DE60128474T2

DE60128474T2 - Acetabularteile, die Luxationsrisiken vermindern

Info

Publication number: DE60128474T2
Application number: DE60128474T
Authority: DE
Inventors: William H. Belmont Harris; Brian R. Boston BURROUGHS; Daniel P. Woodbury Hoeffel
Original assignee: General Hospital Corp
Current assignee: General Hospital Corp
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2021-07-20
Also published as: US20030050703A1; US9060865B2; US20130231751A1; US7169186B2; JP4354181B2; AU2001276975B2; US8608806B2; ES2286131T3; US20070135927A1; EP1304980B1; AU7697501A; DE60128474D1; WO2002009615A2; JP2004521664A; WO2002009615A3; ATE362351T1; EP1304980A2

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität von U.S. 222,049 , U.S. 234,345 und U.S. 289,528 .
Die vorliegende Erfindung betrifft verbesserte Hüftgelenkspfannen-Komponenten, wie Auskleidungen, Zusammenbauten und einen vollständigen Ersatz zur Verwendung im Körper. Die verbesserten Hüftgelenkspfannen-Komponenten können beispielsweise in Hüftgelenksplastiken sowohl bei der ursprünglichen Einrichtung als auch bei Korrekturen verwendet werden. Die vorliegende Erfindung sieht ein verringertes Dislokationsrisiko vor, während sie gleichzeitig einen größeren Bewegungsbereich (range of motion, „ROM") ermöglicht.
Beschreibung des Gebiets
Die Dislokation ist eine Hauptursache der Morbidität bei einer erneuten Operation nach einer vollständigen Hüftgelenksplastik. Die Dislokationsraten wurden mit 1-10% für primäre vollständige Hüftgelenksplastiken angegeben. Viele Untersuchungen zeigten erhöhte Dislokationsraten nach einer korrigierenden Gesamthüftgelenksplastik im Vergleich zu einer primären Gesamthüftgelenksplastik. Derzeit beträgt die Chance einer „erfolgreichen chirurgischen Versorgung einer wiederauftretenden Dislokation" 70%, wenn eine Ursache für die Dislokation identifiziert werden kann. Die Dislokation verursacht eine erhebliche Angst beim Patienten. Außerdem sind die mit der chirurgischen Versorgung einer Dislokation verbundenen Kosten beträchtlich.
Die FR 1 047 640 A zeigt eine Hüftprothese, die keinen Beschränkungsring vorsieht und ein verlängertes Element braucht, wie in den 2 und 3 gezeigt. Die Verwendung eines solchen Zusammenbaus würde einem hohen Verschleiß unterliegen, eine große Gefahr einer um die Prothese herum auftretenden Osteolyse darstellen und das Risiko einer Dislokation in sich bergen.
Die US 5,800,555 A offenbart ein Hüftgelenkspfannenauskleidungssystem für eine Prothese, die einer Dislokation der Kugel aus der Pfanne widersteht, indem ein ringförmiger Kanal vorgesehen wird, der einer Kerbe in der Auskleidung ähnlich ist. Der ringförmige Kanal bildet somit einen Ring um die Auskleidung herum. Der ringförmige Kanal ist Teil eines Verriegelungsmechanismus und soll einen Sicherungsring umgreifen, sobald die Kugel in der Auskleidung platziert ist. Mit dem ringförmigen Kanal kann kein vergrößerter Bewegungsbereich erreicht werden.
Eine Vielfalt von Ansätzen wurden verwendet, um das Problem der Dislokation anzusprechen, einschließlich der Veränderung des Winkels der Oberschenkelknochen-Komponente, Veränderung des Winkels der Hüftgelenkspfannen-Komponente, Verwendung von Auskleidungen mit einer verlängerten Lippe, Verwendung von versetzten Auskleidungen, Vorschiebens des großen Trochanters und Verwendung von Hüftgelenkspfannen-Komponenten mit einer Beschränkung. Ein weiterer Ansatz ist die Verwendung von Oberschenkelköpfen mit größerem Durchmesser.
Einige dieser Ansätze haben jedoch deutliche Nachteile. Die Änderung der Ausrichtung der Komponenten kann die Stabilität in eine Richtung (z.B. posterior) erhöhen, jedoch gleichzeitig die Stabilität in die entgegengesetzte Richtung (z.B. anterior) verringern. Die Verwendung von Auskleidungen mit verlängerter Lippe und die derzeit erhältlichen Hüftgelenkspfannen-Komponenten mit einer Beschränkung, die zusätzliches Polyethylen verwenden, um den Oberschenkelkopf zu umgeben, erhöht die Gelenk-Stabilität, doch kann dieses zusätzliche Material, je nach der Ausgestaltung, den Bewegungsbereich des Gelenks einschränken und zu nachfolgenden Problemen, die mit dem Zusammenstoßen zu tun haben, führen. Wenn das Hüftgelenk bis an seine Grenzen gelenkig bewegt wird (z.B. gebeugt, ausgestreckt, gedreht usw.), kann es zu einem Zusammenstoßen zwischen dem Oberschenkelhals und der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung kommen.
Ein Zusammenstoßen der Komponenten ist aus mehreren Gründen unerwünscht. Der Oberschenkelhals, der gegen die Polyethylen-Auskleidung anstößt, kann sowohl das Polyethylen beschädigen als auch die Belastungen an der Komponenten/Knochen-Schnittstelle erhöhen. Außerdem wirkt der Punkt des Auftreffens als Hebelpunkt, durch welchen die durch das Bein erzeugte Kraft den Oberschenkelkopf aus der Auskleidung aushebeln könnte und somit zu einer Dislokation führen könnte.
Viele aktuelle Methoden zur Verringerung des Risikos einer Dislokation, einschließlich einer wiederkehrenden Dislokation, benützen sogenannte „Auskleidungen mit Beschränkung", die komplexe bipolare oder tripolare Gelenke sind. Bei einer Untersuchung von 21 Hüftgelenkspfannen-Komponenten mit Beschränkung zur Behandlung einer präoperativen oder intraoperativen Instabilität hatten sechs Patienten eine wiederkehrende Dislokation. Es wurde postuliert, dass diese Zunahme durch das Auftreffen des Schafts des Oberschenkelknochens am Rand der Einlage infolge des der Ausgestaltung innewohnenden vergrößerten Bewegungsbereichs verursacht war. Orthopaedic Knowledge Update, Kapitel 38, Seite 474 (James H. Beatty, M.D., Hrsg. AAOS).
Systeme mit Beschränkungen, die derzeit verfügbar sind, benützen ultrahochmolekulares Polyethylen („ultra high molecular weight polyethylene", UHMWPE), das nicht vernetzt ist. Eine wesentliche Grenze des Materials ist seine hohe Abnützungsgeschwindigkeit und das Risiko einer Osteolyse um die Prothese herum. Außerdem liegt ihr angegebener Bewegungsbereich bei der Beugung zwischen 72° und 90°. Solche Vorrichtungen sind von Zimmer, Inc., Johnson & Johnson/Depuy Inc. und Howmedica-Osteonics, Inc. erhältlich.
