DE19616058B4 - Prothetische Gelenkpfanne - Google Patents

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Abstract

Prothetische Gelenkpfanne mit einer Außenschale (11; 31), in der mit Klemmsitz eine austauschbare Einsatzschale (12; 32) eingesetzt ist,
wobei die Außenschale (11; 31) mindestens einen Schlitz (40) aufweist, der vom Öffnungsrand der Außenschale (11; 31) zur Schalenmitte hin verläuft,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schlitz (40) am Öffnungsrand eine Spreizausnehmung (45; 55) aufweist, in die ein Spreizwerkzeug (46; 56) zum Aufspreizen des Schlitzes (40) einführbar ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine prothetische Gelenkpfanne mit einer Außenschale, in der mit Klemmsitz eine austauschbare Einsatzschale eingesetzt ist.
  • Bei aus Außenschale und Einsatzschale gebildeten Gelenkpfannen-Implantaten, kann die durch Verschleiß abgenutzte Einsatzschale zu gegebenem Zeitpunkt in situ (bei eingesetztem Implantat) ausgetauscht werden, so daß ein Ausbau bzw. ein Austausch der gesamten Gelenkpfanne entfallen kann. Besonders haltbare Einsatzschalen aus harten Werkstoffen sind üblicherweise durch Klemmsitz in der Außenschale fixiert. Nachteilig bei dieser Klemm-Fixierung ist, daß ein Entfernen der abgenutzten Einsatzschale nur durch Beschädigung oder Zerstörung der Einsatzschale möglich ist. Dabei treten hohe mechanische Belastungen auf und es besteht die Gefahr von Gewebeverunreinigungen durch Splitter und von Verletzungen.
  • Aus DE 36 30 276 A1 ist eine prothetische Gelenkpfanne bekannt, bei der die Außenschale mehrere Schlitze aufweist, die vom Öffnungsrand der Außenschale zur Schalenmitte laufen. Die Gelenkpfanne ist durch die Schlitze selbstnachspannend ausgebildet.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine prothetische Gelenkpfanne mit einer austauschbaren Einsatzschale zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Bei der erfindungsgemäßen Gelenkpfanne weist die Außenschale mindestens einen Schlitz auf, der vom Öffnungsrand der Außenschale zur Schalenmitte hin verläuft, wobei durch Aufspreizen des Schlitzes der Klemmsitz gelöst und die Einsatzschale entnommen werden kann. Durch den Schlitz wird die Außenschale im Bereich des Klemmsitzes in Umfangsrichtung aufweitbar. Die Außenschale kann durch Aufspreizen des Schlitzes derart aufgeweitet werden, daß die Verklemmung der Einsatzschale in der Außenschale gelöst wird und die abgenutzte Einsatzschale splitterfrei und ohne Aufbringung von Zerstörungskräften auf die Gelenkpfanne entnommen und ausgetauscht werden kann. Durch entsprechende Vorspannung der Außenschale ist trotz des Schlitzes eine ausreichend hohe Klemmkraft realisierbar. Auf diese Weise ist auch bei Gelenkpfannen mit Einsatzschalen aus harten Werkstoffen ein schonender und splitterfreier Austausch abgenutzter Einsatzschalen möglich.
  • Der Schlitz im Bereich des Öffnungsrandes weist eine Spreizbohrung auf, in die ein passendes Spreizwerkzeug zum Auf spreizen des Schlitzes einführbar ist. Das Spreizwerkzeug wird in die Spreizbohrung eingesetzt und durch Schlagen oder Einschrauben in die Spreizbohrung hineingetrieben, so daß der Schlitz aufgespreizt wird. Die Spreizbohrung dient der Führung des Spreizwerkzeuges. Dabei ist die Spreizbohrung vorzugsweise in axialer Richtung im Öffnungsrand der Außenschale angeordnet.
  • Die Außenschale kann mehrere radiale Schlitze aufweisen. Durch die radiale Anordnung und die größere Anzahl an Schlitzen wird der Grad der aufspreizbarkeit der Außenschale größer, so daß das Auf spreizen der Außenschale und die Entnahme der Einsatzschale erleichtert werden.
