ENDOPROTHESENSATZ MIT DISTRAKTIONSINSTRUMENT

Die Erfindung betrifft einen Endoprothesensatz umfassend eine Steckverbindung mit einem Vorsprung an einem und einer Aufnahme an einem anderen Segment und ein Distraktionsmstrument .

Zur Versorgung von großräumigen Knochendefekten sind Endoprothesen bekannt, die aus mehreren Segmenten bestehen. Insbesondere bei Endoprothesen zum langstreckigen Knochenersatz, wie beispielsweise für den Femur, treten große Kräfte auf Grund von Hebelwirkungen an Verbindungsstellen der Segmente auf Die dort eingesetzten Koppeleinrichtungen müssen daher erheblichen Belastungen standhalten Sic sind entsprechend kraftig dimensioniert. Das hat zwar den Vorteil einer sicheren und dauerhaften Verbindung, die aber im Falle einer Reoperation häufig nur schwer zu losen ist. Gerade bei Endoprothesen, die im Betrieb hohen mechanischen Belastungen unterliegen, kann es zu einer Art Kaltverschweißung kommen Die Segmente lassen sich dann nur noch mit hohem Aufwand trennen Das ist zeitaufwendig und fuhrt zu verlängerten Operationszeiten Da zum Losen erhebliche Kräfte aufgebracht werden müssen, besteht zudem die Gefahr einer Beeinträchtigung des Patienten durch Reaktionskrafte, und überdies eine nicht geringe Verletzungsgefahr für Chirurg und Patient durch abrutschende Werkzeuge.

Es ist bekannt, mehrteilige Prothesen durch eine Steckverbindung mit einem Konus zu verbinden (EP-A-O 474 015) Zur Sicherung gegenüber einem unbeabsichtigten Losen weist der Konus eine umlaufende Rille auf, in die eine Madenschraube als Sicherungselement eingreift. Zum Losen der Verbindung muss zuerst die Madenschraube entfernt werden Die Sicherung ist damit aufgehoben Maßnahmen zur Unterstützung des Trennens der Prothesenteile sind nicht offenbart

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Endoprothesensatz der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die Segmente auch nach hoher Belastung leichter zu trennen sind.

Die erfindungsgemäße Lösung liegt in den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Bei einem Endoprothesensatz umfassend eine Steckverbindung mit einem Vorsprung an einem und einer Aufnahme an einem anderen Segment und ein Distraktionsinstrument , wobei gemäß der Erfindung ein in der Aufnahme mündender, die Vorderseite des Vorsprungs lateral teilweise überlappender Querkanal vorgesehen ist, in dessen überlappungsfreiem Bereich das Distraktionsinstrument mit einer frontal auf den Vorsprung wirkenden Verdrängungsfläche an seiner Spitze so einsetzbar ist, dass sie bei Betätigung des Distraktionsinstruments gegen die Einsetzrichtung bewegt ist. Unter tiefer wird hierbei ein größerer Abstand von dem Rand der Aufnahmeöffnung verstanden.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass mittels des Querkanals ein unabhängiger Zugang zu einer entscheidenden Stelle der Steckverbindung geschaffen ist, von der aus eine Trennung des Vorsprungs aus der Aufnahme leicht zu bewerkstelligen ist. Diese Stelle liegt an sich unzugänglich im Grund der Aufnahme. Der Querkanal eröffnet den Zugang. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird erreicht, dass durch Einbringen eines Distraktionsinstruments mit einer Verdrängungsfläche, die vorzugsweise als Schräge an einer keilartigen Spitze ausgebildet ist unter Nutzung der Keilwirkung eine die Verbindung lösende Kraft entgegen der Einsetzrichtung aufgebracht werden kann. Damit kann die Steckverbindung leicht von innen heraus aufgedrückt werden. Auch sehr fest sitzende Steckverbindungen können auf diese

Weise gelöst werden. Die Lage des Distraktionsinstruments ist dabei durch den Querkanal fixiert. Gefährdungen auf Grund abrutschender Instrumente sind dank der Erfindung nicht mehr zu befürchten.

