DE69012068T2 - Künstliche Hüftgelenkpfanne zur Befestigung mit Zement in der Hüftgelenkpfannenhöhle. - Google Patents

Künstliche Hüftgelenkpfanne zur Befestigung mit Zement in der Hüftgelenkpfannenhöhle.

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Description

  • Das Hauptproblem bei der Zementeinpflanzung von Gelenkpfannenimplantaten liegt in der Qualität der Befestigung über längere Zeit. Klinische Untersuchungen haben gezeigt, daß fast die Hälfte der mit Zement implantierten künstlichen Gelenkpfannen nach 10 Jahren röntgenologische Lockerungsanzeichen aufweisen. Dies beruht im wesentlichen auf einer schlechten Zementverteilung beim Anschlagen. Vor allem der Andruck des eingepflanzten Gelenkpfannenimplantats bewirkt ein Kriechen des im Azetabulum aufgebrachten Zements. Die geringe Zementdicke an manchen Stellen führt mit der Zeit unter Einwirkung der Druckkräfte und Beckenbewegungen zu Rissen, die den ersten Schritt zur Lockerung darstellen.
  • Um diesen Nachteilen abzuhelfen, wurden Implantate mit einer durchbrochenen Struktur vorgeschlagen. Dieser Stand der Technik ist aus den Patenten EP-A-235606 und EP-A-153523 bekannt. In dem Patent EP-A-235606 liegt die durchbrochene Struktur am Grund des Azetabulums an, während der Zement nur zwischen einigen Teilen der Struktur und dem Azetabulumgrund vorhanden ist. Unter diesen Bedingungen ist die Struktur nicht vollständig im Zement vergossen und kann daher nicht an einer besseren Verankerung mitwirken. Die gleichen Unzulänglichkeiten gelten für das Patent EP-A-153523, bei dem die Struktur außerdem nur eine geringe Anzahl Öffnungen aufweist, durch die der Zement hindurchdringen kann.
  • Die vorliegende Erfindung hat sich das Ziel gesetzt, diesen Nachteilen auf einfache, sichere, wirksame und rationelle Weise abzuhelfen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sichere und dauerhafte Befestigung dieses Pfannentyps im Azetabulum des Os Ilii zu gewährleisten und dabei insbesondere die Beständigkeit des Zements und die Verteilung der einwirkenden Kräfte zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Außenseite des Gelenkpfannenimplantats Vorsprünge zum Andruck einer durchbrochenen Struktur aufweist, die sich an das Außenprofil der besagten Fläche anpaßt. Erfindungsgemäß wird die Struktur, die vor allem aus einem Gitter aus ineinander verschlungenen Stahldrähten besteht, mit Vorrichtungen auf dem Implantat befestigt, welche erweiterte Kopfteile einer bestimmten Höhe besitzen, um sich am Grund des Azetabulums abzustützen, so daß in Verbindung mit der Höhe der Vorsprünge ein Raum entsteht, um die besagte Struktur im Zement zu vergießen.
  • Die gestellte Aufgabe wird vorteilhafterweise dadurch gelöst, daß die Vorsprünge höckerartig in einer bestimmten Höhe direkt aus der Außenfläche der Pfanne hervorgehen und zweckmäßig an der Peripherie verteilt sind.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Vorsprünge an der Außenseite der Gelenkpfanne angesetzt und bestehen aus abgestuften Metallstücken, deren unterer Teil in Öffnungen der Pfanne befestigt ist, während der obere Teil bzw. Kopf zur Abstützung der Struktur um eine bestimmte Höhe über die besagte Fläche hinausragt.
  • Die Aufgabe, auf dem Grund des Azetabulums einen Raum zu schaffen, der geeignet ist, die durchbrochene Struktur auf zunehmen, um sie im Zement zu vergießen, wird dadurch gelöst, daß die Befestigungsmittel die Öffnungen der Struktur durchqueren, um mit Mündungen in den Vorsprüngen zusammenzuwirken, wobei diese Mittel erweiterte Kopfteile aufweisen, deren Höhe so ausgelegt ist, daß sie am Grund des Azetabulums anliegen.
  • Die gleiche Aufgabe wird auch dadurch gelöst, daß die Befestigungsmittel die Öffnungen der Struktur durchqueren, um mit Mündungen in den abgestuften Metallstücken zusammenzuwirken, wobei diese Mittel erweiterte Kopfteile aufweisen, deren Höhe so ausgelegt ist, daß sie am Grund des Azetabulums anliegen.
  • Vorzugsweise besteht die durchbrochene Struktur aus biokompatiblem Material.
  • Nach einem anderen Merkmal der Erfindung besitzt die Gelenkpfanne unabhängig von der Ausführungsform der Pfanne zur Einbringung der durchbrochenen Struktur unter den genannten Bedingungen eine diametrale, zum Femurteil der Prothese hinorientierte Auflagefläche, die auf einen Bund aus biokompatiblem Metall aufgepreßt ist, der innen einen Rücksprung zum Festhalten des Randes der durchbrochenen Struktur aufweist.
  • Diese und weitere Merkmale gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.
