ONE-PIECE FEMUR PART OF A HIP JOINT ENDOPROSTHESIS

Abstract: 1. A one-piece femoral portion of a hip joint endoprosthesis comprising a head (11), a shank (10) having in the frontal plane respectively concavely or convexly curved sides, said shank constantly tapering downwardly in the frontal plane and adapted to be anchored in the femur with bone cement, and a neck portion (12) arranged between the shank (10) and the head (11), characterized in that the medial side (14) of the shank (10) extending longitudinally of the shank is convexly curved and the lateral side (13) extending longitudinally of the shank is concavely curved, with the curvature being selected such that the medium region of the shank (10) in the implanted condition rests against the medial corticalis of the femur with the lower end region (25) of the shank (10) being formed in such a manner that it is supported at the lateral corticalis in the implanted condition.

Description: Einteilige Hüft#prothese Die Erfindung bezieht sich auf eine einteilige Hüftprothese mit einem Ge#lenkkopf, einem annähernd in der Frontalebene gekrümmten und sich in der Frontalebene nach unten verjüngenden Schaft und einem zwischen Schaft und Gelenkkopf angeordneten Halsabschnitt. Eine derartige Hüftprothese ist bereits bekannt geworden (DE-OS 2 747 867). Der Schaft wird mittels Knochenzement in der Femur-Markhöhle verankert, und der Gelenkkopf wirkt mit der Hüftpfanne im Beckenknochen zusammen oder mit einer aus Metall oder Kunststoff bestehenden Hüftpfanne, welche die Knorpelschicht des Acetabulums ersetzt. Der sich nach unten verjüngende Prothesenschaft ist bananenförmig gekrümmt, wobei die Konvexität der Krümmung lateral gerichtet ist. Alloplastische Ilüftgelenlc-Endoprothesen sind erheblichen statischen und dynamischen Belastungen ausgesetzt1 so dass trotz erheblicher Fortschritte sowohl in der Ausbildung der Endoprothesen als auch in der medizinischen Versorgung die Gefahr noch nicht gebannt ist, dass sie sich mit der Zeit lockern, wobei die innige Verbindung zwischen Prothese und Knochen, welche durch den Knochenzement bewirkt werden soll, allmählich verlorengeht. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einteilige Hüftprothese zu schaffen, welche mit grösstmöglicher Sicherheit in der Pemur-Markhöhle veranlcert werden kann bei bestmöglicher ijbertragung dynamischer und statischer Kräfte und grösstmöglicher Haltbarkeit der Verbindung. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst; dass die Konvexität der Krümmung des Schaftes medial gerichtet ist. Im Gegensatz zu den bekannten Rüftprothesen ist bei der Erfindung die Krümmung des prothesenschaftes entgegengesetzt, nämlich medial gerichtet. Eine derartige Schaftkrümmung ermöglicht eine breite Zementfüllung am Trochanter minor und eine optimale Ausnutzung des Trochanter major. Während bei der bekannten Prothese der Schaft in Biegungsrichtung gekrümmt ist, verläuft die Krümmung der erfindungsgemässen Prothese entgegengesetzt und wirkt wie eine innere Zuggurtung, welche sich ausserordentlich günstig hinsichtlich auftretender Zug- und Biegebeanspruchung auswirkt. Dieser Umstand ist insofern von erheblicher Bedeutung als vorüber- gehende Durchbiegungen des Prothesenschaftes infolge von Belastungsstössen sehr leicht eine Lockerung des Verbundes mit dem Knochenzement zur Folge hat. Mit der erfindungsgemässen Hüftprothese ist eine sichere und haltbare Verankerung in der Femur-Markhöhle angestrebt. In diesem Zusammenhang sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Krümmung so gewählt ist, dass der mittlere Bereich des Schaftes an der medialen Corticalis anliegt. Eine doppelte Abstützung wird dann erhalten, wenn gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der untere Endbereich des Schaftes so geformt ist, dass er sich an der lateralen Corticalis abstützt. Die doppelte Flächenabstützung auf gegenüberliegenden Seiten des Schaftes ergibt eine hervor in ragende Sicherung her Markhöhle und widersetzt sich einer Formänderung des Schaftes, so dass die Gefahr einer Lockerung stark vermindert wird. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Durchmesser des Schaftes in der Frontalebene im oberen und mittleren Bereich grösser ist als senkrecht dazu, vorzugsweise annähernd eineinhalb bis zweifach so gross. Dadurch wird eine e breitflächid Abstützung der Prothese im Knochenzement erreicht und verhindert, dass der Zement sich spaltet. Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass Vorder- und/oder Rückfläche des Schaftes mehrere Ausnehmungen aufweisen, die in vorteilhafter Weise wabenartig ausgebildet sind. Die Wabenform ermöglicht eine noch breitflächigere Abstützung der Prothese im Zement und verbessert die Ableitung der Polymerisationswärme bei der Abbindung des Knochenzementes. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Halsabschnitt zum Schaft hin in einen sich allmählich verbreiternden Kragen übergeht, der an der Unterseite eine Schulterfläche zur Auflage auf das proximale Ende des bearbeiteten Femurs bildet. Auf diese Weise ist eine Prothesenauflage geschaffen, die unter Belastung dem knochensprengenden Keileffekt der Prothese entgegenwirkt. Im übrigen wird die Zug- und Biegebeanspruchung des Schaftes durch die Auflage auf den Knochen verringert. Die Ausbildung eines derartigen Kragens ist jedoch an sich bekannt (DE-OS 2 747 867). Sie ist jedoch in Verbindung mit der erfindungsgemässen Prothese von besonderem Vorteil. Beim Einschlagen herkömmlicher Hüftprothesen besteht die Gefahr, dass der Gelenkkopf beschädigt wird. Daher sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, dass an der lateralen Seite des Halsabschnittes ein Einschlagansatz angeformt ist. Mit Hilfe eines geeigneten Instrumentes kann die Prothese ohne Beschädigung des Kopfes fest#eingeschlagen werden. Der Einschlagansatz kann ferner zu Extraktionszwecken verwendet werden, wenn er gemäss einer weiteren Ausgestaltung so geformt ist, dass er eine Öffnung oder einen Hinterschnitt oder dergleichen aufweist zwecks Zusammenwirkung mit einem Extraktionswerkzeug. Ein AusftUirungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Fig. 1 zeigt in Seitenansicht eine Hüftprothese nach der Erfindung für das rechte Hüftgelenk. Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt durch die Prothese nach Fig. 1. Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Prothese nach Fig. 1 entlang der Linie 3 - 3. Bevor auf Einzelheiten des Ausführungsbeispiels eingegangen wird, sei betont, dass alle in der Zeichnung dargestellten und beschriebenen Einzelheiten für sich oder in Verbindung mit Merkmalen der Ansprüche von erfindungslTesentlicller Bedeutung sind. Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Hüftprothese für ein rechtes Hüftgelenk besitzt einen Schaft 10, einen kugeligen Gelenkkopf 11 und einen Hals 12. Die einteilige Prothese besteht aus Co Cr Mo - Material. Der Kopf 11 hat eine hoch glanzpolierte Oberfläche, während der Rest der Prothese matt ist. Der Kopfdurchmesser ist vorzugsweise 32 mm. Die laterale Seite 13 des Prothesenschaftes 10 ist konkav gekrümmt und die mediale Seite 14 konvex geknimmt. Die Krümmung erfolgt vorzugsweise mit dem gleichen Radius, vor zugsweise 600 mm. Die konkave Krümmung der Seite 13 endet im unteren Bereich bei 15 und die konkave Krümmung endet bei 16. Von den Punkten 15 und 16, wobei der letztere etwas höher liegt, verjüngt sich der Schaft 10 nach unten in der gezeigten Ansicht nach Fig. 1 dreieckförmig mit abgerundeter Spitze 17. Die in Fig. 1 linke Seite des unteren Endbereichs, die mit 18 bezeichnet ist, bildet eine Anlagefläche zur Anlage an die laterale Corticalis in der nicht gezeigten Femur Markhöhle. Wie aus den Figuren 1 und 2 in Gesamtschau zu erkennen, bildet der untere Endbereich annähernd einen Kegelstumpf. Aus Fig. 1 ist zu entnehmen, dass Vorder- und Rückseite des Schaftes 10 von oben nach unten bis zu den Punkten 15 und 16 sich etwas in der Breite verringern. Eine minimale Verjüngung ergibt sich auch in einer Ebene senkrecht dazu, wie aus Fig. zu erkennen. Der Verjüngungswinkel gegenüber der Vertikalen 0 beträgt jedoch lediglich um 10. Aus den Figuren 1 bis 3 ist ferner erkennbar, daR der Durchmesser des Schaftes 10 in der Frontalebene erheblich grösser ist als senkrecht dazu. Vorzugsweise beträgt der grössere Durchmesser das eineinhalb- bis zweifache des kleineren Durchmessers. Aus Fig. 3 ist zu entnehmen, dass Vorder- und Rückseite des Schaftes 10 parallel zueinander verlaufen und laterale Seite 13 und mediale Seite 14 konvex gekflürirnt sind, vorzugsweise mit dem gleichen Radius. Vorder- und Rückseite des Schaftes 10 besitzen Jeweils eine Reihe von Aussparungen 18, die rechteckigen Umriss aufweisen und eine flache Bodenfläche, wobei die Grösse der Aussparungen 18 von oben nach unten abnimmt. Die Aussparungen 18 verleihen dem Schaft eine wabenförmige Struktur. Die einzelnen Aussparungen sind durch Stege 19 voneinander