Bekannte Gelenkkopfprothesen für Hüftgelenke besitzen einen vollständigen, kugelförmigen Kopf und einen starr mit diesem verbundenen, abgewinkelten oder abgebogenen Dorn, wobei der Dorn im wesentlichen einen vollen Quer- schnitt hat. Zum Befestigen einer solchen Prothese an einem Femur werden der natürliche Gelenkkopf sowie ein Teil des Halses des Femurs abgeschnitten und ein Loch in den Schaft des Femurs gebohrt, so daß viel Knochen- material entfernt werden muß und viele Blutgefäße zer- stört werden. Zudem hat der abgewinkelte oder abgeboge- ne metallische, normalerweise in den Femur-Schaft ein- zementierte Dorn der Prothese eine viel größere Biege- steifigkeit als ein natürlicher Femur. Dies ergibt den Nachteil, daß an den Dorn angrenzende Bereiche des Fe- murs und eventuell auch andere Körperteile bei Bela- stungen häufig stellenweise viel stärker und/oder stel- lenweise viel weniger stark beansprucht werden als bei entsprechenden Belastungen eines vollständig natürli- chen Femurs und daß dadurch die Langzeitstabilität der Verbindung der Prothese mit dem Femur beeinträchtigt werden kann.

Aus den CH-A 642 250 und CH-A 642 251 sowie aus der WO-A-96/07374 sind nun Gelenkkopfprothesen bekannt, die eine Gelenkkappe besitzen, die direkt am Schenkelhals verankert ist. Diese Prothesen weisen einen oder mehre- re Dorne als Verankerungselemente auf, die zum Beispiel aus einer zylindrischen Hülse mit einem perforierten Mantel bestehen. Diese Dorne werden in hohlzylinderför- migen Bohrungen im Femur eingebracht und verwachsen mit dem Knochen, so daß es nicht nötig ist, die Prothese mittels Knochenzement zu befestigen. Prothesen dieser Art weisen den Vorteil auf, daß nur wenig Knochenmate- rial entfernt werden muß und ein großer Teil des natür- lichen Knochens erhalten bleibt. Das hat unter anderem zur Folge, daß die Biegesteifigkeit des mit der Gelenk- kopfprothese versehenen Femurs praktisch gleich ist wie die eines Femurs mit einem natürlichen Gelenkkopf.

Die aus der CH-A 642 250, der CH-A 642 251 und aus der WO-A-96/07374 bekannten Gelenkkopfprothesen weisen einen Gelenkkopf auf, dessen kugelkalottenförmige Gleitfläche einen Kugeldurchmesser definiert, der unge- fähr demjenigen des zu ersetzenden natürlichen Gelenk- kopfes entspricht und typischerweise ungefähr 42 bis 48 mm beträgt. Aufgrund der beschränkten Dicke des Hüftbeins hat das zur Folge, daß ein üblicherweise aus Polyethylen bestehendes, auf den Gelenkkopf passendes künstliches Acetabulum nur eine beschränkte Dicke von typischerweise ungefähr 4 mm aufweisen kann. Das ist deshalb ungünstig, weil das Acetabulum dementsprechend schwach ist und sich durch Reibung zwischen der übli- cherweise aus Titan, Kobalt oder Keramik bestehenden Gleitfläche des Gelenkkopfes und dem Acetabulum im Lauf der Zeit eine verhältnismäßig starke Abnutzung ergeben kann, so daß das Acetabulum nur eine relativ kurze Le- bensdauer hat. Damit das Acetabulum im verfügbaren Raum dicker gemacht werden kann, sollte der Kugeldurchmesser bei der Gelenkkopfprothese kleiner bemessen werden als bei einem natürlichen Gelenk. Bei den genannten, be- kannten Prothesen würde eine Verkleinerung des Kugel- durchmessers jedoch die Stabilität der Verbindung der Prothese mit dem Knochen schwächen und hätte zudem den Verlust von viel Knochenmaterial und von vielen Blut- gefäßen zur Folge. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Kugelzentrum bei der Prothese ungefähr die gleiche Lage in Bezug auf den Knochenschaft einnehmen soll wie beim natürlichen Gelenk.

