DE19852138C2

DE19852138C2 - Endoprosthesis

Info

Publication number: DE19852138C2
Application number: DE19852138A
Authority: DE
Inventors: Archibald H Strempel
Original assignee: Individual
Current assignee: VON STREMPEL, ARCHIBALD H., PROF,DR.MED.DR.ING, DE
Priority date: 1998-11-12
Filing date: 1998-11-12
Publication date: 2001-09-06
Anticipated expiration: 2018-11-13
Also published as: DE19852138A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Endoprothese der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to an endoprosthesis in Preamble of claim 1 mentioned type.

Endoprothesen sind allgemein bekannt. Sie dienen zum völligen oder teilweisen Ersatz von Körperteilen, insbesondere von Knochenteilen vorzugsweise im Bereich von Gelenken. Zum Beispiel ist es zum Ersatz eines Hüftgelenks bekannt, in das Acetabulum eine halbkugel förmige Ausnehmung zu fräsen und drin eine halbkugel förmige, mit Außengewindeteilen versehene Hüftge lenkpfanne einzuschrauben, die im Inneren eine halbku gelförmige, mit einem Kunststoff ausgekleidete Ausneh mung aufweist, in die ein Kugelkopf eingreift, der an einem Ende einer Stielprothese angeordnet ist, die ei nen Schaft aufweist, der in einen mit Markraumraspeln freigelegten Femurmarkraum eingeschlagen wird.Endoprostheses are generally known. You serve for the complete or partial replacement of parts of the body, especially of bone parts, preferably in the area of joints. For example, it is to replace one Known hip joint, in the acetabulum a hemisphere to cut a shaped recess and a hemisphere in it shaped hip with external thread parts screw in the steering pan, the inside of a semi-cool gel-shaped recess lined with a plastic mung, in which a spherical head engages, the one end of a stem prosthesis is arranged, the egg NEN shaft, which in one with medullary rasps exposed femoral medullary canal is struck.

Eine besondere Schwierigkeit bei diesen Implantat teilen besteht darin, einen festen Sitz in oder an dem Knochen zu erreichen, um so sofortige Belastungen des Implantats zu ermöglichen und spätere Lockerungen zu vermeiden.A particular difficulty with this implant sharing is a tight fit in or on the To reach the bones in order to immediately load the Allow implant and later loosening too avoid.

Durch J. Thorac, Cardiovasc Surg, 107 (5): 1255-61 1994, Mai, ist ein neuer intratrachealer Stent bekannt, der aus einer Formgedächtnislegierung besteht und zur Reparatur trachealer Stenosen eingesetzt wird. Der Stent besteht aus einer Formerinnerungslegierung, wobei die Erinnerungsform des Stents eine größere Weite hat. Der Stent wird bei geringer Temperatur in die Trachea eingeführt und erweitert sich dort aufgrund der körper eigenen Temperatur und erweitert und beseitigt so die Stenose. Außer den Erweiterungskräften ist der Stent keinen mechanischen Kräften ausgesetzt.J. Thorac, Cardiovasc Surg, 107 ( 5 ): 1255-61 1994, May, discloses a new intratracheal stent which consists of a shape memory alloy and is used to repair tracheal stenoses. The stent consists of a shape memory alloy, the shape of the memory of the stent being wider. The stent is inserted into the trachea at a low temperature, where it expands due to the body's own temperature, thereby expanding and eliminating the stenosis. Apart from the expansion forces, the stent is not exposed to any mechanical forces.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Endoprothese der betreffenden Art zu schaffen, die ei nen besseren Sitz der Endoprothese unmittelbar nach der Implantation und damit eine schnellere Belastung und die Verringerung späterer Lockerungen ermöglicht.The invention has for its object a To create endoprosthesis of the type in question, the egg NEN better fit of the endoprosthesis immediately after Implantation and thus a faster loading and allows the reduction of later loosening.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angege bene Lehre gelöst.The object underlying the invention will by the specified in the characterizing part of claim 1 bene teaching solved.

