DE69936478T2

DE69936478T2 - Modulare Hüftprobeprothese für lange Schäfte

Info

Publication number: DE69936478T2
Application number: DE69936478T
Authority: DE
Inventors: Gloria Quincy Ro; Kimberly A. Marion Dwyer; Corey Milton Wilson-Wirth
Original assignee: DePuy Products Inc
Current assignee: DePuy Products Inc
Priority date: 1997-03-26
Filing date: 1999-01-19
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2019-01-20
Also published as: JPH11342A; EP0931524A3; ES2289800T3; DE69936478D1; JPH11253469A; JP4233663B2; EP0867161B1; US5888208A; EP0931524B1; JPH1170132A; US5860982A; EP0887053B1; EP0931524A2; EP0887053A3; EP0867161A1; JP3443003B2; US6193759B1; EP0887053A2; BR9900317A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die in der Arthroplastik verwendet wird, wie eine Probe zum Bestimmen der erforderlichen Abmessungen einer Oberschenkelprothesenkomponente.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein erfolgreicher Hüftgelenkersatz oder ein erfolgreiches Arthroplastikverfahren resultieren, zumindest teilweise, aus der Auswahl der Gelenkprothesenkomponenten, die so bemessen und positioniert sind, daß sie an die Geometrie und Funktionseigenschaften eines natürlichen, gesunden Hüftgelenks nahe heranreichen oder diese nachbilden. Üblicherweise umfaßt der Komponentenauswahlprozeß eine präoperative Analyse von Gelenkbildern. Jedoch hat sich herausgestellt, daß die temporäre Fixierung einer oder mehrerer provisorischer Komponenten an einem oder mehreren Knochen von Interesse in einem Stadium des Arthroplastikverfahrens vor der permanenten Fixierung der Gelenkprothese eine nützliche Ergänzung zur Bildanalyse ist. Die provisorischen Komponenten sollen bestimmte Aspekte der permanenten Gelenkprothese nachahmen, damit ein Chirurg Messungen validieren und mehrere unterschiedliche mögliche Komponentengrößen und -konfigurationen testen oder „ausprobieren" kann. Folglich sind provisorische Komponenten geeigneterweise als „Proben" bekannt.
In einem bekannten Verfahren wird eine Probe für eine Oberschenkelkomponente auf folgende Art und Weise verwendet. Das proximale Ende eines Oberschenkelknochens wird reseziert und der Knochenmarkkanal des Oberschenkelknochens wird erweitert. Eine Räumnadel wird in das resezierte proximale Ende des Oberschenkelknochens eingeführt, um einen Hohlraum innerhalb des Knochens bereitzustellen, welcher so bemessen und konturiert ist, um einen Oberschenkelschaft aufzunehmen. Jedoch können vor dem Entfernen der Räumnadel ein Probenhals oder -zapfen und Probenkopf an der Räumnadel befestigt werden, um einen kompletten Oberschenkelschaft zu simulieren. Normalerweise werden bei einem Versuch, eine geeignete Halslänge und Gesamtlänge des Oberschenkelschaftes zu bestimmen, nacheinander mehrere Probenhälse und Probenköpfe mit variierenden Längen und Geometrien mit der Räumnadel verbunden. Nachdem diese Längen bestimmt wurden, werden der Probenhals und Probenkopf von der Räumnadel entfernt und die Räumnadel wird aus dem Oberschenkelknochen entfernt. Anschlie ßend wird ein Oberschenkelschaft geeigneter Länge für die Einführung in den Hohlraum ausgewählt, welche durch die Räumnadel mit Hilfe von Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, definiert wurde.
Andere Techniken erfordern, daß die Räumnadel aus dem Knochenmarkkanal entfernt wird, um das Einführen einer Probe zu ermöglichen, bei welcher zusätzlich zu einem Probenkopf und Probenhals ein Schaftabschnitt verwendet werden muß. Zum Beispiel offenbart US-Patentschrift Nr. 5,100,407 ein System, welches eine Gruppe verschieden großer Probenhals/Körperabschnitte und eine Gruppe unterschiedlich langer Probenschaftabschnitte umfaßt, welche so zusammengestellt werden, daß eine geeignete Probe entsteht. Jedoch kann das wiederholte Entfernen und Einführen von Abfolgen von Probenschäften begleitet von fortlaufender Montage und Demontage hinsichtlich des Körpers einen recht langen und kostspieligen Zeitraum beanspruchen.
Eine weitere bekannte Probe umfaßt einen Schaft, an dem an aufeinanderfolgenden Punkten entlang der Länge der Probe ein Bund befestigt wird, bis eine geeignete Halslänge und Schaftlänge sichergestellt wurde. Unerwünschterweise verursacht diese Art der Probe Messungsungenauigkeiten, die aus der Schaftbewegung entstehen, wenn der Bund wiederholt mit dem Schaft in Eingriff gebracht und wieder daraus gelöst wird. Außerdem befindet sich, wenn der Bund in Richtung des distalen Endes des Schaftes bewegt wird, ein immer kleinerer Abschnitt des Schaftes innerhalb des Knochenmarkkanals, wodurch die Probe zunehmend instabil wird und das Erreichen genauer Messungen sehr schwierig ist.
