BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft einen im Becken fixierbaren, halbkugelförmigen Verankerungskörper einer mindestens zweiteiligen Hüftgelenkspfanne, zur Aufnahme eines die Pfannenschale für den Gelenkkopf enthaltenden Pfannenkörpers, wobei in dem Verankerungskörper für Knochenschrauben mit halbkugelförmigem Schraubenkopf Durchtrittsöffnungen vorgesehen sind, die auf der Innenseite kugeischalenför- mig begrenzt sind.
Eine Aussenschale für eine Hüftgelenkspfanne mit den vorstehend genannten Merkmalen ist beispielsweise bekannt aus dem CH-Patent 665 253, bei dieser bekannten Konstruktion sind eine Vielzahl von Durchtrittsbohrungen auf der ganzen Oberfläche der Aussenschale gleichmässig verteilt, um dem Operateur eine gewisse Freiheit hinsichtlich des Ortes und der Richtung beim Setzen von Verankerungsschrauben zu geben.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Konzept zugrunde, durch einen halbkugelförmigen Verankerungskörper, der in die natürliche Hüftgelenkspfanne eingepasst ist, die natürliche Pfannenschale in ihrer knöchernen Substanz hinsichtlich Form und Abmessungen soweit wie möglich zu erhalten. Die Primär-Fixation des eingepassten Verankerungskörpers soll dabei durch Knochenschrauben gewährleistet werden, die im Bereich der Hauptbelastungsrichtungen bezüglich des Ortes und der Richtung ihrer Achsen möglichst optimal verlaufen sollen. Diese optimalen Richtungen lassen sich beispielsweise während der Operation aus Form und Dicke des Beckenknochens bestimmen. Die Variationsmöglichkeiten der geschilderten bekannten Konstruktion haben sich jedoch dafür als zu grob erwiesen; vor allem relativ kleine Verschiebungen des Ortes für eine Schraubenachse sind damit nicht möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verankerungskörper zu schaffen, bei dem die Schraubenachsen der Knochenschrauben für die Primär-Fixation intraoperativ in ihrer Richtung einstellbar und bezüglich des Ortes verschiebbar sind.
Mit der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Durchtrittsöffnungen als längliche Schlitze ausgeführt sind, die in wannenförmige Ausnehmungen auf der Innenseite des Verankerungskörpers eingelassen sind, und dass ferner der Rand der Durchtrittsöffnungen durch mindestens zwei Halbkugelschalen begrenzt ist, deren Zentren in Längsrichtung des Schlitzes gegeneinander versetzt sind.
Die neue Konstruktion ermöglicht dem Operateur, bei bereits gesetzten Verankerungskörper während der Opera tion - durch Wahl einer der Halbkugelschalen -den Ort einer Knochenschraube um kleine Weglängen zu verschieben.
Mit Hilfe eines Bohrinstrumentes, das passgenau in die Halbkugelschalen eingreift, lässt sich die Richtung der Schraubenachsen in einem gewissen Winkelbereich verändern; dabei ist es zweckmässig, wenn der Abstand der Halbkugelschalen-Zentren so gewählt ist, dass die Achse einer Schraube, deren Kopf sich in einer Halbkugelschale befindet, in Richtung des Meridians um + 30 schwenkbar ist.
Vorteilhafterweise sind die Achsen der länglichen Durchtrittsöffnungen so angeordnet, dass sie mindestens annähernd in Richtung eines Meridians des halbkugelförmigen Verankerungskörpers verlaufen. Um Behinderungen beim Einsetzen des Pfannenkörpers durch die Schraubenköpfe der Knochenschrauben zu verhindern, kann man die halbkugelschaligen Randbegrenzungen der Durchtrittsöffnungen in den wannenförmigen Ausnehmungen versenken.
Wird der Verankerungskörper - abgesehen von den Längsschlitzen - rotationssynunetrisch zu einer durch seinen Scheitelpunkt verlaufenden, auf der Äquatorebene senkrechten Symmetrieachse ausgebildet, so ist es möglich, bei seinem Setzen in einem gewissen Umfang die Winkellage der Längsschlitze für die Knochenschrauben relativ zu einem Bezugspunkt im Beckenknochen zu verändern, um so die Lage der Längsschlitze zu optimieren.
Eine zusätzliche Verbesserung der Priinär-Fixation ergibt sich darüberhinaus, wenn der äquatoriale Rand des Verankerungskörpers im Bereich der länglichen Durchtrittsöffnungen für die Knochenschrauben mit mindestens einem lappenartigen Ansatz versehen ist, in dem ebenfalls mindestens eine längliche Durchtrittsöffnung für eine Knochenschraube vorgesehen ist.
