DE19613200A1 - Periprothetische Halterung für Femurkopfprothesen - Google Patents

Description

Die Erfindung ist gattungsbegrifflich eine periprothetische Halterung, gestaltet als ein homogenes Zementschichtsystem um eine zu fixierende Femurkopfprothese.

Der Knochenzement, insbesondere Polymethylmetacrylat, in den der Schaft einer Fe­ murkopfprothese üblicherweise eingebettet wird, muß etwa 3 mm lückenlos dick sein. Schon bei mittleren Wanddicken besteht aber die Gefahr von Knochennekrosen durch die exotherme Polymerisationswärme. Außerdem ist es für den Operateur schwierig, während des etwa zwölfminütigen Aushärtens des noch viskosen Zementes die Prothe­ se manuell in der operativ gebotenen Längs- und Querachse fixiert zu halten.

Das Zentrieren einer Geradschaftprothese mit einer zentralen Längsbohrung wird freilich folgendermaßen erleichtert (EP Anm. 03 31 623): Über einen - als Hilfsmittel vorläufig angeordneten - "Zentrierstab", der mit einer üblichen Markraumsperre (Ze­ mentstopper) lösbar verbunden ist, wird die Geradschaft-Lochprothese in den noch viskosen Zement, der zuvor in das ausgearbeitete Implantatlager eingefüllt worden war, eingepreßt. Dadurch wird der Schaft distal zwar gut zentriert. Proximal, im Bereich der Trochanter, kann der Schaft aber nicht unbedingt wackelfrei im Zement fixiert werden, wenn der Zentrierstab nur manuell gehalten wird.

Ebenfalls eine distal gute, aber proximal nicht hinreichend wackelfreie Fixierung zei­ tigt folgende Anordnung (DOS 41 36 317.5): Ein Drainagerohr, das durch die Längs­ bohrung einer Geradschaftprothese geschoben wird, ist mit einer Markraumsperre - dem Drainagezweck entsprechend ist diese auch noch mit einer Drainagemembrane ausgestattet - lösbar verbunden. Dieses entfernbare Drainagerohr übernimmt somit auch die Funktion jenes Zentierstabes.

Nun sind zwar auch schon allerlei Halterungssysteme bekannt, bei denen Hülsen um die Endoprothesenschäfte vorgesehen sind. Diese sind aber stofflich inhomogen und daher dem Erfindungskomplex nicht gattungsgleich. (Die übliche, eingangs diskutier­ te, intraoperativ auspolymerisierte Zementschicht stellt allein noch kein "System" dar.) Im übrigen umhüllen sie den Schaft lückenlos von proximal bis distal.

So offenbart die US-amerikanische Patentschrift 4.728.335 von 1988 eine zement­ freie Halterung, die aus zwei metallischen Hülsenhälften besteht. Die Hälften werden überlappend als eine Hülse in die Markraumhöhle eingesetzt, dann wird der Schaft in sie eingepreßt, so daß dieser mit dem Knochen verkeilt ist.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 37 28 686 A1 von 1989 beschreibt ein Halte­ rungssystem zur zementierten Fixierung eines Schaftes oder einer Pfanne. Es besteht im wesentlichen aus einem verformbaren, gestrickten Netz von Fäden des 100-µm-Bereiches aus Metallen, beschichteten Metallen oder aus organischen Polymeren, etwa aus monofilem Polyacrylnitril, das durch zusätzliche Bohrungen im Knochen verspannt wird. Das Polymethylmetacrylat (Knochenzement) scheidet jedoch von vornherein als Fasermaterial aus, denn das bei Raumtemperatur polymerisierende Methylmetacrylat ist überhaupt nicht zu Fäden verspinnbar. Dieses endoprothetische Halterungssystem ist jedenfalls auch inhomogen. Es konnte sogar die zum adaptiven Denken und Handeln befähigten Fachleute nicht anregen, das erfindungsgemäße System zu schaffen.

Die deutsche Gebrauchsmusterschrift 93.03.829 U1 von 1993 betrifft einen Trich­ ter aus (Titan-)Blech, der einen mit Zement zu fixierenden Schaft aufnimmt. Er ist anstelle von vielen (runden) Löchern mit quer verlaufenden Schlitzen versehen. Alles dies ergibt insgesamt auch nur ein inhomogenes Prothesenschaft-Halterungssystem.

