DE4317448A1

DE4317448A1 - Joint replacement

Info

Publication number: DE4317448A1
Application number: DE19934317448
Authority: DE
Inventors: Ulrich Prof Dr Med Gross
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-05-19
Filing date: 1993-05-19
Publication date: 1994-11-24
Also published as: WO1994026211A1; AU6792994A

Description

Die Erfindung betrifft einen mindestens partiellen Gelenk flächenersatz der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebe nen Art.The invention relates to an at least partial joint area replacement specified in the preamble of claim 1 a kind.

Bei den bekannten Gelenkprothesen werden üblicherweise beide Gelenkflächen durch aufeinander abgestimmte künstli che Gelenkteile ersetzt, um eine geeignete Paarung der Gelenkoberflächen sicherzustellen. Zwar unterscheidet sich hierbei auch die Lagerwerkstoff bildende Schicht von einem ins besondere für die Verankerung im Knochen ausgestalteten Bereich. Hierbei wird die Gleitfläche des Gelenkersatzes jedoch ausschließlich durch einen körperfremden Werkstoff gebildet.In the known joint prostheses are usually both articular surfaces by coordinated artificial che joint parts replaced to a suitable pairing of the Ensure joint surfaces. It differs here also the layer of one bearing material especially designed for anchoring in the bone Area. This is the sliding surface of the joint replacement but only through a foreign material educated.

Nachteilig ist ferner, daß dabei vielfach auch die gesunde Gegenfläche eines erkrankten Gelenkteils ersetzt werden muß, daß durch Einsatz von vollständigen Schaftprothesen große Teile auch gesunden Knochengewebes entfernt werden müssen und daß dann auch eine unphysiologische Einleitung der bei Belastung auftretenden Kräfte in das Lagergewebe die Folge ist.Another disadvantage is that in many cases also the healthy one Counter surface of a diseased joint part to be replaced must do that by using full stem prostheses large parts of healthy bone tissue can also be removed must and that then also an unphysiological introduction the forces occurring in the bearing fabric during loading The result is.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gelenkflä chenersatz für eine mindestens teilweise überknorpelte Ge lenkoberfläche eines insbesondere chronisch degenerativ erkrankten Gelenks anzugeben, bei der die Gelenkoberfläche entlastet wird aber gleichzeitig der überknorpelte Bereich der Gelenkoberfläche im wesentlichen erhalten bzw. wieder hergestellt wird, um eine physiologische Paarung der Gleit flächen - und damit optimale Lagerverhältnisse - aufrecht zuerhalten.The invention has for its object a joint surface substitute for an at least partially cartilaginous Ge steering surface of a particularly chronically degenerative state the affected joint at which the joint surface the cartilaginous area is relieved at the same time the joint surface essentially preserved or again is made to physiologically pair the glide surfaces - and thus optimal storage conditions - upright to obtain.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is carried out with the characteristic features of the Claim 1 solved.

Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, daß eine dünn wandige mit Ausnehmungen oder Durchlässen versehene Be schichtung, die direkt auf die teilweise überknorpelte Ge lenkoberfläche angeordnet ist, das Einwachsen und/oder Wachstum von Knorpel bzw. eines Knorpelgenerats durch die perforierte Wandung hindurch ermöglicht, so daß eine Gleitpaarung von zwei mindestens teilweise überknorpelten Gelenkoberflächen, selbst bei eingesetztem Gelenkfläche nersatz, aufrechterhalten werden kann. Außerdem ist auch eine Pfropfung nach Art einer Dübelung möglich. Wichtig hierbei ist insbesondere, daß die Überknorpelung und die die Gelenkschmiere produzierende Gelenkkapsel möglichst vollständig erhalten werden. Der Gelenkflächenersatz führt zur Entlastung der Gelenkoberfläche, da über ihn die ein wirkenden Kräfte zum größten Teil abgeleitet werden. Der somit ebenfalls entlastete überknorpelte Teil der Gelenk oberfläche kann sich regenerieren und ein Knorpelregenerat kann durch die Poren hindurch, bis zur Oberfläche des Ge lenkflächenersatzs wachsen.The invention includes the finding that a thin walled Be with recesses or openings stratification directly on the partially cartilaginous Ge Steering surface is arranged, the waxing and / or Growth of cartilage or a cartilage generation by the perforated wall allows so that a Slide pairing of two at least partially cartilaged Articular surfaces, even when the articular surface is inserted replacement, can be maintained. Besides that is too grafting in the manner of a dowel is possible. Important here is in particular that the cartilage and the the joint capsule producing the joint lubricant if possible be fully preserved. The joint surface replacement leads to relieve the joint surface, because the one above him acting forces are largely derived. Of the This also relieves over-cartilage of the joint surface can regenerate and a cartilage regenerate can pass through the pores to the surface of the Ge steering surface replacement grow.

