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WO2008003597A1 - Implantat - Google Patents

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WO2008003597A1
WO2008003597A1 PCT/EP2007/056211 EP2007056211W WO2008003597A1 WO 2008003597 A1 WO2008003597 A1 WO 2008003597A1 EP 2007056211 W EP2007056211 W EP 2007056211W WO 2008003597 A1 WO2008003597 A1 WO 2008003597A1
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WO
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implant
wall portion
implant according
curvature
radius
Prior art date
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Application number
PCT/EP2007/056211
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Stern
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Aesculap AG
Original Assignee
Aesculap AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2230/00—Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2230/0002—Two-dimensional shapes, e.g. cross-sections
    • A61F2230/0017—Angular shapes
    • A61F2230/0026—Angular shapes trapezoidal

Definitions

  • the present invention relates to an implant comprising at least a first implant part and a second implant part connectable to the first implant part by means of a conical connection, wherein the first implant part has a conically shaped recess and the second implant part has a correspondingly or substantially correspondingly shaped and insertable into the recess and has a conically shaped projection in a connection position clamped or held in a press fit.
  • Implants of the type described above are known, for example, in the form or as parts of hip joint endoprostheses in which the first implant part is formed, for example, by a prosthesis stem and the second implant part by a neck element.
  • a firm connection between the two implant parts is ensured by the usually frusto-conical, ie conical projection, which is arranged on one of the two implant parts, and a recess corresponding to the projection on the other implant part.
  • the development proposed according to the invention has the advantage that the cone connection has a larger contact surface in the region of the first wall section, as a result of which, in particular, abrasion under high loads can be reduced.
  • cross-sectional geometries of implant parts can be optimally utilized.
  • curvature radii of wall sections can be maximized, preferably where larger loads are expected, larger radii of curvature for the wall sections of the cone connection can be selected.
  • the choice of different radii of curvature of the wall sections has the advantage that a connection between the two implant parts is unique to each other.
  • the first wall section merges directly into the second wall section.
  • the projection on the second implant part can be made particularly compact.
  • the first wall section is opposite to the second wall section or substantially opposite. Furthermore, as well as a highly symmetrical configuration of the projection and the corresponding recess is possible. In order to be able to form the largest possible projection and a correspondingly large recess in the case of elongate cross sections in order to increase the stability of the connection, it is favorable if at least one planar or substantially planar wall surface section is formed between the first and the second wall section. Thus, an available space can be used optimally to produce as large a contact surface as possible between the recess and the projection.
  • a remaining, surrounding the recess wall of the first implant part can be formed with a constant thickness, whereby with constant stability of a connection of the at least two implant parts surface contact and thus a stability over known implant systems is increased.
  • the at least one wall surface section extends at least in sections parallel or substantially parallel to an outer boundary surface of the first implant part.
  • a cross-sectional area of the first implant part can be optimally utilized in order to form a recess with the largest possible cross section.
  • the thickness of the remaining wall surrounding the recess can thus be kept constant, whereby a stability of the cone connection of the two implant parts is increased by the enlarged contact area between the recess and the projection.
  • an outer cross-sectional area of the first implant portion decreases from a proximal end toward a distal end.
  • Such an implant part is, for example, outstandingly suitable for serving as a shaft of a hip joint endoprosthesis which can be inserted into a corresponding recess of a femur bone.
  • a recess may, for example, form an optionally treated medullary cavity of the femur, which likewise decreases somewhat in cross-section starting from the hip joint.
  • An optimal adaptation of an implant to a recess into which it is to be inserted and whose width decreases in one direction can be achieved, in particular, by a width of a cross section of the first implant part at least in the region of the recess transversely to a connecting line between the first and decreases toward the second wall portion.
  • curvatures of the first and / or second wall section curvatures of an outer boundary surface of the first implant part are at least partially similar or if the first or second wall section parallel or substantially parallel to the outer boundary surface.
  • the outer boundary surface of the first implant part is to be understood in particular also the complete outer surface of the first implant part, that is, the entire outwardly of the recess facing away surface of the first implant part, or even only a surface portion of this entire outer surface.
  • the first wall portion has a radius of curvature in a range of 4 mm to 10 mm.
  • the first wall section has a radius of curvature in a range of 5 mm to 8 mm.
  • Such a curved wall section is suitable as a wall section for a multiplicity of applications, for example for hip joint endoprostheses.
  • the second wall portion has a radius of curvature in the range of 3 mm to 7 mm, which, however, is always smaller than a radius of curvature of the first wall portion.
  • the second wall section has a radius of curvature in a range of 3 mm to 5 mm. This makes it possible to equip very slim and small implants with a stable cone connection.
  • an inner cross-sectional area of the recess decreases starting from a proximal end of the first implant part in the direction of a distal end of the first implant part.
  • the desired conical connection can be achieved in a simple manner.
  • the projection has at least a first and a second outer conical cone wall portion and that a radius of curvature of the first cone wall portion is greater than a radius of curvature of the second cone wall portion.
  • the radii of curvature correspond the adjoining cone wall sections or wall sections of the second or first implant part.
  • first cone wall section and the second cone wall section point away from one another or substantially away from one another.
