DE2039731B2 - Prothetische Gelenkpfanne für Oberschenkelköpfe - Google Patents

Prothetische Gelenkpfanne für Oberschenkelköpfe

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine prothetische Gelenkpfanne für Obcrschcnkclköpfc mit einer halbkugelförmigen Schale. Eine derartige Gelenkpfanne dient zusammen mit einem prothetischen Oberschenkelkopf als Ersatz für ein Hüftgelenk.
Es sind bereits prothetische Gelenkpfannen der eingangs genannten Art bekannt, bei denen die Schale auf ihren Außenflächen Nuten aufweist, US-PS 26 68 531, um sie unverrückbar in Acrylzement einzubetten, welcher in eine entsprechend präparierte Höhlung im Knochenmaterial eingebracht ht Diese bekannten prothetischen Gelenkpfannen haben sich nicht immer als zufriedenstellend erwiesen, weil die Nuten, auch wenn sei als Schwalbenschwanznuten ausgebildet sind, nur eine Verriegelung der Schale über einen kleinen Bereich der gesamten Schalenoberfläche gewährleisten. Wenn daher eine derartige Gelenkpfanne sehr nahe der präparierten Eiche eingesetzt wird, kann der größte Teil des Zementes über einen großen Flächenbereich von jeder sich über diesz Fläche erstreckenden Nut weggedrückt werden. Die betreffende Räche ist dann lediglich durch eine verhältnismäßig schwache Schicht gehalten, weiche nachgeben kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer prothetischen Gelenkpfanne für 0 berschenkelköpfe mit einer halbkugelförmigen Schale einen festeren Sitz zu gewährleisten.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Schale auf ihrer Außenseite mehrere ringförmige Rippen aufweist, welche von einem kleineren Teil der Schalenoberfläche wegragen. Der wesentliche Punkt ist, daß die vorgeschlagene Gelenkpfanne erhabene Rippen anstatt Nuten aufweist, um eine Verriegelung zu schaffen. Die Rippen dienen als Abstandhalter zwischen der Schale selbst und einer einpräparierten Wandung und gewährleisten so, daß der größere Teil der Schalenoberfläche und der Wandung miteinander durch eine ausreichend starke Zementschicht verbunden sind. Die Rippen haben normalerweise relativ zu ihren Abständen voneinander kleine Querabmessungen und ragen ir radialer Richtung mindestens 3 mm Ober die Schalenoberfläche hinaus.
Es sind mindestens drei Rippen vorgesehen, von denen eine den Rand der Schale begrenzt Alle Rippen erstrecken sich normalerweise parallel zu dem Rand. Außerdem ist entfernt von dem Rand auf der Schalenoberfläche ein erhabener Knopf oder Endanschlag vorgesehen, der als zusätzliche Rippe dient Der Knopf und die Rippen haben vorteilhafterweise voneinander gleiche Abstände.
In der Praxis hai sich als vorteilhaft erwiesen, Rippen und Knopf derart mit hinterschnittenen Seitenwänden auszubilden, daß sie einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt haben und eine verstärkte Verriegelung erzeugen. Außerdem ist vorgesehen, daß die Rippen, ausgenommen die dem Schalenrand zugeordnete Rippe, Querspalte- oder -kanäle aufweisen, um den Fluß des Zements in die Rippenzwischenräume zu erleichtern. Diese Spalte oder Kanäle verbessern außerdem die Verriegelung.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Schale als zusammensetzbare und wieder trennbare Anordnung mehrerer Teile ausgebildet Bei dieser bevorzugten Ausfuhrungsform dient eine zweite im wesentlichen halbkugelförmige Schale als Einlage oder Futter für die erste außen wie schon beschrieben ausgebildete Schale. Diese zusammengesetzte Anordnung ist aus verschiedenen Gründen vorteilhaft Bei den üblichen prothetischen Gelenkpfannen wird lediglich eine einstückige Schale zur Abstützung eines Ober-
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schenkelkopfes verwendet Abgesehen von der Frage, ob und inwieweit eine solche Schale über eine lange Zeitdauer hinweg im menschlichen Körper verwendbar ist, muß ein Kompromiß der Materialauswahl hinsichtlich Festigkeit und Lagereigenschaften getroffen werden. Dadurch wird die Materialauswahl stark eingeschränkt Darüber hinaus ist es üblich, einen vergleichsweise kleinen Oberschenkelkopf (etwa 25 mm Durchmesser) zu verwenden, um eine Verformung der Schaleninnenwände der Gelenkpfanne zu vermeiden. Die Verwendung eines kleinen Kopfes verringert den Bewegungsbereich eines Gelenks bei einem vorgegebenen Oberschenkelschaft und vergrößert die Gefahr der Verlagerung.
