DE60315589T2 - Testvorrichtung für Hüftgelenk-Endoprothese - Google Patents
Testvorrichtung für Hüftgelenk-Endoprothese Download PDFInfo
- Publication number
- DE60315589T2 DE60315589T2 DE60315589T DE60315589T DE60315589T2 DE 60315589 T2 DE60315589 T2 DE 60315589T2 DE 60315589 T DE60315589 T DE 60315589T DE 60315589 T DE60315589 T DE 60315589T DE 60315589 T2 DE60315589 T2 DE 60315589T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- test device
- column shaft
- wall
- bore
- deformable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/46—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
- A61F2/468—Testing instruments for artificial joints
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
- G01N3/10—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by pneumatic or hydraulic pressure
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
- A61F2002/30316—The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
- A61F2002/30329—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
- A61F2002/30331—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements made by longitudinally pushing a protrusion into a complementarily-shaped recess, e.g. held by friction fit
- A61F2002/30332—Conically- or frustoconically-shaped protrusion and recess
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/32—Joints for the hip
- A61F2/36—Femoral heads ; Femoral endoprostheses
- A61F2/3609—Femoral heads or necks; Connections of endoprosthetic heads or necks to endoprosthetic femoral shafts
- A61F2002/3611—Heads or epiphyseal parts of femur
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/32—Joints for the hip
- A61F2/36—Femoral heads ; Femoral endoprostheses
- A61F2/3609—Femoral heads or necks; Connections of endoprosthetic heads or necks to endoprosthetic femoral shafts
- A61F2002/365—Connections of heads to necks
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
- A61F2220/0033—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements made by longitudinally pushing a protrusion into a complementary-shaped recess, e.g. held by friction fit
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2310/00—Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
- A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
- A61F2310/00179—Ceramics or ceramic-like structures
- A61F2310/00185—Ceramics or ceramic-like structures based on metal oxides
- A61F2310/00203—Ceramics or ceramic-like structures based on metal oxides containing alumina or aluminium oxide
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2310/00—Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
- A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
- A61F2310/00179—Ceramics or ceramic-like structures
- A61F2310/00185—Ceramics or ceramic-like structures based on metal oxides
- A61F2310/00239—Ceramics or ceramic-like structures based on metal oxides containing zirconia or zirconium oxide ZrO2
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2310/00—Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
- A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
- A61F2310/00179—Ceramics or ceramic-like structures
- A61F2310/00299—Ceramics or ceramic-like structures based on metal nitrides
- A61F2310/00317—Ceramics or ceramic-like structures based on metal nitrides containing silicon nitride
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0058—Kind of property studied
- G01N2203/006—Crack, flaws, fracture or rupture
- G01N2203/0067—Fracture or rupture
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/025—Geometry of the test
- G01N2203/0254—Biaxial, the forces being applied along two normal axes of the specimen
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/026—Specifications of the specimen
- G01N2203/0262—Shape of the specimen
- G01N2203/027—Specimens with holes or notches
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/026—Specifications of the specimen
- G01N2203/0262—Shape of the specimen
- G01N2203/0276—Spherical specimens
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/04—Chucks, fixtures, jaws, holders or anvils
- G01N2203/0452—Cushioning layer between test piece and grip
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/38—Concrete; ceramics; glass; bricks
- G01N33/388—Ceramics
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Testvorrichtung für Hüftgelenk-Endoprothesen, insbesondere zum Testen von Köpfen von Prothesen, welche aus Keramik gefertigt wurden.
- Nach dem Stand der Technik umfassen Oberschenkelprothesen einen Oberschenkelschaft, welcher dazu bestimmt ist, in den medullären Kanal implantiert zu werden. Der Schaft hört mit einer Abdeckung an einem kegelförmigen Endstück auf und wird durch das Versehen mit einem Oberschenkelkopf, welcher im Allgemeinen eine sphärische Form hat, aufgesetzt. Die Kugel ist für eine Bohrung vorgesehen und besitzt eine komplementäre Form zu der der Abdeckung des Oberschenkelschafts. Diese Kugeln, welche besonders bevorzugt aus Keramik hergestellt werden, z.B. aus ZrO2, Al2O3, Si3N4, etc., sind während ihrer Anwendung erhöhten mechanischen Spannungen ausgesetzt und müssen deshalb erhöhten Zuverlässigkeitskriterien entsprechen.
