DE2537807A1

DE2537807A1 - Oberschenkelprothese

Info

Publication number: DE2537807A1
Application number: DE19752537807
Authority: DE
Inventors: John Charnley
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-08-29
Filing date: 1975-08-25
Publication date: 1976-03-18
Also published as: SE7509285L; FR2282851A1; JPS5433677B2; AU8393875A; JPS5192597A; US4021865A; CH599784A5; FR2282851B1; IE41443B1; CA1050202A; AU473866B2; SE405933B; DE2537807C3; DE2537807B2; IE41443L

Description

PATENTANWALT 8 MÖNCHEN, 12.8.1 97 5/S DR. WILHElM HASSE P 4210/Cha DIPLOMINGENIEUR

John Charnley, C.B.E., F.R.S., F.R.C.S., a British Subject, of Birchwood, Moss Lane, Mere, Knutsford, Cheshire

Oberschenkelprothese

Die Erfindung betrifft eine Oberschenkelprothese, bestehend aus einem Kopf (Gelenkkopf), angeordnet auf einem Hals, der sich von einem oberen Ende (Anschlußstück) eines Schaftes aus erstreckt, wobei der Schaft ein oberes kurvenförmiges Teil aufweist.

Es ist bekannt, durch einen chirurgischen Eingriff in das Innere eines Oberschenkels eine entsprechende Zementfüllung einzubringen, um einen Schaft dort anordnen zu können, der einen Gelenkkopf für eine Prothese trägt (Fig.i), Es ist weiter keine ungewöhnliche Erfahrung, daß im Mittelbereich des Schaftes sich Bruchstellen dann bilden, wenn dieser einige Jahre eingesetzt ist; dies gilt besonders für korpulente Patienten. Bevor man bestimmte Zementarten benutzte, wurde die Gewichtsbelastung auf den

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Knochen des Oberschenkels hauptsächlich durch das abgeschnittene obere Ende mittels einer Manschette übertragen, an die die Prothese angesetzt wurde.

Der Knochen wurde tibermäßig belastet, schon bei einigen Minuten Bewegung, ausgelöst durch die Kontakte des starren Metalls mit dem mehr elastischen Knochen, und zwar unter dem Einfluß des Gewichts beim Laufen, so daß die ganze Prothese auf dem Knochenmarkkanal auflag, und das obere Ende der Prothese mit dem Knochen unmittelbar Kontakt erhielt, so daß die Belastung immer auf der oberen Fläche erfolgte. Seitdem Zement benutzt wird, ergab sich ein enormer Vorteil in der Funktion der Prothese dadurch, daß die Oberschenkelprothese nicht mehr in die Knochenmarkvertiefung absinken kann, falls der Knochen im oberen Teil des Oberschenkels belastet werden sollte.

Aber auch die vorgenannte Lösung bringt erhebliche Nachteile, wie beispielsweise in Fig. 2 dargestellt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Oberschenkelprothese zu schaffen, die auch bei stärkster Gewichtsbelastung einwandfrei einsetzbar ist und nicht den Zement ausbröckeln läßt.

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Gelöst wird die gestellte Aufgabe dadurch, daß das kurvenförmige Teil des Schaftes mindestens einen seitlich überstehenden Rand aufweist, der sich im konvexen Bereich außen erstreckt, wobei der seitlich überstehende Rand dann funktionsbereit ist, wenn die Prothese mittels geeignetem Zement in den Oberschenkel eingesetzt ist, um Belastungen wirkungsvoller auf die Zementauflage und somit auf den umgebenden Knochen und der obere Teil*auf die Prothese zu übertragen.

