DE3726213A1 - Hueftgelenksprothese - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Hüftgelenksprothese der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
Eine derartige Pfanne ist aus dem deutschen Gebrauchs
muster Nr. 86 83 855.8 bekannt. In dieser Schrift ist eine
zementfrei implantierbare selbstnachspannende Hüftgelenk
pfanne beschrieben, welche als geschlossene Außenpfanne
(in Form einer Rotationsfläche eines Bogens) ausgebildet
ist, wobei sich vom Pfannenrand (von der in Einführungs
richtung zurückliegenden Kante) ausgehende Einschnitte in
die Pfannenoberfläche hinein erstrecken, so daß aufspreiz
bare Segmente gebildet sind.
Bei dieser Ausführung besteht der Nachteil, daß die
Spreizwirkung aufgrund eines "Setzens" der Innenpfanne er
folgt und damit die Festigung des Sitzes der Pfanne von
der Belastung abhängig ist. Wegen der mit der Benutzung
erfolgenden Veränderung der Position der Eingriffselemente
ist mit dem Setzen jeweils auch wieder ein Auflösen der
unmittelbaren Verbindung zwischen Pfannenwerkstoff und Trä
gerelement in dem Sinne zu verbinden, daß die direkt durch
"Anwachsen" erzeugte Verbindung aufgebrochen wird. Das hat
seine Ursache darin, daß mit dem Spreizen des Trägerele
ments beim Setzen der Innenpfanne durch Veränderung der
Abmessungen der Außenpfanne Scherbewegungen im Mikrobe
reich an der Oberfläche auftreten. Außerdem kann die ange
strebte Aufweitung der Außenpfanne durch Verschiebung der
Innenpfanne nur über eine begrenzte Distanz erfolgen.
Nach Erreichen einer Endposition kann dann keine weite
re Festigung des Sitzes mehr stattfinden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Hüftge
lenksprothese der eingangs genannten Gattung eine zusätz
liche Festigung des Sitzes zu erzeugen, wobei diese Festi
gung aber nicht die spätere Sekundärfixation durch unmit
telbares Anwachsen beeinträchtigen soll.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des
gültigen Ansprucns 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Besonders vorteilhaft bei der Erfindung ist, daß eine ver
größerte Primärfixation erzeugt wird, welche mit dem Ver
spannen der Pfanne bereits unmittelbar nach der Implanta
tion erzielt wird. An diese Primärfixation schließt sich
die Sekundärfixation an, welche mit dem Anwachsen der
Pfanne an die umgebenden Knochenbereiche verbunden ist.
Letztere kann ungestört verlaufen und überlagert die
erreichte erhöhte Primärfixation, so daß eine sehr hohe
Gesamtfestigkeit erzielbar ist. Durch die verwendeten
selbsthemmenden Elemente ist die Haltewirkung in jeder ge
wählten Position fixierbar.
Eine derartige Anordnung ist insbesondere bei sphärisch
gestalteten Tragelementen bzw. Pfannen mit selbstschnei
dendem Gewinde brauchbar, da hier die Tiefe der Gewinde
flanken der beim Einschrauben der Pfanne vorangeführten
Gewindesegmente meist verkleinert ist. Damit ist auch der
Eingriff in die Knochensubstanz entsprechend verringert.
Wenn nun bei einem derartigen Tragring insbesondere in
diesem vorderen Bereich eine besonders gute Kraftüberlei
tung erwünscht ist, kann sich die mittels der erfindungs
gemäßen Maßnahmen erzielte Spreizwirkung bei entsprechen
der Ausgestaltung auch bevorzugt auf den Bereich der vor
deren Gewindegänge erstrecken. Das kann insbesondere auch
dann der Fall sein, wenn bei geschädigtem Acetabulum sta
bile verbleibende Knochenbereiche gezielt zur Befestigung
ausgewählt werden müssen. Gemäß einer Weiterbildung der
Erfindung wird daher ein Tragelement geschaffen, welches
insbesondere im beim Einschrauben vorangeführten Bereich
eines ringförmigen Tragelementes eine zusätzliche Fixie
rung erzielt.
Bei der Erfindung ist darüber hinaus vorteilhaft, daß die
durch die unterschiedlichen vorgesehenen Maßnahmen nach
außen gespreizten Gewindesegmente auch eine Verdrehsi
cherung bilden, so daß im eingeschraubten Zustand nach
Veranlassung des Aufspreizens der entsprechenden Segmente
eine zuverlässige Verdrehsicherung gegeben ist, so daß die
Hüftgelenksprothese alsbald belastet werden kann.
