DE19722923A1 - Verfahren zum Einsetzen einer Einsatzschale in eine Außenschale einer Gelenkpfannen-Prothese - Google Patents

Verfahren zum Einsetzen einer Einsatzschale in eine Außenschale einer Gelenkpfannen-Prothese

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DE19722923A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Werkzeug zum Einsetzen einer keramischen Einsatzschale in eine metallische Außenschale einer zweiteiligen Ge­ lenkpfannen-Prothese.
Gelenkpfannen-Prothesen sind die konkaven Gegenstücke zu einem Gelenkkopf. Wegen ihrer guten mechanischen Eigenschaften werden zunehmend modular aufgebaute Ge­ lenkpfannen-Prothesen verwendet, die aus einer metal­ lischen Außenschale und einer keramischen Einsatzschale bestehen. Das Einsetzen der keramischen Einsatzschale in die Metallschale ist problematisch, insbesondere wenn das Einsetzen während der Operation, also nach Implantieren der Außenschale in einem Knochen, erfolgt. Beim Einsetzen kann die Einsatzschale in der Außen­ schale unter einem falschen Winkel eingebracht werden und verkanten. Beim Korrigieren der Verkantung mit einem Schlagwerkzeug kann es zu Beschädigungen der ke­ ramischen Einsatzschale kommen.
Als Hilfe zum Einsetzen der Einsatzschale in die Außen­ schale sind Einsetzwerkzeuge bekannt, die die kera­ mische Einsatzschale am Außenumfang erfassen. Dadurch wird die Einsatzschale nicht sicher gehalten und das Operationsfeld teilweise abgedeckt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Werkzeug zum vereinfachten Einsetzen einer keramischen Einsatzschale in eine metallische Außenschale einer Gelenkpfannen-Prothese zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 3.
Der Anspruch 1 umfaßt die Verfahrensschritte: Aufsetzen eines Kopplungsteiles einer Haltevorrichtung auf die Öffnungsseite der einzusetzenden Einsatzschale, Er­ zeugen eines Unterdruckes durch Entlüften des Hohl­ raums, der von der Einsatzschale und dem luftdicht ab­ schließend aufgesetztem Kopplungsteil gebildet wird, Einsetzen der an dem Kopplungsteil durch den Hohlraum unter Druck gehaltenen Einsatzschale mit Hilfe der Hal­ tevorrichtung in die Außenschale, und Belüften des Hohlraums und Entfernen der Haltevorrichtung.
Das Kopplungsteil wird auf die Öffnungsseite der kera­ mischen Einsatzschale luftdicht abschließend aufge­ setzt, und anschließend der luftdicht abgeschlossene Raum durch eine Pumpe entlüftet. Durch den dabei ent­ stehenden Unterdruck wird die Einsatzschale an dem Kopplungsteil gehalten. Ein mechanisches Umklammern der Einsatzschale ist nicht mehr erforderlich. Die Einsatz­ schale wird nicht punktuell erfaßt, sondern auf einer kreisringförmigen Fläche auf das Kopplungsteil ge­ drückt. Punktuelle Belastungen werden vermieden, wo­ durch die Gefahr von Beschädigungen verringert ist. Das Kopplungsteil braucht den Außenumfang der Einsatzschale nicht mehr zu umfassen, weshalb das Kopplungsteil kom­ pakter ausgebildet sein kann. Dadurch wird die Sicht auf die Einsatzschale und die Außenschale weniger be­ hindert, so daß auch die Handhabung des Kopplungsteiles verbessert ist.
Vorzugsweise wird nach dem Einsetzen die Haltevorrich­ tung derart mit einem Schlagwerkzeug geschlagen, daß die Einsatzschale in die Außenschale getrieben wird. Die Haltevorrichtung dient also gleichzeitig als Ein­ schlaginstrument, das insbesondere bei Einsatzschalen verwendet wird, die mit konischem Klemmsitz in der Außenschale gehalten werden. Durch die Verwendung der Haltevorrichtung für das Eintreiben der Einsatzschale in die Außenschale ist das Ansetzen eines separaten Werkzeuges zum Einschlagen entbehrlich. Dadurch wird der Arbeitsablauf des Einsetzens einer Einsatzschale vereinfacht.
