiert ist, zu erreichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Verankerung einer Endoprothese in einem Knochen, beispielsweise eines Oberschenkelteils einer Hüftgelenksendoprothese in einem Oberschenkelknochen, gelöst, wobei die Vorrichtung in Form eines in den Knochen implantierbaren köcherartigen Gefäßes zur Aufnahme eines Schaftes der Endoprothese ausgebildet ist, wobei das Gefäß eine den Schaft einfassende Innenwand und eine von dieser beabstandete Außenwand aufweist, und wobei ein Raum zwischen der Innenwand und der Außenwand mit einem Medium gefüllt ist, das Kraftstöße dämpft und/oder in dem sich ein von außen ausgeübter Druck im wesentlichen auf allen Seiten gleichmäßig verteilt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bewirkt eine mechanische Entkopplung des Schaftes der Endoprothese von dem Gewebe des Knochens, in den die Endoprothese implantiert ist. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird eine besonders schädigende Impulsübertragung von dem Schaft der Endoprothese auf das angrenzende Knochengewebe bzw. den Zement vermieden. Der Schaft der Endoprothese ist nämlich in dem köcherartigen Gefäß aufgenommen und liegt an der Innenwand des Gefäßes an. An dem Knochen bzw. an dem Zement liegt die davon beabstandete Außenwand des köcherartigen Gefäßes an, und bei einer Belastung der Endoprothese werden die dabei auftretenden Kräfte von dem zwischen der Innenwand und der Außenwand des Gefäßes vorhandenen Medium gedämpft, beispielsweise dissipiert, wodurch diese Kräfte nicht oder nur mit deutlich reduzierter, verteilter Impulsstärke auf das an die Außenwand angrenzende Knochengewebe bzw. den angrenzenden Zement übertragen werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wirkt somit als Dämpfungskissen oder Stoßdämpfer zwischen dem Schaft der Endoprothese und dem angrenzenden Knochengewebe bzw. Zement. Die Außenwand, die mit dem Zement bzw. dem Gewebe des Knochens in Verbindung steht, wird auf diese Weise ruhig gehalten, so daß es nicht zu einer Reibung zwischen der Außenwand und dem angrenzenden Zement bzw. dem Knochengewebe des Knochens kommen kann. Die nunmehr bestehende Grenzfläche (Interface) zwischen der Außenwand des Gefäßes und dem Zement bzw. Gewebe ist somit gegen Lastwechselkräfte, die auf die Endoprothese wirken, abgeschirmt.

Wenn zwischen der Innenwand und der Außenwand ein Medium vorhanden ist, in dem sich ein von außen ausgeübter Druck im wesentlichen nach allen Seiten gleichmäßig verteilt, beispielsweise bei Verwendung einer Flüssigkeit als Medium, bewirkt dieses Medium, daß eine auf die Innenwand des Gefäßes wirkende Kraft, insbesondere auch eine lokal oder punktuell wirkende Kraft, gleichmäßig in dem Gefäß verteilt wird, wodurch lokale Belastungsspitzen an der Grenzfläche zwischen Außenwand und Knochen bzw. Zement vermieden werden.

Bevorzugt ist das Medium so beschaffen, daß es Dämpfungs- und Druckverteilungseigenschaften aufweist .

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann somit eine dauerhafte stabile Verankerung einer Endoprothese in einem Knochen erzielt werden, weil die bisher starre und direkte Verbindung zwischen Schaft und Knochen bzw. Zement vermieden wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Innenwand eine geringfügige elastische Beweglichkeit auf.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß auf die Endoprothese wirkende Kraftstöße durch die Innenwand bereits vorgedämpft werden können. Unter geringfügig elastisch beweglich ist dabei zu verstehen, daß der Bewegungsspielraum der Endoprothese im wesentlichen nicht größer ist, als wenn die Endoprothese ohne das köcherartige Gefäß in den Knochen implantiert würde, d.h. die Endoprothese ist in dem köcherartigen Gefäß nicht schwimmend gelagert, sondern fest verankert. Der bei einer elastischen Bewegung der Innenwand resultierende Impulsübertrag auf das Medium wird von diesem gedämpft und/oder gleichmäßig in dem Medium verteilt. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Außenwand starr ausgebildet.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Außenwand eine sicher haltende Verankerung des Gefäßes und damit der Endoprothese in dem Knochen gewährleistet.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weisen die Innenwand und/oder das Medium ein Formgedächtnis auf.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Innenwand nach einer elastischen Bewegung infolge eines auf den Schaft der Endoprothese wirkenden Kraftstoßes stets wieder ihre ursprüngliche Form einnimmt, so daß die Endoprothese bezüglich des Knochens, in den sie implantiert ist, im Laufe der Zeit keine Lageveränderung erfährt.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind in dem Raum zwischen der Innenwand und der Außenwand weitere Wände ausgebildet, die mit der Innenwand und der Außenwand verbunden sind und den Raum in zwei oder mehrere Kammern unterteilen.

Die weiteren Wände tragen auf vorteilhafte Weise zu einer erhöhten Stabilität des köcherartigen Gefäßes bei.

Dabei ist es bevorzugt, wenn die weiteren Wände elastisch beweglich sind. Diese Maßnahme hat nun den Vorteil, daß die weiteren Wände zusätzlich zu dem Medium zur Dämpfung von Stoßkräften bzw. Kraftimpulsen beitragen, wodurch die Wirkung des köcherartigen Gefäßes als Stoßdämpfer weiter verbessert ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Medium eine Flüssigkeit auf.

