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PATENTANSPRÜCHE 1. Hüftgelenkpfanne zur Aufnahme eines kugeligen Gelenkkopfes einer Femurkopfprothese, wobei der im Becken zu verankernde Aussenmantel mindestens teilweise eine Rotationsfläche ist, während der Rand der den Gelenkkopf aufnehmenden, hohikugelförmigen Pfannenschale unsymmetrisch verläuft, indem er einseitig abgeflacht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (2) des Aussenmanteis (1) und die Achse (7) der hohikugelförmigen Pfannenschale (5) einen Winkel miteinander einschliessen, wobei die Achse (7) der hohikugelförmigen Pfannenschale (5) gegenüber deijeni- gen (2) des Aussenmantels (1), im Querschnitt durch die Mittelebene des abgeflachten Randes gesehen, von der Abflachung weggedreht ist.
2. Hüftgelenkpfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der rotationssymmetrische Aussenmantel (1) eine exzentrische Markierung (8) zur Festlegung einer eindeutigen Einbaulage für die Hüftgelenkpfanne ist.
3. Hüftgelenkpfanne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung aus einem exzentrischen Zapfen (8) besteht.
4. Hüftgelenkpfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Achsen (2, 7) einen Winkel von etwa 25 einschliessen.
5. Hüftgelenkpfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem rotationssymmetrischen Aussenmantel (1) über den Umfang verteilt und entlang einer Mantellinie (3) verlaufend reliefartig Verankerungswulste (4) hervorspringen.
Die Erfindung betrifft eine Hüftgelenkpfanne zur Aufnahme eines kugeligen Gelenkkopfes einer Femurkopfprothese, wobei der im Becken zu verankernde Aussenmantel mindestens teilweise eine Rotationsfläche, z.B. eine Kugelfläche, ist, während der Rand der den Gelenkkopf aufnehmenden, hohlkugelförmigen Pfannenschale unsymmetrisch verläuft, indem er einseitig abgeflacht ist.
Hüftgelenkpfannen der genannten Art sind bekannt (siehe z.B. K. Zweymüller Knochen- und Gelenkersatz mit biokeramischen Endprothesen , 5. 128, Abb. 45 und 26, Wien 1978). Ihr Aussenmantel ist in seiner Grundform rotationssymmetrisch, beispielsweise halbkugelförmig, ausgebildet, wobei die Rotationsachse des Aussenmantels und diejenige der den Gelenkkopf aufnehmenden, halbkugelförmigen Schale zusammenfallen.
Infolge der Bewegungsabläufe, vor allem bei starken Adduktions- und Flexionsbewegungen, ist es in letzter Zeit häufig zu Luxationen der Gelenkköpfe von Hüftgelenkprothesen aus den künstlichen Gelenkpfannen gekommen, da der Gelenkkopf sich dabei mit seinem Mittelpunkt aus der Äquator-Ebene der Pfannenschale herausbewegt und so die laterale Überdeckung - das ist in jeder Stellung des Gelenkkopfes der von der Pfannenschale überdeckte Bogen des Winkels zwischen der Achse des Prothesenhalses und dem Äquator der Pfannenschale -, mit der die Kugelkalotte des Gelenkkopfes noch in der Pfannenschale geführt ist, relativ gering wird. Diese Luxationen führen zu erhöhtem Abrieb vor allem der Gelenkköpfe, da sich der Gelenkkopf dabei immer über den Rand der halbkugelförmigen Schale hinwegbewegt.
