CH642840A5

CH642840A5 - SURGICAL IMPLANT, IN PARTICULAR HIP JOINT.

Info

Publication number: CH642840A5
Application number: CH106280A
Authority: CH
Inventors: Kurt Karpf
Original assignee: Allo Pro Ag
Priority date: 1980-02-08
Filing date: 1980-02-08
Publication date: 1984-05-15
Also published as: DE3101333A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein chirurgisches Implantat, welches zur Verankerung im Knochen vorgesehen ist und auf seiner Aussenwand umlaufende Erhöhungen als Verankerungshilfen aufweist. The present invention relates to a surgical implant which is provided for anchoring in the bone and which has circumferential elevations on its outer wall as anchoring aids.

Der Erfindungsgegenstand wird nachstehend insbesondere anhand künstlicher Hüftgelenke beschrieben. The subject matter of the invention is described below in particular with reference to artificial hip joints.

Der künstliche Hüftgelenkersatz besteht normalerweise aus einer Hüftgelenkpfanne und einer Schaftprothese. Die Hüftgelenkpfanne wird im Acetabulum und die Schaftprothese im Oberschenkelknochen (Femur) fixiert. The artificial hip replacement usually consists of an acetabular cup and a stem prosthesis. The acetabular cup is fixed in the acetabulum and the stem prosthesis in the femur.

Bei den bekannten Hüftgelenkpfannen, kurz auch Hüft-pfannen genannt, unterscheiden wir zwei Hauptgruppen: In the known acetabular cups, also known as acetabular cups, we differentiate between two main groups:

a) Hüftpfannen, welche mit Knochenzement im knöchernen Acetabulum einzementiert werden. a) acetabular cups, which are cemented with bone cement in the bony acetabulum.

b) Hüftpfannen, welche in ihrer Aussenform so ausgebildet sind, dass sie ohne Knochenzement fixiert werden können. b) acetabular cups, which are designed in their outer shape so that they can be fixed without bone cement.

Die vorliegende Erfindung betrifft chirurgische Implantate, welche zementlos fixiert werden, d.h. beispielsweise eine Hüftpfanne der Gruppe b. The present invention relates to surgical implants which are fixed without cement, i.e. for example an acetabulum from group b.

Es sind zementlose Hüftpfannen bekannt, welche an der Aussenfläche z. B. Gewindezüge, Verankerungsstifte usw. aufweisen. Bei allen bisher bekannten Hüftpfannen kommt es immer wieder zu sogenannten Lockerungen, welche eine weitere Operation notwendig machen. Es wird angenommen, dass zwischen dem natürlichen, elastischen Acetabulum und der künstlichen Hüftpfanne Spannungen entstehen, welche zu diesen Lockerungen führen. There are cementless acetabular cups, which on the outer surface z. B. have threads, anchoring pins, etc. With all previously known acetabular cups, so-called loosening occurs again and again, which makes further surgery necessary. It is believed that there is tension between the natural, elastic acetabulum and the artificial acetabulum, which leads to these loosenings.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines im Knochen zu fixierenden Implantats, z.B. einer Hüftpfanne, bei welchem diese Lockerungen im Knochen verhindert werden können. The object of the invention is to provide an implant to be fixed in the bone, e.g. an acetabulum in which these loosenings in the bone can be prevented.

Das chirurgische Implantat der oben beschriebenen Art zeichnet sich erfindungsgemäss dadurch aus, dass die Erhöhungen in vorbestimmten Abständen durch Einkerbungen unterbrochen sind. According to the invention, the surgical implant of the type described above is characterized in that the elevations are interrupted by notches at predetermined intervals.

Die Erhöhungen sind dabei vorzugsweise in Form von Gewindezügen vorgesehen und die Einkerbungen sägezahn-artig ausgebildet. Damit haben die Erhöhungen selbst eine sägezahnartige Form. The elevations are preferably provided in the form of thread trains and the notches are sawtooth-like. This means that the elevations themselves have a sawtooth shape.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas näher erläutert. Es zeigt: Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 eine erfindungsgemäss ausgerüstete Hüftgelenk-5 pfanne, teilweise im Schnitt, 1 an inventive hip joint pan, partially in section,

Fig. 2 die Hüftpfanne nach Fig. 1 in Draufsicht, 2 shows the acetabular cup of FIG. 1 in plan view,

Fig. 3 einen Längsschnitt entlang eines erfindungsgemäss ausgebildeten Gewindezuges, 3 shows a longitudinal section along a thread train designed according to the invention,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Sägezahn eines Gewin-10 dezuges, und Fig. 4 is a plan view of a sawtooth of a thread-10 dezuges, and

Fig. 5 einen Teilschnitt durch eine Variante einer Hüftgelenkpfanne. Fig. 5 shows a partial section through a variant of an acetabular cup.

Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf eine 15 Hüftgelenkpfanne, eine besonders geeignete Anwendungsform der Erfindung, und beschreibt die wesentlichsten Details in der Reihenfolge der Figuren. The following description relates to an acetabular cup, a particularly suitable embodiment of the invention, and describes the most important details in the order of the figures.

Die Pfanneninnenseite 1 ist in üblicher Weise ausgebildet. Auf dieser Fläche 1 bewegt sich die Kugel der Schaft-20 prothese (nicht dargestellt). Dank der Anschrägung 2 der Öffnung der Pfanne erhält die Schaftprothese zusätzliche Bewegungsfreiheit und verhindert das Luxieren der Kugel. The inside of the pan 1 is designed in the usual way. The ball of the stem 20 prosthesis (not shown) moves on this surface 1. Thanks to the chamfer 2 on the opening of the socket, the stem prosthesis is given additional freedom of movement and prevents the ball from luxating.

Auf der rechten Seite von Fig. 1 ist eine Ansicht der Aussenfläche gezeigt. Die gesamte Oberfläche besteht aus klei-25 nen, unsymmetrischen Pyramiden 3. Diese Pyramiden 3 liegen geordnet auf einer schraubenlinienförmigen Abwicklung am Pfannenumfang. In Eindrehrichtung gesehen, haben die Pyramiden 3 (Sägezähne) eine Fläche 8 mit einer Neigung zwischen 20 und 45 Grad (s. Fig. 3 bzw. 4). Die Rücken-30 Seiten 9 der Pyramiden - wiederum in Eindrehrichtung gesehen - fallen senkrecht, Richtung Pfannenzentrum ab. A view of the outer surface is shown on the right side of FIG. 1. The entire surface consists of small, unsymmetrical pyramids 3. These pyramids 3 are arranged on a helical development on the circumference of the pan. Seen in the direction of rotation, the pyramids 3 (saw teeth) have a surface 8 with an inclination between 20 and 45 degrees (see FIGS. 3 and 4). The back 30 sides 9 of the pyramids - again seen in the direction of rotation - fall vertically, towards the socket center.

Während dem Eindrehen der Hüftpfanne verdrängen die Flächen 8 und 10 den Knochen und verdichten denselben zusätzlich. Die senkrecht angeordnete Fläche 9 auf der Rük-35 kenseite der Pyramiden verhindert das Zurückdrehen der Hüftpfanne. When the acetabulum is screwed in, surfaces 8 and 10 displace the bone and additionally compress it. The vertically arranged surface 9 on the back side of the pyramids prevents the acetabulum from turning back.

Die Pyramidenformen vergrössern gleichzeitig die Berührungsfläche zwischen Hüftpfanne und tragendem Knochen. Bei Belastung der Hüftpfanne wird dadurch der entstehende 40 Druck pro Flächeneinheit verringert, und es darf mit weniger Knochenabbau gerechnet werden. The pyramid shapes also increase the area of contact between the acetabulum and the supporting bone. When the acetabulum is loaded, the resulting 40 pressure per unit area is reduced and less bone loss can be expected.

Die Pyramidenformen stützen die Hüftpfanne im Knochen in allen Richtungen ab. The pyramid shapes support the acetabulum in the bone in all directions.

Der äussere Pfannenboden 4 ist konvex (s. Fig. 1). Diese 45 Form nähert sich der ursprünglichen Acetabulumform. The outer pan base 4 is convex (see Fig. 1). This shape approximates the original acetabular shape.

Beim Einsetzen der Hüftpfanne hilft diese konvexe Partie 4 mit, die Hüftpfanne richtig zu zentrieren und in die genaue Eindrehrichtung zu bringen. When inserting the acetabulum, this convex part 4 helps to center the acetabulum correctly and to bring it in the exact direction of insertion.

Der Übergang von der konvexen Form zu den Pyrami-50 denflächen wird grösser als bei flacher Bodengestaltung. Dieser grössere Winkel verringert in dieser Partie die Spannungen auf den umliegenden Knochen bei eingesetzter Hüftpfanne. The transition from the convex shape to the pyramid surfaces becomes larger than with a flat floor design. This larger angle reduces the tension on the surrounding bones when the acetabulum is inserted.