Der Gegenstand der deutschen Gebrauchsmusterschrift 295.01.042 U1 von 1995 ist ebenfalls ein gelöcherter Metallblech-Trichter zur Aufnahme eines mit Zement zu fi­ xierenden Femur-Prothesenschaftes. Dieser Trichter kann der Raumform von Schaft und Implantatlager angepaßt werden - vgl. dazu die Längsnuten in den Hülsenhälften nach der obigen USA-PS 4.728.335 -, denn die Trichterwand hat teilweise oder voll­ ständig einen Längsschlitz, wobei sich die beiden Schlitzkanten verhaken lassen. Diese Hülle eines inhomogenen periprothetischen Halterungssystems ist mit der erfundenen Hülle aus verfestigtem Knochenzement ebenfalls nicht vergleichbar.

Schließlich geht es in der deutschen Offenlegungsschrift DE 44 24 883 A1 von 1996 ebenfalls um ein inhomogenes Halterungssystem für den Schaft einer Femurpro­ these: Der Schaft hat eine Längsbohrung, er ist mit einer hüllenförmigen, distal abgeschlossenen, elastischen, biokompatiblen Folie umgeben, die nach ihrer Natur nicht aus Knochenzement sein kann. Damit der zu polymerisierende Zement durch die Längsbohrung von etwa 2 mm gepreßt werden kann, muß er sehr niederviskos sein, was neue Probleme aufwirft. Jedenfalls soll er er die Folie füllen und bündig gegen das Implantatlager pressen. Auch dieses System berührt nicht den vorliegenden Erfindungskomplex.

Das in den Patentansprüchen definierte Erfindungsprinzip und dessen Ausgestaltungen sind stofflich homogene Hüllensysteme aus praeoperativ polymerisiertem und intra­ operativ noch auszupolymerisierendem Knochenzement. Sie erfüllen neuartig und auch entwicklungsraffend fünf angestrebte Zwecke, nämlich (1) den einer Halterung, (2) den einer Verminderung der anderenfalls vermehrt auf­ tretenden Polymerisationswärme, (3 und 4) die der Fixierung der Längsachsen und der Querachsen des Schaftes schon während des Aushärtens des Knochenzementes (Zen­ trieren, kein varisches/valgisches Kippen, kein Verdrehen).

Eine verkürzte, nur den proximalen Teil des Endoprothesenschaftes umschließende Hülse erfüllt auch noch ein fünften wichtigen Zweck: Bei ihrem Einpressen in das schon mit dem noch viskosen Zement gefüllte Implantatlager wird dieser optimal ver­ dichtet und gut in die Spongiosa gedrückt. Ein überschüssiges Quantum muß nach proximal ausweichen und bildet insbesondere zwei dünne Zementfilme, so daß vor­ übergehend dieses System entsteht: Schaft → Zementfilm → Innenwand der Hülse → Hülse → Außenwand der Hülse → Zementfilm → Knochen. Nach ihrer Polymerisation bilden die vorgefertigte Hülse, jene zwei sie einschließenden Filmschichten sowie die übliche distale Zementfüllung einen homogenen (molekular kohäsiv gebundenen) Block aus Zement.

Bemerkenswert ist auch dies: die erfindungsgemäßen, mit serienmäßiger Qualitäts­ sicherung vorgefertigten und vorgeformten Hülsen sind für Geradschaftprothesen (mit oder ohne zentrale Drainagebohrung) und auch für Bogenschaftprothesen geeignet.

Die erfindungsgemäße vorgefertigte Hülse ersetzt in der Tat weitgehend die sonst in­ traoperativ, nicht immer homogen und mit optimaler Qualität herzustellende Knochen­ zementfüllung; sie hält so die auftretende Polymerisationswärme niedrig. Die Innen­ wand der Hülse der Außenwand des Prothesenschaftes angepaßt; ihre Außenwand - sie ist nach anatomischen Besonderheiten vorgeformt - bestimmt, wie das Implantatlager zu ihr passend intraoperativ auszuarbeiten ist. Diese "paßgerechten" Eigenschaften be­ wirken, daß die Längs- und die Querachsen des Schaftes, der Hülse und des Implan­ tatlagers gekoppelt sind, so daß sie von vornherein gegen ein Kippen oder Verdrehen fixiert sind, wenngleich sich zwischen der Prothese und der Hülse sowie zwischen der Hülse und dem Knochen zunächst noch je ein viskoser Film gleichartigen Knochen­ zementes befindet.