Weitere anatomische Überlegungen können ferner, und unerwünschterweise, die Zahl der Probenkomponenten in einem Satz erhöhen. Zum Beispiel müssen Proben für lange Hüftschäfte aufgrund der Krümmung oder des Bogens der entsprechenden Oberschenkelknochen für den rechten und den linken Oberschenkelknochen unterschiedlich sein. Mit anderen Worten, ein langer linker Probenschaft kann nicht bei einem rechten Oberschenkelknochen verwendet werden und umgekehrt. Man glaubt, daß ein Probensystem, welches aus zahlreichen Teilen besteht, die auszuwählen und in verschiedenen Kombinationen zusammenzustellen sind, und das möglicherweise viele Male, umständlich und unnötig komplex ist, wodurch, unter anderen Defiziten, Eingriffszeit verschwendet wird.
US-A-5 002 578 beschreibt eine modulare Hüftschaftprothese mit einer austauschbaren Schulter, welche als eine separate Komponente hergestellt wird.
EP-A-0 428 303 beschreibt eine modulare Hüftprothese mit einstellbaren Verbindungsmitteln zwischen dem Schaftabschnitt und einem Modulabschnitt.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung überwindet die Nachteile der bekannten Proben durch die Bereitstellung einer vereinheitlichten Anordnung, welche sehr genaue Messungen in einer bequemen, leicht zu verwendenden Art und Weise vereinfacht. Die Probe erfordert keine wiederholte Montage und Demontage, und sie ist einmalig in der Lage, eine Geometrie bereitzustellen, welche ungeachtet der Höhe der Probe einem geräumten Hohlraum nahezu entspricht.
Die vorliegende Erfindung ist in den beigefügten Ansprüchen definiert.
Eine Probenprothese umfaßt einen Schaft mit einem proximalen und einem distalen Ende und einem Körper. Der Körper steht in Eingriff mit dem Schaft nahe dem proximalen Ende des Schaftes und ist gegenüber dem Schaft verschiebbar. Ein Verriegelungsmechanismus kann zum Verhindern einer Bewegung des Körpers gegenüber dem Schaft bereitgestellt sein. Ein Bund kann sich radial von dem Schaft nach Außen erstrecken, um einen Abschnitt des Körpers zu umgeben. Der Körper und der Schaft können derart konfiguriert sein, daß sich der Durchmesser der Probenprothese an einer Stelle zwischen dem Bund und dem distalen Ende des Schaftes erhöht, wenn der Körper in Richtung des distalen Endes des Schaftes bewegt wird, und er verringert sich, wenn der Körper vom distalen Ende des Schaftes wegbewegt wird. Außerdem kann das proximale Ende des Schaftes Eingriffstrukturen wie gegenüberliegende Kerben aufweisen, in die durch ein gegabeltes Werkzeug eingegriffen werden kann.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt eine Probenprothese einen proximalen Schaftabschnitt, der mit einem distalen Schaftabschnitt in Eingriff bringbar ist. Ein einzelner distaler Schaftabschnitt kann gebogen und reversibel an dem proximalen Schaftabschnitt sicherbar sein, um einen langen Probenschaft bereitzustellen, welcher für Eingriffe entweder für den rechten oder den linken Oberschenkelknochen geeignet ist. Die Probe kann einen verschiebbaren Körperabschnitt umfassen, damit die Höhe der Probe angepaßt werden kann.
Bei noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt eine Probenprothese einen Schaft mit einem proximalen Ende und einem distalen Ende und einen Körper, welcher einen Zapfen definiert. Der Körper steht drehbar in Eingriff mit dem Schaft, um eine einzige Probe bereitzustellen, die für die Verwendung sowohl in einem linken als auch einem rechten langen Knochen wie dem Oberschenkelknochen geeignet ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein vollständigeres und leichteres Verständnis der vorliegenden Erfindung und der dazugehörigen Vorteile und Merkmale davon ergibt sich unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung bei Betrachtung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, wobei:
1 eine auseinandergezogene Ansicht der Probe ist, welche einen Körperabschnitt und einen Schaftabschnitt veranschaulicht;
2 eine perspektivische Ansicht des Schaftabschnittes der in 1 gezeigten Probe ist;
3 eine Draufsicht des in 1 veranschaulichten Körperabschnittes ist;
4 eine Schnittansicht einer Probe ist, welche einen Verriegelungsmechanismus in einer in Eingriff befindlichen Lage zeigt;
5 eine Schnittansicht einer Probe ist, welche den Verriegelungsmechanismus in einer aus dem Eingriff gelösten Lage zeigt;
6 eine Seitenansicht der Probe aus 1 in einer zusammengebauten Konfiguration ist;
7 eine Seitenansicht der Probe gemäß der Erfindung eingeführt in einen Oberschenkelknochen bei einer ersten Körperhöhe ist;
