DE102015209520B3 - Modular stem endoprostheses - Google Patents
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Abstract
Modulare Schaft-Endoprothese (200) mit einem Schaftelement (303), einem Dichtelement (151) und einem mit dem Schaftelement (303) verbindbaren Zwischenverbindungselement (100), das direkt oder indirekt mit einem Gelenkmodulelement (300) verbindbar ist, wobei das Dichtelement (151) zwischen dem Zwischenverbindungselement (100) und dem Schaftelement (303) angeordnet ist, um die modulare Schaft-Endoprothese (200) gegen einen Eintritt von Flüssigkeit zwischen das Zwischenverbindungselement (100) und das Schaftelement (303) abzudichten, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenverbindungselement (100) und das Schaftelement (303) durch eine Konusverbindung umfassend einen weiblichen Konus (103) und einen männlichen Konus (304) miteinander verbindbar sind.A modular stem endoprosthesis (200) having a stem member (303), a sealing member (151), and an interconnect member (100) connectable to the stem member (303) that is directly or indirectly connectable to a hinge module member (300), the seal member (30) 151) between the interconnect member (100) and the shaft member (303) to seal the modular stem endoprosthesis (200) against ingress of liquid between the interconnect member (100) and the stem member (303), characterized in that the Interconnecting member (100) and the shaft member (303) by a conical connection comprising a female cone (103) and a male cone (304) are connectable to each other.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine modulare Schaft-Endoprothese, insbesondere eine modulare Schaft-Endoprothese für einen Femurschaft oder einen Tibiaschaft.The present invention relates to a modular stem endoprosthesis, in particular a modular stem endoprosthesis for a femoral shaft or a tibial shaft.
Endoprothesen, wie dauerhaft im Körper verbleibende und ein geschädigtes Gelenk wenigstens teilweise ersetzende Implantate genannt werden, stellen eine Art der Behandlung von Gelenken dar, die z. B. durch Arthrose, Gicht oder ein Trauma zerstört werden. Heute stehen Endoprothese für eine große Anzahl von Gelenken zur Verfügung, wie z. B. Hüftgelenke, Kniegelenke, Schultergelenke, seltener auch Sprunggelenke, Ellenbogengelenke und Fingergelenke. Einen großen Anteil der eingesetzten Endoprothesen stellen dabei Knieendoprothesen und Hüftendoprothesen dar, die z. B. im Jahr 2012 zusammen einen Marktanteil von über 90% der eingesetzten Prothesen ausmachten.Endoprostheses, such as permanently remaining in the body and a damaged joint at least partially replacing implants are called, represent a kind of treatment of joints that z. B. be destroyed by arthritis, gout or trauma. Today, endoprosthesis are available for a large number of joints, such. As hip joints, knee joints, shoulder joints, rarely hocks, elbow joints and finger joints. A large proportion of the endoprostheses used represent knee endoprostheses and hip endoprostheses, the z. For example, in 2012 they together accounted for more than 90% of the prostheses used.
Patienten, die sich einer Implantation einer Endoprothese unterzogen haben, werden durchschnittlich immer jünger und sind folglich auch immer aktiver. Dies bedeutet, dass trotz der durchschnittlichen Lebensdauer einer Endoprothesen von mehr als 10 Jahren bei einer zunehmenden Anzahl von Patienten mit Instandhaltungsmaßnahmen an eingesetzten Endoprothesen aufgrund von Verschleißerscheinungen zu rechnen ist. Dies, sowie eine optimale Anpassung einer Endoprothese an die körperlichen Gegebenheiten eines einzelnen Patienten, führen dazu, dass neuere Entwicklungen hier auf eine modulare Auslegung von Endoprothesen abzielt, so dass für einen Patienten einzelne Prothesenelemente geeignet ausgewählt werden, so dass die Endoprothese an den Patienten optimal angepasst wird. Dadurch kann zum einen eine Steigerung der Lebensdauer einer Endoprothese erreicht werden, als auch der Einfluss der Endoprothese auf den Körper kann minimiert werden. Weiterhin stellen modulare Endoprothesen den Vorteil bereit, dass bei Bedarf lediglich einzelne Teile der Prothese auszutauschen bzw. zu erneuern sind. Hierdurch ziehen für Instandhaltungsmaßnahmen notwendige Eingriffe möglichst geringe Auswirkungen auf den menschlichen Körper nach sich. Es ist damit z. B. möglich, dass eine in einen Knochen eingesetzte Prothese nicht mehr völlig aus dem Knochen zu entfernen ist und ein übermäßiger Verlust an Knochenmaterial kann entsprechend gering gehalten werden.Patients who have undergone an endoprosthesis implantation are on average getting younger and therefore more active. This means that in spite of the average lifetime of an endoprosthesis of more than 10 years in an increasing number of patients with maintenance measures on endoprostheses due to wear and tear is expected. This, as well as an optimal adaptation of an endoprosthesis to the physical conditions of a single patient, mean that recent developments here aim at a modular design of endoprostheses, so that for a patient individual prosthesis elements are appropriately selected, so that the endoprosthesis to the patient optimally is adjusted. As a result, on the one hand an increase in the life of an endoprosthesis can be achieved, as well as the influence of the endoprosthesis on the body can be minimized. Furthermore, modular endoprostheses provide the advantage that only individual parts of the prosthesis need to be replaced or renewed if necessary. As a result, interventions necessary for maintenance measures have as little effect as possible on the human body. It is thus z. B. possible that a prosthesis inserted into a bone is not completely removed from the bone and an excessive loss of bone material can be kept correspondingly low.