Die aktuellen Produkte haben zusätzliche Grenzen. Beispielsweise benützt das Osteonics-System nur 22-, 26- und 28 mm-Köpfe. Der Mindestdurchmesser der Hüftgelenkspfannenschale ist 50 mm. Diese Ausgestaltung ist „bipolar". Ein bipolares System besteht aus einer Hüftgelenkspfannenschale mit einer Polyethylen-Auskleidung, und innerhalb dieser Auskleidung befindet sich ein Metallkopf. In diesem Metallkopf befindet sich noch eine Polyethylen-Auskleidung, die ihrerseits einen 22-, 26- oder 28 mm-Kopf aufnimmt, der am Schaft des Oberschenkelknochens befestigt ist. Somit hat das Osteonics-System mehrere Polyethylen-auf-Metall-Gelenkverbindungen. Die mehrfachen Gelenkverbindungen erzeugen viel rascher eine Polyethylen-Ablagerung durch Abnützung als Ausgestaltungen mit einer einzigen Gelenkverbindung von Metall auf Polyethylen. Außerdem beträgt der Bewegungsbereich nur etwa 90 Grad.
Ein von Zimmer, Inc. entwickeltes System mit Beschränkung benützt eine Metallschale mit einer zweiteiligen Polyethylen-Auskleidung. Ein Teil wird in die Hüftgelenkspfannen-Metallschale eingefügt, wonach der andere Teil um den Hals der Oberschenkelknochen-Komponente angebracht wird, bevor der Oberschenkelkopf auf den Morsekonus aufgesetzt worden ist. Der Kopf wird dann in die Hüftgelenkspfannen-Komponente eingerenkt. Der Polyethylen-Teil mit einem Metallband, das sich um den Oberschenkelhals herum befindet, wird dann in Kontakt mit der Hüftgelenkspfannen-Polyethylen-Komponente gebracht, und das Metallband wird dann befestigt, um den Kopf in der zusammengefügten Polyethylen-Auskleidung „festzuhalten". Wiederum benützt diese Ausgestaltung ultrahochmolekulares Polyethylen und kann eine beträchtliche Ablagerung sowie einen begrenzten Bewegungsbereich erzeugen. Der begrenzte Bewegungsbereich führt zu einem Aneinanderstoßen beim Beugen, was an der Knochen/Schale-Schnittstelle ein Drehmoment erzeugt und möglicherweise das Einwachsen von Knochen in die Hüftgelenkspfannenschale hemmt.
In den späten 1960er- bis frühen 1970er-Jahren versuchten andere die Implantation einer zementierten, herkömmlichen UHMW-PE-Auskleidung, wobei der Kopf zu mehr als 50% bedeckt war. Lagrange und Letournel, Int Surg. 60(1):21-4 (1975); Lanzetta, Arch Ortop. 83(1):49-53 (1970). Diese Ausgestaltungen hatten einen Innendurchmesser von 35 mm und waren nur in zwei Außendurchmessern (47 und 58 mm) erhältlich. Diese Ansätze lieferten jedoch keinen Ersatz mit annehmbarer Effizienz. Die Langzeit-Daten für das LaGrange/Letournel-Modell sind nicht verfügbar, vermutlich weil es kein Produkt mit großer Akzeptanz wurde. Die Ausgestaltung seines Kopfes (35 mm Durchmesser) in Verbindung mit zu dieser Zeit herkömmlich erhältlichem UHMWPE hätte eine wesentliche Abnützungsrate gehabt.
Somit wurden von aktuellen und früheren Ausgestaltungen verschiedene Ansätze verwendet, einschließlich Versenkungen, bei welchen der Drehpunkt des Oberschenkelkopfes unter dem Niveau der flachen Oberfläche der Auskleidung liegt. Doch selbst die Verwendung einer Ausgestaltung mit einer Versenkung unter Verwendung von Köpfen mit großem Durchmesser ist suboptimal, weil unter anderem diese Auskleidungen keine Öffnung hatten, die kleiner als der Durchmesser des Oberschenkelkopfes war und daher kein mechanisches Festhalten ergeben, und es wurden keine anderen Schritte unternommen, um eine Dislokation zu vermeiden oder auf ein Minimum zu reduzieren.
Es zeigte sich, dass größere Köpfe zur Verringerung der Häufigkeit wiederauftretender Dislokationen wirksam sind, sogar dann, wenn sie mit herkömmlichem Polyethylen verwendet werden. Amstutz et al., 12^th Annual International Symposium for Technology in Arthroplasty, ISTA '99, Chicago, IL (1999). Hüftsimulator-Untersuchungen zeigten jedoch, dass die Abnützung von herkömmlichem Polyethylen bei den größeren Köpfen übermäßig ist. Dieser Nachteil wurde auch in vivo durch die Ergebnisse eines Oberflächen-Ersatzes bewiesen. Amstutz et al., Clin. Orthop. 213: 92-114 (1986). Außerdem ergibt die bloße Verwendung eines Kopfes mit großem Durchmesser kein mechanisches Festhalten des Oberschenkelkopfes.
Zum Erreichen einiger der Vorteile der Erfindung werden gemäß einem Aspekt der Erfindung Auskleidungen mit einer oder mehreren Ausnehmungen vorgesehen. Die Art der Ausnehmungen gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch anders als die der Auskleidung von Modell St. Georg/Mark I & II und ENDO-Modell ohne Beschränkung, die eher dazu diente, eine „Irritation des Psoasmuskels zu verhindern und ein Entfernen von Zement zu ermöglichen" anstatt eine Dislokation oder ein Aufeinandertreffen zu verringern. Vgl. Englelbrechht E, Siegel A, Kluber D: The Modell St. Georg/Mark i/Mark II Prosthesis. S. 66. In: Finerman G, Dorey F, Grigoris P, McKellop H (Hrsg.): Total Hip Arthroplasty Outcomes. Churchhill Livingstone, New York, 1998.
Angesichts der Grenzen der kommerziell erhältlichen Ausgestaltungen sind neue Ansätze notwendig, die die inhärente Stabilität der Kopf-Auskleidungs-Gelenkverbindung erhöhen würde, während gleichzeitig der Bewegungsbereich vergrößert wird, was zu einer verringerten Dislokationsrate sowohl für primäre als auch für Korrektur-Hüftgelenksplastiken führen würde. Solche Ansätze würden die Angst der Patienten verringern, die Notwendigkeit von postoperativen Vorsichtsmaßnahmen gegen eine Dislokation eliminieren und die Anzahl von Korrekturen, die für eine Dislokation und eine wiederauftretende Dislokation durchgeführt werden, verringern, was zu Nettokosteneinsparungen für das System der Gesundheitsfürsorge führen würde. Solche Risiken einer Dislokation werden deutlich verringert, während der Bewegungsbereich vergrößert wird, insbesondere wenn eine Ausführungsform mit großem Kopf und/oder Ausnehmungen verwendet werden.
