DE3840468A1

DE3840468A1 - Endoprothesenkomponenten fuer eine hueftgelenkspfanne

Info

Publication number: DE3840468A1
Application number: DE19883840468
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl Ing Dr Lieke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-12-01
Filing date: 1988-12-01
Publication date: 1990-06-07

Description

Die Erfindung betrifft eine aus einem und/oder mehreren inneren Pfannenkörper(n) (Fig. 2; Fig. 6, Teile: SFE-i und Tr) und einem Außenkörper (Fig. 3; Fig. 6, Teil SFE-a) bestehende, für eine zementfreie Verankerung ge eignete Endoprothese für eine Hüftgelenkspfanne, bei der der Pfanneninnenkörper (Fig. 2; Fig. 6, Teil: Tr) vor zugsweise mit einem konischen Mantel versehen ist - andere, z.B. zylindrische Formen sind vorgesehen und ver gleichbar - und der Außenkörper (Fig. 3; Fig. 6, Teil: SFE-a) mit einem Hohlraum versehen und über eine Ver riegelungsstruktur ineinander gehalten ist, wobei vor zugsweise auf dem und/oder in dem Außenkörper Schlitze verteilt sind zwecks Aufspreizbarkeit des Außenkörpers.

Eine Prothese der vorstehenden Art ist bekannt aus der EP 02 42 633; für die Verankerung im Beckenknochen sind hier am Pfannenkörper Vorsprünge vorgesehen, die durch be stimmte Flankenwinkel gekennzeichnet sind.

Bei dieser Art der Verankerung wird die Kugelteilform der Verankerung in wesentlichen Bereichen beibehalten, die Verankerung erfolgt vor allem durch die speziell ge formten Vorsprünge.

EP 02 05 132 hat als Pfanne gegeneinander schwenkbare, bewegliche Schalenteile, die zur Optimierung der Form und Kraftanpassung beitragen sollen.

EP 02 62 379 beschreibt eine in den Knochen einzu schraubende Pfanne, wobei die Umhüllende des Schraubge windes eine Hyperbel darstellt; als Vorteil wird hier be schrieben, daß hierdurch - im Gegensatz zum kugeligen Querschnitt - gegen Abkippen und Verkanten eine höhere Stabilität vorliegt.

Die Problematik der primären Stabilität der künst lichen Hüftpfannen ist bekannt. Die Kegelstumpfform hat gegen Verkanten und Abkippen eine hohe Stabili tät, der Nachteil ist hier u.a. die Keilwirkung mit evtl. möglicher Beckensprengung.

Der Vorteil der Kugelform ist an sich die gute Kraftverteilung, nachteilig ist hier die Instabili tät, einschließlich beim Verkanten und Abkippen. Außerdem ist die Haltbarkeit der knöchernen Gewinde verankerung nicht befriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pfanne zu schaffen, die die Vorteile beider Formen vereinigt, die Nachteile jedoch vermeidet. Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß die äußere Oberfläche des Pfannenkörpers im Knochen kontaktbereich mindestens an einer Stelle einen grö ßeren Querschnitt aufweist, als der Querschnitt im Bereich der Eintrittsöffnung der Höhlung beträgt; dabei soll die ursprüngliche Kugelteilform der ana tomischen Pfanne vorzugsweise nur etwas verlassen werden, d.h. bogige, resp. harmonisch-bogige Quer schnittsformen werden bevorzugt (z.B. Ellipsenquer schnitt) (vgl. Fig. 7; Beispiele: H, P, E), so daß ein knöcherner Erker stehenbleibt (vgl. Fig. 5a, 5b, 5c), welcher die primäre Stabilität bewirkt. Zwecks Vermeidung der Nachteile von Verschraubungen (v.a. knöcherne Hauptbelastung im Bereich der Gewinde flanken) wird hierbei vorzugsweise auf eine Ver schraubung verzichtet; die Verankerung erfolgt hier bei nach dem Dübelprinzip durch Verklemmung resp. Verkeilung (vgl. Fig. 3, Fig. 4, Fig. 6).