Dokument
Weiterhin weist die Mutter an demjenigen Ende, welches vom Zapfen abgewandt ist, einen das Gewinde dichtenden, ringförmigen Ansatz auf.Furthermore, the nut at that end, which faces away from the pin, a thread-sealing, annular projection on.
Angesichts der vorangehenden Erläuterungen stellt sich die Aufgabe, bei der Entwicklung von Endoprothesen, die Lebensdauer von Endoprothesen nach Möglichkeit weitgehend zu steigern, was mit einer Reduzierung von Umständen einhergeht, die zu einer Verschlechterung bzw. zu einem frühen Verschleiß einer Endoprothese führen.In view of the above explanations, the goal in the development of endoprostheses is to increase as far as possible the life of endoprostheses, which is accompanied by a reduction of circumstances leading to a deterioration or early wear of an endoprosthesis.
Die Erfinder haben erkannt, dass Körperflüssigkeiten, wie z. B. Blut und Gewebeflüssigkeiten, zu einer Beschädigung von Endoprothesen durch Korrosion an Verbindungsflächen in modularen Endoprothesen führen können. Es wird daher in einem ersten Aspekt der Erfindung vorgeschlagen, eine modulare Schaft-Endoprothese, insbesondere für einen Femurschaft oder für einen Tibiaschaft, bereitzustellen. In anschaulichen Ausführungsformen hierin umfasst die modulare Schaft-Endoprothese ein Schaftelement und ein mit dem Schaftelement verbindbares Verbindungselement, das direkt oder indirekt mit einem Gelenkmodulelement, insbesondere Halselement zur Halterung eines Kugelkopfs oder einer Tibiaplatte, verbindbar ist. Die modulare Schaft-Endoprothese umfasst ferner ein Dichtelement, das zwischen dem Verbindungselement und dem Schaftelement angeordnet ist, um die modulare Schaft-Endoprothese gegen einen Eintritt von Flüssigkeit zwischen das Zwischenverbindungselement und das Schaftelement abzudichten. Dadurch wird das Auftreten von Korrosion an modularen Grenzflächen hervorgerufen durch den Eintritt von Blut oder Gewebeflüssigkeit verhindert. Weiterhin sind das Zwischenverbindungselement und das Schaftelement durch eine Konusverbindung umfassend einen weiblichen Konus und einen männlichen Konus miteinander verbindbar, wobei eine effiziente Verbindung zwischen dem Zwischenverbindungselement und dem Schaftelement bereitgestellt wird.The inventors have recognized that body fluids such. As blood and tissue fluids, can lead to damage of endoprostheses by corrosion at joint surfaces in modular endoprostheses. It is therefore proposed in a first aspect of the invention to provide a modular stem endoprosthesis, in particular for a femoral shaft or for a tibial shaft. In illustrative embodiments herein, the modular stem endoprosthesis includes a stem member and a connecting member connectable to the stem member that is directly or indirectly connectable to a hinge module member, particularly a neck member for supporting a ball head or tibial tray. The modular stem endoprosthesis further includes a sealing member disposed between the connecting member and the stem member for sealing the modular stem endoprosthesis against ingress of liquid between the intermediate connective member and the stem member. This prevents the occurrence of corrosion at modular interfaces caused by the entry of blood or tissue fluid. Furthermore, the intermediate connection element and the shaft element can be connected to one another by a conical connection comprising a female cone and a male cone, wherein an efficient connection between the intermediate connection element and the shaft element is provided.
