DE3714468A1 - Kuenstliche hueftgelenkspfanne - Google Patents

Kuenstliche hueftgelenkspfanne

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Description

Die Erfindung betrifft eine künstliche Hüftgelenks­ pfanne zur Verankerung im Acetabulum des menschlichen Beckenknochens mit Hilfe eines aushärtenden Knochen­ zements, mit mindestens teilweise umlaufenden Haft­ nuten in der Aussenfläche.
#
Aus der DE-OS 25 23 267 oder der EU-OS 01 49 425 ist eine - allerdings zementfreie - Hüftgelenkspfanne bekannt, die an ihrer Aussenfläche umlaufende Haft­ nuten aufweist, in welche das angrenzende natürliche Knochengewebe hineinwachsen soll, um auf diese Weise eine gute Verankerung der Pfanne zu ermöglichen.
Ausserdem sind künstliche Hüftgelenkspfannen der eingangs genannten Art - auch als zementierbare Pfanne - bekannt. Beim Einsetzen einer derartigen Pfanne in das Zementbett wird Knochenzement in die Haftnuten hineingedrückt, wodurch ebenfalls eine feste und dauerhafte Verankerung zwischen Hüftge­ lenkspfanne und Beckenknochen verwirklicht werden soll. Langzeitergebnisse haben jedoch gezeigt, dass eine derartig verankerte Hüftgelenkspfanne wegen der starken Dauerbeanspruchung sich gleichwohl vom Zement lockert, sich verformt und bei grösserer Verformung aus den in die Haftnuten ein­ greifenden Zementansätzen löst.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine zementier­ bare Hüftgelenkspfanne der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine verbesserte Ver­ ankerung im Knochenzement möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Haftnuten einen eine Hinterschneidung auf­ weisenden Querschnitt besitzen.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass sich beim Einsetzen der Hüftgelenkspfanne in das weiche Zementbett der Knochenzement in die sich nach innen erweiternden Haftnuten hineindrückt und die hinterschnittenen Haftnuten ausfüllt. Selbst wenn sich bei der erfindungsgemässen Hüftgelenks­ pfanne nach längerer Betriebszeit die Verbindung an der Grenzschicht zwischen Knochenzement und Hüft­ gelenkspfanne lösen sollte, bleibt die Hüftgelenks­ pfanne den mit den hinterschnittenen Haftnuten form­ schlüssig mit den entsprechenden Haftwulsten des Knochenzements verbunden, wodurch eine grössere Ver­ formung der Hüftgelenkspfanne und eine daraus re­ sultierende Ablösung der Pfanne unterbleibt.
Besonders bevorzugt ist ausserdem am Pfannenrand ein nach aussen gerichteter Ringflansch vorgesehen, der einen umgebogenen, gegen das Becken gerichteten Rand­ wulst besitzt. Dieser Randwulst verhindert, dass Knochenzement-Teilchen, welche durch die Pfannen­ beanspruchung herausbrechen können, in die Innen­ fläche der Gelenkspfanne wandern und dort die glatte Gelenkfläche beschädigen, wodurch die Lebensdauer des Hüftgelenks erheblich reduziert würde.
Besonders bevorzugt ist der Ringflansch gegen die Ebene des Pfannenrandes radial auswärts - gegen das Becken hin - um etwa 5 bis 20° geneigt, und der Rand­ wulst läuft nach oben spitz aus. Auf diese Weise be­ ansprucht der Randwulst wenig Raum und schützt gleich­ wohl wirkungsvoll gegen das Eindringen von Zementteil­ chen in die Gelenkfläche.
Besonders bevorzugt sind auf der Aussenfläche der Hüftgelenkspfanne noch mindestens teilweise umlaufen­ de Distanzstege angeordnet, die sicherstellen, dass die Aussenfläche der Hüftgelenkspfanne allseitig einen vorgegebenen Mindestabstand vom Knochengewebe einnimmt, d.h., dass zwischen Acetabulum und der Hüftgelenkspfanne eine gleichmässig dicke Schicht aus Knochenzement gegeben ist, so dass die Hüftgelenks­ pfanne allseitig im Knochenzement liegt und befestigt ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Hüftgelenks­ pfanne; und
Fig. 2 eine Aufsicht auf die Hüftgelenkspfanne gemäss Fig. 1.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Hüftgelenkspfanne 2 im Querschnitt und in Aufsicht dargestellt. Die Hüftge­ lenkspfanne 2 besitzt eine etwa halbkugelförmige Aussenfläche 4 und eine halbkugelförmige Innenfläche 6, in welcher der natürliche oder künstliche Femur­ kopf lagert. Die Hüftgelenkspfanne 2 besteht aus einem geeigneten Kunststoff, z.B. Polyäthylen.
