DE2524923B1 - Hueftgelenkprothese - Google Patents

Hueftgelenkprothese

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DE2524923B1 DE19752524923 DE2524923A DE2524923B1 DE 2524923 B1 DE2524923 B1 DE 2524923B1 DE 19752524923 DE19752524923 DE 19752524923 DE 2524923 A DE2524923 A DE 2524923A DE 2524923 B1 DE2524923 B1 DE 2524923B1
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Description

3°
Die Erfindung betrifft eine Hüftgelenkprothese, bei der der kugelförmige Gelenkkopf auf einem Zapfen axial verschiebbar und um die Zapfenachse drehbar gelagert ist, wobei der Zapfen mit einem Schaft zur Verankerung im Femurknochen fest verbunden ist.
Prothesen der genannten Art sind beispielsweise aus der CH-PS 490077 bekannt. Sie haben den Vorteil, daß der Gelenkkopf nicht nur in der Gelenkpfanne, sondern auch auf dem Zapfen beweglich ist. Die praktischen Erfahrungen mit dieser Prothese haben gezeigt, daß die bei ihr durch eine Bohrung im Gelenkkopf erfolgende Schmierung des Zapfenlagers, die durch die »Kolben-Pumpen«-Wirkung des sich beim Be- und Entlasten des Gelenks axial hin und her bewegenden Zapfens hervorgerufen wird, unter Umständen ungenügend ist. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Schmierung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Gelenkkopf in an sich bekannter Weise über einen selbsthemmenden Konus mit einer auf dem Zapfen gelagerten Metallhülse fest verbunden ist, daß ferner in der konischen Fläche der Metallhülse mindestens eine rillenartige Ausnehmung vorhanden ist, die einen Hohlraum im Innern des Gelenkkopfes mit einem Hülse und Gelenkkopf umgebenden Außenraum verbindet, und daß schließlich eine Öffnung in der Stirnwand der Hülse de/, den Zapfen aufnehmenden Innen- to raum der Hülse mit dem Hohlraum im Gelenkkopf verbindet.
Ähnlich wie bei der bekannten Konstruktion ist die axiale Verschiebung des Zapfens in der Hülse wirkungsmäßig eine Art Kolbenpumpe, durch die Gelenkflüssigkeit durch die Ausnehmungen in der Konusfläche der Hülse in die Innenhohlräume des Gelenkkopfes und der Hülse hineingesaugt und aus diesen Räumen wieder herausgepreßt wird. Da in der Umgebung des Gelenkkopfhalses bzw. der Metallhülse für das Ansaugen erheblich mehr Gelenkflüssigkeit zur Verfügung steht als in der - im allgemeinen auch prothetischen - Gelenkpfanne, wird mit der Erfindung die Schmierwirkung für das Zapfenlager erheblich verbessert.
Ein weiterer Vorteil der neuen Konstruktion besteht darin, daß bei ihr die Hülse und der Gelenkkopf aus verschiedenen Materialien hergestellt sein können. Besonders vorteilhaft ist die Erfindung daher bei Prothesen, bei denen der Gelenkkopf aus sogenannter Biokeramik und die Hülse aus einer der bekannten für Implantate benutzten Metallegierungen gefertigt sind, wobei gegebenenfalls für den Zapfen und den Schaft nochmals Metalle anderer Legierungszusammensetzung als für die Hülse gewählt werden können.
In Verbindung mit einer künstlichen Hüftgelenkspfanne ist es vorteilhaft, wenn der Gelenkkopf in an sich bekannter Weise eine Bohrung aufweist, die von seinem Hohlraum aus im wesentlichen radial nach außen zu seiner Kugeloberfläche führt; denn dadurch kann auf umgekehrtem Wege wie bei der bekannten Konstruktion durch den Gelenkkopf hindurch zusätzlich Schmierflüssigkeit zwischen die aufeinander gleitenden Oberflächen der künstlichen Pfanne und des künstlichen Gelenkkopfes gebracht werden.
Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
F i g. 1 zeigt in einem Schnitt eine erste Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit einer künstlichen Hüftgelenkspfanne;
F i g. 2 ist in gleicher Darstellung ein zweites Beispiel, bei dem der Gelenkkopf unmittelbar mit der natürlichen Pfanne im Beckenknochen zusammenwirkt, während
F i g. 3 den Schnitt III-III von F i g. 1 und F i g. 2 wiedergibt.
Der Gelenkkopf 1, der beispielsweise aus Biokeramik (darunter wird bekanntlich hochschmelzende gesinterte Aluminiumoxid- (Al2O3) Keramik verstanden mit einem Al2O3-Gehalt von mindestens 99,5%, einer Dichte von mindestens 3,90g/cm3 und einer Korngröße < 8 // m) besteht, ist über einen selbsthemmenden Konus mit einer Metallhülse 3 fest verbunden. Die Hülse 3 besteht vorteilhafterweise aus einer für Implantate viel benutzten CrNiMoCo-Legierung, kann aber auch aus einem anderen Metall, beispielsweise aus Titan, oder einer anderen Legierung, beispielsweise einer Titan-Legierung, hergestellt sein.
