DE29910237U1 - Gelenkpfanne - Google Patents

Gelenkpfanne

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Description

A 55 016 u AESCULAP AG & Co. KG
t - 223/234 Am Aesculap-Platz
10. Juni 1999 78532 Tuttlingen
GELENKPFANNE
Die Erfindung betrifft eine Gelenkpfanne für Prothesen, welche mittels Knochenzement in einem Knochenlager fixierbar ist und eine Abstandshalteeinrichtung zur Schaffung eines Zwischenraumes zwischen der Gelenkpfanne und dem Knochenlager für den Knochenzement aufweist.
Aus der EP 0 430 831 Al ist eine Gelenkpfanne bekannt, welche eine Abstandshalteeinrichtung aufweist, die eine Vielzahl von Abstandshaltern umfaßt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Gelenkpfanne zu schaffen, welche einfach herstellbar und auf einfache Weise in einem Knochenlager fixierbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Gelenkpfanne der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abstandshalteeinrichtung einen Distanzring umfaßt, welcher an der Gelenkpfanne angeordnet ist.
Durch den erfindungsgemäßen Distanzring läßt sich ein im wesentlichen konstanter Abstand einer in das Knochenlager eingesetzten Gelenkpfanne herstellen, so daß ein Zwischenraum mit gleichmäßiger und insbesondere konstanter Dicke zwischen dem Knochenlager und einer
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Außenfläche der Gelenkpfanne bildbar ist. Dadurch läßt sich ein entsprechender Zementmantel gleichmäßiger und konstanter Dicke zwischen eingesetzter Gelenkpfanne und dem Knochenlager bilden, um so auf diese Weise die Gelenkpfanne möglichst dauerhaft an dem Knochen zu fixieren.
Anders als bei der aus dem Stand der Technik bekannten Gelenkpfanne muß erfindungsgemäß nicht eine Vielzahl von Abstandshalteelementen vorgesehen werden, sondern eine einziger Distanzring sorgt für die erforderliche Abstandspufferung beim Einsetzen der Gelenkpfanne in das Knochenlager. Die erfindungsgemäße Gelenkpfanne ist dadurch auf einfache Weise herstellbar und auch montierbar. Da der Distanzring nur auf einer verhältnismäßig geringen Außenfläche der Gelenkpfanne angeordnet ist, ist diese, anders als bei der aus der EP 0 430 838 Al bekannten Gelenkpfanne, weitgehend ungestört und die Verbindung der Gelenkpfanne mit dem Knochenlager über den Knochenzement ist bei der erfindungsgemäßen Gelenkpfanne weitgehend unbeeinflußt.
Ein Innenradius einer Gelenkpfanne ist in der Regel durch die Prothese selber genau vorgegeben. Der Außendurchmesser ist auch vorgegeben, da nicht Knochenlager beliebiger Größe aus dem Knochen, beispielsweise dem Acetabulum, ausgefräst werden können. Dies bedeutet, daß in der Regel Gelenkpfannen eine vorgegebene Dicke aufweisen. Wenn über die Gelenkpfanne verteilt eine Vielzahl von Abstandshaltern vorgesehen werden muß, dann bedeutet dies folglich, daß zwischen den Abstands-
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haltern zur Aufnahme von Knochenzement die Gelenkpfanne entsprechend verdünnt ist, wodurch die Stabilität der Gelenkpfanne verringert ist. Bei der erfindungsgemäßen Gelenkpfanne ist dagegen ein Distanzring vorgesehen, so daß höchstens über einen sehr geringen Bereich eine Wandstärke geschwächt ist. Diese Schwächung ist zudem, anders als bei der aus dem Stand der Technik bekannten Gelenkpfanne, gleichmäßig über den Umfang des Distanzringes verteilt, so daß eine punktuelle Schwächung vermieden ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Distanzring so an der Gelenkpfanne angeordnet ist, daß eine Ringachse mit einer Symmetrieachse der Gelenkpfanne zusammenfällt. Auf diese Weise läßt sich die erfindungsgemäße Gelenkpfanne gut in einem Knochenlager orientieren, um einen gleichmäßigen Zementmantel konstanter Dicke zu erzielen.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn der Distanzring über seinen Umfang verteilt Ausnehmungen aufweist. Durch diese Ausnehmungen kann Knochenzement in einen oder aus einem Zwischenraum fließen, der sonst durch den Distanzring versperrt wäre. Dadurch gibt es keine größeren durch Knochenzement nicht beaufschlagbaren Bereiche einer in das Knochenlager eingesetzten Gelenkpfanne. Günstigerweise sind die Ausnehmungen durch Durchbrechungen in radialer Richtung des Distanzringes gebildet, so daß flüssiger Knochenzement gut durchströmen kann.
