DE19502503C1

DE19502503C1 - Modulares Knochenimplantat mit Pfanne und Stiften

Info

Publication number: DE19502503C1
Application number: DE1995102503
Authority: DE
Inventors: Amir Dr Zahedi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-01-27
Filing date: 1995-01-27
Publication date: 1996-09-26
Anticipated expiration: 2015-01-28
Also published as: WO1996022746A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Knochenimplantat nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Knochenimplantate sind beispielsweise aus der EP 499 475 A2 bekannt.

Bei diesem bekannten Knochenimplantat werden gewindelose Stifte vom Inneren der Pfanne in den Knochen des Patienten eingedrückt, wobei diese Bewegung der Stifte durch Anschlagflächen begrenzt ist. Um sicherzustellen, daß die Stifte nicht durch spätere Belastungen bei den vom Patienten ausgeübten Bewegungen ins Pfanneninnere gedrückt werden und dort Beschädigungen hervorrufen, sieht das bekannte Knochenimplantat vor, den in der Pfanne befindlichen Anteil der Stifte mit Hilfe von Schrauben zu spreizen, wobei diese Schrauben axial in die Stifte vom Inneren der Pfanne her eingedreht werden. Durch die Reibung zwischen der Schraube und dem Stift kann ein Metallabrieb nicht zuverlässig ausgeschlossen werden, so daß möglicherweise Metallpartikel ent stehen, die später zu Entzündungen oder Zerstörungen körpereigenen Gewebes führen können oder zu Be schädigungen des Implantats.

Aus dem Prospekt "ABG ZEMENTFREIES HÜFTSYSTEM - OPERATIVE TECHNIK" der Firma Howmedica GmbH sind Stifte bekannt, die in dem Bereich des Becken knochens gewindelos ausgebildet sind, die jedoch ein Gewinde aufweisen zur Verschraubung der Stifte mit der Pfanne. Auch hier kann ein Metallabrieb bei der Befestigung der Stifte nicht ausgeschlossen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Knochenimplantat dahingehend zu verbessern, das sowohl bei der Implantation des Knochenimplantates als auch während dessen ge samter Lebensdauer ein Metallabrieb möglichst ver mieden wird.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Ausgestaltung des Knochenimplantates gemäß dem Anspruch 1 oder dem Anspruch 2 gelöst.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, die Innenschale, welche zwischen der Pfanne und dem Gelenkkopf der Oberschenkelprothese vorgesehen ist, mit einer harten und damit abriebsarmen Außenfläche dort zu versehen, wo die Innenschale den Ausneh mungen der Pfanne und damit den dort eingesetzten Stiften anliegt. Diese harte Oberfläche kann beispielsweise aus Metall oder Keramik bestehen und als integraler Bestandteil einer Kunststoffpfanne ausgebildet sein.

Alternativ dazu kann diese Innenschale jedoch als Zwischenschale ausgebildet sein, welche zunächst in die Pfanne eingesetzt wird und welche dann wiederum die eigentliche Kunststoffinnenschale aufnimmt, der der Gelenkkopf der Oberschenkelprothese anliegt.

Schließlich kann die Innenschale aus Metall oder Keramik bestehen, ohne daß eine Kunststofflauf fläche zum Gelenkkopf des Hüftimplantates vorge sehen ist. Bei entsprechend harter und glatter Oberflächengestaltung beider Reibpartner kann dabei ein Abrieb ausgeschlossen werden.

Entsprechend einem zweiten Vorschlag der Erfindung kann unabhängig von den verwendeten Materialien, wie Kunststoff, Keramik, Metall oder einem Verbund dieser Materialien, die Innenschale mit Noppen ver sehen werden, welche sich in die Ausnehmungen der Pfanne erstrecken. Auf diese Weise wird eine sehr sichere Fixierung der Innenschale bewirkt, welche Bewegungen gegenüber der Pfanne ausschließt und da mit zwischen diesen beiden Reibpartnern jeglichen Abrieb ausschließt. Darüber hinaus wird sicherge stellt, daß die von innen eingesetzten Stifte nicht nach innen in die Pfanne eingedrückt werden können und dann ggf. gegenüber der Innenschale Bewegungen ausführen können, die zu einem Abrieb führen. Viel mehr ist lediglich bei einem nach innen gerichteten Druck ein verstärkter Druck durch die Stifte auf die Noppen der Innenschale möglich, der jedoch keinerlei Reibung erzeugt und dementsprechend keinen Abrieb erzeugen kann.

