DE19901710A1

DE19901710A1 - Implantierbare Prothese für den Hüftpfannenersatz

Info

Publication number: DE19901710A1
Application number: DE19901710A
Authority: DE
Inventors: Martin Imhof; Samuel Khuri
Original assignee: Individual
Current assignee: Smith and Nephew Orthopaedics AG
Priority date: 1999-01-18
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 2000-07-27
Anticipated expiration: 2019-01-19
Also published as: DE19901710C2

Abstract

Es wird eine implantierbare Prothese für den Hüftpfannenersatz beschrieben, welche einen Abstützring (10) und eine Pfannenschale (28) aufweist. Der Abstützring (10) dient zur Befestigung an dem Knochen, während die Pfannenschale (28) zur Aufnahme und Lagerung des Femurkopfes dient. Die Pfannenschale (28) ist mittels eines Gewindes auf einen aufgestellten Kragen (14) des Abstützringes (10) schraubbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine implantierbare Prothese für den Hüftpfannenersatz gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der Endoprothetik des Hüftgelenks ist es häufig erforder lich, auch die Hüftpfanne durch eine implantierte Prothese zu ersetzen. Bestehen im Bereich der Hüftpfanne größere Knochen substanzdefekte, wie dies insbesondere bei der Reoperation vorhandener Implantate häufig auftritt, so werden Prothesen verwendet, die mittels abstehender Lappen am gesunden, weiter peripher liegenden Knochen fixiert werden können. Bei einer unter der Bezeichnung "Erlanger Modell" bekannten Prothese (Zeitschrift "Unfallchirurgie", Springer-Verlag 1994, Seiten 314 bis 319) sind dabei die abstehenden Lappen an einem Ab stützring angeformt, in welchen eine Pfannenschale eingesetzt wird. Die auf die Pfannenschale einwirkende Belastung wird durch den Abstützring aufgenommen und durch den gesunden Kno chen abgestützt. Da die Pfannenschale ebenso wie der Abstütz ring aus Metall besteht, wird in die Pfannenschale vorzugs weise ein Einsatz aus Kunststoff eingesetzt, der den Femurkopf lagert. Die Pfannenschale sitzt mit einem Außenrand auf dem Abstützring auf und ist mittels in diesen Außenrand eingesetz ter Schrauben mit dem Abstützring verbunden. Der auf dem Ab stützring aufsitzende Rand der Pfannenschale und die diese beiden Teile miteinander verbindenden Schrauben bedingen eine ungünstige Stabilität. Da durch die kleinen Schrauben, die interoperativ nur schwer einzubringen sind, Mikrobewegungen zwischen Ring und Schale nicht zu vermeiden sind, besteht einerseits ein unstabiles System und daraus resultierend ein Metallabrieb. Es ist in der Medizin bekannt, daß Metallabrieb zu Metalldosen führen kann und diese zur Zerstörung des umlie genden Gewebes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prothese für den Hüftpfannenersatz zur Verfügung zu stellen, die eine sta bile Fixation ermöglicht, den geschädigten Knochenbereich wenig beansprucht und einen geringen Materialaufwand aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Prothese mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindungen sind in den Unter ansprüchen angegeben.

Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht darin, die im plantierbare Prothese für den Hüftpfannenersatz aus einem Abstützring und einer in den Abstützring einsetzbaren Pfannen schale aufzubauen, wobei die Pfannenschale koaxial an einem kreisringförmigen Kragen befestigbar ist, der an dem Abstütz ring aufgestellt ist. Vorzugsweise weisen der Kragen und die Pfannenschale jeweils Gewinde auf, die ineinander greifen, so daß die Pfannenschale mit dem Stützring verschraubt werden kann.