- Trotz großer Genauigkeitsansprüche, welche an die Herstellung von solchen Köpfen gestellt werden, beinhalten diese unausweichlich mikroskopische Fehler. Diese Köpfe müssen deshalb am Ende der Herstellung getestet werden, um diese vorliegenden Fehler zu eliminieren, welche eine gewisse Bemängelungsgrenze übersteigen. Um dies zu tun, wurden zahlreiche Tests in Erwägung gezogen.
- Ein erster Test, nach der englischen Terminologie "Proof Test" genannt, beinhaltet das Aufbringen einer regulären Kraft auf die Innenfläche der kegelförmigen Bohrung der Kugel, die aufgebrachte Kraft war deutlich höher als die maxi male Kraft, welche zu einem Bruch der Kugel führt. Zum Beispiel, schlägt dieser Test vor, welcher von der amerikanischen "Foot and Drug Administration" vorgeschrieben wird, vor, dass die Oberschenkelköpfe vor der Implantierung diesen Test bestehen sollten und resistent gegen eine Kraft von minimal 20 kN sein sollten. Dieser Test wird im Allgemeinen auf einer Vorrichtung vom Typ, welche in
1 schematisch dargestellt wird, durchgeführt. Diese Vorrichtung umfasst einen kegelförmigen Säulenschaft1 , welcher angefangen aus einer Basis2 hervortritt. Der Säulenschaft1 umfasst Kanäle4 , zur Zirkulation eines Fluids unter Druck, welche aus ihrer kegelförmigen Oberfläche herauskommen. Der Säulenschaft ist von einer Manschette6 aus plastischem Material abgedeckt. Die Manschette6 umfasst im Inneren einen ringförmigen Keilring8 , welcher mit der keilförmigen Oberfläche des Säulenschafts eine Druckkammer definiert, in welcher das Fluid unter Druck zirkuliert. Am Ort des Keilrings8 , ist die Wand der Manschette8 dünner und formt eine deformierbare Membran, welche sich gegen die innere Wand der Bohrung drücken kann. Der Test der Oberschenkelköpfe wird auf die folgende Art und Weise realisiert. Der Kopf wird auf dem Säulenschaft aufgebracht und an dieser Position von einem Gegendruck gehalten. Ein Fluid unter Druck wird nun in die offen gehaltenen Zirkulationskanäle in dem Säulenschaft eingeleitet, um den gewünschten Druck auf die laterale Wand der Bohrung auszuüben. - Der Druck wird vom Verbindungsstück der verformbaren Membran der Manschette übertragen. Als Anhaltspunkt, die notwendigen Drücke für die Umsetzung des "Proof Tests" auf diese Art von Vorrichtung, sind in der Größenordnung von 650 bar.
- Ein zweiter Test, umgesetzt von den Herstellern des Oberschenkelkopfes, besteht aus der Entnahme von Proben aus den Fabrikationslosen und dem Unterziehen eines zerstörerischen Testes, mit dem Zweck die Haltbarkeit gegen einen mittleren Bruch pro Los zu bestimmen. Beispielsweise entsprechend der Form des kegelförmigen Ausschnitts, entsprechen der Qualität der Keramik, entsprechend der Rauheit der Oberfläche und der Mikrorisse, welche durch den Fabrikationsprozess entstanden sind.
- Die Testvorrichtung, im Folgenden beschrieben, erlaubt nicht die Nutzung von Drücken, welche ausreichend hoch sind, um den maximalen Druck bei dem die Kugel reißt, festzustellen, da die Manschette aus plastischem Material Drücken nicht Stand hält, welche die 5000 bar Grenze überschreiten können. Es ist deshalb notwendig auf eine andere Apparatur zurückzugreifen, um diese Tests durchzuführen. Die Vorrichtung, welche für diesen Test verwendet wird, umfasst einen Säulenschaft, ausgestattet mit einer kegelförmigen Extremität auf welcher der Oberschenkelkopf aufgesetzt wird. Der Säulenschaft ist in translatorische Richtung bewegbar, gemäß seiner longitutinalen Achse und kann in den Kopf einschlagen, um eine Kraft mit einem Keileffekt auf die laterale Wand der Bohrung aufzubringen, welche von einem Gegenhalt gehalten wird, bis der Kopf bricht. Die Kraft des Bruchs wird gespeichert und liefert statistische Informationen, welche eine Charakterisierung des Kopfes eines Loses und eine Kontrolle der abschließenden Qualität des Kopfes ermöglichen.