Eine Flüssigkeit als Medium bewirkt vorteilhafterweise eine nach allen Seiten gleichmäßige Verteilung eines von dem Schaft der Endoprothese auf die Innenwand ausgeübten Druckes, wobei der weitere Vorteil darin besteht, daß unabhängig von der Richtung der auf den Schaft der Endoprothese wirkenden Kraft sich ein nach allen Seiten senkrecht zur Außenwand und zur Innenwand gerichteter Druck ausbildet, so daß auf die Außenwand keine parallel zur Knochengewebsflache gerichteten Kräfte wirken, wodurch ein Rutschen und Reiben der Außenwand an der Knochen- gewebsoberflache vermieden wird. Der weitere Vorteil einer Flüssigkeit besteht darin, daß bereits bei einer geringfügigen Volumenverkleinerung des Raumes zwischen der Innenwand und der Außenwand infolge eines auf die Endoprothese wirkenden Kraftstoßes sich momentan ein erhöhter Druck in der Flüssigkeit einstellt, der auch auf die Innenwand des Gefäßes einwirkt und diese dann noch fester an den Schaft der Endoprothese andrückt. Die Vorrichtung wirkt somit selbst-stabilisierend. Bevorzugt wird eine Flüssigkeit mit einem hohen Reibungskoeffizienten verwendet, weil eine derartige Flüssigkeit in der Lage ist, kinetische Energie durch Reibung zu dissipieren.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Medium ein Gas auf. Die Verwendung eines Gases als Medium hat den Vorteil, daß Gas eine Kompressibilität besitzt, die bei entsprechender Vorspannung des Gases in dem Raum zwischen der Innenwand und der Außenwand eine Dämpfung von Kraftstoßen durch eine je nach Vorspannung des Gases mehr oder weniger starke Druckerhöhung bewirkt, wobei sich in einem Gas wie in einer Flüssigkeit eine allseitig gleiche Druckverteilung einstellt.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Medium eine hochviskose elastisch verformbare Masse oder einen Feststoff auf, der eine elastische Kompressibilität aufweist.

Diese vorgenannten Stoffe stellen weitere vorteilhafte Beispiele für ein Medium dar, die geeignet sind, Kraftstöße durch Dis- sipation zu dämpfen oder eine gleichmäßige Druckverteilung in dem Raum zwischen der Innenwand und der Außenwand zu bewirken.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist ein das untere Ende des Schaftes abstützender Abschnitt der Innenwand eine Verstärkung auf.

Da wesentliche auf die Endoprothese wirkende Kraftstöße vertikal nach unten gerichtet wirken und demnach von dem unteren Ende des Schaftes auf den unter diesem liegenden Abschnitt der Innenwand übertragen werden, hat diese Maßnahme den Vorteil, daß dieser Bereich der Innenwand auf Dauer hohen Belastungen standhalten kann.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung besteht die Innenwand aus einem Material, das eine hochfeste Gummimischung enthält. Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erzielt, daß die Innenwand einerseits eine geringfügige elastische Beweglichkeit besitzt und andererseits eine genügend hohe Steifigkeit und Abnutzungsbeständigkeit aufweist.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Innenwand ein Metallnetz auf.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Innenwand einerseits mit einer genügend hohen Festigkeit, insbesondere Reißfestigkeit, ausgebildet werden kann, wobei andererseits eine Netzstruktur noch eine ausreichende elastische Beweglichkeit der Innenwand zuläßt. Das Metallnetz kann insbesondere noch mit der zuvor erwähnten hochfesten Gummimischung oder einem vergleichbaren Überzug überzogen sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung besteht die Außenwand aus Metall .

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Außenwand mit einer ausreichend hohen Festigkeit und Starrheit hergestellt werden kann, um eine sichere Verankerung des Gefäßes in dem Knochen zu erzielen.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Medium vorgespannt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch entsprechende Vorspannung des Mediums die Dämpfungskennung des köcherartigen Gefäßes variabel gestaltet werden kann. Es ist somit möglich, die Dämpfungskennung des Gefäßes an die osteologisch anatomischen Gegebenheiten des jeweiligen Patienten anzupassen.

Dabei ist es bevorzugt, wenn das Medium durch Einsetzen des Schaftes in das Gefäß vorgespannt wird.

Durch diese Maßnahme wird auf vorteilhaft einfache Weise eine Vorspannung in dem Medium erzielt. Beispielsweise bei Verwendung einer Flüssigkeit oder Gas als Medium kann dies dadurch bewerkstelligt werden, daß der Innendurchmesser des Gefäßes bei nicht eingesetztem Schaft größer ist als der Außendurchmesser des Schaftes, wodurch beim Einsetzen des Schaftes in das Gefäß eine Volumenverkleinerung in dem Raum zwischen der Innenwand und der Außenwand des Gefäßes auftritt, die zu einer Erhöhung des Druckes in dem Raum führt. Der Schaft wird dadurch außerdem in der Art eines Preßsitzes sicher in dem Gefäß gehalten.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Vorspannung an die Härte des Knochens angepaßt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß insgesamt die Elastizitätseigenschaften des Gefäßes so eingestellt werden können, daß sie der Elastizität des Knochens entsprechen.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist eine Kontur der Außenwand des Köchers an eine vorgegebene Kontur des Implantationsbereiches im Knochen angepaßt.