  • the first cone wall portion has a radius of curvature in a range of 4 mm to 10 mm. It is favorable if the radius of curvature of the cone wall section corresponds to the radius of curvature of the wall section against which it rests in the connection position.
  • the first cone wall section has a radius of curvature in a range of 5 mm to 8 mm.
  • the second cone wall portion has a radius of curvature in a range of 3 mm to 7 mm.
  • the radius of curvature of the second cone wall section corresponds to the radius of curvature of the wall section on which the second cone wall section abuts in the connection position.
  • the second cone wall section has a radius of curvature in a range of 3 mm to 5 mm.
  • a cross-section of the projection decreases in the direction of a distal end of the second implant part.
  • the implant in principle, it would be conceivable to use the implant at various points in a human or animal body.
  • provision may in particular be made for the implant to be a hip joint endoprosthesis and for the first implant to be a hip joint endoprosthesis. plantatteil in the form of a shaft and that the second implant part are formed in the form of a modular neck of the hip joint endoprosthesis.
  • This embodiment makes it possible to provide modular hip joint endoprostheses with an improved connection between the shaft and the neck part.
  • the modular neck part has a neck portion, to which the conically shaped projection is integrally formed on the distal side.
  • the modular neck part further carries a head part or can be connected to a head part of the hip joint endoprosthesis.
  • the head part may in particular be of spherical design in order to be able to form a ball joint with a corresponding hollow spherical socket.
  • the hip joint endoprosthesis is a short stem prosthesis. This makes it possible in particular to anchor the shaft of the hip joint endoprosthesis without the use of bone cement in a femur bone.
  • a shaft length of the shaft is a maximum of 15 cm.
  • FIG. 1 is a perspective view of a portion of a modular hip joint endoprosthesis.
  • FIG. Implants according to the invention can be used, for example, in spine surgery. Conceivable here would be a cone connection in particular between a voltage applied to a vertebral body portion of an intervertebral disc implant and a fixable thereto by means of the conical joint part. It would also be conceivable to connect modular knee prostheses, which consist of two or more parts, by means of a further developed cone connection according to the invention. However, implants according to the invention can also be used in the form of hip joint endoprostheses or parts thereof, which will be explained in detail with reference to the embodiment described in more detail below.
  • the FIGURE shows an implant according to the invention, provided overall with the reference numeral 10, which forms one or a part of a hip joint endoprosthesis.
  • the implant 10 has a modular construction and comprises at least two implant parts, namely a first implant part in the form of a shaft 12 which can be inserted into a prepared medullary canal of a femur bone and a neck part 14 which can be connected to the shaft 12 and forms a second implant part it is preferably a modular implant, that is, it can be connected differently shaped neck parts with different shaped shanks.
  • those elements which are provided to form a conical connection between the two implant parts are preferably identical, that is, there is preferably only one shape of a recess or only one shape of a projection corresponding to the recess.
  • the shaft has at its proximal end a conical recess 16 which is open in the proximal direction and which has a first conical wall section 18 and a second conical wall section which is substantially opposite the first wall section 18.
  • section 20 has.
  • the shaft 12 is shaped such that an outer cross-sectional area thereof decreases from its proximal end, in which the recess 16 is formed, towards a distal end 28. Further, a width of a cross section of the shaft 12 in the region of the recess 16 decreases transversely to a connecting line 30 between the first wall section 18 and the second wall section 20 in the direction of the latter. Consequently, a distance of the two wall surface portions 22 and 24 in the direction of the second wall portion 20 decreases.
  • Curvature radii of the two wall sections 18 and 20 are not identical. Curvature radii of the first wall portion 18 may be in particular in a range of 4 mm to 10 mm. In the embodiment shown in the figure, the radius of curvature of the first wall portion is 5.5 mm. The radius of curvature of the second wall portion 22 is less than the radius of curvature of the first wall portion 18 and may be in a range of 3 mm to 7 mm. In the embodiment shown in the figure, the radius of curvature of the second wall portion is 5 mm.
  • the recess 16 makes optimal use of a cross section of a shaft 12, because in the region of the widening cross section of the shaft 12, the First wall portion 18 have a maximum large radius of curvature, which is greater than the radius of curvature of the second wall portion 20th
  • the neck portion 14 has a projection 32 substantially corresponding to the recess 16 in the form of a conical pin, which is also referred to as an oval cone.
  • the projection comprises a first cone wall portion 34 and a second cone wall portion 36 facing away therefrom.
  • first and second cone wall portions 34 and 36 can merge directly with each other, in the embodiment shown in the figure, two planar portions 34 and 36 between the two cone wall portions or substantially flat cone wall surface portions 38 and 40 are formed, which abut against the wall surface portions 22 and 24 in a connecting position in which the projection 32 is inserted into the recess 16.
  • Curvature radii of the cone wall sections 34 and 36 substantially correspond to those of the wall sections 18 and 20 of the recess 16.
  • the radius of curvature of the first cone wall section 34 is greater than the radius of curvature of the second cone wall section 36, which directly results in the two substantially facing away from each other Konuswanddonabroughe 38 and 40 toward each other in the direction of the second cone wall portion 36, that is, a distance of the two cone wall surface portions 38 and 40 decreases in the direction of the second cone wall portion 36 from.
  • the angles of inclination of the wall sections 18 and 20 are somewhat shallower relative to a longitudinal axis defined by the recess 16 than the angles of inclination of the cone wall sections 34 and 36 with respect to a longitudinal axis defined by the projection 32.
  • an optimal contact of the projection 32 on inner surfaces of the recess 16 in the region of an upper edge of the recess 16 can be achieved.
  • the neck portion 14 is integrally formed as a whole, that is, the projection 32 is integrally formed on a neck portion 42, which in turn carries a frustoconical, rotationally symmetric cone 44 for connection to a condyle, not shown. If a whole set of neck parts is provided, these differ essentially in their neck sections, that is to say their position and / or angle relative to the projection 32 and their length, ie their extent between the cone 44 and the projection 32.
  • a conical, corresponding to the cone 44 recess is provided on the condyle.
  • a load of the cone connection of the implant 10 is usually in the form of a spatial alternating load, that is, the direction of the force action line is time-dependent. Consequently, the contact area within the cone connection is not consistent. Therefore, a round contact surface formed by wall sections 18 and 20 and to these corresponding cone wall sections 34 and 36, respectively as large a curvature as possible an optimal connection geometry with the highest possible congruence under changing load.

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Abstract

Um ein Implantat umfassend mindestens einen ersten Implantatteil und einen mit dem ersten Implantatteil mittels einer Konusverbindung verbindbaren zweiten Implantatteil, wobei das erste Implantatteil eine konisch geformte Ausnehmung und das zweite Implantatteil einen zur Ausnehmung korrespondierend oder im Wesentlichen korrespondierend geformten und in diese einführbaren und in einer Verbindungsstellung klemmend oder im Presssitz gehaltenen konisch geformten Vorsprung aufweist, so zu verbessern, dass es eine erhöhte Festigkeit aufweist, wird vorgeschlagen, dass die Ausnehmung mindestens einen ersten und einen zweiten konischen Wandabschnitt aufweist und dass ein Krümmungsradius des ersten Wandabschnitts größer als ein Krümmungsradius des zweiten Wandabschnitts ist.

Description

Implantat
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Implantat umfassend mindestens einen ersten Implantatteil und einen mit dem ersten Implantatteil mittels einer Konusverbindung verbindbaren zweiten Implantatteil, wobei das erste Implantatteil eine konisch geformte Ausnehmung und das zweite Implantatteil einen zur Ausnehmung korrespondierend oder im Wesentlichen korrespondierend geformten und in diese einführbaren und in einer Verbindungsstellung klemmend oder im Presssitz gehaltenen konisch geformten Vorsprung aufweist.
Implantate der eingangs beschriebenen Art sind beispielsweise in Form oder als Teile von Hüftgelenkendoprothesen bekannt, bei denen das erste Implantatteil zum Beispiel durch einen Prothesenschaft und das zweite Implantatteil durch ein Halselement gebildet wird. Eine feste Verbindung zwischen den beiden Implantatteilen wird durch den üblicherweise kegelstumpfförmigen, also konischen Vorsprung, der an einem der beiden Implantatteile angeordnet ist, und eine zum Vorsprung korrespondierende Ausnehmung am anderen Implantatteil sichergestellt.
Obgleich bei bekannten Implantatsystemen mit derartigen Konusverbindungen bereits hervorragende Festigkeitswerte erreicht werden, wäre es trotzdem wünschenswert, die Festigkeit eines mindestens zwei Implantatteile umfassenden Implantats oder modularen Implantatsystems weiter zu erhöhen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Implantat der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, dass es eine erhöhte Festigkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einem Implantat der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Ausnehmung mindestens einen ersten und einen zweiten konischen Wandabschnitt aufweist und dass ein Krümmungsradius des ersten Wandabschnitts größer als ein Krümmungsradius des zweiten Wandabschnitts ist.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Weiterbildung hat den Vorteil, dass die Konusverbindung im Bereich des ersten Wandabschnitts eine größere Kontaktfläche aufweist, wodurch insbesondere ein Abrieb bei hohen Belastungen verringert werden kann. Außerdem können so Querschnittsgeometrien von Implantatteilen optimal ausgenutzt werden. Insbesondere können so Krümmungsradien von Wandabschnitten maximiert werden, wobei vorzugsweise dort, wo größere Belastungen erwartet werden, größere Krümmungsradien für die Wandabschnitte der Konusverbindung gewählt werden. Darüber hinaus hat die Wahl unterschiedlicher Krümmungsradien der Wandabschnitte den Vorteil, dass eine Verbindung der beiden Implantatteile miteinander eindeutig ist. Auf zusätzliche Elemente, um eine eindeutige Verbindung der beiden Implantatteile miteinander sicherzustellen, beispielsweise in Form von zusätzlichen Vorsprüngen und Ausnehmungen, die nach dem bekannten Schlüssel-Schloss- Prinzip eine eindeutige Verbindung gewährleisten, kann verzichtet werden. Die Konusverbindung erfüllt somit eine Doppelfunktion.
Vorteilhaft ist es, wenn der erste Wandabschnitt direkt in den zweiten Wandabschnitt übergeht. So kann der Vorsprung am zweiten Implantatteil besonders kompakt ausgebildet werden.