- Bedauerlicherweise kann diese Vorrichtung nicht verwendet werden um den "Proof Test" umzusetzen. Allerdings, während der Umsetzung des Tests, provozieren metallische Partikel Reibung des Säulenschafts auf der Innenwand der Bohrung der Köpfe, setzen sich auf dieser Wand ab und machen diese Köpfe unbrauchbar für die gesuchten medizinischen Anwendungen.
- Außerdem verformt sich der konische Teil des Säulenschafts während des Tests und muss regelmäßig ausgetauscht werden, typischerweise alle zwei oder drei Tests. Eine weitere Unannehmlichkeit dieser Vorrichtungen resultiert aus der Natur des Tests, da der Keileffekt, welcher verwendet wird, das Aufbringen eines einheitlichen Drucks auf den gesamten Umfang der Innenwand der Bohrung nicht gestattet und führt unvermeidbar zu Konzentrationen von Spannungen in bestimmten Regionen des Kopfes, aufgrund der Störstellen der Oberflächen oder anderen Ursachen. Diese Konzentrationen von Spannungen erhöhen die Dispersion der Werte der Ladung der Risse und verfälschen daraufhin die Resultate der benötigten Statistiken.
- Daraus resultiert eine Situation, dass die Hersteller der Oberschenkelköpfe aus Keramik eine Testvorrichtung für jeden obig erwähnten Typ bereitstellen müssen, was wenig praktisch ist, kostspielig ist und Änderungen der wichtigsten Bauteile nötig macht. In diesem Bereich existiert also eine Nachfrage für eine Vorrichtung, welche noch nicht befriedigt ist und welche es ermöglicht, gleichzeitig den "Proof Test" und den Bruchtest umzusetzen.
- Die vorliegende Erfindung hat deshalb als Hauptziel die Nachteile des Standes der Technik, wie obig erwähnt, zu beheben, in dem eine Testvorrichtung bereitgestellt wird, welche eine einfache Konstruktion hat und wirtschaftlich ist und es ermöglicht die zwei obig genannten Tests durchzuführen.
- Deshalb, hat die Erfindung als Ziel, eine Testvorrichtung für Hüftgelenk-Endoprothesen, welche eine durchgehende Bohrung umfasst, dazu bestimmt, das Ende eines Schafts der Oberschenkelprothese aufzunehmen, die besagte Vorrichtung umfasst ein Gestell, versehen mit einem Säulenschaft, welcher einen Vorbau vom Gestell darstellt, der besagte Säulenschaft stellt deutlich eine weitere Form der besagten Bohrung dar und ist mit Verbindungsmitteln verbunden, welche es ermöglichen, einen Druck auf die innere Wand der Bohrung auszuüben, wenn ein Oberschenkelkopf auf den besagten Säulenschaft aufgebracht wird. Die Vorrichtung wird dadurch charakterisiert, dass der Säulenschaft einen luftdichten Mantel umfasst, von dem mindestens ein Teil der Innenwand lateral verformbar ist, und eine Fassung eingepasst in den besagten Mantel und vorgesehene elastische Zapfen, die sich deutlich bezogen auf den verformbaren Teil der Innenwand des Mantels ausdehnen, und dieser Mantel definiert eine innere Kammer verbunden mit Beschaffungsmitteln eines Fluids, welches so unter Druck steht, dass der Druck des Fluids auf die Innenwand der Bohrung über die besagte verformbare Innenwand und die besagten elastischen Zapfen übertragen wird.
- Folglich ermöglicht es diese Testvorrichtung, über einfache Regelung des hydrostatischen Drucks in der Kammer abgedichtet von dem Mantel, den "Proof Test" zu realisieren, welcher den Einsatz von niedrigen Drücken notwendig macht, im Gegensatz zum Bruchtest, welcher den Einsatz von deutlich höheren Drücken notwendig macht. Zu berücksichtigen ist, keine separate Anpassung der Vorrichtung ist vorgesehen, um den einen oder den anderen der Tests zu realisieren, was die Vorrichtung einen polyvalenten und praktische Apparatur macht.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst der Säulenschaft darüber hinaus eine Manschette aus synthetischem Material, die Fassung mindestens im Bereich der Zapfen abdeckend.
- Die Benutzung dieser Manschette ermöglicht es auf vorteilhafte Art und Weise die Fassung, welche aus Metall besteht, von der inneren Wand der Bohrung zu isolieren, um eventuelle Ablagerungen von Metallpartikeln auf der inneren Wand der Bohrung während der Ausführung des "Proof Tests" zu vermeiden. Die Verwendung einer solchen Manschette trägt außerdem zu einer regelmäßigen Aufteilung des Drucks auf die Innenwand der Bohrung bei.
- Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung tauchen in der folgenden Beschreibung in Art der bevorzugten Umsetzung auf, präsentiert nach Überschrift von Beispielen welche nicht einschränkend in Bezug auf die angehängten Zeichnungen wirken, in welchen:
- die
1 , welche bereits beschrieben wurde, eine Testvorrichtung für Hüftgelenk-Endoprothesen, nach vorheriger Art, beschrieben wird; - die
2 einen Schnitt einer Testvorrichtung für Hüftgelenk-Endoprothesen nach der Erfindung zeigt, wobei die Vorrichtung im Ruhezustand gezeigt wird; - die
3 einen Halbschnitt des Säulenschafts der Testvorrichtung nach der Erfindung zeigt, wobei der besagte Säulen schaft auf die Art und Weise gezeigt wird, dass der Mantel und die Manschette von einem Fluid unter Druck verformt sind; - die
4 eine Explosionszeichnung partiell ein Schnitt des Säulenschafts der Testvorrichtung nach der Erfindung ist; und - die
5 eine Draufsicht der Fassung des Säulenschafts der Testvorrichtung nach der Erfindung ist. - In
2 sieht man eine Vorrichtung gezeichnet nach der Hauptreferenz1 zum Testen der Köpfe2 der Oberschenkelprothesen nach der Erfindung. Diese Oberschenkelköpfe2 , welche im Allgemeinen aus Keramik hergestellt sind, z. B. aus ZrO2, Al2O3, Si3N4, zeigen die allgemeine Form einer Kugel versehen mit einer durchgehenden Bohrung3 , welche dazu bestimmt ist, eine Extremität eines Schafts der Oberschenkelprothese zu empfangen (nicht gezeigt). Die Bohrung3 zeigt am häufigsten eine innere Wand4 in Kegelform. - Die Testvorrichtung
1 beinhaltet ein Gestell5 , umfassend einen Tisch6 , eine Montagelatte7 stützend, welche ihrerseits einen Sockel8 unterstützt, welcher von einer Endabdeckung9 abgeschlossen wird, versehen mit einem äußeren Gewinde. Der Sockel8 beinhaltet einen Kanal10 , welcher sich von seiner lateralen Wand11 ausstreckt um deutlich in die Seite der Extremität12 der Endabdeckung9 mit einer Öffnung9a in eine Kegelform einzumünden. Die Extremität des Kanals10 , die in die laterale Wand11 einmündet, ist mit einem Verbindungsmittel13 verknüpft, einer Druckquelle von Fluid P symbolisiert durch einen Pfeil. Ein Säulenschaft14 zeigt deutlich eine komplementäre Form zu Bohrung3 , welche fix auf den Sockel8 montiert ist durch ein Zwischenstück einer Fixierungsschraube15 , um einen Vorbau des Gestells5 zu realisieren. - Der Säulenschaft
14 beinhaltet einen luftdichten Mantel16 (3 und4 ) in welchem eine Fassung eingepasst ist. Der luftdichte Mantel16 zeigt die generelle Form eines Zylinders mit geschlossenem Hohlraum auf einer Seite durch einen Boden20 und definiert folglich eine Kammer16a . Der Mantel16 umfasst an seiner offenen Extremität ein Schulterstück22 , welches eine erste kegelförmige Außenseite22a aufweist, welche sich von seiner offenen Extremität her ausbreitet, diese erste Seite22a wird durch eine zweite Außenseite22b verlängert, welche sich im rechten Winkel zur longitutinalen Achse des Mantel ausbreitet. Die erste Außenseite22a ist vorgesehen, um als komplementäre Form in der Öffnung9a zu lagern, um den Kanal10 mit dem Innenraum des Mantels16 zu verbinden. Die Auflage der beiden kegelförmigen Flächen, die eine auf der anderen sichert folglich die Dichtheit der Kammer16a gegenüber dem Außenraum. Der Mantel16 umfasst ausgehend von22 einen ersten Teil der lateralen Wand16b , typischerweise in zylindrischer Form, verlängert durch einen zweiten Teil der lateralen Wand16c , welche bevorzugt elastisch verformbar ist. Die Verformbarkeit des Teils16c wird durch eine Reduktion der Dicke (Wandstärke) im Gegensatz zu der des ersten Teils der Wand16b erreicht. Nimmt man die zylindrische Form des Teils16c , nimmt diese die generelle Form eines Fasses an, folglich verformt sich dieser Teil (3 ), beispielsweise als Folge des Versetzens unter Druck eines Fluids in