DE102010029131B4 - Joint ball or cap implant for an artificial hip joint - Google Patents

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Abstract

Gelenkkugel (1) oder Kappenimplantat für ein künstliches Hüftgelenk, die dazu geeignet ist, in einer künstlichen Hüftgelenkspfanne eine Rotation- und Schwenkbewegung auszuführen, wobei zwischen ihr und der künstlichen Hüftgelenkspfanne ein Spalt für einen natürlichen Flüssigkeitsfilm (Synovia) ausgebildet ist und in Bereichen ihrer Oberfläche regelmäßige Vertiefungen (2) eingelassen sind, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Oberfläche im Polbereich (P) ohne Vertiefungen glatt ist, und dass die Vertiefungen (2) bereichsweise in die übrige Oberfläche mit Verbindungskanälen (3) untereinander eingelassen sind, wobei die Verbindungskanäle (3) wellenförmige Linien (4) in Umfangsrichtung ausbilden.A joint ball (1) or acetabular hip cap implant adapted to rotate and pivot in an artificial acetabulum, with a gap between it and the acetabulum for a natural fluid film (synovia) and in areas of its surface regular depressions (2) are embedded, characterized in that their surface is smooth in the pole region (P) without depressions, and that the depressions (2) are partially embedded in the remaining surface with connecting channels (3) with each other, wherein the connecting channels (3 ) form wavy lines (4) in the circumferential direction.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gelenkkugel oder ein Kappenimplantat für ein künstliches Hüftgelenk, die bzw. das dazu geeignet ist, in einer künstlichen Hüftgelenkspfanne eine Rotations- und Schwenkbewegung auszuführen, wobei zwischen ihr und der künstlichen Hüftgelenkspfanne ein Spalt für einen natürlichen Flüssigkeitsfilm, die Synovia, ausgebildet ist und in Bereichen ihrer Oberfläche regelmäßige Vertiefungen eingelassen sind.The present invention relates to a joint ball or a cap implant for an artificial hip joint, which is adapted to perform a rotational and pivotal movement in an artificial acetabular cup, wherein there is a gap for a natural fluid film, the synovium, between it and the artificial acetabular cup. is formed and recesses are recessed in areas of their surface.

Eine derartige Gelenkkugel ist bekannt aus der DE 10 2007 014 265 A1 . Die regelmäßigen Vertiefungen sind dort ohne Verbindungskanäle untereinander ausgebildet, so dass die Vertiefungen nach Füllung mit der Synovia eine Pufferfunktion aufbauen.Such a ball joint is known from the DE 10 2007 014 265 A1 , The regular depressions are formed there without connecting channels with each other, so that the wells build up after filling with the synovium a buffer function.

Wenn dieses Ziel auch im ausreichenden Maße erzielt wird, ist der Austausch der Synovia nicht in vollem Umfange in hinreichend kurzer Zeit gewährleistet. Dies ist beim Abtransport beispielsweise von Abriebspartikeln der Gelenkpfanne als nachteilig anzusehen.If this goal is achieved to a sufficient extent, the replacement of the synovial is not guaranteed in full in a sufficiently short time. This is to be regarded as a disadvantage when removing, for example, wear particles of the acetabulum.

Andere Ansätze werden in den Druckschriften DE 10 2007 031 664 A1 , US 2006/0 259 148 A1 und EP 1 321 113 A2 verfolgt.Other approaches are in the pamphlets DE 10 2007 031 664 A1 . US 2006/0 259 148 A1 and EP 1 321 113 A2 tracked.

Aus diesen Druckschriften sind jeweils eine Gelenkkugel oder ein Kappenimplantat für ein künstliches Hüftgelenk bekannt, die dazu geeignet sind, in einer künstlichen Hüftgelenkspfanne eine Rotations- und Schwenkbewegung auszuführen, wobei zwischen ihr und der künstlichen Hüftgelenkspfanne ein Spalt für einen natürlichen Flüssigkeitsfilm (Synovia) ausgebildet ist und in Bereichen ihrer Oberfläche regelmäßige Vertiefungen eingelassen sind. Darüber hinaus ist es aus der erst- und zweitgenannten Druckschrift bekannt, die Oberfläche im Polbereich ohne Vertiefungen glatt auszugestalten. Des Weiteren ist es aus der zweitgenannten Druckschrift bekannt, dass die Vertiefungen bereichsweise in die übrige Oberfläche mit Verbindungskanälen untereinander eingelassen sind.From these references, a joint ball or a cap implant for an artificial hip joint are respectively known, which are adapted to perform a rotational and pivotal movement in an artificial hip socket, with a gap for a natural liquid film (synovium) is formed between it and the artificial hip socket and in areas of their surface regular recesses are embedded. Moreover, it is known from the first and second mentioned publication to design the surface smooth in the pole area without depressions. Furthermore, it is known from the second-mentioned publication that the depressions are partially embedded in the rest of the surface with connecting channels with each other.