8 eine Probe gemäß der Erfindung eingeführt in einen Oberschenkelknochen bei einer zweiten Körperhöhe veranschaulicht;
9 eine perspektivische Ansicht eines Einführungs-/Extraktionswerkzeuges ist;
10 das Werkzeug von 9 in Eingriff mit einer Probe zum Einführen der Probe in einen Oberschenkelknochen veranschaulicht;
11 das Einführungs-/Extraktionswerkzeug in einer Extraktionsposition veranschaulicht;
12 eine auseinandergezogene Ansicht einer Ausführungsform einer Probe mit einem modularen Schaftabschnitt ist;
13 die Probe von 12 in einem zusammengebauten Zustand zeigt;
14 eine teilweise Ausschnittansicht einer Verbindung zwischen einem ersten Schaftabschnitt und einem zweiten Schaftabschnitt ist;
15 eine auseinandergezogene Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Probenprothese gemäß der Erfindung ist;
16 eine Draufsicht eines in 15 veranschaulichten Stiftes ist;
17 eine Draufsicht eines Abschnittes eines in 15 veranschaulichten Verriegelungsmechanismus ist;
18 eine perspektivische Ansicht einer zusammengebauten Probe in einem verriegelten Zustand ist;
19 eine detaillierte Ansicht des Verriegelungsmechanismus in einem verriegelten Zustand ist;
20 eine perspektivische Ansicht einer zusammengebauten Probe in einem unverriegelten Zustand ist; und
21 eine detaillierte Ansicht des Verriegelungsmechanismus in einem unverriegelten Zustand ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bezugnehmend auf 1, ist eine Probe in einer auseinandergezogenen Ansicht gezeigt, um einen Schaft 10, einen Körper 12, einen Stift 14, eine Feder 16 und einen Druckknopf 18 zu zeigen. Der Schaft 10 weist ein proximales Ende 20 und ein distales Ende 22 auf, und der Körper 12 weist ein proximales Ende, welches einen Zapfen 24 definiert, und ein distales Ende 26 auf. Der Körper 12 ist mit dem Schaft 10 nahe dem proximalen Ende des Schaftes in Eingriff bringbar, damit er gegenüber dem Schaft um eine vorbestimmte Distanz zwischen dem proximalen Ende und dem distalen Ende des Schaftes verschiebbar ist.
Eine Führung oder Schiene kann mit einem oder beiden aus dem Körper 12 und dem Schaft 10 in Zusammenhang stehen, um die Bewegung des Körpers gegenüber dem Schaft zu führen. Zum Beispiel umfaßt der Schaft 10, wie in 2 gezeigt, eine Schiene 28, welche von einer ersten Fläche 30 des Schaftes hervorsteht und sich um eine vorbestimmte Distanz zwischen dem proximalen Ende 20 und dem distalen Ende 22 des Schaftes erstreckt. Wie in 1 gezeigt, umfaßt der Körper 10 eine Kerbe 32 zum Aufnehmen der Schiene 28. Jedoch umfaßt der Körper 12 in anderen Ausführungsformen einen erhöhten Abschnitt, welcher mit einer Schiene in Eingriff bringbar ist, die in den Schaft eingelassen ist. Ungeachtet ihrer Konfiguration dienen die komplementäre Führung/Schiene/Kerbe des Körpers und des Schaftes der Einschränkung der Bewegung des Körpers 12 entlang eines vorbestimmten Pfades, wie einer Längsbewegung, sowie der Verhinderung unerwünschter Bewegungen wie Verdrehen oder seitliche Verschiebung.
Außerdem kann ein Verriegelungsmechanismus bereitgestellt sein, um eine Bewegung des Körpers 12 gegenüber dem Schaft 10 zu verhindern. Wie in 1 und 3 gezeigt, kann der Körper 12 einen Kanal 34 aufweisen, welcher quer zu der Kerbe 32 verläuft und welcher dafür eingerichtet ist, einen länglichen Abschnitt des Knopfes 18 darin aufzunehmen. Der Knopf 18 ist innerhalb des Kanals von einer ersten Lage, in der ein Abschnitt des Knopfes in Kontakt und in Eingriff mit einem Abschnitt der Schiene 28 des Schaftes steht, in eine zweite Lage, in welcher der Knopf aus der Schiene gelöst ist, beweglich. Wie in 4 gezeigt, ist der Knopf 18 durch die Feder 16 in die erste Lage vorgespannt. 5 veranschaulicht den Knopf 18 in der zweiten Lage. Der Knopf 18 weist einen erweiterten Knopfabschnitt 36 auf, welcher mit dem Körper 12 in Eingriff steht, um die Einführungstiefe des Knopfes 18 in den Körper zu beschränken. Der Knopf 18 weist auch einen Ausschnittabschnitt 38 auf, in welchen der Stift 14 und ein Abschnitt der Schiene 28 aufgenommen werden. In 2 dürfte am besten zu sehen sein, daß die Schiene erste und zweite Querrillen 40 und 42 umfaßt. Wenn der Körper 12 und der Schaft 10 gegeneinander verschoben werden, bewegt sich der Ausschnittabschnitt 38 über die/entlang der Schiene 28, bis eine Rille 40, 42 erreicht ist, woraufhin ein Endabschnitt 44 des Knopfes in die Rille 40, 42 vorgespannt wird. Der Endabschnitt 44 wird durch Drücken des Knopfes 18 in den Körper 12 mit ausreichender Kraft, um die Vorspannkraft der Feder 16 zu überwinden, aus der Rille 40, 42 freigegeben.