Der Anspruch 3 betrifft ein Werkzeug zum Einsetzen einer keramischen Einsatzschale in eine metallische Außenschale. Das Werkzeug weist eine Haltevorrichtung mit einem Kopplungsteil auf. Das Kopplungsteil weist einen Dichtungsrand auf, der an den Öffnungsrand der Innenschale luftabschließend ansetzbar ist, wobei von dem angesetzten Kopplungsteil und der Einsatzschale ein Hohlraum gebildet wird. Das Kopplungsteil weist ferner eine Lüftungsöffnung auf, durch die der Hohlraum zur Erzeugung eines Unterdrucks entlüftbar ist.
Die Haltevorrichtung ist mechanisch einfach aufgebaut, weist keine beweglichen Teile auf und kann dennoch die Einsatzschale sicher und unverrutschbar halten. Es tre­ ten keine punktuellen Belastungen auf, weshalb die Ein­ satzschale schonend gehalten wird. Das Kopplungsteil deckt nur die Öffnung der Einsatzschale ab, weshalb es sehr kompakt ausgebildet werden kann. Dadurch ist die Sicht des Benutzers auf die Einsatzschale verbessert, so daß das Einsetzen der Einsatzschale in die Außen­ schale verbessert ist.
Vorzugsweise ist der Dichtrand des Kopplungsteiles auf der Stirnfläche des Öffnungsrandes der Einsatzschale aufsetzbar. Dadurch wird eine größtmögliche Stabilität der Verbindung Kopplungsteil/Einsatzschale erreicht, ohne daß das Kopplungsteil die Einsatzschale außen um­ greifen muß.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Kopplungs­ teil an seinem Dichtrand ein Dichtungselement auf. Das Dichtungselement verbessert die Abdichtung zwischen dem Dichtrand des Kopplungsteils und dem Öffnungsrand der Einsatzschale. Dadurch wird das abdichtende Aufsetzen des Kopplungsteiles auf die Einsatzschale vereinfacht. Ferner wird eine bessere Abdichtung des Hohlraums er­ zielt, so daß die Einsatzschale auch über einen länge­ ren Zeitraum von dem Kopplungsteil gehalten wird, ohne daß der Unterdruck in dem Hohlraum derart abnimmt, daß die Einsatzschale nicht mehr gehalten wird.
Vorzugsweise überragt der Außenumfang des Kopplungs­ teiles den Außenumfang der Einsatzschale nicht. Dadurch kann sowohl die Einsatzschale als auch das Kopplungs­ teil in die Außenschale eintauchen. Das Kopplungsteil ist damit für eine Vielzahl von verschiedenen Befesti­ gungstechniken zwischen Einsatzschale und Außenschale verwendbar.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Haltevor­ richtung eine integrierte Pumpvorrichtung zum Entlüften des Hohlraumes durch die Lüftungsöffnung auf. Dies kann beispielsweise eine handbetätigte einfache Kolbenpumpe sein, mit der mit einem einzigen oder wenigen Kolben­ hüben der im Hohlraum erforderliche Unterdruck erzeugt werden kann. Dadurch ist der Anschluß einer externen Pumpe an die Haltevorrichtung entbehrlich und die Be­ dienung vereinfacht.
