DE2834298B2 - Femurkopfkappe für eine zementfrei zu implantierende Hüftgelenkendoprothese - Google Patents

Femurkopfkappe für eine zementfrei zu implantierende Hüftgelenkendoprothese

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Description

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Die Erfindung geht aus von einer Femurkopfkappe für eine zementfrei zu implantierende Hüftgelenkendoprothese, bestehend aus einer Innenschale aus Kunststoff, die einen mit kalottenförmiger Außenseite ausgebildeten Abschnitt und einen Mantel mit radialem Querschnitt aufweist, und aus einer an der konvexen Außenseite der Innenschale angeordneten, kalottenförmigen Außenschale aus Metall, deren nach innen abgewinkelter Rand an der Innenschale anliegt, und an deren Innenseite zentrisch ein Zapfen angeordnet ist. t>o
Bei einer aus der DE-PS 9 23 383 bekannten Femurkopfkappe dieser Art ist der sich an den Mittelabschnitt der aus Kunststoff bestehenden Innenschale anschließende Randabschnitt an seiner Innenseite zylindrisch ausgebildet, damit die Femurkopfkappe nach entsprechender Bearbeitung des Femurkopfes auf diesen aufgeschoben und mit dem zentrischen Zapfen im Knochengewebe verankert werden kann, wobei der zylindrische Randabschnitt an der Innenseite der Innenschale verhältnismäßig lang ist und der Zentrierzapfen noch erheblich über den Rzndabschnitt vorsteht, um die erforderliche Führung und Halterung am Femurkopf zu erzielen.
Bei dieser bekannten Ausgestaltung muß mithin sowohl an der Außenseite des Femurkopfes als auch in dessen Mitte zur Verankerung der Femurkopfkappe verhältnismäßig viel Gewebe entfernt werden, wobei es dennoch nicht zwangsläufig zu einer festen Verankerung im Knochengewebe kommt
Es kommt hinzu, daß die aus Metall bestehende Außenschale die Innenschale weitgehend übergreift und der Femurkopfkappe damit eine Steifigkeit gibt die unter bestimmten Umständen im Bereich des Randes der Außenschale zu gewissen Kerbwirkungen führen kann, die sich ungünstig auf das Knochengewebe auswirkt
Diese Nachteile bestehen auch bei einer aus der FR-PS 23 61 861 bekannten Prothesenkappe, bei welcher die Gefahr einer Kerbwirkung am freien Rand der Innenschale allerdings noch größer ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Femurkopfkappe zu schaffen, die bei einwandfreier physiologisch achsengerechter, unverzüglicher zementfreier Fixierung und bei verhältnismäßig hoher Dämpfung der auftretenden dynamischen Beanspruchungen eine Entfernung von nur verhältnismäßig wenig Knochengewebe erfordert und zugleich sicherstellt, daß das erhaltene Gewebe nicht durch Kerbwirkungen oder sonstige eine Gewebezerstörung herbeiführender Einflüsse der Femurkopfkappe negativ beeinflußt wird.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch daß der Mantel der Innenschale sich zur Symmetrieachse hin konisch verjüngt, daß die Innenschaie mit einem von ihrem freien Rand radial zu ihrer Mitte hin verlaufenden Schlitz versehen ist und daß die Höhe der Außenschale kleiner als deren Radius ist.
Aufgrund der konisch verjüngten Ausbildung des Mantels der Innenschale läßt sich mit der erfindungsgemäßen Femurkopfkappe sogleich nach deren Anbringung aufgrund des erzielten Formschlusses ein fester Halt am Femurkopf erzielen, wobei die Montage aufgrund des aus der DE-PS 8 76 739 an sich bekannten Schlitzes der Innenschaie möglich ist, ohne das Knochengewebe zu verletzten.