Es ist zweckmäßig, eine Vorschubeinrichtung für das Distraktionsinstrument vorzusehen, die sich an der Endoprothese abstützt. Die von dem Chirurg über das Distraktionsinstrument aufgebrachte Kraft zum Trennen der Segmente bewirkt dann eine Gegenkraft an dem Segment mit dem Querkanal. Der Körper des Patienten wird gemäß dem Prinzip von actio und reactio kraftfrei gehalten. Dessen Belastung verringert sich dadurch weiter. Eine besonders zweckmäßige Ausführung ist eine Gewindevorschubeinrichtung mit einem in dem Querkanal angeordneten Innengewinde und einem an dem Distraktionsinstrument angeordneten Außengewinde.

Zum leichten Betätigen weist das Distraktionsinstrument vorteilhafterweise einen Handgriff auf. Vorzugsweise ist er als Drehknebel ausgeführt. Damit kann es sicher geführt werden, und es kann das für die Gewindevorschubeinrichtung erforderliche Drehmoment aufgebracht werden.

Die Spitze des Distraktionsinstruments ist vorzugsweise als Kegel gestaltet. Es kann sich um einen Vollkegel oder um einen Kegelstumpf handeln. Aus Gründen der Verletzungssicherheit bei abgenommenem Distraktionsinstrument ist eine abgestumpfte Ausführung der Spitze von Vorteil. Eine rotationssymmetrische Gestaltung der Spitze ermöglicht es, dass die trennende Wirkung des Distraktioninstruments unabhängig von seiner Orientierung zur Endoprothese ist. Das ist insbesondere dann wichtig, wenn das Vorschieben des Distraktionsinstruments mit einer Drehbewegung verbunden ist, wie im Fall der GewindevorSchubeinrichtung.

Um ein Festgehen der Spitze oder gar ein Aufpilzen des Vorsprungs zu vermeiden, ist der äußere Rand des Vorsprungs vorzugsweise gehärtet. Damit kann er die beim Trennen der Segmente auftretenden beträchtlichen Kräfte sicher aufnehmen. Es kann zweckmäßig sein, mehrere Querkanäle über den Umfang des Segments verteilt anzuordnen. Dies braucht nicht unbedingt in regelmäßigen Abständen erfolgen. Bei zwei Kanälen können sie um beispielsweise 90 Grad versetzt sein. Man erreicht so, dass die jeweiligen Spitzen in zwei Ebenen auf den Vorsprung wirken. Verklemmungen des Vorsprungs in der Aufnahmeöffnung können damit noch einfacher gelöst werden.

Eine bevorzugte Variante für das Distraktionsinstrument besteht darin, dass die Verdrängungsfläche als Mantelfläche eines Exzenters ausgebildet ist. Dieser Exzenter wird beim Einsetzen des Distraktionsinstruments so in den Querkanal eingeführt, dass er eine geringe Ausdehnung in Richtung der Einsetzrichtung aufweist. Ist das Distraktionsinstrument in den Querkanal eingesetzt, so dass die Verdrängungsfläche sich in Einsetzrichtung gesehen hinter dem Vorsprung befindet, so kann das Distraktionsinstrument um seine Achse gedreht werden. Dabei dreht sich die als Exzenter ausgebildete Mantelfläche mit, wodurch sich die Ausdehnung in Einsetzrichtung vergrößert. Die Verdrängungsfläche kommt dadurch in Anlage an die Stirnseite des Vorsprungs, und beaufschlagt diese bei weiterer Betätigung des Distraktionsinstruments mit einer gegen die Einsetzrichtung gerichteten Kraft. Der Vorsprung wird dadurch aus der Aufnahmeöffnung herausgedrückt. - Eine weitere Variante besteht darin, dass die Verdrängungsfläche am Außenmantel eines Expansionselements ausgebildet ist. Bei dem Expansionselement kann es sich um ein Druckbalg handeln, der mit einer Flüssigkeit oder einem Gas beaufschlagt ist. Damit ist es ermöglicht, das Expansionselement in einem erschlafften Zustand in den Querkanal einzuführen, bis es so weit eingesetzt ist, dass die Verdrängungsfläche auf die Stirnseite

des Vorsprungs wirken kann. Dann wird in einem zweiten Schritt das Expansionselement betätigt, indem bspw. Druckgas zugeführt wird. Das Expansionselement dehnt sich dabei aus, wobei die Außenfläche als Verdrängungsfläche fungiert und eine gegen die Einsetzrichtung wirkende Kraft auf den Vorsprung ausübt. Der Vorsprung wird dadurch aus der Aufnahme herausgedrängt.

