DE3806870C2

DE3806870C2 -

Info

Publication number: DE3806870C2
Application number: DE19883806870
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: METALPRAECIS BERCHEM and SCHABERG GESELLSCHAFT fur METALLFORMGEBUNG MBH 4650 GELSENKIRCHEN DE
Current assignee: METALPRAECIS BERCHEM and SCHABERG GESELLSCHAFT fur METALLFORMGEBUNG MBH 4650 GELSENKIRCHEN DE
Priority date: 1988-03-03
Filing date: 1988-03-03
Publication date: 1990-11-29
Also published as: DE3806870A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Anwendung einer Oberflächenschicht durch Stickstoffdiffusion bei einer zum Einzementieren bestimmten Gelenkdoprothese aus einer Titanlegierung. - Gelenkendoprothesen bestehen bekanntlich aus einem in den Markkanal eines Gelenkknochens einsetzbaren Schaft, einem Abschlußteller und einem Gelenkkugelteil oder einem Gelenkkugelanschlußteil. Der Schaft sowie der Abschlußteller weisen Belastungsbereiche und Bereiche reduzierter Belastung auf.The invention relates to the use of a surface layer by nitrogen diffusion in a joint prosthesis made of a titanium alloy intended for cementing. - Joint endoprostheses exist as is known from a medullary canal in a medullary bone insertable shaft, an end plate and a joint ball part or a joint ball connector. The shaft and the end plate have stress areas and areas of reduced stress.

Gelenkendoprothesen des beschriebenen Aufbaus, die aus einer Titanlegierung bestehen, sind z. B. aus dem Prospekt der Firma interplana "SP-Hüftprothese aus Tilastan" (22. April 1981) bekannt. Titanlegierung bezeichnet im Rahmen der Erfindung für Implantate übliche Titanbasislegierungen, insbesondere solche mit Aluminium und/oder Eisen als Legierungselemente. Ohne weiteres bildet eine Titanlegierung eine Oberflächenschicht in Form einer Titanoxidschicht. Beim Einbau durch Einzementieren zeigen solche Gelenkendoprothesen in den Belastungsbereichen abrasiven Verschleiß durch Reibungskorrosion sowie in der Folge störende Lockerungen, was vorzeitige Nachoperationen erforderlich macht.Joint endoprostheses of the described construction, which are made of a titanium alloy exist, are z. B. from the prospectus of interplana "SP hip prosthesis from Tilastan" (April 22, 1981) known. Titanium alloy denotes titanium base alloys customary for implants within the scope of the invention, especially those with aluminum and / or iron as Alloy elements. A titanium alloy easily forms a surface layer in the form of a titanium oxide layer. When installing by cementing show such joint endoprostheses in the stress areas abrasive wear due to friction corrosion as well as in the Follow disruptive loosening, which requires early follow-up surgery makes.