Diese Maßnahme ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Implantationsbereich im Knochen, beispielsweise die Markraumhöhle im Oberschenkel, aufgrund einer starken Zerklüftung oder komplizierten Fraktur operativ nicht mehr so präpariert werden kann, daß eine insgesamt gleichmäßige oder glatte Knochen- gewebsoberfläche gebildet wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist weiterhin ein Stent zur Aufnahme des Gefäßes vorgesehen, der in den Knochen implantierbar ist.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Einsetzen der Anordnung aus Schaft und köcherartigem Gefäß in dem Knochen erleichtert wird. Zur Implantation der Endoprothese wird zunächst der Stent, der vorteilhafterweise selbstexpandierbar ist, im gestreckten Zustand in den Knochen, beispielsweise in die präparierte Markraumhöhle, eingesetzt, wo er dann entspannt wird und sich an die Knochenoberfläche anlegt. Danach kann die Anordnung aus Endoprothese und dem köcherartigen Gefäß in den Stent eingesetzt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Endoprothese über einen Zuganker an der Außenwand gegen vertikale Zugkräfte gesichert.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß bei einer Zugbelastung des Bewegungsapparates im Bereich der Hüfte sicher vermieden wird, daß die Endoprothese aus dem Gefäß herausgezogen wird. Der Zuganker kann vorteilhaft ein elastisches Seil mit geringer Streckungselastizität oder eine Kette sein, um Zugbelastungsspitzen dämpfen zu können. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist ein Bodenabschnitt der Außenwand des Gefäßes ein elastisches Stoßdämpfungselement auf.

Diese Maßnahme hat den weiteren Vorteil, daß bei besonders harten, auf die Endoprothese wirkenden Druckstößen bzw. Druckimpulsen ein Durchschlagen der Endoprothese nach unten gedämpft abgefangen wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Vorrichtung ein Mittel zur drehfesten Verankerung der Endoprothese in dem Gefäß auf.

Diese Maßnahme hat nun den weiteren besonderen Vorteil, daß die Prothese bei auf die Endoprothese wirkenden Drehmomenten gegen eine Verdrehung in dem Gefäß gesichert ist. Dies ist besonders wichtig, weil derartige Endoprothesen im allgemeinen keine Rotationssymmetrie bezüglich der Längsachse des Schaftes aufweisen, weil der Hals der Endoprothese von dem Schaft abgewinkelt ist. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme einer Verdrehsicherung wird somit vorteilhafterweise erreicht, daß stets die bei der Implantation eingestellte Drehorientierung der Endoprothese beibehalten wird.

Dabei ist es bevorzugt, wenn das Mittel zur drehfesten Verankerung rotationsdämpfende Eigenschaften aufweist.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß auch stoßartig bzw. impulsartig an der Endoprothese angreifende Drehmomente elastisch gedämpft werden können. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Mittel zur drehfesten Verankerung der Endoprothese zumindest eine sich zwischen der Außenwand und der Innenwand in Längsrichtung des Gefäßes erstreckende Leiste und zumindest eine fest am Schaft der Endoprothese sitzende starre Lamelle auf, die in die Leiste eingreift.

Hierbei ist von Vorteil, daß mit technisch einfachen Mitteln eine Verdrehsicherung der Endoprothese in dem Gefäß geschaffen wird.

Weiterhin ist bevorzugt, wenn die Leiste aus Hartgummi besteht oder als mit einer hochviskosen Polymerflüssigkeit gefüllter Hohlkörper ausgebildet ist.

Bei dieser Ausgestaltung der zumindest einen Leiste wird eine Verdrehsicherung geschaffen, die einerseits eine sichere drehfeste Verankerung der Endoprothese bewirkt und anderseits rotationsdämpfende Eigenschaften aufweist.

In einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung weist das Mittel zur drehfesten Verankerung zwei etwa diametral gegenüberliegende Leisten auf.

Mit zwei diametral gegenüberliegenden Leisten wird bereits bei einfacher Konstruktion eine sichere drehfeste Verankerung der Endoprothese erreicht.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung erstreckt sich die zumindest eine Leiste etwa vom oberen Ende der Innenwand bis zum unteren Ende der Innenwand. Durch diese Maßnahme wird vorteilhafterweise eine besonders drehstabile und verwindungssteife Verdrehsicherung der Endoprothese geschaffen. Dadurch, daß sich die zumindest eine Leiste nur bis zum unteren Ende der Innenwand erstreckt, wird der weitere Vorteil erzielt, daß das sich zwischen der Innenwand und der Außenwand befindende Medium weiterhin eine auf die Endoprothese wirkende Stoßkraft gleichmäßig im gesamten Raum zwischen der Innenwand und der Außenwand verteilen und dämpfen kann.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Innenwand des Gefäßes im Querschnitt nicht rund und weist der Schaft der Endoprothese einen dazu komplementären Querschnitt auf.

Durch diese Ausgestaltung der Innenwand des Gefäßes und des Schaftes der Endoprothese wird mit konstruktiv einfachsten Mitteln eine Verdrehsicherung der Endoprothese in dem Gefäß geschaffen.

In bevorzugten Ausführungsbeispielen ist der genannte Querschnitt etwa oval oder etwa rechteckig.

Die vorgenannten Querschnittsformen lassen sich vorteilhafterweise sowohl bei der Innenwand des Gefäßes als auch bei der Endoprothese ohne großen technischen Aufwand herstellen.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Außenwand des Gefäßes im Querschnitt nicht rund.

Diese Maßnahme hat den weiteren erheblichen Vorteil, daß auch das Gefäß selbst im Oberschenkelknochen gegen eine Verdrehung gesichert ist. Dabei ist es bevorzugt, wenn der genannte Querschnitt etwa rechteckig ist.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden hiernach mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Eine Vorrichtung zur Verankerung einer Endoprothese in einem Oberschenkelknochen im Längsschnitt gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 eine Vorrichtung zur Verankerung der Endoprothese aus Fig. 1 in einem Oberschenkelknochen im Längsschnitt gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3 eine Vorrichtung zur Verankerung einer Endoprothese im Längsschnitt gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, wobei die Endoprothese nicht dargestellt ist; Fig. 4 einen Querschnitt durch die Vorrichtung in Fig. 3 entlang der Linie IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 einen mittleren Teilausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung zur Verankerung einer Endoprothese in dem Oberschenkelknochen in perspektivischer Darstellung;

Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5;

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Verankerung einer Endoprothese in dem Oberschenkelknochen in einer der Fig. 6 entsprechenden Darstellung; und

Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Verankerung einer Endeprothese in dem Oberschenkelknochen in einer der Fig. 6 entsprechenden Darstellung.