  • Die Außenumfangsseite kann einen Innenkonus-Abschnitt aufweisen, der in einen Außenkonus-Abschnitt der Außenschale paßt, so daß zwischen den Abschnitten der Außenschale und der eingesetzten Einsatzschale eine haltende Klemmkraft wirkt. Dabei beträgt der Konuswinkel der beiden Abschnitte zwischen 0° und 8°. Bei diesem relativ kleinen Konuswinkel ist eine hohe axiale Klemmkraft gewährleistet. Die Außenumfangsseite der Einsatzschale und die Innenumfangsseite der Außenschale können jedoch auch zylindrisch ausgebildet sein.
  • Im Bodenbereich können die Außenseite der Einsatzschale und die Innenseite der Außenschale jeweils Stützflächen aufweisen, so daß die eingesetzte Einsatzschale in ihrem Bodenbereich von der Außenschale abgestützt wird. Dadurch werden bei Belastung die axialen Kräfte zwischen den Schalen nicht mehr durch die Konusabschnitte, sondern durch die Stützflächen, die teilweise senkrecht zur Hauptbelastungsachse liegen, übertragen. Die Stützflächen können dabei jeweils sphärisch oder ebenflächig ausgebildet sein.
  • An der Innenseite der Außenschale oder der Außenseite der Einsatzschale kann ein Halteelement vorgesehen sein, das die Einsatzschale gegen ungewolltes Herausfallen aus der Außenschale sichert. Erst durch das Auf spreizen der Außenschale gelangt das Halteelement außer Eingriff, so daß erst dann die Einsatzschale aus der Außenschale entnehmbar ist. Als Halteelement ist vorzugsweise eine umlaufende Ausstülpung oder ein umlaufender Steg vorgesehen, der in eine passende Ausnehmung der anderen Schale eingreift.
  • Die Einsatzschale besteht vorzugsweise aus Keramik und die Außenschale aus Metall. Die keramische Einsatzschale ist sehr verschleißfest und gewährt eine lange Lebensdauer und damit lange Austauschintervalle.
  • Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 einen Längsschnitt einer Gelenkpfanne in einer ersten Ausführungsform,
  • 2 einen Längsschnitt einer Gelenkpfanne in einer zweiten Ausführungsform,
  • 3 eine Draufsicht der Gelenkpfanne der 1,
  • 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der 3 einer Spreizbohrung und ein Spreizwerkzeug, und
  • 5 die Spreizausnehmung von 2 mit einem zugehörigen Spreizwerkzeug.
    •
  • In 1 ist eine prothetische Gelenkpfanne 10 dargestellt, die beispielsweise als Hüftgelenkpfanne verwen det und implantiert wird. Sie dient der Aufnahme eines Kugelkopfimplantates, das als Gegenstück beispielsweise im Oberschenkel implantiert ist.
  • Die Gelenkpfanne 10 besteht aus einer hohlen Außenschale 11, in deren Hohlraum eine Einsatzschale 12 eingesetzt ist. Die Außenschale 11 ist aus Metall und die Einsatzschale 12 aus Keramik gefertigt. Die Einsatzschale kann jedoch auch aus Metall oder anderen harten Werkstoffen bestehen. Eine derartige Gelenkpfanne dient der Aufnahme einer Gelenkkugel aus demselben Material oder aus einem Material ähnlicher Härte.
  • Die Außenschale 11 ist an ihrer Außenseite sphärisch geformt, und weist an ihrer Innenseite einen sphärischen Bodenabschnitt 14 und einen sich daran anschließenden ringförmigen Innenkonus-Abschnitt 16 auf.
  • Die Einsatzschale 12 weist an ihrer Außenumfangsseite einen Außenkonus-Bereich 17 und in ihrem Bodenbereich einen sphärischen Bereich 15 auf. Die Einsatzschale 12 sitzt spaltfrei in der Außenschale 11, wobei zwischen den konusförmigen Abschnitten 16, 17 der Außenschale 11 und der Einsatzschale 12 durch eine radial nach innen gerichtete Vorspannung der Außenschale 11 eine Klemmkraft auftritt, die eine axiale Bewegung der Einsatzschale 12 in der Außenschale 11 verhindert.