Es wurden aufgeschnittene monopolare Hüftgelenkspfannen-Auskleidungen mit Beschränkung ( US 222,049 und US 234,345 ) entwickelt, die bei einem vollständigen Hüftersatz verwendet werden, um mitzuhelfen, die Möglichkeit einer Dislokation der Hüfte zu verringern, während trotzdem ein ausreichender Bewegungsbereich für die täglichen Aktivitäten vorgesehen ist. Die hierin geoffenbarte Erfindung sieht auch einen separaten Beschränkungsring vor, der in Verbindung mit der monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung und mit der aufgeschnittenen, monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung verwen det werden kann, um eine zusätzliche Stütze für den Oberschenkelkopf vorzusehen, damit er mit der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung beisammen bleibt und eine Dislokation vermieden wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist ein Ziel der Erfindung, verbesserte Prothesen zur Verwendung in der Hüfte vorzusehen. Bei der Erreichung dieser und anderer Ziele ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine monopolare Hüftgelenkspfannen-Auskleidung vorgesehen, die einen Oberschenkelkopf umschließen kann, um eine Hüftersatz-Prothese zu bilden, wobei die Auskleidung einen Rand hat, der eine Öffnung erzeugt, und wobei die Öffnung einen Durchmesser hat, der kleiner als der Durchmesser des Oberschenkelkopfes ist. Der Rand reicht über die Mittellinie des Kopfes (wie den Drehpunkt) hinaus, wenn der Kopf von der Auskleidung umschlossen ist, und dadurch wird der Kopf an einer Dislokation gehindert. Die Auskleidung kann bei bestimmten Ausführungsformen einen oder mehrere Ausnehmungen oder Ausschnitte inkludieren, um einen zusätzlichen Bewegungsbereich zu ermöglichen, oder zur Verwendung bei Auskleidungen, welchen ebenfalls eine Ausnehmung oder ein Ausschnitt fehlt, ohne Ausnehmung oder Ausschnitt ausgebildet sein. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Auskleidung ausgelegt, um das richtige Passen eines Beschränkungsrings zu ermöglichen, welcher in Verbindung mit der monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung und mit der aufgeschnittenen monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung verwendet werden kann. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist ein Beschränkungsring vorgesehen, der in Verbindung mit der monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung und mit der aufgeschnittenen, monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung verwendet werden kann. Die Beschränkungsringe sehen eine zusätzliche Stütze für den Oberschenkelkopf vor, damit er mit der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung beisammen bleibt und eine Dislokation vermieden wird. Vorzugsweise weist die Auskleidung ultrahochmolekulares Polyethylen auf, das mehr bevorzugt vollständig oder teilweise vernetzt ist. Vorzugsweise erfolgt die Vernetzung über eine Bestrahlung. Der Oberschenkelkopf kann einen großen Durchmesser haben. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Beschränkungsring eine oder mehrere Ausnehmungen oder Ausschnitte inkiudieren, damit er mit der entsprechenden Auskleidung kompatibel ist. Alternativ ist der Beschränkungsring ohne Ausnehmung oder Ausschnitt zwecks Verwendung mit Auskleidungen, welchen ebenso eine Ausnehmung oder ein Ausschnitt fehlt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein monopolarer Hüftgelenkspfannen-Zusammenbau vorgesehen, welcher (A) eine monopolare Hüftgelenkspfannen-Komponente aufweist, die einen Oberschenkelkopf umschließt, wobei die Auskleidung einen Rand hat, der eine Öffnung erzeugt, und wobei die Öffnung einen Durchmesser hat, der kleiner als der Durchmesser des Oberschenkelkopfes ist; und (B) eine Metallschale. Der Rand reicht über die Mittellinie des Kopfes (wie den Drehpunkt) hinaus, wenn der Kopf von der Auskleidung umschlossen ist, und dadurch wird der Kopf an einer Dislokation gehindert. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Auskleidung eine oder mehrere Ausnehmungen oder Ausschnitte inkludieren, um einen zusätzlichen Bewegungsbereich zu ermöglichen, oder ohne Ausnehmung oder Ausschnitt sein; und einen Beschränkungsring, welcher in Verbindung mit der monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung und mit der aufgeschnittenen monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung verwendet werden kann, um eine zusätzliche Stütze für den Oberschenkelkopf vorzusehen, damit er mit der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung beisammen bleibt und eine Dislokation vermieden wird. Der Beschränkungsring, der aus einer Anzahl hochfester Materialien (z.B. Kobalt-Chrom-Legierung, Titan, rostfreier Stahl usw.) hergestellt sein kann, ist so gestaltet, dass er um den Umfang der Auskleidung herum passt. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Beschränkungsring so gestaltet, dass er in Verbindung mit der monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung und mit der aufgeschnittenen monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung zusammenpasst. Vorzugsweise weist die Auskleidung ultrahochmolekulares Polyethylen auf, welches vorzugsweise vollständig oder teilweise vernetzt ist. Vorzugsweise erfolgt die Vernetzung über eine Bestrahlung. Der Oberschenkelkopf hat vorzugsweise einen großen Durchmesser. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Beschränkungsring einen oder mehrere Ausnehmungen oder Ausschnitte inkludieren, damit er mit der entsprechenden Auskleidung kompatibel ist. Alternativ ist der Beschränkungsring ohne Ausnehmung oder Ausschnitt zwecks Verwendung mit Auskleidungen, welchen ebenso eine Ausnehmung oder ein Ausschnitt fehlt. Erfin dungsgemäß ist der Beschränkungsring vorzugsweise aus hochfesten Materialien, wie einer Kobalt-Chrom-Legierung, Titan oder rostfreiem Stahl, hergestellt.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Hüftgelenksersatzzusammenbau vorgesehen, mit (A) einer monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung, die einen Oberschenkelkopf umschließt, wobei die Auskleidung einen Rand hat, der eine Öffnung erzeugt, und wobei die Öffnung einen Durchmesser hat, der kleiner als der Durchmesser des Oberschenkelkopfes ist; (B) einer Metallschale; und (C) einem Oberschenkelkopf. Der Rand reicht über die Mittellinie des Kopfes (wie den Drehpunkt) hinaus, wenn der Kopf von der Auskleidung umschlossen ist, und dadurch wird der Kopf an einer Dislokation gehindert. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Auskleidung eine oder mehrere Ausnehmungen oder Ausschnitte inkludieren, um einen zusätzlichen Bewegungsbereich zu ermöglichen, oder ohne Ausnehmung oder Ausschnitt sein; und einen Beschränkungsring, welcher in Verbindung mit der monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung und mit der aufgeschnittenen monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung verwendet werden kann, um eine zusätzliche Stütze für den Oberschenkelkopf vorzusehen, damit er mit der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung beisammen bleibt und eine Dislokation vermieden wird. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Beschränkungsring so gestaltet, dass er in Verbindung mit der monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung und mit der aufgeschnittenen monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung zusammenpasst. Vorzugsweise weist die Auskleidung ultrahochmolekulares Polyethylen auf, welches vorzugsweise vollständig oder teilweise vernetzt ist. Vorzugsweise erfolgt die Vernetzung über eine Bestrahlung. Die Metallschale kann aus Titan, rostfreiem Stahl oder aus einer Kobalt-Chrom-Legierung hergestellt sein. Der Oberschenkelkopf hat vorzugsweise einen großen Durchmesser. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Beschränkungsring eine oder mehrere Ausnehmungen oder Ausschnitte inkludieren, damit er mit der entsprechenden Auskleidung kompatibel ist. Alternativ ist der Beschränkungsring ohne Ausnehmung oder Ausschnitt zwecks Verwendung mit Auskleidungen, welchen ebenso eine Ausnehmung oder ein Ausschnitt fehlt.