Die vorgefertigte Knochenzementhülse kann mäßig gelöchert oder gitterartig sein. An sich kann sie sich durch das gesamte Implantatlager erstrecken, wobei distal eine Markraumsperre angeordnet sein kann.

Oft ist es freilich zweckmäßig, nur im Proximalen eine derartige Hülse von verkürz­ ter Länge einzusetzen. Diese umschließt sonach den Schaft nur teilweise. Sie erstreckt sich dann vom resezierten Schenkelhals an nur über den proximalen Bereich des Endo­ prothesenschaftes.

Das Bild zeigt eine verkürzte, nur einen proximalen Bereich des Endoprothesenschaftes umschließende Hülse (1), eingesetzt in das Implantatlager, das auf ihre knochenseitige Außenwand passend operativ geformt worden war. Diese Hülse (1) umschließt, eben­ falls passend, den proximalen Teil der Femurprothese (2), denn sie war schon deren Ausmaßen entsprechend vorgefertigt worden. (Rechts daneben ist ihre Vorderansicht gezeichnet.) Die Prothese (2) hat in dieser beispielsweisen Ausführungsform eine zentrale Boh­ rung (3) für die Drainage. Der Zementstopper (4) ist mit einer Drainage-Kanüle ver­ sehen.

Die zunächst noch viskose Zementfüllung (5) unterhalb der Hülse (1) ist quer schraffiert gezeichnet. Beim Einpressen der Hülse und des Prothesenschaftes weicht ein überschüssiges Quantum dieses noch viskosen Materials (5) proximal aus: es bilden sich zwei viskose Zementschichten: eine zwischen dem Prothesenschaft und der Hülsen-Innenwand und eine zwischen der Hülsen-Außenwand und der Spongiosa. (Im Bild nicht zu erkennen.)

Claims (7)

1. Halterung für Femur-Endoprothesenschäfte, erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine vorgefertigte, hülsenförmige Hülle aus verfestigtem [hochpolymerisiertem] Knochenzement; ihre prothesenseitige (Innen-)Wand ist paßgerecht auf die Außen­ fläche des von ihr aufzunehmenden Endoprothesenschaftes abgestimmt; nach ihrer knochenseitigen (Außen-)Wand, die nach anatomischen Besonderheiten geformt ist, ist das Implantatlager paßgerecht intraoperativ ausgearbeitet; weiterhin ist ihre Innen- und Außenwand intraoperativ mit einem Quantum gleichartigen, zunächst noch visko­ sen [noch nicht auspolymerisierten] Knochenzementes filmartig beschichtet - bzw. sie war schon mit einem biologisch wirksamen Osseointegrationsstoff, etwa Hydroxylapa­ tit, beschichtet worden -; ferner erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse nur so lang ist, daß sie vom resezierten Schenkelhals an nur einen proximalen Bereich des Endoprothesenschaftes umschließt.

2. Halterung nach dem Anspruch 1, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle mäßig gelöchert oder gitterartig ist.

3. Halterung nach den Ansprüchen 1 oder 2, erfindungsgemäß dadurch gekennzeich­ net, daß dem Knochenzement ein Antibiotikum und/oder ein Röntgenkontrastmittel beigefügt ist.

4. Halterung nach den Ansprüchen 1 oder 2 oder 3, erfindungsgemäß dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hülse einen oder mehrere Durchlässe hat, in dem/in denen Zapfen beweglich gelagert sind; diese sind zunächst mit der knochenseitigen Außen­ wand bündig und werden beim Einführen des Prothesenschaftes nach außen, sich in den Knochen drückend, bewegt.

5. Halterung nach den Ansprüchen 1 oder einem der bis 4, erfindungsgemäß gekenn­ zeichnet durch einen Wulst oder eine Nut am oberen Rande der Hülse.

6. Halterung nach den Ansprüchen 1 oder einem der bis 5, erfindungsgemäß gekenn­ zeichnet durch die Verwendung eines am oberen Rande der Hülse angepaßten Adapters zum Einfüllen des noch viskosen Knochenzementes.

7. Halterung nach den Ansprüchen 1 oder einem der bis 6, erfindungsgemäß gekenn­ zeichnet durch eine in der Hülle eingearbeitete Verstärkung aus Metall, Kohlefasern, Verbundwerkstoff o. ä.