Die Befestigung der Pfannenschale an dem Stützring über den aufgestellten Kragen bewirkt eine stabile Verbindung zwischen der Pfannenschale und dem Stützring, so daß sich eine Prothese ergibt, die in Bezug auf die statischen Belastungsverhältnisse einer einstückigen Ausbildung von Pfannenschale und Abstütz ring entspricht. Gegenüber der einstückigen Ausbildung besteht jedoch der Vorteil, daß unterschiedliche Pfannenschalen an einem einheitlichen Abstützring angebracht werden können. Die Möglichkeit, unterschiedlich geformte und dimensionierte Pfan nenschalen mit einem einheitlichen gleichen Abstützring zu kombinieren, führt zu einer rationellen Fertigung, ohne daß die vielseitige Anpassungsmöglichkeit der Prothese dadurch beeinträchtigt wird.

In einer Ausführung wird die Pfannenschale mit einem Außenge winde in ein Innengewinde des aufgestellten Kragens des Ab stützrings eingeschraubt. Die Schraubverbindung der Pfannen schale mit dem Kragen beeinträchtigt auf diese Weise die In nenfläche der Pfannenschale nicht.

Die stabile Befestigung der Pfannenschale an dem Abstützring gewährleistet, daß die gesamte von der Pfannenschale aufgenom mene Belastung des Hüftgelenks über den Abstützring auf die gesunden Knochenbereiche übertragen werden kann. Auch eine hohe Belastung des Hüftgelenks verstärkt den Druck der im plantierten Pfannenschale auf die die Pfannenschale außen umgebende Spongiosa bzw. Spongiosaplastik nur wenig. Die Neu bildung der Spongiosa wird durch eine Überbelastung der Pro these nicht beeinträchtigt.

Der Abstützring und die Pfannenschale werden für die zement freie Implantation vorzugsweise aus einer biokompatiblen Ti tanlegierung hergestellt, die die Neubildung des Knochengewe bes anregt. Das Einwachsen der Pfannenschale kann vorzugsweise dadurch begünstigt werden, daß durch eine oder mehrere Durch brüche in der Pfannenschale, Spongiosaschrauben eingedreht werden können, die zu einer besseren Primärstabilität führen, die für eine gute Osteointegration notwendig ist. Ebenso ist ein Aufrauhen der Oberfläche der Pfannenschale z. B. durch Partikelstrahlbearbeitung günstig. Aufgrund dieser vorteilhaf ten Eigenschaften eignet sich die Pfannenschale und damit insgesamt die Prothese hervorragend für die zementfreie Im plantation. Muß aus medizinischen Gründen die Pfannenschale anstelle einer Spongiosalplastik mit Knochenzement unterfüt tert sein, werden diese vorzugsweise aus einer biokompatiblen CoCrMo-Legierung hergestellt.

In die Pfannenschale wird in der Regel ein Einsatz aus Kunst stoff eingesetzt, der die eigentliche Lagerfläche für den Femurkopf bildet. Zur Befestigung des Einsatzes ist dieser vorzugsweise als Schnappeinsatz ausgebildet, der in die Pfan nenschale einrastet. Hierzu kann die Innenfläche der Pfannen schale beispielsweise mit einer Hinterschneidung ausgebildet sein, in welche der Schnappeinsatz mit einem Sprengring ein rastet. Die Innenfläche der Pfannenschale kann auch mit Rast vertiefungen ausgebildet sein, in welche Rastvorsprünge an der Außenfläche des Schnappeinsatzes einrasten.

Der Abstützring weist vorzugsweise wenigstens zwei Lappen auf, wobei jeder dieser Lappen mit mindestens einer Schraube be festigbar ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zei gen:

Fig. 1 einen Längsschnitt des Abstützringes in einer ersten Ausführung ohne Pfannenschale,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Abstützring der Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt des Abstützringes in einer zweiten Ausführung mit einer Pfannenschale in einer ersten Ausführung,

Fig. 4 eine Fig. 2 entsprechende Draufsicht auf die zweite Ausführung des Abstützringes,

Fig. 5 einen Längsschnitt der Pfannenschale in der ersten Ausführung,

Fig. 6 einen entsprechenden Längsschnitt der Pfan nenschale in einer zweiten Ausführung,

Fig. 7 einen entsprechenden Längsschnitt der Pfan nenschale in einer dritten Ausführung und

Fig. 8 eine Seitenansicht eines Einsatzes.