Da mit dem zusätzlichen Aufspreizen der äußeren Pfanne
bei der Implantation keine späteren Scherbewegungen zwi
schen Knochen- und Pfannenmaterial auftreten, sind auch
Ausnehmungen günstig, welche Knochenspäne aufnehmen, da
ein durch diese begünstigtes Anwachsen später nicnt mehr
beeinträchtigt wird.
Weitere Varianten der Erfindung bieten darüberhinaus die
folgenden Vorteile:
Wenn das selbsthemmende Element ein Außengewinde aufweist,
welches in Wechselwirkung mit einem mit dem Trägerelement
verbundenen Innengewinde bei Verdrehung einen Vorschub er
zeugt, das durch Keilwirkung oder mittels eines Winkelhe
bels in die radiale Bewegungskomponente umgesetzt wird,
läßt sich die Expansion mit einer einfachen Schraubbewe
gung einstellen. Bei der Verwendung eines Schraubrings
als selbsthemmendes Element, der an den expandierenden
Teilen im Bereich des Pfanneninneren anliegt, können meh
rere Elemente mit einer einzigen Schraubbewegung gleich
mäßig verstellt werden.
Die expandierbaren Teile der Pfanne werden bevorzugt durch
einen flexiblen Bereich, der von einem in
tangentialer Richtung benachbarten Teil durch einen
Schlitz oder eine sonstige Materialunterbrechung getrennt
ist, gebildet oder aber durch Winkelhebel, die im Schei
telbereich um eine, bezogen auf die Pfanne, tangential ge
richtete Drehachse schwenkbar gelagert sind. Bei den Win
kelhebeln kann die radiale expandierende Bewegung entweder
durch einen zentralen Schraubring oder aber durch außer
halb der Drehachse der Hebel vorgesehene Gewinde erzeugt
werden, auf die jeweils eine Zugschraube einwirkt, deren
Kopf sich an einer entsprechenden Auflage der Pfanne ab
stützt.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend
zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung
der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es
zeigen:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Pfanne in einer ersten
Ausführung in Seitenansicht,
Fig. 2 und 3 Teildarstellungen der Pfanne gemäß Fig. 1
im Schnitt,
Fig. 4 die erfindungsgemäße Pfanne in einer zweiten Aus
führung in Seitenansicht sowie
Fig. 5 und 6 Teildarstellungen der Pfanne gemäß Fig. 4
im Schnitt.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Trägerelement 1, welches
ringförmig ausgebildet und dessen Außenfläche der Oberflä
che einer Kugelzone entspricht, sind eine Anzahl von ge
windeförmig angeordneten Gewindesegmenten 2 vorgesehen,
welche durch Schneidnuten 3 voneinander getrennt sind. Die
Gewindesegmente sind an ihren beim Einschrauben vorange
führten Teilen scharfkantig ausgeführt und stehen hier am
weitesten von der Kugeloberfläche ab. Sie bilden im
Bereich der Schneidnuten scharfkantige Spitzen, welche
beispielhaft mit 4 bezeichnet sind. In bezogen auf die
beim Einschrauben aufzuwendende Drehrichtung - weiter zu
rückliegenden Bereichen sind die Gewindesegmente zu ihren
Außenkanten abgestumpft bis abgeflacht ausgebildet, was
durch eine parallele Bearbeitung der übereinanderliegenden
Gewindesegmente mittels Fräsen oder dgl. erfolgen kann.
Das ringförmige Trägerelement besteht bevorzugt aus Titan,
dessen Elastizitätseigenschaften bei geeigneter Quer
schnittsbemessung in etwa denen des umgebenden Knochenma
terials entspricht.
Ein Pfanneneinsatz 5 ist an die inneren Querschnittsabmes
sungen des Trägerelementes 1 angepaßt und läßt sich in das
bereits in den Knochen eingeschraubte Trägerelement von
unten her einsetzen, wobei der obere kuppelförmige Bereich
6 des Einsatzes das Trägerelement überragt und sich im
eingesetzten Zustand im Inneren der im Knochen angebrach
ten Aussparung abstützt.
In der Darstellung gemäß Fig. 1 ist ersichtlich, daß
Schlitze 7 vorgesehen sind, welche sich vom oberen Rand
des ringförmigen Tragelementes (der beim Einschrauben
voran geführt wird) ungefähr bis zur Mitte hin erstrecken.
