DE19616059A1 - Verfahren zum Erneuern einer prothetischen Gelenkpfanne - Google Patents

Verfahren zum Erneuern einer prothetischen Gelenkpfanne

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DE19616059A1
DE19616059A1 DE1996116059 DE19616059A DE19616059A1 DE 19616059 A1 DE19616059 A1 DE 19616059A1 DE 1996116059 DE1996116059 DE 1996116059 DE 19616059 A DE19616059 A DE 19616059A DE 19616059 A1 DE19616059 A1 DE 19616059A1
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Hartmut Dipl Ing Kaelberer
Ernst Hoch
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Cerasiv GmbH Innovatives Keramik Engineering
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Er­ neuern einer prothetischen Gelenkpfanne, die eine In­ nenschale aufweist.
Bei prothetischen Gelenkpfannen zur Aufnahme von Ge­ lenkkugeln werden häufig wegen ihrer günstigen mecha­ nischen Eigenschaften Gelenkpfannen verwendet, bei denen in eine Außenschale eine Innenschale aus einem weichen Material, beispielsweise Kunststoff, eingesetzt ist. Die weiche Innenschale hat stark dämpfende Eigen­ schaften. Bei großen Gelenkbelastungen kann jedoch der eingesetzte Gelenk-Kugelkopf die weiche Kunststoff-Innenschale plastisch verformen, wodurch die Gelenk­ geometrie verändert wird. Ferner entsteht Abrieb der Kunststoff-Innenschale, der unerwünschterweise in das angrenzende Gewebe gelangen kann. Wegen der starken Abnutzung ist ein häufiger Austausch der Innenschale erforderlich.
In EP-A-0 554 214 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem eine weiche Innenschale außen auf eine härtere Ein­ setzschale gegossen wird. Nach dem Aushärten wird die Innenschale in die Außenschale eingesetzt. Die Herstel­ lung der passenden Innenschale ist umständlich und zeitaufwendig.
Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren für eine prothetische Gelenkpfanne zum Einsetzen einer Einsetzschale in eine Innenschale geringerer Härte zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
In der Innenschale wird ein Innenzylinder und in ihrem Bodenbereich eine definierte Fläche angefertigt. In die so vorbereitete Ausnehmung der Innenschale wird eine Einsetzschale mit einem Außenzylinder eingesetzt, wobei ein Bodenbereich der Einsetzschale auf den Bodenbereich der Innenschale gesetzt wird, und schließlich Veranker­ ungselemente der Einsetzschale in die Innenschale ein­ gedrückt werden. In die Innenschale einer meist zwei­ schaligen Gelenkpfanne wird also eine weitere Schale, nämlich die Einsetzschale als künftige innerste Schale zur Aufnahme der Gelenkkugel eingesetzt. Die Innenseite der Innenschale wird in ihrer Formung zunächst genau an die vorgegebene Außenseite der (neuen) Einsetzschale angepaßt. Die zylindrischen Bereiche der Innenschale und der Einsetzschale sind so bemessen, daß die Ein­ setzschale mit Klemm- oder Preßsitz fest in der Innen­ schale sitzt. Dadurch ist die Einsetzschale gegen axiale Bewegungen und Herausfallen aus der Innenschale gesichert.
Die Bodenbereiche der Innenschale und der Einsetzschale sind derart gestaltet, daß sie mindestens teilweise aufeinanderliegen, so daß durch die Bodenflächen große Gelenkkräfte zwischen der Einsetzschale und der Innen­ schale großflächig übertragen werden können.
An der Außenseite der Einsetzschale sind Verankerungs­ elemente angeordnet, die bei Einführen der Einsetz­ schale in das weiche Material der Innenschale einge­ drückt werden. Die Verankerungselemente verankern die eingesetzte Einsetzschale gegen Verdrehungen in der Innenschale. Durch die Klemmung im zylindrischen Be­ reich und das Eingreifen der Verankerungselemente in die Innenschale ist die Einsetzschale in jeder Richtung gegen unerwünschte Verschiebungen und Verdrehungen in der Innenschale gesichert.
Der zylindrische Bereich und der Bodenbereich der In­ nenschale können durch spanabhebende Bearbeitung geformt werden. Die vorbereitende Bearbeitung der Innenschale ist daher sehr schnell und einfach vor­ nehmbar. Da keine nennenswerte Wärme entsteht oder er­ forderlich ist, ist diese Vorbereitung auch in situ (bei eingesetztem Implantat) problemlos vornehmbar.
Eine Einsetzschale zum Einsetzen in die Innenschale der prothetischen Gelenkpfanne nach diesem Verfahren weist vorzugsweise einen Außenzylinder auf, der derart bemessen ist, daß er mit Preßklemmung in dem Innen­ zylinder der Innenschale festsetzbar ist. Die Veranker­ ungselemente sind im Bodenbereich des Einsetzschalen­ körpers angeordnet und können bei eingesetzter Einsetz­ schale in den Bodenbereich der Innenschale eindringen. Durch die Preßklemmung wird ein sicherer Halt des Einsetzschalenkörpers in der Innenschale gewährt, der sich nicht lockern kann. Die Verankerungselemente im Bodenbereich sichern den Einsetzschalenkörper insbe­ sondere gegen Drehbewegungen der Einsetzschale iii der Innenschale.