In Fig. 1 ist eine mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 versehene Vorrichtung zur Verankerung einer Endoprothese 12 in einem Knochen 14 dargestellt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Endoprothese 12 ein Oberschenkelteil 16 einer Hüftgelenksendoprothese, die in einen Oberschenkelknochen 18 eines Patienten implantiert ist.

Das Oberschenkelteil 16 weist an seinem oberen Ende eine Kugel 20 auf, die der Gelenkkugel des gesunden menschlichen Hüftgelenkes entspricht. An die Kugel 20 schließt sich unterhalb ein Hals 22 und an diesen ein Schaft 24 an. Der Hals 22 ist bezüglich des Schaftes 24 abgewinkelt, wodurch die Kugel 20 seitlich der Längsmittelachse des Schaftes 24 angeordnet ist, so daß die Lage der Kugel 20 des Oberschenkelteils 16 der anatomischen Lage und Orientierung der Gelenkkugel des menschlichen Hüftgelenks entspricht. Der Hals 22 und die Kugel 20 ragen im implantierten Zustand über den Oberschenkelknochen 20 hinaus.

Die Kugel 20, der Hals 22 und der Schaft 24 sind einstückig und massiv aus einem für medizinische Zwecke geeigneten Metall hergestellt.

Der Schaft 24 gemäß Fig. 1 ist zylindrisch ausgebildet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine zylindrische Form des Schaftes 24 beschränkt, sondern auch bei Endoprothesen anwendbar, die einen sich nach unten zu einer Schaftspitze oder einem Kegelstumpf verjüngenden Schaft aufweisen, der zusätzlich auch einen gekrümmten Verlauf aufweisen kann.

Als Materialien für die Endoprothese 12 können Co-Cr- Legierungen, V4A-Stahl, Keramik oder Titanlegierungen, beispielsweise Ti₆Al₄V ausgewählt werden.

Die Vorrichtung 10 ist in Form eines köcherartigen Gefäßes 26 ausgebildet, in dem der Schaft 24 des Oberschenkelteils 16 aufgenommen ist. Das köcherartige Gefäß 26 ist in einen Markraum 28 des Oberschenkelknochens 18 eingesetzt, wobei der Markraum 28 im Bereich, in dem das Gefäß 26 eingesetzt ist, zuvor operativ präpariert wurde. Ein sich konisch verjüngender Stopper 30, der vor dem Einsetzen des Gefäßes 26 in den Markraum 28 eingebracht wurde, verhindert ein tieferes Eindringen des Gefäßes 26 in den Markraum 28. Das Gefäß 26 ist in dem Markraum 28 einzementiert oder zementfrei implantiert.

Das Gefäß 26, das nach oben hin offen ist, so daß der Schaft 24 von oben in das Gefäß 26 einsetzbar ist, weist eine Innenwand 32 auf, die wie der Schaft 24 zylindrisch ausgebildet ist und den Schaft 24 vollumfänglich einfaßt. Die Innenwand 32 weist einen U-förmigen Querschnitt auf.

Das Gefäß 26 weist weiterhin eine Außenwand 34 auf, die in dem Markraum 28 an dem Knochengewebe des Oberschenkelknochens 18 bzw. bei einer Einzementierung an dem Zementmantel anliegt.

An einem oberen Ende 40 des Gefäßes 26 sind die Innenwand 32 und die Außenwand 34 fest und dicht miteinander verbunden, wobei ein umgestülpter Bereich 42 noch zu der Innenwand 32 gehört.

Die Innenwand 32 und die Außenwand 34 definieren einen Basisabschnitt 36 sowie einen Schenkelabschnitt 38 des Gefäßes 26.

Im Bereich des Basisabschnittes 36 ist die Außenwand 34 von der Innenwand 32 weiter beabstandet als im Bereich des Schenkelabschnittes 38.

Die Innenwand 32 weist eine geringfügige elastische Beweglichkeit auf und besteht aus einem Material, das eine hochfeste Gummimischung enthält, wobei in die Gummimischung ein Metallnetz eingebettet ist. Demgegenüber ist die Außenwand 34 starr aus Metall ausgebildet. Die Außenwand 34 weist die Form eines unten geschlossenen Zylinders auf. Ebenso weist die Innenwand 32 eine zylindrische Kontur auf.

Ein Raum 44 zwischen der Innenwand 32 und der Außenwand 34 ist mit einem Medium 45 gefüllt, das in der Lage ist, Kraftstöße zu dämpfen und/oder in dem sich ein von außen ausgeübter Druck im wesentlichen nach allen Seiten gleichmäßig verteilt.

In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Raum 44 durch die Innenwand 32 und die Außenwand 34 hermetisch dicht abgeschlossen und vollständig mit einer Flüssigkeit gefüllt, beispielsweise einer 0,9%-igen Kochsalzlösung. Es können auch andere biokompatible inerte Flüssigkeiten verwendet werden, insbesondere solche mit einem hohen inneren Reibungskoeffizienten.

Anstatt mit einer Flüssigkeit kann der Raum 44 auch mit einem Gas gefüllt sein, das in dem Raum 44 mit einem Überdruck eingefüllt ist und entsprechend dem vorgegebenen Einfülldruck eine gewisse Kompressibilität besitzt.