Der Grundgedanke dieser Lehre besteht darin, das Erinnerungsvermögen von Formgedächtnislegierungen zur Verbesserung des Sitzes der Endoprothese unmittelbar nach der Implantation und auch auf Dauer zu nutzen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß sich ein mit der Endoprothese verbundener Körper bei Erwär mung, in der Regel auf Körpertemperatur, in seinen Formgedächtniszustand zurückverformt und dadurch seinen Abstand zu der an dem Formschluß teilhabenden Fläche vergrößert. Diese Vergrößerung führt zu einer Anlage kraft an dem körpereigenen Teil unmittelbar nach der Erwärmung, ohne daß von außen Kräfte ausgeübt werden müssen, beispielsweise durch Einschlagen eines koni schen Teils der Endoprothese in eine vorbereitete kom plementäre Ausnehmung in einem Knochen.The basic idea of this teaching is that Memory of shape memory alloys for Immediate improvement of the fit of the endoprosthesis to use after the implantation and also in the long term. This is achieved according to the invention in that a body connected to the endoprosthesis when heated mung, usually at body temperature, in his Shape memory state reshaped and thereby his Distance to the surface participating in the positive connection enlarged. This enlargement leads to an attachment force on the body part immediately after the Warming without external forces being exerted must, for example by driving a coni part of the endoprosthesis into a prepared com complementary recess in a bone.

Die an dem Formschluß teilhabende Fläche kann eine Außenfläche eines Schaftes oder Zapfens zum Einsetzen in eine Ausnehmung in einem Knochen oder einem zweiten Prothesenteil bilden. In diesem Fall bewegt sich der Körper aus seiner Formgedächtnislegierung von dem Schaft oder Zapfen weg, wenn die Erwärmung erfolgt, wodurch sich die lichte Weite des Schaftes oder Zapfens praktisch vergrößert, was zu einer Erhöhung der Form schlußkräfte führt.The area participating in the positive connection can be a Outside surface of a shaft or tenon for insertion into a recess in a bone or a second Form the prosthesis part. In this case, the Body from its shape memory alloy from that Shank or tenon away when heating occurs whereby the clear width of the stem or tenon practically enlarged, resulting in an increase in shape final forces leads.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die an dem Formschluß teilhabende Fläche eine Innenfläche ei nes einen Knochen oder ein Knochenteil formschlüssig wenigstens teilweise umgreifenden Teils der Endoprothe se bildet. Diese Ausführungsform ist beispielsweise anwendbar bei einer Kniegelenkprothese, die eine U-för mige Innenfläche zum formschlüssigen Umgreifen eines Knochenteils aufweist.Another possibility is that the the form-sharing surface an inner surface egg nes a bone or a bone part form-fitting at least partially encompassing part of the endoprosthesis se forms. This embodiment is for example applicable to a knee joint prosthesis that has a U-shaped inner surface for a form-fitting grip Part of the bone.