Zum Schutz des Querkanals vor Verunreinigung oder Verstopfung durch Gewebe kann ein Stopfen vorgesehen sein. Er ist zweckmäßigerweise so beschaffen, dass er in eingesetztem Zustand weder an dem Vorsprung anliegt noch aus dem Querkanal nach außen herausragt. Die Gefahr einer Lockerung oder Auswanderung des Stopfens besteht dann nicht. Irritationen des umgebenden Gewebes sind gleichfalls nicht zu befürchten. Damit der Stopfen nicht zu weit oder zu wenig tief in den Querkanal eingebracht wird, ist es günstig, einen Tiefenanschlag vorzusehen. Er kann als eine in der gewünschten Tiefe des Querkanals oder an dem Stopfen selbst angeordnete Schulter ausgebildet sein. Wichtig ist, dass sie nicht aus der Kontur der Endoprothese nach außen hervorragt, und auch nicht in Kontakt mit dem Vorsprung steht.

Bei einer besonders zweckmäßigen Variante, die gegebenenfalls unabhängigen Schutz verdient, ist das Distraktionsinstrument zweiteilig ausgeführt. Ein Teil ist von einem Arbeitsabschnitt gebildet, der andere von einem Betätigungsabschnitt. Sie sind über eine Schnellkupplung miteinander verbindbar. Dies kann eine Nut- und Federverbindung sein, wenn für den Vorschub wie beschrieben ein Gewinde vorgesehen ist. Der von dem Arbeitsabschnitt gebildete Teil kann dabei dauerhaft an der Endoprothese verbleiben. Der von dem Betätigungsabschnitt gebildete Teil ist dazu ausgebildet, bei Bedarf angesetzt und mittels der Schnellkupplung mit dem Arbeitsabschnitt zum Trennen der Segmente verbunden zu werden. Es versteht sich, dass in diesem Fall der von dem Arbeitsabschnitt gebildete

Teil so bemessen ist, dass er im eingesetzten Zustand nicht den Vorsprung kontaktiert und auch nicht über die Kontur der Endoprothese hinausragt.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf den Endoprothesensatz;

Fig. 2 eine vergrößerte Detaildarstellung der

Steckverbindung zweier Segmente; und

Fig. 3 Schnittansichten entsprechend der

Detaildarstellung für mehrere Stufen beim Trennen der Segmente; und

Fig. 4 a, b Teilansichten von zwei Varianten des

Distraktionsinstruments; und

Fig. 5 Schemadarstellungen betreffend die Stufen beim Trennen der Segmente mit den Varianten der Distraktionswerkzeuge .

Als Ausführungsbeispiel dargestellt ist eine lang gestreckte Endoprothese als Ersatz für einen langen Röhrenknochen, wie den Femur. Sie besteht aus mehreren Segmenten 1, 2 unterschiedlicher Länge, von denen zwei in Fig. 1 dargestellt sind. Sie weisen eine etwa stabartige Gestalt auf. Sie sind über eine Steckverbindung 3 miteinander verbunden. An den Verbindungsstellen ist ferner eine Drehsicherung 4 in Gestalt zusammenwirkender Nasen und Nuten ausgebildet.

An dem einen Segment 1, dem kürzeren mit einer Länge von ca. 40 mm, ist ein sich in axialer Richtung erstreckender

männlicher Konus 31 als Vorsprung angeordnet. An dem anderen Segment 2, dem längeren mit einer Länge von ca. 100 mm, ist ein formentsprechender weiblicher Konus als zentral angeordnete Aufnahmeöffnung 32 in Axialrichtung ausgebildet. Im eingesetzten Zustand liegen die einander zugewandten Stirnflächen der Segmente 1, 2 nahezu bündig aneinander. Dabei bildet die Entfernung zwischen dem äußeren Rand des männlichen Konus 31 von dem Rand 22 der Aufnahmeöffnung 32 ein Einstecktiefenmaß 34. Männlicher und weiblicher Konus 31, 32 sind mit engen Toleranzen gefertigt, so dass sich eine spielfreie Steckverbindung 3 mit straffem Sitz ergibt.