Um eine Stabilität der Verbindung der beiden Implantatteile des Implantats weiter zu erhöhen, ist es vorteilhaft, wenn der erste Wandabschnitt dem zweiten Wandabschnitt gegenüberliegt oder im Wesentlichen gegenüberliegt. Ferner ist so auch eine hochsymmetrische Ausgestaltung des Vorsprungs und der korrespondierenden Ausnehmung möglich. Um bei langgestreckten Querschnitten zur Erhöhung der Stabilität der Verbindung einen möglichst großen Vorsprung und eine entsprechend große Ausnehmung ausbilden zu können, ist es günstig, wenn zwischen dem ersten und dem zweiten Wandabschnitt mindestens ein ebener oder im Wesentlichen ebener Wandflächenabschnitt ausgebildet ist. So kann ein zur Verfügung stehender Raum optimal genutzt werden, um insgesamt eine möglichst große Kontaktfläche zwischen der Ausnehmung und dem Vorsprung herzustellen.
Besonders bei im Querschnitt schmaler werdenden Implantatteilen ist es vorteilhaft, wenn zwei einander im Wesentlichen gegenüberliegende Wandflächenabschnitte ausgebildet sind und wenn ein Abstand der beiden Wandflächenabschnitte in Richtung auf den zweiten Wandabschnitt hin abnimmt. So kann beispielsweise eine verbleibende, die Ausnehmung umgebende Wand des ersten Implantatteils mit einer konstanten Dicke ausgebildet werden, wodurch bei gleichbleibender Stabilität einer Verbindung der mindestens zwei Implantatteile ein Flächenkontakt und damit eine Stabilität gegenüber bekannten Implantatsystemen erhöht ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Wandflächenabschnitt mindestens abschnittsweise parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer äußeren Begrenzungsfläche des ersten Implantatteils verläuft. Auf diese Weise kann eine Querschnittsfläche des ersten Implantatteils optimal ausgenutzt werden, um eine Ausnehmung mit einem möglichst großen Querschnitt auszubilden. Insbesondere kann so die Dicke der verbleibenden, die Ausnehmung umgebenden Wand konstant gehalten werden, wodurch eine Stabilität der Konusverbindung der beiden Implantatteile durch die vergrößerte Kontaktfläche zwischen der Ausnehmung und dem Vorsprung erhöht wird. Vorzugsweise nimmt eine äußere Querschnittsfläche des ersten Implantatteils ausgehend von einem proximalen Ende in Richtung auf ein distales Ende hin ab. Ein derartiges Implantatteil eignet sich beispielsweise hervorragend, um als Schaft einer Hüftgelenkendoprothese zu dienen, die in eine korrespondierende Ausnehmung eines Femurknochens eingesetzt werden kann. Eine solche Ausnehmung kann beispielsweise ein gegebenenfalls bearbeiteter Markraum des Femurknochens bilden, welcher sich im Querschnitt ausgehend vom Hüftgelenk ebenfalls etwas verringert.
Eine optimale Anpassung eines Implantats an eine Ausnehmung, in die es eingesetzt werden soll und deren Breite sich in einer Richtung verringert, kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass eine Breite eines Querschnitts des ersten Implantatteils mindestens im Bereich der Ausnehmung quer zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten und dem zweiten Wandabschnitt hin abnimmt.
Vorteilhaft ist es, wenn Krümmungen des ersten und/oder zweiten Wandabschnitts Krümmungen einer äußeren Begrenzungsfläche des ersten Implantatteils mindestens abschnittsweise ähnlich sind oder wenn der erste oder zweite Wandabschnitt parallel oder im Wesentlichen parallel zur äußeren Begrenzungsfläche verlaufen. So ist es möglich, unabhängig von einem Querschnitt des Implantatteils eine maximal große Ausnehmung auszubilden, um eine Kontaktfläche zwischen der Ausnehmung und dem Vorsprung des zweiten Implantatteils zu maximieren. Unter der äußeren Begrenzungsfläche des ersten Implantatteils ist insbesondere auch die komplette äußere Oberfläche des ersten Implantatteils zu verstehen, das heißt die gesamte nach außen von der Ausnehmung weg weisende Fläche des ersten Implantatteils, oder aber auch nur ein Flächenabschnitt dieser gesamten äußeren Oberfläche. Vorzugsweise weist der erste Wandabschnitt einen Krümmungsradius in einem Bereich von 4 mm bis 10 mm auf.
Günstig ist es, wenn der erste Wandabschnitt einen Krümmungsradius in einem Bereich von 5 mm bis 8 mm aufweist. Ein derart gekrümmter Wandabschnitt eignet sich als Wandabschnitt für eine Vielzahl von Anwendungen, beispielsweise für Hüftgelenkendoprothesen.
Vorteilhafterweise weist der zweite Wandabschnitt einen Krümmungsradius im Bereich von 3 mm bis 7 mm auf, welcher jedoch stets kleiner ist als ein Krümmungsradius des ersten Wandabschnitts.