Aufgrund dieser sogleich erzielten Verankerung bedarf es mithin an sich keines Verankerungszapfens mehr, so daß der an der Außenschale angeordnete, die Innenschale durchsetzende Zapfen lediglich einer Zentrierung dient, demgemäß entsprechend kurzer ausgebildet werden kann und im übrigen die Aufgabe hat, die Zentrierbohrung wieder auszufüllen, die bei der Bearbeitung des Knochens insbesondere bei der Bearbeitung der konischen Femurkopffläche als Zentrierbohrung gedient hat, um einen physiologisch achsengerechten Aufbau des Implantates zu gewährleisten.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung ist nachstehend an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine etwas schematisierte Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Hüftgelenk-Endoprothese im eingesetzten Zustand;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Innenschale der
Femurkopfkappe; und
Fig.3 eine Seitenansicht der Außenschale der Femurkopfkappe, teilweise im Schnitt
Die F i g. 1 zeigt in gestrichelten Linien ein mit der Endoprothese versehenes Hüftgelenk in etwas schemaiisierter Darstellung, nämlich insbesondere das Acetabulum 1 und den Femurkopf 2, und zwar teilweise im Schnitt
Die Hüftgelenkendoprothese besteht im wesentlichen aus einer in das Acetabulum 1 eingesetzten, schalenförmigen Pfanne 3, einer Außenschale 4 (F i g. 3) und einer Innenschale 6 (F i g. 2).
Aus F i g. 1 ist erkennbar, daß die kappenförmig ausgebildete Innenschale 6 zwischen der Außenschale 4 und dem vorher auf eine noch zu beschreibende Weise bearbeiteten Gewebe des Femurkopfes 2 angeordnet ist und sich bis über den Rand 7 der Außenschale 4 nach 3ußen bzw. unten hinaus erstreckt, wobei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen sei, daß die Außenschale aus Metall, nämlich dem Werkstoff CrCoMo 28, besteht und die Innenschale 6 aus Polyäthylen. Die Pfanne 3 besteht ebenfalls aus diesem Werkstoff, so daß die Berührungsflächen einander benachbarter Bauteile, insbesondere die miteinander zusammenwirkenden Gleitflächen der Pfanne 3 und der Außenschale 4 mithin zur Sicherung günstiger Laufeigenschaften aus geeigneten unterschiedlichen Materialien bestehen.
Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, l.immt die Dicke t/der Innenschale 6 in radialer Richtung von der Mitte nach außen ab.
Die im wesentlichen zur Stirnseite des stirrueitig kugelkalottenförmig bearbeiteten Femurkopfes 2 fluchtende bzw. formkongruente Außenseite 8 der Innenschale 6 besitzt eine Krümmung r von 27 mm und entspricht damit der Krümmung rder Innenseite 9 der Außenschale 4. An den sich nach außen verjüngenden, die Stirnseite des Femurkopfes 2 überdeckenden Abschnitt 11 der Innenschale 6 schließt sich ein Mantel 12 an, der an der bearbeiteten Seitenfläche des Femurkopfes 2 im montierten Zustand flächig anliegt und konisch ausgebildet ist, so daß er an seinem Rand 13 einen kleineren Durchmesser d\ aufweist, als an seinem oberen Ende, d. h. an der Übergangsstelle 14 zum überdeckenden Abschnitt 11, wo der Durchmesser D2 mithin größer ist. Die Konizität bzw. der Winkel 16 des Mantels 12 zur Vertikalen, d. h. also zur Symmetrieachse der Innenschale 6, beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel 12°.
Die Dicke s der Innenschale 6 im Bereich ihres Mantels 12 ist relativ gering und beträgt nur etwa 1 mm, so während sich die Dicke der Innenschale 6 von der Obergangsstelle 14 aus nach innen bis auf etwa 5 mm vergrößert
Der Mantel 12 der Innenschale 6 besitzt vier fensterartige Durchgangsöffnungen 17, die im wesentlichen gleichmäßig über den Umfang verteilt sind und eine Höhe h von 8 mm sowie eine Länge von etwa 18 mm aufweisen.