Die Verjüngung des Konus 2 beträgt in bekannter Weise 1:10 bis 1:20. Im Innern des auf der Hülse 3 befestigten Gelenkkopfes 1 ist zwischen der Hülse 3 und dem Kopf 1 ein Hohlraum 7 vorhanden.
Die Hülse 3 nimmt in einer zentralen Bohrung 4 den ebenfalls metallischen Zapfen 5 auf, der über einen kragenartigen Ansatz 6 in den nicht dargestellten Verankerungsschaft für die Verankerung der Prothese im Femurknochen übergeht. Die axialen Längen α bzw. b des Zapfens 5 bzw. der auf ihm drehbaren und axial verschiebbaren Hülse 3 sind so aufeinander abgestimmt, daß bei einer Belastung des Gelenks die Hülse 3 auf der Stirnfläche des Zapfens 5 aufliegt, sich also nicht mit ihrem Rand auf dem Kragen 6 abstützt.
Erfindungsgemäß ist der Innenhohlraum 7 des Gelenkkopfes 1 über - im gezeigten Beispiel - drei gleichmäßig auf den Umfang der Hülse 3 verteilten
ORIGINAL INSPECTED
rillenartigen Ausnehmungen 12 mit dem die Prothese umgebenden Außenraum 8 im Gewebe verbunden. Dieser Raum 8, der seinerseits durch nach der Implantation gewachsenes, in den Fig. 1 und 2 schematisch angedeutetes Narbengewebe 11 in weitem Maße gegen die Umgebung abgeschlossen ist, ist mit Gelenkflüssigkeit gefüllt.
Eine öffnung 9 in der Stirnfläche der Hülse 3 verbindet den Hohlraum 7 mit der Bohrung 4 für den Zapfen 5.
Im Beispiel nach Fig. 1, in dem der Gelenkkopf 1 der Prothese in einer ebenfalls prothetischen Gelenkpfanne 13, beispielsweise aus hochmolekularem Hartpolyäthylen, eingebettet ist, hat der Kopf weiterhin eine zusätzliche Bohrung 10, die seinen Innenhohlraum 7 mit seiner Kugeloberfläche, d.h. mit dem Zwischenraum zwischen ihm und der Pfanne 10, verbindet.
Die Prothese nach Fig.2 ist dagegen für einen Einbau direkt in die natürliche Gelenkpfanne im Beckenknochen 14 vorgesehen; bei ihr fehlt daher die Bohrung 10 im Gelenkkopf 1.
Ähnlich wie in der erwähnten bekannten Konstruktion wirkt der beim Entlasten und Belasten des Gelenks sich axial hin und her bewegende Zapfen 5 in der Hülse 3 als eine Art Kolbenpumpe, die aus dem Außenraum 8 Gelenkflüssigkeit durch die Ausnehmung 12 zunächst in den Raum 7 und dann durch die Öffnung 9 weiter in die Bohrung 4 ansaugt und beim Belasten auf dem umgekehrten Wege wieder hinauspreßt. Dadurch wird eine intensive Schmierung des sich in der Bohrung 4 bewegenden Zapfens 5 erreicht, da der Ansaugweg nicht mehr - wie bei der bekannten Konstruktion - den schmalen Spalt zwischen der Pfanne 10 und dem Gelenkkopf 1 enthält.
Bei der Prothese nach Fig. 1 wird gleichzeitig beim Belasten des Gelenks ein Teil der mit Hilfe der »Kolbenpumpe« bewegten Flüssigkeit durch die Bohrung 10 im Gelenk kopf 1 hindurch zwischen die aufeinandergleitenden Flächen des Kopfes 1 und der Pfanne 13 gedrückt, wodurch zusätzlich die Schmierung für die Bewegung der Kugel in der Pfanne verbessert wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Hüftgelenkprothese, bei der der kugelförmige Gelenkkopf auf einem Zapfen axial verschiebbar und um die Zapfenachse drehbar gelagert ist, wobei der Zapfen mit einem Schaft zur Verankerung im Femurknochen fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkkopf (1) in an sich bekannter Weise über einen selbsthemmenden Konus (2) mit einer auf dem Zapfen (5) gelagerten Metallhülse (3) fest verbunden ist, daß ferner in der konischen Fläche der Metallhülse (3) mindestens eine rillenartige Ausnehmung (12) vorhanden ist, die einen Hohlraum (7) im Innern des Gelenkkopfes (1) mit dem Hülse (3) und Gelenkkopf (3) umgebenden Außenraum (8) verbindet, und daß schließlich eine Öffnung (9) in der Stirnwand der Hülse (3) den den Zapfen (5) aufnehmenden Innenraum (4) der Hülse (3) mit dem Hohlraum (7) im Gelenkkopf (1) verbindet.
2. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkkopf (1) in an sich bekannter Weise eine Bohrung (10) aufweist, die von seinem Hohlraum (7) aus im wesentlichen radial nach außen zu seiner Kugeloberfläche führt.
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