In dem Raum 44 kann auch eine hochviskose elastisch verformbare Masse oder ein Feststoff enthalten sein, der eine elastische Kompressibilität aufweist. Letztere Stoffe stellen Medien dar, die in der Lage sind, mechanische Energie in Form von Kraftstößen oder kinetischer Lastwechselenergie zu dissipieren und damit zu dämpfen und außerdem noch die Fähigkeit besitzen, einen Druck im wesentlichen nach allen Seiten gleichmäßig zu verteilen. Die Innenwand 32 und/oder das Medium 45 in dem Raum 44 weisen außerdem ein Formgedächtnis auf, derart, daß eine Verformung des Gefäßes 26 im Bereich der Innenwand 32 aufgrund eines auf den Schaft wirkenden Kraftstoßes nicht zu einer bleibenden Verformung der Innenwand 32 oder des Mediums 45 führt, sondern diese stets in ihre vorgegebene Lage und Form zurückkehren. Mit anderen Worten weisen die Innenwand 32 und das Medium 45 in dem Raum 44 eine Formstabilität aufgrund elastischer Rückstellkräfte auf, ohne daß die Innenwand 32 oder das Medium 45 nachfedern.

Ein das untere Ende des Schaftes 24 abstützender Abschnitt 46 der Innenwand 32 weist eine Verstärkung auf, wobei die Verstärkung hier dadurch gebildet wird, daß die Innenwand 32 in diesem Bereich mit einer größeren Dicke ausgebildet ist. Es kann in dem Abschnitt 46 auch eine starre Platte aus Kunststoff oder Metall vorgesehen sein.

Zum Implantieren der Endoprothese 12 wird zunächst die Endoprothese 12 außerhalb des Körpers in das köcherartige Gefäß 26 eingesetzt. Das köcherartige Gefäß 26 ist dazu so ausgebildet, daß der lichte Innendurchmesser des Gefäßes 26 im nichteingesetzten Zustand der Endoprothese 12 größer ist als der Außendurchmesser des Schaftes 24. Beim Einsetzen des Schaftes 24 in das Gefäß 26 wird dann die Innenwand 32 von dem Schaft 24 beiseite gedrückt, wodurch sich das Volumen des Raumes 44 verkleinert und das darin enthaltene Medium, beispielsweise die Flüssigkeit, das Gas, die hochviskose elastische Masse oder der elastisch komprimierbare Feststoff, mit Druck vorgespannt wird, wodurch sich die Innenwand 32 fest an den Schaft 24 anlegt und dieser somit sicher ohne Spiel in dem Gefäß 26 verankert ist. Anschließend wird dann die Anordnung aus Endoprothese 12 und köcherartigem Gefäß 26 in den Markraum 28 des Oberschenkelknochens 18 eingesetzt.

Im folgenden wird nun die Wirkung der Vorrichtung 10 bei einer auf die Endoprothese 12 wirkenden Belastung, beispielsweise einem Kraftstoß/Kraftimpuls, beschrieben.

Bei einer auf die Endoprothese 12 wirkenden Kraft F_{l t} die in Fig. 1 als vertikal wirkende Kraft dargestellt ist, wirkt das untere Ende des Schaftes 24 als Stempel, der auf das Medium in dem Raum 44 im Bereich des Basisabschnittes 36 des Gefäßes 26 einen Druck in Richtung eines Pfeiles 48 ausübt. Ein geringfügiger Anteil des Mediums 45 wird dabei aus dem Basisabschnitt 36 in den Schenkelabschntt 38 gemäß Pfeilen 49 verdrängt. Das in dem Raum 44 enthaltene Medium bewirkt nun, daß sich dieser Druckimpuls von dem Basisabschnitt 36 im wesentlichen nach allen Seiten gleichmäßig verteilt und/oder von dem Medium abgedämpft wird. Im Falle einer Flüssigkeit, beispielsweise Kochsalzlösung, als Medium in dem Raum 44 besteht die Wirkung vornehmlich darin, daß sich der von dem Schaft 24 ausgeübte Druck, der durch die Kraft F verursacht wird, gleichmäßig in dem Basisabschnitt 36 und dem Schenkelabschnitt 38 des Gefäßes 26 verteilt, wobei der Druck stets senkrecht auf die Innenwand 32 und die Außenwand 34 wirkt, wie mit Pfeilen 50 und 51 angedeutet ist. Durch die gleichmäßige Verteilung des Druckes in dem Raum 44 des Gefäßes 26 werden lokal oder punktue11 wirkende Überbelastungen an einem beispielsweise mit 52 bezeichneten Grenzflächenbereich, die beispielsweise durch eine mit F₂ bezeichnete Kraft verursacht werden, zwischen der Außenwand 34 und dem Knochengewebe des Knochens 14 vermieden. Eine Dämpfung eines von dem Schaft 24 auf die Innenwand 32 ausgeübten Kraftstoßes kann durch ein Medium bewirkt werden, das in der Lage ist, kinetische Energie aufgrund einer hohen inneren Reibung in dem Medium irreversibel in Wärme umzuwandeln. Solche Medien sind beispielsweise hochviskose Flüssigkeiten oder Massen.

Die gemäß den Pfeilen 51 auf die Innenwand 32 des Gefäßes 26 wirkenden Druckkräfte bewirken außerdem eine Stabilisierung des Schaftes 24 in dem Gefäß 26. Die Vorrichtung 10 ist somit selbst-stabilisierend.

Weiterhin ist die Endoprothese 12 mittels eines Zugankers 54 gegen vertikal nach oben wirkende Zugkräfte an dem Gefäß 26 gesichert. Der Zuganker 54 wird durch ein elastisches Seil oder eine elastische Kette gebildet, deren eines Ende am unteren Ende des Schaftes 24 der Endoprothese 12 befestigt ist, und dessen anderes Ende an einem Bodenabschnitt 58 der Außenwand 34 des Gefäßes 26 befestigt ist. Durch den Zuganker 54 wird vermieden, daß die Endoprothese 12 aus dem Gefäß 26 bei einer Zugbelastung herausgezogen werden kann.

Weiterhin ist auf dem Bodenabschnitt 58 der Außenwand 34 des Gefäßes 26 ein elastisches stoßdämpfendes Element 56 angeordnet, das bei einem Durchschlagen der Endoprothese 12 die Stoßkraft abdämpft.

