DE19604458C2 - Gelenkpfanne - Google Patents

Gelenkpfanne

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Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkpfanne nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Hüftgelenksendoprothese mit einer derartigen Gelenkpfanne.
In der orthopädischen Chirurgie stellt der Ersatz verschlisse­ ner, krankhafter oder durch Unfall beschädigter Gelenke durch Prothesen ein wichtiges Arbeitsgebiet dar. Hierbei ist der Ersatz eines menschlichen Hüftgelenks durch eine Totalendo­ prothese die am häufigsten durchgeführte gelenkplastische Operation. Trotz der in mittlerweile etwa 100 Jahren ge­ sammelten Erfahrungen, die die Implantation von Hüft-Endo­ prothesen zu einem Routineeingriff gemacht haben, treten bei Hüftgelenkprothesen nach einiger Zeit häufig Schwierigkeiten auf, die eine Reoperation erforderlich machen können. Diese Schwierigkeiten sind im wesentlichen darauf zurückzuführen, daß sich die im Beckenknochen üblicherweise mit Hilfe von Knochenzementen verankerte Gelenkpfanne lockert oder wandert. Als Ursache für diese Pfannenlockerung werden vor allem chronische mechanische Überbelastungen der Grenzschichten von Pfanne zu Knochen oder Knochenzement aufgrund geänderter Steifigkeits- und Dämpfungseigenschaften des Gesamtsystems und Vibrationsbewegungen im Mikrobereich angesehen, die beim Belasten und Bewegen des Gelenks von der Pfanne durch den Knochenzement hindurch auf den Knochen übertragen werden und wahrscheinlich zu örtlichen Nekrosen und/oder Abbauerscheinun­ gen des Knochens führen.
Zur Vermeidung dieser die Pfannen­ lockerung herbei führenden Vibrationen wurde bereits vorgeschla­ gen, die über das Gelenk auf den Knochen übertragenen Stoßbelastungen durch zwischengeschaltete Schichten aus elastischem Material zu dämpfen. So beschreibt die DE-AS 22 05 400 eine Hüftgelenkpfanne, die auf ihrer dem Beckenknochen zugewandten Verankerungsfläche ein fest aufgebrachtes hochelastisches Material, bspw. Silikonkautschuk, aufweist. Hierdurch sollen nicht nur die auf das Gelenk wirkenden Stoßbelastungen sondern auch die hierbei weitergeleiteten Schwingungen gedämpft werden, so daß Vibrationen im Mikro­ bereich an der Grenzfläche Knochenzement/Knochen weitgehend vermieden werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß auch durch eine derartige Anordnung eine Lockerung und Wanderung der Gelenkpfanne im Becken nicht dauerhaft verhindert werden kann.
Aus der WO 88/07845 ist eine Gelenkpfanne bekannt, die eine kugelkalottenförmige Ausnehmung zur Aufnahme eines Gelenk­ kopfes aufweist. Die Ausnehmung ist an ihrem oberen Rand über umlaufende Schnappverbindungen mit einem Ring verbunden, der ein Verschieben (Luxation) des Gelenkkopfes verhindern soll. Hierbei liegt der Gelenkkopf jedoch vollflächig mit einer sphärischen Kontaktfläche an der Gelenkpfanne an. Aufgrund der vollflächigen Anlage des Gelenkkopfes an der Gelenkpfanne werden jedoch Stöße ungedämpft weitergeleitet, so daß Luxationen weiterhin auftreten können.
Die EP 0 556 926 A1 beschreibt eine Gelenkpfannenanordnung mit zwei ineinanderliegenden im wesentlichen halbkugelförmigen Schalen. Die innere der beiden Schalen weist einen einseitig erhöhten Rand sowie eine umlaufende Nut auf. Um das Einsetzen des Gelenkkopfes zu erleichtern, kann die innere Gelenkpfanne gegen die äußere Schale verschoben werden. Anschließend wird die innere Schale durch einen in der äußeren Kugelschale angeordneten und mit der Nut der inneren Gelenkpfanne in Eingriff stehenden Dichtungsring arretiert.
