DE4102510A1

DE4102510A1 - Hueftgelenkprothese

Info

Publication number: DE4102510A1
Application number: DE4102510A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Prof Beck; Peter Brehm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-01-29
Filing date: 1991-01-29
Publication date: 1992-07-30
Anticipated expiration: 2011-01-30
Also published as: DE4102510C2

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Hüftgelenkprothese umfassend eine im Beckenbereich implantierbare Hüftge lenkpfanne mit einem topfartigen Grundkörper und einem in den Grundkörper einsetzbaren Gleitlagereinsatz aus Kunststoff für einen im Oberschenkelhalsknochen im plantierbaren Kugelgelenkkopf.

Bekannte derartige Prothesen weisen Hüftgelenkpfannen auf, welche an ihrer Außenseite mit einer Art Schraub gewinde oder mit anderweitigen schneidenartigen Vor sprüngen versehen sind und mit Hilfe dieser innerhalb einer Ausdrehung im Beckenbereich fixiert werden. Bei spiele für Hüftgelenkpfannen dieser Art sind aus der DE-OS 29 11 754 und aus der DE-OS 30 02 443 bekannt.

Diese Art von Hüftgelenkpfannen und entsprechende Im plantationsverfahren haben sich sowohl bei zement freier Implantation als auch bei solchen unter Verwen dung von Zement grundsätzlich bewährt. Gleichwohl ist als wesentlicher Nachteil festzustellen, daß eine ver hältnismäßig große Menge von Knochensubstanz zum Ein setzen der Pfanne abgetragen werden muß. Außerdem kann bei dieser Konzeption nicht den individuell häufig sehr unterschiedlichen Ausbildungen von Schambein, Sitzbein und Beckenkamm Rechnung getragen werden.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, bei einer Hüftgelenkprothese die Hüftgelenk pfanne so weiterzubilden, daß unabhängig von der spe zifischen Anatomie des Patienten ein sehr fester Sitz bei geringstmöglicher Schwächung der Knochensubstanz und einfacher operativer Handhabung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Grundkörper einen Ringflansch aufweist, der auf einen korrespondierenden Ringflansch einer Hüftab stützplatte aufsetzbar ist, wobei sich von dem Ring flansch der Hüftabstützplatte wenigstens zwei seitli che Befestigungsansätze weg erstrecken.

Die Hüftabstützplatte kann mit Hilfe von Knochen schrauben zunächst ohne Hüftgelenkpfanne implantiert werden, wobei die Hüftgelenkpfanne selbst erst nach der Positionierung der Hüftabstützplatte eingesetzt wird. Durch diese neuartige Konzeption ist es möglich, an der Hüftgelenkpfanne selbst auf sämtliche herkömm licherweise vorgesehenen Befestigungsschneiden oder Vorsprünge zu verzichten und die Hüftgelenkpfanne außerordentlich flach auszubilden, so daß nur wenig Knochensubstanz zum Implantieren derselben entfernt werden muß.

In weiterer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß sich zwei der Befestigungsansätze in einem Winkel von ca. 180° gegeneinander versetzt in Richtung des Sitz beins bzw. des Beckenkamms voneinander weg erstrecken. Die Länge dieser Ansätze kann größenordnungsmäßig z. B. 35 mm betragen, wodurch den anatomischen Gegebenheiten bei den meisten Menschen Rechnung getragen wird.

Zur optimalen Anpassung der Befestigungsansätze weisen diese vorteilhafterweise eine Verwindung derart auf, daß die Form dem Verlauf der zugeordneten Knochen-Be festigungs-Flächen entspricht.

Um intraoperativ eine Korrektur und optimale Anpassung dieser Verwindung an die jeweilige Geometrie von Schambein und Sitzbein zu ermöglichen, sind die Befe stigungsansätze bzw. die gesamte Hüftabstützplatte aus einem relativ leicht verformbaren Material herge stellt. Da die Hüftabstützplatte ausschließlich als Stützplatte fungiert, braucht dort keine Oberflächen härtung vorgesehen zu werden und die Materialauswahl kann dementsprechend speziell unter dem vorstehenden Gesichtspunkt getroffen werden.

Vorteilhafterweise ist in dem Bereich zwischen den Be festigungsansätzen für das Sitzbein und den Beckenkamm ein sich von dem Ringflansch der Hüftabstützplatte etwa in einem Winkel von 90° nach unten zum Schambein erstreckender Befestigungsansatz vorgesehen. Dieser Befestigungsansatz ermöglicht mittels Befestigungsboh rungen und Knochenschrauben eine zusätzliche Befesti gung, so daß eine besonders stabile, verwindungsfeste Dreipunktbefestigung realisierbar ist.

Der Schambein-Befestigungsansatz kann abbrechbar aus gebildet sein. Dementsprechend kann der Operateur wäh rend der Operation dann, wenn er feststellt, daß eine Dreipunktbefestigung aufgrund zu großer Abstände oder anderer anatomischer Besonderheiten nicht realisierbar ist, diesen Befestigungsansatz einfach abbrechen, so daß er nicht mehr störend hervorragt.

In den Befestigungsansätzen ist mit Vorteil nicht nur jeweils eine minimal erforderliche Bohrung vorgesehen, sondern eine Mehrzahl von Bohrungen, um die Knochen schrauben individuell an die jeweils optimale Position setzen zu können.

Zur Herstellung einer festen Verbindung zwischen der Hüftabstützplatte und dem Grundkörper der Hüftgelenk pfanne sind in dem Ringflansch der Hüftabstützplatte vorzugsweise Gewindebohrungen ausgebildet, welche mit Ausnehmungen des Ringflansches des Grundkörpers fluch ten, so daß durch diese Ausnehmungen hindurch eine Verschraubung möglich ist.

Dabei sind die Ausnehmungen in dem Ringflansch des Grundkörpers vorteilhafterweise durch jeweils eine Mehrzahl von einander schneidenden Bohrungen gebildet. Dies ermöglicht es, die Befestigungsschrauben an einer Auswahl unterschiedlicher Winkelpositionen zu setzen, so daß der Operateur auch bei ungünstigen Sichtver hältnissen diese Schrauben leicht einbringen kann. Da die Ausnehmungen trotzdem nicht als Langlöcher, son dern als sich schneidende Einzelbohrungen ausgebildet sind, ist auch unter diesen Bedingungen sicherge stellt, daß die Schrauben beim Einsetzen geführt wer den.

Der Grundkörper der Hüftgelenkpfanne kann eine Mehr zahl von Durchbrechungen aufweisen, welche einerseits zum Einwachsen von Knochenmasse dienen können und an dererseits eine zusätzliche Schraubbefestigung ge statten.

Der Grundkörper weist günstigerweise die Form einer relativ flachen Kugelkalotte auf, so daß die korres pondierende Ausnehmung mit einem Kugelkopf-Fräser her gestellt werden kann, wobei nur eine geringe Menge an Knochenmasse ausgefräst werden muß.

Der Gleitlagereinsatz kann einen den Ringflansch des Grundkörpers übergreifenden Ringflansch mit Ausneh mungen im Bereich der Befestigungsschrauben aufweisen, so daß er einfach und sicher zu positionieren ist.

Mit besonderem Vorteil kann an der Innenseite des Grundkörpers im Bereich von dessen oberem Rand eine Ringnut verlaufen, an der Außenseite des Gleitlager einsatzes ebenfalls eine korrespondierende Ringnut verlaufen und in die Ringnut des Gleitlagereinsatzes ein Federring eingesetzt sein, der die Ringnut nach außen wulstartig überragt, so daß der Federring mit dem Gleitlagereinsatz in die Ringnut des Grundkörpers einrastbar ist.

Diese Ausgestaltung macht es möglich, während der Ope ration den Gleitlagereinsatz in einfachster Weise festzulegen und erforderlichenfalls auch nochmals herauszunehmen.

Der Grundkörper der Hüftgelenkpfanne besteht vorzugs weise aus einem härteren Metall, z. B. einer oberflä chengehärteten Titanlegierung, als die Hüftabstütz platte, die aus weitgehend reinem Titan bestehen kann, wobei die beiden Materialien aber in der elektrischen Spannungsreihe benachbart sind, so daß trotz des un terschiedlichen Materials die Entstehung galvanischer Spannungen vermieden wird.

Die Erfindung richtet sich auch auf einen Gleitlager einsatz, der insbesondere auch bei einem Hüftgelenk der vorstehend genannten Art vorteilhaft einsetzbar ist. Dabei ist vorgesehen, daß für Anwendungsfälle, wo das Hüftgelenk aufgrund einer sehr flachen Hüfte zum Herausspringen neigt (Displasie), der Gleitlagerein satz sich über einen Winkelbereich von mehr als 180°, vorzugsweise z. B. einseitig 20°, erstreckt. Hierdurch wird dem Herausspringen des Kugelkopfes des Gelenks entgegengewirkt und die dabei auftretenden Kräfte wer den trotzdem aufgrund der realisierbaren Verschraubung zuverlässig aufgefangen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzug ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich nung näher beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Hüftgelenkpfanne mit eingesetztem Gleitlagereinsatz und angedeuteter Hüftabstützplatte,

Fig. 2 eine Aufsicht auf Grundkörper und Ringflansch der Hüftgelenkpfanne,

Fig. 3 eine Aufsicht auf die Hüftabstützplatte,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Hüftabstützplatte, und

Fig. 5 einen Schnitt durch einen Displasie-Gleitlager einsatz.

Die Hüftgelenkpfanne 1 einer erfindungsgemäßen Hüftge lenkprothese umfaßt einen Grundkörper 2 in Form einer flachen Kugelkalotte mit einem Ringflansch 3, der sich von dem oberen Rand 4 nach außen radial weg erstreckt, und welcher eine Mehrzahl von Befestigungsausnehmungen 5 aufweist, die jeweils durch im Ausführungsbeispiel drei sich schneidende Bohrungen 6 gebildet sind.

Der Grundkörper 2 weist, wie in Fig. 1 im Schnitt und in Fig. 2 perspektivisch zu sehen ist, eine Mehrzahl von Bohrungen 7 auf, welche zur Außenseite hin einen konisch zulaufenden Bereich 8 besitzen, so daß diese Bohrungen 7 den Kopf von Befestigungsschrauben aufneh men können und dieser dann aber nicht zur Innenseite vorsteht, sondern in dem Grundkörper 2 versenkt ist.

Ein Gleitlagereinsatz 9 weist eine korrespondierende Kugelkalottenform auf wie der Grundkörper 2 und ist mit einem korrespondierenden Ringflansch 10 versehen, so daß der Gleitlagereinsatz 9 in das Innere des Grundkörpers derart einsetzbar ist, daß er diesem in etwa anliegt und der Ringflansch 10 sich auf dem Ring flansch 3 an dem Grundkörper 2 abstützt. Wie in der Zeichnung nicht dargestellt, kann der Ringflansch 10 mit Ausnehmungen in dem Bereich der Befestigungsaus nehmungen 6 versehen sein oder während der Operation versehen werden, so daß dort die Befestigungsschrauben eingesetzt werden bzw. eine bündige, flache Anlage des Ringflansches 10 an dem Ringflansch 3 trotz eingesetz ter Befestigungsschrauben gewährleistet ist.

Wie insbesondere aus Fig. 3 und 4 deutlich wird, um faßt die Hüftgelenkabstützplatte 11 einen Ringflansch 12, dessen Innendurchmesser in etwa dem Außendurch messer des Grundkörpers 2 entspricht sowie Befesti gungsansätze 13, 14, welche sich in einem Winkel von ca. 180° voneinander weg in Richtung des Sitzbeins bzw. des Beckenkamms weg erstrecken. An jedem Befe stigungsansatz 13, 14 ist eine Mehrzahl von Befesti gungsbohrungen 15 ausgebildet.

Zwischen den Befestigungsansätzen 13 und 14 erstreckt sich vom Ringflansch 12 in einem Winkel von 90° zur Ebene des Ringflansches 12 ein weiterer Befestigungs ansatz 16 mit einer Befestigungsbohrung 17 weg, der die Möglichkeit einer zusätzlichen und damit einer Dreipunkt-Befestigung am Schambein ermöglicht.

Wie insbesondere aus Fig. 4 deutlich wird, weisen die Befestigungsansätze 13, 14 eine Verwindung auf, welche dem Verlauf der entsprechenden Knochenflächen zur Er zielung einer flächigen Anlage an der Abstützung ange paßt ist bzw. diesem Verlauf auch intraoperativ nach träglich aufgrund der relativ leichten Verformbarkeit dieser Ansätze 13, 14 anpaßbar ist.

In einem Winkelabstand entsprechend dem Winkelabstand der Ausnehmungen 5 in dem Ringflansch 3 des Grundkör pers 2 sind in dem Ringflansch 12 Gewindebohrungen 18 vorgesehen. Dementsprechend kann, wie in Fig. 1 darge stellt ist, nach einer Befestigung der Hüftabstütz platte 11 der Ringflansch 3 des Grundkörpers 2 auf den Ringflansch 12 aufgesetzt werden, wobei eine Fixierung durch in der Zeichnung nicht dargestellte Befesti gungsschrauben durch die Ausnehmungen 5 hindurch in den Gewindebohrungen 18 ermöglicht wird.

Im Bereich des oberen Randes 4 des Grundkörpers 2 ist an dessen Innenseite eine Ringnut 19 vorgesehen.

Die Kugelkalotte des Gleitlagereinsatzes 9 weist eine entsprechende Ringnut 20 auf, in welche eine Ringfeder 21 derart eingerastet ist, daß diese Ringfeder wulst artig nach außen vorsteht. Dementsprechend kann der Gleitlagereinsatz 9 in den Grundkörper 2 derart einge rastet werden, daß die wulstartig vorstehende Ringfe der 21 in die Ringnut 19 des Grundkörpers 2 einrastet, wobei dann der Ringflansch 10 des Gleitlagereinsatzes 9 auf dem Ringflansch 3 des Grundkörpers aufliegt.

In Fig. 5 ist ein Gleitlagereinsatz 9′ dargestellt, der speziell für sehr flache Hüften geeignet ist, bei welchen das Gelenk dazu neigt, aus der Pfanne bzw. dem Gleitlagereinsatz herauszuspringen. Um hier Abhilfe zu schaffen, ist der Rand 3′ des Gleitlagereinsatzes 9′ über einen Umfangswinkelbereich von 180° ausgehend von der Mittellinie bzw. im Schnitt gesehen ausgehend von dem Mittelpunkt M der kugelförmigen Gleitfläche um einen Winkel α z. B. um 20°, nach oben gezogen, so daß eine Schulter 23 entsteht, die dem Herausspringen der Gelenkkugel entgegenwirkt.

Der Gleitlagereinsatz 9′ kann, wie vorstehend in Ver bindung mit Fig. 1 beschrieben, ebenfalls einrastbar in den Grundkörper einer Hüftpfanne ausgebildet sein.

Alternativ kann er dort auch durch Klemmsitz festge legt sein. Wie der Gleitlagereinsatz 9 wird auch der Gleitlagereinsatz 9′ vorzugsweise aus Polyethylen her gestellt.

Claims

1. Hüftgelenkprothese umfassend eine im Beckenbereich inplantierbare Hüftgelenkpfanne mit einem topfartigen Grundkörper und einem in den Grundkörper einsetzbaren Gleitlagereinsatz aus Kunststoff für einen im Ober schenkelhalsknochen inplantierbaren Kugelgelenkkopf, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) einen Ringflansch (3) aufweist, der auf einen korrespondie renden Ringflansch (12) einer Hüftabstützplatte (11) aufsetzbar ist, wobei sich von dem Ringflansch (12) der Hüftabstützplatte (11) wenigstens zwei seitliche Befestigungsansätze (13, 14, 16) weg erstrecken.

2. Hüftgelenkprothese nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß sich zwei der Befestigungsansätze (13, 14) in einem Winkel von ca. 180° gegeneinander versetzt in Richtung des Sitzbeins bzw. des Becken kamms voneinander wegerstrecken.

3. Hüftgelenkprothese nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Befestigungsansätze (13, 14) eine Verwindung derart aufweisen, daß die Form dem Verlauf der zugeordneten Knochen-Befestigungs-Flächen ent spricht.

4. Hüftgelenkprothese nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Befestigungsansätze (13, 14) bzw. die gesamte Hüftabstützplatte (11) aus einem relativ leicht verformbaren Material hergestellt ist.

5. Hüftgelenkprothese nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß in dem Bereich zwischen den Befesti gungsansätzen (13, 14) für das Sitzbein und den Becken kamm sich von dem Ringflansch (12) der Hüftabstütz platte (11) etwa in einem 90°-Winkel nach unten ein Befestigungsansatz (16) zum Schambein erstreckt.

6. Hüftgelenkprothese nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schambein-Befestigungsansatz (16) abbrechbar ausgebildet ist.

7. Hüftgelenkprothese nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß in den Befestigungsansätzen (13, 14) eine Mehrzahl von Bohrungen (15) ausgebildet ist.

8. Hüftgelenkprothese nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß in dem Ringflansch (12) der Hüftabstütz platte (11) Gewindebohrungen (18) ausgebildet sind, welche mit Ausnehmungen (5) des Ringflansches (3) des Grundkörpers (2) fluchten.

9. Hüftgelenkprothese nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ausnehmungen (5) im Ringflansch (3) des Grundkörpers (2) durch jeweils eine Mehrzahl von einander schneidenden Bohrungen (6) gebildet sind.

10. Hüftgelenkprothese nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Grundkörper (2) eine Mehrzahl von Durchbrechungen (7) aufweist.

11. Hüftgelenkprothese nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Grundkörper (2) als relativ flache Kugelkalotte ausgebildet ist.

12. Hüftgelenkprothese nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Gleitlagereinsatz (9) einen den Ringflansch (3) des Grundkörpers (2) übergreifenden Ringflansch (10) mit Ausnehmungen im Bereich der Befestigungsschrauben aufweist.

13. Hüftgelenkprothese nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß an der Innenseite des Grundkörpers (2) im Bereich von dessen oberem Rand (4) eine Ringnut (19) verläuft, daß an der Außenseite des Gleitlager einsatzes (9) eine korrespondierende Ringnut (20) ver läuft, daß in die Ringnut (20) des Gleitlagereinsatzes (9) ein Federring (21) eingesetzt ist, der die Ringnut (20) nach außen wulstartig überragt, und daß der Fe derring (21) mit dem Gleitlagereinsatz (9) in die Ringnut (19) des Grundkörpers (2) einrastbar ist.

14. Hüftgelenkprothese nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Grundkörper (2) aus einem här teren Material als die Hüftabstützplatte (11) besteht, welches diesem Material aber in der elektrischen Span nungsreihe benachbart ist.