Die implantierbare Prothese für den Hüftpfannenersatz weist einen Abstützring 10 auf, der aus einem Blech aus einem bio kompatiblen Metall hergestellt ist. Der Abstützring 10 weist einen kreisförmigen Ausschnitt 12 auf. Der Rand des Ausschnit tes 12 ist nach medial unter 90° zu einem Kragen 14 aufge stellt. In den Kragen 14 ist ein Innengewinde 16 eingeschnit ten.

Diametral in Bezug auf den Ausschnitt 12 weist der Abstützring 10 zwei Lappen 18 und 20 auf, die im wesentlichen radial von dem Ausschnitt 12 abstehen. Die Lappen 18 und 20 dienen zum Befestigen des Abstützringes 10 in dem gesunden Knochenbe reich. Der in der Zeichnung linke kleinere Lappen 18 dient dabei insbesondere zur Befestigung am Sitzbein, während der in der Zeichnung rechte größere Lappen 20 zur Befestigung am Beckenknochen dient. Die Lappen 18 und 20 können zur individu ellen Anpassung mittels eines geeigneten Werkzeuges gebogen werden. Der linke kleinere Lappen 18, der etwa die Form eines gleichseitigen Dreiecks aufweist, ist im Bereich seines von dem Ausschnitt 12 abgewandten Scheitels mit Bohrungen 22 ver sehen, in welche Knochenschrauben zur Befestigung an dem Kno chen eingesetzt werden können.

Der rechte größere Lappen 20 weist in dem ersten Ausführungs beispiel der Fig. 1 und 2 die Form eines langgestreckten gleichschenkligen Dreiecks auf und ist im Bereich des von dem Ausschnitt 12 abgewandten Scheitels mit Bohrungen 22 versehen, in welche Knochenschrauben einsetzbar sind. Die Vielzahl die ser Bohrungen dienen zur Positionierung der Schrauben in dem Bereich, der sich von der Knochenqualität dazu am Besten eig net.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 sind die beiden Lappen als schmale, radiale Streifen ausgebildet. Der Abstützring selbst weist einen Flansch auf, der ebenfalls mit Bohrungen 26 verse hen ist um bei schlechter Knochenqualität viele Befestigungs möglichkeiten zu bieten.

In das Innengewinde 16 des Kragens 14 wird von der lateralen von dem Knochen abgewandten Seite des Abstützringes 10 eine Pfannenschale 28 eingeschraubt. Die Pfannenschale 28 weist hierzu an ihrem Außenrand ein Außengewinde 30 auf, welches in das Innengewinde 16 eingreift. Die Pfannenschale 28 ist vor zugsweise aus einem biokompatiblen Metall, insbesondere einer Titan- oder CoCuMo-Legierung hergestellt. Die äußere Ober fläche der Pfannenschale 28 ist durch Korundstrahlen aufge rauht und verfestigt.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 5 weist die Pfan nenschale 28 eine sphärische Außenkontur auf, d. h. die Kontur einer Halbkugel oder einer Kugelkalotte. Der Innenhohlraum setzt sich zusammen aus einem offenen Abschnitt 34, der sich nach innen leicht konisch verjüngt und einem sich daran an schießenden Bodenabschnitt 36, der die Form eines flachen Kegelstumpfes aufweist. Am Übergang von dem offenen Abschnitt 34 zu dem Bodenabschnitt 36 ist ringsum laufend und parallel zur Öffnungsebene der Pfannenschale 28 eine Hinterschneidung 38 vorgesehen.

In den Innenhohlraum 32 der Pfannenschale 28 wird ein Einsatz 40 aus Kunststoff eingesetzt, der in Fig. 8 dargestellt ist. Der Einsatz 40 weist eine Außenkontur auf, die der Innenkontur des Innenhohlraums 32 entspricht. Dementsprechend hat der Einsatz 40 zunächst einen sich nur leicht konisch verjüngenden Abschnitt 42, der zu dem offenen Abschnitt 34 der Pfannen schale 28 korrespondiert. An diesen konischen Abschnitt 42 schließt sich ein flacher kegelstumpfförmiger Abschnitt 44 an, der zu dem Bodenabschnitt 36 der Pfannenschale 28 korrespon diert. Am Übergang von dem konischen Abschnitt 42 zu dem ke gelstumpfförmigen Abschnitt 44 ist eine Wulst 46 an der Außen fläche des Einsatzes 40 angeformt. Beim Einsetzen des Ein satzes 40 in den Innenhohlraum 32 der Pfannenschale 28 schnappt die auf dem Einsatz 40 angebrachte Wulst 46 in die Hinterschneidung 38 ein, so daß der Einsatz 40 in die Pfannen schale 28 eingerastet werden kann. In den Einsatz 40 ist wei ter eine halbkugelförmige konkave Lagerfläche 48 eingearbei tet, die zur Aufnahme und Lagerung des Femurkopfes dient.