Eine einfache Montage der Stifte innerhalb der Pfanne kann dadurch erfolgen, daß die Ausnehmungen konisch ausgebildet sind, in welche entsprechend konisch und gewindelos ausgeformte Abschnitte der Stifte eingepreßt werden. Der Konussitz bewirkt eine sichere Festlegung der Stifte beim Einsetzen.

Vorteilhaft können die Stifte unterschiedliche Längen aufweisen. Auf diese Weise ist eine indi vidualisierbare Ausgestaltung der Pfanne möglich, bei der die Stifte nach ihrer Länge ausgewählt und dort eingesetzt werden, wo sie den optimalen Halt im Beckenknochen des Patienten finden.

Vorteilhaft kann die Anzahl der Ausnehmungen in der Pfanne größer sein als die Anzahl der Stifte, die üblicherweise an einer Pfanne verwendet wird. Eine Pfanne mit sehr vielen Stiften auszustatten, kann nachteilig sein, da hierdurch das die Pfanne tragende Knochengewebe geschwächt werden kann. Dennoch ist es vorteilhaft, die Anzahl der Aus nehmungen größer vorzusehen als die Anzahl der er wartungsgemäß zu verwendenden Stifte, da hierdurch die Anpaßbarkeit und Individualisierungbarkeit des Knochenimplantates vergrößert wird, indem die Be festigungsmittel dort angeordnet werden können, wo sie in jedem Einzelfall die optimale Halterung des Knochenimplantates ermöglichen.

Insbesondere kann eine auf der gesamten Pfanne ver teilte Anordnung der Ausnehmungen vorgesehen sein, der gegenüber bekannte Knochenimplantate häufig lediglich die Ausnehmungen nur auf einem bestimmten Segment der Pfannenoberfläche aufweisen. Unabhängig von der durch den Operateur gewählten Einbaulage der Pfanne im Knochen des Patienten können daher stets die optimal geeigneten Ausnehmungen zum Halten der Stifte ausgewählt werden.

Eine Konusverbindung zwischen Stift und Pfanne stellt gegenüber einem Gewinde sicher, daß keine reibende oder schleifende Bewegung zwischen Stift und Pfanne bei der Operationsvorbereitung nötig ist, so daß hierdurch die Möglichkeit eines Me tallabriebs ausgeschlossen werden kann.

Vorteilhaft können die Stifte und die Ausnehmungen nicht rund ausgebildet sein, sondern beispiels weise einen konischen Vierkant ausbilden, so daß eine Drehbewegung der Stifte um ihre Längsachse aus geschlossen wird, welche eine Lockerung der Stifte in der Pfanne erleichtern würde. Gegenüber der preisgünstigen Ausbildung der Ausnehmungen als Bohrungen wird auf diese Weise eine verbesserte Sicherheit des Knochenimplantates erzielt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen im folgenden näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Pfanne und

Fig. 2 eine Seitenansicht auf eine Pfanne ähnlich der von Fig. 1, wobei einige Bereiche der Pfanne weggebrochen dargestellt und

Fig. 3 einen Stift mit einem speziellen Hilfsmittel zur Entfernung aus dem Beckenknochen.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Pfanne bezeichnet, die in einen Beckenknochen eines Patienten eingesetzt werden kann und welche als sogenannte "Preß-Fit-Pfanne" ausgebildet ist. Die Pfanne 1 weist mehrere diver gierende und konisch verlaufende Ausnehmungen 2 auf, in welche Befestigungsmittel eingesetzt werden können.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Befesti gungsmittel als Stifte 3 ausgebildet. Die Stifte 3 sind insgesamt gewindelos ausgebildet und weisen einen konischen unteren Bereich auf, mit dem sie in die Ausnehmungen 2 der Pfanne 1 eingesetzt werden können.

