Hüftgelenkendoprothese In den Anfängen der Hüftgelenkprothetik gab es Versuche, le- diglich den Gelenkkopf durch ein Implantat zu ersetzen, das von einem geraden Schaft gehalten ist, der vom Schenkelhals und der Spongiosa der sich daran anschlie enden Epiphyse des Oberschenkelknochens gehalten ist. Es zeigte sich, da diese Anordnung für die Übertragung der Kräfte auf den Oberschen- kelknochen nicht ausreicht. Es werden deshalb meist Hüftpro- thesen verwendet, deren Schaft in die Diaphyse des Knochens reicht (FR-A-2 636 837, US-A-5,413,610, GB-A-2 069 340; EP-A- 477 113, FR-A-2 706 283, EP-A-711 534, FR-A-2 629 707, FR-A- 2 429 010). Um dafür hinreichenden Zugang zu finden, wird der Schenkelhals gänzlich reseziert. In den letzten Jahren wurden Vorschläge für Hüftprothesen geäu ert, die die Erhaltung des Schenkelhalses erlauben. Die Resektion findet unmittelbar un- terhalb des Gelenkkopfs statt (EP-A-666 069, Sp. 2, Z. 47; EP-A-579 868, Sp. 8, Z. 51). Es ist eine kragenförmige Hals- auflage vorgesehen, die sich an der Resektionsfläche des Schenkelhalses abstützt. Der Abstand der Auflagefläche der Halsauflage vom Zentrum des Gelenkkopfs der Prothese ist un- veränderlich festgelegt, weil Variationen dank der Resektion unmittelbar unterhalb des Gelenkkopfs ausgeschlossen sind.

Bei herkömmlich zu implantierenden Hüftprothesen ist es hin- gegen bekannt (FR-A-2 429 010, FR-A-2 629 707, US-A- 5,413,610, FR-A-2 636 837), unterschiedliche Halslängen der Prothese zum Ausgleich unterschiedlicher Hals längen des zu ersetzenden Knochens vorrätig zu halten.

Die Erfindung geht von demjenigen Prothesentyp aus, der die Erhaltung des natürlichen Schenkelhalses anstrebt. Ihre Auf- gabe besteht darin, eine vielfältigere Anwendbarkeit zu er- reichen, über die gegebenenfalls noch während der Operation entschieden werden kann.

Die Erfindung besteht in der Kombination folgender Merkmale: 1. Der Schaft ist im wesentlichen gleichmä ig nach ei- nem Kreisbogen gekrümmt, 2. der Hals schlie t etwa gleichgerichtet an das obere Ende des Schafts an; 3. die Länge des Schafts ist nicht grö er als 150 mm; 4. die Prothese ist bei gleicher Schaftform mit unter- schiedlichen Halslängen verfügbar, von denen mehre- re geringer sind als die Länge des zugeordneten na- türlichen Schenkelhalses.

Das erste Merkmal besagt, da der Schaft parallel zu sich selbst auf entsprechend gekrümmtem Weg durch den Schenkelhals in den sich daran anschlie enden Teil des Oberschenkelkno- chens eingeschoben werden kann. Genauer hei t dies, da der Schaft in der Projektion auf die LM-Ebene zwischen zwei kon- zentrischen Kreisen liegt, deren Abstand der grö ten Dicke des Schafts gleicht. - Da der Schenkelhals die Richtung vor- gibt, in welche der Schaft in die Knochenhöhlung eintritt, ist es erforderlich, den Hals etwa gleichgerichtet an das obere Ende des Schafts anschlie en zu lassen.

Das dritte Merkmal besagt, da die Spitze des Schaftes zwar in die Diaphyse hineinragen kann, aber dem Umstand Rechnung getragen wird, da dies wegen der Krümmung des Schafts einer- seits und der etwa geradlinigen Form der Diaphyse (in der Projektion auf die EL-Ebene) andererseits nur über eine be- grenzte Strecke möglich ist. Gleichwohl gelangt der Prothe- senschaft in denjenigen Bereich des Oberschenkelknochens, der aufgrund der Dicke seiner Cortikalis gute Abstützung gewährt.