Über den Umfang verteilt weist der Innenhohlraum 32 an seinem Außenrand Aussparungen 50 auf, die ein Eingreifen zwischen die Pfannenschale 28 und den eingerasteten Einsatz 40 ermöglichen, um im Bedarfsfalle den Einsatz 40 wieder aus der Pfannenschale 28 herausholen zu können.

Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform der Pfannenschale 28. In dieser Ausführung weist die Pfannenschale 28 eine para bolische Außenkontur auf. Die Bodenfläche des Bodenabschnitts 36 ist von einer zentrischen Öffnung 52 durchbrochen. Die Öffnung 52 bewirkt einerseits eine Gewichts- und Materialein sparung und ermöglicht andererseits das Einbringen von Spon giosa.

In dieser Ausführung sind weiter in der Wandfläche des offe nen Abschnitts 34 Rastvertiefungen 54 eingeformt, in welche nicht dargestellte Rastvorsprünge in der Außenfläche des Ein satzes 40 eingreifen, um den Einsatz 40 in die Pfannenschale 28 einzurasten. Im übrigen stimmt die Pfannenschale 28 des zweiten Ausführungsbeispiels mit der Pfannenschale 28 des in Fig. 5 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels überein.

Fig. 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Pfannen schale 28, welches mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 übereinstimmt und sich von diesem nur darin unterscheidet, daß die Außenkontur der Pfannenschale 28 die Form eines Doppelke gelstümpfes (Bikonus) aufweist.

Bezugszeichenliste

10

Abstützring

12

Ausschnitt

14

Kragen

16

Innengewinde

18

Lappen

20

Lappen

22

Bohrung

26

Löcher

28

Pfannenschale

30

Außengewinde

32

Innenhohlraum

34

offener Abschnitt

36

Bodenabschnitt

38

Hinterschneidung

40

Einsatz

42

konischer Abschnitt

44

kegelstumpfförmiger Abschnitt

46

Wulst

48

Lagerfläche

50

Aussparungen

52

Öffnung

54

Rastvertiefungen

Claims

1. Implantierbare Prothese für den Hüftpfannenersatz mit einem Abstützring, der wenigstens einen abstehenden Lap pen zur Schraubbefestigung aufweist, und mit einer in den Abstützring einsetzbaren Pfannenschale, dadurch gekenn zeichnet, daß an dem Abstützring (10) ein kreisförmiger aufgestellter Kragen (14) angeformt ist und daß die Pfan nenschale (28) koaxial an diesem Kragen (14) befestigbar ist.

2. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (14) und die Pfannenschale (28) mittels eines ineinandergreifenden Gewindes (16, 30) miteinander verschraubbar sind.

3. Prothese nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (14) ein Innengewinde (16) aufweist, in welches die Pfannenschale (18) mit einem Außengewinde (30) ein greift.

4. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfannenschale (28) eine sphäri sche, parabolische oder bikonische Außenkontur aufweist.

5. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand der Pfannenschale (28) durch eine oder mehrere Öffnungen (52) durchbrochen ist.

6. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einsatz (40) aus Kunststoff, Keramik oder Metall in den Innenhohlraum (32) der Pfan nenschale (28) einsetzbar ist.

7. Prothese nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (40) als Schnappeinsatz aus Kunststoff in die Pfannenschale (28) einrastbar ist.

8. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfannenschale (28) durch konische Verklemmung in dem Kragen (14) befestigbar ist.