Ein weiterer wesentlicher Erfindungsgedanke ist darin zu sehen, daß im oberen konvexen Bereich des Schaftes eine Verzahnung vorgesehen ist. Vorzugsweise soll diese Verzahnung so ausgerichtet sein, daß die Prothese im Bedarfsfall auch herausgezogen werden kann, d.h. sie soll nicht sperren.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung und Beschreibung, und zwar zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den oberen Teil eines Oberschenkels mit eingesetzter konventioneller Prothese,

Fig. 2 eine Schnittfigur wie nach Fig. 1, aber darstellend, wie der obere Teil der prothese bei starker Belastung sich vom Zement abhebt bzw. auf der Gegenseite die Auflage zerstört,

*(mit Gelenkkopf)

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Fig. 3 einen Längsschnitt gemäß Fig. 1, übertrieben dargestellt, wie der Schaft bei überbelastung durchgebogen werden kann und wie ein freier Raum zwischen dem Schaft und dem Zement sich bilden kann,

Fig. 4 einen Querschnitt gemäß der Linie IV-IV nach Fig.1,

Fig. 5 einen Längsschnitt gemäß Fig. 1, jedoch die erfindungsgemäße Prothese darstellend,

Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5,

Fig. 7 einen Längsschnitt ebenfalls mit Teilansicht gemäß Fig. 5, hier die Verzahnung zeigend,

Fig. 8 einen Teilschnitt ähnlich wie Fig. 6, doch einen einseitig überstehenden Rand zeigend und

Fig. 9 einen Teilschnitt ähnlich wie Fig. 6, jedoch beidseitig einen überstehenden, jedoch nicht gleichgeformten Rand zeigend.

in Fig. 1 ist im prinzip eine bekannte Prothese 10 dargestellt, so wie diese in einer Knochenmarkvertiefung 11 eines Oberschenkels 12 mit einer an sich bekannten Zementart 13 eingesetzt ist. Der Zement umhüllt die Prothese 10. Fig. 2 zeigt in übertriebener weise, wie die Prothese 10 ungestützt im oberen Ende eingesetzt sein kann, weil der Zement 13 - in Fig. 2 mit 39 bezeichnet zerbröckelt ist, ausgelöst durch das hohe Gewicht des Patienten und die Bewegungen des Schaftes in der Richtung, wie der pfeil 23a in Fig. 4 zeigt, so daß die Prothese 10

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sich von der Zementauflage abhebt, wie der Pfeil 23a (Fig. 2) zeigt. Die Kraft (Druck) ist über einearelativ schmalen Bereich auf dem Zement 13 verteilt, wie in Fig. 4 die Pfeile 23 b veranschaulichen.

Wie man aus Fig. 3 sehen kann, ist die bekannte Prothese 10 in der Knochenmarkvertiefung 11 eines Oberschenkelknochens durch den umgebenden Zement 13 befestigt, der die Belastung überträgt (alle Abweichungen sind in den Figuren übertrieben dargestellt) und es können Scherkräfte zwischen dem Metall des Schaftes 14 und dem Zement 13 vorkommen. Das sehr geringe Loslösen des Schaf-/wie tes vom Zement,/in Fig. 3 bei 24 gezeigt, kann zur Zerstörung der stark beanspruchten Zone der Prothese bei 39 (hier Fig. 2) beitragen.

Ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ist in Fig". 5 gezeigt, wobei der Schaft 15 teilweise seine konventionelle Form beibehalten hat, doch hat er umgebogene überstehende Ränder 16, die an der konvexen Seite der Prothese 14 im oberen Teil vorgesehen ist. In der Richtung Vorderseite zur Rückseite ist die Randumbördelung 16 größer (breiter) als das Anschlußstück 17, das den Hals 18 trägt; die Randumbördelung 16 wird schmaler in Richtung des anderen Endes (abgekehrt vom Gelenkkopf)