Voraussetzung hierzu ist eine operative Vorbe reitung, bei der die Aushöhlung so durchgeführt wird, daß mindestens an einer Stelle in der Tiefe der Querschnitt resp. der Durchmesser der Höhlung größer ist als der Querschnitt resp. der Durchmesser im Bereich des Höhleneinganges (vgl. Fig. 5a, 5b, 5c; Fig. 6), so daß ein knöcherner Erker (vgl. Fig. 1; Fig. 5, 5b, 5c; Fig. 6: jeweils Teil Erk) stehen bleibt.

Vorzugsweise ist die Höhlung im Querschnitt harmo nisch-bogig, z.B. auch linsenförmig. Die Krümmung dieses Querschnittes ist exakt festzulegen, da die Implantate exakt vorgegebene Maße haben.

Das Pfannenaußenteil (vgl. Fig. 3; vgl. Fig. 6, Teil: SFE-a) wird in diese, so vorbereitete Aus höhlung eingebracht, anschließend wird das Im plantatinnenteil (vgl. Fig. 2; vgl. Fig. 6, Teil Tr) in die Aussparung des Außenteils (vgl. Fig. 3; vgl. Fig. 6) eingebracht; dabei werden in das Lumen der Aussparung hineinragende Teile des Außenkörpers (= "Verjüngungen") durch den eingebrachten Spreizkörper (Fig. 2; vgl. Fig. 6, Teil: Tr) so nach außen ge drängt, daß die Außenseite des aufspreizbaren Körpers (vgl. Fig. 3; Fig. 4, Teil: Out; vgl. Fig. 6, Teil: SFE-a) fest an den - vorzugsweise bogig ausgefrästen - Knochen angedrückt wird.

Der Innenkörper (Fig. 2, Teil: In; vgl. Fig. 6, Teil: Tr) stellt den Spreizkörper dar, der vorzugs weise ein konisches Schraubgewinde hat; vergleichbar sind hier auch andere Formen, so z.B. auch ein zy lindrischer Körper (vorzugsweise auch mit Schraubge winde).

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Aus führungsbeispiels im Zusammenhang mit den Zeich nungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt schraffiert ("ex") ein Beispiel einer Form der knöchernen Ausfräsung (Ausnehmung oder dgl.) (Kn = Knochen). Der Querschnitt resp. Durchmesser (D 1) ist im Öffnungsbereich der Aus höhlung kleiner als der Querschnitt resp. Durch messer in der Tiefe. Dadurch bleibt ein knöcherner Erker stehen, der der implantierbaren Verankerungs komponente zur primären Stabilität verhilft.

Fig. 2 stellt einen Pfanneninnenkörper (In) dar, der vorzugsweise konisch geformt ist und an der Außenseite vorzugsweise mit einem Gewinde versehen ist. Dieser Innenkörper (In) hat an seiner Innen seite eine Kugelteilform als Gleitfläche zur Auf nahme der Kugelteilform des künstlichen Hüftkopfes. Dieser Innenkörper (In) ist vorzugsweise weitgehend formstabil und hat tragende Funktion; die Gleit fläche ist vorzugsweise weitgehend abriebfest.

Fig. 3 zeigt den aufspreizbaren Außenkörper (Out). ("Kn" ist der Knochen und "ex" ist der entfernte Gewebeanteil). Dieser aufspreizbare Außen körper (Out) hat innenseitig eine Höhlung, in welche der Spreizkörper einzubringen ist.

Die Höhlung hat charakteristisch geformte Ver jüngungen, die durch den Spreizkörper (vgl. Fig. 2) beim Einbringen desselben aufgespreizt werden; dabei wird der Außenkörper (Out) an der Außenseite so auf gespreizt, daß dieser fest an den ausgefrästen Knochen angepreßt wird. Dieser Außenkörper (Out) hat in einer Ausführung vorzugsweise Schlitze, um so eine Aufspreizung leichter zu ermöglichen.

Fig. 4 zeigt den durch den konischen Spreiz körper (In) aufgespreizten Außenkörper (Out) im Knochen (Kn).