Vorzugsweise weist die Haltevorrichtung einen Amboß zum Einschlagen der eingesetzten Einsatzschale auf, wobei die Schlagkraft axial in Richtung der Einsatzschalen- Symmetrieachse wirkt. Der Amboß ist an dem dem Kopp­ lungsteil abgewandten Ende der Haltevorrichtung ange­ ordnet. Dadurch ist, insbesondere bei mit Klemmsitz in die Außenschale einzusetzenden Einsatzschalen mit einem einzigen Werkzeug das Einsetzen und Einschlagen der Einsatzschale ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Kopplungs­ teil an der Haltevorrichtung austauschbar ausgebildet. Dadurch können verschiedene Kopplungsteile für ver­ schiedene Einsatzschalengrößen und -arten verwendet werden. Beispielsweise kann auch ein Kopplungsteil be­ festigt werden, das derart ausgebildet ist, daß es auf dem Öffnungsrand der Metallschale abstützbar ist und zum Ausschlagen der Einsatzschale verwendet werden kann.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Abbil­ dungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher er­ läutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Werkzeug mit einer Halte­ vorrichtung, die eine in eine Außenschale ein­ gesetzte Einsatzschale hält,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des Werkzeuges zum Einsetzen einer keramischen Einsatzschale,
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Kopplungs­ teiles an einer Haltevorrichtung mit einem Füh­ rungsteil, und
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines Kopplungs­ teiles zum Ausschlagen einer Einsatzschale.
In Fig. 1 ist als Haltevorrichtung ein Einsetzwerkzeug 10 gezeigt, das eine keramische Einsatzschale 12 mit einer zweiteiligen Gelenkpfannen-Prothese 14 hält. Das Einsetzwerkzeug 10 dient dazu, das Einsetzen der Ein­ satzschale 12 in die Außenschale 15 der Gelenkpfannen-Prothese 14 zu erleichtern. Die Gelenkpfannen-Prothese 14 besteht aus einer Metall-Außenschale 15, in die die keramische Einsatzschale 12 mit Klemmsitz eingesetzt wird. Das Einsetzen der Einsatzschale 12 in die Außen­ schale 15 wird vorzugsweise bei bereits in einen Knochen implantierter Außenschale 15 vorgenommen.
Das Einsetzwerkzeug 10 besteht aus einem rohrartigen Grundkörper 18, dessen eines Längsende verschlossen ist. An beiden Längsenden weist der Grundkörper 18 je­ weils ein Außengewinde 19, 20 auf. An dem geschlossenen Längsende des Grundkörpers 18 ist auf das Außengewinde 19 ein Handgriff 22 aufgeschraubt.
Der Handgriff 22 besteht aus einem rohrartigen Griff­ körper 23, der an seinen beiden offenen Enden jeweils ein Innengewinde aufweist. Mit dem einen Innengewinde 23 ist der Griffkörper 23 mit dem Grundkörper 18 ver­ schraubt. Auf das andere Ende des Griffkörpers 23 ist eine als Amboß dienende Abschlußkappe 24 aufgeschraubt, die eine rohrartige Griffhülse 25 auf dem Handgriff-Grundkörper 23 hält.
Der Grundkörper 18 weist einen zylinderartigen Hohlraum 26, 27 auf, in dem ein Pumpenkolben 29 einer Pumpe 28 angeordnet ist. Der Pumpenkolben 29 weist eine Griff­ stange 30 auf, die quer zur Zylinder- und Kolbenachse durch den Kolben 29 gesteckt ist, und durch ent­ sprechende Aussparungen 32 in der Zylinderwand 33 ra­ dial nach außen ragt.
An das dem Handgriff 22 abgewandte Ende des Zylinders 26 schließt sich eine Verbindungsleitung 35 an, die den Zylinder 26 mit dem offenen Längsende des Grundkörpers 18 verbindet. An diesem Ende ist das Kopplungsteil 16 mit einem Innengewinde aufgeschraubt.
Das Kopplungsteil 16 ist ein rotationssymmetrischer Körper, in dessen Mitte eine axiale Lüftungsöffnung 38 vorgesehen ist. Das Kopplungsteil 16 weist in seinem Randbereich einen absatzartig ausgebildeten Dichtrand 40 auf, wobei in der umlaufenden Absatzkante als Dich­ tungselement ein Dichtungsring 41 angeordnet ist.
Das Kopplungsteil 16 ist derart auf den Öffnungsrand 43 der Einsatzschale 12 aufgesetzt, daß der von dem Kopp­ lungsteil 16 und der Einsatzschale 12 gebildete Hohl­ raum 44 luftdicht verschlossen ist. Durch die Lüftungs­ öffnung 38 und die Verbindungsleitung 35 kann durch den Kolben 29 der Pumpe 28 ein Unterdruck in dem Hohlraum 44 erzeugt werden.