In Anpassung an die jeweils bei jedem einzelnen Patienten vorliegenden Verhältnisse sind verschieden lange Stifte 3 ausgewählt, so daß die Bestückung der Ausnehmungen 2 mit den verschiedensten Stiften 3 in Abhängigkeit von den jeweils beim Patienten vorherrschenden Verhältnissen erfolgen kann.

Der Konus der Ausnehmungen 4 verläuft dabei so, daß die zugehörigen Stifte 3 von innen in die Pfanne 1 eingesetzt werden können. Die Ausnehmungen 2 gemäß Fig. 1 sind so ausgerichtet, daß die Stifte 3 divergierend in der Pfanne 1 angeordnet sind, wobei erheblich mehr Ausnehmungen 2 vorgesehen sind als der in der Praxis eingesetzten Anzahl an Stiften entspricht.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Stifte 3 in die Pfanne 1 von innen eingeführt werden, bis sie durch den Anschlag festgelegt werden, der durch die ko nische Ausbildung der Ausnehmungen 2 gebildet wird. Dabei dringen die Stifte 3 so weit in die Aus nehmungen 2 ein, daß ein verbleibender Rest der Aus nehmungen 2 unausgefüllt bleibt. Dabei sind in Fig. 2 rein beispielhaft mehrere unterschiedlich lange Stifte 3 in der Pfanne 1 dargestellt, wobei diese Bestückung der Pfanne 1 mit derart vielen Stiften 3 rein beispielhaft und nicht notwendiger weise praxisbezogen gewählt wurde.

Aus Fig. 2 ist weiterhin ersichtlich, daß innerhalb der Pfanne 1 eine Innenschale 5 aus Kunststoff vorgesehen ist, welche mehrere Noppen 6 aufweist, wobei die Noppen jeweils dort angeordnet sind, wo die Pfanne 1 eine Ausnehmung 2 aufweist. Bei in die Pfanne 1 eingesetzter Innenschale 5 erstrecken sich die Noppen 6 daher in die verbleibenden Freiräume der Ausnehmungen 2, so daß unabhängig davon, welche der Ausnehmungen 2 mit Stiften 3 bestückt sind, ein Einsetzen der Innenschale 5 problemlos möglich ist, da die Noppen 6 sowohl in mit Stiften versehene Aus nehmungen 2 als auch in stiftlose Ausnehmungen 2 eindringen können.

Die Innenschale 5 kann jedoch auch aus Metall oder Keramik oder einem Materialgemisch bestehen, welches so hart und an seiner Innenseite so glatt ist, daß der Gelenkkopf eines Oberschenkelimplan tates unmittelbar an der Innenschale 5 anliegen kann, ohne daß es zu Abrieb kommt. Alternativ dazu kann die Innenschale 5 als Zwischenschale ausge bildet sein, innerhalb der wiederum eine eigent liche Gleitinnenschale angeordnet werden kann, welche den Gelenkkopf des Oberschenkelimplantates aufnimmt. Schließlich kann die Innenschale 5 als Verbundmaterial ausgebildet sein und ein Gleit material zum Gelenkkopf hin aufweisen sowie ein hartes Material, dort wo die Noppen 6 vorgesehen sind und ggf. den Stiften 3 anliegen.

In Fig. 3 ist dargestellt, daß die Stifte 3 einen vorderen zylindrischen Bereich 7 aufweisen, der in den Knochen des Patienten eindringen kann und der an seinem vorderen Ende angespitzt oder abge rundet sich verjüngen kann. Weiterhin weist der Stift 3 einen konischen Bereich 8 auf, mit dem der Stift 8 in der Pfanne 1 verankert wird. Im darge stellten Ausführungsbeispiel ist der Konus vier eckig ausgebildet und verbreitert sich vom zy lindrischen Bereich 7 zu seinem freien Ende hin, so daß der dargestellte Stift 3 von innen in die Pfanne 1 einsetzbar ist.