Eine weitere Problemstellung ergibt sich in der Anpas- sung der genauen Gelenkposition an die Anatomie der Patientin oder des Patienten. Es ist von Vorteil, wenn ein künstliches Hüftgelenk so bemessen und angebracht ist, daß sich das Zentrum der Gelenkkugel nach der Ope- ration an derselben Stelle befindet wie beim ersetzten natürlichen Gelenk. Bei bekannten Gelenkkopfprothesen wird dieses Problem angegangen, indem das bestehende Hüftgelenk der Patientin oder des Patienten möglichst genau vermessen und die Prothese diesen Maßen angepaßt wird. Wenn sich jedoch bei oder nach der Operation ir- gendwelche unvorhergesehene Verschiebungen ergeben oder wenn die Vermessung zuwenig genau erfolgt ist, wird eine erneute Anpassung sehr schwierig sein, da das Aus- wechseln einer Gelenkprothese mit einer äußerst aufwen- digen Operation verbunden ist und für jede neue Opera- tion meistens weitere Teile des Femurs entfernt werden müssen.

Aus der US-A-4 846 841 ist eine Gelenkkopfprothese be- kannt, die einen auf dem Stumpf eines Femurs zu befe- stigenden Träger und eine auf diesem befestigbare, als Gelenkkopf dienende Schale aufweist. Durch Abstimmen der Form der Schale kann beispielsweise der Außendurch- messer der Gleitfläche innerhalb eines gewissen Berei- ches notfalls durch Auswechseln der Schale angepaßt werden. Die in der US-4 846 841 offenbarte Gelenkkopf- prothese weist ansonsten jedoch die gleichen Nachteile auf wie die bereits erwähnten, aus der CH-A 642 250, der CH-A 642 251 und aus der WO-A-96/07374 bekannten Gelenkkopfprothesen. Zusätzlich muß, damit der Träger aufgesetzt werden kann, der Stumpf des Femurs in eine zylindrische Form gebracht werden, was die Verankerung der Prothese nicht ideal löst und weshalb wichtige Blutbahnen unterbrochen werden müssen. Auch ist die Krafteinleitung bei der in der US-4 846 841 offenbarten Art der Verankerung nicht ideal gelöst, da bei seitlich am Gelenkkopf angreifenden Kräften die Gefahr der Ab- scherung des Knochenstumpfes besteht.

Ein zusätzlicher Nachteil von Gelenkkopfprothesen, die direkt am Schenkelhals verankert werden, ergibt sich für Hüftgelenkpatienten, die zusätzlich beispielsweise an Osteoporose leiden. Bei solchen Patientinnen oder Patienten neigt der Schenkelhals dazu, bei größeren Be- lastungen zu brechen, was zusätzliche komplizierte Ope- rationen nötig macht und dazu führt, daß die Prothese durch eine am Schenkelschaft ansetzende konventionelle Prothese mit den vorstehend beschriebenen Nachteilen ersetzt werden muß.

Aus der DE-A-28 45 231 ist nun ein Implantierungsver- fahren zum Befestigen eines Prothesenteils an einem Knochen bekannt, das unter anderem vorsieht, daß ein Loch vom Kopf des Oberschenkelhalses bis zur gegenüber- liegenden Seite des Oberschenkelknochens durchgebohrt wird, und in dieses ein Schaft eingebracht wird, an dem der künstliche Gelenkkopf befestigt wird. Das soll un- ter anderem bewirken, daß der Oberschenkelhals weniger leicht bricht. Das in der DE-A-28 45 231 offenbarte Im- plantierungsverfahren sieht hingegen das Anbringen des Gelenkkopfes nur bei einem noch intakten Schenkelhals vor und bietet keine Lösung an für Patientinnen oder Patienten, die bereits eine Fraktur erlitten haben.