Die Verbindungsleitung 35 kann durch ein Belüftungsven­ til 46, das im Verlauf der Verbindungsleitung 35 ange­ ordnet ist, verschlossen werden. Dadurch kann keine Luft in den Hohlraum 44 gelangen und der (Unter)-Druck bleibt in dem Hohlraum 44 bestehen. Bei Ausführung ohne Belüftungsventil 46 muß durch entsprechende Kolbenstel­ lung beim Handling die Funktion erreicht werden.
Der Zylinder 27 an der Rückseite des Kolbens 29 wird durch eine Belüftungsöffnung 48 belüftet, damit kein Widerstand beim Betätigen des Pumpenkolbens 29 auf­ tritt.
Zum Einsetzen einer Einsatzschale 12 in eine Außen­ schale 15 wird zunächst das Kopplungsteil 16 des Ein­ satzwerkzeuges 10 auf den Öffnungsrand der Einsatz­ schale 12 aufgesetzt. Anschließend wird durch Betätigen des Pumpenkolbens 29 ein Unterdruck in dem Hohlraum 44 erzeugt, woraufhin das Belüftungsventil 46 geschlossen wird, so daß die Verbindungsleitung 35 zwischen Zy­ linder 26 und Hohlraum 44 geschlossen ist. Dadurch wird ein Belüften des Hohlraums 44 verhindert, so daß der Unterdruck in dem Hohlraum 44 erhalten bleibt. Die Ein­ satzschale 12 wird nun sicher an dem Kopplungsteil ge­ halten. Nun kann der Benutzer die Einsatzschale 12 mit Hilfe des Einsetzwerkzeuges 10 in die Außenschale 15 einsetzen. Ist die Einsatzschale 12 in die Außenschale 15 eingesetzt, so kann der Benutzer mit einem Schlagin­ strument auf die Abschlußkappe 24 schlagen, so daß die Einsatzschale 12 in die Außenschale 15 eingetrieben wird, bis die Einsatzschale 12 sicher mit Klemmsitz in der Außenschale 15 fixiert ist. Anschließend wird das Belüftungsventil 46 geöffnet, der Hohlraum 44 belüftet und das Einsetzwerkzeug 10 wieder von der Einsatzschale 12 abgenommen.
In Fig. 2 ist ein dem Einsetzwerkzeug 10 der Fig. 1 ähnliches Einsetzwerkzeug 50 dargestellt, an dessen Grundkörper 52 eine andere Pumpvorrichtung 54 ange­ ordnet ist. Die Verbindungsleitung 55 des Grundkörpers 52 ist mit einem nach außen führenden Verbindungsrohr 57 mit einem Pumpbalg 59 verbunden. Das Verbindungsrohr 57 weist ein Belüftungsventil 58 auf, mit dem die Ver­ bindung zwischen der Verbindungsleitung 55 zu dem Hohl­ raum 44 geschlossen werden kann.
Mit dem Pumpenbalg 59 kann die Luft aus dem Hohlraum 44 abgepumpt werden, worauf hin das Belüftungsventil 58 geschlossen werden kann, um den Unterdruck in dem Hohl­ raum 44 zu erhalten. Nach dem Einsetzen der Einsatz­ schale 12 in die Außenschale 15 wird das Belüftungsven­ til 58 wieder geöffnet, so daß der Hohlraum 44 belüftet wird.
In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform eines Kopp­ lungsteiles 60 dargestellt, das an seinem freien Ende eine axiale konvex ausgebildete Ausstülpung 62 auf­ weist, durch die ein verkleinerter Hohlraum 64 ent­ steht. Dadurch muß zum Entlüften des Hohlraums 64 ein verringertes Luftvolumen abgepumpt werden, um einen Unterdruck zu erhalten, mit dem die Einsatzschale 12 sicher an dem Kopplungsteil 60 gehalten wird.