der Kammer16a . Es sei gezeigt, dass ebenfalls der luftdichte Mantel16 in seinem oberen Teil, in diesem Fall auf der Höhe des Bodens20 , Verstärkungsmittel umfasst, welche verhelfen die Übertragung des Drucks, welcher in der Kammer16a in Richtung des Bodens der Bohrung herrscht, zu limitieren. Genauer, sind diese Verstärkungsmittel im Boden20 integriert, welche unter diesen Umständen ein Ausmaß im Gegensatz zu anderen Teilen der Wand des Mantel16 darstellen. Im gezeigten Beispiel, hat das Ausmaß die Form eines Körners, wobei die Spitze ins Innere der Kammer16a zeigt. Es sei mit dieser Absicht gezeigt, dass bevorzugt der Boden20 außerdem, auf der Seite, welche nach außen zeigt, einen Zentrierungsstößel21 der Fassung18 aufweist. Der Stößel21 kann entweder getrennt von dem Boden20 geformt sein, oder aus einem einzigen Stück entstehen. In dem Fall, wo der Stößel21 ein separates Teil des Bodens20 ist, wird er bevorzugt aus synthetischem Material realisiert werden. - Um die Ideen festzuhalten, kann der Mantel typischerweise aus einem gehärteten Metall bestehen, wie beispielsweise aus einem gehärteten Stahl und die Dicke des Teils der verformbaren Wand könnte in der Größenordnung 0,4 mm liegen. Ein solcher Mantel ermöglicht es mit Leichtigkeit hydraulische Drücke im Bereich von 6000 bar zu unterstützen.
- Man beziehe sich ebenfalls auf die
4 , wo man die Fassung18 sieht, aufgepasst auf den Mantel, die Fassung18 umfasst eine Kante18a , mit welcher sie fest auf den Mantel16 mit Fixierungsschrauben15 angebracht ist. Die Fassung umfasst angefangen von der Kante18a einen ersten zylindrischen Teil18b , welcher sich deutlich um den ersten Teil der lateralen Wand16b des Mantels16 schließt. Der zylindrische Teil18b verlängert sich daraufhin durch eine Vielzahl von Zapfen18c , welche elastisch verformbar sind, welche zusammen eine komplementäre Form wie den Mantel16 definieren, in diesem Fall eine zylindrische Form. Genauer, sind die Zap fen18c , in diesen Beispielen an der Zahl6 , deutlich bezogen auf den Teil der verformbaren Wand16c und sind bevorzugt im Kontakt mit dem Teil der Wand16c , wenn die Fassung18 an dem Mantel16 angebracht ist. Folglich, wird jede Deformation des Teils der verformbaren Wand des Mantels auf optimale Art und Weise auf die Zapfen18c der Fassung18 übertragen, welche sich wiederum verformt, indem sie sich nach außen hin spreizt. Im gezeigten Beispiel, ist die Extremität der Zapfen nach innen gekrümmt, auf eine Art und Weise, dass eine deutlich plane frontale Seite18d (5 ) definiert wird. Es sei gezeigt, dass diese frontale Seite18d eine Zentrierungsöffnung umfasst, welche dafür vorgesehen ist mit dem Zentrierungsstößel21 (nicht gezeigt in der5 ) des Mantels16 zusammen zu arbeiten. - Außerdem sieht man in
3 , dass der Säulenschaft des Weiteren eine Manschette23 aus synthetischem Material umfasst, welcher die Fassung18 mindestens in der Region der Zapfen18c umschließt, diese Manschette sei elastisch und verformbar, und dass die frontale Seite der Fassung ebenfalls von einer Pastille aus synthetischem Material27 umschlossen wird. Die Manschette und die Pastille können aus Polyethylen hergestellt werden. Die beiden Elemente ermöglichen es insbesondere einen direkten Kontakt der inneren Wandungen der Bohrung mit den metallischen Elementen des Säulenschafts zu vermeiden, was es ermöglicht, die eventuellen Probleme der Verschmutzung des Kopfes2 zu vermeiden, was diesen anschließend unbrauchbar insbesondere in Bezug auf medizinische Anwendungen machen würde. - In einer Ausführungsform in welcher die Vorrichtung genutzt wird um den Bruchtest der Köpfe durchzuführen, können die Manschetten
23 aus Metall bestehen. Dies hat zum Vorteil, dass die Zapfen18c geschützt werden, um einen direkten Kontakt mit den lateralen Wand der Bohrung bei höheren Drücken zu vermeiden, welche während der Durchführung des Bruchtests entstehen können. - Die Testvorrichtung