In die Aussenfläche 4 sind konzentrische Haftnuten 5 eingearbeitet, deren Querschnitt eine Hinterschneidung 5 a aufweist, d.h. deren Querschnitt zur Innenfläche 6 hin sich ausweitet. Zwischen einzelnen Haftnuten 5 sind nach aussen gerichtete umlaufende Distanzstege 7 angeordnet, deren Höhe die Mindestdicke des Knochen­ zementbettes festlegt.
Der umlaufende Pfannenrand 10 geht in einen nach aussen gerichteten Ringflansch 14 über, der einen aufwärts­ gerichteten Randwulst 16 besitzt. Der Ringflansch 14 ist gegen die Ebene 12 des Pfannenrandes 10 radial nach aussen um etwa 5 bis 20° ansteigend ausgebildet. Der Querschnitt des Randwulstes 16 läuft nach oben spitz aus, und der Ringflansch 14 ist über einen vorge­ gebenen Umfangswinkel α entfernt, damit beim Einsetzen der Pfanne der überschüssige Knochenzement aus der vorbereiteten Acetabulumhöhle entweichen und vom Chirur­ gen entfernt werden kann.
In der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungs­ form der Hüftgelenkspfanne sind die Distanzstege 7 konzentrisch zu der Rotationsachse 20 des Ringflansches 14 und des Randwulstes 16 angeordnet. Die Aussenfläche 4 besitzt eine sphärische Gestalt, und die Rotations­ achse 22 der Aussenfläche 4 ist zur Rotationsachse 20 des Randwulstes 16 und der Distanzstege 7 um die Exzen­ trizität e versetzt. Die Distanzstege 7 besitzen da­ durch in einem bestimmten Umfangsbereich eine maximale Höhe h 1 - in Fig. 1 auf der linken Seite dargestellt - und sie besitzen auf dem gegenüberliegenden Umfangsab­ schnitt ihre minimale Höhe h 2. Die Exzentrizität e ist in der dargestellten Ausführungsform so gewählt, dass sie etwa der doppelten maximalen Höhe h 1 der Distanzstege beträgt, so dass die minimale Höhe h 2 etwa Null ist. Der Umfangsabschnitt α, über den der Ringflansch 14 und der Randwulst 16 entfernt sind, deckt sich mit dem Bereich, in welchem die Distanzstege 7 ihre minimale Höhe h 2 besitzen. Die Hüftgelenkspfanne wird nun in einer solchen Winkel­ lage in die Acetabulumhöhle eingesetzt, dass der Bereich mit Ringflansch 14 und den maximal hohen Distanzstegen 7 in der Hauptbelastungszone des Ace­ tabulum, also im oberen Bereich zu liegen kommt. Wenn sich die relativ hohen Distanzstege 7 dann an die Acetabulumhöhle anlegen, bildet sich zwischen den Distanzstegen ein relativ grosser Zwischenraum zur Aufnahme von Knochenzement. Im gegenüberliegen­ den Pfannenabschnitt, in welchem die Distanzstege ihre minimale Höhe h 2 aufweisen, entfällt dieser Zwischenraum zwischen den Distanzstegen weitgehend, es wird daher nur eine dünne homogene Schicht aus Knochenzement zwischen der Aussenfläche der Pfanne und der Acetabulumhöhle gebildet. Durch den Wegfall des Ringflansches 14 und des Randwulstes 16 in die­ sem wenig belasteten Bereich der Pfanne kann dort auch - während der Implantation - der überschüssige Knochenzement austreten, ausserdem wird Raum für den nervus femuralis geschaffen.
Gemäss Fig. 2 sind in der Aussenfläche 4 mehrere Quernuten 9 vorgesehen, die auf Grosskreisen durch den Scheitel der Hüftgelenkspfanne verlaufen und ebenfalls Hinterschneidungen 9 a besitzen. Beim Ein­ setzen der Hüftgelenkspfanne in das Knochenzement­ bett füllen sich dann diese Hinterschneidungen 9 a ebenfalls mit Knochenzement und verhindern eine Rotation der Hüftgelenkspfanne besonders wirksam. Die Hinterschneidungen 5 a der Haftnuten 5 sowie die Hinterschneidungen 9 a der Quernuten 9 bewirken einerseits eine besonders gute Verankerung im Knochenzementbett. Ausserdem verhindern sie, dass während längerer Betriebszeiten sich möglicherweise lokal lösende Zementteile ihre Ursprungsposition verlassen und aus der Acetabulumhöhle austreten können. Durch die Hinterschneidungen 5 a und 9 a so­ wie durch den Ringflansch 14 und den Randwulst 16 wird somit auch verhindert, dass sich lösende Zement­ teilchen undefiniert in den Körper des Patienten hineinbewegen und Entzündungen etc. verursachen können.