In Fig. 4 ist ein weiteres Kopplungsteil 70 darge­ stellt, mit dem die Einsatzschale 12 aus der Außen­ schale 15 gelöst werden kann. Das Kopplungsteil 70 weist einen axial vorstehenden Rand 71 auf, der auf dem Öffnungsrand der Außenschale 15 aufgesetzt wird. Durch Schlagen des Einsetzwerkzeuges 10 in axialer Richtung wird der Sitz der Einsatzschale 12 in der Außenschale 15 gelockert, so daß die Einsatzschale 12 entnommen werden kann.
Mit diesem Kopplungsteil 70 kann also das Einsetzwerk­ zeug auch zum Entfernen einer beispielsweise wegen Ver­ schleiß auszutauschenden Einsatzschale verwendet wer­ den.

Claims (11)

1. Verfahren zum Einsetzen einer keramischen Ein­ satzschale (12) in eine metallische Außenschale (15) einer zweiteiligen Gelenkpfannen-Prothese (14), mit dem Verfahrensschritt
Aufsetzen eines Kopplungsteiles (16, 60) einer Hal­ tevorrichtung (10, 50) auf die Öffnungsseite der einzusetzenden Einsatzschale (12), gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte
Erzeugen eines Unterdruckes durch Entlüften des Hohlraums (44, 64), der von der Einsatzschale (12) und dem luftdicht abschließend aufgesetzten Kopp­ lungsteil (16, 60) gebildet wird,
Einsetzen der an dem Kopplungsteil (16, 60) durch den Hohlraum-Unterdruck gehaltenen Einsatzschale (12) mit Hilfe der Haltevorrichtung (10, 50) in die Außenschale (15), und
Belüften des Hohlraums (44, 64) und Entfernen der Haltevorrichtung (10, 50).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einsetzen die Haltevorrichtung (10, 50) derart mit einem Schlagwerkzeug geschlagen wird, daß die Einsatzschale (12) in die Außen­ schale (15) getrieben wird.
3. Werkzeug zum Einsetzen einer keramischen Einsatz­ schale (12) in eine metallische Außenschale (15) einer zweiteiligen Gelenkpfannen-Prothese (14), mit
einer Haltevorrichtung (10, 50), durch die die ein­ zusetzende Einsatzschale (12) lösbar gehalten wer­ den kann,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltevorrichtung (10, 50) ein Kopplungsteil (16, 60) mit einem Dichtrand (40) aufweist, der an den Öffnungsrand (43) der Einsatzschale (12) luft­ abschließend ansetzbar ist, wobei von dem ange­ setzten Kopplungsteil (16, 60) und der Ein­ satzschale (12) ein Hohlraum (44, 64) gebildet wird, und
daß das Kopplungsteil (16, 60) eine Lüftungsöffnung (38, 68) aufweist, durch die der Hohlraum (44, 64) zur Erzeugung eines Unterdrucks entlüftbar ist.
4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtrand (40) auf der Stirnfläche (43) des Öffnungsrandes (43) der Einsatzschale (12) aufsetzbar ist.
5. Werkzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kopplungsteil (16) an seinem Dichtrand (40) ein Dichtungselement (41) aufweist.
6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang des Kopplungs­ teiles (16, 60) den Außenumfang der Einsatzschale (12) nicht überragt.
7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (10, 50) eine Pumpvorrichtung (29) zum Entlüften des Hohl­ raumes (44, 64) durch die Lüftungsöffnung (38, 68) aufweist.
8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (10) einen Amboß (24) zum Einschlagen der eingesetzten Einsatzschale (12) aufweist, wobei die Schlagkraft axial in Richtung der Einsatzschalen-Symmetrie­ achse wirkt.
9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungsteil (60) ein axiales Führungsteil (62) aufweist, das in den Einsatzschalen-Hohlraum (64) hineinragt.
10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3-9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungsteil (16, 60) an der Haltevorrichtung (10) austauschbar ausgebildet ist.
11. Werkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Haltevorrichtung (10) ein Kopplungsteil (70) befestigbar ist, das derart ausgebildet ist, daß es auf dem Öffnungsrand der Außenschale (15) abstützbar ist und zum Ausschlagen der Einsatz­ schale (12) verwendbar ist.
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