Als Gegenmassnahme sind bei den erwähnten Prothesen die Ränder unsymmetrisch ausgebildet, d.h. der Rand ist - bei korrekt implantierter Hüftgelenkpfanne - im Bereich des medial gelegenen Umfanges der Hüftgelenkpfanne gegenüber einer Halbkugel als Pfannenschale abgeflacht, um bei starken Flexions-/Adduktionsbewegungen die Gefahr eines Anstossens des Schenkelhalses der Prothese am medialen Pfannenrand und damit ein Aushebeln des Gelenkkopfes am lateralen Pfannenrand zu verringern. Durch diese Massnahme ist eine entscheidende Verminderung der Luxationen und damit des Abriebs am Gelenkkopf nicht erreicht worden; denn die Überdeckung auf der lateralen Seite konnte dadurch nicht entscheidend verbessert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Gefahr der Luxationen des Gelenkkopfes aus der künstlichen Hüftgelenkpfanne weiter zu vermindern und damit den Abrieb vor allem an den Gelenkköpfen entscheidend zu verringern. Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Achse des Aussenmantels und die Achse der hohlkugelförmigen Pfannenschale einen Winkel miteinander einschliessen, wobei die Achse der hohlkugelförmigen Pfannenschale gegenüber derjenigen des Aussenmantels, im Querschnitt durch die Mittelebene des abgeflachten Randes gesehen, vor der Abflachung weggedreht ist.
Durch die erfindungsgemässe Massnahme wird der Rand der Pfannenschale bei korrekt im Beckenknochen verankerter Hüftgelenkpfanne - wie Fig. 2 deutlich erkennen lässt lateral relativ weit über den Äquator einer konventionellen Hüftgelenkpfanne hinaus verlängert, bei der die Achsen der Pfannenschale und des Aussenmantels zusammenfallen; durch die dadurch erreichte grössere Überdeckung werden Luxationen bei im Rahmen des Bewegungsbereiches von Muskeln, Sehnen und Bändern bleibenden Bewegungen verhindert. Der Winkel der beiden Achsen beträgt mit Vorteil etwa 250.
Da für die angestrebte Wirkung der neuen Hüftgelenkpfanne die Festlegung ihrer korrekten Einbaulage von erheblicher Bedeutung ist, ist es zweckmässig, den rotationssymmetrischen Aussenmantel mit einer exzentrischen Markierung, beispielsweise einem exzentrisch angeordneten Zapfen, zu versehen. Weiterhin kann die neue Hüftgelenkpfanne den elastischen Bewegungen des Beckenknochens in gewissem Umfang nachgeben, wenn aus dem rotationssymmetrischen Aussenmantel über den Umfang verteilt und entlang einer Mantellinie verlaufend Verankerungswulste hervorspringen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die neue Hüftgelenkpfanne, während
Fig. 2 schematisch die relative Stellung des Gelenkkopfes in der Hüftgelenkpfanne bei einer starken Adduktionsbewegung des Beines von mehr als 250 wiedergibt, wobei - entgegen der Darstellung - bei einer gleichzeitigen Flexion noch eine schwer darstellbare Drehung des Gelenkkopfes aus der Darstellungsebene heraus erfolgt.
Der Aussenmantel 1 der Hüftgelenkpfanne ist in seiner Basis ein kegelstumpfförmiger Körper, aus dessen Mantelfläche über den Umfang verteilt reliefartig hervorspringende Verankerungswulste 4 hervorstehen, die entlang von Mantellinien 3 des Aussenmantels 1 verlaufen. Die Rotationsund Symmetrieachse des Aussenmantels list mit 2 bezeichnet;
sie bildet bei korrekt im Beckenknochen eingesetzter Hüftgelenkpfanne mit der Körperachse einen Winkel von etwa 450
Der Rand 6 der Hüftgelenkpfanne ist unsymmetrisch ausgebildet und auf der einen Seite - in Fig. 1 rechts von der Rotationsachse 2- gegenüber der Äquaton > -Ebene des Aussenmantels lSd.h. gegenüber der Aquatorial-Ebene 12 (Fig. 2) einer konventionell ausgebildeten Hüftgelenkpfanne mit zusammenfallenden Achsen für Pfannenschale und Aussenmantel abgeflacht.