Durch die inneren Durchbrüche und die poröse Struktur fin det eine Einbindung in die natürliche Knochensubstanz statt. Ferner erfolgt auch eine Versorgung der sich bil denden Knorpelstruktur an durch Anbindung an das körperei gene Gefäßsystem.Due to the inner openings and the porous structure fin an integration into the natural bone substance instead of. There is also a supply of bil end the cartilage structure by connecting to the body gene vascular system.

Insbesondere können hierbei auch Abriebelemente des Knor pels bei der erfindungsgemäßen Gelenkoberfläche wie kör pereigenes Gewebe im Gelenkraum verbleiben. Es stellt da mit auch langfristig keine Beeinträchtigung für die Ge lenkfunktion dar.In particular, abrasion elements of the knot can also be used here pels in the joint surface according to the invention such as kör the patient's own tissue remains in the joint space. It represents with no long-term impairment for the Ge steering function.

Die Erfindung berücksichtigt dabei insbesondere, daß das natürliche Gelenk aus artikulierenden Gelenkflächen be steht, die mit einem druckfesten Stützgewebe, dem Knorpel, im Auflagebereich überzogen sind, aus einer Gelenkkapsel, die aus einer äußeren fibrösen Schicht aus straffem kolla genen Bindegewebe, die sich am Rand der überknorpelten Flächen in die Knochenhaut fortsetzend ausgebildet ist, und aus einer Gelenkinnenhaut, welche eine Gelenkschmiere, eine die oberflächliche Knorpelschicht ernährendene Flüs sigkeit (Synovia), absondert. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen werden diese Verhältnisse für die erkrankte und zu ersetzende Gelenkfläche funktionsmäßig weitgehend wie derhergestellt. Die Schichtungen des Gelenkflächenersatzes sind denjenigen des benachbarten Knochen-/Knorpelgewebes angepaßt.The invention takes into account in particular that the natural joint from articulating joint surfaces stands with a pressure-resistant support tissue, the cartilage, are covered in the support area, from a joint capsule, that of an outer fibrous layer of tight colla gene connective tissue, which is on the edge of the cartilage Areas are continued in the periosteum, and from a joint inner skin, which a joint lubrication, a river that nourishes the superficial cartilage layer liquid (synovia), secreted. By the invention Measures will take these conditions for the sick and functionally largely to replace joint surface like derManufactured. The layers of the joint surface replacement are those of the neighboring bone / cartilage tissue customized.

Der erfindungsgemäße Gelenkersatz kann bevorzugt Anwendung finden bei Arthrose, einer chronischen degenerativen Ge lenkerkrankung, bei der die Beweglichkeit des Gelenks bei gleichzeitigen Dauerschmerzen erheblich eingeschränkt ist. Im Verlauf einer Arthrose kann sich ein Mißverhältnis zwi schen Beanspruchung und Beschaffenheit bzw. Leistungsfä higkeit der einzelnen Gelenkanteile und des Gelenkgewebes einstellen, wobei eine minderwertige Beschaffenheit der biologischen am Gelenkapparat beteiligten Materialien an geboren oder erworben sein kann. Die Funktionstüchtigkeit der Gelenkkapsel als Produzentin der Gelenkschmiere, durch welche die oberflächliche Knorpelschichten mittels Diffu sion ernährt werden, ist auch von erheblicher Bedeutung, da die nicht ausreichend ernährten Knorpelschichten dege nerieren und nicht mehr als druckfestes Stützgewebe dienen können. Abnutzungsschäden treten bei langdauernden Störun gen der Leistungsbeanspruchungsbilanz auf. Direkte Überbe anspruchungsschäden werden durch Schwerarbeit, Sport oder zu großes Körpergewicht verursacht. Indirekte Überbean spruchungsschäden werden durch eine Verminderung der Lei stungsfähigkeit der Gelenkkapsel Gelenkschmiere zu produ zieren durch endogene Störungen verursacht, die insbeson dere infolge zunehmenden Alters oder bei Stoffwechselver änderungen sowie Entzündungen eintreten können.The joint replacement according to the invention can preferably be used find in osteoarthritis, a chronic degenerative Ge joint disease in which the mobility of the joint simultaneous permanent pain is significantly reduced. In the course of osteoarthritis an imbalance between stress and condition or performance ability of the individual joint parts and the joint tissue adjust, with an inferior quality of the biological materials involved in the articular apparatus can be born or acquired. The functionality the joint capsule as a producer of joint lubricant which diffuses the superficial cartilage layers sion is also of considerable importance, because the insufficiently nourished cartilage layers dege nerieren and no longer serve as a pressure-resistant support fabric can. Wear damage occurs with long-term malfunctions on the power consumption balance. Direct transfer damage caused by heavy work, sports or excessive body weight. Indirect overbean Damage to stress is caused by a reduction in lei Stability of the joint capsule grace caused by endogenous disorders, in particular due to increasing age or metabolism Changes and inflammation can occur.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann die ursprüng lich eingeschränkte Gelenkfunktion weitgehend wiederherge stellt und auch permanent aufrechterhalten werden, weil durch den gezielten partiellen Ersatz von Gelenkbereichen, die für die Beschwerden ursächlichen Zentren beseitigt werden, mit der Folge, daß damit die Funktion des Gelenks wieder harmonisiert ist, so daß zu weiteren krankhaften Umbildungen als Reaktion auf die bisherige Fehlfunktion kein Anlaß mehr besteht.Through the measures according to the invention, the original largely restored joint function and are also maintained permanently because through the targeted partial replacement of joint areas, the centers responsible for the complaints eliminated with the result that the function of the joint is harmonized again, so that further pathological Changes in response to the previous malfunction there is no longer a reason.