Vorzugsweise ist die Schaftlänge noch beträchtlich kleiner als 150 mm, nämlich in der Grö enordnung von 100 bis 140 mm,

weiter vorzugsweise bis 130 mm. Die Länge ist von der Mitte des oberen Schaftendes (unter der Halsauflage, falls vorhan- den) geradlinig bis zur Schaftspitze zu messen.

Je nach dem Grad der Resektion des Schenkelhalses sitzt die Prothese tiefer oder weniger tief im Knochen. Damit der Ge- lenkkopf trotzdem und unabhängig vom Grad der Resektion des Schenkelhalses an gewünschter Stelle sitzen kann, sieht das vierte Merkmal die Verfügbarkeit unterschiedlicher Hals längen vor. Das Merkmal, da von diesen verfügbaren Halslängen meh- rere kürzer als die durchschnittliche Schenkelhalslänge sind, hängt damit zusammen, da in der Regel mindestens ein Teil der Schenkelhalslänge stehen gelassen wird.

Während die bekannten Prothesen sämtlich eine vorbestimmte Resektionsebene verlangen, nämlich entweder unmittelbar un- terhalb des Gelenkkopfs oder am distalen Ende des Schenkel- halses, ist dies bei der erfindungsgemä en Prothese nicht der Fall. Vielmehr wird durch die gleichmä ige Krümmung des Schafts erreicht, da er unterschiedlich tief implantiert werden kann, wobei lediglich sein unterer Abschnitt mehr oder weniger weit in die Diaphyse eindringt. Die unterschiedliche Lage der Resektionsebene im Verhältnis zum Gelenkkopf wird durch Wahl einer geeigneten Halslänge ausgeglichen. Dies ge- schieht am einfachsten dadurch, da der Hals mit einem Steck- konus zur Verbindung mit dem Gelenkkopf ausgerüstet ist und Gelenkköpfe mit unterschiedlicher Aufsteckstrecke zur Verfü- gung stehen.

Je danach, welche Verhältnisse der Arzt bei der Operation vorfindet, kann er sich entscheiden, den Schenkelhals ganz, teilweise oder nicht zu erhalten. Je nach Lage des Falles im- plantiert er die erfindungsgemä e Prothese mehr oder weniger tief und hat es so in der Hand, den jeweils optimalen Kompro- mi zwischen der Erhaltung von möglichst viel Knochenmaterial einerseits und der Schaffung einer stabilen Prothesenabstüt- zung andererseits zu finden. Besonders bei jüngeren Patienten ist es wichtig, möglichst viel Knochensubstanz bei der ersten

Prothesenimplantation für eine zu erwartende zweite oder gar dritte Prothesenversorgung zu erhalten.

In der Ansicht von lateral folgt die Kontur des Schafts dem Verlauf des Knochens. Insbesondere ist es zweckmä ig, auch die Anteversion des Halses getreu nachzubilden und entspre- chend unterschiedliche Schaftausführungen für die beiden Kör- perseiten vorzusehen.

Vorzugsweise ist der Schaft ausschlie lich auf seiner Vorder- seite und seiner Rückseite mehrfach tief genutet, wobei der Verlauf der Nuten dem Krümmungsverlauf des Schafts parallel ist. Diese Nuten nehmen Knochenmaterial auf und tragen da- durch zur Abstützung des Schafts bei zement freier Implantati- on bei. Dank ihrem zur Krümmung des Schafts parallelen Ver- lauf unterstützen sie durch ihre Führungseigenschaften das korrekte Einbringen der Prothese in den Knochen auf gekrümm- ter Bahn parallel zu sich selbst.

Der untere Abschnitt des Prothesenschafts, der etwa ein Drit- tel von dessen Gesamtlänge einnimmt, kann eine geringere Krümmung als der verbleibende obere Teil des Schafts aufwei- sen. Diese Krümmung kann um so geringer sein, je stärker die Dicke des Schafts zu seinem unteren Ende hin abnimmt.