-A-
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Distanzring aus dem gleichen Material gefertigt ist, das für den Knochenzement verwendet wird, und insbesondere aus Polymethylmetacrylat (PMMA) gefertigt ist. Polymethylmetacrylat wird üblicherweise als Material für Knochenzement eingesetzt. Bei der Aushärtung des Knochenzementes stellt sich dann eine gute Verbindung zwischen dem Distanzring und dem Knochenzement her, so daß der Distanzring kein störendes Element im Zementmantel ist.
Günstigerweise weist der Distanzring eine abgerundete Außenkante auf. Diese abgerundete Außenkante läßt sich an eine entsprechende Krümmung des Knochenlagers anpassen. Dadurch ist eine Anstoßfläche des Distanzringes an das Knochenlager minimiert, so daß ein möglichst großer Zwischenraum für den Knochenzement bereitgestellt ist. Das Distanzelement erfüllt dabei genau seine Wirkung, als Abstandshalter zu dienen, ohne dabei aber die Zementverbindung selber wesentlich zu beeinflussen.
Günstig ist es, wenn der vertikale Abstand zwischen dem Distanzring und dem Zentrum der Gelenkpfanne größer ist als ein halber Radius der Gelenkpfanne und insbesondere größer ist als zwei Drittel des Radiuses der Gelenkpfanne. Dadurch ist der Distanzring in einem oberen Bereich der Gelenkpfanne (bezogen auf eine Kugelaufnahme für die Prothese) angeordnet, und diejenigen Bereiche der Außenfläche der Gelenkpfanne, deren Verbindung mit dem Knochenlager wesentlich ist für eine Stabilität der Zementverbindung gegenüber Zugbelastungen der Prothese
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relativ zu dem Knochenlager, wird durch den Distanzring nicht beeinflußt.
Günstigerweise ist dann ebenfalls der innere Durchmesser des Distanzringes kleiner als der halbe äußere Durchmesser der Gelenkpfanne. Dadurch ist einerseits der Einfluß des Distanzringes auf die Zementverbindung selbst minimiert, andererseits läßt sich aber ein gleichmäßiger Zementmantel herstellen.
Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
Fig. 1: eine perspektivische Ansicht einer Gelenkpfanne und
Fig. 2: eine schematische seitliche Schnittansicht einer Gelenkpfanne, welche in ein Knochenlager eingesetzt ist
Eine erfindungsgemäße Gelenkpfanne, welche vorzugsweise aus Polyethylen gefertigt ist und welche in Figur 1 gezeigt und dort als Ganzes mit 2 bezeichnet ist, weist die Form einer halbkugelförmigen Schale auf mit einer sphärischen Außenfläche 4, welche dem Knochen, z. B. dem Acetabulum zugewandt in ein entsprechend ausgefrästes Knochenlager 8 eingesetzt wird.
Eine Innenfläche 10 der erfindungsgemäßen Gelenkpfanne 2 ist ebenfalls sphärisch ausgebildet, so daß eine Ku-
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gelaufnahme 12 für eine Gelenkkugel einer Prothese gebildet ist.
Die Außenfläche 4 der Gelenkpfanne 2 ist mit umlaufenden Rillen 14 versehen, die zur Verbesserung einer Knochenzementverbindung mit dem Knochenlager 8 dienen. Quer zu diesen Rillen 14 umfaßt die Außenfläche 4 Ausnehmungen 16 in der Form von Vertiefungen, die sich über mehrere Rillenbreiten erstrecken.