Erfindungsgemäß sind die Metallschalen vorzugsweise aus Ti tan, Kobalt-Chrom-Legierungen oder rostfreiem Stahl hergestellt. Die Schäfte der Oberschenkelknochen sind vorzugsweise ebenfalls aus Kobalt-Chrom-Legierungen, rostfreiem Stahl oder Titan hergestellt. Vorzugsweise sind die Oberschenkelköpfe aus Kobalt-Chrom-Legierungen, rostfreiem Stahl oder Keramik hergestellt. Wenn der Oberschenkelkopf und der Schaft einstückig sind, bestehen sie vorzugsweise aus einer Kobalt-Chrom-Legierung oder aus rostfreiem Stahl.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung sind Verfahren zum Ersetzen von Hüften bei Patienten, die dessen bedürfen, vorgesehen, umfassend den Schritt der chirurgischen Implantation einer monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung, die einen Oberschenkelkopf umschließen kann, in einem Patienten, um eine Hüftersatzprothese zu bilden, wobei die Auskleidung einen Rand hat, der eine Öffnung erzeugt, und wobei die Öffnung einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der Durchmesser des Oberschenkelkopfes, wodurch der Kopf an einer Dislokation gehindert wird. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Auskleidung eine oder mehrere Ausnehmungen oder Ausschnitte inkludieren, um einen zusätzlichen Bewegungsbereich zu ermöglichen, oder ohne Ausnehmung oder Ausschnitt sein; und einen Beschränkungsring, der in Verbindung mit der monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung und mit der aufgeschnittenen, monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung verwendet werden kann, um eine zusätzliche Stütze für den Oberschenkelkopf vorzusehen, damit er mit der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung beisammen bleibt und eine Dislokation vermieden wird. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Beschränkungsring so gestaltet, dass er in Verbindung mit der monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung und mit der aufgeschnittenen monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung zusammenpasst. Es sind auch die Implantation von Zusammenbauten und von vollständigen Ersatzgelenken, wie Schalen, Oberschenkelköpfen und Oberschenkelknochen-Schäften, vorgesehen.
Im Gegensatz zu den aktuellen bipolaren und tripolaren Komponenten mit Beschränkung hat die monopolare Ausgestaltung mit Beschränkung: (i) einen vergrößerten Bewegungsbereich, (ii) eine verringerte Gelenksabnützung, (iii) einen einfacheren intra-operativen Zusammenbau; (iv) ein verringertes Risiko eines Auftreffens des Oberschenkelhalses auf dem Rand der Auskleidung, (v) eine verringerte Übertragung der Belastung auf die Schnittstelle Hüftgelenkspfannen-Komponente/Zement, (vi) eine verringerte Übertragung der Belastung auf die Schnittstelle Zement/Knochen, (vii) eine verringerten Übertragung der Belastung auf die Schnittstelle Metallschale/Knochen, (viii) sie eliminiert die multipolaren Ausgestaltungen zugehörigen dünnen Polyethylen-Gelenkverbindungsoberflächen, (ix) sie eliminiert multipolare Verriegelungsringe, von welchen Fehlfunktionen und ein Versagen berichtet wurde, (x) sie ermöglicht die Verwendung von Köpfen mit großem Durchmesser, (xi) sie hat kleinere mögliche Außendurchmesser der Hüftgelenkspfannenschale, (xii) sie benützt dickere Polyethylen-Lagerflächen, (xiii) und ermöglicht weiters den Bewegungsbereich in bevorzugte Richtungen.
Im Gegensatz zur Ausgestaltung von Legrange/Letournel hat die monopolare Ausgestaltung mit Beschränkung gemäß der Erfindung: (i) eine andere und bessere Lagerfläche, (ii) größere Kopf-Durchmesser, (iii) geringere Abnützung, (iv) vergrößerten ROM, (v) kann in einem Hüftgelenkspfannen-Ersatz verwendet werden, der zementiert ist oder bei dem ein Knocheneinwachsen erfolgt, (vi) dickere Polyethylen-Lagerflächen, (vii) ein Bausteinprinzip zur Verwendung mit nicht-zementierten Hüftgelenkspfannenschalen, (viii) kann leicht zur Zeit des ersten oder des korrigierenden chirurgischen Eingriffs ausgetauscht werden, und (ix) kann so ausgestaltet werden, dass eine Bewegung in bevorzugte Richtungen ermöglicht wird.
Obwohl Köpfe mit großem Durchmesser mit Standard UHMWPE-Lagerflächen für die Behandlung der Dislokation und für eine wiederauftretende Dislokation von Amstutz et al. verwendet wurden, hat die monopolare Ausgestaltung mit Beschränkung im Gegensatz zu den von Amstutz verwendeten Ausgestaltungen: (i) ein mechanisches Festhalten des Oberschenkelkopfes, (ii) geringere Abnützung, (iii) verringerte periprothetische Osteolyse, (iv) ein Bausteinprinzip für ein leichtes Umrüsten zwischen verschiedenen Beschränkungsgraden und kann (v) gestaltet werden, um eine Bewegung in bevorzugte Richtungen zu ermöglichen.
Bei Ausführungsformen, bei welchen die Ausnehmungen verwendet sind, kann die Auskleidung eine oder mehrere Ausnehmungen haben. Eine Ausnehmung, die hierin häufig als Ausschnitt bezeichnet wird, kann positioniert sein, um die Bewegung in eine bestimmte Richtung weiters zu ermöglichen.
Ausführungsformen, bei welchen ein Beschränkungsring verwendet wird, können in Verbindung mit der monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung und mit der ausgeschnittenen monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung verwendet werden, um eine zusätzliche Hemmung gegen eine Dislokation des Hüftgelenks vorzusehen, während gleichzeitig der Bewegungsbereich des Hüftgelenks nicht behindert wird. In einer anderen Ausführungsform ist der Beschränkungsring so ausgestaltet, dass er in Verbindung mit der monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung und mit der ausgeschnittenen, monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung zusammenpasst.
Der Beschränkungsring kann an der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mittels einer Anzahl von Verriegelungsmechanismen befestigt sein, die jenen ähnlich sind, die derzeit verwendet werden, um Hüftgelenkspfannen-Auskleidungen in ihrer dazupassenden Hüftgelenkspfannenschale aus Metall zu befestigen. Bei Ausführungsformen dieser Erfindung wurde ein Verriegelungsmechanismus verwendet, welcher auf der räumlichen Behinderung zwischen der Polyethylen-Hüftgelenkspfannen-Auskleidung und der Metall-Hüftgelenkspfannen-Auskleidungsschale beruht. Diese Erfindung ist nicht auf die Verwendung von in solchen Ausführungsformen verwendeten Verriegelungsmechanismen eingeschränkt, und die Verwendung anderer Verriegelungsmechanismen ist möglich.
Bei einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung wurde ein Verriegelungsmechanismus verwendet, der auf der räumlichen Behinderung zwischen der Polyethylen-Hüftgelenkspfannen-Auskleidung und dem Beschränkungsring aus Metall beruht. Während der Beschränkungsring auf der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung aufgesetzt wird, muss sich das Polyethylen verformen, während es sich an einer Kante am Beschränkungsring vorbei bewegt. Wenn der Ring vollständig aufgesetzt ist, entspannt sich das verformte Polyethylen hinter der Kante und befestigt somit den Beschränkungsring an der Auskleidung. Diese Erfindung ist nicht auf die Verwendung des in solchen Ausführungsformen verwendeten Verriegelungsmechanismus eingeschränkt, und die verwendung anderer Verriegelungsmechanismen ist möglich. Noch anderweitig kann der Beschränkungsring auch an der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung durch direktes Festschrauben befestigt werden, wobei Schrauben direkt durch den Beschränkungsring hindurch in die Polyethylen- Auskleidung geführt werden.