Die Schlitze münden in verrundete Durchbrüche 8 mit in
bezug auf die Breite der Schlitze erweitertem Durchmesser,
wobei die Durchbrüche 8 einerseits eine Rißbildung der
Pfanne verhindern und zum anderen Raum zum Einwachsen von
Knochenmaterial oder zum Einfügen von Spänen geben, der
zusätzlich das Anwachsen der Pfanne erleichtert. An die
Schlitze anschließend sind wannenförmige Ausnehmungen 9
vorgesehen, welche ebenfalls Knochenspäne aufnehmen, je
doch dabei lediglich Vertiefungen bilden.
Die Schlitze sind derart eng ausgebildet, daß die Pfanne
beim Einschrauben nach innen hin möglichst wenig nachgibt
und sich die einander gegenüberliegenden Seitenwandungen
der Schlitze bei während des Schneidvorganges des Gewindes
auftretenden Belastungen gegenseitig blockieren. Dabei ist
bevorzugt durch die Ausgestaltung der sich verjüngenden
Oberfläche dafür Sorge getragen, daß das Tragelement seine
während des selbsttätigen Einschneidens des Gewindes er
forderliche optimale Form dann einnimmt, wenn die den
Schlitzen benachbarten Materialkanten aneinanderstoßen.
In den Fig. 2 und 3 ist in vergrößerter Schnittdarstel
lung wiedergegeben, wie ein ringförmiger Gewindekörper in
Form eines Schraubrings 9 mit konischem Außengewinde 10 in
ein entsprechendes der Innenseite des Tragelementes gese
henes Innengewinde 11 eingreift, wobei sich dieses Gewinde
in Einschraubrichtung der Pfanne gesehen - ebenfalls ko
nisch verjüngt. Der Schnitt der Darstellung gemäß Fig. 3
verläuft zwischen Schlitzen 7 gemäß Fig. 1. In Fig. 2
ist die Pfanne in der Position zum Einschrauben wieder
gegeben, wobei sich der Schraubring im Bereich des weite
sten Durchmessers des konischen Innengewindes 11 befindet.
Der zusätzliche Schraubring 9 gestattet es, den Grad der
Aufspreizung des Tragrings 1 und damit die Einpressung
der Gewindeflanken im oberen Teil zu bestimmen. Dabei sind
die Innengewindeflanken an denjenigen Teilen der auf
spreizbaren Teile des Trägerelemtes vorgesehen, welche
sich nach außen bewegen lassen. Beim Einschrauben der
Pfanne ist der zusätzliche Schraubring in einer Position
angeordnet, welche die beim Einschrauben vorgesehene Form
der Pfanne arretiert, so daß der zum selbstschneidenden
Eingriff der Gewindeflanke erforderliche Anpressdruck auf
gebracht werden kann.
Eine Ausnehmung 12 bildet eine von mehreren über den Um
fang verteilten Ausnehmungen zum Eingriff eines Werkzeugs
zur Drehmomentübertragung, welches angesetzt wird, bevor
der Einsatz 5 eingeschnappt wird.
Nach dem vollständigen Einschrauben des Tragrings 1 wird
durch ein entsprechendes (nicht näher dargestelltes) Werk
zeug über entsprechende ein Drehmoment übertragende Aus
sparungen der Schraubring 9 weiter eingeschraubt, so daß
sich infolge von dessen konischer Außengewindeform die Ge
windetragflanken 4 im oberen Bereich der Pfanne weiter in
den Knochen eingraben. Das Einschraubwerkzeug kann dabei
im wesentlichen dem Werkzeug entsprechen, mit dem der
Tragring 1 zuvor eingeschraubt wurde.
In Fig. 3 ist der Tragring 1 in seiner aufgespreizten
Stellung wiedergegeben, wobei der Schraubring 9 nach oben
vorangeschraubt ist. Der Bereich 13 des Tragrings 1 der
Pfanne ist ringförmig geschwächt, so daß die Pfanne hier
die notwendige Elastizität aufweist, welche ein Auf
spreizen der geschlitzten Bereiche des Tragrings zuläßt.
Der Pfanneneinsatz 5 weist eine ringförmige Ausnehmung 14
auf, welche bei eingefügtem Einsatz den Schraubring 9 in
jeder Position unbehindert läßt, wie anhand des Vergleichs
der Fig. 2 und 3 ersichtlich ist. Der Einsatz 5 läßt
sich also auch dann einsetzen, wenn der Ring 9 nur wenig
oder gar nicht angezogen wurde.