Bei der Entnahme der Pfanne 1 nach ggf. mehreren Jahren kann ein Stift 3 aufgrund seiner ko nischen Verbindung mit der Pfanne 1 möglicher weise im Beckenknochen haften, so daß sich die Ex traktionskräfte für den Stift 3 und die Pfanne 1 addieren. Zu diesem Zweck weist der Stift 3 in seinem Bereich 8 eine Gewindebohrung 9 auf, die zum Inneren der Pfanne 1 mündet und die das Ein schrauben eines Zuginstrumentes in den Stift 3 ermöglicht und dadurch eine problemlose Entnahme des Stiftes 3 aus dem Beckenknochen sicherstellt, so daß zunächst der Stift 3 und anschließend die Pfanne 1 entfernt werden können.

Claims

1. Knochenimplantat, mit einer im wesentlichen kugelsegmentartig ausgebildeten Pfanne (1) zur Aufnahme des Gelenkkopfes einer Ober schenkel-Knochenprothese sowie mit stift artigen Befestigungsmitteln zur Verankerung der Pfanne (1) im Beckenknochen des Patienten, und mit einer Innenschale (5) , welche im Inneren der Pfanne (1) befestigbar ist, wo bei die Pfanne (1) eine Vielzahl von Aus nehmungen (2) zur Aufnahme der Stifte (3) aufweist, und wobei die Ausnehmungen (2) jeweils einen Anschlag für eine vom Inneren der Pfanne (1) nach außen gerichtete Bewegung der Stifte (3) aufweisen und für eine divergierende Anordnung der Stifte (3) ausgerichtet sind, wobei die Stifte (3) vom Inneren der Pfanne (1) in die Ausneh mungen (2) einsteckbar ausgebildet sind und Anlageflächen (Bereich 8) für die Anschläge aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschale (5) zur Pfanne (1) hin dort ein hartes Material wie Metall oder Keramik aufweist, wo die Ausnehmungen (2) angeordnet sind.

2. Knochenimplantat, mit einer im wesentlichen kugelsegmentartig ausgebildeten Pfanne (1) zur Aufnahme des Gelenkkopfes einer Ober schenkel-Knochenprothese sowie mit stift artigen Befestigungsmitteln zur Verankerung der Pfanne (1) im Beckenknochen des Patienten, und mit einer Innenschale (5), welche im Inneren der Pfanne (1) befestigbar ist, wobei die Pfanne (1) eine Vielzahl von Ausnehmungen (2) zur Aufnahme der Stifte (3) aufweist, und wobei die Ausnehmungen (2) jeweils einen Anschlag für eine vom Inneren der Pfanne (1) nach außen gerichtete Bewegung der Stifte (3) aufweisen und für eine divergierende Anordnung der Stifte (3) ausgerichtet sind, wobei die Stifte (3) vom Inneren der Pfanne (1) in die Ausnehmungen (2) einsteckbar ausgebildet sind und An lageflächen (Bereich 8) für die Anschläge aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschale (5) Noppen (6) auf ihrer Außenfläche aufweist, wobei sich die Noppen (6) in die Ausnehmungen (2) erstrecken.

3. Knochenimplantat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausneh mungen (2) einen unrunden Querschnitt auf weisen, dem der Querschnitt des in die Pfanne (1) einführbaren Bereichs (8) der Stifte (3) entspricht.

4. Knochenimplantat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (3) in ihrem in die Pfanne (1) einführbaren Bereich (8) eine zum Pfanneninneren mündende Gewinde bohrung (9) aufweisen.

5. Knochenimplantat nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (3) unterschiedliche Längen auf weisen.

6. Knochenimplantat nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Ausnehmungen (2) größer ist als die Anzahl der an der Pfanne (1) be festigten Stifte (3).

7. Knochenimplantat nach einem der vorhergehen den Ansprüche, gekennzeichnet durch eine konische Ausbildung der Ausnehmungen (2) und des in die Pfanne (1) einführbaren Bereiches (8) der Stifte (3).