In Fig. 2 ist mit dem allgemeinen Bezugszeichen 60 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Verankerung der Endoprothese 12 in einem Knochen 62 dargestellt. Eine Gewebsflache 64 eines Markraums 66 des Knochen 62 weist eine zerklüftete Struktur auf. In einem derartigen Anwendungsfall, in dem sich die zerklüftete Struktur der Gewebsfläche 64 nicht mehr präoperativ so präparieren läßt, daß eine gleichmäßige Gewebsfläche gebildet werden kann, ist bei einem köcherartigen Gefäß 68 vorgesehen, daß die Kontur einer Außenwand 70 des Gefäßes 68 an die zerklüftete Kontur der Gewebsfläche 64 des Knochens 62 angepaßt ist. Die Außenwand 70 kann dazu mittels Computer- Tomographiedaten oder mittels durch konventionelle Röntgenaufnahmen gewonnenen Daten angefertigt werden.

Weiterhin ist bei der Vorrichtung 60 gemäß Fig. 2 ein Stent 72 vorgesehen, in den das Gefäß 70 eingesetzt ist. Der Stent 72 weist einen Boden 74 und eine Umfangswand 76 auf, wobei die Um- fangswand 76 ebenfalls an die Kontur der Gewebsfläche 64 angepaßt ist. Ein derartiger Stent kann auch bei der Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 vorgesehen sein, wobei dann in diesem Falle der Stent eine zylindrische Form aufweist. Der Stent ist vorzugsweise selbst-expandierbar .

Bei Verwendung eines Stents zusätzlich zu dem köcherartigen Gefäß 26 bzw. 68 wird zunächst der Stent in den Markraum 28 bzw. 66 eingesetzt, wonach dann die Anordnung aus Endoprothese 12 und köcherartigem Gefäß 26 bzw. 68 in den Stent eingesetzt wird.

In Fig. 3 und 4 ist als weiteres Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung 80 zur Verankerung einer in Figuren 3 und 4 nicht dargestellten Endoprothese in einem ebenfalls nicht dargestellten Knochen dargestellt, die in Form eines köcherartigen Gefäßes 82 ausgebildet ist und sich von dem köcherartigen Gefäß 26 in Fig. 1 dadurch unterscheidet, daß zwischen einer Innenwand 84 und einer Außenwand 86 weitere Wände 88 und 90 vorgesehen sind. Die weiteren Wände 88 sind mit der Innenwand 84 und der Außenwand 86 verbunden. Die Wände 88 sind hier beispielhaft als horizontal angeordnete Ringe ausgebildet, während die Wand 90 vertikal in einem Basisabschnitt 92 des Gefäßes 82 zwischen der Außenwand 86 und der Innenwand 84 verläuft. Die Wände 88 und 90 sind elastisch beweglich. Die Wände 88 und 90 unterteilen einen Raum 94 zwischen der Innenwand 84 und der Außenwand 86 in eine Anzahl von Kammern 96, in dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel in insgesamt sechs Kammern. Die Wände 88 und 90 können weiterhin so ausgebildet sein, daß ein in dem Raum 94 vorhandenes Medium 98 von einer Kammer in die benachbarte Kammer übertreten kann. Dies kann beispielsweise durch kleine Öffnungen in den Wänden 88 bzw. 90 bewerkstelligt werden.

Die köcherartigen Gefäße 26, 68 bzw. 82 können sowohl zementfrei als auch mit Zement in den Knochen 14 bzw. 62 implantiert werden .

In Figuren 5 und 6 ist als weiteres Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung 100 zur Verankerung einer Endoprothese 102 in dem Oberschenkelknochen 18 dargestellt. In Fig. 5 ist lediglich ein mittlerer axialer Teilabschnitt der Vorrichtung 100 und eines Schaftes 104 der Endoprothese 102 dargestellt. Der Oberschenkelknochen 18 ist in Fig. 5 nicht dargestellt.

Die Vorrichtung 100 ist wiederum in Form eines köcherartigen Gefäßes 106 ausgebildet, das entsprechend den vorhergehenden Ausführungsbeispielen eine Innenwand 108 und eine Außenwand 110 aufweist. Zwischen der Innenwand 108 und der Außenwand 110 ist das köcherartige Gefäß 106 wiederum mit einem Medium 112 gefüllt, das Kraftstöße dämpft und/oder in dem sich ein von außen ausgeübter Druck im wesentlichen nach allen Seiten gleichmäßig verteilt, wie dies zuvor bereits näher beschrieben wurde.

Weiterhin weist das köcherartige Gefäß 106 weitere, die Innenwand 108 und die Außenwand 110 verbindende Wände 114 und 116 auf, die axial voneinander beabstandet angeordnet sind, und von denen in Fig. 5 zwei dargestellt sind. Die Wände 114 und 116 verlaufen etwa horizontal und unterteilen den Raum zwischen der Innenwand 108 und der Außenwand 110 in mehrere Kammern 118, 120.

Jede Wand 114, 116 weist zwei Fensterungen 122 und 124 auf, durch die das Medium 112 zwischen den benachbarten Kammern 118 und 120 kommuniziert, wie mit Pfeilen 126 angedeutet ist.

Die Vorrichtung 100 weist weiterhin ein Mittel 128 zur drehfesten Verankerung der Endoprothese 102 in dem Gefäß 106 auf.

Das Mittel 128 zur drehfesten Verankerung der Endoprothese 102 weist zwei sich zwischen der Innenwand 108 und der Außenwand 110 in Längsrichtung des Gefäßes 106 erstreckende Leisten 130 und 132 auf, die etwa diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Die Leisten 130 und 132 sind im Querschnitt etwa kreis- sektorförmig ausgebildet und erstrecken sich in axialer Richtung vom oberen (in Fig. 5 nicht dargestellten) Ende der Innenwand 108 bis zum unteren Ende der Innenwand 108 und gehen dabei durch die horizontal verlaufenden Wände 114, 116 durch. Da sich die Leisten 130 bzw. 132 nur bis zum unteren Ende der Innenwand 108 erstrecken, bildet der gesamte Raum zwischen der Innenwand 108 und der Außenwand 110 ein zusammenhängendes Volumen für das Medium 112 entsprechend den Ausführungsbeispielen in Figuren 1 bis 4.

Die Leiste 130 und die Leiste 132 bestehen aus Hartgummi oder sind als mit einer hochviskosen Polymerflüssigkeit gefüllter Hohlkörper ausgebildet.

In die Leiste 130 greift eine am Schaft 104 der Endoprothese 102 sich radial nach außen erstreckende und über die Länge des Schaftes 104 axial erstreckende starre Lamelle 134 ein, die fest mit dem Schaft 104 der Endoprothese 102 verbunden ist. Die Lamelle 134 ist mit dem Endoprothesenschaft 104 zusammen aus einem Vollmaterial herausgearbeitet, oder an dem Schaft 104 angeschweißt. Entsprechend greift eine der Lamelle 134 diametral gegenüberliegende Lamelle 136 in die Leiste 132 ein.

Die Endoprothese 102 ist somit in dem Gefäß 106 gegen Verdrehung aufgrund von auf den Bewegungsapparat wirkenden Rotationskräften gesichert. Aufgrund der Beschaffenheit der Leisten 130 aus einem harten elastischen Material, wie Hartgummi, ist die so geschaffene Verdrehsicherung nicht vollkommen starr, sondern besitzt rotationsdämpfende Eigenschaften, wodurch ruckartig an der Endoprothese angreifende Drehmomente durch die so geschaffene Verdrehsicherung gedämpft werden.

In Fig. 7 ist als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Vorrichtung 140 zur Verankerung einer Endoprothese 142 in dem Oberschenkelknochen 18 dargestellt, die sich von dem in Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel durch die geometrische Ausgestaltung einer Innenwand 144 und einer Außenwand 146 eines köcherartigen Gefäßes 148, in dem ein Schaft 150 der Endoprothese 142 aufgenommen ist, unterscheidet.

Die Innenwand 144 weist eine im Querschnitt etwa ovale Form auf, wobei der Schaft 150 der Endoprothese 142 entsprechend eine sich formschlüssig an die Form der Innenwand 144 anpassende Querschnittsform aufweist.

Die Außenwand 146 weist im Querschnitt eine etwa rechteckige Form auf. Dadurch ist das Gefäß 148 selbst in dem Oberschenkelknochen 18 gegen Verdrehung gesichert. Weiterhin weist die Vorrichtung 140 ein Mittel 152 zur drehfesten Verankerung der Endoprothese 142 in dem Gefäß 148 auf, das dem Mittel 128 gemäß den Ausführungsbeispielen in Figuren 5 und 6 entspricht und daher hier nicht näher beschrieben werden muß.

Wie aus Fig. 7 weiter hervorgeht, ist der Markraum 28 des Oberschenkelknochens 18 nicht entsprechend der Geometrie der Außenwand 146 mit rechteckigem Querschnitt, sondern weiterhin mit rundem Querschnitt präpariert worden, wobei das Gefäß 148 zur sicheren Verankerung in dem Oberschenkelknochen 18 mit seinen Ecken in den Oberschenkelknochen 18 eindringt. Es wird erwartet, daß sich im Laufe der Zeit Gewebe in den gemäß Fig. 7 frei bleibenden Zwischenräumen zwischen der Außenwand 146 des Gefäßes 148 und dem Oberschenkelknochen 18 bildet, das dann vollumfänglich an die Außenwand 146 des Gefäßes 148 anwächst.

Anstatt der in Fig. 7 streng rechteckig dargestellten Geometrie der Außenwand 146 können die Ecken der Außenwand 146 auch abgerundet ausgebildet sein. In Fig. 8 ist schließlich noch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 160 zur Verankerung einer Endoprothese 162 in dem Oberschenkelknochen 18 dargestellt.

Die Vorrichtung 160 weist ebenfalls ein Mittel 165 zur drehfesten Verankerung der Endoprothese 162 auf, das konstruktiv besonders einfach ist.

Im Unterschied zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 160 dazu in Form eines köcherartigen Gefäßes 164 ausgebildet, dessen Innenwand 166 wie eine Außenwand 168 im Querschnitt ebenfalls rechteckig ausgebildet ist.

Entsprechend weist ein Schaft 174 der Endoprothese 162 eine im Querschnitt rechteckige Geometrie auf. Aufgrund dieser Ausgestaltung des Schaftes 174 der Endoprothese 162 und der Innenwand 166 des Gefäßes 164 ist die Endoprothese 162 in dem Gefäß 164 bereits drehfest verankert, ohne daß zusätzliche Maßnahmen zur drehfesten Verankerung vorgesehen werden müssen.

Wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen weist auch das Gefäß 164 die Innenwand 166 und die Außenwand 168 verbindende, etwa horizontal verlaufende Wände 170 auf, die hier jeweils vier Fensterungen 172 für den Durchtritt eines Mediums 176 aufweisen, das dann zwischen durch die Wände 170 gebildeten Kammern kommunizieren kann.