Wieder bezugnehmend auf 1 und 2, erstreckt sich ein Bund 46 radial von dem Schaft nach außen. Der Bund 16 umgibt einen Abschnitt des Körpers 12, wie in 6 gezeigt, und er ist so bemessen, daß er auf einer resezierten Knochenfläche aufliegt, wie in 7 und 8 gezeigt. Der Bund 46 und das distale Ende des Schaftes 22 sind um eine feste Distanz voneinander entfernt. Der Bund definiert eine Öffnung 48 mit Bögen zum Ergänzen der Form des Körpers 12 und in welcher der Körper aufgenommen wird.
Nun bezugnehmend auf 7 und 8, ist die Verwendung der Probenprothese in bezug auf die resezierten Oberschenkelknochen 50 bzw. 52 veranschaulicht. Nachdem der Oberschenkelknochen vorbereitet wurde, um die Probe aufzunehmen, wird das distale Ende 22 der Probe in den Knochenmarkkanal 54, 56 eingeführt. Es sei darauf hingewiesen, daß in beiden 7 und 8 die komplette Länge des Schaftes 10 vom Bund 46 bis zum distalen Ende des Schaftes 22 in den Knochenmarkkanal eingeführt ist. Dies ermöglicht es einem Chirurgen zu verifizieren, daß der Knochenmarkkanal auf eine ausreichende Tiefe und Weite geräumt wurde, um einen Ersatzhüftschaft unterzubringen. Der Chirurg verschiebt dann, wie erforderlich, den Körper 12 gegenüber dem Schaft, um die Kopfhöhe oder Distanz zwischen einem Referenzpunkt 58 auf dem Kopf 60, der am Körper 12 befestigt ist, und dem Bund 46 anzupassen, um eine Hüftprothesen-Schaftlänge zu bestimmen. In 7 ist der Körper 12 gegenüber dem Schaft 10 auf einer Kopfhöhe von 45 mm positioniert, wohingegen in 8 die Kopfhöhe 55 mm beträgt. Die Probe wird dann aus dem Knochenmarkkanal entfernt und ein Hüftprothesenschaft mit der bestimmten Länge wird aus einer Gruppe von Hüftschäften ausgewählt. Der ausgewählte Hüftschaft wird in den Knochenmarkkanal zementiert.
In diesen Veranschaulichungen sollte zu sehen sein, daß der proximale Abschnitt der Probe unterhalb des Bundes breiter ist als ein Zwischenabschnitt des Schaftes oder sein distales Ende 22, um ein Festsitzen der Probe innerhalb des Oberschenkelknochens sicherzustellen. Die Probe ist im proximalen Abschnitt unterhalb des Bundes geringfügig größer als der tatsächliche Ersatzschaft, damit die Probe den Knochenmarkkanal füllt, welcher so geräumt wurde, daß er geringfügig größer als ein tatsächlicher Ersatzschaft ist (um Raum für Knochenzement zu lassen, welcher den Ersatzschaft umgibt). Der Schaft 10 und der Körper 12 sind auch derart konfiguriert, daß sich ein Durchmesser der Probe ein einem Punkt zwischen dem Bund und dem distalen Ende des Schaftes erhöht, wenn der Körper in Richtung des distalen Endes des Schaftes bewegt wird, und er verringert sich, wenn der Körper vom distalen Ende des Schaftes wegbewegt wird. Somit entsprechen, ungeachtet dessen, wo ein Resektionsschnitt gemacht wird, die Abmessungen und die Form der Probe den Abmessungen und der Form des geräumten Knochenmarkkanals.
Da die Probe üblicherweise sehr fest innerhalb des Knochenmarkkanals sitzt, umfaßt die Probe gemäß der Erfindung ferner Merkmale, die von Nutzen sind, wenn die Probe in den Knochenmarkkanal eingeführt oder die Probe daraus heraus extrahiert wird. Zum Beispiel umfaßt, bezugnehmend auf 2, das proximale Ende des Schaftes eine Werkzeugeingriffstruktur, wie ein Paar gegenüberliegender Kerben 62 und 64 an dem Schaft. Ein Werkzeug 66, in 10 gezeigt, umfaßt einen ersten Gabelabschnitt oder eine Gabelung 68 und eine zweite Gabelung 70 für den Eingriff in die gegenüberliegenden Kerben 62 und 64. Der Raum zwischen den Gabelungen entspricht der Form des Körpers 12, damit das Werkzeug fest in den Körper paßt. Dies stellt sicher, daß das Werkzeug axial am Körper 12 und Schaft 10 ausgerichtet bleibt. Jede Gabelung 68 und 70 kann gewinkelte Endabschnitte oder Zinken 72 bzw. 74 umfassen. Ein Griff 76 stellt eine leicht greifbare Struktur zum Ziehen oder Drücken des Werkzeuges 66 sowie eine geeignete Oberfläche für Hammerschläge bereit. Weil die Kerben 62, 64 ähnlich der Kerben eines Ersatzschaftes sind, die verwendet werden, um Cerclagekabel zu orientieren, kann das gleiche Werkzeug 66 verwendet werden, um sowohl die Probe als auch den Ersatzschaft einzuführen und zu extrahieren.