Die Erosion des aufgrund einer Überbeanspruchung degene rierten Gelenkknorpels führt weiterhin dazu, daß durch Druck und Reibung Partikel aus dem pathologisch veränder ten Gelenkknorpel in den bewegten Teilen des Gelenks ge langen, deren biologisch aktive Bestandteile dann eine Entzündung der die Gelenkschmiere produzierende Membrana synovialis hervorrufen und somit Schmerzen verursachen.The erosion of the degenerate due to overuse Articulated cartilage continues to cause Pressure and friction particles from the pathologically changing articular cartilage in the moving parts of the joint long, the biologically active components of which then Inflammation of the membrane producing the synovial fluid cause synovialis and thus cause pain.

Weiterhin führt diese Entzündung zur Auffaserung und De markation der Knorpelsubstanz. Die Knorpelsubstanz wird vielfach bis zum vollständigen Aufrieb bei Belastung und/oder Bewegung des Gelenks abgeschliffen, wobei es zur Verschmälerung des Gelenkspalts im Bereich des stärksten Drucks und zur Wulstbildung in den belastungsfreien Rand zonen kommen kann.Furthermore, this inflammation leads to fibrillation and de markation of the cartilage substance. The cartilage substance becomes often up to complete abrasion under load and / or movement of the joint ground, whereby it for Narrowing of the joint space in the area of the strongest Pressure and bulge in the stress-free edge zones can come.

Anfänglich treten Spannungsgefühle und Steifigkeit in den betroffenen Gelenken auf, die dann in Anfangsschmerzen bei Gelenkbewegungen übergehen. Diese sind wahrscheinlich auf eine Verklebung der gelenkigen Partner bei nicht aus reich ender Gelenkschmierenmenge zurückzuführen. Schließlich können Belastungs- und Dauerschmerzen auftreten.Initially, feelings of tension and stiffness occur in the affected joints, which then contribute to initial pain Override joint movements. These are probably up a sticking of the articulated partners at not enough to reduce the amount of joint lubrication. After all stress and permanent pain can occur.

Der erfindungsgemäße Gelenkflächenersatz ist insbesondere anwendbar im Bereich einer konkaven Außenfläche einer Ge lenkoberfläche, wie beispielsweise pfannenartig in einer Hüftgelenkpfanne und/oder im Bereich einer konvexen Außen fläche einer Gelenkoberfläche, wie beispielsweise schalen artig auf einem Femurkopf angeordnet sein. Dabei weist der erfindungsgemäße Gelenkflächenersatz insbesondere eine halbstarre oder flexible gitter- oder rostartige oder spiongiöse, d. h. schwammartige, Struktur auf und besteht vorzugsweise aus einem Grundkörper aus Titanblech, welcher als Trägermaterial für beide Schichten dienen kann.The joint surface replacement according to the invention is special applicable in the area of a concave outer surface of a Ge steering surface, such as pan-like in a Acetabular cup and / or in the area of a convex outer surface of a joint surface, such as bowls be arranged on a femoral head. The joint replacement according to the invention in particular a semi-rigid or flexible lattice or rusty or spy, d. H. spongy, structure and persists preferably from a base body made of titanium sheet, which can serve as a carrier material for both layers.

Es kommen auch andere körperverträglich Metalle oder Me talllegierungen in Betracht. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Filz oder lamellä rer Polymer bzw. ein Komposit verwendet, dessen Oberfläche bezüglich der Porengröße einerseits eine gute Knochenan bindung und andererseits eine Überknorpelung zuläßt.There are also other body-compatible metals or me metal alloys into consideration. Another preferred Embodiment of the invention is a felt or lamella rer polymer or a composite used, the surface in terms of pore size, on the one hand, a good bone binding and on the other hand allows over-cartilage.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der er findungsgemäße Gelenkflächenersatz nach Art eines Streck metalls ausgebildet, welches sich ausschließlich in eine Richtung erstreckende Schlitze aufweist. Bei einer Ausdeh nung des Streckmetalls in einer quer zur Schlitzer streckung verlaufenden Richtung erweitert sich die Schlitzbreite in Ausdehnungsrichtung.In another preferred embodiment, it is Joint replacement according to the invention in the manner of a stretch trained metal, which is exclusively in a Direction extending slots. With an expansion expansion of the expanded metal in a cross to the slot the direction extending extends Slot width in the direction of expansion.

Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung sind die (Mikro)poren mindestens zum Teil mit einem reaktiven und resorbierbaren Material ausgefüllt, welches mit der Zeit beim Anwachsen des Gelenkflächenersatzes an die Gelenk oberfläche durch Knorpelgenerat im überknorpelten Teil bzw. durch Knochengewebe in tieferen Bereichen der sub chondralen Gelenkregion verdrängt wird.In another advantageous development, the (Micro) pores at least partially with a reactive and filled with absorbable material, which with time when the joint surface replacement grows onto the joint surface by cartilage generation in the cartilaginous part or through bone tissue in deeper areas of the sub chondral joint region is displaced.

Der Gelenkflächenersatz weist bevorzugt an seinem Rand La schen auf, die sowohl die überknorpelten als auch die ar tikulierenden Gelenkoberflächen übergreifen. Mittels ins besondere resorbierbarer Stifte, die durch diese Laschen hindurch in den Knochen eingeführt werden, wird der Ge lenkflächenersatz auf der vorbereiteten Gelenkoberfläche befestigt.The joint surface replacement preferably has La on its edge that open up both the cartilage and the ar gripping over the articulating joint surfaces. By means of special resorbable pens through these tabs inserted into the bone, the Ge Steering surface replacement on the prepared joint surface attached.

Bei der Verwendung von resorbierbaren Stiften, werden die se mit der Zeit, zu einem Zeitpunkt, zu dem sie nicht mehr als Befestigungsvorrichtungen benötigt werden, vom Körper vollständig resorbiert. Der Zeitpunkt wird erreicht, so bald genügend Knochengewebe bzw. Knorpelgenerat in die Mi kroporen des Gelenkflächenersatzes eingewachsen sind, um dem Gelenkflächenersatz einen sicheren Halt am subchondra len Knochen zu geben. When using resorbable pens, the with time, at a time when it no longer as fasteners are needed by the body completely absorbed. The time has come, so soon enough bone tissue or cartilage generation in the Wed cropores of the joint surface replacement have grown to the joint surface replacement a secure hold on the subchondra len bones.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des erfin dungsgemäßen Gelenkflächenersatzes werden Stifte innerhalb der Gelenkoberfläche in entsprechende Aussparungen ver senkt.In a further advantageous embodiment of the inventions In accordance with the joint surface replacement, pins are inside ver the joint surface in corresponding recesses lowers.

Selbst bei beidseitiger Anordnung eines Gelenkflächener satzes wirken die überknorpelten Gelenkoberflächen aufein ander, so daß stets physiologische Lagerverhältnisse bei behalten werden können bei einer gleichzeitigen Aufrecht erhaltung der Gleitschmiereproduktion in der Gelenkkapsel, die weiterhin durch die mikroporigen Durchquerungen des erfindungsgemäßen Gelenkflächenersatzes bis zu den über knorpelten Gelenkoberflächen durchdringen kann.Even if a joint surface is arranged on both sides The cartilaginous articular surfaces act on other, so that always physiological storage conditions at can be kept with a simultaneous upright maintenance of lubricating lubricant production in the joint capsule, which continues through the microporous crossings of the joint surface replacement according to the invention up to the can penetrate cartilaginous joint surfaces.

Die der mindestens teilweise überknorpelten Gelenkoberflä che des Knochens zugewandte Seite des erfindungsgemäßen Gelenkflächenersatzes ist vorzugsweise mit Hydroxylapatit, bioaktivem Glas oder Glaskeramik beschichtet, um die Ver ankerung des Gelenkflächenersatzes zu begünstigen. Der Ge lenkflächenersatz kann aber auch aus einem kompositen Ma terial bestehen, das eine dem Knochen angepaßte biomecha nische Situation bildet und das Wachstum von Knorpel bzw. eines Knorpelregenerats begünstigt.That of the at least partially cartilaged joint surface che of the bone facing side of the invention Joint replacement is preferably with hydroxyapatite, bioactive glass or glass ceramic coated to Ver to favor anchoring of the joint surface replacement. The Ge Steering surface replacement can also be made from a composite material exist material, which is a biomecha adapted to the bone situation and the growth of cartilage or of a regenerated cartilage.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigtOther advantageous developments of the invention are in the subclaims or are identified below along with the description of the preferred embodiment the invention with reference to the figures. It shows

Fig. 1 ein frontaler Schnitt durch ein mit einem Aus führungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gelenkflächeersat zes versehenen Hüftgelenk, Fig. 1 is a frontal section through a with an off exemplary implementation of the invention Gelenkflächeersat zes provided hip joint,