Aus der DE 33 25 448 A1 ist eine Hüftpfannen-Endoprothese bekannt, die eine implantierbare äußere Fassung und einen darin passend gehaltenen, die Gelenkfläche bildenden Einsatz aufweist. Der Einsatz ist in unterschiedlichen Stellungen in der Fassung einstellbar und fixierbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, die geschilderten Pfannenwan­ derungen und -lockerungen weiter zu minimieren bzw. ganz zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im wesentlichen durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Im Gegensatz zu den bisher verwendeten Prothesen, bei denen der Gelenkkopf vollflächig an der Gelenkpfanne anliegt und Belastungen im allgemeinen stoßartig nach oben weitergibt, sieht die Erfindung eine Seitenbelastung des Gelenkkopfes bzw. der Gelenkpfanne vor. Wirkt nun eine Belastung auf das Hüftgelenk, so verformt sich die ringförmige Kontaktfläche der Gelenkpfan­ ne elastisch und weitet sich auf, so daß sich ihr Durchmesser etwas vergrößert. Der Gelenkkopf kann in die innere Ausnehmung gleiten und dämpft die aufgebrachte Belastung. Es hat sich herausgestellt, daß hiermit den natürlichen Gegebenheiten weitgehend angenä­ herte Bedingungen geschaffen werden können, so daß die Überbelastung der Grenzschichten von Pfanne zu Knochen oder Knochenzement stark verringert werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die ringförmige Kontaktfläche zur Ausnehmung hin geneigt, um die Gleitbewegung des Gelenkkopfes zu unterstützen.
Vorzugsweise ist der mittlere Durchmesser der Kontaktfläche, wenigstens aber der Durchmesser der Ausnehmung geringfügig kleiner als der Durchmesser des Gelenkkopfes. Bei der elastischen Aufweitung kann der Gelenkkopf somit in die innere Ausnehmung gleiten und die aufgebrachte Belastung dämpfen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind in der Kontaktfläche mehrere über den Umfang verteilte Nuten oder Entlastungsbohrungen ausgebildet, die eine Verbindung vom Inneren der Ausnehmung nach außen schaffen. Im Inneren der Ausnehmung sammelt sich während des Einsatzes der Hüftgelenkprothese Gelenkflüssigkeit an, die bei einem Eintreten des Kugelkopfes in die Ausnehmung über die Entla­ stungsnuten bzw. -bohrungen herausgepreßt wird. Durch diesen Pumpeffekt wird eine zusätzliche viskose Dämpfung erzielt.
Es ist zu vermeiden, daß der Kugelkopf weiter als bis zu seinem Äquator in die Pfanne hineingleiten kann, da sonst ein selbsttätiges Herauspressen des Kopfes durch das elastische Rückstellvermögen des Pfannenmaterials nicht mehr möglich ist. Aus diesem Grund ist bei einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Tiefe der Ausnehmung etwas geringer ist als der Radius des Gelenkkopfes. Bevor der Gelenkkopf über seinen Äquator hinaus in die Gelenkpfanne hineingleiten kann, stößt er somit gegen die Endfläche der Ausnehmung und wird an einem weiteren Eintreten gehindert.
Erfindungsgemäß ist in der Ausnehmung der Gelenkpfanne ein umlaufender ringförmiger Absatz vorgesehen, an dem die ringförmige Kontaktfläche ausgebildet ist. Auf diese Weise kann die Aufnahme des Kugelgelenkkopfes unabhängig von der auf die Verankerung im Beckenknochen abgestimmten Außenseite der Gelenkpfanne vorgenommen werden.