Auch ist nicht vorgesehen, daß der Schaft mit Mitteln versehen ist, durch die er mit dem Knochen verwachsen kann, was die Wirksamkeit der Frakturprävention erheb- lich einschränkt. Außerdem können mit diesem Implantie- rungsverfahren nur Gelenkkopfprothesen am Femur ange- bracht werden, die einen Gelenkkopf aufweisen, dessen Durchmesser gleich groß ist wie derjenige des ersetzten natürlichen Gelenkkopfes.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zu- grunde, Nachteile der bekannten Gelenkkopfprothesen zu beheben. Dabei soll die Gelenkkopfprothese insbesondere ausgehend von dem aus der WO-A-96/07374 bekannten Stand der Technik ermöglichen, den Kugeldurchmesser der Pro- these kleiner als denjenigen des ersetzten natürlichen Gelenkkopfes zu bemessen und trotzdem eine stabile Ver- bindung der Prothese mit dem verbleibenden Teil des na- türlichen Knochens zu ermöglichen. Bei Belastungen der Prothese soll ferner eine Kraftübertragung von dieser in den Knochen ermöglicht werden, die der Krafteinlei- tung bei einem natürlichen Gelenkkopf möglichst nahe kommt. Zudem soll vorzugsweise ermöglicht werden, die Lage des Kugelzentrums der Gelenkkopfprothese in Bezug auf den Knochenschaft und/oder eventuell anderen cha- rakteristischen Lagen und Abmessungen der Gleitfläche in einfacher Weise und insbesondere möglichst ohne zu- sätzliche chirurgische Operationen am Oberschenkelkno- chen optimal an die individuellen anatomischen Gegeben- heiten anzupassen.

Diese Aufgabe wird durch eine Gelenkkopfprothese mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

Eine erfindungsgemäße Gelenkkopfprothese weist ver- schiedene Vorteile auf. Dadurch, daß der Femur bei einer Bestückung mit einer erfindungsgemäßen Prothese weitgehend erhalten werden kann, ist auch die Biege- steifigkeit weitgehend die gleiche wie bei einem Kno- chen mit einem natürlichen Gelenk. Der von der kalot- tenförmigen Gleitfläche definierte Kugeldurchmesser kann bei der erfindungsgemäßen Prothese ohne weiteres kleiner bemessen werden als der entsprechende Durchmes- ser des ersetzten natürlichen Gelenkkopfes. Der Kugel- durchmesser der genannten Gleitfläche kann bei einer Prothese für einen erwachsenen Menschen vorzugsweise mindestens 20 mm und höchstens 40 mm und zum Beispiel 30 mm bis 38 mm betragen. Das Acetabulum kann dann dicker ausgebildet werden als bei Gelenkprothesen, bei denen der Kugeldurchmesser ungefähr gleich dem Durch- messer des natürlichen Gelenkkopfes ist. Die charakte- ristische Dicke des Acetabulums kann dann mindestens 6 mm bis etwa 10 mm oder eventuell noch mehr betragen.

Das Acetabulum besitzt dann auch bei einer Ausbildung aus einem Kunststoff, beispielsweise Polyethylen, eine ausreichende Festigkeit sowie eine hohe Lebensdauer.

Dadurch, daß die Gelenkkopfprothese einen Träger und eine aufsetzbare Gelenkkappe aufweist, kann beispiels- weise der Abstand zwischen dem Femur und dem Hüftbein über die Abmessungen der Gelenkkappe eingestellt wer- den. Zusätzlich läßt sich auch die laterale Position der Gelenkkappe einfach variieren und den Belastungs- verhältnissen anpassen. Dadurch, daß die Gelenkkappe lediglich auf den Träger aufgesetzt ist, kann sie bei Bedarf auch mit einer verhältnismäßig einfachen Opera- tion ausgewechselt werden, zum Beispiel wenn sie abge- nützt ist, oder wenn ihre Position erneut angepaßt wer- den muß.