Fig. 2 eine vergrößerte Detaildarstellung des Ausfüh rungsbeispiel gemäß Fig. 1 in einem Schnitt des Femurs, Fig. 2 is an enlarged detail view of the exporting approximately example of FIG. 1 in a section of the femur,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungs gemäßen Gelenkflächenersatzes in der Anwendung im Bereich des Kniegelenks, Fig. 3 shows a further embodiment of the invention the joint surface replacement fiction, in the application in the area of the knee joint,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungs gemäßen Gelenkflächenersatzes in der Anwendung im Bereich des Schultereckgelenks im Schnitt sowie Fig. 4 shows a further embodiment of the joint surface replacement according to the invention in use in the area of the shoulder corner joint on average and

Fig. 4a ein Detail des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4 in der Draufsicht. Fig. 4a shows a detail of the embodiment of FIG. 4 in plan view.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Schnitt im Bereich des Femurs, wobei in Fig. 1 beide Teile (Femurteil 1 und Acetabulum 2) des Hüftgelenks gemeinsam dargestellt sind. Figs. 1 and 2 show a section in the region of the femur, wherein in Fig. 1, both parts (femoral component 1 and acetabulum 2) of the hip joint are displayed together.

Der Hüftknochen 3 weist eine hohlkugelförmige Hüftpfanne 2 auf, von der nur eine im Schnitt mondsichelförmige Zone 4 überknorpelt ist. Der Femurkopf 5, der auf seiner gesamten Gelenkfläche Knorpel 6 aufweist, stützt sich gegen eine ebenfalls im Schnitt mondsichelförmige überknorpelte Zone 4 ab. Die nicht überknorpelte Pfannentiefe 7 ist von lockerem Binde- und Fettgewebe 8 sowie Blutgefäßen ange füllt und trägt außerdem die Anheftungsstelle des Femur kopfbands 9. Diese nicht überknorpelte Pfannentiefe 7 wird von einer Synovialmembran überzogen, die die Gelenkschmie re, Synovia, aussondert, und die sich ventral auf das Fe murkopfband 9 fortsetzt. Die Fett- und Bindegewebskörper 8 besitzen die Funktion eines Stoßdämpfers und werden je nach den herrschenden Druckverhältnissen unter dem Femur kopfband 9 ausstülpt oder eingezogen.The hip bone 3 has a hollow spherical acetabular cup 2 , of which only one zone 4, which is crescent-shaped in section, is cartilaginous. The femoral head 5 , which has cartilage 6 on its entire articular surface, is supported against an over-cartilage zone 4 , which is also crescent-shaped in section. The non-cartilaginous cup depth 7 is filled with loose connective and fatty tissue 8 and blood vessels and also bears the attachment point of the femoral headband 9th This not cartilaginous cup depth 7 is covered by a synovial membrane, which rejects the synovial fluid, synovia, and which continues ventrally on the head band 9 . The fat and connective tissue body 8 have the function of a shock absorber and are depending on the prevailing pressure conditions under the femoral headband 9 turned up or pulled.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gelenkflä chenersatzes 10 für das Femur (Fig. 1) ist in seiner Po sition durch eine Umrahmung II hervorgehoben.An embodiment of the joint surface chen replacement 10 according to the invention for the femur ( Fig. 1) is highlighted in its position by a frame II.

Der partielle Gelenkflächenersatz 1 weist dabei einen mehrschichtigen Aufbau auf, wie er anhand der Darstellung von Fig. 2, die eine vergrößerte Wiedergabe bildet, er kennbar ist. In Fig. 2 ist der Ausschnitt auf denjenigen der Umrahmung II beschränkt.The partial joint surface replacement 1 has a multilayer structure, as can be seen from the illustration in FIG. 2, which forms an enlarged representation. In Fig. 2, the section is limited to that of the frame II.

Dabei weist eine erste, mit einer der Gelenkfläche zuge wandten und diese im Bereich der Gelenkbewegung kontaktie renden Oberfläche versehene Schicht 11 eine Struktur mit relativ engen Poren oder Durchbrüchen 12 auf, welche eine Überknorpelung erlaubt, während eine weitere, eine dem be nachbarten Knochen zugewandte Oberfläche aufweisende Schicht 13 eine zum Ein- oder Anwachsen an den benachbar ten Knochen ausgestaltete spongiose Struktur mit relativ größeren Durchbrüchen 14 besitzt. Der Gelenkflächenersatz bildet insbesondere einen säulenförmigen Einsatz, welcher sich zur Knochenseite hin geringfügig verjüngt.In this case, a first layer 11 , which faces the articular surface and provides contact in the region of the articular movement, has a structure with relatively narrow pores or openings 12 , which allows over-cartilage, while a further surface facing the adjacent bone having layer 13 has a cancellous structure designed for growing in or growing on the adjacent bones with relatively larger openings 14 . The joint surface replacement in particular forms a columnar insert which tapers slightly towards the bone side.

