DE2250501C3

DE2250501C3 - Befestigungsmittel fur die Pfanne einer Huftgelenkprothese

Info

Publication number: DE2250501C3
Application number: DE2250501A
Authority: DE
Inventors: Artur 7241 Tumlingen Fischer; Jean-Nicolas Prof. Strassburg Muller (Frankreich)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-10-14
Filing date: 1972-10-14
Publication date: 1975-04-30
Also published as: DE2250501A1; US3896504A; DE2250501B2; SU484662A3

Description

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Die Erfindung betrifft ein Befestigungsmittel für die Pfanne einer Hüftgelenkprothese mit halbkugelförmigem Schalenteil, die über Befestigungselemente in der Hüfthöhle des Beckenknochens befestigbar ist und einen breiten, den Randwulst der Hüfthöhle abdeckenden Stirnflansch aufweist, der mit Durchbrüchen zur Aufnahme der Befestigungselemente versehen ist

Abnormitäten, Verletzungen und Krankheiten des Hüftgelenkes werden durch teilweise oder vollständigen Hüftgelenkersatz korrigiert. Dazu wird das Hüftgelenk entweder durch ein metallisches Hüftgelenkpfannenteil und/oder ein mit dem Hüftgelenkpfannenteil gelenkartig verbundenes metallisches Oberschenkelteil ersetzt. Bei vollständigem Hüftgelenkersatz ist es auch bekannt, wegen der hohen Reibung und des übermäßigen Abriebs auf Grund des Metall-zu-Metallkontdktes einen Teil des Gelenkes, vorzugsweise das Hüftgelenkpfannenteil, aus Polyäthylen hoher Dichte herzustellen. Dadurch kann zwar der Abrieb und die Reibung beträchtlich verringert werden, dennoch ist ein Abrieb nicht ganz zu vermeiden. Somit ist auch bei dieser Werkstoffauswahl der Austausch des Hüftgelenkpfannenteiles bei längeren Verwendungszeiten nicht zu umgehen. Das Austauschen der Hüftgelenkpfanne stößt aber bei dem derzeitig gebräuchlichsten Befestigungsverfahren der Hüftgelenkpfanne auf Schwierigkeiten. Diese wird nämlich mit Methylmethacrylatzement in die Hüfthöhle einzementiert. Muß nun das einzementierte Hüftgelenkpfannenteil ausgetauscht werden, ist es notwendig, das gesamte Methylmethacrylat bis auf den Knochen herauszumeißeln und abzuschleifen und eine neue Ausnehmung im Beckenknochen auszubohren. Da hierzu eine ziemlich langwierige Operation erforderlich ist, ist die Infektionsgefahr groß.

Ein Austausch der Hüftgelenkpfanne kann auch notwendig werden, wenn sich unter dem Methylmethacrylatzemtent Infektionsherde bilden, die eine Zerstö

rung der Knochensubstanz nach sich ziehen.

Schwierigkeiten bei der Operation ergeben sich somit zum einen dadurch, daß die zum Ausmeißeln der Hüftgelenkpfanne und zum Ausschleifen des Zements erforderliche lange Operationszeit zu einem unerwünschten Operationstrauma bei den Patienten führen kann, und zum anderen dadurch, daß bei dem Einzementieren einer neuen Hüftgelenkpfanne beim Aushärten des Zementes Wärme freigesetzt wird, die zum Schutz der Knochensubstanz und der anderen benachbarten Gewebeteile über Kühlmittel abgeführt werden

Aus der JJS-PS 3 641 590 beispielsweise ist auch ein anderes Befestigungsverfahren für die Hüftgelenkpfanne bekannt Nach diesem Verfahren erfolgt die Befestigung der Hüftgelenkpfe-nne mittels stiftförmigen Befestigungseiementen, die den Rand der Pfanne durchdringen und ins Knochengewebe eingreifen. Die Haltekraft der Befestigungselemente beruht dabei auf der Reibung im Knochengewebe, was jedoch insbesondere bei Rüttelbewegungen ein Lösen der Befestigungselemente und damit der Hüftgelenkpfanne nicht hinreichend sicher verhindern kann.