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist in der Pfanne eine Mehrzahl von Hohlräumen ausgebildet, durch die die Steifigkeit und Elastizität des Pfannenmaterials soweit erhöht wird, daß eine weitgehende Dämpfung der auf das Hüftgelenk wirkenden Stoßbelastungen erreicht wird. Es hat sich herausgestellt, daß bei geeigneter Ausgestaltung diese Hohlräume eine so signifikante Dämpfung bewirken, daß durch die Hohlräume allein eine den natürlichen Gegebenheiten angenäherte Kraft- und Schwingungsübertragung auf die Grenzflächen zwischen Gelenkpfanne, Knochenzement und Knochen erreicht wird. Die Verwendung der Hohlräume führt somit sowohl in Kombination mit der oben beschriebenen Dämpfung des seitenbelasteten Kugelkopfes als auch selbständig zu einer Hüftgelenkprothese, die dauerhaft im menschlichen Körper implantiert bleiben kann.
Die Hohlräume können grundsätzlich beliebig ausgebildet sein, wobei sich die Ausgestaltung als umlaufende Röhren als sehr zweckmäßig erwiesen hat. Hierbei können mehrere Röhren übereinander angeordnet und der Durchmesser der jeweiligen Röhrenkreise der kugelkalottenförmigen Ausnehmung der Gelenkpfanne angepaßt sein.
Erfindungsgemäß wird ferner der Innendurchmesser der Röhren auf das an der entsprechenden Stelle der Pfanne gewünschte Verformungsverhalten abgestimmt. Die Röhren weisen demnach voneinander abweichende Innendurchmesser auf.
Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Hohlräume als Blasen oder dergleichen ausgebildet, wobei die Anordnung und/oder Größe der Blasen ebenfalls auf das an der entsprechende Stelle der Pfanne gewünschte Verformungs­ verhalten abgestimmt ist.
In Versuchen zeigte sich, daß die den natürlichen Gegebenhei­ ten angenäherten Dämpfungswerte sowohl dann erreicht werden können, wenn nahe den oberen und unteren Randbereichen größere und im mittleren Bereich kleinere Hohlräume vorgesehen sind, als auch bei der umgekehrten Gestaltung.
Erfindungsgemäß besteht die Pfanne aus einem tragfähigen aber elastischen und biokompatiblen Material, insbesondere einem Polymermaterial, welches ausreichende Elastizitäts- und Steifigkeitseigenschaften besitzt und gleichzeitig körperver­ träglich ist. Selbstverständlich sind auch andere Werkstoffe oder Stoffkombinationen einsetzbar, die den entsprechenden Anforderungen genügen. So ist es Bestandteil der Erfindung, daß bspw. zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften ein verstärkendes Material in das Pfannengrundmaterial integriert ist.
Insbesondere die in der Gelenkpfanne vorgesehenen Hohlräume sind ausgesprochen schwer herzustellen. Es hat sich her­ ausgestellt, daß generative Herstellungsverfahren (Rapid-Prototyping), bspw. die Stereolithographie oder Lasersintering-Verfahren, zu hervorragenden Ergebnissen geführt haben.
Die Erfindung betrifft ferner eine Hüftgelenkendoprothese mit einem über einen Schaft im Oberschenkelknochen (Femur) verankerten Kopf und einer im Beckenknochen verankerten Pfanne, in der der Kopf wenigstens teilweise aufgenommen ist, wobei die Pfanne eine Hüftgelenkpfanne mit den obenbeschriebe­ nen Merkmalen ist.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch eine Gelenkpfanne gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht von unten auf die Gelenkpfanne gemäß Fig. 1,
Fig. 3 die Gelenkpfanne gemäß Fig. 1 mit einem darin aufgenommenen Gelenkkopf,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungs­ form der Erfindung,
Fig. 5 in perspektivischer Darstellung einen Schnitt durch die Ausführungsform gemäß Fig. 4, wobei in der rechten Bildhälfte eine abgewandelte Ausführung dargestellt ist,
Fig. 6 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Hüftgelenkendo­ prothese mit einer erfindungsgemäßen Gelenkpfanne.
Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungs­ form der Erfindung ist in einer Gelenkpfanne 1 eine im wesentlichen kugelkalottenförmige Ausnehmung 2 zur Aufnahme eines im wesentlichen kugeligen Hüftgelenkkopfes 3 ausge­ bildet. Angrenzend an ihren kugelkalottenförmigen Abschnitt weist die Ausnehmung 2 einen umlaufenden Absatz 4 auf, der schräg zum Inneren der Ausnehmung 2 hin geneigt ist und eine ringförmige Kontaktfläche 5 zur Anlage des Gelenkkopfes 3 bildet.
Aus Fig. 2 wird deutlich, daß in der ringförmigen Kontakt fläche 5 eine Mehrzahl über den Umfang verteilter Entlastungs­ nuten 6 ausgebildet sind, die bei eingesetztem Gelenkkopf 3 einen Zwischenraum 7 zwischen Gelenkpfanne 1 und Gelenkkopf 3 nach außen öffnen (vgl. Fig. 3). Anstelle der Nuten 6 können auch Entlastungsbohrungen oder dergleichen vorgesehen sein.
Die äußere Form der Gelenkpfanne 1 ist in Abhängigkeit von den bei der Verankerung im nicht dargestellten Beckenknochen zu berücksichtigenden Gegebenheiten ausgebildet. Wie aus Fig. 1 deutlich wird, kann bspw. eine Seite der Gelenkpfanne verlängert sein, um die Bewegungsmöglichkeiten des Hüftgelenks festzulegen und eine möglichst große Verankerungsfläche zu bieten. Ferner können auf der Außenseite Verankerungszapfen 8 vorgesehen sein, die die Befestigung, bspw. mit Knochenze­ ment, erleichtern.
Der mittlere Durchmesser D der Kontaktfläche 5 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser d des Gelenkkopfes 3. Wesentlich ist hierbei vor allem, daß der freie Innendurchmesser der Kontaktfläche 5 etwas kleiner ist als der Durchmesser des Gelenkkopfes 3, damit unter normalen Bedingungen (keine übergroße Belastung) ein Hineinrutschen des Gelenkkopfes 3 in die Ausnehmung 2, das zu der bei bekannten Prothesen vorlie­ genden flächigen Anlage führen würde, verhindert wird. Die Tiefe t der kalottenförmigen Ausnehmung 2 ist geringer als der Radius R des Gelenkkopfes 3.
Zur Bildung einer Hüftgelenkprothese 9, wie sie bspw. in Fig. 7 dargestellt ist, wird die Gelenkpfanne 1 bspw. mittels Knochenzement und/oder Schrauben oder dgl. in einem nicht näher dargestellten Beckenknochen verankert. Der Gelenkkopf 3, der an einem Schaft 10 angebracht ist, wird in einem ebenfalls nicht näher dargestellten Oberschenkelknochen (Femur) verankert und in die Gelenkpfanne 1 eingesetzt. Da der Durchmesser D der Kontaktfläche 5 der Gelenkpfanne 1 kleiner ist als der Durchmesser d des Gelenkkopfes 3, liegt der Gelenkkopf 3 auf der ringförmigen Kontaktfläche 5 auf und kann nicht vollständig in die Ausnehmung 2 eintreten. Wird das Hüftgelenk nun, bspw. durch Treppensteigen oder Springen, stark belastet, so drückt der Gelenkkopf 3 seitlich gegen die abgeschrägte ringförmige Kontaktfläche 5, woraufhin diese sich aufgrund ihrer Elastizität geringfügig aufweitet und ein teilweises Hineingleiten des Gelenkkopfes 3 in die Ausnehmung 2 zuläßt. Der "Einfederungsbereich", um den sich der Gelenk­ kopf 3 in die Gelenkpfanne 1 hinein verschieben kann, ist in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 5, versehen. Die im Zwischenraum 7 zwischen Gelenkkopf 3 und Gelenkpfanne 1 angesammelte Gelenkflüssigkeit wird hierbei durch die Entlastungsnuten 6 verdrängt, wodurch eine zusätzliche viskose Dämpfung erzielt wird.