Bei einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung kann der Beschränkungsring mittels eines Halteringes an der Auskleidung befestigt sein, welcher Haltering im ungespannten Zustand so ausgestaltet ist, dass er in Nuten in sowohl dem Haltering als auch der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung sitzt. Nach dem Aufsetzen des Beschränkungsrings auf der Auskleidung verformt sich der Haltering, bis der Beschränkungsring vollständig auf der Auskleidung aufliegt, an welchem Punkt sich der Haltering in die in der Auskleidung ausgestaltete Nut entspannt.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Beschränkungsring eine oder mehrere Ausnehmungen oder Ausschnitte inkludieren, um mit der entsprechenden Auskleidung kompatibel zu sein.
Alternativ ist der Beschränkungsring ohne Ausnehmung oder Ausschnitt zur Verwendung mit Auskleidungen, welchen ebenfalls eine Ausnehmung oder ein Ausschnitt fehlt.
Diese und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden angesichts der nachfolgenden Beschreibung für den Fachmann offensichtlich.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 ist eine schematische Ansicht einer monopolaren Auskleidung in funktioneller Beziehung mit einem Oberschenkelkopf und -hals.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer monopolaren Auskleidung, welche 2 Ausnehmungen enthält, um einen größeren Bewegungsbereich zu ermöglichen.
3 zeigt die Komponenten des ausgeschnittenen monopolaren Hüftgelenkspfannen-Systems mit Beschränkung, mit einem Beschränkungsring: eine Hüftgelenkspfannenschale (52) aus Metall, die an der Hüftgelenkspfanne befestigt ist, eine ausgeschnittene monopolare Hüftgelenkspfannen-Auskleidung (54) mit Beschränkung aus Polyethylen, und einen Beschränkungsring (56). Es sei bemerkt, dass die Hüftgelenkspfannenschale aus Metall für diese Erfindung nicht wesentlich ist, da die Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Knochenzement direkt in der Hüftgelenkspfanne befestigt sein kann.
4 zeigt Beschränkungsringe (56) in verschiedenen Perspektiven.
Detaillierte Beschreibung von Aspekten der Erfindung
Die vorliegende Erfindung verringert das Risiko der Disloka tion der Gesamthüftgelenksplastik sowohl bei der ursprünglichen Einrichtung als auch bei der Korrektur. Vgl. U.S. 222,049 und U.S. 234,345 . In Verbindung mit Oberschenkelköpfen mit großem Durchmesser, wie in der PCT/US99/16070 geoffenbart, kann die vorliegende Erfindung einen Bewegungsbereich erreichen, der größer ist als bei derzeit erhältlichen, sogenannten Systemen „mit Beschränkung", die 22-, 26-, 28- und 32-mm-Köpfe verwenden. Eine Verringerung der Dislokationsrate wird eine positive Wirkung auf die Zufriedenheit der Patienten sowie auf die erneute Hospitalisierung zur Behandlung der Dislokation haben. Der vergrößerte Bewegungsbereich dieser Erfindung wird Patienten einen normaleren Lebensstil ermöglichen, als es mit derzeitigen Systemen mit Beschränkung möglich ist. Die vorliegende Erfindung kann einem Patienten auf dieselbe oder eine ähnliche Weise chirurgisch implantiert werden wie derzeit verwendete Implantate. Somit führt die vorliegende Erfindung zu einer verbesserten Lebensqualität sowie zu einer größeren Zufriedenheit der Patienten.
Die vorliegende Erfindung verwendet vorteilhaft UHMWPE-Auskleidungen, wobei vorzugsweise vernetztes UHMWPE, einschließlich hochvernetztes UHMWPE, verwendet wird. UHMWPE kann mit vielerlei Vorgangsweisen vernetzt werden, einschließlich der Verwendung von vernetzenden Chemikalien und/oder Bestrahlung. Bevorzugte Vorgangsweisen für das Vernetzen verwenden eine Bestrahlung und werden in der PCT/US97/02220 gelehrt.
Erfindungsgemäß liegt vorzugsweise ein zweiteiliger Hüftgelenkspfannen-Zusammenbau vor, nämlich eine Metallschale für ein knöchernes Einwachsen mit einer UHMWPE-Auskleidung, wobei vorzugsweise die Lagerfläche der Auskleidung, die mit dem Oberschenkelkopf in Kontakt kommt, aus vernetztem UHMWPE besteht.
Die Auskleidung der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise ein „monopolares" System. Die monopolare Hüftgelenkspfanne mit Beschränkung hat vorzugsweise eine einstückige Ausgestaltung und hat eine einzige Metall-an-Polyethylen-Gelenkoberfläche und ist somit vorzugsweise nicht bipolar oder tripolar in der Ausgestaltung. Die monopolare Ausgestaltung ermöglicht die Verwendung von dickerem Polyethylen bei der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung. Im Vergleich zu bipolaren und tripolaren Ausgestaltungen mit Beschränkung/Eingrenzung verringert die monopolare Ausgestaltung den Oberflächen-Kontaktbereich zwischen Metall und Polyethylen, weil es nur eine Metall-Polyethylen-Gelenkverbindung gibt an stelle von zwei oder mehreren, wie man sie bei anderen Ausgestaltungen findet. Außerdem verringert die Verwendung von vernetztem UHMWPE die Menge der bei der Gelenkbewegung erzeugten Abfallpartikel. Außerdem sind bei der modularen Form dieser Hüftgelenkspfannen-Ausgestaltung einige korrigierende Operationen eher möglich, da die Polyethylen-Komponente nicht an Ort und Stelle einzementiert ist. Außerdem können bei der modularen Ausgestaltung verschiedene Typen von Köpfen und Auskleidungen mit der Schale verwendet werden und können vom Chirurgen während der Operation ausgewählt werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind mehr als 50% des Volumens des Oberschenkelkopfes in der Polyethylen-Auskleidung eingeschlossen. Der Durchmesser der Öffnung der Polyethylenauskleidung ist kleiner als der Durchmesser des Oberschenkelkopfes, der eingefügt ist, wie in 1 gezeigt.
1 zeigt bei (10) eine Auskleidung (12) in funktioneller Beziehung mit einem Oberschenkelkopf (14) und -hals (20). Die Randfläche (16) der Auskleidung (12) reicht über die Mittellinie (18) hinaus, die den Drehpunkt sowohl des Oberschenkelkopfes als auch der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung darstellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Randfläche der Auskleidung vorzugsweise flach. Die inneren Teile des Randes umschreiben die Öffnung. Gewünschtenfalls würde eine (nicht dargestellte) Metallschale zwischen der Auskleidung und dem Knochen an der Befestigungsstelle positioniert und ist vorzugsweise so konfiguriert, dass sie das Einwachsen des Knochens fördert.