Vorteilhaft ist es, wenn der zweite Wandabschnitt einen Krümmungsradius in einem Bereich von 3 mm bis 5 mm aufweist. Dies gestattet es, auch sehr schlanke und klein gebaute Implantate mit einer stabilen Konusverbindung auszustatten.
Um einen möglichst guten Sitz zwischen dem Vorsprung und der Ausnehmung zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn eine innere Querschnittsfläche der Ausnehmung ausgehend von einem proximalen Ende des ersten Implantatteils in Richtung auf ein distales Ende des ersten Implantatteils hin abnimmt. So kann insbesondere die gewünschte konische Verbindung auf einfache Weise erreicht werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Vorsprung mindestens einen ersten und einen zweiten äußeren konischen Konuswandabschnitt aufweist und dass ein Krümmungsradius des ersten Konuswandabschnitts größer als ein Krümmungsradius des zweiten Konuswandabschnitts ist. Vorzugsweise entsprechen sich die Krümmungsradien der aneinander anliegenden Konuswandabschnitte beziehungsweise Wandabschnitte des zweiten beziehungsweise ersten Implantatteils.
Insbesondere in Fällen, in denen der erste Wandabschnitt direkt in den zweiten Wandabschnitt übergeht, ist es günstig, wenn der erste Konuswandabschnitt direkt in den zweiten Konuswandabschnitt übergeht. So kann eine Kontaktfläche zwischen der Ausnehmung und dem Vorsprung maximiert werden.
Um einen Vorsprung mit einer hohen Symmetrie ausbilden zu können, ist es vorteilhaft, wenn der ersten Konuswandabschnitt und der zweite Konuswandabschnitt voneinander weg oder im Wesentlichen voneinander weg weisen.
Bei Implantaten, deren erstes Implantatteil zwischen dem ersten und dem zweiten Wandabschnitt mindestens einen ebenen oder im Wesentlichen ebenen Wandflächenabschnitt aufweist, ist es günstig, wenn zwischen dem ersten und dem zweiten Konuswandabschnitt mindestens ein ebener oder im Wesentlichen ebener Konuswandflächenabschnitt ausgebildet ist, denn so kann eine Kontaktfläche zwischen dem Vorsprung und der Ausnehmung maximiert werden.
Zur Maximierung einer Kontaktfläche zwischen dem Vorsprung und der Ausnehmung insbesondere bei Implantaten, die zueinander im Wesentlichen gegenüberliegende Wandflächenabschnitte aufweisen und bei denen ein Abstand der beiden Wandflächenabschnitte in Richtung auf den zweiten Wandabschnitt hin abnimmt, ist es vorteilhaft, wenn zwei im Wesentlichen voneinander weg weisende Konuswandflächenabschnitte ausgebildet sind und wenn ein Abstand der beiden Konuswandflächenabschnitte in Richtung auf den zweiten Konuswandabschnitt abnimmt. Vorzugsweise weist der erste Konuswandabschnitt einen Krümmungsradius in einem Bereich von 4 mm bis 10 mm auf. Günstig ist es dabei, wenn der Krümmungsradius des Konuswandabschnitts dem Krümmungsradius des Wandabschnitts entspricht, an dem er in der Verbindungsstellung anliegt.
Je nach Größe des Implantats kann es günstig sein, wenn der erste Konuswandabschnitt einen Krümmungsradius in einem Bereich von 5 mm bis 8 mm aufweist.
Vorteilhafterweise weist der zweite Konuswandabschnitt einen Krümmungsradius in einem Bereich von 3 mm bis 7 mm auf. Optimalerweise entspricht der Krümmungsradius des zweiten Konuswandabschnitts dem Krümmungsradius des Wandabschnitts, an dem der zweite Konuswandabschnitt in der Verbindungsstellung anliegt.
Bei besonders kleinen Implantaten kann es zudem günstig sein, wenn der zweite Konuswandabschnitt einen Krümmungsradius in einem Bereich von 3 mm bis 5 mm aufweist.
Um eine klemmende und/oder selbsthemmende Verbindung zwischen dem Vorsprung und der Ausnehmung zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn ein Querschnitt des Vorsprungs in Richtung auf ein distales Ende des zweiten Implantatteils hin abnimmt.
Grundsätzlich wäre es denkbar, das Implantat an verschiedenen Stellen in einem menschlichen oder tierischen Körper einzusetzen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Implantat eine Hüftgelenkendoprothese ist und dass das erste Im- plantatteil in Form eines Schaftes und dass das zweite Implantatteil in Form eines modularen Halsteils der Hüftgelenkendoprothese ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, modulare Hüftgelenkendoprothesen mit einer verbesserten Verbindung zwischen Schaft und Halsteil auszustatten.
Um eine Zahl der Verbindungen von Teilen des Implantats zu minimieren, ist es vorteilhaft, wenn der modulare Halsteil einen Halsabschnitt aufweist, an den der konisch geformte Vorsprung distalseitig einstückig angeformt ist.
Um den Schaft der Hüftgelenkendoprothese mit einer Gelenkpfanne verbinden zu können, ist es günstig, wenn der modulare Halsteil ferner einen Kopfteil trägt oder mit einem Kopfteil der Hüftgelenkendoprothese verbindbar ist. Der Kopfteil kann insbesondere kugelig ausgebildet sein, um eine kugelgelenkige Verbindung mit einer entsprechenden hohlkugelig ausgeformten Gelenkpfanne ausbilden zu können.