Die geometrischen Bedingungen für eine bewährte Kontur des Prothesenschafts in der Projektion auf die LM-Ebene (Lateral- Medial-Ebene) lauten: - Die mediale Kontur im proximalen Abschnitt folgt einem Kreisbogen mit dem Radius K7,2 und im dista- len Abschnitt einem daran richtungsgleich anschlie- enden Kreisbogen mit dem Radius K-27 ; - die laterale Kontur folgt im proximalen Abschnitt einem Kreisbogen mit dem Radius K12,4 und im di- stalen Abschnitt einem richtungsgleich daran an- schlie enden Kreisbogen mit dem Radius K-21 ; - an der Übergangsstelle vom proximalen zum distalen Abschnitt, die für die laterale und die mediale

Kontur übereinstimmt, weisen die Kreisbögen, die diese beiden Konturen bestimmen, einen Abstand von 1,9 cm auf; - die Radien der lateralen und medialen Kreisbögen schlie en an der Übergangs stelle einen Winkel von 3,8" miteinander ein; - K ist eine für jede Prothese einheitliche Konstante zwischen 0,8 und 1,1 cm; - die Abweichungen der tatsächlichen Konturen von den genannten Kreisbögen sind nicht grö er als 3 mm.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungs- beispiel veranschaulicht. Darin zeigen: Fig. 1 bis 3 Ansichten der Prothese in der Projektion auf die LM-Ebene bei unterschiedlicher Lage der Resektionsfläche Fig. 4 eine Seitenansicht der Prothese in etwa natür- lichem Ma stab, Fig. 5 Schaftquerschnitte an den Stellen A, B und C, Fig. 6 den Schaftquerschnitt an der Stelle D, Fig. 7 die geometrischen Bedingungen für die Umri - kontur des Prothesenschafts in der Projektion auf die LM-Ebene.

Die Prothese besteht aus einem Schaft 1, der oben durch eine Halsauflage 2 abgeschlossen wird, einem Hals 3 und einem Kopf 4, der eine Konusbohrung zum Aufsetzen auf den Konus 5 ent- hält, der die Prothese oben abschlie t. Wie aus dem Vergleich der Fig. 1 bis 3 hervorgeht, haben die Köpfe 4 unterschiedli- chen Bohrungsdurchmesser, der dazu führt, da der Abstand A, der die Distanz zwischen der Unterfläche der Halsauflage 2 und dem Zentrum des Kopfs 4 angibt, unterschiedlich ausfällt.

Der Schaft 1 der Prothese ist in der Projektion auf die LM- Ebene, in der er in der Zeichnung gezeigt ist, stark ge- krümmt. Im Beispiel der Fig. 4 folgt die Krümmung seiner Mit- tellinie in den oberen beiden Dritteln (bis etwa zur Schnitt-

ebene C) einem Kreisbogen. Der Radius der strichpunktiert an- gegebenen Mittellinie liegt vorzugsweise zwischen 7 und 15 cm, weiter vorzugsweise zwischen 9 und 13 cm. Die laterale und mediale Schaftbegrenzung liegt zwischen zwei konzentri- schen Kreisbögen 14 und 15, deren Abstand der maximalen Schaftdicke entspricht. Sie sind vorzugsweise zur Mittellinie in den oberen zwei Dritteln der Schaftlänge konzentrisch. Im unteren Abschnitt jenseits der Schnittlinie C ist der Schaft ebenfalls gekrümmt, aber mit grö erem Krümmungsradius. Er kann hier auch gerade verlaufen, wenn er entsprechend kurz ist, nämlich zweckmä igerweise nicht länger als die Hälfte der gleichmä ig gekrümmten Schaftlänge. Vorzugsweise ist er aber gleichfalls ein wenig gekrümmt und kann dann auch in be- zug auf den oberen Schaftabschnitt entsprechend länger sein.

Im dargestellten Fall beträgt seine längs der Mittellinie ge- messene Länge etwa zwei Drittel des oberhalb der Schnittlinie C gleichmä ig gekrümmten Abschnitts.

Im Querschnitt ist der Schaft vorzugsweise länglich geformt mit der grö eren Achse in LM-Richtung. Seine Ausdehnung in AP-Richtung im Mittelbereich ist im oberen Drittel der Schaftlänge (zwischen den Schnittlinien A und B) etwa kon- stant und verjüngt sich von da an etwa gleichmä ig bis zur Spitze. Dadurch stellt er in der Projektion auf eine Horizon- talebene im oberen Drittel eine verhältnismä ig gro e Fläche zur Übertragung vertikaler Kräfte zur Verfügung. Die Quer- schnittsentwicklung erkennt man am besten in Fig. 5, in der mit ausgezogenen Linien die Querschnittsform in der Schnit- tebene A, mit gestrichelten Linien diejenige in der Schnit- tebene B und mit strichpunktierten Linien diejenige in der Schnittebene C gezeigt ist. Fig. 6 zeigt schlie lich die Ge- stalt der Schnittebene D.