Die Erfindung betrifft auch einen Bausatz zur Bildung einer Gelenkkopfprothese gemäß Anspruch 29. Der Bausatz weist einen Träger und mindestens zwei Gelenkkappen auf, die sich beispielsweise in relativen lateralen oder axialen Positionen des Gelenkkopfes im Bezug auf den Träger unterscheiden, aus denen der behandelnde Arzt je nach Erfordernis auswählen und die er ohne chirurgische Eingriffe am Femur austauschen kann.

Auch aus Kostengründen ist die erfindungsgemäße Ausge- staltung eines Kugelgelenkes interessant. Durch das einfache Aufsetzen der Gelenkkappe, wobei nur eine grobe Anpassung an den Femur des Patienten erfolgen muß, wird nämlich die Verwendung von Gelenkkappen in Standardgrößen möglich.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt die Figur 1 einen Schnitt durch einen Femur, der mit einer Ausführungsform einer erfindungs- gemäßen Gelenkkopfprothese versehen ist, die in ein ebenfalls künstliches Acetabu- lum eines Hüftbeins eingesetzt ist, die Figur 2 eine Explosionsdarstellung eines Femurs mit der Gelenkkopfprothese aus Figur 1, die Figur 3 einen teilweisen Schnitt durch einen Femur und einen Fräser zum Fräsen der Außenflä- che des Gelenkkopfes, die Figur 4 einen teilweisen Schnitt durch einen Femur und ein Werkzeug zum Fräsen eines Ring- spaltes zum Aufnehmen einer Hülse der Pro- these, die Figur 5 einen Schnitt durch einen mit einer erfin- dungsgemäßen Gelenkkopfprothese ausgestat- teten Femur mit einer schematisch darge- stellten Zug-und Druckliniencharakteri- stik, die Figur 6 ein Diagramm, in dem die Auslenkung der Gelenkköpfe eines natürlichen Femurs und eines mit einer nicht erfindungsgemäßen Schaftprothese versehenen Femurs in Funk- tion einer an diesen angreifenden Kraft aufgetragen ist, die Figur 7 eine Darstellung eines mit einer erfin- dungsgemäßen Gelenkkopfprothese ausgestat- teten Femurs, aus der ersichtlich ist, wie durch verschiedene Abmessungen des Kopfes der Abstand zwischen Hüftbein und Femur variiert werden kann, die Figur 8 eine schematische Darstellung eines mit einer erfindungsgemäßen Gelenkkopfprothese ausgestatteten Femurs, aus der ersichtlich ist, wie durch verschiedene Abmessungen des Kopfes seine laterale Position vari- iert werden kann, die Figur 9 eine Aufsicht auf eine Variante für die Ausgestaltung eines Verankerungselementes, und die Figur 10 eine Explosionsdarstellung eines Femurs mit einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gelenkkopfprothese.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in den Figuren 1 und 2 der Zeichnung dargestellt. Die Gelenkkopfprothese besitzt einen Träger 1 und eine ur- sprünglich separate Gelenkkappe 2. Die Gelenkkappe 2 besteht vorzugsweise aus Keramik, beispielsweise Zirko- niumoxyd, kann jedoch auch aus Aluminiumoxyd, Metall- legierung ober bei Verwendung in Kombination mit einem Metall-Acetabulum auch aus Kunststoff hergestellt sein.

Sie hat im wesentlichen die Form einer Kugel mit Mit- telpunkt M und Durchmesser dk. Sie weist eine glatt polierte kalottenförmige und als Gleitfläche 2a dienen- de Fläche auf, die eine Kopfachse A definiert, bezüg- lich der sie rotationssymmetrisch ist. Die Oberfläche der Gelenkkappe 2 weist weiter einen an die Gleitfläche 2a anschließenden Abschnitt 2b auf, der rotationssymme- trisch und konkav, konisch oder eventuell konvex ausge- formt sein kann und ebenfalls glatt poliert ist. Weiter besitzt die Gelenkkappe ein Sackloch 2c, das durch eine Innenfläche 2d begrenzt wird und das beispielsweise ko- nisch sein kann.