  • Der erfindungsgemäße Gegenstand wird durch die Abbildungen der Zeichnungen in nicht erschöpfender Weise illustriert; dabei :
  • - ist die Abbildung 1 eine Gesamtansicht und ein Teilausschnitt einer implantierten Hüftprothese mit einer künstlichen Gelenkpfanne gemäß einer ersten Ausführungsform,
  • - ist die Abbildung 2 eine Schnittansicht der Gelenkpfanne gemäß der Abbildung 1 versehen mit der durchbrochenen Struktur,
  • - ist die Abbildung 3 eine Außenansicht nur der Gelenkpfanne,
  • - ist die Abbildung 4 eine Drauf sicht nur der Gelenkpf anne,
  • - ist die Abbildung 5 eine Schnitt-Teilansicht zur Illustrierung einer Erfindungsvariante im Hinblick auf die Ausführung der Befestigung und der Abstände der Struktur.
  • Um den Gegenstand der Erfindung noch anschaulicher zu machen, wird er jetzt unter Bezug auf die Abbildungen der Zeichnungen in nicht erschöpfender Weise beschrieben.
  • Die aus hochdichtem Polyethylen oder einem anderen biokompatiblen Werkstoff gefertigte Gelenkpfanne (1) hat die allgemeine Form einer Halbkugel mit einer entsprechend geformten Aushöhlung (1a), um mit dem Kopf (T) der Femurprothese (F) zusammenzuwirken. An der Basis ist eine diametrale Auflagefläche (1b) vorgesehen, um durch Aufpressen oder auf andere Weise einen Bund aus biokompatiblem Metall (2) für den Andruck gegen den Beckenknochen aufzunehmen. Oberhalb dieser Auflagefläche sorgen senkrecht zur Längsachse verlauf ende Rillen (1c) für eine bessere Durchdringung mit dem Verankerungszement im Azetabulum.
  • In der gezeigten Ausführungsform weist die Gelenkpfanne eine durchbrochene Struktur (3) auf, die in einem gewissen Abstand an der Außenfläche (1d) der Pfanne gegenüber dem Azetabulum befestigt ist (Abb. 2, 3 und 4). Dazu besitzt die Gelenkpfanne mehrere Vorsprünge bzw. Höcker (1e), auf die die Struktur aufgedrückt wird. Anhaltsweise sind vier gleichmäßig verteilte Höcker (1e1) im 90º-Winkel zwischen der letzten Rille (1c) und dem abgeflachten Gipfel (1d) der Gelenkpfanne und ein fünfter Höcker (1e2) in der Mitte des Gipfels vorgesehen.
  • Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird wie in Abbildung 5 dargestellt der Abstand zwischen der Struktur und der Außenfläche der Gelenkpfanne durch Vorsprünge aus abgestuften Metallstücken (5) erzielt. Das Gehäuse (5a) der Metallstücke wird durch beliebige Vorrichtungen in Mündungen (1f) der Pfanne befestigt, während der obere Teil bzw. Kopf (5b) der Metallstücke zur Abstützung der Struktur über die Außenfläche hinausragt.
  • Nach einem anderen Merkmal soll die durchbrochene Struktur (3) so auf der Pfanne befestigt werden, daß am Grund des Azetabulums ein festgelegter Raum (E) zum Vergießen der besagten Struktur im Zement entsteht.
  • Dazu sind vorteilhafterweise Vorrichtungen wie Schrauben, Nieten oder - wie dargestellt - Ankerstifte (4) vorzusehen, welche die Öffnungen (3a) der Struktur durchqueren, um entweder mit Mündungen (1g) auf den Höckern (1e) oder mit Mündungen (5c) in den abgestuften Metallstücken (5) zusammenzuwirken.
  • Der verbreiterte Kopf (4a) der Stifte besitzt vorzugsweise eine kugelkalottenförmige Oberfläche, um sich im Azetabulum abzustützen. Die Höhe (h1) des Kopfes (4a) entspricht ungefähr der Höhe (h2) der Höcker (1e) bzw. der Köpfe (5b) der Metallstücke (5), damit die durchbrochene Struktur (3) etwa in der Mitte des Raumes (E) zu liegen kommt, der durch das Azetabulum und die Außenfläche der Pfanne zwischen den Höckern (le) bzw. Köpfen (5b) begrenzt wird.
  • Vorteilhafterweise besteht die durchbrochene Struktur (3) aus Metall, ausgehend von ineinander verschlungenen Stahldrähten, die ein breitmaschiges Gitter bzw. Metallgitter bilden. Die Ankerstifte können leicht durch die Maschen der Struktur geführt werden.
  • Wie aus den Abbildungen zu ersehen ist, bildet die derart auf der Gelenkpfanne befestigte Struktur mit einem ungefähr gleichen Abstand zwischen ihr und der Gelenkpfanne einerseits und zwischen ihr und dem Azetabulum andererseits eine verstärkende Bewehrung für den Zement und erhöht so durch gleichförmige Verteilung der einwirkenden Kräfte die Bruchfestigkeit. Außerdem bewirken die Köpfe der Ankerstifte eine Selbstzentrierung der Pfanne im Azetabulum, und der Metallbund vermeidet den direkten Kontakt zwischen Polyethylen und Knochen. Es ist auch darauf hinzuweisen, daß die durchbrochene Metallstruktur die durch die exotherme Reaktion des Zements beim Aushärten auftretende Wärme kühlerartig ableitet und dadurch die Bildung von Streifen an der Schnittstelle zwischen Zement und Knochen verhindert.