Grundsätzlich kann der Körper aus einer Formge dächtnislegierung beliebig geformt sein. Er kann z. B. aus gewelltem Blech bestehen, das an der Formschluß fläche anliegt und dessen abstehende Wellen sich bei Erwärmung von der Formschlußfläche entfernen und da durch die erhöhte Pressung und den verbesserten Sitz bewirken.Basically, the body can be molded memory alloy can be shaped arbitrarily. He can e.g. B. consist of corrugated sheet metal, which at the form fit surface and its protruding waves Remove heating from the form-fitting surface and there due to the increased pressure and the improved fit cause.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Körper wenigstens teilweise ein zungenförmiges Teil aufweist, das in seinem Formerinne rungszustand von der an dem Formschluß teilhabenden Fläche absteht. Das zungenförmige Teil bewegt sich also nach dem Einsetzen in ein Körperteil und durch die da mit verbundene Erwärmung von der Entoprothese weg und drückt gegen die benachbarte Knochenfläche. Vorteilhaf terweise hat das zungenförmige Teil dabei einen solchen Erinnerungszustand, daß er in erwärmtem Zustand eine gekrümmte Kralle bildet, die sich an den benachbarten Knochenbereich andrückt oder sogar in diesen eindrückt. Um dieses Eindrücken zu begünstigen, weist der zungen förmige Teil an seinem Ende wenigstens einen spitzen Vorsprung auf.An expedient embodiment of the invention is that the body is at least partially a has tongue-shaped part that in its groove condition of the participant in the positive locking Protrudes. The tongue-shaped part therefore moves after insertion into a part of the body and through there with associated warming away from the entoprosthesis and presses against the adjacent bone surface. Advantageous The tongue-shaped part usually has one Reminder state that he is a when warmed up curved claw that forms on the neighboring ones Bone area presses or even presses into this. In order to favor this impression, the tongue shows shaped part at least one pointed at its end Head start on.

Mehrere zungenförmige Teile können über die an dem Formschluß teilhabende Fläche verteilt angeordnet sein. Dadurch ergibt sich eine insgesamt großflächige Erhö hung des Preßsitzes.Several tongue-shaped parts can be attached to the Partially engaging surface to be distributed. This results in an overall large increase hung the press fit.

In der Praxis kann es erwünscht sein, das erfindungsgemäße Implantat später wieder zu entfernen. Hier zu wird das Implantat gekühlt, so daß sich der Körper aus einer Formgedächtnislegierung wieder zu der an dem Formschluß teilhabenden Fläche zurückbewegt und somit die Pressung verringert wird oder ganz verschwindet. Handelt es sich bei dem Körper aus einer Formgedächt nislegierung um zungenförmige Teile, so sind deren En den zweckmäßigerweise zum Ende des Schaftes oder Zap fens hin gerichtet. Dadurch können sich die zungenför migen Teile beim Herausziehen nicht aufsteilen und das Herausziehen verhindern.In practice, it may be desirable to use the invention Remove the implant later. Here the implant is cooled so that the body from a shape memory alloy back to that on the Partial surface moved back and thus the pressure is reduced or disappears entirely. Is the body from a shape memory alloy around tongue-shaped parts, so are their En the expediently to the end of the shaft or Zap directed towards it. This allows the tongue-shaped parts do not divide when pulling out and that Prevent pulling out.

Die zungenförmigen Teile können Einzelteile sein, die einzeln befestigt sind. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, daß sie sich an einem Blech befinden oder Teil eines Bleches bilden, das an dem Schaft befestigt ist. Zur Befestigung der zungenförmigen Teile oder des Ble ches sind diese teilweise formschlüssig in einer Aus nehmung in der Endoprothese gehalten, vorzugsweise mit einem Abschnitt, der kein Formgedächtnis aufweist.The tongue-shaped parts can be individual parts, which are attached individually. It is particularly useful however, that they are on a sheet or part form a sheet that is attached to the shaft. For fastening the tongue-shaped parts or the lead ches these are partially form-fitting in one out held in the endoprosthesis, preferably with a section that has no shape memory.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher er läutert werden.Based on the drawing, the invention he should to be refined.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfin dungsgemäßen Endoprothese kurz nach dem Einsetzen in einen Knochen, Fig. 1 shows an embodiment of the endoprosthesis OF INVENTION to the invention will briefly after insertion in a bone,

Fig. 2 zeigt die Endotprothese gemäß Fig. 1 in gleicher Darstellung nach Erwärmung, FIG. 2 shows the endoprosthesis according to FIG. 1 in the same representation after heating,

Fig. 3 zeigt vergrößert ein bei dem Aus führungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 verwendetes zungenförmiges Teil und Fig. 3 shows an enlarged used in the exemplary embodiment from FIGS . 1 and 2 tongue-shaped part and

Fig. 4 verdeutlicht verschiedene Ausführungs formen von zungenförmigen Teilen. Fig. 4 illustrates various forms of execution of tongue-shaped parts.