Die tragende Aussenseite der Hüftpfanne mit den Pyra-55 miden kann sowohl zylindrisch als auch als Kegelstumpf 5 ausgebildet sein. The supporting outside of the acetabular cup with the Pyra-55 mids can be cylindrical as well as a truncated cone 5.

Bei der Form eines Kegelstumpfes ist der seitliche Konuswinkel üblicherweise kleiner als 20 Grad (anatomisch bedingt). In the shape of a truncated cone, the lateral cone angle is usually less than 20 degrees (anatomically determined).

60 Der Winkel des Kegelstumpfes muss nicht identisch mit dem Winkel der Pyramidenspitzen sein, d.h. die Pyramiden II am oberen grossen Umfang können höher sein als die Pyramiden 1Y unten am Übergang zum konvexen Pfannenboden, wie Fig. 5 zeigt. 60 The angle of the truncated cone need not be identical to the angle of the pyramid tips, i.e. the pyramids II at the upper large circumference can be higher than the pyramids 1Y at the bottom at the transition to the convex pan bottom, as shown in FIG. 5.

es Mit dieser Winkeldifferenz kann die Hüftpfanne am oberen Umfang stärker im Acetabulum verankert werden, ohne dass unten im Grund des Acetabulums eine höhere Keilwirkung entsteht, welche das Becken sprengen könnte. es With this difference in angle, the acetabulum can be anchored more firmly in the acetabulum at the upper circumference without a higher wedge effect in the bottom of the acetabulum, which could blow up the pelvis.

3 3rd

642 840 642 840

Wie bereits beschrieben, sind die Pyramiden in der Eindrehrichtung schräg ansteigend ausgebildet, während die Rückseite auf das Pfannenzentrum hin steil abfällt. As already described, the pyramids are designed to rise obliquely in the direction of insertion, while the back drops steeply towards the socket center.

Wenn die Hüftpfannen aus stark elastischem Werkstoff, z. B. Kunststoff, hergestellt werden, legen sich während dem Eindrehen die Pyramiden zurück. Bei Stillstand der Hüftpfanne werden die Pyramiden nach aussen aufgestellt und verhindern das Rückwärtsdrehen der Pfanne. Es entsteht durch diesen Effekt eine automatische Fixierung der Pfanne. Durch die Form der Pyramiden wirkt sich diese Fixation in allen Richtungen aus. If the acetabular cups made of a highly elastic material, e.g. B. plastic, are made, cover the pyramids while screwing. When the acetabular cup is at a standstill, the pyramids are placed outwards and prevent the pan from turning backwards. This effect creates an automatic fixation of the pan. Due to the shape of the pyramids, this fixation affects all directions.

Wie Fig. 2 zeigt, befinden sich am oberen äusseren Pfannenrand zwei oder mehrere Ausschnitte 7 zum Einsetzen eines Eindrehwerkzeuges. Die Ausschnitte dürfen keinesfalls in die Anschrägung 2 (Fig. 1) hineinführen, damit während s dem Eindrehen keine Spannungen die runde innere Pfannenform deformieren können. As shown in FIG. 2, there are two or more cutouts 7 for inserting a screwing tool on the upper outer pan edge. The cutouts must under no circumstances lead into the bevel 2 (FIG. 1), so that no stresses can deform the round inner pan shape during screwing.

Die Ausschnitte können je nach Werkstoff der Hüftpfanne verschiedene Formen aufweisen. The cutouts can have different shapes depending on the material of the acetabular cup.

io Als Werkstoffe für das Implantat bzw. die Hüftpfanne eignen sich Keramik, Kunststoff, z. B. Polyäthylen usw. io Ceramic, plastic, for. B. polyethylene etc.

s s

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

642 840 PATENT CLAIMS

1. Surgical implant which is provided for anchoring in the bone and has circumferential elevations on its outer wall as anchoring aids, characterized in that the elevations are interrupted by notches.

2. Surgical implant according to claim 1, characterized in that the elevations are designed as threaded threads.

3. Surgical implant according to claim 1 or 2, characterized in that the notches are designed as sawtooth-like interruptions.

4. Surgical implant according to one of claims 1-3, characterized in that its outer wall forms a rotationally symmetrical truncated cone.

5. Surgical implant according to claims 2 and 3, characterized in that the also sawtooth-shaped elevations have the bevels in the direction of insertion at the front and that the tips are flattened.

6. Surgical implant according to one of claims 1-5, characterized in that it is designed as an acetabular cup.