  • Der Konuswinkel a der konusförmigen Abschnitte 16, 17 beträgt 8°, kann jedoch auch kleiner sein. Durch den kleinen Konuswinkel a wird eine hohe Klemmkraft gegen ein Herausfallen der Einsatzschale 12 aus der Außenschale 11 bewirkt.
  • Die Innenseite 18 der Einsatzschale 12 ist sphärisch ausgebildet. Der Öffnungswinkel der sphärischen Innenseite 18 der Einsatzschale 12 beträgt ungefähr 30°.
  • Der innere Öffnungsrand der Außenschale 11 ist als eine ringartig umlaufende Ausstülpung 20 ausgestaltet, die in eine umlaufende Ausnehmung 21 an der Außenumfangskante der Einsatzschale 12 eingreift. Dadurch wird die Einsatzschale 12 gegen ungewolltes Lösen aus der Außenschale 11 zusätzlich gesichert.
  • In 2 ist eine zweite Ausführungsform einer Gelenkpfanne 30 dargestellt, bei der eine Außenschale 31 eine Einsatzschale 32 hält. Die Außenschale 31 weist an ihrem inneren Öffnungsrand einen umlaufenden Steg 35 auf, der in eine umlaufende Nut 36 an der oberen Außenkante der Einsatzschale 32 eingreift.
  • Der Bodenbereich der Außenschale 31 ist in einem mittleren Bereich als ebene Fläche 37 ausgebildet. Ebenso ist der außenseitige Bodenbereich der Einsatzschale 32 als ebene Fläche 38 ausgebildet, wobei diese Flächen 37, 38 spaltfrei aufeinanderliegen und axiale Kräfte zwischen der Außenschale 31 und der Einsatzschale 32 übertragen.
  • Wie in der 3 zu erkennen ist, weist die Außenschale 11 sechs Schlitze 40 auf, die sich jeweils radial vom Öffnungsrand der Außenschale 11 nach innen bis zu einem schlitzfreien Kernbereich 41 erstrecken. Die Schlitze 40 sind durch die Außenschalenwand durchgehend und unterteilen die Außenschale 11 in sechs Segmente, die durch den Kernbereich 41 zusammengehalten werden. Es können aber auch weniger oder mehr Schlitze vorgesehen sein.
  • Die Schlitze 40 dienen dazu, die Außenschale 11, 31 aufspreizbar zu gestalten. An der Oberseite des Öffnungsrandes der Außenschale 11, 31 ist in jeden Schlitz 40 jeweils eine Spreizausnehmung 45, 55 in axialer Richtung angeordnet.
  • Die Spreizausnehmung 45 der Gelenkpfanne 10 der 1 ist in 4 mit einem passenden Spreizwerkzeug 46 dargestellt. Die Spreizausnehmung 45 weist eine durch den Schlitz 40 zweigeteilte Gewindebohrung 47 auf, die in einem Konusabschnitt 48 ausläuft. Das Spreizwerkzeug 46 ist eine Gewindeschraube mit einem Gewindeabschnitt 49, an dem sich als Schraubenspitze ein konusförmiger Abschnitt 50 anschließt. Zum Spreizen des Schlitzes 40 wird die Spreizschraube 46 in die Gewindebohrung 47 eingeschraubt, wobei der Konusabschnitt 50 der Spreizschraube 46 in den Konusabschnitt 48 eingreift und die benachbarten Außenschalensegmente auseinanderdrückt.
  • In 5 ist eine Spreizausnehmung 55 der Gelenkpfanne 30 der 2 dargestellt. Die Spreizausnehmung 55 ist konusförmig gestaltet und das Spreizwerkzeug 56 ist als Meißel ausgestaltet, der eine konusförmige Spitze 57 aufweist. Die Konusspitze 57 des Meißels 56 wird in die konusförmige Ausnehmung 55, beispielsweise durch Hammerschläge hineingetrieben, wodurch der Schlitz 40 auf gespreizt wird.