Bei dem weiteren in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Aus
führungsbeispiel ist ersichtlich, wie sich jeweils ein
über mehrere Gewindegänge erstreckendes einen Gewindeseg
mentbereich bildendes Element 15 in die Außenoberfläche
des Tragrings 1′ einfügt und jeweils den aufspreizbaren
Bereich bildet. Das Element 15 ist in die Außenoberfläche
als separates Halteelement in eine entsprechende Aus
nehmung des Tragrings eingefügt und radialer Richtung nach
außen hin verschiebbar angeordnet. Diese Verschiebung er
folgt durch Winkelhebelübertragung unter Ausnutzung des
Antriebs einer durch die untere Kante des Tragrings hin
durchragenden Schraube oder ein entsprechendes Element,
welches selbsthemmend und von der konkaven Seite der Pfan
ne her verstellbar ist. Eine U-förmig verlaufende Begren
zungskante 16 markiert in Fig. 1 sichtbar die Grenzen des
Elements 15.
In den Fig. 5 und 6 ist die Anordnung gemäß Fig. 4
vergrößert im Schnitt dargestellt, wobei erkennbar ist,
wie das Element 15 von der konkaven Seite der Pfanne her
erreichbar ist. Es ist damit kein Durchbruch zum Inneren
des Tragelementes erforderlich, was aus Gründen der Stabi
lität oder zum Erzielen einer von Dichtigkeit von Bedeu
tung sein kann.
Das aufspreizbare Element 15 ist als Winkelhebel ausge
bildet, welches in eingefahrenem Zustand gemäß Fig. 5 mit
dem in tangentialer (senkrecht zum Papier in der Zeichnun
g) anschließenden Teil der Außenkontur übereinstimmt. Auch
die Anordnung und Position der Tragrippen 4 entspricht
derjenigen der nicht aufspreizbaren Bereiche zwischen den
Elementen 15, so daß sich bei in der eingefahrenen Stel
lung befindlichem Element 15 eine homogene Außenfläche der
Pfanne ergibt.
Die Gewindesegmente 4, die das Element 15 aufweist, bil
den nach außen (radial) gerichtete "Krallen", welche zum
Einschrauben der Pfanne im wesentlichen eingefahren sind,
so daß das das selbstschneidende Gewinde voll funktions
fähig ist. Hat das Tragelement 1′ seine Endposition er
reicht, so wird durch eine Betätigungsschraube 16, welche
durch eine gewindelose Bohrung eines Bunds 17 der unteren
Stirnfläche des Tragelementes 1′ in einen mit einem an die
Schraube angepaßten Innengewinde 18 versehenen Bereich des
Elements 15 eingreift, der den kürzeren radial gerichteten
Schenkel des Winkelhebels bildet, dessen verrundeter
Scheitel 19 in einer entsprechenden radial versetzt gele
genen Ausnehmung um einen entsprechenden Drehwinkel
schwenkbar gelagert ist. Die Schraube 16 weist einen In
nensechskant 20 auf, der den Drehmomentanschluß für ein
entsprechendes Schraubwerkzeug bildet.
Durch Anziehen der Schraube wird der kurze Schenkel an der
obere nach außen weisende längere Schenkel des Elements 15
ausgefahren, so daß das Halteelement in den Knochenbereich
eingreift und die Pfanne festhält. Das Element 15 wird
ausgefahren, wenn das Tragelement seine Endposition im Ac
tabulum erreicht hat, so daß das Element 15 eine zusätzli
che Verdrehsicherung bewirkt, zumal sich die Seitenka
nten der Spreizkralle an den entsprechenden Seitenwänden
der Ausnehmung abstützen und somit sowohl eine Sicherung
gegen Herausziehen als auch gegen Verdrehung bewirken. Der
ausgefahrene Zustand des Elements 15 ist in Fig. 6 wie
dergegeben. Die Schraube 16 kann auch bei eingesetzter In
nenpfanne betätigt werden, wie Fig. 5 zeigt. Somit kann
das zusätzliche Arretieren der Pfanne durch Spreizen des
(oder der) Element(e) 15 auch vorgenommen werden, nachdem
die für die genaue Positionierung der Pfanne erforderli
chen Kontrollmessungen ausgeführt sind.