Vorteilhafterweise ist die Hüftgelenkendoprothese eine Kurzschaftprothese. Dies ermöglicht es insbesondere, den Schaft der Hüftgelenkendoprothese ohne Verwendung von Knochenzement in einem Femurknochen zu verankern.
Um möglichst wenig Knochensubstanz des Femurs entfernen zu müssen, ist es vorteilhaft, wenn eine Schaftlänge des Schaftes maximal 15 cm beträgt.
Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigt die
Figur: eine perspektivische Ansicht eines Teils einer modularen Hüftgelenkendoprothese. Erfindungsgemäße Implantate können beispielsweise in der Wirbelsäulenchirurgie zum Einsatz kommen. Denkbar wäre hier eine Konusverbindung insbesondere zwischen einem an einem Wirbelkörper anliegenden Teil eines Bandscheibenimplantats und eines an diesem mittels der Konusverbindung festlegbaren Gelenkteils. Denkbar wäre es auch, modulare Knieprothesen, die aus zwei oder mehr Teilen bestehen, mittels einer erfindungsgemäß weitergebildeten Konusverbindung zu verbinden. Erfindungsgemäße Implantate können jedoch auch in Form von Hüftgelenkendoprothesen oder von Teilen derselben zum Einsatz kommen, was an Hand des nachfolgend näher beschriebenen Ausführungsbeispiels im Einzelnen erläutert werden soll.
Die Figur zeigt ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehenes erfindungsgemäßes Implantat, welches eine beziehungsweise einen Teil einer Hüft- gelenkendoprothese bildet. Das Implantat 10 ist modular aufgebaut und um- fasst mindestens zwei Implantatteile, nämlich ein erstes Implantatteil in Form eines in einen dafür vorbereiteten Markraum eines Femurknochens einsetzbaren Schaft 12 und ein ein zweites Implantatteil bildendes, mit dem Schaft 12 verbindbares Halsteil 14. Bei dem Implantat 10 handelt es sich vorzugsweise um ein modulares Implantat, das heißt es können unterschiedlich geformte Halsteile mit unterschiedlich geformten Schäften verbunden werden. Sind mehrere Halsteile und/oder Schäfte vorgesehen, so sind vorzugsweise diejenigen Elemente, die zur Ausbildung einer Konusverbindung zwischen beiden Implantatteilen vorgesehen sind, jeweils gleich ausgebildet, das heißt es gibt vorzugsweise nur eine Form einer Ausnehmung beziehungsweise nur eine Form eines zur Ausnehmung korrespondierenden Vorsprungs.
Zur Verbindung mit dem Halsteil 14 weist der Schaft an seinem proximalen Ende eine konische, in proximaler Richtung geöffnete Ausnehmung 16 auf, die einen ersten konischen Wandabschnitt 18 und einen zweiten, dem ersten Wandabschnitt 18 im Wesentlichen gegenüberliegenden konischen Wandab- schnitt 20 aufweist. Es wäre zwar denkbar, dass die beiden Wandabschnitte 18 und 20 direkt ineinander übergehen, doch sind bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen dem ersten Wandabschnitt 18 und dem zweiten Wandabschnitt 20 zwei einander im Wesentlichen gegenüberliegende ebene oder im Wesentlichen ebene Wandflächenabschnitte 22 und 24 ausgebildet, die im Wesentlichen parallel zu einer äußeren Begrenzungsfläche 26 des Schafts 12 verlaufen.
Der Schaft 12 ist so geformt, dass eine äußere Querschnittsfläche desselben ausgehend von seinem proximalen Ende, in dem die Ausnehmung 16 ausgebildet ist, in Richtung auf ein distales Ende 28 hin abnimmt. Ferner nimmt eine Breite eines Querschnitts des Schafts 12 im Bereich der Ausnehmung 16 quer zu einer Verbindungslinie 30 zwischen dem ersten Wandabschnitt 18 und dem zweiten Wandabschnitt 20 in Richtung auf letzteren hin ab. Folglich verringert sich auch ein Abstand der beiden Wandflächenabschnitte 22 und 24 in Richtung auf den zweiten Wandabschnitt 20 hin.
Krümmungsradien der beiden Wandabschnitte 18 und 20 sind nicht identisch. Krümmungsradien des ersten Wandabschnitts 18 können insbesondere in einem Bereich von 4 mm bis 10 mm liegen. Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Krümmungsradius des ersten Wandabschnitts 5,5 mm. Der Krümmungsradius des zweiten Wandabschnitts 22 ist geringer als der Krümmungsradius des ersten Wandabschnitts 18 und kann in einem Bereich von 3 mm bis 7 mm liegen. Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Krümmungsradius des zweiten Wandabschnitts 5 mm.
Die Ausnehmung 16 nutzt einen Querschnitt eines Schafts 12 optimal aus, denn im Bereich des sich erweiternden Querschnitts des Schafts 12 kann der erste Wandabschnitt 18 einen maximal großen Krümmungsradius aufweisen, der größer ist als der Krümmungsradius des zweiten Wandabschnitts 20.
Das Halsteil 14 weist einen im Wesentlichen zur Ausnehmung 16 korrespondierenden Vorsprung 32 in Form eines konischen Zapfens auf, der auch als Ovalkonus bezeichnet wird. Der Vorsprung umfasst einen ersten Konuswandabschnitt 34 und einen von diesem weg weisenden zweiten Konuswandabschnitt 36. Der erste und der zweite Konuswandabschnitt 34 und 36 können zwar direkt ineinander übergehen, bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel sind jedoch zwischen den beiden Konuswandabschnitten 34 und 36 zwei ebene oder im Wesentlichen ebene Konuswandflächenab- schnitte 38 und 40 ausgebildet, die in einer Verbindungsstellung, in der der Vorsprung 32 in die Ausnehmung 16 eingeführt ist, an den Wandflächenabschnitten 22 beziehungsweise 24 anliegen. Krümmungsradien der Konuswandabschnitte 34 und 36 entsprechen im Wesentlichen denen der Wandabschnitte 18 und 20 der Ausnehmung 16. Der Krümmungsradius des ersten Konuswandabschnitts 34 ist größer als der Krümmungsradius des zweiten Konuswandabschnitts 36, was unmittelbar zur Folge hat, dass die zwei im Wesentlichen voneinander weg weisenden Konuswandflächenabschnitte 38 und 40 in Richtung auf den zweiten Konuswandabschnitt 36 aufeinanderzulaufen, das heißt ein Abstand der beiden Konuswandflächenabschnitte 38 und 40 nimmt in Richtung auf den zweiten Konuswandabschnitt 36 hin ab.
Vorzugsweise sind die Neigungswinkel der Wandabschnitte 18 und 20 etwas flacher bezogen auf eine durch die Ausnehmung 16 definierte Längsachse als die Neigungswinkel der Konuswandabschnitte 34 und 36 bezogen auf eine durch den Vorsprung 32 definierte Längsachse. So kann eine optimale Anlage der Vorsprungs 32 an Innenflächen der Ausnehmung 16 im Bereich eines oberen Randes der Ausnehmung 16 erreicht werden. Alternativ wäre es auch denkbar, Neigungswinkel der Wandabschnitte 18 und 20 identisch zu Nei- gungswinkeln der Konuswandabschnitte 34 und 36 auszubilden, wodurch ein großflächiger Kontakt zwischen dem am Wandabschnitt 18 anliegenden Konuswandabschnitt 34 und dem am Wandabschnitt 20 anliegenden Konuswandabschnitt 36 erreichbar ist.
Der Halsteil 14 ist insgesamt einstückig ausgebildet, das heißt der Vorsprung 32 ist einstückig an einen Halsabschnitt 42 angeformt, welcher wiederum einen kegelstumpfförmigen, rotationssymmetrischen Konus 44 zur Verbindung mit einem nicht dargestellten Gelenkkopf trägt. Ist ein ganzer Satz von Halsteilen vorgesehen, so unterscheiden sich diese im Wesentlichen in ihren Halsabschnitten, das heißt deren Position und/oder Winkel relativ zum Vorsprung 32 sowie deren Länge, also deren Erstreckung zwischen dem Konus 44 und dem Vorsprung 32.
Zur Verbindung des Halsteils 14 mit einem nicht dargestellten Gelenkkopf des Implantats 10 ist am Gelenkkopf eine konusförmige, zum Konus 44 korrespondierende Ausnehmung vorgesehen.
Die besondere Ausgestaltung der Konusverbindung mit der Ausnehmung 16 und dem Vorsprung 32 ermöglicht auf Grund des größeren Krümmungsradius im Bereich des ersten Wandabschnitts 18 und des ersten Konuswandabschnitts 34 im hochbelasteten lateralen Bereich der Konusverbindung eine größere Kontaktfläche und damit insgesamt weniger Abrieb. Eine Belastung der Konusverbindung des Implantats 10 erfolgt in der Regel in Form einer räumlichen Wechsellast, das heißt die Richtung der Kraftwirklinie ist zeitabhängig. Folglich ist auch der Kontaktbereich innerhalb der Konusverbindung nicht gleichbleibend. Daher bildet eine runde Kontaktfläche gebildet durch Wandabschnitte 18 beziehungsweise 20 und zu diesen korrespondierende Konuswandabschnitte 34 beziehungsweise 36 mit möglichst großer Krümmung eine optimale Verbindungsgeometrie mit höchstmöglicher Kongruenz unter wechselnder Belastung.

Claims

Patentansprüche
1. Implantat (10) umfassend mindestens einen ersten Implantatteil (12) und einen mit dem ersten Implantatteil (12) mittels einer Konusverbindung (16, 32) verbindbaren zweiten Implantatteil (14), wobei das erste Implantatteil (12) eine konisch geformte Ausnehmung (16) und das zweite Implantatteil (14) einen zur Ausnehmung (16) korrespondierend oder im Wesentlichen korrespondierend geformten und in diese einführbaren und in einer Verbindungsstellung klemmend oder im Presssitz gehaltenen konisch geformten Vorsprung (32) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (16) mindestens einen ersten und einen zweiten konischen Wandabschnitt (18, 20) aufweist und dass ein Krümmungsradius des ersten Wandabschnitts (18) größer als ein Krümmungsradius des zweiten Wandabschnitts (20) ist.
2. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wandabschnitt (18) direkt in den zweiten Wandabschnitt (20) übergeht.
3. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wandabschnitt (18) dem zweiten Wandabschnitt (20) gegenüberliegt oder im Wesentlichen gegenüberliegt.
4. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Wandabschnitt (18, 20) mindestens ein ebener oder im Wesentlichen ebener Wandflächenabschnitt (22, 24) ausgebildet ist.
5. Implantat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei einander im Wesentlichen gegenüberliegende Wandflächenabschnitte (22, 24) ausgebildet sind und dass ein Abstand der beiden Wandflächenabschnitte (22, 24) in Richtung auf den zweiten Wandabschnitt (20) hin abnimmt.
6. Implantat nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wandflächenabschnitt (22, 24) mindestens abschnittsweise parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer äußeren Begrenzungsfläche (26) des ersten Implantatteils (12) verläuft.
7. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere Querschnittsfläche des ersten Implantatteils (12) ausgehend von einem proximalen Ende in Richtung auf ein distales Ende (28) hin abnimmt.
8. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite eines Querschnitts des ersten Implantatteils (12) mindestens im Bereich der Ausnehmung (16) quer zu einer Verbindungslinie (30) zwischen dem ersten und dem zweiten Wandabschnitt (18, 20) hin abnimmt.
9. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Krümmungen des ersten und/oder zweiten Wandabschnitts (18, 20) Krümmungen einer äußeren Begrenzungsfläche (26) des ersten Implantatteils (12) mindestens abschnittsweise ähnlich sind oder dass der erste oder zweite Wandabschnitt (18, 20) parallel oder im Wesentlichen parallel zur äußeren Begrenzungsfläche (26) verlaufen.
10. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wandabschnitt (18) einen Krümmungsradius in einem Bereich von 4 mm bis 10 mm aufweist.
11. Implantat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wandabschnitt (18) einen Krümmungsradius in einem Bereich von 5 mm bis 8 mm aufweist.
12. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wandabschnitt (20) einen Krümmungsradius in einem Bereich von 3 mm bis 7 mm aufweist.
13. Implantat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wandabschnitt (20) einen Krümmungsradius in einem Bereich von 3 mm bis 5 mm aufweist.
14. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine innere Querschnittsfläche der Ausnehmung (16) ausgehend von einen proximalen Ende des ersten Implantatteils (12) in Richtung auf ein distales Ende (28) des ersten Implantatteils (12) hin abnimmt.
15. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (32) mindestens einen ersten und einen zweiten äußeren konischen Konuswandabschnitt (34, 36) aufweist und dass ein Krümmungsradius des ersten Konuswandabschnitts (34) größer als ein Krümmungsradius des zweiten Konuswandabschnitts (36) ist.
16. Implantat nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Konuswandabschnitt (34) direkt in den zweiten Konuswandabschnitt (36) übergeht.
17. Implantat nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Konuswandabschnitt (34) und der zweite Konuswandabschnitt (36) voneinander weg oder im Wesentlichen voneinander weg weisen.
18. Implantat nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Konuswandabschnitt (34, 36) mindestens ein ebener oder im Wesentlichen ebener Konuswandflä- chenabschnitt (38, 40) ausgebildet ist.
19. Implantat nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwei einander im Wesentlichen voneinander weg weisende Konuswandflächenab- schnitte (38, 40) ausgebildet sind und dass ein Abstand der beiden Ko- nuswandflächenabschnitte (38, 40) in Richtung auf den zweiten Konuswandabschnitt (40) abnimmt.
20. Implantat nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Konuswandabschnitt (34) einen Krümmungsradius in einem Bereich von 4 mm bis 10 mm aufweist.
21. Implantat nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Konuswandabschnitt (34) einen Krümmungsradius in einem Bereich von 5 mm bis 8 mm aufweist.
22. Implantat nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Konuswandabschnitt (36) einen Krümmungsradius in einem Bereich von 3 mm bis 7 mm aufweist.
23. Implantat nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Konuswandabschnitt (36) einen Krümmungsradius in einem Bereich von 3 mm bis 5 mm aufweist.
24. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querschnitt des Vorsprungs (32) in Richtung auf ein distales Ende des zweiten Implantatteils (14) hin abnimmt.
25. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat (10) eine Hüftgelenkendoprothese ist und dass das erste Implantatteil (12) in Form eines Schaftes (12) und dass das zweite Implantatteil (14) in Form eines modularen Halsteils (14) der Hüftgelenkendoprothese ausgebildet sind.
26. Implantat nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der modu- lare Halsteil (14) einen Halsabschnitt (42) aufweist, an den der konisch geformte Vorsprung (32) distalseitig einstückig angeformt ist.
27. Implantat nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass der modulare Halsteil (14) ferner einen Kopfteil trägt oder mit einem Kopfteil der Hüftgelenkendoprothese verbindbar ist.
28. Implantat nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüftgelenkendoprothese eine Kurzschaftprothese ist.
29. Implantat nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaftlänge des Schaftes (14) maximal 15 cm beträgt.
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