  • Bei beiden Ausführungsformen wird in alle sechs Spreizausnehmungen 45, 55 jeweils ein Spreizwerkzeug 46, 56 zum Aufspreizen der Schlitze 40 eingeführt. Dadurch wird der Innendurchmesser der Außenschale 11, 31 vergrößert, so daß der Klemmsitz zwischen den Konusabschnitten 16, 17 der Schalen 11, 12; 31, 32 gelöst wird. Ferner gerät der Ring 20 außer Eingriff mit der Ab schrägung 21 bzw. der Steg 35 außer Eingriff mit der Nut 36, wodurch auch die Sicherung der Einsatzschale 12, 32 in der Außenschale 11, 31 geöffnet wird. Die verschlissene Einsatzschale 12 kann entnommen und eine neue Einsatzschale 12 kann wieder eingesetzt werden. Nach dem Einsetzen der neuen Einsatzschale 12, 32 werden die Spreizwerkzeuge 46, 56 wieder entnommen, so daß die Einsatzschale 12 in der Außenschale verklemmt wird.
  • Dadurch ist in situ ein schneller und problemloser Austausch einer abgenutzten Einsatzschale 12, 32 möglich. Beim Austausch treten keine hohen Impulskräfte auf, die die Verbindung zwischen Gelenkpfanne und Knochen lockern könnten. Es werden auch keine Fremdkörper in Form von Splittern freigesetzt.

Claims (12)

  1. Prothetische Gelenkpfanne mit einer Außenschale (11; 31), in der mit Klemmsitz eine austauschbare Einsatzschale (12; 32) eingesetzt ist, wobei die Außenschale (11; 31) mindestens einen Schlitz (40) aufweist, der vom Öffnungsrand der Außenschale (11; 31) zur Schalenmitte hin verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (40) am Öffnungsrand eine Spreizausnehmung (45; 55) aufweist, in die ein Spreizwerkzeug (46; 56) zum Aufspreizen des Schlitzes (40) einführbar ist.
  2. Prothetische Gelenkpfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschale (11; 31) mehrere radiale Schlitze (40) aufweist.
  3. Prothetische Gelenkpfanne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizausnehmung (47) eine axiale Gewindebohrung zur Aufnahme einer Konusschraube (46) am Außenschalenrand ist.
  4. Prothetische Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenumfangsseite der Einsatzschale (12; 32) einen Konus-Abschnitt (17) aufweist, der in einen Innenkonus-Abschnitt (16) der Außenschale (11; 31) passt, so dass zwischen den Abschnitten (16, 17) der Außenschale (11; 31) und der eingesetzten Einsatzschale (12; 32) eine haltende Klemmkraft wirkt.
  5. Prothetische Gelenkpfanne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Konuswinkel a der Abschnitte (16, 17) zwischen 0 und 8° beträgt.
  6. Prothetische Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenumfangsseite der Einsatzschale und die Innenumfangsseite der Außenschale jeweils zylindrisch ausgebildet sind.
  7. Prothetische Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite der Außenschale (11) und die Außenseite der Einsatzschale (12; 32) in ihren Bodenbereichen jeweils Stützflächen (14, 15; 37, 38) aufweisen, die bei eingesetzter Einsatzschale (12; 32) stützend aufeinanderliegen.
  8. Prothetische Gelenkpfanne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützflächen (14, 15) sphärisch ausgebildet sind.
  9. Prothetische Gelenkpfanne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützflächen (37, 38) als ebene Flächen ausgebildet sind.
  10. Prothetische Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite der Außenschale (11; 31) oder an der Außenseite der Einsatzschale (12; 32) in Umfangsrichtung mindestens ein Halteelement angeordnet ist, das die Einsatzschale (12; 32) in der Außenschale (11; 31) hält.
  11. Prothetische Gelenkpfanne nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement eine in eine umlaufende Ausnehmung (21; 36) eingreifende umlaufende Ausstülpung (20) oder ein umlaufender Steg (35) ist.
  12. Prothetische Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzschale (11; 32) aus Keramik und die Außenschale (11; 31) aus Metall besteht.
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