Der erfindungsgemäße Gelenkflächenersatz weist insbesonde re eine dünnwandige kappenförmige äußere Schicht bzw. oder Beschichtung auf, welche die entsprechende natürliche Ge lenkschicht ersetzt. Dieser ist der Beschaffenheit, Ab riebfestigkeit und Gleitfähigkeit ihrer der gegenüberlie genden Gelenkfläche zugewandten Oberfläche der körpereige nen Knorpelsubstanz im betreffenden Gelenkflächenbereich derart angepaßt, daß die Einwirkung auf die natürliche Ge gengelenkfläche derjenigen einer natürlichen Gelenkober fläche im wesentlichen entspricht.The joint surface replacement according to the invention has in particular re a thin-walled cap-shaped outer layer or or Coating on which the corresponding natural Ge steering layer replaced. This is the nature, Ab rub resistance and lubricity of the opposite surface facing the articular surface of the body's own NEN cartilage substance in the relevant articular area adjusted so that the action on the natural Ge articular surface of that of a natural joint surface area corresponds essentially.

Der partielle Gelenkflächenersatz - wie er auch in den folgenden Figuren näher dargestellt ist - entspricht dabei bezüglich der Gelenkfläche einer (konvexen bzw. konkaven) schalenförmige Kontour die allerdings abweichend von den bisherigen Konzepten keine durchgehende Wandung aufweist, sondern eine durch Löcher oder Freiräume ausgezeichnete perforierte Membran oder spongiose Struktur. Dabei ist in den Perforationen die Möglichkeit der Knorpelregeneration gegeben ist und somit für die konvexe Schale des Kopfes und für die konkave Pfanne eine Gleitpaarung von Knorpel regeneraten gegeben.The partial replacement of the articular surface - as in the following figures is shown in more detail - corresponds with regard to the articular surface of a (convex or concave) bowl-shaped contour which differs from the previous concepts have no continuous wall, but one that is distinguished by holes or open spaces perforated membrane or cancellous structure. Here is in the perforations the possibility of cartilage regeneration is given and thus for the convex shell of the head and for the concave pan a pairing of cartilage given regenerates.

Die perforierte Schale bzw. Pfanne ist dabei insbesondere derart ausgestaltet, daß sie auf den entsprechend getrimm ten Knochen paßt, und daß darüber hinaus auch eine Pfrop fung mit Knorpelmaterial möglich ist. Die dem Knochen zu gewandte Seite des implantats ermöglicht die Verankerung von Knochenmaterial und trägt somit zu einer stabilen Si tuation der Prothese bei. Günstig ist insbesondere eine Beschichtung - vorzugsweise mit Calziumphospaten mit bio aktivem Glas oder Glaskeramik. Bei einer anderen vorteil haften Weiterbildung besteht die Prothese aus einem kompo siten Material, das eine dem Knochen angepaßte biomecheni sche Situation simuliert und dabei das Wachstum von Knor pel bzw. eines Knorpelregenerates begünstigt. The perforated shell or pan is special designed such that they are trimmed accordingly The bone fits, and that also a plug is possible with cartilage material. That to the bone facing side of the implant enables anchoring of bone material and thus contributes to a stable Si tuation of the prosthesis. One is particularly favorable Coating - preferably with calcium phosphate with bio active glass or glass ceramic. Another advantage The prosthesis consists of a compo siten material, which is a biomecheni adapted to the bone simulated the situation and thereby the growth of Knor fel or a cartilage regenerate favored.

In Fig. 3 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gelenkflächenersatzes 20 in einer teil weise geschnittene Seitenansicht zum Einsatz im Bereich des Kniegelenks dargestellt. Dieser ist als Gelenkfläche nersatz für das Tibia 5 entsprechend kappenförmig ausge bildet. Der dünnwandige Gelenkflächenersatz 20 ist in sei ner Grundstruktur bevorzugt aus Titanblech hergestellt und weist über seine gesamte Fläche die Wandung 21 durchque rende Mikroporen bzw. spongiose Struktur 22 auf. Um eine dauerhafte feste Verankerung des Gelenkflächenersatzes 20 im Gelenkkopf 5 herbeizuführen ist diesem zugewandte kon kave Innenfläche des Gelenkflächenersatzes 20 mit einer Beschichtung 25 versehen, die das Anwachsen von Knochenma terial an den Gelenkflächenersatz 20 zu begünstigt. Geeig nete Materialen für derartige Beschichtungen 25 sind bei spielsweise Calciumphosphate, bioaktives Glas oder Glaske ramik.In Fig. 3, another preferred embodiment of the joint surface replacement 20 of the present invention is shown in a partially cut side view for use in the area of the knee joint. This is formed as a joint surface replacement for the tibia 5 in a cap-shaped manner. The thin-walled joint surface replacement 20 is preferably made of titanium sheet in its basic structure and has wall 21 through micro-pores or cancellous structure 22 over its entire surface. In order to bring about permanent anchoring of the joint surface replacement 20 in the joint head 5 , this facing con cave inner surface of the joint surface replacement 20 is provided with a coating 25 which favors the growth of bone material on the joint surface replacement 20 . Appropriate materials for such coatings 25 are, for example, calcium phosphates, bioactive glass or glass ceramics.