Fig. 1 zeigt eine Endoprothese 2, die den unteren Teil einer Hüftgelenktprothese darstellt und einen Ku gelkopf 4 aufweist, der an dem oberen Ende eines Schaf tes 6 angeordnet ist, an dem sich zungenförmige Teile 8 aus einer Formgedächtnislegierung befinden, die mit ihren Enden in Richtung eines Endes 10 des Schaftes 6 gerichtet sind. Fig. 1 shows an endoprosthesis 2 , which represents the lower part of a hip joint prosthesis and has a Ku gelkopf 4 , which is arranged at the upper end of a shaft 6 , on which there are tongue-shaped parts 8 made of a shape memory alloy with their ends in Direction of an end 10 of the shaft 6 are directed.

Der Schaft 6 ist dargestellt eingesetzt in einer vorbereiteten Ausnehmung 12 in einem Oberschenkelkno chen 14.The shaft 6 is shown inserted in a prepared recess 12 in a thigh bone 14th

Fig. 1 zeigt den Zustand der zungenförmigen Teile 8 kurz nach dem Einsetzen in die Ausnehmung 12, also zu einer Zeit, da die Endoprothese und insbesondere die zungenförmigen Teile 8 noch nicht die Körpertemperatur angenommen und sich somit die zungenförmigen Teile 8 noch nicht in den Formgedächtniszustand bewegt haben. Fig. 1 shows the state of the tongue-shaped parts 8 shortly after insertion into the recess 12 , that is at a time when the endoprosthesis and in particular the tongue-shaped parts 8 have not yet assumed the body temperature and thus the tongue-shaped parts 8 are not yet in the shape memory state have moved.

Fig. 2 zeigt in gleicher Darstellung wie in Fig. 1 den Zustand nach Erwärmung. Es ist erkennbar, daß sich die zungenförmigen Teile 8 in ihren Formerinnerungs zustand zurückverformt haben und somit Krallen bilden, die von einer Formschlußfläche 16 des Schaftes 6 weg gekrümmt sind und sich teilweise in eine gegenüberlie gende Formschlußfläche 18 der Ausnehmung 12 in dem Oberschenkelknochen 14 eingegraben haben. Die zungen förmigen Teile 8 haben dabei Bewegungskomponenten, die zu der Einsetzbewegung in Richtung des Endes 10 weg gerichtet sind. Als Gegenreaktion bewegt sich der Schaft 6 in Richtung auf sein Ende 10, also in Einsetz richtung, so daß sich der insgesamt konische Schaft 6 weiter in die entsprechend komplementär konische Aus nehmung 12 zieht, was weiter zu einer Verbesserung des Sitzes des Schaftes 6 in der Ausnehmung 12 führt. Die Endlage der Endoprothese 2 wird durch die mit gestri chelten Linien angeordnete Lage des Kugelkopfes 4' deutlich. FIG. 2 shows the state after heating in the same representation as in FIG. 1. It can be seen that the tongue-shaped parts 8 have deformed back into their shape-memory state and thus form claws which are curved away from a form-fitting surface 16 of the shaft 6 and have partially buried themselves in a form-fitting surface 18 of the recess 12 in the thigh bone 14 . The tongue-shaped parts 8 have movement components that are directed towards the insertion movement in the direction of the end 10 away. As a counter-reaction, the shaft 6 moves towards its end 10 , that is, in the direction of insertion, so that the overall conical shaft 6 continues into the corresponding complementary conical recess 12 , which further improves the fit of the shaft 6 in the Recess 12 leads. The end position of the endoprosthesis 2 is clear from the position of the ball head 4 'arranged with dashed lines.