Bei einer weiteren bekannten Befestigungsart (US-PS 2 947 308) wird der Beckenknochen durchbohrt und die Hüftgelenkpfanne über eine den Knochen vollständig durchdringende Befestigungsschraube mit Mutter gesichert Dies hat aber eine erhebliche Schwächung des Knochens zur Folge.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein leicht lösbares Befestigungsmittel für eine Hüftgelenkpfanne zu schaffen, das unter Vermeidung einer Schwächung des Knochens eine vibrationssichere Befestigung der Hüftgelenkpfanne ermöglicht

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Befestigungselemente aus knochenverträglichem Metall hergestellte Dübel sind, die in an sich bekannter Weise durch einen mit Innengewinde versehenen Schaft und von diesem Schaft in Längsrichtung sich erstreckenden und vorzugsweise halbschalenförmigen Stegen gebildet sind, die beim Einziehen des Schaftes durch eine Befestigungsschraube unter radialem Ausknicken hinter der Corticalis des Knochens axial zusammenfaltbar sind.

Die Hüftgelenkpfanne hat einen halbkugelförmigen Schalenteil, der zur Aufnahme des kugeligen Kopfes des Oberschenkelteiles dient. Der Schalenteil wird von der Hüfthöhle aufgenommen, während der Stirnflansch der Hüftgelenkpfanne den Randwulst der Hüfthöhle abdeckt Zur besseren Auflage des Stirnflansches können die Unebenheiten des Randwulstes abgefräst werden, so daß eine ebene Auflagefläche entsteht Entsprechend der Höhe und Dicke der Corticalis des Randwulstes sind die zur Aufnahme der Dübel vorgesehenen Durchbräche im Stirnflansch der Hüftgelenkpfanne verteilt.

Vor dem Einsetzen der Dübel in den Knochen werden zunächst die Aufnahmebohrungen für die Dübel mit Hilfe einer Bohrvorrichtung gebohrt. Nach diesen vorbereitenden Maßnahmen wird nun die Hüftgelenkpfanne mit den Dübeln, die durch Eindrehen einer Befestigungsschraube aufspreizbar sind, am Beckenknochen befestigt Die Anzahl der für die Befestigung der Hüftgelenkpfanne verwendeten Dübel richtet sich nach Körpergröße und Gewicht des Patienten.

Durch das spongiöse Innengewebe der Knochen sind zur Befestigung der Hüftgelenkpfanne Dübel erforderlich, die gleichermaßen wie die bekannten Dübel für

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Hohlprofüe hinter der verhältnismäßig dünnen, jedoch Dübein befestigte Hüftgelenkpfanne mit einem dazu

stabilen Corticalis einen Wulst ausbilden. Als Werkstoff passenden Oberschenkelteil,

für die Dübel wird ein knochenverträgüches Metall F i g. 2 eine Draufsicht der in der Hüfthöhle befestigverwendet Die Stege sind an den zukünftigen Knick- ten Hüftgelenkpfanne,

stellen mit Einbuchtungen bzw. Kerben zur Verfinge- 5 F i g. 3 eine Schnittzeichnung des für die Befestigung

rung der Biegesteifigkeit versehen oder, «n, die Knick- der Hüftgelenkpfanne verwendeten Dübels,

richtung vorzugeben, leicht vorgeknickt Beim Eindre- Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß eine Hüftgelenkvoll-

hen der Befestigungsschraube wird der Schaft in Rieh- prothese ein Oberschenkelteil 4 und ,ein Hüftgelenk-

tung Schraubenkopf bewegt, wobei die Stege raiäal pfannenteil 2 aufweist Das Oberschenkelteil 1 besteht

nach außen knicken und sich bei weiterem Anziehen an _w aus dem kugelförmigen Kopfteil 3 und einem Veranke-

der Rückseite der Corticalis anlegen. Der Stirnflansch rungsteil 4, mit dem das Oberschenkelteil 1 im Ober-

der Hüftgelenkpfanne wird dadurch zwischen Cortica- schenkelknochen 5 eingesetzt und verankert ist

Hs und Kopf der Befestigungsschraube bzw. einer Un- Die Hüftgelenkpfanne 2 weist einen Schalenteil 6

terlagscheibe festgeklemmt und somit unverrückbar auf, dessen schalenförmige Ausnehmung zur Aufnahme

gehalten. _iä des Kopfes 3 des Oberschenkelteiles 1 dient Zur Befe-

Durch den Erfindungsgegenstand wurde eine zugun- stigung der Hüftgelenkpfanne 2 in der Hüfthöhle 7 des

sten der Befestigung mittels Knochenzement fallenge- Beckenknochens 8 ist diese mit einem Stirnflansch 9

!assene Entwicklung wieder aufgegriffen Durch den versehen, der an dem Randwulst 10 der Hüfthöl.le 7

Ersatz der bislang für die Befestigung der Hüftgelenk- aufliegt Zur Verbesserung der Auflage können die Un-

pfanne verwendeten Befestigungselemente durch be- so ebenheiten des Randwulstes 10 abgefräst werden. Für

sondere Dübel konnten jedoch die Vorteile dieser Be- die Verankerung der Hüftgelenkpfanne 2 weist der

festigungsart (relativ leichte Austauschbarkeit der Stirnflansch 9 verteilt auf seine gesamte Ringfläche

Pfanne) mit denen der Befestigung mit Knochenzement Durchbrüche 11 auf, die zur Aufnahme von Befesti-

(zuverlässige Fixierung der Pfanne) vereinigt werden. gungselementen 12 dienen. Entsprechend der Vertei-

Zum Auswechseln der Hüftgelenkpfanne werden die as lung der Durchbrüche 11, die von der Ausbildung des

mit ihrem Kopf bzw. über eine Unterlagscheibe die Randwulstes 10 und seiner Fähigkeit, einen Spreizdübel

Hüftgelenkpfanne am Knochen haltenden Befesti- aufzunehmen, abhängt wird auch der Randwulst 10 mit

gungsschrauben gelöst Danach wird die Gelenkpfanne Bohrungen 13 zur Aufnahme der Befestigungselemente

aus der Hüfthöhle herausgenommen und durch sine 12 versehen. Um das Fluchten der Durchbrüche 11 und

neue, deren Stirnflansch allerdings die gleiche Durch- 30 der Bohrungen 13 im Randwulst 10 sicherzustellen, ist

bruchverteilung aufweisen muß wie die alte Gelenk- es vorteilhaft für die Herstellung der Bohrungen 13

pfanne, ersetzt Die Durchbrüche passen dann auf die Bohrlehren zu verwenden.

aus dem Knochen ragenden Flansche der beim Aus- Nach diesen vorbereitenden Maßnahmen werden die

tausch der Pfanne im Knochen verbleibenden Dübel. Dübel 12 durch die Durchbrüche U des Stirnflansches

Mit dem Wiedereindrehen der Befestigungsschrauben 35 9 der Hüftgelenkpfanne 2 hindurch in die Bohrungen 13

in die Dübel wird die Gelenkpfanne emeut am Bek- im Randwulst 10 des Beckenknochens 8 geschoben und

kenknochen befestigt. durch Eindrehen von Befestigungsschrauben 14 veran-

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kert Der Stirnflansch 9 der Hüftgelenkpfanne 2 wird können die Dübel stirnseitig einen mehreckigen, vor- dabei zwischen der Corticalis des Randwulstes 10 und zugsweise rechteckigen Flansch aufweisen, der in den 40 dem Kopf 15 der Befestigungsschraube 14 bzw. einer komplementär gestalteten Durchbruch des Stirnflan- Unterlagscheibe 16 geklemmt und dadurch unverrücksches der Hüftgelenkpfanne eingreift Diese Ausgestal- bar gehalten. Zur Sicherung der Befestigungsschraube tung verhindert das Mitdrehen des Dübels im Durch- 14 weist die Unterlagscheibe 16 noch senkrecht stehenbruch des Stirnflansches beim Eindrehen der Befesti- de Lappen 17 auf, die nach dem Eindrehen der Befestigungsschraube. Bei einer rechteckigen Ausführung des 45 gungsschraube 14 um deren Kopf umgebörtelt werden. Flansches am Dübel und einem entsprechend angepaß- Eine mögliche Verteilung der Befestigungselemente ten Durchbruch des Stimflansches der Hüftgelenkpfan- 12 bei der Befestigung der Hüftgelenkpfanne 2 zeigt ne ist es außerdem möglich, die Stellung des Dübels in die Draufsicht nach F i g. 2. Die Breite des Stirnflanbezug auf die Hüftgelenkpfanne und insbesondere auf sches 9 der Hüftgelenkpfanne 2 schwankt von Fall zu den Randwulst der Hüfthöhle festzulegen. Da der 50 Fall je nach Breite des Randwulstes 10 zwischen 10 und Randwulst radial gemessen nicht allzu dick ist ist eine 25 mm.