Der Träger 1 ist ebenfalls rotationssymmetrisch bezüg- lich der Kopfachse A. Er weist eine Auflagefläche auf, die dazu bestimmt ist, auf dem Femur 3 aufzuliegen und die unterteilt ist in eine äußere Auflagefläche la und eine innere Auflagefläche lb. Die äußere Auflagefläche la ist im wesentlichen ringförmig mit einem Rand lh, der einen Kreis mit einem Durchmesser da bildet. Die Breite des ringförmigen Abschnittes ist dabei, in einer zur Kopfachse A senkrechten Ebene gemessen, im allge- meinen mindestens 12 % und vorzugsweise 12 bis 30 % vom da. Die innere Auflagefläche lb, die an die äußere Auf- lagefläche anschließt, hat die Form einer Wanne. Die parallel zur Kopfachse A gemessene Tiefe der Wanne be- trägt dabei mindestens 12 %, vorzugsweise aber 15 bis 25 % des Durchmessers da des Randes lh der äußeren Auf- lagefläche la, das heißt, wenn die Prothese für den Fe- mur 3 eines erwachsenen normalwüchsigen Menschen be- stimmt ist, ist die Tiefe t der Wanne somit mindestens 5 mm und vorzugsweise ca. 6 bis 10 mm.

Zusätzlich weist der Träger 1 auch noch ein Veranke- rungselement lc auf, das als Hohlzylinder mit Perfo- ration ld ausgebildet ist. Die Achse des Hohlzylinders fällt dabei im zusammengesetzten Zustand mit der Kopf- achse A zusammen.

Weiter weist der Träger 1 einen Vorsprung le auf. Der Vorsprung le ist als Konus ausgebildet, wobei die Ko- nusfläche mit der Achse des Konus einen Winkel von höchstens 10° bildet. Im zusammengesetzten Zustand ragt der Vorsprung le in das Sackloch 2c der Gelenkkappe 2 hinein, so daß die Konusachse mit der Kopfachse zusam- menfällt und der Vorsprung le die Gelenkkappe 2 fest- hält, so daß Träger 1 und Gelenkkappe 2 starr verbunden sind. Zusätzlich besitzt der Träger noch eine als Schulterfläche ausgebildete Außenfläche lf und eine weitere Außenfläche lg, die beide ebenfalls rotations- symmetrisch bezüglich A sind, wobei die Außenfläche lg einen äußeren Durchmesser da aufweist, der größer ist als der Durchmesser dg des Kreises, der den Rand 2e der Gleitfläche 2a bildet. Die Außenfläche lg kann dabei konkav sein, wie das in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, aber auch eine andere Ausformung, zum Beispiel eine konische oder sphärische Form ist denkbar.

Der Träger kann auch ohne eine als Schulterfläche aus- gebildete Außenfläche lf ausgeführt sein.

Die Gelenkkopfprothese ist so dimensioniert, daß der Durchmesser dk der Kugel, die von der Gleitfläche 2a definiert wird, kleiner ist als der Durchmesser da des Auflageflächenrandes 1h. Er beträgt 20 bis 40 mm, vor- zugsweise 30 bis 38 mm, oder in relativen Maßen ausge- drückt ca. 50 % bis 90 % und vorzugsweise ca. 65 % bis 85 % von da- Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in der Figur 10 dargestellt. Die Prothese weist ebenfalls einen Träger 11 und eine Gelenkkappe 12 auf. Der Träger 11 besitzt eine äußere Auflagefläche lla und eine inne- re Auflagefläche llb. Die in der Figur 10 dargestellte Prothese unterscheidet sich von der in den Figuren 1 und 2 dargestellten dadurch, daß an ihrer inneren Auf- lagefläche llb mehrere, beispielsweise drei Veranke- rungselemente llc mit zur Kopfachse A parallel verlau- fenden Achsen ansetzen, die ebenfalls als Hülsen mit Perforationen lld ausgebildet sind. Je nach Bedarf und je nach Zustand des Femurstumpfes, auf den die Prothese aufgebracht werden soll, kann die Anordnung der Veran- kerungselemente llc dabei symmetrisch oder asymmetrisch bezüglich der Kopfachse A geschehen. Ein Stabilisie- rungsring lli dient der zusätzlichen Stabilität der Verbindung zwischen Femur 3 und Träger 11, ein solcher Stabilisierungsring li ist übrigens auch bei dem Aus- führungsbeispiel der Figur 7 vorgesehen.

Eine andere Version eines Verankerungselementes 21c ist in der Figur 9 dargestellt, das Verankerungselement 21c ist ebenfalls hohlzylinderförmig, weist aber anstelle der Perforationen ld, lld oder zusätzlich zu den Perfo- rationen ld, lld Vorsprünge 21d nach innen und außen auf, die dazu bestimmt sind, ins Innere des Knochens 3 hineinzuragen und so das Verankerungselement 21c im Knochen 3 festzusetzen.

In den Figuren 1 bis 5,7,8 und 10 ist auch ein Femur 3 eines erwachsenen Menschen gezeichnet. Der Femur 3 besitzt einen länglichen, nur zum Teil gezeichneten Schaft 3a und einen Hals 3b, an den bei einem gesunden Knochen ein Gelenkkopf 3c anschließt, der in der Fi- gur 3 nur noch andeutungsweise dargestellt wird. In der Figur 1 sind auch noch einige zur Blutversorgung des Knochens 3 dienende Blutgefäße 4 gezeichnet.

Anhand der Figuren 3 und 4 wird nun kurz erläutert, wie eine erfindungsgemäße Gelenkkopfprothese am Femur 3 be- festigt wird. Dabei wird das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel verwendet, das selbe Verfahren läßt sich natürlich auch in analoger Weise zur Befestigung der anderen Ausführungsformen der Er- findung am Femur 3 verwenden. In einem ersten Schritt wird der Gelenkkopf 3c mit einem operativen Eingriff freigelegt. Anschließend wird ein Führungsdraht 31 in den Kopf und den Hals 3b des Femurs 3 eingeführt. Dar- auf wird mit einer ersten Fräse 32, die von diesem Füh- rungsdraht 31 geführt wird, der Gelenkkopf 3c so abge- fräst, daß der Knochen eine zur Auflagefläche (la und lb) des Trägers 1 passende Form aufweist. Eine zweite Fräse 33, die ebenfalls vom Führungsdraht 31 geführt wird, kann nun den zu dem Verankerungselement passenden Ringspalt in den Femur fräsen, im dargestellten Bei- spiel also einen einzelnen zum Verankerungselement lc komplementären Ringspalt 3d. Der Ringspalt 3d ist dabei so bemessen, daß das Verankerungselement lc satt hin- einpaßt. In einem nächsten Schritt wird der Führungs- draht 31 entfernt und der Träger 1 auf den Knochen- stumpf aufgesetzt, so daß seine Auflageflächen la und lb auf den Außenflächen des Knochenstumpfes aufsitzen.

Beim Aufsetzen dringt das Verankerungselement lc in den dafür vorgesehenen Ringspalt 3d ein und sorgt dafür, daß der Träger 1 sofort auf dem Knochen festsitzt, ohne daß er mit Knochenzement oder einem sonstigen Bindemit- tel befestigt werden muß. In seltenen Fällen, zum Bei- spiel bei sehr poröser Knochenstruktur, kann aber noch Knochenzement zur zusätzlichen Befestigung verwendet werden. In einem letzten Schritt wird dann eine geeig- nete Gelenkkappe 2 auf den Träger 1 aufgesetzt, die ebenfalls ohne Befestigungsmittel haftet. Die Abmessun- gen eines Trägers einer erfindungsgemäßen Prothese und damit natürlich auch die Abmessungen der Fräsen 32 und 22 sind nun so ausgestaltet, daß beim vorstehend darge- legten operativen Eingriff nur wenige Blutgefäße 4 des Femurs beschädigt werden und die Blutversorgung des nach der Operation übrigbleibenden Knochenstumpfes nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Die Erhaltung der Blutgefäße 4 ermöglicht, daß der Knochen verheilen kann und daß neues Knochenmaterial gebildet wird. Nach einer gewissen Heilungsdauer füllt der bei der Operation durch Fräsen geformte Knochenstumpf zusammen mit dem nachgewachsenen Knochenmaterial die ganze Perforation ld im Verankerungselement lc und sorgt so dafür, daß der Träger 1 fest mit dem Knochen verwachsen ist.

Die Verankerungselemente können vorzugsweise einstückig mit dem Träger ausgebildet sein, es ist aber auch mög- lich, diese vom Träger lösbar auszubilden, so daß die Verankerungselemente in den Träger eingesetzt werden können, beispielsweise durch Einstecken oder Einschrau- ben. Dies ermöglicht eine Auswechselung der Veranke- rungselemente, so daß jeder Träger entsprechend den je- weiligen Notwendigkeiten mit unterschiedlichen Veranke- rungselementen bestückt werden kann. Die Lange der Ver- ankerungselemente wird dabei so gewählt, daß sie auf der dem Schenkelhals gegenüberliegenden Seite nicht aus dem Femur austreten, dazu sollte diese Lange unter 50 mm liegen, vorzugsweise im Bereich zwischen 15 und 40 mm.

An einem Träger 1 können mehrere Verankerungselemente mit unterschiedlicher Lange und/oder unterschiedlichem Durchmesser angeordnet sein. Dies wird deutlich aus den Ausführungsbeispielen der Figuren 7 und 10. Beim Aus- führungsbeispiel der Figur 7 sind zwei konzentrische Verankerungselemente lc und li vorgesehen, das innere Verankerungselement lc hat einen kleineren Durchmesser und eine größere Lange als das äußere Verankerungsele- ment li. beim Ausführungsbeispiel der Figur 10 liegen die Verhältnisse ähnlich, in diesem Falle sind sogar drei innere Verankerungselemente llc mit größerer Lange und deutlich kleinerem Durchmesser vorgesehen.

Die Verankerungselemente haben vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt, es ist aber durchaus auch möglich, Verankerungselemente mit einem von der Kreis- form abweichenden Querschnitt zu verwenden, beispiels- weise mit einem elliptischen oder ovalen Querschnitt.

Die Verankerungselemente weisen eine poröse Oberfläche auf, um die Verankerung mit dem umgebenden Knochenmate- rial zu ermöglichen. Diese Oberfläche kann beispiels- weise bestehen aus Titan, aus Hydroxylapatit oder aus Calciumtriphosphat.

Wie das beispielsweise aus der Figur 1 ersichtlich ist, kann eine erfindungsgemäße Prothese zusammen mit einem in das Hüftbein 5 eingebrachten künstlichen Acetabulum 6 ein künstliches Hüftgelenk bilden. Dabei weist das Acetabulum 6 eine zur Gleitfläche 2a der Gelenkkappe 2 komplementäre Innenfläche 6a auf und besteht beispiels- weise im wesentlichen aus einem biokompatiblen Kunst- stoff, etwa aus Polyethylen. Da die Gelenkkappe 2 einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als derjeni- ge der Gelenkkappe eines natürlichen Hüftgelenkes, kann dabei das Acetabulum eine charakteristische Dicke von beispielsweise 10 mm aufweisen.