In der Nähe des oberen Endes hat die Gelenkpfanne 2 eine ringförmige Ausnehmung 18, in die ein ebenfalls ringförmiger Distanzring 20 eingesetzt ist. Dieser Distanzring 20 weist eine Höhe auf, die derart ist, daß ein Abstandspuffer 22 gebildet ist, mittels dem bei in das Knochenlager 8 eingesetzter Gelenkpfanne 2 ein Zwischenraum 24 zwischen Knochenlager 8 und Außenfläche 4 der Gelenkpfanne 2 gebildet ist. Dieser Zwischenraum ist mit Knochenzement 26 befüllbar.
Durch die Anordnung des Distanzringes 20 sind gegenüberliegende und insbesondere diametral gegenüberliegende Seiten der Außenfläche 4 der Gelenkpfanne 2 mit Abstandspuffern 22 versehen.
Der Distanzring 20 hat Ausnehmungen 28, die aus in radialer Richtung des Distanzringes 20 liegenden Durchbrechungen gebildet sind. Diese Ausnehmungen 28 sind gleichmäßig über den Umfang des Distanzringes 20 verteilt. Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Distanzring sechs solcher Ausnehmungen
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auf, die damit in einem 60"-Winkel relativ zueinander angeordnet sind. Über diese Ausnehmungen 28 kann Knochenzement 26 in einen Teil 30 des Zwischenraumes 24 fließen, welcher über einem Innenraum 32 zwischen der Gelenkpfanne 2 und dem Knochenlager 8 liegt (Fig. 2), oder aus diesem Teil 30 fließen, wenn auf den Knochenzement im Teil 30 ein entsprechender Druck ausgeübt wird. Vorzugsweise liegt der Umfangsanteil, den die Ausnehmungen 28 am Distanzring 20 einnehmen, im Verhältnis von etwa 4:1 zu dem Umfangsanteil, den die Abstandspuffer 22 einnehmen.
Eine Außenkante 34 des Distanzringes 20, welche dem Innenraum 32 abgewandt ist, weist eine Abrundung auf, die bevorzugterweise an eine Krümmung des Knochenlagers an einer Anlagestelle 36 des Abstandspuffers 22 an das Knochenlager 8 angepaßt ist. Eine entsprechende Innenkante 38 des Distanzringes 20, welche dem Innenraum zugewandt ist, weist ebenfalls eine Abrundung auf, um insbesondere die Herstellung des Distanzringes zu erleichtern .
Der vertikale Abstand H zwischen dem Distanzring 20 und dem Zentrum 40 der Gelenkpfanne 2 ist vorzugsweise größer als zwei Drittel des Radiuses der Gelenkpfanne 2. Auf diese Weise läßt sich ein Bereich der Gelenkpfanne, welcher mit dem Knochenlager zu verbinden ist und bei eingesetzter Gelenkpfanne entscheidend ist für eine Fixierung der Gelenkpfanne an dem Knochenlager gegenüber Zugbelastungen, unbeeinflußt von dem Distanzring halten, so daß in diesem Bereich der Distanzring keinen
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Einfluß auf die Verbindungsfestigkeit zwischen Gelenkpfanne 2 und Knochenlager 8 ausübt. Günstigerweise ist dabei der innere Durchmesser des Distanzringes 20 kleiner als der halbe äußere Durchmesser der Gelenkpfanne 2, um die Verbindungsfestigkeit zwischen Gelenkpfanne und Knochenlager 8 möglichst wenig zu beeinflussen.
Als Knochenzement wird üblicherweise Polymethylmetacrylat (PMMA) verwendet. Der Distanzring 20 ist dann ebenfalls aus PMMA gefertigt, um einen innigen Verbund mit dem Knochenzement herzustellen, so daß das Distanzelement keinen störenden Einfluß auf die Verbindungsfestigkeit zwischen Gelenkpfanne und Knochenlager aufweist.