Um eine Rotationsdämpfung der Endoprothese 162 in dem Gefäß 164 zu erreichen, sind die jeweiligen Wände 170 mit entsprechenden elastischen Eigenschaften ausgebildet. Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung, die vorstehend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele in bezug auf das Oberschenkelteil einer Hüftgelenksprothese beschrieben wurde, auch für das Beckenteil einer Hüftgelenksendoprothese oder für eine Kniegelenksendoprothese oder für Endoprothesen anderer großer Gelenke verwendet werden kann. Weiterhin versteht es sich, daß die Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele miteinander kombinierbar sind, so kann beispielsweise ein Zuganker gemäß Fig. 1 bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 5 bis 8 oder eine Verdrehsicherung der Endoprothese gemäß Figuren 5 bis 8 bei der Vorrichtung in Fig. 1 vorgesehen sein, oder es kann bei allen Ausführungsbeispielen zusätzlich ein Stent vorgesehen sein, in dem das köcherartige Gefäß aufgenommen ist.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Verankerung einer Endoprothese (12; 102; 142; 162) in einem Knochen (14; 62), bspw. eines Oberschenkelteils (16) einer Huftgelenks-Endoprothese in einem Oberschenkelknochen (18), wobei die Vorrichtung (10; 60; 80; 100; 140; 160) in Form eines in den Knochen (14) implantierbaren köcherartigen Gefäßes (26; 68; 82; 106; 148; 164) zur Aufnahme eines Schaftes (24; 104; 150; 174) der Endoprothese (12; 102; 142; 162) ausgebildet ist, wobei das Gefäß (26; 68; 82; 106; 148; 164) eine den Schaft (24; 104; 150) einfassende Innenwand (32; 108; 144; 166) und eine von dieser beabstandete Außenwand (34; 70; 110; 146; 168) aufweist, und wobei ein Raum (44; 94) zwischen der Innenwand (32; 108; 144; 166) und der Außenwand (34; 70; 110; 146; 168) mit einem Medium (45; 98; 112; 176) gefüllt ist, das Kraftstöße dämpft und/oder in dem sich ein von außen ausgeübter Druck im wesentlichen nach allen Seiten gleichmäßig verteilt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Innenwand (32; 108; 144; 166) eine geringfügige elastische Beweglichkeit aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Außenwand (34; 70; 110; 146; 168) starr ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Innenwand (32; 108; 144; 166) und/oder das Medium (45; 98; 112) ein Formgedächtnis aufweisen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , wobei in dem Raum (44) zwischen der Innenwand (32; 108; 144; 166) und der Außenwand (34; 70; 110; 146; 168) weitere Wände (88; 90; 114, 116; 170) ausgebildet sind, die mit der Innenwand (32; 108; 144; 166) und der Außenwand (34; 70; 110; 146; 168) verbunden sind und den Raum (44; 94) in zwei oder mehrere Kammern (96; 118; 120) unterteilen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die weiteren Wände (88; 90; 114; 116; 170) elastisch beweglich sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Medium (45; 98; 112) eine Flüssigkeit aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , wobei das Medium (45; 98; 112) ein Gas aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Medium (45; 98; 112) eine hochviskose elastisch verformbare Masse aufweist oder einen Feststoff, der eine elastische Kompressibilität aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein das untere Ende des Schaftes (24) abstützender Abschnitt (46) der Innenwand (32) eine Verstärkung aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Innenwand (32; 108; 144; 166) aus einem Material besteht, das eine hochfeste Gummimischung enthält.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Innenwand (32; 108; 144; 166) ein Metallnetz aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Außenwand (34; 70; 110; 146; 168) aus Metall besteht.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Medium (45; 98; 112) vorgespannt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Medium (45; 98; 112) durch Einsetzen des Schaftes (24; 104; 150; 174) in das Gefäß (26; 68; 82; 106; 148; 164) vorgespannt wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Vorspannung an die Härte des Knochens (14) angepaßt ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei eine Kontur der Außenwand (70) des Gefäßes (68) an eine vorgegebene Kontur des Implantationsbereiches im Knochen (14) angepaßt ist .

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei weiterhin ein Stent (76) zur Aufnahme des Gefäßes (26; 68; 106; 148; 164) vorgesehen ist, der in den Knochen (14) implantierbar ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Endoprothese (12) über einen Zuganker (54) an der Außenwand (34) gegen vertikale Zugkräfte gesichert ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei ein Bodenabschnitt (58) der Außenwand (34) des Gefäßes (26) ein elastisches Stoßdämpfungselement (56) aufweist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei die Vorrichtung (100; 140; 160) ein Mittel (128; 152; 165) zur drehfesten Verankerung der Endoprothese (102; 142; 162) in dem Gefäß (106; 148; 164) aufweist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei das Mittel (128; 152; 165) zur drehfesten Verankerung rotationsdämpfende Eigenschaften aufweist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, wobei das Mittel (128; 152) zur drehfesten Verankerung der Endoprothese (102; 142) zumindest eine sich zwischen der Außenwand (110; 146) und der Innenwand (108; 144) in Längsrichtung des Gefäßes (106; 148) erstreckende Leiste (130, 132) und zumindest eine fest am Schaft (104; 150) der Endoprothese (102; 142) sitzende starre Lamelle (134, 136) aufweist, die in die Leiste (130, 132) eingreift.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die Leiste (130, 132) aus Hartgummi besteht oder als mit einer hochviskosen Polymerflüssigkeit gefüllter Hohlkörper ausgebildet ist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, wobei das Mittel (128; 152) zur drehfesten Verankerung zwei etwa diametral gegenüberliegende Leisten (130, 132) aufweist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, wobei sich die zumindest eine Leiste (130, 132) etwa vom oberen Ende der Innenwand (108; 144) bis zum unteren Ende der Innenwand (108; 144) erstreckt.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, wobei die Innenwand (166) des Gefäßes (164) im Querschnitt nicht rund ist und der Schaft (168) der Endoprothese (162) einen dazu komplementären Querschnitt aufweist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, wobei der genannte Querschnitt etwa oval oder etwa rechteckig ist.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, wobei die Außenwand (146; 168) des Gefäßes (148; 164) im Querschnitt nicht rund ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, wobei der genannte Querschnitt etwa rechteckig ist.