Die Verankerungselemente sind vorzugsweise als Stifte, Dorne oder Klingen ausgebildet. Sie sind derart scharf, daß sie ohne großen Widerstand und ohne ein großes Vo­ lumen verdrängen zu müssen, in den Bodenbereich der Innenschale eindringen können. Sie stehen vorzugsweise senkrecht von dem Bodenbereich des Einsetzschalenkör­ pers ab. Sie können in dem Bodenbereich des Einsetz­ schalenkörpers eingepreßt, eingeklebt, eingesintert oder eingeschrumpft sein.
Vor dem Einsetzen der Einsetzschale kann der Durch­ messer des Außenzylinders des Einsetzschalenkörpers größer als der Durchmesser des Innenzylinders der Innenschale sein. Dadurch wird im zylindrischen Bereich eine sehr feste Preßklemmung erzielt.
Der Bodenbereich des Einsetzschalenkörpers ist vorzugs­ weise sphärisch ausgebildet, und liegt spaltfrei auf dem Bodenbereich der Innenschale auf. Dadurch wird eine großflächige homogene Kraftübertragung zwischen der Einsetzschale und der Innenschale erreicht, insbeson­ dere auch bei nicht genau axial gerichteten Kräften. Lokale Kraftübertragungsspitzen werden vermieden. Da­ durch wird ein geringer Verschleiß und eine hohe Le­ bensdauer der Gelenkpfanne erzielt.
Der Einsetzschalenkörper besteht vorzugsweise aus Metall oder Keramik, da diese harten Materialien eine hohe Standfestigkeit und einen geringen Verschleiß auf­ weisen sowie eine hohe Gelenkpräzision ermöglichen.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Gelenkpfanne mit ein­ gesetzter Einsetzschale,
Fig. 2 ein erstes Verankerungselement der Einsetz­ schale der Fig. 1, und
Fig. 3 ein zweites Verankerungselement der Einsetz­ schale der Fig. 1.
In Fig. 1 ist eine zweiteilige Gelenkpfanne 10 darge­ stellt, die aus einer zweischaligen Original-Gelenk­ pfanne, bestehend aus einer Metall-Außenschale 11 und aus einer Kunststoff-Innenschale 12, sowie aus einer Keramik-Einsetzschale 15 besteht. Die Original-Ge­ lenkpfanne 11,12 ist eine Hüftgelenkpfanne, deren In­ nenschale 12 durch die von einer Gelenkkugel (nicht dargestellt) auf die Innenschale 12 übertragenen Bewegungen und Kräfte derart abgenutzt war, daß keine präzise Lagerung der Gelenkkugel in der Innenschale 12 mehr vorlag.
Um einen Austausch der alten und ein Implantieren einer neuen Gelenkpfanne zu vermeiden, wurde die Einsetz­ schale 15 eingebaut.
Die Einsetzschale 15 besteht aus einem einstückigen Keramik-Schalenkörper 16, der konfektioniert für den Einbau vorbereitet war. Die Innenseite 17 des Scha­ lenkörpers 16 ist sphärisch ausgebildet und dient der späteren Aufnahme der Gelenkkugel. Eine öffnungsseitige Außenumfangswand des Schalenkörpers 16 ist als Außen­ zylinder 18 ausgebildet, der sich über ungefähr die halbe axiale Länge der Einsetzschale 15 erstreckt. Daran schließt sich an der Außenseite des Schalen­ körpers 16 der sphärische Einsetzschalenboden 20 an.
In dem Boden 20 des Schalenkörpers 16 sind über den gesamten Bodenbereich verteilt als Verankerungselemente radial abstehende Metall-Dorne 30 und Metall-Klingen 31 verteilt (Fig. 2 und 3). Die Dorne 30 und Klingen 31 sind in den Bodenbereich 20 des Einsetzschalenkörpers 16 eingeklebt. Die Dorne 30 und Klingen 31 weisen senk­ recht von und aus dem Boden 20 emporragende Spitzen 30′ und Schneiden 31′ auf, die in die Kunststoff-Innen­ schale 12 eindringen. Als Verankerungselemente können auch Stifte u.ä. dienen und sie können auch aus anderen Materialien, beispielsweise Keramik, bestehen und durch andere Verfahren, wie Einpressen, Einsintern oder Einschrumpfen in dem Einsetzschalen-Boden 20 befestigt werden.
Die Innenschale 12 ist in die Außenschale 11 fest ein­ gesetzt. Ihre Innenseite weist öffnungsseitig einen Innenzylinder 23 auf, an den sich im Bodenbereich ein sphärischer Innenschalen-Boden 24 anschließt. Der Kugelradius des Innenschalen-Bodens 24 und des Einsetz­ schalen-Bodens 20 ist gleich, so daß sie spaltfrei aufeinanderliegen. Bei nicht eingesetzter Einsetzschale 15 ist der Durchmesser des Innenzylinders 23 der Innen­ schale 12 etwas kleiner als der Durchmesser des Außen­ zylinders 18 der Einsetzschale 15.
Zum Einbau einer Einsetzschale 15 in eine abgenutzte Innenschale 12 muß zunächst die Innenseite der Innen­ schale 12 an die Außenseite der einzusetzenden Einsetz­ schale 15 angepaßt werden. Diese Anpassung wird mit Fräs- und Schleifgeräten vorgenommen. Zunächst wird in die Innenschale 12 öffnungsseitig ein Innenzylinder 23 eingeschliffen, dessen Durchmesser etwas kleiner als der Durchmesser des Außenzylinders 18 der einzu­ setzenden Einsetzschale 15 ist. Anschließend wird an den Innenzylinder 23 anschließend ein sphärischer Boden 24 in den Bodenbereich der Innenschale 12 einge­ schliffen. Damit ist die Innenschale 12 für das Ein­ setzen der Einsetzschale 15 vorbereitet. Die Einsetz­ schale 15 wird auf die Öffnung der Innenschale 12 aufgesetzt und mit Hilfe eines Eindrückwerkzeuges langsam axial in die Innenschale eingeschoben. Beim Erreichen des Bodens der Innenschale 12 dringen die Dornspitzen 30′ und die Klingenschneiden 31′ in den Boden der Innenschale 12 ein und verankern die Einsetz­ schale 15 in der Innenschale 12 gegen Drehungen um alle Raumachsen. Die Bodenwände 20, 24 der Innenschale 12 und des Schalenkörpers 16 liegen dann spaltfrei auf der gesamten Bodenfläche aufeinander.
Durch das übermaß des Innenzylinders 23 der Innenschale 12 sitzt die Einsetzschale im zylindrischen Bereich mit festem Preßsitz in der Innenschale 12 fest. Ein Lösen ohne Werkzeug und Herausfallen der Einsetzschale 15 aus der Innenschale 12 ist dadurch ausgeschlossen.
Durch das Einsetzen der Keramik-Innenschale 15 in die abgenutzte Innenschale 12 kann die implantierte Gelenk­ pfanne 10 weite benutzt werden. Die Lebensdauer der die Gelenkkugel aufnehmenden neuen Keramik-Schale 15 wird gegenüber der ursprünglich verwendeten Kunststoff-Schale 12 deutlich erhöht.
Die Einsetzschale kann auch zur Umrüstung noch nicht implantierter Gelenkpfannen verwendet werden. Die Einsetzschale kann auch aus anderen harten Materialien, beispielsweise Metall, bestehen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Erneuern einer prothetischen Gelenk­ pfanne (10), die eine Innenschale (12) aufweist, mit den Schritten:
  • - Anfertigen eines Innenzylinders (23) in der Innenschale (12),
  • - Anfertigen einer definierten Fläche (24) im Bodenbereich der Innenschale (12),
  • - Einsetzen einer Einsetzschale (15) mit einem Außenzylinder (18) in die Innenschale (12), wobei ein Bodenbereich (20) der Einsetzschale (15) auf den Bodenbereich (24) der Innenschale (12) gesetzt wird, und
  • - Eindrücken von Verankerungselementen (30, 31) der Einsetzschale (15) in die Innenschale (12).
2. Einsetzschale (15) zum Einsetzen in die Innenschale (12) der prothetischen Gelenkpfanne (10) nach dem Verfahren nach Anspruch 1, mit
einem Einsetzschalenkörper (16) mit einem Außenzy­ linder (18), der derart bemessen ist, daß er mit Preßklemmung in den Innenzylinder (23) der Innenschale (12) festsetzbar ist, und
im Bodenbereich des Einsetzschalenkörpers (16) angeordneten Verankerungselementen (30, 31), die bei eingesetzter Einsetzschale (15) in den Boden­ bereich der Innenschale (12) eindringen können.
3. Einsetzschale (15) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungselemente als Stifte, Dorne (30) oder Klingen (31) ausgebildet sind.
4. Einsetzschale (15) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Außenzylinders (18) des Einsetzschalenkörpers (16) größer als der Innendurchmesser des Innenzylinders (23) der Innenschale (12) vor dem Einsetzen der Einsetzschale (15) ist.
5. Einsetzschale nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenbereich (20) des Einsetzschalenkörpers (16) sphärisch ausgebil­ det ist und spaltfrei auf dem Bodenbereich (24) der Innenschale (12) aufliegt.
6. Einsetzschale nach einem der Ansprüche 1-5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Einsetzschalenkörper (16) aus Metall oder Keramik besteht.
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