DE3876804T2

DE3876804T2 - Gelenkprothese.

Info

Publication number: DE3876804T2
Application number: DE8888903411T
Authority: DE
Inventors: Jan Bernard Mullers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-04-14
Filing date: 1988-04-13
Publication date: 1993-06-09
Anticipated expiration: 2008-04-14
Also published as: US5133763A; ATE83368T1; EP0359753B1; NL8700879A; AU1575888A; DE3876804D1; WO1988007845A1; EP0359753A1

Description

Die Erfindung betrifft in erster Linie eine Gelenkprothese, insbesondere eine Hüftgelenk-Prothese gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In der obigen Beschreibung einer Gelenkprothese wird gezeigt, daß die verwendete Kugel in keinem Fall vollständig in dem pfannenförmigen Element eingeschlossen sein kann. Aus diesem Grunde ist das als Kugelsektoroberfläche ausgebildete Teil der Kontaktoberfläche höchstens auf die Oberfläche einer Halbkugel begrenzt.
In der europäischen Patentanmeldung 0 053 794 wird ein pfannenförmiges Element für die Anwendung in einer oben beschriebenen Gelenkprothese beschrieben, wobei in der oberen inneren Kante des pfannenförmigen Elementes eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Ringes vorgesehen ist. Das pfannenförmige Element ist aus einem keramischen Material hergestellt, während der Ring aus einem plastischen, deformierbaren Material besteht. Der Ring dient dazu, sowohl die Kugel als auch die Pfanne der Prothese beim Auftreten einer Sub-Luxation zu schützen.
Bei einigen Gelegenheiten jedoch, in Abhängigkeit von der Kondition des Patienten, ist eine gewisse Hemmung der Luxation notwendig, wenngleich eine Luxation möglich bleiben sollte, um eine Beschädigung des Knochenmaterials zu verhindern, in dem die Pfanne durch Anwendung üblicher Klebeverfahren oder mit mechanischen Mitteln befestigt ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gelenkprothese der beschriebenen Art zu schaffen, in der das pfannenförmige Element eine solche Form hat, daß eine Luxation weitestgehend verhindert ist, wenngleich grundsätzlich eine Luxation in Fällen extremer mechanischer Belastung noch erfolgen kann, die sonst zur Beschädigung von Knochenteilen führen würde, mit denen die Elemente einer derartigen Prothese verbunden sind.
Gemäß der Erfindung ist die Gelenkprothese, insbesondere eine Hüftgelenk- Prothese, zu diesem Zweck so ausgebildet, wie es im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben ist.
Durch die Anwendung von Schnappverbindungselementen bei dem zweiten und ersten Teil, die so geformt sind, daß nach der Verbindung des ersten Teils mit dem zweiten Teil eine gemeinsame Drehbewegung beider Teile ermöglicht ist, kann eine optimale Positionierung des zweiten Teils innerhalb des ersten Teils erreicht werden.
Die Anwendnung der Schnappverbindungselemente beinhaltet, daß es möglich sein wird, vorzugsweise wenigstens eines der Schappverbindungselemente elastisch zu verformen. Aus diesem Grunde wird wenigstens eines der Schnappverbindungselemente oder derjenige Teil des Organs, von dem das Element einen Teil bildet, im allgemeinen aus synthetischem Material hergestellt sein.
Da das zweite Teil in der Gelenkprothese des ein pfannenförmiges Element enthaltendes Organs ein Teil mit einer speziellen Form zur Verhinderung einer Luxation ist, kann das zweite Teil der Hüftgelenk-Prothese nach Zusammenbau des vollständigen Hüftgelenk-Protheseorgans derart verdreht werden, daß in Übereinstimmung mit den auf der Stelle gebildeten entferntesten Lagen eine optimale Position des zweiten Teils erreicht wird. Nachdem diese erwähnte optimale Position erreicht ist, kann das zweite Teil weiterhin in dieser Position gehalten werden.
Insbesondere sind getrennt arbeitende Mittel vorgesehen für die gemeinsame Befestigung des zweiten Teiles und des ersten Teiles, nachdem eine optimale Position des zweiten Teils bezüglich des ersten Teiles erreicht ist. Es sei jedoch bemerkt, daß derartige getrennt arbeitende Befestigungsmittel nicht unbedingt notwendig sind; die Reibung gegen eine Verdrehung des zweiten Teiles in Bezug auf das erste kann z.B. derart eingestellt werden, daß unter normalen Bedingungen keine Verdrehung entsteht und eine Verdrehung nur möglich ist, wenn der behandelnde Chirurg eine gerichtete Kraft ausübt.
Um eine größere Reibung zwischen dem ersten und dem zweiten Teil des pfannenförmigen Elementes zu erzielen, können die einander kontaktierenden Oberflächen aufgerauht sein.
Alternativ können ein Vorsprung auf einer Oberfläche und eine Reihe von Einkerbungen auf der gegenüberliegenden Oberfläche vorgesehen sein, wodurch bei einer Drehbewegung des ersten und des zweiten Teiles relativ zueinander die Vorsprünge durch eine ausgewählte Einkerbung aufgenommen werden können.
Ein Vorsprung kann die Form einer kleinen Kugel haben, die in einer abgeschlossenen Höhlung in einer der kontaktierenden Oberflächen aufgenommen wird, z.B. in dem ersten Teil des pfannenförmigen Organs, d.h. dem pfannenförmigen Element.
Die Erfindung betrifft ebenso ein Gelenkprothese-Organ gemäß Anspruch 3.
Das erste Teil und das zweite Teil in dem Gelenkprothese-Organ gemäß der Erfindung bilden zusammen ein pfannenförmiges Element, in dem das zweite Teil ein Ring geeigneter Form ist, der durch eine Schnappverbindung mit einer Ausnehmung in der oberen inneren Kante des ersten Teilelementes verbunden werden kann, mit dem die innere Kante des Ringes und die innere Seite des pfannenförmigen Elementes ohne Höhenunterschied in Kontakt stehen, und die Höhe des Ringes ist wenigstens gleich der Tiefe der Ausnehmung. Der Ring ist aus einem synthetischen Material hergestellt, z.B. aus einem Polyäthylen hoher Dichte. Das pfannenförmige Element kann aus einem synthetischen Material hergestellt sein; ebenso können bestimmte Metalle oder ein keramisches Material verwendet werden. Für den genannten Ring kann eine solche Form und Größe gewählt werden, daß in Abhängigkeit von der physischen Kondition des Patienten eine optimale Verhinderung von Luxation erreicht werden kann.
Das erste Teil der Gelenkprothese ist dafür vorgesehen, um in bekannter Weise in der Knochenstruktur eines Patienten durch Anwendung von Klebemitteln oder mechanischen Mitteln befestigt zu werden.
Ein Ergebnis der Anwendung der oben beschriebenen Konstruktion gemäß der Erfindung ist eine gute Zugänglichkeit bei der Anpassung der Kugel in dem pfannenförmigen Element. Durch die Anwendung des zweiten Teils in der Form eines Ringes wird die Trennung der Kugel von der Pfanne verhindert.
Das oben beschriebene ringförmige zweite Teil kann unterschiedliche Formen haben; z.B. kann wenigstens ein Teil seines erhöhten Umfanges in Richtung des Mittelpunktes des pfannenförmigen Elementes geneigt sein.
Der früher genannte Ring kann auch mit einer Abschrägung versehen sein, um einen größeren Drehwinkel der in das pfannenförmige Teil eingepaßten Kugel zu ermöglichen.
Bei einer besonders vorteilhaften Konstruktionsform des Gelenkprothese-Organs gemäß der Erfindung ist das zweite Teil dieses Organs durch einen Spaltring gebildet.
Eine derartige Konstruktionsform ist besonders vorteilhaft in den Fällen, in denen der ursprünglich angebrachte Ring in einer vollständig zusammengesetzten Gelenkprothese während der Operation keine optimale Form zu haben scheint. Der früher eingebaute Ring kann dann leicht entfernt und durch einen neuen Ring mit einer besser angepaßten Form ersetzt werden. Ein derartiger Spaltring kann auch besonders vorteilhaft sein im Falle einer darauffolgenden Operation eines Patienten; ein früher eingebauter Ring, der nicht (oder nicht länger) eine optimale Form hat, kann dann leicht durch einen neuen Ring ersetzt werden, ohne daß die ursprünglich eingebaute Prothese entfernt werden muß.
Um eine Überprüfung des Einbaus der Gelenkprothese in dem Patienten zu ermöglichen, wird man im allgemeinen darauf achten, daß wenigstens das zweite Teil des Gelenkprothese-Organs, das vor der gemeinsamen Befestigung beider Teile relativ zu dem ersten Teil verdreht werden kann, durch eine Röntgenbetrachtung sichtbar ist. Eine Markierung wie diese kann z.B. in dem zweiten Teil in Form einer metallischen Markierung vorgesehen sein.
Es sei bemerkt, daß Schnappverbindungselemente, die eine gemeinsame Verdrehung des ersten und zweiten Teiles des Protheseorgans ermöglichen, vollständig rund sein können, während es auch vorkommen kann, daß das Schnappverbindungselement eines der Teile unterbrochen ist. Die letzte Konstruktion hat im wesentlichen den Vorteil, daß die auf die Schnappverbindungs-Anordnung ausgeübte Kraft geringer sein kann, wodurch die Möglichkeit einer Beschädigung der Prothese oder ihrer Lage sowie auch einer Beschädigung der betroffenen Knochenteile verringert wird.
Die Erfindung wird im folgenden mit Hilfe der beigefügten Zeichnung erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine Schnittzeichnung eines Gelenkprothese-Organs mit einer eingebauten Kugel gemäß der Erfindung, wobei zur Veranschaulichung das Teil, in dem die Schnappverbindungselemente zu finden sind, in einem größeren Maßstab dargestellt ist,
Fig. 2 eine Schnittzeichnung und eine Draufsicht auf eine andere Konstruktionsform eines Gelenkprothese-Organs gemäß der Erfindung,
Fig. 3 eine andere Konstruktionsform eines Gelenkprothese-Organs gemäß der Erfindung,
Fig. 4 eine weitere Konstruktionsform eines Gelenkprothese-Organs gemäß der Erfindung,
Fig. 5 die Anwendung eines Gelenkprothese-Organs gemäß der Erfindung,
Fig. 6 eine spezielle Konstruktionsform eines Gelenkprothese-Organs gemäß der Erfindung und
Fig. 7 ein eingebautes Gelenkprothese-Organ gemäß der Erfindung.
In Fig. 1 wird das erste Teil durch ein pfannenförmiges Element gebildet mit einer Ausnehmung in der oberen-inneren Kante, in die ein Spaltring 2 aus synthetischem Material eingesetzt ist, dessen Höhe größer als die Tiefe der Ausnehmung ist. Die genannte Höhe kann in Abhängigkeit von dem jeweiligen Zweck geändert werden. Der Ring 2 ist in die Ausnehmung eingepaßt und über Schnappverbindungselemente 2' und 2" befestigt, die die hier dargestellte Form haben, jedoch auch jede andere geeignete Form von Schnappverbindungselementen haben können, die dem Fachmann bekannt sind, und die sich jeweils um das Element 1 und den Ring 2 herum erstrecken können, von denen jedoch einer ebenso in der beschriebenen Weise unterbrochen sein kann. Das pfannenförmige Teil enthält einen Flansch 3, während außerdem angedeutet ist, daß die Befestigung des ringförmigen Teiles 2 an dem pfannenförmigen Teil 1 durch Befestigungsmittel 4 und 5 erfolgen kann, von denen die Schraube 5 in die Bohrung 6 eingreifen kann. Die Konstruktionsform des hier gezeigten Protheseorgans ist eine Grundkonstruktionsform. Der bei 8 dargestellte Spalt des Ringes ermöglicht, daß der Ring auch in eine vollständig fertiggestellte Prothese eingebaut werden kann; d.h., wenn die Kugel bereits in dem pfannenförmigen Element enthalten ist.
Die oben angegebene Befestigung kann natürlich, wie bereits angedeutet, ohne die Anwendung spezieller Befestigungsmittel durchgeführt werden, z.B. durch Aufrauhung von einander berührenden Oberflächen. Ebenso bieten die früher beschriebenen Vorsprünge und Ausnehmungen in den einander berührenden Oberflächen eine gute Möglichkeit.
Wenn getrennte Befestigungsmittel bevorzugt werden, können diese auch die folgende Form haben. Der Ring kann an seinem äußeren Umfang einen oder mehrere Einschnitte haben, die sich über seine Höhe erstrecken; durch Befestigungsmittel, die in einen Einschnitt eingreifen und in Ausnehmungen in der oberen Oberfläche der Pfanne einfallen, kann der Ring gegen Verdrehung relativ zu der Pfanne fixiert werden. Der Ring kann sich auch über die Kante der Pfanne hinaus erstrecken. Ein oder mehrere Einschnitte können dann für die Befestigung des Ringes verwendet werden, und zwar durch Anwendung geeigneter Befestigungsmittel, die teilweise üblicherweise in nicht geklebten Prothese- Typen verwendet werden, wie z.B. ein mit dem Knochen verschraubter Metalring.
Fig. 2 zeigt ein kappenförmiges Element 1, das mit einem ringförmigen Teil 2 mit einem erhöhten Teil 12 zusammengesetzt ist, dessen Höhe von rechts nach links kontinuierlich zunimmt. Außerdem ist der Ring mit einem abgeschrägten Teil 9 versehen, um auf diese Weise eine möglichst schnelle Positionierung des Kugelteils des Gelenkes zu fördern. Ein derartiger Ring mit einer speziellen Konstruktionsform ebenso wie der Ring gemäß Fig. 1 können in dem pfannenförmigen Teil 1 angeordnet sein, das in Fig. 1 dargestellt ist. Einem Patienten kann daher zunächst mit einer Prothese gemäß Fig. 1 geholfen werden; während der Operation oder auch später bei einer darauffolgenden Operation kann das Teil 2 leicht durch ein Teil ersetzt werden, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, und ebenso durch Teile 2, wie sie in den noch zu beschreibenden Figuren dargestellt sind.
Fig. 3 zeigt ein ringförmiges zweites Teil spezieller Form, während in Fig. 4 ein ähnliches Protheseorgan dargestellt ist, bei dem der erhöhte Teil des Ringes in Richtung zum Mittelpunkt des pfannenförmigen ersten Teiles hin geneigt ist; in Fig. 4 ist bei 14 ebenso angedeutet, daß während der Operation das ringförmige Teil auf das korrekte Maß abgeschnitten werden kann. Es sei bemerkt, daß in Fig. 3 und 4 der Kern der einzubauenden Kugel tiefer liegt als in Fig. 1 und 2. Eine Situation, in der der Kern der Kugel in der Ebene der Oberkante des pfannenförmigen Elementes 1 liegt, ist in den betroffenen Figuren natürlich auch möglich; das gilt ebenso für die folgenden Figuren.
In Fig. 5 ist eine Konstruktionsform wie in Fig. 3 dargestellt, wobei schematisch angedeutet ist, daß während der Operation dem erhöhten Teil 12 des Ringes 2 die richtige Abmessung gegeben werden kann, und zwar durch Abschneiden, wie bei 13 dargestellt ist.
In Fig. 6 ist eine Situation dargestellt, in der der Ring 2 mit einer segmentförmigen Erhöhung 12 begrenzten Ausmaßes versehen ist, die sich nur über einen kleinen Teil des Umfanges erstreckt. Ein derartiger Ring wird in Fällen angewendet, in denen wegen besonders schwacher Kondition des weichen Gewebes ein teilweiser Einschluß notwendig ist.
Bei den bisher beschriebenen fünf Figuren ist gezeigt, daß normalerweise die innere Kante des Ringes und die Innenseite des pfannenförmigen Elementes einander ohne Höhenunterschied berühren. Jedoch kann unter bestimmten Umständen der Ring so angepaßt sein, daß seine innere Oberfläche nach außen relativ zu der inneren Oberfläche der Pfanne an solchen Stellen des Ringes versetzt ist, die nicht für eine Luxations-Verhinderung dienen, d.h. im allgemeinen an der rechten Seite der Figuren.
Ein derartiger Versatz kann wünschenswert sein, um die Anzahl von Lagen zu minimieren, in denen ein Überdruck an Körperflüssigkeiten auftreten kann.
In den oben erläuterten Figuren ist eine Vielzahl von Konstruktionsmöglichkeiten eines ringförmigen zweiten Teiles bzw. eines pfannenförmigen zweiten Teiles eines Protheseorgans dargestellt.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschränkt; der Anwender hat eine Vielzahl von Konstruktionsformen zur Verfügung, die entsprechend seiner Wahl anwendet werden können.
Schließlich zeigt Fig. 7 eine schematische Darstellung einer zusammengebauten Hüftgelenkprothese gemäß der Erfindung. In das Becken 34 ist ein pfannenförmiges Element 31 in bekannter Weise eingepaßt; dabei ist die Kugel 31' mit eingepaßt. Verbunden mit der Kugel ist der Stiel 35, der in den Schenkelknochen eingefaßt ist. Dargestellt ist hier ein ringförmiges Teil 32, das in eine Ausnehmung in dem pfannenförmigen Teil 31 eingefaßt ist; das ringförmige Teil ist hier mit einer starken Abschrägung bei 37 und einer leichten Abschrägung bei 38 dargestellt. Die leichte Abschrägung liegt in dem Bereich, in dem die Gefahr einer Luxation am größten ist. Es ist außerdem bei 36 angedeutet, daß in dem Ring Durchbrüche vorgesehen sind, um ein Hineinwachsen des weichen Gewebes zu fördern, wodurch eine besonders feste Verbindung der gesamten Prothese erreicht wird. Durchbrüche können bei allen bisher gezeichneten Konstuktionen vorgenommen werden; die Anwednung der gezeichneten unsymmetrischen Anordnung von Abschrägungen kann ebenso bei allen Konstruktionsformen erfolgen.

Claims

1. Gelenkprothese, insbesondere Hüftgelenk-Prothese, bestehend wenigstens aus einem eine Kugel enthaltenden Organ und einem entsprechenden, ein pfannenförmiges Element zur Aufnahme der Kugel enthaltenden Organ, wobei das pfannenförmige Element wenigstens aus einem ersten Teil und einem zweiten Teil besteht, die miteinander verbunden sind, und wobei das als Kugelsektoroberfläche ausgebildete Teil der Kontaktoberfläche zwischen beiden Teilen des pfannenförmigen Elementes und der Kugel in der vollständigen Prothese einem Raumwinkel von höchstens 180º entspricht, von dem die Spitze mit dem Mittelpunkt der Kugel zusammenfällt, und das zweite Teil des pfannenförmigen Elementes die Form eines Ringes (2) hat, der in eine Ausnehmung in der inneren oberen Kante des ersten Teiles des pfannenförmigen Elementes eingefaßt ist, und die innere Oberfläche des ersten Teils und die innere Oberfläche des zweiten Teils miteinander fluchten, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite, die Form eines Ringes (2) aufweisende Teil so geformt ist, daß eine Trennung der Kugel von dem pfannenförmigen Element gehindert wird, und daß der Ring (2) eine Höhe hat, die wenigstens über einen Teil ihres Umfanges größer ist als die Tiefe der Ausnehmung, wobei in dem pfannenförmigen Element das erste Teil und das die Form eines Ringes (2) aufweisende zweite Teil über Schnappverbindungselemente (2'; 2") miteinander verbunden sind, die durch Bildung einer Schnappverbindung zusammenarbeiten, die nach ihrer Verbindung eine freie Rotation beider Teile gegeneinander ermöglichen.

2. Gelenkprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß getrennt arbeitende Mittel (4, 5, 6) für die gemeinsame Befestigung des ersten Teils (1) des pfannenförmigen Elementes (1) und des Ringes (2) vorgesehen sind.

3. Gelenkprothese-Organ mit einem pfannenförmigen Element zur Anwendung in einer Gelenkprothese nach Anspruch 1 oder 2, in der das pfannenförmige Element wenigstens aus einem ersten Teil und einem zweiten Teil besteht, die miteinander verbunden sind, und worin das als Kugelsektoroberfläche ausgebildete Teil der Kontaktoberfläche zwischen beiden Teilen des pfannenförmigen Elements und einer entsprechenden Kugel in der vollständigen Prothese einem Raumwinkel von höchstens 180º entsprechen, von dem die Spitze mit dem Mittelpunkt einer eingesetzten Kugel zusammenfällt, und wobei das zweite Teil des pfannenförmigen Elementes die Form eines Ringes (2) hat, der in eine Ausnehmung an der inneren oberen Kante des ersten Teils des pfannenförmigen Elementes eingefaßt ist, und die innere Oberfläche des ersten Teils und die innere Oberfläche des zweiten Teils miteinander fluchten, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite, die Form eines Ringes (2) aufweisende Teil so geformt ist, daß eine Trennung der Kugel von dem pfannenförmigen Element gehindert wird, und daß der Ring (2) eine Höhe hat, die wenigstens über einen Teil ihres Umfanges größer als die Tiefe der Ausnehmung ist, während in dem pfannenförmigen Element das erste Teil und das die Form eines Ringes (2) aufweisende zweite Teil über Schnappverbindungselemente (2'; 2") miteinander verbunden sind, die durch Bildung einer Schnappverbindung zusammenarbeiten, die nach ihrer Verbindung eine freie Rotation beider Teile gegeneinander ermöglichen.

4. Gelenkprothese-Organ nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Ringes (2) gegenüber dem Mittelpunkt des ersten Teils (1) des pfannenförmigen Elementes geneigt ist.

5. Gelenkprothese-Organ nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des inneren oberen Umfanges des die Form eines Ringes (2) aufweisenden zweiten Teils eine Abschrägung (9) aufweist.

6. Gelenkprothese-Organ nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte zweite Teil in Form eines Ringes (2) ein Spaltring ist.

7. Gelenkprothese-Organ nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß getrennt arbeitende Mittel (4, 5, 6) zur gemeinsamen Befestigung der Teile vorgesehen sind, wenn diese durch Verwendung der Schnappverbindungslelemente (2'; 2", 22'; 22") verbunden sind.