1 umfasst des Weiteren einen Unterlegkeil, in Form einer in ihrem Zentrum durchbohrten Schale, und welcher über die Fixierungsschraube15 , als öffne man eine Auflageoberfläche24a , justiert wird, wobei er eine Höhe, bezogen auf den Scheitelpunkt des Säulenschafts14 hat. Es ist folglich möglich, einen Unterlegkeil zu wählen, welcher es ermöglicht, wenn der Kopf2 auf dem Säulenschaft14 angebracht ist, dass die periphere Kante3a der Bohrung3 auf der Oberflächenauflage24a aufliegt. Die Schale24 formt folglich Auflagemittel auf Basis des Oberschenkelkopfes2 , welche in der Höhe gegenüber dem Säulenschaft14 einstellbar sind, um sich auf verschiedene Tiefen der Bohrung3 einzustellen. - Um den Kopf
2 in Position auf der Vorrichtung1 während der Tests zu halten, umfasst die Vorrichtung des Weiteren Gegenhaltemittel25 um den Oberschenkelkopf2 gegen die Auflagefläche24 anzusetzen. Es sei gezeigt, dass diese Mittel nur den notwendigen Druck aufbringen, um den Kopf2 auf dem Säulenschaft in Position zu halten und folglich nicht die Drücke in der Testanwendung aufbringen. Um einen direkten Kontakt zwischen dem Kopf und dem Gegenhalt aus Metall zu vermeiden, wird eine Platte26 aus synthetischem Material, z. B. aus Polyethylen, zwischen dem Kopf2 und dem Gegenhalt eingelegt. - Folglich wird ein Oberschenkelkopf
2 auf dem besagten Säulenschaft14 aufgelegt und nur die Kammer16a enthält ein Fluid unter Druck, wobei der Druck des Fluids von der verformbaren Wand16c in Richtung der elastischen Zapfen übertragen wird, welche ihrerseits einen Druck auf die innere Wand der Bohrung3 (3 ) ausüben. Aufgrund der Konstruktion, welche beschrieben wurde, und insbesondere aufgrund der Struktur des Säulenschafts14 aus zwei metallischen Teilen, ist es möglich den Druck, welcher von dem Säulenschaft auf die laterale innere Wand der Bohrung, in einem großen Spektrum von Drücken zu variieren, was insbesondere die Durchführung des "Proof Tests" und des Bruchtests ermöglicht. - Man könnte insbesondere vorsehen, einen Säulenschaft ohne Manschette aus synthetischem Material zu nutzen, oder den Test ohne Mittel zum Gegenhalt durchzuführen. Insbesondere in dem Fall, wo diese Gegenhaltmittel benutzt werden, könnte man die Integration oder Verbindung von aktuellen verschiedenen Messsensoren vorsehen, z. B. einen Messsensor, welcher die Bewegung des Kopfes während des Tests misst oder ein Mikrophon, welches die Geräuschniveaus misst oder erkennt, welche auftretenden, wenn sich ausbreitende Risse im Inneren des Kopfes während des Tests entstehen.
Claims (12)
- Testvorrichtung für Hüftgelenk-Endoprothesen, umfassend eine Bohrung, vorherbestimmt um ein Endstück eines Oberschenkelprothesenschaftes aufzunehmen, die besagte Testvorrichtung umfasst ein Gestell vorgesehen für einen Säulenschaft, welcher Teil des Gestells ist, der besagte Säulenschaft umfasst deutlich eine komplementäre Form der besagten Bohrung und ist mit Mitteln verknüpft, welche es erlauben, einen Druck auf die Innenwand der Bohrung auszuüben, wenn ein Oberschenkelkopf auf den Säulenschaft aufgesetzt wird, die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Säulenschaft einen luftdichten Mantel umfasst, von dem mindestens ein Teil der Innenwand lateral verformbar ist, und eine Fassung eingepasst in den besagten Mantel und vorgesehene elastische Zapfen, die sich deutlich bezogen auf den verformbaren Teil der Innenwand des Mantels ausdehnen, und dieser Mantel definiert eine innere Kammer verbunden mit Beschaffungsmitteln eines Fluids, welches so unter Druck steht, dass der Druck des Fluids auf die Innenwand der Bohrung über die besagte verformbare Innenwand und die besagten elastischen Zapfen übertragen wird.
- Testvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Säulenschaft eine zusätzliche Manschette umfasst, welche die besagte Fassung mindestens im Bereich der Zapfen verkleidet.
- Testvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Manschette elastisch deformierbar ist.
- Testvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Manschette aus synthetischem Material hergestellt ist.
- Testvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette aus Polyethylen hergestellt ist.
- Testvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Manschette aus Metall hergestellt ist.
- Testvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der luftdichte Mantel in seinem oberen Abschnitt Verstärkungsmittel umfasst, welche es erlauben, die Übertragung des vorherrschenden Drucks in der besagten Kammer in Richtung Boden der Bohrung entlang der longitudinalen Achse des besagten luftdichten Mantels zu limitieren.
- Testvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel dimensioniert ist, um Drücken im Bereich von 6000 bar standzuhalten.
- Testvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel aus gehärtetem Metall gefertigt ist.
- Testvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorliegende Bohrung eine kegelförmige Form aufweist.
- Testvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zusätzlich Stützmittel an der Basis des Oberschenkelkopfes umfasst, welche in der Höhe gegenüber des Säulenschafts regulier bar sind, um sich an verschiedene Bohrungstiefen anzupassen.
- Testvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zusätzlich Gegenabstützungsmittel umfasst, um den Oberschenkelkopf gegen die besagten Abstützungsmittel zu applizieren.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP03075495A EP1449501B1 (de) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | Testvorrichtung für Hüftgelenk-Endoprothese |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE60315589D1 DE60315589D1 (de) | 2007-09-27 |
DE60315589T2 true DE60315589T2 (de) | 2008-05-15 |
Family
ID=32731577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE60315589T Expired - Lifetime DE60315589T2 (de) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | Testvorrichtung für Hüftgelenk-Endoprothese |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6901811B2 (de) |
EP (1) | EP1449501B1 (de) |
JP (1) | JP2004337592A (de) |
AT (1) | ATE369816T1 (de) |
DE (1) | DE60315589T2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007056973A1 (de) * | 2007-11-27 | 2009-06-10 | Saphirwerk Industrieprodukte Ag | Testvorrichtung |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008118247A1 (en) | 2007-01-10 | 2008-10-02 | Biomet Manufacturing Corp. | Knee joint prosthesis system and method for implantation |
US8328873B2 (en) | 2007-01-10 | 2012-12-11 | Biomet Manufacturing Corp. | Knee joint prosthesis system and method for implantation |
US8187280B2 (en) | 2007-10-10 | 2012-05-29 | Biomet Manufacturing Corp. | Knee joint prosthesis system and method for implantation |
US8163028B2 (en) | 2007-01-10 | 2012-04-24 | Biomet Manufacturing Corp. | Knee joint prosthesis system and method for implantation |
US8562616B2 (en) | 2007-10-10 | 2013-10-22 | Biomet Manufacturing, Llc | Knee joint prosthesis system and method for implantation |
GB0705942D0 (en) | 2007-03-28 | 2007-05-09 | Depuy Int Ltd | Assembly for use in implantation of a joint component |
DE102008015994B4 (de) * | 2008-03-27 | 2021-12-23 | Mathys Ag Bettlach | Prüfgerät zur Prüfung geometrischer Eigenschaften eines Prothesenteils |
CN104203164B (zh) * | 2012-02-16 | 2016-06-29 | 陶瓷技术有限责任公司 | 用于对陶瓷的用于髋关节假体的球头进行检验的方法 |
CN104271080B (zh) * | 2012-03-06 | 2017-07-11 | 陶瓷技术有限责任公司 | 用于对用于髋关节植入物的陶瓷的球窝嵌件进行检查的装置 |
CN103308444B (zh) * | 2013-06-28 | 2015-08-05 | 重庆理工大学 | 骨植入金属及具有涂层的金属材料使用寿命检测装置 |
CN103908360B (zh) * | 2014-03-28 | 2016-01-20 | 浙江海圣医疗器械有限公司 | 一种氧化铝陶瓷股骨头保证试验装置及使用方法 |
DE102014119348A1 (de) * | 2014-12-22 | 2016-06-23 | Aesculap Ag | Medizinisches Kraftmesssystem |