10 zeigt das Werkzeug 66 positioniert hinsichtlich der Probe zum Einführen der Probe in einen Knochenmarkkanal, wobei die Zinken 72, 74 nicht mit den Kerben 62, 64 in Eingriff stehen, sondern direkt auf dem Bund 46 auf gegenüberliegenden Seiten des Körpers 12 ruhen.
11 zeigt das Werkzeug 66 positioniert hinsichtlich der Probe zum Extrahieren der Probe aus einem Knochenmarkkanal, wobei die Zinken 72, 74 mit den Kerben 62, 64 in Eingriff stehen.
Das gegabelte Werkzeug erlaubt so das Aufbringen einer gleichmäßigen und verteilten Kraft auf den Schaft 10, sowohl während des Einführens als auch während des Extrahierens.
Noch ein weiteres Problem mit Proben, insbesondere Proben für lange Hüftschäfte, ist, daß eine lange Probe die Krümmung oder den Bogen des Oberschenkelknochens berücksichtigen muß. Ein modularer Schaft kann, abhängig von der Konfiguration eines distalen Schaftabschnittes, den Probenschaft verlängern und die erforderliche Krümmung für eine angemessene Oberschenkelimplantation bereitstellen.
Zum Beispiel ist 12 eine auseinandergezogene Ansicht einer Ausführungsform einer Probe mit einem proximalen Schaftabschnitt 78, einem distalen Schaftabschnitt 80 und einem Verbindungselement 82. Der proximale Schaftabschnitt 78 kann eines oder mehrere der Merkmale umfassen, die oben hinsichtlich des Eingriffs eines Körpers 12 oder hinsichtlich eines Werkzeugs 66 beschrieben wurden. Alternativ dazu kann der proximale Schaftabschnitt 78 keines der obigen erfinderischen Merkmale umfassen, sondern eher Merkmale, die bei Proben, die in der Technik bekannt sind, zu finden sind.
Bei der veranschaulichten Ausführungsform weist der proximale Schaftabschnitt 78 etwa die gleiche Länge wie der in 1–11 veranschaulichte Schaftabschnitt 10 auf und ist daher wie oben beschrieben ohne die Hinzufügung des Verbindungselementes 82 oder des distalen Schaftabschnittes 80 einsetzbar. Jedoch ist, wenn der distale Schaftabschnitt 80 mit dem proximalen Schaftabschnitt 78 verbunden wird, die Gesamtlänge der Probe äquivalent der einer traditionellen einteiligen Langschaftprobe. Bei weiteren Ausführungsformen ist der proximale Schaftabschnitt 78 länger oder kürzer als der Schaftabschnitt 10, und der distale Schaftabschnitt 80 ist entsprechend kürzer oder länger als der in 12 veranschaulichte.
Obwohl der distale Schaftabschnitt 80 auch gerade oder co-axial mit dem proximalen Schaftabschnitt 78 sein kann, ist er in der veranschaulichten Ausführungsform gebogen oder weist eine Winkeligkeit auf, so daß ein Teil des Schaftabschnittes oder der gesamte distale Schaftabschnitt nicht co-axial mit dem proximalen Schaftabschnitt ist. Die Krümmung oder die Winkeligkeit kann durch die Form des distalen Schaftabschnittes und/oder durch das Verbinden der Schaftabschnitte in einem Winkel bereitgestellt sein. Zusammen werden die Krümmung oder Winkeligkeit des Schaftes oder der Schäfte als „gebogen" bezeichnet.
Weiter bezugnehmend auf 12, ist der distale Schaftabschnitt 80 selektiv, reversibel am proximalen Schaftabschnitt 78 anbringbar, damit die Probe einen Bogen in einer ersten oder einer zweiten entgegengesetzten Richtung aufweist. So kann die Probe entweder für den rechten oder den linken Oberschenkelknochen verwendet werden, ohne daß ein zusätzliches Teil erforderlich ist. Bei der veranschaulichten Ausführungsform beinhalten die Strukturen, welche die Reversibilität vereinfachen, einen Dorn 84 am distalen Schaftabschnitt 80, welcher in einen Schlitz 86 aufgenommen wird, der durch den proximalen Schaftabschnitt 78 definiert ist. Der Dorn 84 und der Schlitz 86 stellen sicher, daß der distale und proximale Schaftabschnitt in einer präzisen Orientierung zusammengefügt werden, und daß die Orientierung nicht unbeabsichtigt verändert werden kann. Wenn zum Beispiel die Schaftabschnitte einfach durch Reibpassung wie ein zylindrisches Element in einer zylindrischen Bohrung oder durch eine Schraubverbindung verbunden werden sollten, könnte die präzise Orientierung nicht sichergestellt werden.