Man ersieht auch daraus, da der Schaft genutet ist. Die Nu- ten 6 verlaufen parallel zur Schaftmittellinie und werden durch eine Rippe 7 getrennt, deren Höhe (entsprechend der Ausdehnung des Schafts in AP-Richtung) zwischen den Schnitt- linien A und B unverändert bleibt und sich zur Schnittlinie C

hin nur wenig verringert. Demgegenüber vermindert sich die Ausdehnung der lateralen und medialen Querschnittsbegrenzun- gen 8, 9 verhältnismä ig stärker. Der Nutgrund behält in den oberen zwei Dritteln der Schaftlänge etwa gleichen Abstand zur LM-Mittelebene 10 des Schafts. Aus diesen Merkmalen folgt, da die Nutflanken in den oberen zwei Dritteln der Schaftlänge eine gro e Fläche zur Übertragung von medial ge- richteten Kräften zur Verfügung stellen. Insbesondere im obe- ren Drittel wird au erdem eine gro e Fläche zur Übertragung in vertikaler Richtung zur Verfügung gestellt.

Die Schaftoberfläche ist zweckmä igerweise im Sinne einer in- nigen Verbindung mit dem natürlichen Knochengewebe ausgebil- det, beispielsweise aufgerauht oder mit einer Hydroxylapa- thit-Beschichtung versehen. Das gilt vornehmlich für die obe- ren zwei Drittel der Schaftlänge, während die Spitze ggf. glatt ausgebildet sein kann. Die Halsauflage dient, wie be- kannt, zur zusätzlichen Übertragung von Kräften auf die Re- sektionsfläche. Die Nuten 6 können durch den Bereich der Halsauflage hindurchgeführt sein, um bei der Implantation das Stopfen von Knochenmaterial oder im Falle der Explantation die Einführung eines Lösewerkzeugs zu ermöglichen.

Die Gesamtkrümmung des Prothesenschafts entspricht etwa der gesamten Richtungsänderung zwischen dem Schenkelhals 11 und der Diaphyse 12. Die nahezu gleichmä ige Krümmung gestattet es, sie in eine entsprechend vorgearbeitete Knochenhöhlung einzuschieben. Dabei lä t die Schaftform gro e Freiheit be- züglich der Wahl der Resektionslänge L des Schenkelhalses, weil der Schaft mehr oder weniger weit eingeschoben werden kann, bevor sein unteres Ende durch Anschlag an der harten Knochenrinde 13 des diaphysären bzw. metaphysären Bereichs dem eine Grenze setzt.

Bei der Operation kann mit einer formgleichen Raspel vor dem Einsetzen des Prothesenschafts eine formgleiche Höhlung vor- gearbeitet werden. Zweckmä iger ist es im allgemeinen, zu- nächst mit einem dünneren Werkzeug einen engeren Kanal aus zu-

arbeiten, in den der Prothesenschaft unter Verdrängung des verhältnismä ig weichen, spongiösen Knochenmaterials einge- pre t wird. Dadurch ergibt sich bei zementloser Implantation unmittelbar postoperativ ein festerer Sitz. Zusätzlich kann auch Knochenmaterial durch die Nutverläufe hindurch nachge- stopft werden.

In der Projektion auf die AP-Ebene ist der Schaft zweckmä i- gerweise entsprechend dem natürlichen Knochenverlauf ge- krümmt. Im oberen Bereich weist er die Anteversion des Schen- kelhalses auf.