getrennt, deren Oberkante in die laterale Seite bzw. mediale Seite 13 bzw. 14 des Schaftes übergeht, wie aus Fig. 2 zu erkennen. Der Halsabschnitt 12 erweitert sich in Richtung Schaft 10 annähernd konisch und bildet somit einen Kragen 20. welcher an seiner Unterseite eine ebene Schulterfläche 21 bildet,# die gegenüber der Achse des Halses 12 bzw. des Kopfes 14 einen Winkel 0 von 1130 einschliesst. Dieser Winkel#ent- spricht annähernd dem Winkel von Schenkelhals zu Femuraclise bei einem älteren Menschen. Der Schaft 10 geht in den Kragen 20 über einen konkav geformten Abschnitt 22 über. Am Halsabschnitt 12 ist auf der lateralen Seite ein Ansatz 93 angeformt mit einer Durchbohrung 24. Auf der linken Seite (in Fig. 1) geht der Ansatz 24 glatt in die laterale Seite des Schaftes 10 über. Die obere Seite des Ansatzes dient zum Einschlagen der dargestellten Prothese, wäl-Lrend das Loch 24 zu Extraktionszwecken herangezogen werden kann. Die dargestellte Prothese ermöglicht eine doppelte'Flächen- abstützung im Markraum, und zwar an der medialen Corticalis im Mittenbereich des Schaftes 10 und an der lateralen Corticalis an der Prothesenschaftspitze, nämlich mit der Fläche 18. Die aus Fig. 1 zu entnehmende Krümmung des Schaftes 10 ermöglicht eine breite Zementfüllung am Trochanter minor und eine optimale Ausnutzung des Trochanter major zur Verankerung. Die Wabenform verbessert die Abstützung der Prothese im Zement und verbessert die Ableitung von Polymerisationswärme. Die verhältnismässig breite Vorder- und Rückfläche des Schaftes 10 verhindert eine Spaltung des Zements. Die breite Prothesenauflage mit Hilfe der Schulterfläche 21 wirkt unter Belastung einem knochensprengenden Keileffekt der Prothese entgegen und verringert die Zug- und Biegebeanspruchung des Schaftes.

Claims: Ansprüche 1. Einteilige Hüftprothese mit einem Gelenkkopf, einem an nähernd in der Frontalebene gekrümmten und sich in der Frontalebene nach unten verjüngenden Schaft und einem zwischen Schaft und Gelenkkopf angeordneten Halsabschnitt, dadurch gekennzeichnet, dass die Konvexität der Krümmung des Schaftes (10) medial gerichtet ist. 2. Hüftprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung so gewählt ist, dass der mittlere Bereich des Schaftes (10) an der medialen Corticalis des Femurs anliegt. 3. Hüftprothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass der untere Endbereich des Schaftes (10) so ge formt ist, dass er sich an der lateralen Corticalls ab stützt. 4. Hüftprothese nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Endbereich eine laterale Anlagefläche (18) auf weist, die annähernd parallel zur Wandung der Narkhöhle im Bereich der lateralen Corticalis verläuft. 5. Hüftprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass der Durchmesser des Schaftes (10) in der Frontalebene im oberen und mittleren Bereich grösser ist als senkrecht dazu, vorzugsweise annähernd eine in halb bis zweifach so gross. 6. Hüftprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Vorder- und/oder Rückfläche des Schaftes (10) mehrere Ausnehmungen (18) aufweisen. 7. Hüftprothese nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Vorder- und/oder Rückseite des Schaftes (10) waben artig ausgebildet ist. 8. Hüftprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Halsabschnitt (12) zum Schaft hin in einen sich allmählich verbreiternden Kragen (20) übergeht, der an der Unterseite eine Schulterfläche (21) zur Auflage auf das proximale Ende des bearbeiteten Femurs bildet. 9. Hüftprothese nach Anspruch 8, dadurch gelemnzeichnet, dass die mediale Seite (14) des Schaftes (10) über eine konkave Wölbung (22) stetig in die Schulterfläche (21) übergeht. 10. Hüftprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass laterale und/oder mediale Seite (13) bzw. (14) des Schaftes (10) konvex gewölbt sind, vor zugsweise mit dem gleichen Radius. 11. Hüftprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der lateralen Seite des Halsab schnitts (12) ein Einschlagansatz (23) angeformt ist. 12. Hüftprothese nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (23) eine Öffnung (24) oder einen Hinter schnitt oder dergleichen aufweist zwecks Zusammenwirkung mit einem Extraktionswerkzeug.

Inventors: BEHRENS, KLAUS, ING.GRAD., HARDER, HANS ERICH, RICHTER, KARL M., DIPL.-ING., SEIDEL, HARTMUT, DR. MED.
Applicants: HOWMEDICA INTERNATIONAL, INC. ZWEIGNIEDERLASSUNG KIEL
Application year: 1980
Main classification: A61F1
IPC codes: A61F2