Fig. 5a, 5b, 5c zeigen Beispiele von Formen der knöchernen Ausnehmungen (Ausfräsungen oder dgl.). Die Form ist prinzipiell beliebig, sofern der Querschnitt in der Tiefe wenigstens an einer Stelle größer ist als im Bereich des Eingangs der Höhlung, d.h. es muß ein knöcherner Erker (Erk; vgl Fig. 1,

Fig. 5a, 5b, 5c) stehen bleiben. Bevorzugt werden bogige-gekrümmte Formen. Die hier dargestellten Bei spiele zeigen Hyperbel- (Fig. 5a: H), Parabel- (Fig. 5b: P) und Ellipsen- (Fig. 5c: E) -förmige Quer schnitte.
("ex" = Bereich des entfernten Gewebes; Kn = Knochen; Erk = knöcherner Erker).

Fig. 6 zeigt ein inneres Dämpfungselement (SFE-i), be stehend aus elastischem Dämpfungsmaterial und Gleit flächen in der inneren Höhlung. In einer Ausführung ist auch an der Außenfläche des Innenkörpers (SFE-i) eine Gleitfläche vorgesehen.

Dieses elastische Dämpfungselement (SFE-i) ist gehalten und geführt in der inneren Höhlung des tragenden Teiles (Tr); diese innere Höhlung ist in einer Ausführung als Gleitfläche ausgeformt.

Das elastische Dämpfungsmaterial des inneren Dämpfungs elementes (SFE-i) hat vorzugsweise innerhalb dieser Dämpfungsmasse integrierte Hohlräume, die als Ausgleich räume resp. Ausweichräume der elastischen Dämpfungsmasse bei Kompression dienen und vorzugsweise mit Gas gefüllt sind, wobei diese gasgefüllten Hohlräume dann vorzugs weise unter Überdruck stehen.

Gegen ein Herausfallen ist dieses Stoßdämpfer-Feder-Ele ment resp. elastische Dämpfungselement dadurch gesichert, daß es durch das Trägerteil (Tr) gehalten wird.

Fig. 7 zeigt Beispiele möglicher Kurvenformen resp. Bereiche möglicher Kurvenformen zur Begrenzung des äußeren elastischen Dämpfungselementes (vgl. Fig. 6: SFE-a) im Bereich der Knochenkontaktgrenze.

Diese Kurvenformen sind außerdem - ebenfalls als Hüll kurven - teilweise geeignet zur Begrenzung der Außenseite des inneren elastischen Dämpfungselementes (vgl. Fig. 6: SFE-i); die Kreisform (K) ergibt dabei ein Kugelgelenk. Kennzeichnendes Merkmal dieser Kurvenformen ist, daß diese Kurven einen harmonischen Bogen haben und daß ausgenommen der kreisförmigen Hüllkurve - diese Kurven formen einen Erker (vgl. Fig. 6: Erk) stehen lassen, welcher eine primäre Stabilität bewirkt.