2 zeigt bei (30) eine Art von mit Ausnehmungen oder Ausschnitten versehene Auskleidung (32). Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Randfläche (34) durch zwei Ausschnitte (36) unterbrochen, die einen größeren Bewegungsbereich ermöglichen, während eine Beschränkung beibehalten bleibt, um einen Kopf durch Schnappsitz an Ort und Stelle zu halten. Die Region (38) zeigt, dass die Randfläche (34) der Auskleidung (32) über die (nicht spezifisch gezeigte) Mittellinie so hinausragt, dass die Öffnung der Auskleidung (32) kleiner ist als der Durchmesser des darin eingefügten Oberschenkelkopfes. Somit umschreiben die inneren Teile des Randes die Öffnung in einer Weise, dass der Kopf in der Auskleidung gehalten wird. Gewünschtenfalls würde eine (nicht dargestellte) Metallschale zwischen der Auskleidung und dem Knochen an der Befestigungsstelle positioniert, die vor zugsweise so konfiguriert ist, dass sie das Einwachsen des Knochens fördert.
Bei Ausführungsformen, bei welchen eine oder mehrere Ausnehmungen verwendet sind, können die Ausnehmungen so positioniert sein, dass sie die Bewegung in eine gewünschte Richtung weiter erleichtern. Beispielsweise könnte eine Auskleidung eine einzige Ausnehmung haben, um einen erhöhten Bewegungsbereich beim Biegen vorzusehen. Eine andere Anordnung kann linear mit zwei Ausnehmungen sein, wobei die zweite Ausnehmung einen vergrößerten Bewegungsbereich beim Strecken und/oder beim Strecken plus äußerer Drehung vorsieht. Außerdem ermöglicht der durch die Ausgestaltung mit Ausschnitt vorgesehene größere Bewegungsbereich auch eine größere Toleranz für Variationen in der Ausrichtung der Hüftgelenkspfannen-Komponente, die während des Einsetzens auftreten können.
Wie oben angegeben, können Ausnehmungen positioniert werden, um die Bewegung in einer gewünschten Richtung weiter zu erleichtern, wie in den allgemeinen Richtungen des Aufeinandertreffens. Ausnehmungen können in mehreren verschiedenen Positionen platziert sein, würden aber vorzugsweise in der Position platziert, um den Bereich der maximalen Bewegung in einer gewünschten Richtung zu erzeugen. Beispielsweise würde bei einer linken Hüfte, wenn man auf die Hüftgelenkspfannen-Komponente in ihrer Position sieht und sie als Zifferblatt einer Uhr ansieht, die Ausnehmung vorzugsweise bei etwa 1-2 Uhr angebracht werden. Unter ähnlichen Umständen würde man eine Ausnehmung für eine rechte Hüfte bei etwa 10-11 Uhr anbringen. Ausnehmungen an diesen Positionen unterstützen die Biegung alleine und die Biegung plus innere Drehung. Für Ausführungsformen mit zwei oder mehr Ausnehmungen, würde mindestens eine Ausnehmung auch in der Position platziert werden, um die Streckung alleine und die Streckung plus äußere Drehung zu maximieren und somit würden diese Ausnehmungen bis etwa 4-5 Uhr in der linken Hüfte und etwa 7-8 Uhr in der rechten Hüfte platziert.
Die Ausnehmungen sind vorzugsweise von ausreichender Größe, um den Oberschenkelkopf und -schaft (einschließlich des Halses) aufzunehmen, während der Kopf innerhalb der Auskleidung festgehalten bleibt. Die Größe der Ausnehmung hinsichtlich Breite und Tiefe hängt von der Größe des Schafthalses und des beabsichtigten Bewegungsbereiches ab, die vom Fachmann auf Grund der Größe, des Alters und der Bedürfnisse des Patienten leicht bestimmt werden können. Wenn die Auskleidung aus einem vernetzten Polymer, wie bestrahltem ultrahochmolekularem Polyethylen besteht, werden die Ausnehmungen vorzugsweise maschinell in der Auskleidung hergestellt. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Auskleidung so modifiziert, dass sie einen Beschränkungsring aufnimmt, der in Verbindung mit der monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung und mit der monopolaren, ausgeschnittenen Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung verwendet werden kann, um eine zusätzliche Stütze für den Oberschenkelkopf vorzusehen, damit er mit der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung beisammen bleibt und eine Dislokation vermieden wird.
3 zeigt bei (50) eine Art Beschränkungsring (56). In der dargestellten Ausführungsform, die Komponenten des ausgeschnittenen, monopolaren Hüftgelenkspfannen-Systems mit Beschränkung mit einem Beschränkungsring zeigt: eine fakultative Hüftgelenkspfannenschale aus Metall, die an der Hüftgelenkspfanne (52) befestigt ist, eine ausgeschnittene, monopolare Polyethylen-Hüftgelenkspfannen-Auskleidung (54) mit Beschränkung und den Beschränkungsring (56). Es sei bemerkt, dass die Hüftgelenkspfannenschale aus Metall für diese Erfindung nicht wesentlich ist, da die Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Knochenzement direkt in der Hüftgelenkspfanne befestigt sein kann. Gewünschtenfalls würde die Metallschale (52) zwischen der Auskleidung und dem Knochen an der Befestigungsstelle positioniert und ist vorzugsweise so konfiguriert, dass sie das Einwachsen des Knochens fördert.
4 zeigt bei (70) einen in verschiedenen Perspektiven gezeigten Beschränkungsring (56).
Die Öffnung in der monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung, und in der ausgeschnittenen monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung, durch welche der Oberschenkelkopf beim Einsenken des Oberschenkelkopfes in die Auskleidung hindurchtritt, ist kleiner als der Oberschenkelkopf und ermöglicht einen Schnappsitz. Daher muss sich die eingeschränkte Auskleidung, die typischerweise aus Polyethylen besteht, geringfügig verformen, um zu ermöglichen, dass der Oberschenkelkopf von der Auskleidung umschlossen wird. Der Beschränkungsring, welcher aus einer Anzahl von hochfesten Mate rialien (beispielsweise einer Kobalt-Chrom-Legierung, Titan, rostfreiem Stahl usw.) bestehen kann, ist so gestaltet, dass er um den Umfang der monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung herum passt und soll als Struktur-Stütze der Auskleidung dienen, um weiter zu gewährleisten, dass der Oberschenkelkopf in der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung verbleibt.
Der Beschränkungsring ist von kreisrunder Form und hat „Ausschnitte" ähnlich jenen der ausgeschnittenen monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung (3 und 4). Dies verhindert, dass der Beschränkungsring den Bewegungsbereich der Hüfte beeinträchtigt.
Der Beschränkungsring ist vorzugsweise als einziges Stück gestaltet, das während des Operationsvorgangs auf die Hüftgelenkspfannen-Auskleidung aufgesetzt werden kann, nachdem der Oberschenkelkopf in der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung eingerastet worden ist. Dies macht es möglich, dass der Oberschenkelkopf in der mit der Beschränkung versehenen Auskleidung verrastet bleibt.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Beschränkungsring eine oder mehrere Ausnehmungen oder Ausschnitte inkludieren, um mit der entsprechenden Auskleidung kompatibel zu sein. Alternativ ist der Beschränkungsring ohne Ausnehmung oder Ausschnitt zur Verwendung bei Auskleidungen, welchen ebenfalls eine Ausnehmung oder ein Ausschnitt fehlt.