Da bei einem Eintreten des Gelenkkopfes 3 in die Gelenkpfanne 1 über seinen Äquator hinaus das elastische Rückstellvermögen der Gelenkpfanne 1 nicht mehr ausreicht, um den Gelenkkopf 3 wieder selbständig aus der Ausnehmung 2 herauszupressen, ist die Tiefe t der Ausnehmung 2 etwas geringer als der Radius R des Gelenkkopfes. Somit kann der Gelenkkopf 3 nicht über seinen Äquator hinaus in die Ausnehmung 2 der Gelenkpfanne 1 eintreten.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Dämpfung einer auf das Hüftgelenk ausgeübten Stoßbelastung auf andere Weise erfolgt als bei der Gelenkpfanne 1 gemäß Fig. 1.
Bei der Gelenkpfanne 11 der zweiten Ausführungsform sind in dem Vollmaterial der Gelenkpfanne 11 um eine Ausnehmung 12 kreisförmig umlaufende Röhren 13 ausgebildet, die das Deformations- und Steifigkeitsverhalten der Prothese ver­ bessern und den Verhältnissen bei natürlichen Gelenken anpassen sollen. Mehrere solcher umlaufender Röhren 13 sind übereinander angeordnet, wobei der Innendurchmesser Dj der Röhren 13 auf das an einer bestimmten Stelle der Gelenkpfanne 11 gewünschte Deformationsverhalten abgestimmt ist. So können die dem Boden bzw. der Öffnung der Ausnehmung 12 naheliegenden Röhren 13 einen größeren Durchmesser Di aufweisen als die dazwischenliegenden Röhren 13. Ist aber ein anderes Deforma­ tionsverhalten gewünscht, so können auch die mittleren Röhren einen größeren Innendurchmesser Di aufweisen. Die optimale Anordnung und Ausgestaltung der Röhren 13 ist experimentell zu ermitteln.
Die in Fig. 5 gezeigte Gelenkspfanne 11′ weist Darstellung ist in der rechten Hälfte eine abgewandelte Ausführungsform auf, bei der anstelle der umlaufenden Röhren eine Vielzahl blasenartiger Hohlräume 14 vorgesehen ist. Die Anordnung und Größe der Hohlräume 14 kann ebenfalls an die an bestimmten Stellen der Gelenkpfanne 11′ gewünschten Deformationseigen­ schaften angepaßt werden.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Maßnahmen der ersten und zweiten Ausführungsformen miteinander kombiniert sind.
Die Gelenkpfanne 21 weist somit sowohl um die Ausnehmung 22 umlaufende Röhren 23 als auch einen Absatz 24 mit einer ringförmigen Kontaktfläche 25 für den hier nicht dargestellten Gelenkkopf auf. Die durch Seitenbelastung der ringförmigen Kontaktfläche 25 hervorgerufene elastische Aufweitung der Gelenkpfanne 21 bewirkt ggf. zusammen mit der oben be­ schriebenen viskosen Dämpfung durch die durch Entlastungsnuten aus tretende Gelenkflüssigkeit eine Reduzierung der auf die Gelenkpfanne einwirkenden Stoß und Schwingungsbelastung. Ferner wird durch die Röhren 23 bzw. statt dieser vorgesehenen andersartigen Hohlräume ein verbessertes Deformationsverhalten der Gelenkpfanne 21 erreicht, das den natürlichen Gegebenhei­ ten weitgehend angenähert ist.