Im Rahmen der bekannten Maßnahmen, von denen die Erfindung ausgeht (DE-OS 19 43 801), wird dem abrasiven Verschleiß durch eine Oberflächenschicht entgegengewirkt, die aus Oxid, Nitrid, Karbid oder Karbonitrid besteht und durch anoxidische Oxidation oder Reaktion in der Wärme über ein Gas oder über ein angepaßtes Salzbad hergestellt wird. Die so hergestellte Oberflächenschicht genügt bei zum Einzementieren bestimmten Gelenkendoprothesen häufig nicht den Anforderungen, wie in vielen Fällen Lockerungen beobachtet werden und nach wie vor vorzeitige Nachoperationen erforderlich werden können.Within the scope of the known measures from which the invention is based (DE-OS 19 43 801), the abrasive wear is caused by a Counteracted surface layer made of oxide, nitride, or carbide Carbonitride exists and by anoxidic oxidation or reaction produced in the warmth over a gas or over an adapted salt bath becomes. The surface layer thus produced is sufficient for cementing in certain joint endoprostheses often do not meet the requirements, as in many cases loosenings are observed and still premature follow-up surgery may be required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, anzugeben wie vorzugehen ist, damit bei Gelenkendoprothesen aus einer Titanlegierung vorzeitiger abrasiver Verschleiß nicht mehr eintritt und vorzeitige Nachoperationen nicht mehr erforderlich sind.The invention has for its object to specify how to proceed is premature for joint endoprostheses made from a titanium alloy abrasive wear no longer occurs and premature follow-up operations are no longer required.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung die Anwendung einer Oberflächenschicht durch Stickstoffdiffusion als Abrasionsschutzschicht im Belastungsbereich einer zum Einzementieren bestimmten Gelenkendoprothese aus einer Titanlegierung. - Überraschenderweise treten störende abrasive Verschleißerscheinungen nicht mehr auf, wenn in der beschriebenen Weise mit einer besonderen Nitrierungsschicht, nämlich einer solchen die durch Stickstoffdiffusion hergestellt ist, gearbeitet wird. Die beschriebenen Maßnahmen beeinträchtigen die Tragfähigkeit des Bauteils und die Dauerbiegewechselfestigkeit nicht und haben keine negativen Auswirkungen auf die Haftung des Zementes in dem Implantat.The object of the invention is to achieve this object a surface layer through nitrogen diffusion as an abrasion protection layer in the loading area of a joint endoprosthesis intended for cementing made of a titanium alloy. - Surprisingly kick annoying abrasive wear no longer occurs when in the manner described with a special nitriding layer, namely one that is made by nitrogen diffusion, worked becomes. The measures described affect the load-bearing capacity of the component and the fatigue strength not and have no negative effects on the adhesion of the cement in the implant.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert, und zwar am Beispiel einer Hüftgelenkprothese ausgeführten Gelenkendoprothese. Es zeigen in schematischer DarstellungIn the following, the invention is based on an exemplary embodiment only illustrative drawing explained in more detail, and using the example of a hip joint prosthesis. They show a schematic representation

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Hüftgelenkprothese, Fig. 1 shows a longitudinal section through a hip joint prosthesis,

Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1 und Fig. 2 shows the enlarged section A from the object of FIG. 1 and

Fig. 3 in gegenüber der Fig. 1 vergrößertem Maßstab einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 1. Fig. 3 in comparison with FIG. 1 on an enlarged scale a section along BB by the subject matter of FIG. 1.

Die in den Figuren dargestellte Hüftgelenkprothese ist mit einem in den Markkanal eines nicht dargestellten Hüftgelenkknochens einsenkbaren Schaft 1, mit einem Abschlußteller 2 und einem Gelenkkugelanschlußteil 3 versehen. Der Schaft 1 wird in den Knochen einzementiert. Der Schaft 1 mit dem Abschlußteller 2 und auch dem Gelenkanschlußteil 3 bestehen aus einer Titanlegierung. Es versteht sich, daß der eingebaute Schaft 1 ein schließlich des Abschlußtellers 2 bei der Bewegung eines Patienten, der mit einer Hüftgelenkprothese versehen ist, bereichsweise unterschiedliche Beanspruchungen erfährt. Deutlich unterschieden werden kann zwischen Belastungsbereichen B und Bereichen reduzierter Belastung R.The hip joint prosthesis shown in the figures is provided with a shaft 1 which can be countersunk into the medullary canal of a hip joint bone (not shown ) , with an end plate 2 and a joint ball connecting part 3 . The shaft 1 is cemented into the bone. The shaft 1 with the end plate 2 and also the joint connection part 3 consist of a titanium alloy. It goes without saying that the built-in shaft 1 , including the end plate 2 , experiences different stresses in certain areas when a patient is provided with a hip joint prosthesis. A clear distinction can be made between load areas B and areas of reduced load R.

Aus den Fig. 1 und 2 entnimmt man, daß die Oberflächenschicht 4 bereichsweise angeordnet ist. Sie wurde durch Stickstoffdiffusion erzeugt und übertrieben dick gezeichnet. Diese beschichteten Bereiche sind die Belastungsbereiche. Die anderen Bereiche sind die Bereiche reduzierter Belastung.From Figs. 1 and 2, it removes that the surface layer 4 is arranged in regions. It was created by nitrogen diffusion and drawn excessively thick. These coated areas are the stress areas. The other areas are the areas of reduced stress.

Claims

Use of a surface layer by nitrogen diffusion as an abrasion protection layer in the load area one to cement certain joint endoprosthesis made of a titanium alloy.