Ein grobes Gleiten oder eine Mikrobewegung zwischen separaten metallenen Oberflächen der gesamten Hüft-Komponenten kann einen Abfall durch Abnützung erzeugen, welcher nach seiner Freisetzung in den Gelenkraum eine biologische Rekation hervorrufen kann, die zur Entstehung einer Osteolyse führen kann und somit die Möglichkeit einer Lockerung der Komponenten erhöht. Die Gestaltung des Beschränkungsringes und der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung sind so, dass, um einen Kontakt zwischen metallischen Oberflächen zu verhindern, der Beschränkungsring so gestaltet ist, dass er in Verbindung mit der monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung und mit der ausgeschnittenen monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung richtig passt.
Die Komponenten sind so gestaltet, dass in allen Bewegungsrichtungen der Oberschenkelhals an der Polyethylen-Auskleidung anstößt und nicht am metallischen Beschränkungsring. Der Be schränkungsring ist auch direkt an der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung befestigbar und hat keinen direkten Kontakt mit der Metallschale, in welche die Auskleidung eingesetzt wird. Ein weiterer Vorteil dieses Merkmals ist, dass die Verwendung des Beschränkungsrings nicht von der Verwendung einer Metallschale abhängig ist und somit eine Verwendung dieses Systems mit einer Hüftgelenkspfannen-Auskleidung ermöglicht, die direkt in die Hüftgelenkspfanne einzementiert wird.
Der Beschränkungsring (vgl. 3 und 4) kann an der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mittels einer Anzahl von Verriegelungsmechanismen befestigt sein, die derzeit zur Befestigung von Hüftgelenkspfannen-Auskleidungen in ihrer dazu passenden Metall-Hüftgelenkspfanneschale verwendet werden. Bei Ausführungsformen dieser Erfindung wurde ein Verriegelungsmechanismus verwendet, der auf der räumlichen Beeinträchtigung zwischen der Polyethylen-Hüftgelenkspfannen-Auskleidung und der Metall-Hüftgelenkspfannenschale beruht. Diese Erfindung ist nicht durch die Verwendung des Verriegelungsmechanismus, die bei solchen Ausführungsformen verwendet wird, eingeschränkt, und die Verwendung anderer Verriegelungsmechanismen ist möglich.
Bei einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung wurde ein Verriegelungsmechanismus verwendet, der auf der räumlichen Beeinträchtigung zwischen der Polyethylen-Hüftgelenkspfannen-Auskleidung und dem Metall-Begrenzungsring beruhte. Während der Beschränkungsring auf die Hüftgelenkspfannen-Auskleidung aufgesetzt wird, muss sich das Polyethylen verformen, während es an einer Kante am Beschränkungsring vorbei bewegt wird. Sobald der Ring vollständig aufgesetzt ist, entspannt sich das verformte Polyethylen hinter der Kante und befestigt somit den Beschränkungsring an der Auskleidung. Diese Erfindung ist nicht durch die Verwendung des Verriegelungsmechanismus, der in solchen Ausführungsformen verwendet wird, eingeschränkt, und die Verwendung anderer Verriegelungsmechnismen ist möglich und von der Erfindung in Erwägung gezogen.
Bei noch einer anderen Ausführungsform kann der Beschränkungsring auch an der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung durch direktes Festschrauben befestigt werden, wobei Schrauben direkt durch den Beschränkungsring hindurch in die Polyethylen-Auskleidung geführt werden.
Bei einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung kann der Beschränkungsring mittels eines Halterings an der Auskleidung befestigt sein, welcher so gestaltet ist, dass er in einem unbelasteten Zustand in Nuten sowohl im Beschränkungsring als auch in der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung sitzt. Nach dem Aufsetzen des Beschränkungsringes auf der Auskleidung, verformt sich der Haltering, bis der Beschränkungsring vollständig auf die Auskleidung aufgesetzt ist, an welchem Punkt sich der Haltering in die ausgestaltete Nut in der Auskleidung entspannt.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Beschränkungsring eine oder mehrere Ausnehmungen oder Ausschnitte inkludieren, damit er mit der entsprechenden Auskleidung kompatibel ist. Alternativ hat der Beschränkungsring keine Ausnehmung oder keinen Ausschnitt zur Verwendung mit Auskleidungen, die auch keine Ausnehmung oder keinen Ausschnitt aufweisen.
Beschreibung des Zusammenbaus der ausgeschnittenen, monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung mit dem Beschränkungsring (vgl. 3): Die Komponenten des aufgeschnittenen, monopolaren Hüftgelenkspfannen-Systems mit Beschränkung bestehen aus: i) einer Hüftgelenkspfannenschale aus Metall, die an der Hüftgelenkspfanne befestigt ist, ii) einer ausgeschnittenen, monopolaren Hüftgelenkspfannen-Auskleidung aus Polyethylen mit Beschränkung, und iii) dem Beschränkungsring. Die metallische Hüftgelenkspfannenschale ist für diese Erfindung nicht wesentlich, da die Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Knochenzement direkt in der Hüftgelenkspfanne befestigt sein kann. Die ausgeschnittene, monopolare Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung wird in die Metall-Hyftgelenkspfanne eingesetzt. Der Beschränkungsring wird über die Oberschenkel-Komponente gegeben, und der Oberschenkelkopf wird mit Schnappsitz in die Hüftgelenkspfannen-Auskleidung eingesetzt. Der Beschränkungsring wird dann auf die ausgeschnittene, monopolare Hüftgelenkspfannen-Auskleidung mit Beschränkung aufgesetzt, wobei die Ausschnitte des Beschränkungsrings mit den Ausschnitten der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung fluchten.
Demonstrieren der Position der Hüftgelenkspfannen-Komponente innerhalb der Hüfte und Bewegungsbereich: Die tatsächliche Position der Hüftgelenkspfannen-Komponente innerhalb der Hüfte wird während des Operationsvorgangs festgelegt und hängt von der Anatomie und dem Gang des Patienten ab. Der weggeschnittene Teil der Hüftgelenkspfannen-Komponente ermöglicht einen ausreichenden Bewegungsbereich beim Abbiegen. Der weggeschnittene Teil der Hüftgelenkspfannen-Komponente ermöglicht eine ausreichende innere Drehung bei 90° Beugung. Der weggeschnittene Teil der Hüftgelenkspfannen-Komponente ermöglicht eine ausreichende äußere Drehung bei neutraler Beugung.
Bei jeder der Ausführungsformen der Erfindung können die Auskleidungen der Erfindung mit halbkugelförmigen und nicht-halbkugelförmigen Hüftgelenkspfannenschalen verwendet werden.
Die Erfindung kann auch mit jedem Kopfdurchmesser, einschließlich großer Kopfdurchmesser (z.b. 35 mm oder größer, wie 38 mm, 40 mm, 42 mm, 44 mm und jedem dazwischen liegenden oder größeren Durchmesser) verwendet werden, um den Bewegungsbereich im Vergleich zu derzeit erhältlichen Systemen mit Beschränkung zu erhöhen.
Die Erfindung ist weiters durch das folgende Beispiel veranschaulicht, welches die Erfindung in keiner Weise einschränkt.