Claims

1. Aus einem und/oder mehreren inneren Pfannenkörper(n) (Fig. 2. Fig. 6 Teile: SFE-i und Tr) und einem Außen körper (Fig. 3; Fig. 6, Teil SFE-a) bestehende, für eine zementfreie Verankerung geeignete Endoprothese für eine Hüftgelenkspfanne, bei welcher der Pfanneninnenkörper (Fig. 2; Fig. 6, Teil: Tr) vorzugsweise mit einem koni schen Mantel versehen ist - andere, z.B. zylindrische Formen sind vorgesehen und vergleichbar - und der Außen körper (Fig. 3; Fig. 6, Teil: SFE-a) mit einem Hohlraum versehen ist und über eine Verriegelungsstruktur inein ander gehalten ist/sind, wobei vorzugsweise auf dem und/oder in dem Außenkörper Schlitze verteilt sind zwecks Aufspreizbarkeit des Außenkörpers, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens an einer Stelle in der Tiefe der knöchernen Höhlung der Querschnitt resp. der Durchmesser (vgl. Fig. 1, Bereich D 2) des im in der knöchernen Höhlung einge brachten und aufgespreizten Außenkörpers des Pfannen teiles größer ist als im Eingangsbereich der knöchernen Höhlung (vgl. Fig. 1, Bereich D 1), wobei vorausgesetzt ist, daß die knöcherne Höhlung vorher intraoperativ so ausgeformt ist (vgl. Fig. 1, Bereich "ex" ist entfernt) , daß diese Ausnehmung der Form des aufgespreizten Außen körpers definiert angepaßt ist (vgl. Fig. 4; vgl. Fig. 6), so daß der Außenkörper durch Aufspreizung fest an die Wand der Höhlung anpreßbar ist (vgl. Fig. 4; Fig. 6) ,
des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß der aufspreiz bare Außenkörper (Fig 3. Fig. 6: Teil SFE-a) eine innere Höhlung hat,
des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß der aufspreiz bare Außenkörper (Fig. 3: Out; Fig. 6: SFE-a) in der inneren Höhlung (vgl. Fig. 3) Verjüngungen hat (vgl. Fig. 3), welche durch den Spreizkörper (vgl. Fig. 2; vgl. Fig. 6, Teil: Tr) bei Einbringung desselben aufspreizbar sind und dadurch dabei die Wand des Außenkörpers (vgl. Fig. 3) an die knöcherne Wand fest andrücken (vgl. Fig. 4. vgl. Fig. 6),
des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß in einer Aus führung der aufspreizbare Außenkörper (Fig. 3; Fig. 6: Teil SFE-a) ganz oder teilweise oder schichtweise aus elastischem Dämpfungsmaterial besteht, dabei ist vorge sehen, daß im Bereich der Knochenkontaktschicht knochen freundliche Beschichtungen und/oder knochenfreundliche Elemente integriert sind, welche vorzugsweise aus einer Vielzahl von Einzelelementen bestehen, die vorzugsweise voneinander mechanisch getrennt sind durch elastische Dämpfungselemente,
des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß in einer Aus führung das innere elastische Dämpfungselement (Fig. 6: Teil SFE-i) vorzugsweise ganz oder teilweise einen ge schichteten Aufbau hat, wobei eine innere Dämpfungs schicht vorgesehen ist, bei welcher innerhalb der elasti schen Dämpfungsmasse gasgefüllte, vorzugsweise unter Überdruck stehende Hohlräume vorliegen, welche reversibel komprimierbar sind und elastisch sind,
des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß das äußere elastische Dämpfungselement resp. Stoßdämpfer-Feder-Ele ment (vgl. Fig. 3. Fig. 4 Teil: Out; Fig. 6, Teil: SFE-a) vorzugsweise ganz oder teilweise aus elastischer Dämpfungsmasse besteht, welche vorzugsweise im Knochen kontaktbereich mit knochenfreundlicher Beschichtung ver sehen ist und/oder im Knochenkontaktbereich knochen freundliche Elemente hat, welche vorzugsweise in die elastische Dämpfungsmasse integriert sind und vorzugs weise voneinander mechanisch entkoppelt sind über diese elastische Dämpfungsmasse,
des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß in diese elasti sche Dämpfungsmasse (vgl. Fig. 3; Fig. 6, Teil: SFE-a) Ausgleich- und Ausweichräume integriert sind, welche vor zugsweise aus - unter Überdruck stehenden - gasgefüllten, blasenartigen Hohlräumen bestehen.

2. Prothesenkomponente(n) für eine Hüftgelenkspfanne, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hüllkurve des Außenteils im Bereich der Knochen-Implan tat-Grenze vorzugsweise eine harmonisch gebogene Krümmung hat ( vgl. Fig. 7), dabei ist die linsenartige Form be vorzugt; abschnittweise Abweichungen von dieser Form sind vorgesehen; neben elliptischen oder ellipsoiden Ab schnitten (vgl. Fig. 7: Bereich "E") sind parabelförmige Abschitte vorgesehen (vgl. Fig. 7: Bereich "P"), sowie in vergleichbarer Weise abschnittweise Hyperbelformen (vgl. Fig. 7: Bereich "H"), dabei ist vorgesehen, daß (insbe sondere bei der Hyperbelform) diese Hüllkurven von den Außenflächen des Außenkörpers gebildet sind und vorzugs weise (vor allem bei der Hyperbelform) nicht von einem Schraubgewinde; dabei ist das kennzeichnende Merkmal, daß aufgrund dieser Formen ein knöcherner Erker stehenbleibt.