Die Gelenkpfanne 1, 11, 11′, 21 besteht aus tragfähigem, elastischem, biokompatiblem Material, bspw. einem Polymerwerk­ stoff, das die erforderlichen Deformations- und Steifigkeits­ eigenschaften aufweist. Zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften kann ferner ein Verstärkungsmaterial in die Pfanne integriert sein. Um hierbei die erforderlichen komplizierten Formen herzustellen, haben sich generative Herstellungsverfahren, bspw. die Stereolithographie, als besonders zweckmäßig erwiesen. Mittels dieses Rapid-Prototy­ ping können insbesondere die zu Versuchszwecken gewünschten variablen Formen schnell und präzise hergestellt werden.
Die in Fig. 7 dargestellte Hüft-Endoprothese 9 zeigt die Kombination einer Gelenkpfanne 1, 11, 21 zur Verankerung in einem Beckenknochen mit einem über einen Schaft 10 in einem Oberschenkelknochen verankerten Gelenkkopf 3.
Es wurden eine Reihe von Versuchen durchgeführt, um die mit der Erfindung erzielbaren Verbesserungen zu überprüfen.
Es wurden eine erfindungsgemäße Pfanne mit ringförmiger Kontaktfläche gemäß der ersten Ausführungsform (Typ I) sowie zwei Pfannen mit um die Ausnehmung umlaufenden rohrförmigen Hohlräumen gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung untersucht. Bei Typ II ist dabei der Innendurchmesser des mittleren Rohres am größten und nimmt zu den jeweils äußeren Röhren hin ab, während bei Typ III eine umgekehrte Gestaltung gewählt wurde.
Zum Vergleich wurden eine Pfanne der Protek AG (Standard, M.E. Müller) mit einem Innendurchmesser von 26 mm, eine Pfanne der Allo Pro GmbH (Endler) mit einem Innendurchmesser von 32 mm und eine Pfanne der Waldemar Link GmbH & Co (Mark III) mit einem Innendurchmesser von 38 mm als Beispiele herkömm­ licher Gelenkpfannen untersucht. Der Pfannenwerkstoff war jeweils Polyethylen.
Als weitere Referenzwerte wurden natürliche Gelenke von Schweinen und Lämmern sowie ein Modell mit einem zusätzlich eingebrachten elastischen Dämpfer untersucht.
Für die Versuche wurden die Gelenke bzw. Prothesen mit Belastungen von 2 bis 8,5 g angeregt, und die Reaktionskraft Fz in Z-Richtung, die auf die Beckenknochen weitergegeben würde, der Verformungsweg Δz der Gelenkpfannen und das Intervall des Stoßimpulses Δtfges wurden gemessen.
Die Meßergebnisse für eine Belastung von 8,5 g sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt:
Es zeigt sich, daß die erfindungsgemäßen Pfannen (Typ I bis III) wesentlich bessere Werte erreichen als die bei herkömm­ lichen Hüftgelenkprothesen verwendeten Pfannen und sich den Werten natürlicher Gelenke schon sehr weit annähern.
Mit der Erfindung wird somit eine Hüftgelenkendoprothese geschaffen, die aufgrund verbesserter Dämpfungseigenschaften die Belastungen und Schwingungen im Hüftgelenk weitgehend reduziert und, insbesondere im Grenzbereich zwischen Pfanne und Knochenzement oder Knochen den natürlichen Steifigkeits- und Dämpfungseigenschaften ähnliche Werte erreicht, so daß auch bei einer dauerhaften Implantation keine Lockerung oder Wanderung der Gelenkpfanne zu befürchten ist.
Bezugszeichenliste
1 Gelenkpfanne
2 Ausnehmung
3 Gelenkkopf
4 Absatz
5 Kontaktfläche
5′ Einfederungsbereich
6 Entlastungsnuten
7 Zwischenraum
8 Verankerungszapfen
9 Hüft-Endoprothese
10 Schaft
11 Gelenkpfanne
12 Ausnehmung
13 Röhren
14 Hohlräume
21 Gelenkpfanne
22 Ausnehmung
23 Röhren
24 Absatz
25 Kontaktfläche
d Durchmesser des Gelenkkopfes
r Radius des Gelenkkopfes
t Tiefe der Ausnehmung
D Durchmesser der Kontaktfläche
Di Innendurchmesser der Röhren

Claims (17)

1. Gelenkpfanne, insbesondere Hüftgelenkpfanne zur Ver­ ankerung im Beckenknochen, mit einer im wesentlichen kugelka­ lottenförmigen Ausnehmung (2, 22) zur wenigstens teilweisen Aufnahme eines Gelenkkopfes (3), dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkkopf (3) jedenfalls bei geringen Belastungen ausschließlich über eine ringförmige Kontaktfläche (5, 25) an der Gelenkpfanne (1, 21) anliegt.
2. Gelenkpfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Kontaktfläche (5, 25) zur Ausnehmung (2, 22) hin geneigt ist.
3. Gelenkpfanne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der mittlere Durchmesser (D) der Kontaktfläche (5, 25), wenigstens aber der freie Innendurchmesser der Ausnehmung (2, 22) geringfügig kleiner ist als der Durchmesser (d) des Gelenkkopfes (3).
4. Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der ringförmigen Kontaktfläche (5, 25) mehrere über den Umfang verteilte Nuten (6) oder Entlastungs­ bohrungen ausgebildet sind, die eine Verbindung eines zwischen Gelenkkopf (3) und Gelenkpfanne (1) gebildeten Zwischenraumes (7) nach außen schaffen.
5. Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (t) der Ausnehmung (2, 22) geringer ist als der Radius (R) des Gelenkkopfes (3).
6. Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung (2, 22) ein umlaufender ringförmiger Absatz (4, 24) vorgesehen ist, an dem die ringförmige Kontaktfläche (5, 25) ausgebildet ist.
7. Gelenkpfanne, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Pfanne (11, 21) eine Mehrzahl von Hohlräumen (13, 14, 23) ausgebildet ist.
8. Gelenkpfanne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume als umlaufende Röhren (13, 23) ausgebildet sind.
9. Gelenkpfanne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Röhren (13, 23) übereinander angeordnet sind, wobei der Durchmesser der Röhrenkreise der kugelkalottenförmigen Ausnehmung (2, 22) angepaßt ist.
10. Gelenkpfanne nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Innendurchmesser (Dj) der Röhren (13, 23) auf das an der entsprechenden Stelle der Gelenkpfanne (11, 21) gewünschte Verformungsverhalten abgestimmt ist.
11. Gelenkpfanne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume als Blasen (14) ausgebildet sind.
12. Gelenkpfanne nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung und/oder Größe der Blasen (14) auf das an der entsprechenden Stelle der Pfanne (11, 21) gewünschte Verformungsverhalten abgestimmt ist.
13. Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfanne (1, 11, 21) aus einem elasti­ schen Material, insbesondere einem Polymermaterial besteht.
14. Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in die Pfanne (1, 11, 21) ein ver­ stärkendes Material integriert ist.
15. Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfanne (1, 11, 21) aus einem bio­ kompatiblen Material besteht.
16. Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfanne (1, 11, 21) mittels eines generativen Herstellungsverfahrens, bspw. der Stereolithogra­ phie oder Lasersintering, hergestellt ist.
17. Hüftgelenkendoprothese mit einem über einen Schaft (10) im Femur verankerten Kopf (3) und einer im Beckenknochen verankerten Pfanne (1, 11, 21), in der der Kopf (3) wenigstens teilweise aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfanne eine Hüftgelenkpfanne (1, 11, 21) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 ist.
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DE10218978A1 (de) * 2001-09-19 2003-04-03 Ceramtec Ag Hüftgelankprothese mit anschlaggeschütztem Prothesenschaft

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DE19604458A1 (de) 1997-08-14

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