Claims (7)

1. Gelenkpfannenimplantat zur Zementbefestigung im Azetabulum des Os ilii, wobei die Außenfläche des Implantats Vorsprünge für den Andruck einer durchbrochenen Struktur (3) aufweist, die sich an das Außenprofil der besagten Fläche anpaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur (3), die aus einem Gitter aus ineinander verschlungenen Stahldrähten besteht, mit Vorrichtungen (4) auf dem Implantat befestigt wird, welche erweiterte Kopfteile mit der Höhe (h1) besitzen, die sich am Boden des Azetabulums abstützen, so daß in Verbindung mit der Höhe der Vorsprünge ein Raum entsteht, um die besagte Struktur (3) im Zement zu vergießen.
2. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge höckerartig (1e) in der Höhe (h2) direkt aus der Außenfläche des Implantats hervorgehen und zweckmäßig an der Peripherie verteilt sind.
3. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge an der Außenseite des Implantats angesetzt sind und aus abgestuften Metallstücken (5) bestehen, deren unterer Teil (5a) in Öffnungen (1f) des Implantats befestigt ist, während der obere Teil bzw. Kopf (5b) um eine Höhe (h2) zur Abstützung der Struktur über die besagte Fläche hinausragt.
4. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (4) die Öffnungen der Struktur (3) durchqueren, um mit Mündungen (1g) in den Vorsprüngen (1e) zusammenzuwirken.
5. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (4) die Öffnungen der Struktur (3) durchqueren, um mit Mündungen (5c) in den abgestuften Metallstücken (5) zusammenzuwirken.
6. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durchbrochene Struktur (3) aus biokompatiblem Metall besteht.
7. Implantat nach Anspruch 1 aus einem biokompatiblen Werkstoff des Typs hochdichtes Polyethylen, dadurch gekennzeichnet, daß eine diametrale, zum Femurteil der Prothese hinorientierte Auflagefläche (1b) auf einen Bund (2) aus biokompatiblem Metall aufgepreßt wird, der innen einen Rücksprung (2a) zum Festhalten des Randes der durchbrochenen Struktur (3) aufweist.
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