Durch die sich insbesondere im beim Einschrauben vorange
führten Teil der Pfanne aufspreizenden Elemente, wird
dort ein zusätzliche Haltewirkung erzielt. Die Mechanik
des Winkelhebels sorgt darüber hinaus dafür, daß die Pfanne
beim Festziehen der Schraube 16 in das Acetabulum hinein
gezogen wird. Wenn - wie beim dargestellten Ausführungs
beispiel in Fig. 4 erkennbar - sowohl die Elemente 15 als
auch die zwischen diesen befindlichen festen Bereiche mit
beim Einschrauben aufeinanderfolgenden Gewindeflanken ver
sehen sind, verspannen sich die Gewindeflanken beim Anzie
hen der Schrauben 19 in den Gewindegängen gegeneinander,
so daß auch mit diesem Versatz quer zur Richtung der Ge
windegänge eine Verdrehsicherung verbunden ist.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht
auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei
spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar,
welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich
anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.
Claims (13)
1. Hüftgelenksprothese, bestehend aus einer äußeren
Pfanne und einem Pfanneneinsatz, wobei mindestens ein Teil
der äußeren Pfanne in radialer Richtung expandierbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein selbsthemmend von der konkaven Seite
der Pfanne aus betätigbares Element (12, 16) vorgesehen
ist, welches auf den expandierbaren Bereich einwirkt und
bei Verstellung eine radiale Bewegungskomponente erzeugt.
2. Hüftgelenksprothese nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das selbsthemmende Ele
ment ein Außengewinde aufweist, welches in Wechselwirkung
mit einem mit dem Trägerelement verbundenen Innengewinde
bei Verdrehung einen Vorschub erzeugt, das durch Keil
wirkung oder mittels eines Winkelhebels in die radiale
Bewegungskomponente umgesetzt wird.
3. Hüftgelenksprothese nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß als selbsthemmendes
Element ein Schraubring mit einem Außengewinde vorgesehen
ist, welcher in ein entsprechendes Innengewinde eingreift
und mit einer Innenfläche in Wechselwirkung tritt, die mit
dem expandierbaren Bereich verbunden ist, wobei der
Schraubring das Expandieren durcn Aufgleiten auf die
Innenfläche bewirkt.
4. Hüftgelenksprothese nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der expandierbare Teil der Pfanne durch einen flexiblen
Bereich gebildet wird, der von einem in tangentialer
Richtung benachbarten Teil durch einen Schlitz oder eine
sonstige Materialunterbrechung getrennt ist.
5. Hüftgelenksprothese nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schlitz sich bei
ringförmiger Ausbildung der äußeren Pfanne von der Kante
mit dem geringeren Durchmesser her erstreckt.
6. Hüftgelenksprothese nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der expandierbare Teil durch mindestens einen Winkelhebel
gebildet wird, der im Scheitelbereich um eine, bezogen auf
die Pfanne, tangential gerichtete Drehachse schwenkbar ge
lagert ist.
7. Hüftgelenksprothese nach Anspruch 6 , dadurch
gekennzeichnet, daß radial außerhalb der
Drehachse ein Gewinde vorgesehen ist, auf das eine Zug
schraube einwirkt, deren Kopf sich an einer entsprechenden
Auflage der Pfanne abstützt.
8. Hüftgelenksprothese nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Winkelhebel spitz
winklig ausgebildet sind, wobei der Scheitel in einer
entsprechenden Ausnehmung des äußeren Pfannenteils dreh
bar gelagert ist.
9. Hüftgelenksprothese nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Winkelhebel in sei
nem nach außen weisenden Bereich der Struktur der äußeren
Pfannenoberfläche angepaßt ist.
10. Hüftgelenksprothese nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Winkelhebel in
einer nicht expandierten Position sich innerhalb der
Außenkontur der übrigen äußeren Pfanne befindet und ins
besondere mit dieser übereinstimmt.
11. Hüftgelenksprothese nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die expandierenden Bereiche Erhebungen aufweisen, welche
bei der expandierenden Bewegung in den Knochen eingreifen.
12. Hüftgelenksprothese nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Erhebungen Gewinde
oder Tragflanken bilden.
13. Hüftgelenksprothese nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
in Oberflächenteilen der expandierenden Bereiche oder
diesen benachbart Ausnehmungen vorgesehen sind, welche
wannenförmige Vertiefungen oder Durchbrüche bilden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873726213 DE3726213A1 (de) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | Hueftgelenksprothese |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873726213 DE3726213A1 (de) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | Hueftgelenksprothese |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3726213A1 true DE3726213A1 (de) | 1989-02-16 |
Family
ID=6333224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873726213 Withdrawn DE3726213A1 (de) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | Hueftgelenksprothese |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3726213A1 (de) |
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- 1987-08-04 DE DE19873726213 patent/DE3726213A1/de not_active Withdrawn
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