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und geht bei 19 über in einen Schaft wie bekannt. Die Länge dieser überstehenden Ränder bzw. des überstehenden Randes kann zwischen einem Drittel und einem Viertel der Schaftlänge ausmachen, in Fig. 6 ist ein Schaft 15 mit beidseitig überstehenden Rändern 16 zu sehen, die ein T-Profil ergeben. Die überstehenden Ränder 39, 40 sind gewölbt und der Form des Zementes angepaßt bzw. der des Knochens. Der vertikale Teil des T repräsentiert den Körper des Schafts und die querverlaufenden Teile des T repräsentieren die überstehenden Ränder 16. Der winkel oC , gebildet zwischen dem Schaft 10a und den überstehenden Rändern 39 bzw. 40 sollte vorzugsweise kleiner als 90° sein beispielsweise zwischen 85°und 90 , so daß der ausgeübte Druck auf den Zement nicht ein Brechen oder Ausbrechen des Zementes 13 bewirkt, so daß die Kräfte auftreten, wie durch die Pfeile 20 bzw. 20a dargestellt. Bei den bekannten Prothesen 10 ist der Druck auf den Zement so, wie durch die Pfeile 23a bzw. 22 (Fig. 4) gezeigt. Die Prothese 14 (Fig. 5 z.B.) verteilt die Kraft gleichmäßig über den gesamten zement, wie die Pfeile 20a veranschaulichen.

Eine andere erfindungsgemäße Protehsenform 26 ist in Fig. 7 gezeigt; sie unterscheidet sich von der Prothese 14 nach Fig. 5 durch eine Verzahnung 27, die am oberen konkaven Teil 28 angebracht ist. Diese Verzahnung 27

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weist Zähne auf, und zwar in Treppenform 29 mit einer Frontseite 30, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Prothese vom Zement 31 abgezogen werden kann, d.h. es wird keineVerzahnung zum Zwecke des Arretierens gebildet. Die Verzahnung 27 hat den Zweck, zu vereiteln, daß Scherkräfte zwischen dem Schaft 33 und dem Prothesenteil 26 auftreten.

Es kann auch von Vorteil sein, wenn der Schaft der Prothese 26 mit Verzahnungen 27 über die ganze innere Länge versehen wird. Hier kann aber dagegen sprechen, daß es erforderlich ist, die Metallprothese aus dem Zementbett herausnehmen zu müssen.

Die T-Form des Schaftes wie in Fig. 6 gezeigt, hat den Vorteil, daß sie sowohl für die rechte als auch für die linke Hüfte verwendet werden kann. Man verwendet asymmetrisch überstehende Ränder 34 und 35 (Fig. 9), wobei der eine Rand weiter als der andere überstehen kann oder man verwendet nur einen Rand 36 (Fig. 8), wählt also ungefähr L-Form. Der Schaft mit asymmetrisch überstehenden Rändern ist leichter einzuführen in solche Oberschenkelvertiefungen, die nicht symmetrisch zu einer Achse (Mittellinie) liegen und bei denen eine symmetrische prothese eine ungenaue Position einnehmen würde, oder wo man Korrekturen am Knochen vornehmen müßte. Die Stärke der er-

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findungsgemäßen prothese ist so gewählt, daß es nicht erforderlich ist, den Aufnahmeraum innerhalb der Knochen zu vergrößern. Auch braucht man die Stärke der Zementlagen nicht zu korrigieren, die innen im Knochen angebracht sind. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird eine gute und satte Anlage der prothese im Zement erreicht, bei einer gleichmäßigen Druckverteilung.

Verfahrensmäßig und erfindungswesentlich ist, daß die neue Prothese bei den üblichen chirurgischen bekannten Eingriffen vorgenommen werden kann; die erfindungsgemäße Prothese wird dabei in den Knochenmarkkanal eingeführt, nachdem dieser dünn mit Zement ausgekleidet wurde und sich noch im teigigen Zustand befindet. Es erfolgt somit ein gleichmäßiges allseitiges Umschließen und Anlegen an den Zement.

Der hier verwendete Zement ist als Knochenzement bekannt (acrylic cement).