Die Sekundär- oder Langzeitfixation des Verankerungskörpers erfolgt durch ein- und anwachsendes Knochengewebe; hierfür können auf dem Umfang des Verankerungskörpers zusätzlich schlitzartige in Meridianrichtung verlaufende Durchbrüche für die Aufnahme des Knochenmaterials vorgesehen sein, die während der Implantationsoperation mit spongiosen Knochensplittern, die zusätzlich verdichtet werden, gefüllt werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch in einer Aufsicht, etwa in Richtung der Femurhalsachse, auf die Innenseite eines im Bekkenknochen fixierten Verankerungskörpers;
Fig. 2 ist ein Schnitt II - II von Fig. 1
Fig. 3 gibt als Detail aus Fig. 1 eine der Durchtrittsöffnungen fiir eine Knochenschraube vergrössert wieder;
Fig. 4 ist ein Schnitt IV-IV von Fig. 3.
In einen Beckenknochen 1 (Fig. 1) ist ein halbkugelförmiger Verankerungskörper 2 so eingepasst, dass er möglichst weitgehend in der natürlichen Pfannenschale des Beckens 1 untergebracht werden kann. Für eine Primär-Fixation sind erfindungsgemäss im Bereich der Hauptbelastungsrichtungen, die in Fig. 1 senkrecht von oben angenommen sind, drei schlitzartige Durchtrittsöffnungen 3 für den Durchtritt von Knochenschrauben 4 mit halbkugelförmigen Schraubenköpfen 6 vorgesehen.
Der Rand der Durchtrittsöffnungen 3, deren Längsachsen 5 (Fig. 2) in Meridianrichtungen der Halbkugelform des Verankerungskörpers 2 verlaufen, ist begrenzt von drei Halbkugelschalen 7 (Fig. 2), die ihrerseits von einer wannenförmigen Ausnehmung 8 eingeschlossen sind; der Abstand der Zentren 9 dieser Halbkugelschalen 7 ist - längs der Me ridianrichtung - so gewählt, dass die Achsen 11 der Schrauben um + 300 relativ zur Achse 12 der Haibkugelschalen 7 (Fig. 2) verschwenkt werden können. Weiterhin ist der Schlitz 3 relativ zum Durchmesser der Knochenschrauben 4 so breit, dass auch ein Verschwenken der Schraubenachsen 11 quer zur Meridianrichtung möglich ist (Fig. 4).
Wie aus Fig. 2 und 4 ersichtlich, sind die Halbkugelschalen 7 in der wannenförmigen Ausnehmung 8 so weit versenkt, dass das Einsetzen eines die eigentliche Pfannenschale 14 (Fig. 2) für die Aufnahme eines nicht gezeigten Gelenkkopfes enthaltenden Pfannenkörpers 15 nicht behindert wird. Dieser Pfannenkörper 15 kann mit dem Verankerungskörper 2 auf eine beliebige bekannte Weise verbunden, z. B.
in diesen eingeschraubt, sein.
Für eine Sekundär-Fixation durch an- und einwachsendes Knochengewebe sind auf dem Umfang des Verankerungskörpers 2 ebenfalls in Meridianrichtung verlaufende schlitzartige Durchbrüche 16 vorgesehen.
Zur Verstärkung der Primär-Fixation mit Hilfe von Knochenschrauben 4 ist an den Verankerungskörper 2 im Bereich der Durchtrittsöffnungen 3 ein Randlappen 17 angesetzt, der ebenfalls mit einer Durchtrittsöffnung 3 für eine Knochenschraube 4 versehen ist. Auch diese als Längsschlitz ausgebildete Durchtrittsöffnung 3, die mit ihrer Längsachse 5 auf einen zum Äquator des Verankerungskörper 2 konzentrischen Kreisbogen verläuft, ist von Halbkugelschalen 7 eingesäumt, die ihrerseits von einer wannenförmigen Ausnehmung 8 eingeschlossen sind.
Wie bei den Durchtrittsöffnungen 3 in der Kugelschale des Verankerungskörpers 2 lässt sich der Ort für die Schraubenachse 11 durch Auswahl einer der drei Halbkugelschalen 7 intraoperativ verschieben; ihre Richtung kann durch Verschwenken in der gewählten Halbkugelschale 7 in der gleichen Weise eingestellt werden wie bei den übrigen Knochenschrauben 4.
Als Werkstoff für den Verankerungskörper 2 wird in erster Linie eines der in der Implantat-Technik gebräuchlichen Metalle, vorzugsweise Titan oder eine Titan-Legierung, verwendet; der Pfannenkörper 3 kann gleichfalls aus Metall, jedoch auch aus Keramik oder einem Kunststoff, bestehen.
DESCRIPTION
The invention relates to a hemispherical anchoring body, which can be fixed in the pelvis, of an at least two-part acetabular cup, for receiving a socket body containing the socket shell for the joint head, wherein through openings are provided in the anchoring body for bone screws with a hemispherical screw head, which are limited on the inside by a spherical shell.
An outer shell for an acetabular cup with the above-mentioned features is known, for example, from Swiss Patent 665 253. In this known construction, a large number of through-holes are evenly distributed over the entire surface of the outer shell in order to give the surgeon a certain freedom in terms of location and To give direction when setting anchor bolts.
The present invention is based on the concept of using a hemispherical anchoring body which is fitted into the natural acetabular cup to maintain the shape and dimensions of the natural socket shell in its bony substance as far as possible. The primary fixation of the fitted anchoring body should be ensured by bone screws, which should run as optimally as possible in the area of the main load directions with regard to the location and the direction of their axes. These optimal directions can be determined, for example, from the shape and thickness of the pelvic bone during the operation. The possible variations of the known construction described have proven to be too rough for this; Relatively small displacements of the location for a screw axis are not possible.
The object of the invention is to provide an anchoring body in which the screw axes of the bone screws for the primary fixation can be adjusted intraoperatively in their direction and displaceable with respect to the location.
With the present invention, this object is achieved in that the passage openings are designed as elongated slots, which are embedded in trough-shaped recesses on the inside of the anchoring body, and that the edge of the passage openings is delimited by at least two hemispherical shells, the centers of which in the longitudinal direction of the Slot are offset against each other.
The new design enables the surgeon to move the location of a bone screw by a small distance when the anchoring body is already in place during the operation - by choosing one of the hemispherical shells.
With the help of a drilling instrument that fits precisely into the hemispherical shells, the direction of the screw axes can be changed within a certain angular range; it is expedient if the distance between the hemispherical shell centers is selected so that the axis of a screw whose head is located in a hemispherical shell can be pivoted in the direction of the meridian by + 30.
The axes of the elongated passage openings are advantageously arranged such that they run at least approximately in the direction of a meridian of the hemispherical anchoring body. In order to prevent obstacles when inserting the socket body due to the screw heads of the bone screws, the hemispherical edge limits of the passage openings can be countersunk in the trough-shaped recesses.
If the anchoring body - apart from the longitudinal slots - is made rotationally synchronized to an axis of symmetry running through its apex and perpendicular to the equatorial plane, it is possible to set the angular position of the longitudinal slots for the bone screws relative to a reference point in the pelvic bone to a certain extent change in order to optimize the position of the longitudinal slots.
An additional improvement of the primary fixation also results if the equatorial edge of the anchoring body is provided in the area of the elongated passage openings for the bone screws with at least one flap-like extension, in which at least one elongated passage opening is also provided for a bone screw.
The secondary or long-term fixation of the anchoring body is carried out by ingrowing and growing bone tissue; For this purpose, slot-like openings in the meridian direction for receiving the bone material can additionally be provided on the circumference of the anchoring body, which are filled with cancellous bone splinters during the implantation operation, which are additionally compressed.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment in conjunction with the drawing.
1 shows schematically in a top view, approximately in the direction of the femoral neck axis, on the inside of an anchoring body fixed in the pelvic bone;
FIG. 2 is a section II - II of FIG. 1
3 shows, as a detail from FIG. 1, an enlarged view of one of the passage openings for a bone screw;
FIG. 4 is a section IV-IV of FIG. 3.
A hemispherical anchoring body 2 is fitted into a pelvic bone 1 (FIG. 1) in such a way that it can be accommodated as far as possible in the natural pan shell of the pelvis 1. According to the invention, three slit-like passage openings 3 for the passage of bone screws 4 with hemispherical screw heads 6 are provided for a primary fixation in the area of the main load directions, which are assumed perpendicularly from above in FIG. 1.
The edge of the passage openings 3, the longitudinal axes 5 (FIG. 2) of which extend in meridian directions of the hemispherical shape of the anchoring body 2, is delimited by three hemispherical shells 7 (FIG. 2), which in turn are enclosed by a trough-shaped recess 8; the distance between the centers 9 of these hemispherical shells 7 is - along the Me ridianrichtung - chosen so that the axes 11 of the screws by + 300 relative to the axis 12 of the shark spherical shells 7 (Fig. 2) can be pivoted. Furthermore, the slot 3 is so wide relative to the diameter of the bone screws 4 that pivoting of the screw axes 11 transversely to the meridian direction is also possible (FIG. 4).
As can be seen from FIGS. 2 and 4, the hemispherical shells 7 are sunk into the trough-shaped recess 8 to such an extent that the insertion of a socket body 15 containing the actual socket shell 14 (FIG. 2) for receiving a joint head (not shown) is not hindered. This socket body 15 can be connected to the anchoring body 2 in any known manner, e.g. B.
screwed into this.
For secondary fixation by growing and growing in bone tissue, slit-like openings 16 are also provided in the meridian direction on the circumference of the anchoring body 2.
To reinforce the primary fixation with the help of bone screws 4, an edge tab 17 is attached to the anchoring body 2 in the area of the passage openings 3, which is also provided with a passage opening 3 for a bone screw 4. This passage opening 3, which is designed as a longitudinal slot and runs with its longitudinal axis 5 on a circular arc concentric to the equator of the anchoring body 2, is hemmed in by hemispherical shells 7, which in turn are enclosed by a trough-shaped recess 8.
As with the passage openings 3 in the spherical shell of the anchoring body 2, the location for the screw axis 11 can be shifted intraoperatively by selecting one of the three hemispherical shells 7; their direction can be set by pivoting in the selected hemispherical shell 7 in the same way as for the other bone screws 4.
The material used for the anchoring body 2 is primarily one of the metals commonly used in implant technology, preferably titanium or a titanium alloy; the socket body 3 can also consist of metal, but also of ceramic or a plastic.