Erfindungsgemäss ist die hohlkugelförmige Pfannen
schale 5 so in die Hüftgelenkpfanne hineingearbeitet, dass die Rotationsachse 7 für den sie erzeugenden Kreisbogenausschnitt von 900 gegenüber der Rotationsachse 2 des Aussenmantels 1 vom abgeflachten Bereich des Randes 6 weggedreht ist. Dadurch verläuft die Äquator-Ebene 11, die massgebend für die Bogenlänge der Pfannenschale list, in der gezeigten Weise, so dass lateral, d.h. in Fig. 1 links der Symmetrieachse 2 des Aussenmantels 1, ein weit über die Aquatori- al-Ebene 12 hinausgehender Rand vorhanden ist. Der Winkel zwischen den beiden Achsen 2 und 7 beträgt etwa 250.
Um ein ungehindertes Einführen des Gelenkkopfes 13 (Fig. 2) in die Pfannenschale 5 zu ermöglichen, ist der über die Äquator-Ebene 11 hinausgehende, sich zum medialen Bereich des Randes (6) erstreckende Bereich 10 keine Kugelschale mehr, sondern mindestens gerade ausgebildet oder zum Rand 6 hin leicht aufgeweitet.
Zur Festlegung der korrekten Einbaulage ist auf der Ba sisfläche 9 des kegelstumpfförmigen Aussenmantels 1 ein exzentrischer Zapfen 8 vorgesehen.
Die Wirkung der erfindungsgemässen Konstruktion sei an Fig. 2 erläutert: Sie zeigt eine Hüftgelenkpfanne in der relativ zur Körperachse korrekten Lage, bei der Körperachse und Symmetrieachse 2 des Aussenmanteis 1 einen Winkel von etwa 450 bilden.
Für ein belastetes Hüftgelenk, d.h. bei einem stehenden Patienten, ist der Gelenkkopf 13 der Prothese praktisch deckungsgleich mit der Pfannenschale 5, wobei beide Mittelpunkte 14 und 15 zusammenfallen und die Schaftachse 16 die Lage a hat, bei der sie mit der Körperachse bekanntlich distal nach medial gedreht - einen Winkel von etwa 5 einschliesst. In dieser Stellung bilden die Achse 17 des Prothesenhalses und die Symmetrieachse 2 ebenfalls einen Winkel von etwa 50 miteinander, die Lage der Prothesenhalsachse 17 ist für diese Stellung ebenfalls mit a bezeichnet.
Bei einer Adduktionsbewegung und vor allem bei einer kombinierten Adduktions-/Flexionsbewegung wandert der Gelenkkopf 13 aus der Pfannenschale 5 aus, wobei sich sein Mittelpunkt 15 von den Äquator-Ebenen 11 bzw. 12 entfernt. Wie bereits erwähnt, ist die Darstellung der Fig. 2 nicht völlig korrekt, da eine solche kombinierte Bewegung gleichzeitig ein Herausdrehen der Prothese aus der Darstellungsebene hervorruft.
In der Zeichnung ist eine Adduktion von grösser als 250 angenommen: Die Schaftachse 16 gelangt dabei etwa in die Richtung b. Durch die gleichzeitige Drehung und Wanderung der Prothesenhalsachse 17 verändert sich der Bogen der lateralen Überdeckung, wie sie vorstehend erläutert worden ist, von einem Bogen 18 des stehenden Patienten zu einem Bogen 19 der durch Adduktion/Flexion abgewinkelten Prothese. Die Bögen 18 und 19 gelten dabei für die neue Konstruktion einer Hüftgelenkpfanne, während bei einer konventionellen Hüftgelenkpfanne nur Überdeckungen mit Bögen 18' und 19' erreichbar sind. Während diese verringerte Überdeckung beim Stehen nicht ins Gewicht fällt, ist sie für die eingangs erwähnten Luxationen bei gebeugtem und adduktiv verdrehtem Hüftgelenk verantwortlich, die zu dem geschilderten erhöhten Verschleiss besonders des Gelenkkopfes führen.