Der Gelenkflächenersatz 20 wird zunächst durch bündiges Einfügen in eine entsprechend geschaffene Ausnehmung durch Einpressen mit festem Sitz in den geschädigten Bereich der Gelenkoberfläche eingefügt. Anschließend erfolgt eine zu sätzliche Anbindungen durch Anwachsen von Knochenmaterial einerseits und durch Überknorpeln im Bereich der Gelenk fläche andererseits, so daß insgesamt eine der Funktion und der Festigkeit des natürlichen Knochen- und Gelenkge webes entsprechende Defektüberbauung entsteht. Durch die Ausfüllung von Poren mit resorbierbarem Material kann das Anwachsen unter Ersatz dieses Materials durch neu hinzuge wonnene Knochensubstanz begünstigt werden. The joint surface replacement 20 is first inserted by flush insertion into a correspondingly created recess by pressing in with a firm fit in the damaged area of the joint surface. This is followed by additional connections by the growth of bone material on the one hand and by cartilage in the area of the joint on the other hand, so that overall a function of the defect and the structure of the natural bone and articulated joint is created. By filling pores with resorbable material, the growth can be promoted by replacing this material with newly added bone substance.

Bei einer andere vorteilhaften nicht dargestellten Weiter bildung dieser bevorzugten Ausführungsform können einige Mikroporen 22 auch mit einem resorbierbaren Material 24 gefüllt sein, welches beim Einwachsen von Knorpel 6 oder Knochenmaterial verdrängt wird.In another advantageous further development, not shown, of this preferred embodiment, some micropores 22 can also be filled with a resorbable material 24 , which is displaced when cartilage 6 or bone material ingrows.

Die dargestellten Gelenkflächenelemente, welche in den bisher dargestellten Ausführungsformen massiv ausgebildet sind, werden durch Ausbohren oder einem Ausräumen eines entsprechenden zu deren Aufnahme dienenden Volumens wie Dübel in die so entstandene Bohrung oder Ausnehmung einge fügt. Damit ist durch bündiges Anliegen zunächst für eine primäre Fixierung gesorgt, welche bereits auch schon Druckbelastungen auf Grund von Lagerkräften ertragen kann. Die Fixierung wird dann unterstützt durch die weitere se kundäre Fixierung, welche durch das An- und Einwachsen un ter Ausnutzung der inneren Poren und Durchbrüche stattfin det.The articulated surface elements shown, which in the Embodiments shown so far are solid are by drilling out or clearing out one corresponding volume used to hold them, such as Dowels inserted into the bore or recess created in this way adds. This is initially for one primary fixation provided, which already already Can bear pressure loads due to bearing forces. The fixation is then supported by the other se customer fixation, which is due to the growth and ingrowth The inner pores and openings are exploited det.

In den Fig. 4 und 4a ist eine weitere bevorzugte Aus führungsform des erfindungsgemäßen Gelenkflächenersatzes 30 zur Anwendung im Bereich des Schultereckgelenks 31 (Teil des Oberarms) dargestellt. Bei der in Fig. 4a wied ergegebenen Draufsicht ist die runde Form des dübelartigen Einsatzes zu erkennen, wie er in Fig. 4 im Schnitt darge stellt ist.In Figs. 4 and 4a, a further preferred form of the guide from the joint surface replacement 30 of the invention for application in the field of Schultereckgelenks shown 31 (part of the upper arm). In the top view shown in FIG. 4a, the round shape of the dowel-like insert can be seen, as shown in FIG. 4 in section Darge.

Ein ebenfalls dünnwandiger pfannenartiger und perforierter Titanblechkörper bildet hier den Gelenkflächenersatz 30. Ein großer Teil der mondsichelförmigen überknorpelten Ge lenkfläche 34 bleibt erhalten bzw. wird neu als natürli cher Ersatz gebildet. Die Befestigung erfolgt bei dieser Ausführung durch Eintreiben, wobei die scharfkantigen Um risse des becherförmigen knochenseitigen Bereichs für eine sichere Befestigung sorgen. Damit dringt mit dem Eintrei ben das vorhandene Knochenmaterial in den "Becher" und sorgt dort für eine Fixation und ein allmähliches Anwach sen.A likewise thin-walled, pan-like and perforated titanium sheet body here forms the joint surface replacement 30 . A large part of the crescent-shaped cartilaginous Ge joint surface 34 is preserved or is newly formed as a natural substitute. The attachment is carried out by driving in this version, the sharp-edged To the cup-shaped bone-side area ensure a secure attachment. Thus, when the bone is inserted, it penetrates the existing bone material into the "cup" and ensures fixation and gradual growth there.

Bei anderen - nicht dargestellten - Ausführungsformen kann eine Befestigung gegebenenfalls mit - insbesondere resor bierbaren - Stiften erfolgen, welche ihre Haltekraft nach verlieren, nachdem das implantat durch Einwachsen fixiert ist.In other - not shown - embodiments can an attachment if necessary with - in particular resor bbaren - pins are made, which according to their holding force lose after the implant is fixed by waxing is.

Bei allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gelenk flächenersatzes werden nach dem Einwachsen und Überknor peln im Gelenk Lagerverhältnisse geschaffen, die den phy siologischen Lagerverhältnissen weitestgehend entsprechen, da die überknorpelte Gelenkfläche in ihren physiologischen Eigenschaften der ursprünglichen Gelenkfläche entspricht und sich auch wie diese beständig regeneriert.In all embodiments of the joint according to the invention areas are replaced after waxing and over-knotting peln created in the joint storage conditions that the phy largely correspond to the ecological storage conditions, because the cartilaginous articular surface in its physiological Corresponds to the properties of the original articular surface and constantly regenerating itself like this.

Obwohl das Hüftgelenk die wichtigste Anwendung für den er findungsgemäßen Gelenkflächenersatz sein wird, kann der erfindungsgemäße Gelenkflächenersatz auch im Zusammenhang mit allen anderen Gelenkflächen herkömmlicher Gelenk- Endoprothesen verwendet werden, durch bevorzugt eine der Gelenkflächen ersetzt wird, während die gegenüberliegende Gelenkfläche in ihrer natürlichen Funktion erhalten blei ben kann. Gegebenenfalls können sich - bei Ersatz von Be reichen beider Gelenkflächen - die ersetzten Gelenkflä chenbereiche gegenseitig aber auch ganz oder teilweise überlagern und dabei in Wechselwirkung treten.Although the hip joint is the main application for it inventive joint surface replacement, the joint surface replacement according to the invention also in connection with all other articular surfaces of conventional articular Endoprostheses are used, preferably by one of the Articular surfaces is replaced while the opposite Articular surface in its natural function lead can. If necessary - when replacing Be range of both articular surfaces - the replaced articular surfaces but also in whole or in part overlay and interact.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The invention is not restricted in its implementation to the preferred embodiment given above game. Rather, a number of variants are conceivable which of the solution shown also in principle makes use of different types.

Claims

1. At least partial joint surface replacement with a multi-layer structure, characterized in that a first layer with a surface facing the joint surface and contacting it in the region of the joint movement has a layer structure which allows over-cartilage, while a further one adjoins the adjacent bone Layer facing surface has a structure designed for growing in or growing on the adjacent bones or forms a hollow body open on one side for receiving the grown bone structure, the joint-side outer surface being rounded convexly or concavely in accordance with the local joint curvature.

2. Joint replacement according to claim 1, characterized characterized in that the layers of un different materials.

3. Joint surface replacement according to one of claims 1 or 2, characterized in that at least the layer facing the joint surface ( 21 ) has these interconnecting, interconnecting openings ( 22 ).

4. joint surface replacement according to claim 3, characterized characterized in that the breakthroughs in the form are formed by pores which are in the articular surface facing area a smaller average diameter have as in the area facing away from the articular surface.

5. joint surface replacement according to claim 4, characterized in that at least part of the openings ( 22 ) with resorbable material ( 24 ) is filled out.

6. joint surface replacement according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one of the materials ( 20.1 or 20.2 ) has a semi-rigid or flexible structure.

7. Joint surface replacement according to one of the preceding An sayings, characterized in that the structure is designed like a lattice or grating is.

8. joint surface replacement according to claim 7, characterized characterized in that the structure according to Art an expanded metal is formed.

9. joint surface replacement according to one of the preceding claims, characterized in that the layer consists of titanium sheet and the natural joint surface ( 20.1 (11 or 12) facing surface of the joint surface replacement ( 20.1 or 20.2 ) has a coating ( 25 ) of hydroxyapatite , of bioactive glass or glass ceramic.

10. Joint surface replacement according to one of the preceding An sayings, characterized in that the layer or coating the outer surface of a Forms part of a stem prosthesis.

11. Joint replacement according to one of the preceding An sayings, characterized in that the openings or pores and / or the thickness of the loading layering in the area of the joint surface Surface have smaller dimensions than that in the Be rich in the surface facing the bone.

12. Joint replacement according to one of the preceding An sayings, characterized in that the breakthroughs or pores in the bone-facing Surface area of the pore size of the neighboring kno Chen material are adapted.

13. Joint surface replacement according to one of the preceding An sayings marked by a prismatic or otherwise extrudable profi lated design or those of themselves in the direction of cross-section tapering towards the bone.

14. Joint replacement according to claim 15, characterized characterized by a columnar or qua deriform design.

15. Joint replacement according to one of claims 15 or 16, characterized in that the area facing the bone as a hollow profile is its axis perpendicular to the local alignment direction of the articular surface is directed.