Ein mit einer erfindungsgemäßen Prothese ausgestattetes künstliches Hüftgelenk kann den Anforderungen an die Anatomie, die sich aus den Belastungen des Gelenkes er- geben, angepaßt werden. In der Figur 7 wird schematisch dargestellt, wie der Abstand zwischen Femur und Hüft- bein durch Wahl des Kugelmittelpunktes M variiert wer- den kann. Im gezeichneten Beispiel kann zwischen zwei Gelenkkappen 2A und 2B mit Kugelmittelpunkten MA und MB gewählt werden, deren Position auf dem Träger sich um h unterscheidet, so daß der Abstand zwischen Femur und Hüftbein sich ebenfalls um die Größe h unterscheidet.

Wie in der Figur 8 aufgezeigt, kann auch die laterale Position der Gelenkkappe ideal den Erfordernissen ange- paßt werden. Das geschieht, indem, abweichend von den anhand der Figuren 1,2 und 10 beschriebenen Prothesen, das Sackloch in der Gelenkkappe 2D, beispielsweise um einen Abstand s exzentrisch angebracht wird.

Anhand der Figuren 5 und 6 wird nun erklärt, warum eine erfindungsgemäße Gelenkkopfprothese eine im Vergleich zu herkömmlichen Schaftprothesen vorteilhafte Kraftein- lenkung ermöglicht. In einem natürlichen Femur ist die Spongiosastruktur ideal auf die Belastungsverhältnisse abgestimmt, indem ihre Bälkchen entsprechend den in der Figur 5 schematisch eingezeichneten und mit 41 bezeich- neten Zug-und Drucktrajektorien ausgerichtet sind.

Eine am Gelenkkopf angreifende resultierende Kraft R weist nun im allgemeinen auch transversale, d. h. zu Kopfachse A rechtwinklige Kraftkomponenten auf. Wie das in der Figur 5 deutlich sichtbar ist, führt die wannen- förmige Aussparung, die die innere Auflagefläche lb des Trägers der erfindungsgemäßen Prothese bildet, dazu, daß auch diese Kraftkomponenten ideal von der Prothese auf den Knochen übertragen werden können. Die Figur 6 zeigt die an einem Femur eines erwachsenen Mannes ge- messene Auslenkung S des Femurs in Funktion der am Ge- lenkkopf angreifenden Kraft F für den natürlichen Femur (Kurve 51) sowie für denselben Femur, bei dem an- schließend an die erste Messung der Gelenkkopf durch eine konventionelle Schaftprothese ersetzt wurde (Kurve 52). Dabei wird deutlich, daß der Differential- quotient dS/dF bei der am natürlichen Femur gemessenen im Vergleich zu der am künstlichen Femur gemessenen Kurve für kleine Kräfte sehr viel größer ist und dann in Funktion der Kraft bis zu einer Belastung von ca.

500 N stetig abnimmt. Der mit einer Schaftprothese ver- sehene Femur hingegen weist einen schon für kleine Kräfte konstanten, von der Kraft unabhängigen Differen- tialquotienten auf. Für Kräfte, die größer als 500 N ist der Differentialquotient dann im wesentlichen für beide Proben konstant und gleich groß. Der im Vergleich zum natürlichen Femur deutlich kleinere Differential- quotient dS/dF des mit einer nicht erfindungsgemäßen Schaftprothese ausgestatteten Femurs hat zur Folge, daß sich nur eine beschränkte Federwirkung aus dem Hüftge- lenk ergibt, wenn der Träger des Hüftgelenkes das Bein auf den Boden aufsetzt. Eine erfindungsgemäße Gelenk- kopfprothese ist hingegen so ausgestaltet, daß sich durch die aufgrund der Geometrie des Trägers 1,11 ge- gebene Krafteinleitung ein Verlauf der S (F)-Kurve er- gibt, die mit derjenigen des natürlichen Femurs im we- sentlichen übereinstimmt.