Der Schlitz 86 und der Dom 84 können sich auf Abschnitten mit reduziertem Durchmesser 88 und 90 des entsprechenden proximalen Schaftabschnittes 78 und des distalen Schaftabschnittes 80 befinden. Die Abschnitte mit reduziertem Durchmesser 88 und 90 können mit einem Gewinde versehen sein und innerhalb einer Gewindebohrung 92 des Verbindungselementes 82 aufgenommen werden. Das Verbindungselement 82 kann eine Textur aufweisen, wie abwechselnde längliche Erhöhungen 94 und Vertiefungen 96, um zu ermöglichen, daß das Verbindungselement von Hand oder mit einem Werkzeug gegriffen und gegenüber dem Schaftabschnitt oder der Schaftabschnitte gedreht wird, um einen geschraubten Eingriff zwischen den Schaftabschnitten zu erzeugen. So verriegelt das Verbindungselement die Schaftabschnitte miteinander. Jedoch werden auch weitere Ausführungsformen in Betracht gezogen, die erlauben, daß die Schaftabschnitte in einer von zwei oder mehr präzisen Orientierungen verbunden und ohne ein separates Verbindungselement zusammengehalten werden.
13 zeigt die Probe von 12 in einem zusammengebauten Zustand. Es sei darauf hingewiesen, daß das Verbindungselement 82 einen maximalen Durchmesser aufweist, welcher dem der Schaftabschnitte nahekommt, wo sie auf das Verbindungselement treffen.
14 ist eine teilweise Ausschnittansicht einer Verbindung zwischen dem proximalen Schaftabschnitt 78 und dem distalen Schaftabschnitt 80, welche klar den Eingriff des Domes 84 in den Schlitz 86 zeigt. Obwohl der veranschaulichte Dorn und Schlitz eine ausgezeichnete reversible Verbindung bereitstellen, werden weitere Strukturen zum Verbinden der Schaf tabschnitte in Betracht gezogen und die bestimmte Verbindung ist keine Einschränkung der Erfindung.
15 ist eine auseinandergezogene Ansicht noch einer weiteren Ausführungsform der Probe, wobei ein Schaft 98 gegenüber einem Körper 100, welcher einen Zapfen 102 definiert oder aufweist, drehbar ist. Der Schaft 98 umfaßt ein proximales Ende 104 und ein distales Ende 106. Der Schaft 98 ist für anatomische Korrektheit wie durch seine Länge erforderlich gebogen.
Die Abschnitte mit reduziertem Durchmesser 108, 110, 112 des Schaftes 98 können in eine Bohrung 114 innerhalb des Körpers 100 eingeführt werden. Ein erster Verriegelungsmechanismus 116 ist mit dem Körper in Eingriff bringbar, um ein sich Zurückziehen des proximalen Endes 104 des Schaftes 98 aus der Bohrung 114 zu verhindern und das proximale Ende mit einem eingeschränkten Bewegungsbereich innerhalb der Bohrung zu versehen. Ein Stift 118, der durch eine Öffnung 120 in den Körper 100 eingeführt werden kann, wird verwendet, um die Bewegung des ersten Verriegelungsmechanismus 116 gegenüber dem Körper zu begrenzen.
16 zeigt den Stift 118 detaillierter. Der Stift 118 ist ein im wesentlichen zylindrischer Körper 122 mit einem Vorsprung 124, der sich aus einem Ende heraus erstreckt. Ein Vorspannungselement 126, wie eine Feder oder ein elastischer Körper, ist derart innerhalb des Körpers 122 positioniert, daß es eine nach außen gerichtete Vorspannung auf den Vorsprung 124 ausübt. Das Äußere des Körpers kann Gewinde 128 aufweisen, die mit Gewinden (nicht gezeigt) in der aufnehmenden Öffnung 120 des Körpers übereinstimmen, für einen sicheren Eingriff des Stiftes 118 innerhalb des Körpers 110. Ein Schlitz 130, eine Buchse oder ein anderes Eingriffmerkmal für eine Werkzeug, wie einen Schraubendreher oder einen Inbusschlüssel, kann an einem Ende des Stiftes bereitgestellt sein, um das Zusammenfügen von Stift und Körper zu vereinfachen.
17 ist eine Draufsicht des ersten Verriegelungselementes 116. Der Verriegelungsmechanismus 116 umfaßt eine Region 132a mit einem ersten Durchmesser und eine Region 132b mit einem zweiten Durchmesser, wobei der erste Durchmesser größer ist als der zweite Durchmesser. Wenn das erste Verriegelungselement im Eingriff mit dem Körper 100 steht, definiert die Region 132 einen Abschnitt der Bohrung 114 (oder eine Erweiterung davon) durch den Körper. Das Bewegen des ersten Verriegelungsmechanismus 116 gegenüber dem Körper 100, wie gezeigt und in bezug auf 18–21 unten beschrieben, erhöht oder verringert den lokalen Durchmesser der Bohrung 114.
Die Fingernasen 134 und 136 sind bereitgestellt, um das Drücken und Ziehen der ersten Verriegelungsvorrichtung 116 gegenüber dem Körper 100 zu vereinfachen. Ein Arm 138 erstreckt sich senkrecht von der Ebene, die durch die Fingernasen 134, 136 definiert ist, in oder um einen Abschnitt des Körpers 100. Ein kleiner Vorsprung 140 erstreckt sich von dem Arm 138 aus, um eine erste Anschlagfläche 142 auf der gegenüberliegenden Seite der Bohrung 114 von den Fingernasen bereitzustellen. Eine zweite Anschlagfläche 144 liegt der ersten Anschlagfläche 142 gegenüber.