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PATENT CLAIMS 1. Hip joint socket for receiving a spherical joint head of a femoral head prosthesis, the outer jacket to be anchored in the pelvis being at least partially a surface of revolution, while the edge of the hollow spherical socket shell receiving the joint head is asymmetrical in that it is flattened on one side, characterized in that the axis (2) of the outer shell (1) and the axis (7) of the hollow spherical pan shell (5) form an angle with one another, the axis (7) of the hollow spherical shell shell (5) opposite to that (2) of the outer shell (1), seen in cross section through the central plane of the flattened edge, is turned away from the flat.
2. acetabular cup according to claim 1, characterized in that the rotationally symmetrical outer jacket (1) is an eccentric marking (8) for determining a clear installation position for the acetabular cup.
3. acetabular cup according to claim 2, characterized in that the marking consists of an eccentric pin (8).
4. acetabular cup according to claim 1, characterized in that the two axes (2, 7) enclose an angle of about 25.
5. acetabular cup according to claim 1, characterized in that from the rotationally symmetrical outer jacket (1) distributed over the circumference and protruding in relief-like anchoring beads (4) along a surface line (3).
The invention relates to an acetabular cup for receiving a spherical joint head of a femoral head prosthesis, wherein the outer jacket to be anchored in the pelvis is at least partially a rotating surface, e.g. is a spherical surface, while the edge of the hollow spherical socket shell receiving the joint head is asymmetrical in that it is flattened on one side.
Acetabular cups of the type mentioned are known (see, for example, K. Zweymüller bone and joint replacement with bioceramic final prostheses, 5. 128, Figs. 45 and 26, Vienna 1978). The basic shape of its outer casing is rotationally symmetrical, for example hemispherical, the axis of rotation of the outer casing and that of the hemispherical shell receiving the joint head coinciding.
As a result of the movement sequences, especially in the case of strong adduction and flexion movements, the joint heads of hip joint prostheses have frequently been dislodged from the artificial joint socket, since the center of the joint head moves out of the equatorial plane of the socket shell and thus Lateral coverage - in every position of the joint head, the arc of the angle between the axis of the prosthesis neck and the equator of the socket shell covered by the socket shell, with which the spherical cap of the joint head is still guided in the socket shell, becomes relatively small. These dislocations lead to increased abrasion, especially of the joint heads, since the joint head always moves over the edge of the hemispherical shell.
As a countermeasure, the edges of the prostheses mentioned are asymmetrical, i.e. the edge is - in the case of a correctly implanted acetabular cup - flattened in the area of the medial circumference of the acetabular cup compared to a hemisphere as a cup shell, in order to avoid the risk of the femoral neck of the prosthesis bumping against the medial cup edge and thus prying out the joint head on the lateral side in the case of strong flexion / adduction movements Reduce pan edge. This measure has not achieved a decisive reduction in dislocations and thus abrasion on the joint head; because the coverage on the lateral side could not be significantly improved.
The object of the invention is to further reduce the risk of dislocations of the joint head from the artificial acetabular cup and thus decisively reduce the abrasion, especially on the joint heads. This object is achieved according to the present invention in that the axis of the outer shell and the axis of the hollow spherical pan shell form an angle with one another, the axis of the hollow spherical pan shell being opposite the one of the outer shell, seen in cross section through the central plane of the flattened edge, before the flattening turned away.
As a result of the measure according to the invention, the edge of the acetabular cup is extended laterally relatively far beyond the equator of a conventional acetabular cup, in which the axes of the cup shell and the outer shell coincide, as is clearly evident in the pelvic bone. The greater coverage achieved thereby prevents luxations in the case of movements remaining within the range of movement of muscles, tendons and ligaments. The angle of the two axes is advantageously approximately 250.