Fig. 3 zeigt vergrößert einige der zungenförmigen Teile 8 gemäß Fig. 2 in vergrößerter Darstellung. Aus Fig. 3 wird deutlich, daß die zungenförmigen Teile 8 durch Ausstanzen aus einem Blech 20 gebildet sind, in denen den zungenförmigen Teilen 8 entsprechende Aus nehmungen 22 verbleiben. Das Blech 20 ist, was in Fig. 2 nicht deutlich wird, formschlüssig mit seinen Rändern in einer Ausnehmung in der Endoprothese gehalten. FIG. 3 shows an enlarged view of some of the tongue-shaped parts 8 according to FIG. 2. From Fig. 3 it is clear that the tongue-shaped parts 8 are formed by punching from a sheet 20 , in which the tongue-shaped parts 8 corresponding recesses 22 remain. The sheet 20 is, what is not clear in Fig. 2, held positively with its edges in a recess in the endoprosthesis.

Fig. 4 ist eine Ansicht von links auf Fig. 3, wo bei zur Verdeutlichung verschiedener Ausführungsformen die Enden der zungenförmigen Teile 8 unterschiedlich ausgebildet sind und zur Verdeutlichung dieser Ausbil dungsform die zungenförmigen Teile 8 nicht im Formge dächtniszustand dargestellt sind, also in einer Lage, in der sie sich ausgestanzt in der Fläche des Bleches 20 befinden. Ein zungenförmiges Teil 8' weist an seinem Ende einen abgerundeten Vorsprung 24 auf, ein zungen förmiges Teil 8" weist an seinem Ende einen spitzen Vorsprung 26 auf, während ein drittes zungenförmiges Teil 8''' an seinem Ende 28 rechteckig ausgebildet ist. Fig. 4 is a view from the left on Fig. 3, where in order to illustrate different embodiments, the ends of the tongue-shaped parts 8 are formed differently and to illustrate this training form the tongue-shaped parts 8 are not shown in the shape memory state, that is, in one position, in which they are punched out in the surface of the sheet 20 . A tongue-shaped part 8 ′ has a rounded projection 24 at its end, a tongue-shaped part 8 ″ has a pointed projection 26 at its end, while a third tongue-shaped part 8 ″ ″ is rectangular at its end 28 .

Claims

1. Endoprosthesis for positive connection with a body part or a second Prothe senteil, characterized in that a body made of a shape memory alloy is arranged on a surface ( 16 ) of the endoprosthesis ( 2 ) that participates so that it is at least partially heated when heated as its distance to the part of the positive locking surface ( 16 ) increases.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the surface participating in the positive connection ( 16 ) forms an outer surface of a shaft ( 6 ) or pin for insertion into a recess in a bone or egg nem second prosthesis part.

3. Device according to claim 1, characterized net that the surface participating in the form fit a Inner surface of a bone or part of a bone form-fitting at least partially encompassing part the endoprosthesis.

4. The device according to claim 1, characterized in that the body has at least one tongue-shaped part ( 8 ) that in its shape memory state protrudes from the surface participating in the form-fitting ( 16 ).

5. The device according to claim 4, characterized net that the tongue-shaped part in its groove condition of one of those participating in the positive locking the claw forms the surface away.

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the tongue-shaped part ( 8 ) has at least one pointed projection ( 26 ) at its end.

7. The device according to claim 4, characterized in that a plurality of tongue-shaped parts ( 8 ) are distributed over the surface participating in the positive locking ( 16 ) is arranged.

8. The device according to claim 4, characterized in that the ends of the tongue-shaped parts ( 8 ) towards the end ( 10 ) of the shaft ( 6 ) or pin are directed.

9. The device according to claim 4, characterized in that the tongue-shaped parts ( 8 ) are located on a plate ( 20 ) which is fixed to the shaft ( 6 ).

10. The device according to claim 4, characterized in that the tongue-shaped part ( 8 ) or a sheet ( 20 ) with which the tongue-shaped part ( 8 ) consists of one piece, preferably not having a shape memory parts positively in a recess tion ( 12 ) is held in the endoprosthesis ( 2 ).