Die Prothese ist mit unterschiedlichen Schaftgrö en liefer- bar. Die Länge des Prothesenschafts, geradlinig gemessen von der Mitte seines Ansatzes an der Halsauflage bis zur Spitze, liegt zweckmä igerweise zwischen 10 und 13 cm. Es werden zweckmä igerweise mehrere Grö en angeboten, beispielsweise mit 105, 115 und 125 mm Schaftlänge. Der Bogen der oberen zwei Drittel der Schaftlänge erstreckt sich zweckmä igerweise über etwa 35 bis 45 Grad, die Krümmung im unteren Drittel über 2 bis 10, vorzugsweise etwa 5 Grad. Der Hals geht zwar etwa gleichgerichtet aus dem oberen Schaftende hervor, kann aber mit diesem einen spitzen Winkel von vorzugsweise 0 bis 20 Grad einschlie en. Die Summe dieser Winkel bildet den Kom- plementärwinkel zu dem sogenannten CCD-Winkel, der zweckmä i- gerweise zwischen 110 und 130 Grad liegt.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Beispiel für die Bestimmung der Schaftkontur der Prothese. Gezeigt sind strichpunktiert die- jenigen Kreisbögen, aus denen die Kontur idealerweise zusam- mengesetzt ist. Zwar wird man zweckmä igerweise unterschied- liche Grö enausfertigungen der Prothese innerhalb einer Ty- penserie vorsehen. Da die Schäfte einander aber im wesentli- chen ähnlich sind, kann die Idealform für sie alle einheit- lich dargestellt und über einen Umrechnungsfaktor K angepa t werden, der das Grö enverhältnis der jeweils betrachteten Prothese im Verhältnis zur Idealform angibt und dementspre-

chend im vorliegenden Fall zwischen 0,8 und 1,1 liegen soll.

Die dargestellte Form entspricht einer beträchtlichen Grö e.

Der proximale Abschnitt P wird auf der medialen Seite von ei- nem Kreisbogen begrenzt, dessen Radius 20 zweckmä igerweise zwischen 6 und 8 cm liegt. Er beträgt im dargestellten Bei- spiel 7,2 cm. Der Radius 21 des lateralen Kreisbogens liegt zweckmä igerweise zwischen 11 und 14 cm, weiter vorzugsweise beträgt er gemä dem dargestellten Beispiel 12,4 cm. An der Übergangsstelle S endet der proximale Abschnitt und geht in den distalen Abschnitt D über. An dieser Stelle gehen die Kreisbögen mit den Radien 20, 21 richtungsgleich in Kreisbö- gen mit den Radien 22, 23 über. Das bedeutet, da die Radien 20 und 22 an der Übergangs stelle in Gestalt des Radius 24 zu- sammenfallen, während die Radien 21 und 23 in Gestalt des Ra- dius 25 zusammenfallen. Die Radien 24 und 25 weichen (entsprechend der Keilform des Schafts) im Winkel a voneinan- der ab. Die Winkelabweichung beträgt zweckmä igerweise 3 bis 5° und im dargestellten Beispiel 3,80.

Der Radius 22 auf der lateralen Seite des distalen Abschnitts liegt zweckmä igerweise zwischen 22 und 35 cm. Er beträgt im dargestellten Beispiel 27 cm. Der Radius 23 liegt zweckmä i- gerweise zwischen 18 und 25 cm. Er beträgt im dargestellten Beispiel 21 cm. Der Abstand zwischen der lateralen und der medialen Kontur wird am leichtesten an der Übergangsstelle S bestimmt. Er liegt zweckmä igerweise zwischen 1,7 und 2,1 cm, vorzugsweise zwischen 1,8 und 2,0 cm. Er beträgt im darge- stellten Beispiel 1,9 cm. In der Praxis sind kleine Abwei- chungen von der Idealkontur teils unvermeidlich, teils auch zur Anpassung an die jeweiligen Erfordernisse gewollt. Sie sollen aber nicht über 3 mm, vorzugsweise nicht über 2 mm liegen. Wenn an einer Stelle die wahre Kontur von der Ideal- kontur erheblich in einer Richtung abweicht, soll sie an der gegenüberliegenden Stelle in derselben Richtung von der Idealkontur abweichen. Wie oben bereits gesagt wurde, sind diese zum weiteren Ausführungsbeispiel angegebenen Abmessun-

gen gemä dem frei wählbaren Faktor K entsprechend der ge- wünschten Grö enstufe der Prothese zu korrigieren.

Bezüglich der Schaftlängen gelten die Angaben, die zum ersten Ausführungsbeispiel gemacht wurden.