An dem Segment 2 mit der Aufnahmeöffnung ist ein Querkanal 4 vorgesehen. Er ist quer zur Achse 36 der Aufnahmeöffnung 32 orientiert, das heißt in radialer Richtung. Er ist in einem solchen Abstand von dem Rand 22 der Aufnahmeöffnung 32 angeordnet, dass seine Mittelachse 46 (in Einsteckrichtung 30 gesehen) hinter dem eigentlichen Grund der Aufnahmeöffnung 32 liegt. Ihr Abstand von dem Rand 22 der Aufnahmeöffnung 32 ist größer als das Einstecktiefenmaß 34, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aber um nicht mehr als den Betrag der halben Weite des Querkanals 4. Mit dieser Anordnung des Querkanals 4 wird erreicht, dass der Rand 11 des männlichen Konus 31 im eingesetzten Zustand in der äußeren, das heißt der zum Rand 22 hin weisenden Hälfte des Querkanals 4 liegt. Der Querkanal 4 weist ein Innengewinde 45 auf. Es ist vorzugsweise als Feingewinde ausgeführt, um eine hohe Kraftübersetzung zu ermöglichen .

In den Querkanal 4 kann ein Blindstopfen 5 eingesetzt sein. Er ist mit einem Außengewinde 55 versehen, das in dem Innengewinde 45 läuft. Er weist an seiner nach außen gerichteten Stirnseite eine sechseckige Vertiefung 57 zur Aufnahme eines Sechskantschlüssels (nicht dargestellt) auf. Er kann damit leicht in den Querkanal 4 ein- und auch wieder

herausgeschraubt werden. An seiner nach außen gerichteten Stirnseite ist eine umlaufende Anschlagschulter 54 vorgesehen. Sie ragt über die Länge des Außengewindes 55 hinaus. Sie ist dazu ausgebildet, mit einer entsprechenden umlaufenden Ausnehmung 44 an den Querkanal 4 zusammenzuwirken. Sie verhindert ein zu tiefes Einschrauben des Blindstopfens 5 und damit einen Kontakt zwischen der Unterseite des Blindstopfens 5 und dem eingesetzten männlichen Konus 31. Der Blindstopfen 4 wandert daher bei implantierter Endoprothese nicht aus der Querbohrung 4 aus .

Der erfindungsgemäße Endoprothesensatz umfasst ferner ein Distraktionsinstrument 6. Es weist einen Arbeitsabschnitt 61 mit einem stabartigen Schaft 62 und einem an seinem äußeren Bereich angeordneten Außengewinde 65 auf. Es läuft in einer Spitze 63 aus, die als Kegel ausgebildet ist. Zumindest die Spitze 63 ist gehärtet. Das Distraktionsinstrument 6 weist ferner einen Betätigungsabschnitt 66 auf. Er umfasst ein Führungsstück 67, dessen Verlängerung der stabartige Schaft 62 bildet, und ein T-förmig aufgesetztes Knebelstück 68. Es dient dazu, dass der Chirurg das Instrument 6 von Hand drehen kann.

Nachfolgend wird die Benutzung des erfindungsgemäßen Endoprothesensatzes beschrieben. Es sei unterstellt, dass zur Reoperation der Endoprothese einzelne oder alle Segmente 1, 2 explantiert werden müssen. Dazu ist es erforderlich, dass die Steckverbindung 3 gelöst wird. Bei der Erfindung geschieht dies in folgender Weise:

In einem ersten Schritt (Fig. 3a) werden die zu trennenden Segmente 1, 2 freigelegt. Es ist nicht erforderlich, dass viel Raum geschaffen wird. Wichtig ist, dass ein Zugangsweg zu dem Querkanal 4 mit dem eingesetzten Blindstopfen 5 frei ist.

In einem zweiten Schritt (Fig. 3b) wird der Blindstopfen 5 herausgeschraubt. Dies kann mit einem handelsüblichen Sechskantschlüssel geschehen. Der Querkanal 4 ist dann offen.

In einem dritten Schritt (Fig. 3c) wird das Distraktions- instrument 6 angesetzt. Es wird dazu mit seiner Spitze 63 voran in den Querkanal 4 eingeführt, bis das Außengewinde 65 an dem stabartigen Schaft 62 auf das Innengewinde 45 des Querkanals 4 stößt. Die Spitze 63 liegt in der Mittelachse 46 des Querkanals 4 und damit in Einsetzrichtung 30 der Steckverbindung 3 gesehen hinter dem äußeren Rand 11 des männlichen Konus 31, und seitlich soweit versetzt, dass es den Konus 31 nicht kontaktiert.