Beispiel 1
Die Last, die für das Einsetzen und die Dislokation von Oberschenkelköpfen in eine Auskleidung mit Beschränkung gemäß der Erfindung notwendig ist, wurde quantifiziert, indem 32- und 38-mm-Köpfe in simulierte Auskleidungen aus durch Elektronenstrahlen vernetztem UHMWPE eingesetzt wurden. Zwei- und dreidimensionale Modelle wurden durchgeführt, um den ROM und die Stabilität in vitro zu bestimmen. Die Auskleidung hatte keine Abschrägung.
Der ROM und die für die Insertion und die Dislokation nötigen Lasten unter Verwendung von verschiedenen Öffnungs-Durchmessern für 32 mm- und 38 mm-Köpfe in simulierten monopolaren Auskleidungen wurden gemessen. Ein 32 mm-Kopf mit einer 31 mm-Auskleidungsöffnung erforderte 267 N (60 Pfund) für die Insertion und 245 N (55 Pfund) für die Dislokation. Wenn die Öffnung auf 31,5 mm vergrößert wurde, nahmen die Kräfte für die Insertion und die Dislokation auf 129 N (29 Pfund) bzw. 107 N (24 Pfund) ab. Das Testen von 35,5 mm-, 36,5 mm- und 37,5 mm-Öffnungen mit einem 38 mm-Kopf wurde vorgenommen. Die Insertions-Lasten waren 699 N (157 Pfund), 578 N (130 Pfund) und 125 N (28 Pfund). Die zur Erzeugung einer Dislokation des Oberschenkelkopfes notwendige Kraft war 600 N (135 Pfund), 561 N (126 Pfund) bzw. 125 N (28 Pfund).
Der ROM für den 38 mm-Kopf und eine 35,5 mm Öffnungs-Aus kleidung ist 110°. Dieser erhöht sich auf 118° bzw. 131°, wenn der Öffnungsdurchmesser auf 36,5 bzw. 37,5 mm vergrößert wird. Der 32 mm-Kopf und eine 31 mm-Öffnungs-Auskleidung hat 116° ROM. Der ROM erhöht sich auf 124°, wenn eine 31,5 mm-Öffnung mit einem 32 mm-Kopf verwendet wird.
Diese Daten zeigen, dass die Ausgestaltung mit Beschränkung gemäß der Erfindung das Auftreten einer Dislokation auf ein Minimum reduzieren kann, selbst bei Köpfen und Auskleidungen, die so konstruiert sind, dass sie einen verbesserten Bewegungsbereich ermöglichen.
Es sei verstanden, dass die Beschreibung, die speziellen Beispiele und Daten, obgleich sie beispielhafte Ausführungsformen angeben, zur Veranschaulichung dienen und die vorliegende Erfindung nicht einschränken sollen. Verschiedene Veränderungen und Modifikationen in der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann aus der Besprechung, der Offenbarung und den hierin enthaltenen Daten offensichtlich und werden somit als Teil der Erfindung angesehen.

Claims

Hüftgelenkspfannen-Auskleidungssystem mit Beschränkung, mit einem Beschränkungsringring(56)-Zusammenbau, welcher eine aufgeschnittene Hüftgelenkspfannen-Auskleidung (54) aufweist, die einen Oberschenkelkopf (14) umschließt, wobei ein Beschränkungsring (56) mit der aufgeschnittenen, eingeschränkten Hüftgelenkspfannen-Auskleidung (54) verwendet wird, wobei der Beschränkungsring (56) um den Umfang der eingeschränkten Hüftgelenkspfannen-Auskleidung (54) passt, und wobei der Beschränkungsring (56) während des Operationsvorgangs, nachdem der Oberschenkelkopf (14) in die Hüftgelenkspfanne (54) eingesenkt worden ist, auf die Hüftgelenkspfannen-Auskleidung aufgesetzt wird, wobei die Hüftgelenkspfannen-Auskleidung (54) eine monopolare Hüftgelenkspfannen-Auskleidung (54) ist, wobei die Auskleidung (54) einen Rand hat, der eine Öffnung erzeugt, wobei die Öffnung einen Durchmesser hat, der kleiner als der Durchmesser des Oberschenkelkopfes (14) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidung (54) mindestens eine Ausnehmung (36) aufweist.
Zusammenbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die monopolare Hüftgelenkspfannen-Auskleidung (54) den Oberschenkelkopf (14) umschließen kann, um eine Hüftersatzprothese zu bilden.
Zusammenbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschränkungsring (56) direkt an der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung (54) befestigbar ist.
Zusammenbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschränkungsring (56) von der Benützung einer Metallschale (52) unabhängig ist und somit ermöglicht, dass dieses System mit einer Hüftgelenkspfannen-Auskleidung (54) verwendet wird, die direkt in die Hüftgelenkspfanne zementiert wird.
Zusammenbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschränkungsring (56) an der Hüftgelenkspfannen-Auskleidung (54) mit einer Anzahl von Verriegelungsmechanismen befestigbar ist.
Zusammenbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Beschränkungsrings (56) kreisrund ist.
Zusammenbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschränkungsring (56) aus hochfesten Materialien, wie Kobalt-Chrom-Legierung, Titan oder rostfreiem Stahl besteht.
Zusammenbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschränkungsring (56) einstückig ausgebildet ist.
Zusammenbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschränkungsring (56) mindestens eine Ausnehmung aufweist.
Zusammenbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschränkungsring (56) mindestens zwei Ausnehmungen aufweist.
Zusammenbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidung (54) mindestens zwei Ausnehmungen aufweist.
Zusammenbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die monopolare Hüftgelenkspfannen-Auskleidung (54) einen Oberschenkelkopf (14) umschließt, um einen Hüftgelenks-Ersatz-Zusammenbau zu bilden.
Zusammenbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand bis über die Mittellinie (18) des Kopfes (14) hinausragt, wenn der Kopf (14) von der Auskleidung (54) umschlossen ist.
Zusammenbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidung (54) Polyethylen aufweist.
Zusammenbau nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidung (54) ultrahochmolekulares Polyethylen aufweist.
Zusammenbau nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das ultrahochmolekulare Polyethylen vernetzt ist.
Zusammenbau nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vernetzung durch Bestrahlung erfolgt.
Zusammenbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberschenkelkopf (14) einen großen Durchmesser hat.
Zusammenbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die monopolare Hüftgelenkspfannen-Auskleidung (54) weiters eine Metallschale (52) aufweist.
Zusammenbau nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die monopolare Hüftgelenkspfannen-Auskleidung (54) weiters einen Oberschenkelkopf (14) aufweist.
Zusammenbau nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschränkungsring (56) direkt an der Polyethylen-Hüftgelenkspfannen-Auskleidung (54) befestigbar ist und keinen direkten Kontakt mit der Metallschale (52) hat, in die die Auskleidung (54) eingesetzt ist.
Zusammenbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberschenkelkopf (14) integral mit oder modular auf dem Oberschenkelhals ausgebildet ist.
Zusammenbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberschenkelkopf (14) aus einer Kobalt-Chrom-Legierung, rostfreiem Stahl oder Keramik besteht.
Zusammenbau nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberschenkelhals aus einer Kobalt-Chrom-Legierung, rostfreiem Stahl oder Titan besteht.
Zusammenbau nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschale (52) aus Titan, rostfreiem Stahl oder einer Kobalt-Chrom-Legierung besteht.