Auch bei diesen bekannten Implantaten ergibt sich das Problem, dass der Austausch der Synovia nicht in hinreichend kurzer Zeit gewährleistet ist.Even with these known implants, there is the problem that the replacement of the synovium is not guaranteed in a sufficiently short time.

Vor diesem Hintergrund ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen, das heißt eine Gelenkkugel bzw. ein Kappenimplantat anzugeben, bei der bzw. bei dem ein rascher Austausch und Abtransport von Synovia gewährleistet ist.Against this background, it is now the object of the present invention to remedy this situation, ie to specify a joint ball or a cap implant, in which or in which a rapid exchange and removal of synovium is guaranteed.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Gelenkkugel bzw. ein Kappenimplantat mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by a joint ball or a cap implant with the features of claim 1. Advantageous developments emerge from the dependent claims.

Demgemäß ist vorgesehen, dass die Oberfläche im Polbereich ohne Vertiefungen glatt ist und dass die Vertiefungen bereichsweise in die übrige Oberfläche mit Verbindungskanälen untereinander eingelassen sind, und zwar in der Weise, dass die Verbindungskanäle wellenförmige Linien in Umfangsrichtung ausbilden. Die wellenförmige Ausbildung der Linien aus den Verbindungskanälen ist dem Umstand geschuldet, dass die Kugel bzw. Kappe in der Hüftgelenkspfanne eine Rotations- und Schwenkbewegung ausführt, und zwar um zwei Achsen herum. Die wellenförmige also sinusförmige Ausbildung erzeugt gewissermaßen einen Pumpeneffekt, wenn die Rotations- und Schwenkbewegung ausgeführt wird. Dies beschleunigt den Abtransport von Abriebspartikeln und Austausch der Synovia in einem ganz erheblichen Maße. Im Gegensatz zu der Gelenkkugel gemäß der oben genannten Druckschrift bildet sich vorliegend kein Druckpuffer aus. Hierauf wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung bewusst verzichtet im Interesse eines schnelleren Abfließens bzw. Austausches von Synovia.Accordingly, it is provided that the surface is smooth in the pole region without recesses and that the depressions are partially embedded in the rest of the surface with connecting channels to each other, in such a way that the connecting channels form wavy lines in the circumferential direction. The wavy formation of the lines from the connecting channels is due to the fact that the ball or cap in the acetabulum performs a rotational and pivotal movement about two axes. The wave-shaped, that is, sinusoidal design effectively produces a pumping effect when the rotational and pivotal movement is carried out. This accelerates the removal of abrasion particles and replacement of the synovium to a very considerable extent. In contrast to the joint ball according to the above-mentioned publication, no pressure buffer is formed in the present case. This is deliberately omitted in the context of the present invention in the interests of faster drainage or replacement of Synovia.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind auf der Oberfläche mindestens drei wellenförmige Linien ausgebildet, wobei die dem Polbereich am nächsten liegenden Vertiefungen Öffnungensweiten aufweisen, die kleiner sind als die Öffnungsweiten der nächstfolgenden wellenförmigen Linie, die wiederum kleiner sind als die Öffnungsweiten der darauf folgenden Wellenlinien, wobei die wellenförmigen Linien untereinander durch Stichkanäle verbunden sind. Die erwähnten Stichkanäle fördern den Austausch der Synovia zwischen den Vertiefungen der einzelnen wellenförmigen Linien.According to a preferred embodiment, at least three wavy lines are formed on the surface, wherein the recesses closest to the pole region have openings which are smaller than the opening widths of the next wavy line, which in turn are smaller than the opening widths of the subsequent wavy lines Wavy lines are interconnected by branch channels. The mentioned branch channels promote the replacement of the synovium between the wells of the individual wavy lines.

Auch hierin ist ein Unterschied zu der Kugel gemäß der oben genannten Druckschrift zu sehen. Dort nämlich weisen die Vertiefungen nahe am Polbereich die größten Öffnungsweiten aus, wohingegen die Öffnungsweiten im Bereich der Basiskante des Implantates am kleinsten sind. Also here is a difference to the ball according to the above-mentioned document. This is because the depressions close to the pole region have the largest opening widths, whereas the opening widths in the region of the base edge of the implant are the smallest.

Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die der Basiskante am nächsten liegende wellenförmige Linie von Vertiefungen durch Stichkanäle mit der Ebene der Basiskante verbunden ist. Dies gewährleistet das Abfließen der Synovia aus dem ganzen Netzwerk der Kanäle bzw. den Eintrag frischer Synovia in das System hinein.According to yet another advantageous development, it is provided that the wave-shaped line of recesses closest to the base edge is connected by branch channels to the plane of the base edge. This ensures the drainage of the synovial fluid from the entire network of channels or the entry of fresh synovial into the system.

Die Öffnungsweiten der Vertiefungen liegen vorteilhaft im Bereich von 1,6 mm bis 3,4 mm, wobei die Vertiefungen, die auf einer wellenförmigen Linie liegen, vorteilhaft dieselben Öffnungsweiten aufweisen.The opening widths of the recesses are advantageously in the range of 1.6 mm to 3.4 mm, wherein the recesses, which lie on a wave-shaped line, advantageously have the same opening widths.

Die Verbindungskanäle weisen vorteilhaft Weiten von 0,3 mm bis 0,5 mm auf.The connecting channels advantageously have widths of 0.3 mm to 0.5 mm.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels gemäß den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Hierbei zeigt:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment according to the drawing figures. Hereby shows:

1 eine Seitenansicht der Gelenkkugel bzw. -kappe, und 1 a side view of the joint ball or cap, and

2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1. 2 a sectional view taken along the line II-II in 1 ,

Wie zu erkennen ist, ist die Gelenkkugel 1 kalottenförmig ausgebildet. Im Polbereich P ist die Oberfläche vollkommen glatt. Dieser Abschnitt bildet den in erster Linie lastaufnehmenden Teil der Gelenkkugel. Der glatte Polbereich P ist die Ablastzone der Gelenkkugel, da in diese beim Gehen die größen Kräfteeingeleitet werden.As can be seen, the joint ball is 1 dome-shaped. In the pole region P, the surface is completely smooth. This section forms the primarily load-bearing part of the joint ball. The smooth pole region P is the Ablastzone the ball joint, as in these the larger forces are introduced during walking.

Dem Polbereich P schließt sich ein Bereich hin zur Basiskante 6 an, in welchen in der Oberfläche Vertiefungen 2 eingelassen sind. Diese Vertiefungen sind durch Verbindungskanäle 3 untereinander verbunden, wobei diese Verbindungskanäle 3 wellenförmige Linien 4 in Umfangsrichtung ausbilden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei wellenförmige Linien ausgebildet, die die Vertiefungen gleicher Öffnungsweite miteinander verbinden. So entsteht der sinusförmige Verlauf der Linien 4.The pole region P is closed by an area towards the base edge 6 in which in the surface depressions 2 are admitted. These recesses are through connection channels 3 interconnected, these connecting channels 3 wavy lines 4 form in the circumferential direction. In the illustrated embodiment, three wavy lines are formed, which connect the wells of the same opening width. This creates the sinusoidal course of the lines 4 ,

Für die Verbindung zwischen den wellenförmigen Linien 4 von Vertiefungen gleicher Öffnungsweite sorgen Stichkanäle 5.For the connection between the wavy lines 4 depressions of the same opening width provide branch channels 5 ,

Die der Basiskante 6 am nächsten liegende wellenförmige Linie von Vertiefungen 2 ist durch Stichkanäle 7 mit der Ebene der Basiskante 6 verbunden.The base edge 6 closest wave-shaped line of pits 2 is through stitch channels 7 with the plane of the base edge 6 connected.

Durch diese Ausbildung entsteht ein ganzes Netzwerk von Kanälen und Vertiefungen, die einen raschen Austausch der Synovia ermöglichen. Ein Druckpuffer wie im Stand der Technik wird vorliegend nicht aufgebaut.This training creates a whole network of channels and wells that allow rapid replacement of the synovium. A print buffer as in the prior art is not constructed here.

Die Öffnungsweiten der Vertiefungen sind nun so gewählt, dass die kleinsten Öffnungsweiten näher am Pol liegen, wohingegen die größten Öffnungsweiten näher an der Basiskante 6 liegen. Die Basiskante 6 ist im Wesentlichen die Einlassebene für die Synovia in das Netzwerk der Kanäle und Vertiefungen.The opening widths of the recesses are now chosen so that the smallest opening widths are closer to the pole, whereas the largest opening widths are closer to the base edge 6 lie. The base edge 6 is essentially the level of admission for the synovium into the network of channels and wells.