Die Verwendung einer zweiteiligen Schalenanordnung gemäß der Erfindung erlaubt es, unterschiedliche Materialien für die Außenschale und die Einlage zu wählen und dadurch den Erfordernissen der Befestigung und Festigkeit einerseits und der Reibung und Abnutzung mit dem Oberschenkelgelenkkopf sowie der Stoßaufnahme andererseits besser zu genügen. Im Ergebnis ist es möglich, nunmehr einer· größeren Oberschenkelgelenkkopf zu verwenden, der einen größeren Bewegungsbereich und erhöhte Stabilität ergibt Außerdem kann die innere Schale oder Einlage, falls erforderlich, ersetzt werden, ohne daß die äußere Schale oder der Gelenkkopfschaft entfernt und wieder befestigt werden muß.
Die Erfindung sowie vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folghenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigen
Fig. 1 und 2 eine Drauf- bzw. Seitenansicht einer Ausiuhrungsform der Erfindung,
Fig.3 und 4 Schnitte längs den Linien III-III und IV-IV in F ig. 1,
F i g. 5 einen Schnitt durch eine eingesetzte Gelenkpfanne nach der Erfindung und
F i g. 6 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung.
Die Schale 1 in den F i g. 1 bis 4 hat drei Rippen 2,3 und 4 und einen Knopf oder Endanschlag 5. Die Seitenwände der Rippen und des Knopfes sind durch Rotation eines Radius der Schale erzeugt, wobei der jeder Rippen- und Endanschlagseitenfläche entsprechende Radius einen unterschiedlichen Winkel zur Schalenachsc einschließt. Die Seitenflächen sind mit anderen Worten als koaxiale Kegelstumpfflächen mit gemeinsamen Scheitel ausgebildet Die Schale ist halbkugelförmig gestaltet, ausgenommen ihren Randabschnitt bei der Rippe 2, welcher zylindrisch ausgebildet und bei Π angefast ist Die Rippen 3 und 4 sowie der Endanschlag haben schwalbenschwanzförmigen Querschnitt.
In der Rippe 3 lind diametral gegenüberliegend zwei Kanäle 6 vorgesehen, um den Fluß des Zements zu erleichtern, wie oben erläutert.
Außerdem sind in den Rippen 3 und 4 sowie im Knopf 5 Nuten 7 ausgebildet, die in einer gemeinsamen, senkrecht zu der Ebene der Spalte 6 verlaufenden Diametralebene ausgerichtet sind. Die Nuten 7 bilden einen Sitz für einen halbkreisförmigen Draht mit nach innen gebogenen Enden 9, welche in Bohrungen 10' (siehe F i g. 4) benachbart der Rippe 2 in die Schale eingebracht sind. Der Draht 8 hat den Zweck, die Lage der Gelenkpfanne und deren räumliche Beziehung zu einem entsprechenden Gelenkkopf in verschiedenen Zeitabständen radiographisch zu untersuchen. Dies
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65 ermöglicht die Herstellung der Gelenkpfanne aus einem Material, das nicht auch noch für eine solche radiographische Ortung geeignet sein muß. Hinsichtlich der Herstellungsmaterialien ist zu bemerken, daß für die Gelenkpfanne üblicherweise RCH. 1000-hochmolekulares Polyäthylen oder kohlenstoff-gesättigtes RCH.1000 und für den Draht 8 eine Kobait-Chromlegierung verwendet wird. Es können jedoch auch andere zweckmäßige Werkstoffe, seien es Kunststoffe, Metall, keramische Werkstoffe oder Legierungen, verwendet werden.
Die Gelenkpfanne nach der Erfindung soll in drei Standard-Größen I, II und III hergestellt werden, deren Einzelabmessungen in der folgenden Tabelle wiedergegeben sind.
I II III
A 10 10 10
B 1.1 1.1 1.1
C 45° 45° 45°
D 1.5 1.5 1.5
E 3 3 4
F 3 3 A
G 3 3 4
H 19 3 22 225
I 252 25.2 352
K 45 50 57
L 20° 20° 20°
M 28° 28° 28°
N 48° 48° 48°
O 56° 56° 56°
P 78° 78° 78°
Q 1.1 1.1 1.1
R 3 3 3
S \5 1.5 1.5
T 19 Δ 22 255
U 15 \5 \5
V 3 3 3
W 1.1 1.1 1.1
Die Abmessungen sind in Millimetern angegeben, sofern sie nicht mit dem Grad-Zeichen für - eine Winkelabmessung versehen sind.
F i g. 5 zeigt eine Gelenkpfanne nach ien F i g. 1 bis 4 in mit Zement 11 eingesetztem Zustand Die entsprechende Pfannenausnehmung in dem Knochen kann mittels eines Rundmeißcls präpariert sein, mit dem die Ausnehmung aufgerauht wird, wonach verschiedene divergierende Bohrungen in die Knochen eingebracht werden, oder mittels Aufreiben mit einem halbkugelförmigen rauhen Werkzeug und Einbringen von drei Tiefenbohrungen in das Sitzbein (ischium), das Schambein (pubis) und das Weichenbein (ilium). Diese Präpariermöglichkeiten lassen dem Chirurg einigen Spielraum zur Auswahl der geeigenten Präparierung bei unterschiedlichen Bedingungen.