Weiterhin besitzt die Innenschale 6 einen Radialschlitz 18 von 3 mm Breite sowie eine zentrische Durchgangsöffnung 19, die einer. Durchmesser t von 11 mm aufweist
Die insbesondere aus F i g. 3 gut erkennbare Außenschale 4 ist an ihrer Innenseite 9 mit einem zentrisch angeordneten Führungszapfen 24 versehen, der integral mit dem kappenförmigen Abschnitt der Außenschale 4 ausgebildet ist und bei dem Ausführungsbeispiel ein Durchmesser /von 8,3 mm besitzt. Der Führungszapfen 24 ist an seinem Endabschnitt konisch zulaufend ausgebildet und steht über den Rand 7 nach außen vor, wie sich insbesondere aus F i g. 3 erkennen läßt
Im übrigen besitzt die Innenschale 4 die Form einer hohlen Kugelkalotte mit einer Basiswandstärke w von 1 mm, wobei allerdings der Randabschnitt verstärkt ausgebildet ist. Der kugelförmige Abschnitt der Innenschale 4 geht nämlich gemäß Fig.3 an seiner Innenseitfc in einen konischen Abschnitt über, wobei die Konizität gleich der Konizität des Mantels 12 der Außenschale 6 ist so daß der Winkel 16' zur Horizontalen bzw. Symmetrieachse bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls 12° beträgt
Der konische Randabschnitt 27 der Innenseite 9 der Innenschale 4 geht sodann mit einem schräg nach außen verlaufenden, konvexen Randabschnitt in die Stirnseite der Innenschale über, wobei der Radius π 10 mm beträgt.
Es ist erkennbar, daß mit der erfindungsgemäßen Hüftgelenk-Endoprothesenkappe ein physiologisch achsengerechter Aufbau des Implantates ohne weiteres zu erzielen ist, wobei ein auf diese Weise reprofilierter Schenkelhals darüber hinaus auch in biomechanischer Hinsicht gegenüber den bisher bekannten Schalenprothesen ähnlicher Art überlegen ist. Denn aufgrund des vergrößerten Kalottenradius werden Schrägkräfte vermieden, was zu einer vorteilhaften biomechanischen Anatomie führt, die von der normalen Anatomie praktisch nicht oder nur wenig abzuweichen braucht. Je weniger dieses aber der Fall ist, desto geringer ist auch die Wahrscheinlichkeit, daß nach dem Einsetzen einer derartigen Prothese irgendwelche Komplikationen auftreten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Femurkopfkappe für eine zementfrei zu implantierende Hüftgelenkendoprothese, bestehend aus einer Innenschale aus Kunststoff, die einen mit kalottenförmiger Außenseite ausgebildeten Abschnitt und einen Mantel mit radialem Querschnitt aufweist, und aus einer an der konvexen Außenseite der Innenschaie angeordneten, kartenförmigen Außenschale aus Metall, deren nach innen abgewin- ι ο kelter Rand an der Innenschale anliegt, und an deren Innenseite zentrisch ein Zapfen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (12) der Innenschale (6) sich zur Symmetrieachse hin konisch verjüngt, daß die Innenschale (6) mit einem von ihrem freien Rand radial zu ihrer Mitte hin verlaufenden Schlitz (18) versehen ist und daß die Höhe der Außenschale (4) kleiner als deren Radius (r)ist
2. Femurkopfkappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Konizität des Mantels (12) der Innenschale (6) von etwa 8 bis 20° zur Symmetrieachse.
3. Femurkopfkappe nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Konizität des Mantels (12) der Innenschale (6) von 12° zur Symmetrieachse.
4. Femurkopfkappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (18) der Innenschale (6) eine Breite von etwa 2 bis 4 mm aufweist
5. Femurkopfschale nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschale (4) relativ zur Innenschale (6) um die Symmetrieachse drehbar ist.
6. Femurkopfkappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (24) vor der Randebene der Innenschale (6) endet.
7. Femurkopfkappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (24) einen Durchmesser von etwa 5 bis 10 mm aufweist.
8. Femurkopfkappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschale (6) im Mantel (12) Durchgangsöffnungen (17) aufweist.
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