Bei einer anderen Anordnung der Öffnungsweiten käme es unter Umständen zu einem Trockenlaufen der Gelenkkugel, da dann eventuell nicht genügend Synovia in das Netzwerk gelangt.With a different arrangement of the opening widths, it could possibly lead to a dry running of the joint ball, because then may not synovia enough enters the network.

Die Dimensionen veranschaulicht nochmals 2. Hier ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II aus 1 schematisch dargestellt. Man erkennt, dass die oberste Vertiefung deutlich kleiner ist als die unterste Vertiefung 2. Die mittlere nimmt die Mittelmaße ein. Die Vertiefungen 2 weisen Öffnungsweiten im Bereich von 1,6 mm bis 3,4 mm auf. Die Kanäle 3 haben eine Weite von 0,3 mm bis 0,5 mm.The dimensions are illustrated again 2 , Here is a sectional view taken along the line II-II 1 shown schematically. It can be seen that the uppermost depression is significantly smaller than the lowest depression 2 , The middle one takes the middle measures. The wells 2 have opening widths in the range of 1.6 mm to 3.4 mm. The channels 3 have a width of 0.3 mm to 0.5 mm.

Claims (6)

Gelenkkugel (1) oder Kappenimplantat für ein künstliches Hüftgelenk, die dazu geeignet ist, in einer künstlichen Hüftgelenkspfanne eine Rotation- und Schwenkbewegung auszuführen, wobei zwischen ihr und der künstlichen Hüftgelenkspfanne ein Spalt für einen natürlichen Flüssigkeitsfilm (Synovia) ausgebildet ist und in Bereichen ihrer Oberfläche regelmäßige Vertiefungen (2) eingelassen sind, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Oberfläche im Polbereich (P) ohne Vertiefungen glatt ist, und dass die Vertiefungen (2) bereichsweise in die übrige Oberfläche mit Verbindungskanälen (3) untereinander eingelassen sind, wobei die Verbindungskanäle (3) wellenförmige Linien (4) in Umfangsrichtung ausbilden.Joint ball ( 1 ) or acetabular hip implant adapted to rotate and pivot in an artificial acetabulum, with a natural fluid film (synovia) gap formed between it and the hip acetabular cup and having regular depressions in areas of its surface ( 2 ), characterized in that their surface in the pole region (P) without depressions is smooth, and that the depressions ( 2 ) in areas in the rest of the surface with connecting channels ( 3 ) are embedded with each other, wherein the connecting channels ( 3 ) wavy lines ( 4 ) in the circumferential direction. Gelenkkugel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche mindestens drei wellenförmige Linien (4) ausgebildet sind, wobei die dem Polbereich am nächsten liegenden Vertiefungen (2) Öffnungsweiten aufweisen, die kleiner sind als die Öffnungsweiten der nächstfolgenden wellenförmigen Linie, die wiederum kleiner sind als die Öffnungsweiten der darauf folgenden wellenförmigen Linien, wobei die wellenförmigen Linien untereinander durch Stichkanäle (5) verbunden sind.Joint ball according to claim 1, characterized in that on the surface at least three wavy lines ( 4 ), wherein the recesses ( 2 ) Have opening widths which are smaller than the opening widths of the next wavy line, which in turn are smaller than the opening widths of the subsequent wavy lines, wherein the wavy lines are interconnected by branch channels ( 5 ) are connected. Gelenkkugel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die der Basiskante (6) am nächsten liegende wellenförmige Linie von Vertiefungen (2) durch Stichkanäle (7) mit der Ebene der Basiskante (6) verbunden ist.Joint ball according to claim 1 or 2, characterized in that the base edge ( 6 ) closest wave-shaped line of depressions ( 2 ) through branch channels ( 7 ) with the plane of the base edge ( 6 ) connected is. Gelenkkugel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsweiten der Vertiefungen (2) im Bereich von 1,6 mm bis 3,4 mm liegen.Joint ball according to one of claims 1 to 3, characterized in that the opening widths of the recesses ( 2 ) are in the range of 1.6 mm to 3.4 mm. Gelenkkugel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (2), die auf einer wellenförmigen Linie liegen, dieselben Öffnungsweiten aufweisen.Joint ball according to one of claims 1 to 4, characterized in that the depressions ( 2 ), which lie on a wave-shaped line, have the same opening widths. Gelenkkugel nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskanäle (3) Weiten von 0,3 mm bis 0,5 mm aufweisen.Ball joint according to one of claims 4 to 5, characterized in that the connecting channels ( 3 ) Have widths of 0.3 mm to 0.5 mm.
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