Wenn die erste Verriegelungsvorrichtung 116 und der Stift 118 mit dem Körper 100 in Eingriff stehen, befinden sich die erste und zweite Anschlagfläche 142 bzw. 144 auf gegenüberliegenden Seiten des Vorsprungs 124. Der Vorsprung 124 ist gegen eine Fläche 146 des Armes 138 vorgespannt, und der Abstand zwischen den Anschlagflächen 140, 144 definiert das Bewegungslimit der ersten Verriegelungsvorrichtung. Eine Aussparung, Rille oder Vertiefung 148 in der Fläche 146 ist so bemessen, daß sie mindestens einen Abschnitt des Vorsprungs 124 aufnimmt. Wenn die erste Verriegelungsvorrichtung 116 derart positioniert ist, daß der Vorsprung 124 innerhalb der Vertiefung 148 aufgenommen ist, wird die Bewegung der ersten Verriegelungsvorrichtung verhindert, bis genügend Kraft auf die erste Verriegelungsvorrichtung aufgebracht wird (durch Ziehen), um die Vorspannkraft zu überwinden, die durch das Vorspannelement 126 auf den Vorsprung aufgebracht wird. Ein Arretierstift 150, der innerhalb einer Bohrung (nicht gezeigt) im Körper 100 aufnehmbar ist, ist auf der ersten Verriegelungsvorrichtung 116 bereitgestellt, um zu verhindern, daß die erste Verriegelungsvorrichtung vom Körper weg in Richtung der Vorspannkraft verschoben wird.
Nun bezugnehmend auf 18, ist eine komplett zusammengebaute Probe im verriegelten Zustand und für die Implantation konfiguriert veranschaulicht. In dieser Ansicht ist eine zweite Verriegelungsvorrichtung gezeigt, welche einen Dorn 152 in Zusammenhang mit dem Schaft 98 aufweist, welcher innerhalb einer Kerbe 154 in Zusammenhang mit dem Körper 100 sitzt. Eine zweite Kerbe (nicht gezeigt) ist im Körper 100 direkt gegenüber (180 Grad von) der ersten Kerbe 154 bereitgestellt. Der zweite Verriegelungsmechanismus verhindert die Rotation des Körpers 100 gegenüber dem Schaft, wenn die Kerbe und der Dorn zusammengefügt sind. Bei weiteren Ausführungsformen steht der Dorn in Zusammenhang mit dem Körper und die Kerben stehen in Zusammenhang mit dem Schaft.
Ein Schlitz 156, welcher Zugang zu der Bohrung 114 in dem Körper 100 gewährt, kann bereitgestellt sein, um das Entfernen von Gewebe oder Fremdkörpern aus der Bohrung zu ermöglichen, oder diese einfach reinigen zu können, ohne die Probe komplett demontieren zu müssen.
Es sei darauf hingewiesen, daß die erste Verriegelungsvorrichtung 116 im verriegelten Zustand im wesentlichen bündig mit einem Abschnitt des Körpers 100 oder innerhalb des geometrischen Profils des Körpers ist. Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist die erste Verriegelungsvorrichtung bündig mit einem Flanschelement 158. Jedoch ist weder das Vorhandensein eines Flansches wichtig für die Erfindung, noch die bestimmte Form des Körpers.
Wie in 19 veranschaulicht, ist im verriegelten Zustand der Abschnitt mit reduziertem Durchmesser 110 des Schaftes von der Region 132b der Verriegelungsvorrichtung 116 umgeben, welche einen kleineren Durchmesser als der Abschnitt 112 des Schaftes aufweist. Somit wird der Abschnitt 112 durch den ersten Verriegelungsmechanismus 116 an seiner am weitesten eingeführten Distanz in der Bohrung 114 eingeklemmt oder gehalten und der Schaft 98 kann nicht weit genug vom Körper 100 weggezogen werden, um den Dom 152 aus der Kerbe 154 zu befördern. Der Vorsprung 124 des Stiftes 118 sitzt in der Vertiefung 148 (siehe 17). Somit agiert der Stift 118 als ein Verriegelungselement für den ersten Verriegelungsmechanismus 116.
19 zeigt auch eine Querbohrung 160 durch den Zapfen. Die Bohrung 160 identifiziert die Vorrichtung nicht nur leicht als eine Probe, sondern sie ermöglicht es auch, daß ein Stab oder ein anderes Werkzeug (nicht gezeigt) in oder durch die Bohrung 160 eingeführt wird, um die Extraktion der Probe aus einem geräumten Knochenkanal zu vereinfachen, wo sie temporär implantiert wurde. Ein Schlitz 162 ermöglicht das Reinigen der Probe ohne eine vollständige Demontage der Probe oder die Entfernung von Körpergewebe oder Fremdstoffen aus der Bohrung 114.