Aufspreizung des Dübels von Vorteil, die in tangentia- F i g. 3 zeigt eine mögliche Ausführungsform der für

ler Richtung zum Randwulst der Hüfthöhle verläuft die Verankerung verwendeten Befestigungselemente

Der in dieser Richtung zur Verfügung stehende Raum 12. Das Befestigungselement 12 besteht aus einem mit

für die Aufspreizung ist größer, so daß die Gefahr einer 55 Innengewinde 18 versehenen Schaft 19 und zwei halb-

Sprengung des Knochens ausgeschlossen ist schalenförmig gebildeten Stegen 20, die von diesem

Schließlich kann noch in weiterer Ausgestaltung der Schaft 19 ausgehend sich in Längsrichtung erstrecken.

Erfindung die in den Dübel eingedrehte Befestigungs- Die freien Enden dieser beiden Stege 20 sind durch

schraube durch über den Kopf der Befestigungsschrau- einen Flansch 21 begrenzt, der quadratischen oder

be umbörtelbaren Lappen, die an einer Unterlagschei- 60 einen rechteckigen Querschnitt aufweisen kann. Ent-

be ringförmig angeordnet sind, sicherbar sein. Ohne sprechend der Außenkontur dieses Flansches 21 ist

Sicherungsmittel wäre es eventuell möglich, daß sich auch der Durchbruch 11 im Stirnflansch 9 des Hüftge-

die Befestigungsschraube löst und sich allmählich aus lenkpfannenteiles 2 gestaltet, so daß der Flansch 21 in

dem Dübel löst. Die Befestigung der Hüftgelenkpfanne den Durchbruch 11 paßt. Dies ergibt eine Verdrehsi-

wäre dadurch empfindlich geschwächt 65 cherung für den Dübel 12 beim Eindrehen der Befesti-

An Hand der Zeichnungen sind im folgenden Aus- gungsschraube 14 in den Schaft des Dübels 12. Bei

führungsbeispiele der Erfindung beschrieben. einer rechteckigen Ausbildung des Flansches 21 ist es

F i g. 1 zeigt die in die Hüfthöhle eingesetzte und mit darüber hinaus noch möglich, die Ausknickrichtung des

Dübels 12 innerhalb des Randwulstes 10 festzulegen. Von Vorteil ist eine Ausknickrichtung des Dübels 12, die tangential zum Randwulst 10 verläuft. Eine radial gerichtete Ausknickung könnte nämlich zur Sprengung des Randwulstes führen, da seine in dieser Richtung gemessene Dicke gering ist.

Beim Eindrehen einer Befestigungsschraube 14 in den Schaft 19 des Dübels 12 bewegt sich dieser Schaft 19 in Richtung Kopf der Befestigungsschraube 14, so daß die beiden Stege 20 des Befestigungselementes 12 radial nach außen knicken und sich hinter der Corticalis des Knochens axial zusammenfalten. Um das Knicken nach außen sicherzustellen, können die Stege 20 an den zukünftigen Knickstellen mit Ausnehmungen und Einkerbungen versehen sein, die eine Verringerung der Biegesteifigkeit der Stege 20 in diesem Bereich bewirken. Den gleichen Zweck erfüllt aber auch schon eine geringe Vorknickung der halbschalenförmigen Stege 20, wie dies in F i g. 3 angedeutet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

L· Patentansprüche:

1. Befestigungsmittel für die Pfanne einer Hüftgelenkprothese mit halbkugelförmigem Schalenteil, S die Ober Befestigungselemente in der Hüfthöhle des Beckenknochens befestigbar ist und einen breiten, den Randwulst der Hüfthöhle abdeckenden Stirn-Qansch aufweist, der mit Durchbrüchen zur Aufnahme der Befestigungselemente versehen ist, da- durch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente, aus 4aiochenv£rträglichem Metall hergestellt! Dübel (12) suid, di&in an sich bekannter Weise durch einen mit Innengewinde (18) versehenen Schaft (19) und von diesem Schaft in Längsrich- tung sich erstreckenden und vorzugsweise halbschalenförmigen Stegen (20) gebildet sind, die beim Einziehen des Schaftes (19) durch eine Befestigungsschraube (14) unter radialem Ausknicken hinter der Corticalis des Knochens axial zusammenfalt- ao bar sind.

2. Befestigungsmittel nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Dübel (12) stirnseitig einen mehreckigen, vorzugsweise rechteckigen Flansch (21) aufweisen, der in den komplementär gestalteten Durchbruch (11) des Stirnflansches (9) der Hüftgelenkpfanne (2) eingreift.