Since determining the correct installation position is of considerable importance for the desired effect of the new acetabular cup, it is expedient to provide the rotationally symmetrical outer jacket with an eccentric marking, for example an eccentrically arranged pin. Furthermore, the new acetabular cup can give in to a certain extent to the elastic movements of the pelvic bone if it is distributed over the circumference from the rotationally symmetrical outer jacket and protruding anchoring beads extend along a generatrix.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment in conjunction with the drawing.
Fig. 1 shows a section through the new acetabular cup, while
Fig. 2 shows schematically the relative position of the joint head in the acetabular cup with a strong adduction movement of the leg of more than 250, whereby - contrary to the representation - with a simultaneous flexion a difficult to represent rotation of the joint head takes place out of the representation plane.
The outer jacket 1 of the acetabular cup is in its base a truncated cone-shaped body, from the lateral surface of which protruding relief-like anchoring beads 4 protrude along the circumference, which extend along jacket lines 3 of the outer jacket 1. The axis of rotation and symmetry of the outer shell is designated by 2;
it forms an angle of approximately 450 with the body axis when the acetabular cup is correctly inserted in the pelvic bone
The edge 6 of the acetabular cup is asymmetrical and on one side - in Fig. 1 to the right of the axis of rotation 2- opposite the Equaton> plane of the outer jacket lSd.h. flattened relative to the aquatorial level 12 (FIG. 2) of a conventionally designed acetabular cup with coinciding axes for the cup shell and outer jacket.
According to the invention is the hollow spherical pans
Shell 5 is worked into the acetabular cup so that the axis of rotation 7 for the circular arc cutout 900 that produces it is rotated away from the flattened area of the edge 6 with respect to the axis of rotation 2 of the outer jacket 1. As a result, the equatorial plane 11, which is decisive for the arc length of the pan shell, runs in the manner shown, so that laterally, i.e. 1 to the left of the axis of symmetry 2 of the outer casing 1, there is an edge which extends far beyond the equatorial plane 12. The angle between the two axes 2 and 7 is about 250.
In order to enable unimpeded insertion of the joint head 13 (FIG. 2) into the socket shell 5, the region 10 that extends beyond the equatorial plane 11 and extends to the medial region of the edge (6) is no longer a spherical shell, but is at least straight or slightly widened towards edge 6.
To determine the correct installation position, an eccentric pin 8 is provided on the base surface 9 of the frustoconical outer shell 1.
The effect of the construction according to the invention is explained in FIG. 2: It shows an acetabular cup in the correct position relative to the body axis, in which the body axis and axis of symmetry 2 of the outer surface 1 form an angle of approximately 450.
For a stressed hip joint, i.e. in a standing patient, the joint head 13 of the prosthesis is practically congruent with the socket shell 5, the two center points 14 and 15 coinciding and the shaft axis 16 having the position a, in which it is known to rotate distally to the medial axis with the body axis - an angle of approximately 5 includes. In this position, the axis 17 of the prosthesis neck and the axis of symmetry 2 also form an angle of approximately 50 with one another, the position of the prosthesis neck axis 17 for this position is also denoted by a.
With an adduction movement and especially with a combined adduction / flexion movement, the joint head 13 migrates out of the socket shell 5, its center point 15 moving away from the equatorial planes 11 and 12, respectively. As already mentioned, the representation of FIG. 2 is not completely correct, since such a combined movement simultaneously causes the prosthesis to be unscrewed from the plane of the representation.
In the drawing, an adduction of greater than 250 is assumed: the shaft axis 16 reaches approximately in the direction b. As a result of the simultaneous rotation and migration of the prosthesis neck axis 17, the arc of the lateral overlap, as has been explained above, changes from an arc 18 of the standing patient to an arc 19 of the prosthesis angled by adduction / flexion. The arches 18 and 19 apply to the new construction of an acetabular cup, while in a conventional acetabular cup only overlaps with arches 18 'and 19' can be reached. While this reduced coverage is not significant when standing, it is responsible for the luxations mentioned at the beginning with the hip joint bent and adductively twisted, which leads to the described increased wear, particularly of the joint head.