Nun bezugnehmend auf 20, ist eine vollständig montierte Probe im unverriegelten Zustand veranschaulicht, wobei die erste Verriegelungsvorrichtung 116 aus dem Körper 100 herausgezogen ist. Der Schaft 98 wird in Richtung des Pfeils gedreht, um die zweite Kerbe (die sich gegenüber der Kerbe 154 befindet) an dem Dorn 152 auszurichten (siehe 18), um die Langschaftprobe für einen linken Oberschenkelknochen zu konfigurieren. Im urverriegelten Zustand sitzt der Dorn 152 nicht innerhalb der Kerbe und der Schaft 98 ist gegenüber dem Körper 100 frei drehbar.
Wie in 21 veranschaulicht, ist die erste Verriegelungsvorrichtung 116 im unverriegelten Zustand weit genug vom Körper 100 weggezogen, damit sich der Abschnitt mit reduziertem Durchmesser 112 in den Bereich der Bohrung 114 bewegen kann, der teilweise durch die Region 132a der Verriegelungsvorrichtung 116 definiert ist. Wenn sich der Schaft absenkt (sich also vom Körper weg bewegt), löst sich die zweite Verriegelungsvorrichtung (Dorn und Kerbe) aus dem Eingriff. Weil jedoch der Schaft 98 mit einem Kopf 164 endet, der breiter ist als der Durchmesser der Bohrung, die teilweise durch die Region 132a definiert ist, trennt sich der Schaft nicht komplett vom Körper. Wie in 21 gezeigt, ist der Vorsprung 124 des Stiftes 118 aus dem Eingriff mit der Vertiefung 148 gelöst und der Vorsprung und der Stift treffen auf eine Anschlagfläche 142.
Viele funktionale Vorteile sind aus den oben beschriebenen Merkmalen abgeleitet. Zum Beispiel läßt die Antirotationsverriegelung aus Kerbe und Dorn nur zwei zusammengebaute Konfigurationen zu, wobei jede Position eine entsprechende Geometrie bereitstellt. Es gibt keine mögliche unbeabsichtigte oder „leicht verschobene" Lage. Obwohl eine Kerbe und ein Dorn offenbart sind, werden auch andere Geometrien und Strukturen in Betracht gezogen, welche eine ähnliche Funktion erreichen. Auch sei darauf hingewiesen, da die erste und zweite Verriegelungsvorrichtung, wenn sie verriegelt sind, komplett innerhalb der Implantatgeometrie liegen, die Probe das Profil eines tatsächlichen Implantates genau repliziert. Ferner kann, weil die Probe derart konfiguriert sein kann, daß ein Abschnitt mit reduziertem Durchmesser des Schaftabschnittes nahe dem proximalen Ende der Probe in den Körperabschnitt ragt, der Schaftabschnitt leicht entnommen werden, wenn der Körper und der Schaft getrennt werden, weil sich das proximale Ende des Schaftes nahe der Öffnung des geräumten Knochenkanals befindet oder daraus hervorsteht.
Obwohl die Erfindung hinsichtlich exemplarischer Ausführungsformen von dieser gezeigt und beschrieben wurde, können verschiedene andere Änderungen, Weglassungen und Hinzufügungen in Form und Detail davon erfolgen, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Probenprothese, die folgendes aufweist: einen Schaft (10, 98) mit einem proximalen Ende (104) und einem distalen Ende (106); einen Körper (12, 100), der einen Zapfen (24, 102) aufweist, wobei der Körper (12, 100) drehbar mit dem Schaft (10, 98) in Eingriff steht; und einen ersten Verriegelungsmechanismus (116), der dafür eingerichtet ist, eine Längsbewegung des Schafts (10, 98) gegenüber dem Körper (12, 100) zu verhindern, wobei das proximale Ende (104) des Schafts (10, 98) einen Abschnitt mit reduziertem Durchmesser (108, 110, 112) aufweist; und wobei der Körper (12, 100) eine Bohrung (114) aufweist, die so bemessen ist, um den Abschnitt mit reduziertem Durchmesser des Schafts (10, 98) aufzunehmen und der erste Verriegelungsmechanismus (116) dafür eingerichtet ist, eine Bewegung des Abschnitts mit reduziertem Durchmesser (108, 110, 112) des Schafts (10, 98) innerhalb der Bohrung (112) des Körpers (12, 100) zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verriegelungsmechanismus (116) einen Abschnitt (132) der Bohrung (114) definiert, und der erste Verriegelungsmechanismus (116) dafür eingerichtet ist, aus einer ersten Lage in eine zweite Lage bewegt zu werden, um den Durchmesser der Bohrung (114) zu erhöhen.
Probenprothesen nach Anspruch 1, die weiterhin einen zweiten Verriegelungsmechanismus (118) aufweist, der dafür eingerichtet ist, den ersten Verriegelungsmechanismus (116) in der ersten Lage zu halten.
Probenprothesen nach Anspruch 2, wobei der zweite Verriegelungsmechanismus (118) ein Element (124) aufweist, das gegenüber dem ersten Verriegelungsmechanismus (116) vorgespannt ist und mit diesem in Eingriff bringbar ist, wenn der erste Verriegelungsmechanismus (116) sich in der ersten Lage befindet.