Die erfindungsgemäße Gelenkpfanne 2 wird wie folgt verwendet :
In das sphärisch ausgefräste Knochenlager 8 wird die Gelenkpfanne 2 eingesetzt und der Distanzring 20 stellt über die Abstandspuffer 22 einen konstanten Abstand zwischen dem Knochenlager 8 und der im wesentlichen sphärischen Außenfläche 4 der Gelenkpfanne 2 dar. In den dadurch entstandenen Zwischenraum 24 wird Knochenzement eingefüllt, der über die durchbrochenen Ausnehmungen 28 auch in den Teil 30 des Zwischenraumes 24 fließen kann.
Bei einem alternativen Verfahren, der sogenannten primären Zementtechnik, wird das Knochenlager 8 vor Einsetzen der Gelenkpfanne 2 mit einer Schicht des hoch-
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viskosen Knochenzements ausgekleidet und dann die Gelenkpfanne 2 eingesetzt. Über die Ausnehmungen 28 kann bei diesem Verfahren überschüssiger Knochenzement aus dem Teil 30 des Zwischenraums 24 in den restlichen Zwischenraum strömen, wobei durch den Einsetzdruck der Gelenkpfanne 2 ein entsprechender Druck auf den fließfähigen Knochenzement ausgeübt wird.
Bei der Aushärtung des Knochenzementes ist bei beiden Verfahren gewährleistet, daß ein Zementmantel, welcher dem Zwischenraum 24 entspricht, eine gleichmäßige Dicke ohne Unterbrechungen aufweist. Durch die Fertigung des Distanzringes 20 aus dem gleichen Material wie der Knochenzement ist die Verbindung zwischen Gelenkpfanne und Knochenlager 8 weitgehend ungestört durch den Distanzring 20. Die für Zugbelastungen der Prothese besonders relevanten Bereiche der Gelenkpfanne, die zur Verbesserung der Verbindung mit der Gelenkpfanne 2 und dem Knochenlager 8 die Rillen 14 und Ausnehmungen 16 aufweisen, sind dabei von dem Distanzring 20 nicht betroffen.

Claims (10)

- 10 A 55 016 u 10. Juni 1999 t-223/234 SCHUTZANSPRÜCHE
1. Gelenkpfanne für Prothesen, welche mittels Knochenzement (26) in einem Knochenlager (8) fixierbar ist und eine Abstandshalteeinrichtung zur Schaffung eines Zwischenraumes (24) zwischen der Gelenkpfanne (2) und dem Knochenlager (8) für den Knochenzement (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalteeinrichtung einen Distanzring (20) umfaßt, welcher an der Gelenkpfanne (2) angeordnet ist.
2. Gelenkpfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzring (20) so an der Gelenkpfanne (2) angeordnet ist, daß eine Ringachse mit einer Symmetrieachse der Gelenkpfanne (2) zusammenfällt.
3. Gelenkpfanne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzring (20) über seinen Umfang verteilt Ausnehmungen (28) aufweist.
4. Gelenkpfanne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen durch Durchbrechungen (28) in radialer Richtung gebildet sind.
- Ii -
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5. Gelenkpfanne nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzring (20) aus dem gleichen Material gefertigt ist, das für den Knochenzement verwendet wird.
6. Gelenkpfanne nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzring (20) aus Polymethylmetacrylat gefertigt ist.
7. Gelenkpfanne nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzring (20) eine abgerundete Außenkante (34) aufweist.
8. Gelenkpfanne nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Abstand (H) zwischen dem Distanzring (20) und dem Zentrum (40) der Gelenkpfanne (2) größer ist als ein halber Radius der Gelenkpfanne (2).
9. Gelenkpfanne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Abstand (H) zwischen Distanzring (20) und Zentrum (40) der Gelenkpfanne (2) größer ist als zwei Drittel des Radiuses der Gelenkpfanne (2).
- 12 A
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10. Gelenkpfanne nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser des Distanzringes (20) kleiner ist als der halbe äußere Durchmesser der Gelenkpfanne (2).
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