DE19901710C2

DE19901710C2 - Implantierbare Prothese für den Hüftpfannenersatz

Info

Publication number: DE19901710C2
Application number: DE19901710A
Authority: DE
Inventors: Martin Imhof; Samuel Khuri
Original assignee: Intraplant AG
Current assignee: Smith and Nephew Orthopaedics AG
Priority date: 1999-01-18
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 2003-11-20
Anticipated expiration: 2019-01-19
Also published as: DE19901710A1

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 in teroperativ nur schwer einzubringen sind, Mikrobewegungen zwi schen Ring und Schale nicht zu vermeiden sind, besteht einer seits ein unstabiles System und daraus resultierend ein Me tallabrieb. Es ist in der Medizin bekannt, dass Metallabrieb zu Metallosen führen kann und diese zur Zerstörung des umlie genden Gewebes.

Aus der DE 298 04 880 U1 ist eine Hüftgelenkprothese der ein gangsgenannten Gattung bekannt. Bei dieser Prothese wird die Pfannenschale in einen Abstützring eingesetzt, welcher mit ab stehenden Lappen an dem Knochen verschraubt wird. Die Pfannen schale wird mit einer konischen Fläche in einen entsprechenden konischen Kragen des Abstützringes eingepasst. Zum Eindrücken der Pfannenschale in die konische Stützfläche dient eine bajo nettartige Spanneinrichtung. Das Einpassen der Pfannenschale in die konische Stützfläche erfordert eine hohe Bearbeitungs präzision. Ungenauigkeiten der Passflächen können zu einem Lo ckern der Pfannenschale führen. Ist eine Reoperation der Hüft gelenkprothese notwendig, so erschwert ein guter Passsitz je doch das Entfernen der Pfannenschale. Diese muss aus dem Ab stützring herausgeschlagen werden, was die Schraubbefestigung des Abstützringes in dem Knochen erheblich belastet.

Aus der EP 0 591 594 A1 ist eine Hüftgelenkprothese bekannt, bei welcher eine Pfannenschale ebenfalls im Passsitz in eine Stützfläche eines Abstützringes eingedrückt wird. Zum Eindrü cken und Sichern der Pfannenschale dient ein Sicherungsring, der mit einem Außengewinde in ein Innengewinde des Abstützrin ges eingeschraubt wird und die Pfannenschale übergreift. Auch hier ist ein Passsitz mit den genannten Nachteilen notwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Prothese für den Hüftpfanneneinsatz zur Verfügung zu stellen, die eine sta bile Fixation ermöglicht, den geschädigten Knochenbereich we nig beansprucht und eine schonende Reoperation ermöglicht.

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

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen angegeben.

Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht darin, die im plantierbare Prothese für den Hüfteinsatz aus einem Abstütz ring und einer in den Abstützring einsetzbaren Pfannenschale aufzubauen, wobei die Pfannenschale koaxial in einem kreisför migen Kragen befestigbar ist, der an dem Abstützring aufge stellt ist. Der Kragen und die Pfannenschale weisen jeweils Gewinde auf, die ineinander greifen, so dass die Pfannenschale mit dem Stützring verschraubt werden kann. Insbesondere wird die Pfannenschale mit einem Außengewinde in ein Innengewinde des aufgestellten Kragens des Abstützrings eingeschraubt. Die Schraubverbindung der Pfannenschale mit dem Kragen beeinträch tigt auf diese Weise die Innenfläche der Pfannenschale nicht.

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 Prothe se ergibt, die in Bezug auf 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 be einträchtigt wird.

Die stabile Befestigung der Pfannenschale an dem Abstützring gewährleistet, dass die gesamte von der Pfannenschale aufge nommene Belastung des Hüftgelenks über den Abstützring auf die gesunden Knochenbereiche übertragen werden kann. Auch eine ho he Belastung des Hüftgelenkes verstärkt den Druck der implan tierten Pfannenschale auf die die Pfannenschale außen umgeben de Spongiosa bzw. Spongiosaplastik nur wenig. Die Neubildung der Spongiosa wird durch eine Überbelastung der Prothese 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 bessern Primärstabilität führen, die für eine gute Osteointegration notwendig ist. Ebenso ist ein Aufrauen der Oberfläche der Pfannenschale z. B. durch Par tikelstrahlbearbeitung günstig. Aufgrund dieser vorteilhaften Eigenschaften eignet sich die Pfannenschale und damit insge samt die Prothese hervorragend für die zementfreie Implantati on. Muss aus medizinischen Gründen die Pfannenschale anstelle einer Spongiosalplastik mit Knochenzement unterfüttert 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 gelstumpfes (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 Lappen zur Schraubbefestigung aufweist und an dem ein kreisförmiger aufgestellter Kragen angeformt ist, und mit einer in den Abstützring einsetzbaren Pfannenschale, die koaxial in diesem Kragen befestigbar ist, dadurch gekennzeich net, daß der Kragen (14) mit einem Innengewinde (16) und die Pfannenschale (28) mit einem Außengewinde (30) ineinander greifen und miteinander verschraubbar sind.

2. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfannenschale (28) eine sphärische, parabolische oder bi konische Außenkontur aufweist.

3. Prothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand der Pfannenschale (28) durch eine oder mehrere Öff nungen (52) durchbrochen ist.

4. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einsatz (40) aus Kunststoff, Keramik oder Metall in den Innenhohlraum (32) der Pfannenschale (28) einsetzbar ist.

5. Prothese nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (40) als Schnappeinsatz aus Kunststoff in die Pfannenschale (28) einrastbar ist.