Claims (10)

1. Künstliche Hüftgelenkspfanne zur Verankerung im Acetabulum des menschlichen Beckenknochens mit Hilfe eines aushärtenden Knochenzements, mit min­ destens teilweise umlaufenden Haftnuten in der Aus­ senfläche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftnuten (5) einen eine Hinterschneidung (5 a) aufweisenden Quer­ schnitt besitzen.
2. Künstliche Hüftgelenkspfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Pfannenrand (10) ein nach aussen gerichteter Ringflansch (14) ange­ ordnet ist, der einen aufwärtsgerichteten umlaufen­ den Randwulst (16) besitzt.
3. Künstliche Hüftgelenkspfanne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringflansch (14) gegen die Ebene (12) des Pfannenrandes (10) radial auswärts etwa 5 bis 20° ansteigt.
4. Künstliche Hüftgelenkspfanne nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Randwulstes (16) nach oben spitz ausläuft.
5. Künstliche Hüftgelenkspfanne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Aussenfläche (4) mindestens teilweise um­ laufende Distanzstege (7) angeordnet sind.
6. Künstliche Hüftgelenkspfanne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzstege (7) konzentrisch zu dem Randwulst (16) verlaufen, und dass die Rotationsachse (22) der Aussenfläche (4) eine Exzentrizität (e) zur Rotationsachse (20) des Randwulstes (16) und der Distanzstege (7) besitzt.
7. Künstliche Hüftgelenkspfanne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentrizität (e) etwa der doppelten maximalen Höhe (h 1) der Distanz­ stege, und die minimale Höhe (h 2) der Distanzstege etwa Null entspricht.
8. Künstliche Hüftgelenkspfanne nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringflansch (14) im Bereich der minimalen Höhe (h 2) der Distanz­ stege (7) über einen vorgegebenen Winkelabschnitt α entfernt ist.
9. Künstliche Hüftgelenkspfanne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Aussenfläche (4) quer zu den Haft­ nuten verlaufende Quernuten (9) eingeformt sind.
10. Künstliche Hüftgelenkspfanne nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Quernuten (9) eine Hinterschneidung (9 a) besitzen.
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