Dann wird in einem vierten Schritt das Distraktionsinstrument 6 von dem Chirurgen mittels des Knebelstücks 68 von Hand im Uhrzeigersinn gedreht. Das Distraktionsinstrument 6 schraubt sich dadurch in den Querkanal 4 ein, bis die Spitze 63 mit ihrer zum Rand 22 der Aufnahmeöffnung 32 weisenden Schrägung auf den Rand 11 des männlichen Konus 31 trifft. Das Distraktionsinstrument 6 kann nun weitergedreht werden, wobei der männliche Konus 31 mit der weiteren Vorwärtsbewegung der Spitze 63 auf Grund ihrer Keilwirkung aus der Aufnahmeöffnung 32 gedrückt wird, bis in Schritt 5 (Fig. 3e) die Segmente 1, 2 schließlich getrennt sind.

In einem sechsten Schritt kann nun das somit gelöste Segment zur Explantation entnommen werden.

Bei einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Distraktionsinstruments ist der stabartige Schaft 62' statt mit einem Außengewinde 65 mit einem Exzenter 65' versehen. Der Exzenter 65' ist derart bemessen, dass er in den Querkanal 4 vollständig soweit eintaucht, dass er in Einsteckrichtung 32 gesehen hinter der Stirnfläche des männliches Konus 31 liegt,

und dort vorzugsweise anliegt. Der Schaft 62' weist in seinem oberen Abschnitt eine kreisförmige Außenkontur auf, die auf den Durchmesser des Querkanals 4 derart abgestimmt ist, dass eine Führung des Schafts 62' und damit des

Distraktionsinstruments 6' im eingesetzten Zustand erreicht ist. Die Lage des Exzenters 65' beim Einsetzen in den Querkanal 4 ist in Fig. 5a dargestellt. Das Distraktionsinstrument 6' wird dann wie erläutert durch Verdrehen betätigt, wobei sich der Exzenter 65' in Richtung des in Fig. 5b dargestellten Pfeils dreht. Dadurch kommt ein Bereich seiner als Exzenterbahn ausgeführten

Verdrängungsfläche mit der Stirnseite des männlichen Konus 31 in Kontakt, die einen zusehends größeren Abstand von der Drehachse des Exzenters 65' aufweist. Zu Beginn geschieht dies mit einer geringen übersetzung, d. h. bezogen auf die Winkeldrehung des Distraktionsinstruments 6 vergrößert sich der Abstand des die Stirnseite des männlichen Konus 31 kontaktierenden Bereichs der Verdrängungsfläche des Exzenters 63' gegenüber der Drehachse nur gering. Damit steht eine hohe Kraftübersetzung für das Losbrechen des männlichen Konus 31 aus dem weiblichen Konus 32 zur Verfügung. Wird das Distraktionsinstrument 6' weitergedreht, so kommen zusehends mehr die weiter entfernt von der Drehachse liegenden Bereiche der Verdrängungsfläche des Exzenters 63' mit der Stirnseite des männlichen Konus 31 in Kontakt, wodurch das Segment mit dem männlichen Konus 31 ausgestoßen wird (Fig. 5c) .

Eine zweite Variante ist in Fig. 4b dargestellt. An dem Schaft 62'' des Distraktionsinstruments 6'' ist ein Druckbalg 65'' angeordnet. Es ist über eine (nicht dargestellte) innere Leitung mit einem Druckliquidanschluss 69 verbunden. Im drucklosen Zustand ist der Druckbalg 65' ' erschlafft und weist nur einen geringen Außendurchmesser auf. In diesem Zustand kann er wie der Exzenter 65' in den Freiraum hinter der Stirnseite des männlichen Konus 31 eingebracht werden (Fig.

5d) . Zum Trennen der Segmente 1, 2 wird dann über den Druckliquidanschluss 69 eine Druckflüssigkeit, vorzugsweise eine isotonische Wasserlösung, über einen nicht dargestellten inneren Verbindungskanal dem Druckbalg 65'' zugeführt. Auf Grund des zusätzlich eingeströmten Druckliquides expandiert der Druckbalg 65'', wodurch er eine größere Weite erhält (Fig. 5e) . Dadurch wird eine Kraft (in Fig. 5e durch einen Pfeil symbolisiert) von der Außenseite des Druckbalgs als Verdrängungsfläche auf die Stirnseite des männlichen Konus 31 ausgeübt. Auf diese Weise wird der männliche Konus 31 hydraulisch aus dem weiblichen Konus 32 herausgepresst .