CN107314937B (zh) * | 2017-06-06 | 2019-06-14 | 西安交通大学 | 一种狭长空间内进行断裂韧性测试的装置及使用方法 |
CN110595892A (zh) * | 2019-10-18 | 2019-12-20 | 影为医疗科技(上海)有限公司 | 一种可调节股骨模型骨微动实验装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5211666A (en) * | 1991-04-22 | 1993-05-18 | New York University | Hip joint femoral component endoprosthesis with a lateral load-transferring support surface |
DE4411508C2 (de) * | 1994-04-02 | 2002-02-07 | Cerasiv Gmbh | Vorrichtung zum Prüfen von keramischen Hüftgelenkkugeln |
US5649779A (en) * | 1996-04-26 | 1997-07-22 | Dana Corporation | Constant radial load ring for dust boot of a socket joint assembly |
ATE226805T1 (de) * | 1996-07-06 | 2002-11-15 | Cerasiv Gmbh | Verfahren zum prüfen von keramischen pfannen für hüftgelenkendoprothesen |
DE19841826B4 (de) * | 1998-09-12 | 2008-06-19 | Ceramtec Ag Innovative Ceramic Engineering | Verfahren zum Prüfen keramischer Pfanneneinsätze von Hüftgelenk-Endoprothesen |
-
2003
- 2003-02-20 EP EP03075495A patent/EP1449501B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-02-20 DE DE60315589T patent/DE60315589T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-02-20 AT AT03075495T patent/ATE369816T1/de not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-02-11 US US10/775,344 patent/US6901811B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-02-20 JP JP2004044169A patent/JP2004337592A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007056973A1 (de) * | 2007-11-27 | 2009-06-10 | Saphirwerk Industrieprodukte Ag | Testvorrichtung |
DE102007056973B4 (de) * | 2007-11-27 | 2009-10-01 | Saphirwerk Industrieprodukte Ag | Testvorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATE369816T1 (de) | 2007-09-15 |
US6901811B2 (en) | 2005-06-07 |
EP1449501A1 (de) | 2004-08-25 |
JP2004337592A (ja) | 2004-12-02 |
DE60315589D1 (de) | 2007-09-27 |
US20040226343A1 (en) | 2004-11-18 |
EP1449501B1 (de) | 2007-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60315589T2 (de) | Testvorrichtung für Hüftgelenk-Endoprothese | |
DE69936893T2 (de) | Federsensor | |
EP1191907B1 (de) | Modular aufgebaute gelenkpfanne für eine kugelgelenk-prothese | |
DE60111703T2 (de) | Modulare hüftprothese | |
DE4411508C2 (de) | Vorrichtung zum Prüfen von keramischen Hüftgelenkkugeln | |
DE2234669B2 (de) | Dusenbaugruppe | |
DE4027486A1 (de) | Gesenkfedervorrichtung | |
DE10125865B4 (de) | Hochdruckmetallrohr mit Anschlusskopf, Verfahren zur Bildung des Kopfes und einer Anschlussscheibe für den Anschlusskopf | |
DE3153394C2 (de) | ||
EP0694294A1 (de) | Pfannenteil einer Gelenkprothese | |
DE102014119348A1 (de) | Medizinisches Kraftmesssystem | |
DE1425437A1 (de) | Dichtungsanordnung | |
DE19919083C1 (de) | Implantierbare Gelenkpfanne, insbesondere für Hüftgelenkendoprothesen | |
DE2919403A1 (de) | Dichtungsanordnung | |
DE10335442A1 (de) | Vorrichtung zum Ermitteln der Endpositionen beim Implantieren von Endoprothesen | |
DE69815957T2 (de) | Keramischer Femurkopf für künstliches Gelenk | |
EP3522834B1 (de) | Vorrichtung zum erstellen eines gipsabdrucks eines körpergliedstumpfs mit verbinder | |
EP2814430B1 (de) | Verfahren zum prüfen von keramischen kugelköpfen für hüftgelenksprothesen | |
DE19841826B4 (de) | Verfahren zum Prüfen keramischer Pfanneneinsätze von Hüftgelenk-Endoprothesen | |
DE3128394C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur einstellbaren Lagerung von Druckplatten in Werkstoffprüfmaschinen | |
EP0995412B1 (de) | Künstliche Gelenkpfanne | |
DE102021133707B3 (de) | Injektor mit einer Hülle und einem Stopfen, Verpackungsanordnung und Verfahren zum Sterilisieren des Injektors | |
DE2926129A1 (de) | Kugelgelenk fuer stuetze und mit einem solchen gelenk ausgeruestete stuetze | |
DE102018112134A1 (de) | Verfahren und system zur scheibenfixierung | |
DE2006017C3 (de) | Hohler Zylinder zur Aufnahme eines hohen Druckes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition |