DE4222218A1

DE4222218A1 - Pfanne für eine Hüftgelenk-Endoprothese

Info

Publication number: DE4222218A1
Application number: DE4222218A
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Ing Schug
Original assignee: S&G Implants GmbH
Current assignee: S&G Implants GmbH
Priority date: 1992-07-07
Filing date: 1992-07-07
Publication date: 1994-01-13
Anticipated expiration: 2012-07-08
Also published as: EP0578322A2; DE4222218C2; EP0578322A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Pfanne für eine Hüftgelenk- Endoprothese, mit einer metallischen Außenschale und einem Einsatz in der Außenschale, der eine Ausnehmung auf seiner Innenseite zur Aufnahme eines prothetischen Hüftkopfes aufweist.

Bei derartigen bekannten Pfannen besteht der Einsatz entweder aus Kunststoffmaterial, welches jedoch auf grund der starken Beanspruchung sich in der Außenschale verformt und verschleißt. Es kommt dabei zum Abrieb von Kunststoffpartikeln, die in der natürlichen menschlichen Gewebeumgebung stören und zu Entzündlichkeiten und Schmerzen führen können.

Darüber hinaus sind Pfannen mit einer metallischen Außenschale und einem Einsatz aus Keramikmaterial be kannt. Der Vorteil von Einsätzen aus Keramikmaterial besteht darin, daß sich auf diesem Material leichter ein gleichmäßiger Schmierfirm aufbaut, wodurch der Abrieb von Partikeln nahezu eliminiert wird. Außerdem sind Verformungen des Einsatzes aufgrund der Härte des Materials ausgeschlossen. Nachteilig ist jedoch bei Keramikeinsätzen, daß das Material bei kurzzeiti gen hohen, lokalen Druckbeanspruchungen zerbrechen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pfanne der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß das künst liche Gelenk auch langzeitig formstabil ist und der Materialverschleiß reduziert wird.

Diese Aufgabe wird bei der Pfanne der eingangs genann ten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Einsatz aus Metall besteht.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß der Metalleinsatz im Zusammenwirken mit einem metallischen prothetischen Hüftkopf bei sehr genauer Fertigung und Oberflächenbearbeitung reduzierte Ver schleißwerte, d. h. einen gegenüber Polyäthylen ver ringerten Abrieb mit sich bringt, daß also die Par tikelbildung bei der Metall/Metall-Paarung des künst lichen Gelenks reduziert wird. Ein Zerspringen oder Zerbrechen des Einsatzes ist dabei aufgrund der Ma terialwahl ausgeschlossen. Ein wesentlicher Vorteil ist es weiterhin, daß bei der erfindungsgemäßen Pfanne bekannte und bewährte Formen der Außenschale einge setzt werden können, in denen auch alternativ Einsätze aus anderem Material benutzt werden können. Der Opera teur kann also - ggfs. auch noch intraoperativ - ent scheiden, welcher Einsatz zur Anwendung kommen soll.

Besonders bevorzugt wird der Einsatz in der Schale mittels einer Konusklemmverbindung befestigt, und es stellt eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar, die Innenfläche der Außenschale vom offenen Schalenrand her über eine vorgegebene axiale Höhe als Innenkonus auszubilden, und die Außenfläche des Einsatzes über die entsprechende axiale Höhe als Außenkonus zu gestalten, die beide einen sehr geringen Konuswinkel aufweisen und daher die notwendige Klemm wirkung erzeugen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt die Außenschale an ihrem Pol eine zentrale Bohrung, und der Einsatz weist an seinem Pol einen in die Bohrung hineinragenden Zapfen auf, um eine zu sätzliche Zentrierung von Einsatz und Außenschale zu realisieren.

Zur Erzielung einer Gewichtsreduktion wird vorteil hafterweise der Einsatz schalenförmig und dünnwandig ausgebildet, so daß zwischen Einsatz und der Außen schale ein Hohlraum entsteht. Der dünnwandige, schalen förmige Einsatz besitzt an seinem offenen Rand bei dieser Ausführungsform einen radial auswärtsgerichte ten umlaufenden Flansch, dessen Umfangsfläche eine ausreichende axiale Höhe aufweist, an welcher der Außenkonus ausgearbeitet ist.

Der Einsatz läßt sich alternativ statt mit einer Konus klemmverbindung auch durch eine Schraubverbindung oder separate Befestigungselemente, wie z. B. Sprengringe o. dgl. in der Außenschale befestigen. Die Außenschale weist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin dung eine offenporige oder offenzellige Oberflächen struktur auf der Außenseite auf, die ein Einwachsen des angrenzenden Knochengewebes ermöglicht. Alternativ läßt sich die Außenschale auch mit einem äußeren Schraubgewinde oder anderen Befestigungselementen ver sehen, die eine gute Verankerung im Knochengewebe er möglichen.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Innenfläche des schalenförmigen Ein satzes oberflächenvergütet, und der Einsatz besteht aus einem Metall, z. B. einer Kobalt-Chrom-Legierung, das gute Schmiereigenschaften und eine besonders redu zierte Verschleißbildung besitzt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die Figur zeigt eine Außenschale 2 aus Metall, die um eine Rotationsachse 1 rotationssymmetrisch, im wesent lichen halbkugelförmig ausgebildet ist, und die zur Innenseite hin eine Innenwand 4 aus massivem Metall, zur Außenseite hin - in der dargestellten Ausführungs form - eine offenporige oder offenzellige Oberflächen struktur 6 besitzt, in welche - nach der Implantation - das angrenzende Knochengewebe einwachsen kann. Statt der offenporigen Oberflächenstruktur 6 können auf der Außenseite auch ein Schraubgewinde oder andere Befesti gungselemente zur Verankerung der Pfanne im natürlichen Knochengewebe vorgesehen werden. Die Außenschale 2 be sitzt auf ihrer offenen Innenseite einen die Schalen ausnehmung begrenzenden umlaufenden Rand 8.

In der Ausnehmung der Außenschale 2 ist ein schalen förmiger Einsatz 20 eingesetzt, der auf seiner frei zu gänglichen Innenseite eine Ausnehmung 22 zur Aufnahme eines prothetischen Hüftkopfes aufweist. Die Ausnehmung 22 besitzt die Form eines Kugelabschnitts, sie ist be vorzugt halbkugelförmig ausgebildet und wird von einer polierten Innenfläche 24 definiert, welche die Lager fläche für den prothetischen Hüftkopf ist. Die kugel abschnittsförmige Innenfläche 24 des Einsatzes 20 be findet sich auf einer schalenförmigen rotationssymme trischen Wand 26, die an ihrem Pol in einen zentralen Zapfen 34 übergeht, welcher in eine zentrale Bohrung 10 der Außenschale hineinragt.

Die schalenförmige Wand 26 besitzt an ihrem die Aus nehmung 22 begrenzenden Rand 32 einen radial auswärts gerichteten Flansch 28, dessen Umfangsfläche eine aus reichende axiale Höhe aufweist und als Außenkonus 30 ausgebildet ist. Die Außenschale 2 besitzt an den um laufenden Rand 8 angrenzend an ihrer Innenwand einen entsprechenden Innenkonus 12, mit dem der Außenkonus 30 des Einsatzes 20 eine Konusklemmverbindung eingeht. Zwischen der schalenförmigen Wand 26 des Einsatzes 20 und der Außenschale 2 ist in der dargestellten Aus führungsform ein rotationssymmetrischer Hohlraum 14 vorhanden, die schalenförmige Wand 26 ist so dimensi oniert, daß eine sichere und zuverlässige Aufnahme des prothetischen Hüftkopfes gewährleistet ist, daß jedoch andererseits eine zu große Wandstärke vermieden wird, welche das Gewicht der Pfanne unerwünscht erhöhen würde. Das Innenmaß der Außenpfanne 2 ist so bemessen, daß statt des metallischen Einsatzes 20 auch Kunststoffeinsätze mit wesentlich größerer Wandstärke in die Außenpfanne eingesetzt werden können, so daß alternativ der Einsatz 20 oder ein Kunststoffeinsatz oder gegebenenfalls auch ein Keramikeinsatz eingesetzt werden können.

Claims

1. Pfanne für eine Hüftgelenk-Endoprothese, mit einer metallischen Außenschale und einem Einsatz in der Außen schale, der eine Ausnehmung auf seiner Innenseite zur Aufnahme eines prothetischen Hüftkopfes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (20) aus Metall besteht.

2. Pfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (20) mittels einer Konusklemmverbindung (8, 30) in der Außenschale (2) befestigbar ist.

3. Pfanne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (4) der Außenschale (2) über eine vorgegebene axiale Höhe als Innenkonus (12), und die Außenfläche des Einsatzes (20) über eine entsprechende axiale Höhe als Außen konus (30) ausgebildet ist.

4. Pfanne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkonus (12) der Außenschale und der Außenkonus (30) des Einsatzes (20) sich vom offenen Schalenrand (8) eine vorgegebene axiale Höhe zum Pol der Außenschale hin erstrecken.

5. Pfanne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschale (2) an ihrem Pol eine zentrale Bohrung (10), und der Einsatz (20) einen in die Bohrung (10) hineinragenden zentra len Zapfen (34) aufweist.

6. Pfanne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einsatz (20) und der Außenschale (2) mindestens ein Hohlraum (14) vorgesehen ist.

7. Pfanne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (14) zwischen dem Einsatz (20) und der Außenschale (2) zwischen der Konusklemmverbindung (12, 30) und dem zentralen Zapfen (34) rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

8. Pfanne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (20) als dünn wandige Innenschale ausgebildet ist, die im die Aus nehmung (22) begrenzenden Rand (27) einen radial aus wärts gerichteten Flansch (28) besitzt, der an seiner Umfangsfläche als Außenkonus (30) ausgebildet ist.

9. Pfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschale (2) an ihrer Innenfläche, und der Einsatz (20) an seiner Außenfläche mit einem zusammenwirkenden Gewinde ver sehen sind.

10. Pfanne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (20) mit Be festigungselementen in der Außenschale (2) befestigt ist.

11. Pfanne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschale (2) auf ihrer Außenfläche eine offenporige oder offenzellige Oberflächenstruktur (6) besitzt.