F i g. 6 zeigt in einem Schnitt ähnlich demjenigen der F i g. 3 eine bevorrMgte Ausführungsform der Erfindung. Die äußere Schale la weist Rippen 2a, 3a, 4a und einen Endanschlag Sa auf. Diese Schale ist, abgesehen von den folgenden Unterschieden, wie diejenige der ersten Ausführungsform ausgebildet Die Rippe 2a ist in Umfangsrichtung stärker ausgebildet als die Rippe 2, was zur Aufrechtet'laltung entsprechender Schalenfestigkeit wegen einer Ringnut 11 erforderlich ist, die an der Schaleninnenfläche benachbart dem Schalenrand vorgesehen ist. Die Schale la hat keine Anfasung,
ähnlich der Anfasung 10' bei der Schale 1. Außerdem ist die Schale ta normalerweise aus Metall, zweckmäßigerweise aus einer Kobalt-Chrom-Legierung oder aus Titan hergestellt, um eine hohe Festigkeit zu gewährleisten. Daher sind Nuten 7 zum Einsetzen eines Drahtes für radiographische Ortung überflüssig.
Die mit 12 bezeichnete, ebenfalls halbkiigelförmige innere Schale paßt in die äußere Schale la und ist in dieser mittels eines Federrings 13 gehalten, welcher in der Ringnut 11 sitzt. Diese innere Schale besieht normalerweise aus Kunststoff, zweckmäßig aus RCH.IOOO-Polyäthylen, wodurch gute Lagereigenschaf-
ten im der Lagerpaarung mit einem metallenen Gelenkkopf gewährleistet sind.
Die Abmessungen für das Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 sind wie folgt gewählt:
Diese Abmessungen sind in Millimetern angegeben.
in Die Winkelabmessungen bezüglich der Rippen und des Eindanschlages sind gleich denen der ersten Ausführungsform.
D' X E' 4.5, K' 50, r
J" 3:5, X 43.8, Y 38.2, Z
Hier/u 1 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Prothetische Gelenkpfanne für Oberschenkelköpfe mit einer halbkugelförmigen Schale, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (1; la, 12) auf ihrer Außenseite mehrere ringförmige Rippen (2,3,4; 2a, 3a, Aa) aufweist, welche von einem kleineren Teil der Schalenoberfläche wegragen.
2. Gelenkpfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (2, 3, 4; 2a, 3a, Aa) radial von der Schale (1; la, 12) um mindestens 3 mm wegragen.
3. Gelenkpfanne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (2, 3, 4; 2a, 3a, Aa) parallel zum Rand der Schale (1; 1 a, 12) verlaufen.
4. Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Rippen (2, 3, 4; 2a, 3a, Aa) vorgesehen sinti, von denen eict (2; 2a^ benachbart dem Rand der Schale (1; is, ί2) angeordnet ist.
5. Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß von der Außenseite der Schale (1; la, 12) an der vom Rand der Schale entferntesten Stelle ein Knopf (5; 5a)wegragt
6. Gelenkpfanne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen der Rippen (2, 3, 4; 2a, 3a, Aa) und des Knopfes (5; 5a) hinterschnitten sind und dadurch im Querschnitt schwalbenschwanzförmig ausgestaltet sind.
7. Gelenkpfanne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen als Kegelstumpfflächen mit einem gemeinsamen Scheitel ausgebildet sind.
8. Gelenkpfanne nach einem Jer Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (3,4; 3a, Aa) ausgenommen die nächst dem Schalenrand gelegene Rippe (2; 2a), Querspalte (6) aufweisen, um beim Einsetzen der Gelenkpfanne den Fluß von Zement in die Zwischenräume zwischen den Rippen zu erleichtern.
9. Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (1) aus Kunststoff oder einem anderen nichtmetallischen Material besteht und daß die Rippen (3,4) von einer Nut (7) durchsetzt sind, in der ein gebogenes Metallglied (8,9) zum Zwecke der radiographischen Ortung nach dem Einsetzen der Gelenkpfanne aufgenommen ist.
10. Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine weitere halbkugelförmige Schale (12) umfaßt, die in die erste Schale (ia) paßt und lösbar damit verbunden ist.
11. Gelenkpfanne nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schale (la) auf ihrer Innenseite benachbart ihrem Rand eine Ringnut (H) zur Aufnahme eines entfernbaren Federringes (13) aufweist.
12. Gelenkpfanne nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schale (IaJ to aus Metall und die zweite Schale (12) aus Kunststoff hergestellt ist.
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