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Claims

PATENTANWALT β MÜNCHEN, fö % /W\S /i

DR. WILHELM HASSE P 4210/Cha

DIPLOMINGENIEUR - 9 -

Patentansprüche

{ 1.) Oberschenkelprothese, bestehend aus einem Kopf (Gelenkkopf), angeordnet auf einem Hals, der sichvon einem oberen Ende (Anschlußstück) eines Schaftes erstreckt, der ein oberes kurvenförmiges Teil aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß das kurvenförmige Teil des Schaftes mindestens einen seitlich überstehenden Rand aufweist, der sich im konvexen Bereich außen erstreckt, wobei der seitlich überstehende Rand dann funktionsbereit ist, wenn die Prothese mittels geeigneten Zement in den Oberschenkel innen eingesetzt ist, um Belastungen wirkungsvoller auf die Zementauflage und somit auf den umgebenden Knochen zu übertragen.
2. Oberschenkelprothese nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß ein überstehender Rand sich auf jeder Seite des Schaftes befindet.

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3. Oberschenkelprothese nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die überstehenden Ränder so ausgebildet sind, daß ein Tragen sowohl am rechten als auch am linken Oberschenkel möglich ist.
4. Oberschenkelprothese nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die überstehenden Ränder so unterschiedlich ausgebildet sind, daß ein Tragen auch bei asymmetrischer Knochenmarkvertiefung möglich ist.
5. Oberschenkelprothese nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein überstehender Rand breiter ist als das Anschlußstück (17) und sich dann bis zu einem Wert "O" verjüngt (konisch zuläuft , und zwar auf der Gegenseite vom Gelenkkopf) .
6. Oberschenkelprothese nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,

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dadurch gekennzeichnet, daß der Rand wenigstens in einer Länge vorgesehen ist, die ein Drittel bis ein Viertel der Schaftlänge ausmacht.
7. Oberschenkelprothese nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß der überstehende Rand (34, 35; 36; 39, 40) sich etwa über das mittlere Drittel bezogen auf die Gesamtlänge erstreckt.
8. Oberschenkel prothese nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß der winkel oC zwischen dem Schaft (10a, 15, 33) und dem überstehenden Rand (34, 35; 36; 39,40) vorzugsweise geringer als 90° ist.
9. Oberschenkelprothese insbesondere nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß im oberen konkaven Bereich (28)-der Schaft gezackt (verzahnt) ist.
10. Oberschenkelprothese nach Anspruch 9,

gekennzeichnet durch eine sägenzahnähnliche Verzahnung mit einem flachen winkel an der Peripherie des Schaftes, und zwar so ausgerichtet, daß sie im Zement nicht sperrt (um bei Bedarf die Prothese herausziehen zu können).

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11. Oberschenkelprothese nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Peripherie der überstehenden Ränder (34, 35; 36; 39, 40) außen gewölbt ist.
12. Oberschenkelprothese insbesondere nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß diese im oberen konvexen Bereich, der im Oberschenkel (12) eingesetzt ist (beginnend nach dem Anschlußstück (17) des Halses (18)), mindestens einen umgebogenen, überstehenden Rand (bezogen auf die herkömmlichen Prothesen (10= Fig. 4), z.B. einen Rand (36) (etwa L-Form), zwei unterschiedlich asymmetrisch ausgebildete Ränder (34, 35), zwei etwa gleiche Ränder (39, 40) = etwa T-Form (iOa) oder dgl. aufweist, und daß der jeweilige Rand sich in Richtung zum verjüngten, eingesetzten Ende (bei 19) . in der Breite (tiberstand) verringert bzw. (bei 19) kein Rand mehr vorhanden ist.
13. Oberschenkelprothese insbesondere nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß an dem bekannten, im Querschnitt etwa rechteckigen Schaft - ganz oder teilweise in dem Bereich, der im oberen Bereich

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des Oberschenkelknochens eingesetzt ist - mindestens eine seitlich überstehende Fläche vorgesehen ist, die der Aufnahmeöfffnung im Oberschenkelknochen formmäßig angepaßt ist.

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