In einer weiteren anschaulichen Ausgestaltung des ersten Aspekts umfasst die modulare Schaft-Endoprothese ferner eine Verschlussschraube, die zur Befestigung des Zwischenverbindungselements am Schaftelement an dem Zwischenverbindungselement angebracht ist, und weiterhin ein weiteres Dichtelement, das zwischen der Verschlussschraube und dem Zwischenverbindungselement angeordnet ist, um die modulare Schaft-Endoprothese gegen den Eintritt von Flüssigkeit zwischen die Verschlussschraube und das Zwischenverbindungselement abzudichten. Dadurch wird eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Zwischenverbindungselement und dem Schaftelement bereitgestellt, wobei gleichzeitig ein Risiko des Auftretens von Korrosion zwischen der Verschlussschraube und dem Zwischenverbindungselement verringert wird.In another illustrative embodiment of the first aspect, the modular stem endoprosthesis further includes a closure screw attached to the intermediate member for attachment of the intermediate connector to the stem member, and further another sealing member disposed between the closure screw and the intermediate connector about the modular one Seal stem endoprosthesis against the ingress of liquid between the screw plug and the intermediate connector. This provides a reliable connection between the intermediate connection element and the shaft element, while at the same time reducing a risk of occurrence of corrosion between the plug and the intermediate connector.
In einer vorteilhafteren anschaulichen Ausgestaltung hierin weist das Dichtelement eine Durchgangsöffnung auf, deren Durchmesser kleiner oder gleich einem kleinsten Durchmesser des männlichen Konus ist. Dies erlaubt ein Abstreifen von Flüssigkeit, die während eines operativen Eingriffs am männlichen Konus vorhanden ist, wenn das Dichtelement an der Konusverbindung zwischen dem Zwischenverbindungselement und dem Schaftelement angeordnet wird.In a more advantageous illustrative embodiment herein, the sealing element has a passage opening whose diameter is less than or equal to a smallest diameter of the male cone. This permits stripping of fluid present during operative engagement with the male cone when the sealing member is placed on the tapered connection between the intermediate connector and the shaft member.
In einer weiteren vorteilhafteren Ausgestaltung hierin weist das Dichtelement wenigstens eine Abstreiflippe auf, die zum Abstreifen einer den männlichen Konus benetzenden Flüssigkeit beim Überstreifen des Dichtelements auf den männlichen Konus ausgebildet ist. Eine Abstreiflippe stellt eine einfache und zuverlässige Möglichkeit zur Bereitstellung einer Abstreiffunktion am Dichtelement dar.In a further advantageous embodiment herein, the sealing element has at least one wiper lip, which is designed to wipe off a liquid wetting the male cone when the sealing element is slipped over the male cone. A wiper lip provides a simple and reliable way to provide a wiping function on the sealing element.
In einer weiteren anschaulichen Ausgestaltung des ersten Aspekts ist das Dichtelement als O-Ring-Dichtung ausgebildet. Eine O-Ring-Dichtung stellt eine einfache und effiziente Dichtung bereit.In a further illustrative embodiment of the first aspect, the sealing element is designed as an O-ring seal. An O-ring seal provides a simple and efficient seal.
In einer weiteren anschaulichen Ausgestaltung des ersten Aspekts weist das Zwischenverbindungselement und/oder das Schaftelement wenigstens eine Ringnut an den in Kontakt tretenden Grenzflächen zur Positionierung des Dichtelements auf. Die Ringnut verhindert damit eine Fehlanordnung bzw. ein Abrutschen des Dichtelements, so dass die Abdichtung gegen den Eintritt von Flüssigkeit verbessert wird.In a further illustrative embodiment of the first aspect, the intermediate connection element and / or the shaft element has at least one annular groove at the interfaces that come into contact for positioning the sealing element. The annular groove thus prevents a misplacement or slipping of the sealing element, so that the seal against the entry of liquid is improved.
In einer weiteren anschaulichen Ausgestaltung des ersten Aspekts sind das Zwischenverbindungselement und das Schaftelement aus dem gleichen Material gebildet. Dadurch lässt sich das Risiko des Auftretens von Korrosion weiter absenken.In a further illustrative embodiment of the first aspect, the interconnecting member and the shaft member are formed of the same material. This further reduces the risk of corrosion occurring.
In einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine modulare Schaft-Endoprothese, insbesondere für einen Femurschaft oder einen Tibiaschaft, bereitgestellt. In einer anschaulichen Ausführungsform umfasst die modulare Schaft-Endoprothese ein Zwischenverbindungselement, das direkt oder indirekt mit einem Gelenkmodulelement, insbesondere Halselement zur Halterung eines Kugelkopfs oder einer Tibiaplatte verbindbar ist, und ein über eine Verschlussschraube mit dem Zwischenverbindungselement verbindbares Schaftelement. Ferner umfasst die modulare Schaft-Endoprothese ein Dichtelement, das zwischen der Verschlussschraube und dem Zwischenverbindungselement angeordnet ist, um die modulare Schaft-Endoprothese gegen den Eintritt von Flüssigkeit zwischen die Verschlussschraube und das Zwischenverbindungselement abzudichten.In a second aspect of the invention, a modular stem endoprosthesis, in particular for a femoral shaft or a tibial shaft, is provided. In one illustrative embodiment, the modular stem endoprosthesis includes an interconnecting member that is directly or indirectly connectable to a hinge module member, particularly a neck member for supporting a ball head or tibial tray, and a shaft member connectable to the interconnect member via a closure screw. Further, the modular stem endoprosthesis includes a sealing member disposed between the closure screw and the interconnecting member to seal the modular stem endoprosthesis against ingress of liquid between the closure screw and the interconnect member.
In einer weiteren anschaulichen Ausgestaltung umfasst die modulare Schaft-Endoprothese gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt der Erfindung weiterhin ein Gelenkmodulelement mit einem männlichen Konus zur Bildung einer Konusverbindung mit weiteren Modulelementen eines Gelenkmoduls, beispielsweise einen Kugelkopf eines Hüftgelenks oder einer Tibiaplatte eines Kniegelenks, wobei an dem Konus eine Nut zur Positionierung eines Dichtelements gebildet ist. Die Nut ermöglicht eine zuverlässige Positionierung und Anbringung des Dichtelements am Konus des Gelenkmodulelements.In a further illustrative embodiment, the modular stem endoprosthesis according to the first or second aspect of the invention further comprises a joint modulus member having a male cone for forming a tapered joint with other modular elements of a joint module, such as a ball joint of a hip joint or a tibial plate of a knee joint Cone is formed a groove for positioning a sealing element. The groove enables reliable positioning and attachment of the sealing element on the cone of the joint module element.
Weitere Vorteile und Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung zusammen mit den beiliegenden Figuren hervor, in denen:Further advantages and features of the various embodiments of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:
Das Gelenkmodulelement
Das Gelenkmodulelement
Gemäß der Darstellung in
Gemäß einigen anschaulichen Ausführungsformen kann das Gelenkmodulelement
Das Schaftelement
Gemäß einigen anschaulichen Ausführungsformen umfasst das Schaftelement
In einigen anschaulichen Ausführungsformen kann der Teil des Schaftelements
Gemäß einiger anschaulicher Ausführungsformen der Erfindung kann das Schaftelement
Die männlichen Konen
In einigen anschaulichen Ausführungsformen der Erfindung können das erste Teilmodul
Zur Herstellung einer Konusverbindung zwischen dem männlichen Konus
Gemäß einiger anschaulicher Ausführungsformen der Erfindung wird demzufolge eine modulare Schaft-Endoprothese für ein Kniegelenk mit einem Zwischenverbindungselement
Zur Verhinderung eines Eintritts von Flüssigkeit, wie z. B. Blut und/oder Gewebeflüssigkeit, zwischen das Zwischenverbindungselement
Weiter anschauliche Ausführungsformen der Erfindung werden mit Bezug auf
Das Schaftelement
Das Gelenkmodulelement
Um einen Eintritt von Flüssigkeiten in Konusverbindungen zu verhindern, werden Dichtelemente
In den
Gemäß einiger anschaulicher Ausführungsformen weist das Dichtelement
In Ausführungsform mit Abstreiflippe, wie in
Dichtelemente, wie sie hinsichtlich der unterschiedlichen anschaulichen Ausführungsformen voranstehend beschrieben sind, können aus Polyurethan, Silikon, Polyethylen, Polyätherketon (PEEK), PEKK oder Kombinationen davon gebildet sein. Alternativ kann das Dichtelement aus einem aushärtbaren Polymer gebildet sein, das nach seiner Positionierung an einem männlichen Konus ausgehärtet wird, beispielsweise durch Licht, Wärme und dergleichen (z. B. eine chemische Reaktion).Sealing members, as described above with respect to the various illustrative embodiments, may be formed of polyurethane, silicone, polyethylene, polyetherketone (PEEK), PEKK, or combinations thereof. Alternatively, the sealing element may be formed of a curable polymer which, after being positioned on a male cone, is cured, for example by light, heat and the like (eg a chemical reaction).
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