DE69730488T2

DE69730488T2 - Bipolare Hüftgelenkpfanne

Info

Publication number: DE69730488T2
Application number: DE69730488T
Authority: DE
Inventors: Randall J. Aloha Huebner
Original assignee: DePuy Products Inc
Current assignee: DePuy Products Inc
Priority date: 1997-03-26
Filing date: 1997-11-04
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2017-11-05
Also published as: US5824108A; DE69730488D1; EP0867158B1; CA2220624A1; JPH10337297A; AU746114B2; EP0867158A2; AU4437197A; EP0867158A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gelenkprothese und insbesondere eine verbesserte bipolare Hüftgelenkpfannenanordnung zur Verwendung beim Ersatz des Hüftgelenks.
Hintergrund der Erfindung
Der Ersatz des Hüftgelenks aufgrund einer Verschlechterung durch Alterung, Krankheit oder eine Verletzung hat sich zu einer relativ üblichen Prozedur entwickelt. Aufgrund der komplizierten Anlenkung des Hüftgelenks und der darin auftretenden Belastungen ist es ungünstiger Weise relativ schwierig eine geeignete prothetische Vorrichtung herzustellen. Insbesondere kann das natürliche Hüftgelenk in zwei Richtungen schwenken sowie sich bis zu einem begrenzten Umfang drehen. Diese Flexibilität besteht aufgrund der Kugel- und Pfannenstruktur des Gelenks und wurde von den meisten Prothesen nachgeahmt. Jedoch ist es aufgrund der im Hüftgelenk auftretenden Belastung und der begrenzten Auswahl an Materialien, die für menschliche Implantate verwendet werden können, schwierig, eine Hüftprothese mit einer geeigneten Lebensdauer und Widerstandsfähigkeit gegen eine Dislokation herzustellen.
Möglicherweise aufgrund der zahlreichen Herausforderungen bei der Konstruktion eines gut funktionierenden Hüftersatzes wurden zahlreiche prothetische Vorrichtungen zur Verwendung bei Ersatzoperationen des Hüftgelenkes entwickelt. Bei einem gängigen Typ einer Hüftprothese wird eine zweiteilige Struktur verwendet, die ein femorales Implantat und eine Hüftgelenkpfannenprothese umfaßt. Das femorale Implantat weist einen Kopf und einen Hals auf, die den Kopf und den Hals des Femurs ersetzen und die Hüftgelenkpfannenprothese wird in die Hüftgelenkpfanne im Becken eingepaßt und nimmt den Kopf des femoralen Implantats auf. Der Kopf des femoralen Implantats weist typischerweise eine sphärische Form auf und wird in einer entsprechend geformten Aushöhlung in der Pfannenprothese aufgenommen. Mit dieser Kugel- und Pfannenkonfiguration wird die natürliche Flexibilität des Hüftgelenks imitiert.
Wie oben allgemein beschrieben wurde, treten beträchtliche Schwierigkeiten bei der Konstruktion einer Hüftgelenksprothese auf und in einigen Fällen führt eine Verbesserung in ei nem Bereich zu einem Nachteil in einem anderen Bereich. Beispielsweise ist der Kopf des femoralen Implantats typischerweise in der Hüftgelenkpfannenprothese mittels einer nach innen vorragenden unteren Lippe in der Pfannenprothese eingefaßt. Eine Vergrößerung des Durchmessers dieser unteren Lippe führt im allgemeinen zu einer Vergrößerung des Bewegungsbereichs der Prothese, macht das Gelenk jedoch weniger widerstandsfähig gegen eine Dislokation. Eine Verringerung der Größe der Öffnung kann andererseits die Vorrichtung widerstandsfähiger gegen eine Dislokation machen, führt jedoch zu einem schwierigen Zusammensetzen während der Operation.
Die Erleichterung des Zusammensetzens während der Operation stellt einen wichtigen Gesichtspunkt bei der Konstruktion einer Hüftgelenksprothese dar. Während der Operation setzt der Chirurg separat zuerst das femorale Implantat und die Hüftgelenkpfannenprothese ein. Der Kopf des Implantats wird dann in die Pfannenprothese eingefügt. Da das Zusammensetzen im Patienten erfolgt, sind die Teile relativ schwierig zu greifen. Da die Pfannenprothese normalerweise sphärisch und poliert ist, ist sie darüber hinaus besonders schwierig zu handhaben. Somit verstärken sich beim Einsetzen die Schwierigkeiten des Zusammensetzens und es muß große Sorgfalt aufgebracht werden, um sicherzustellen, daß das Implantat einfach zusammengefügt werden kann.
Da Hüftgelenkprothesen gelegentlich eine Ersetzung erfordern, ist es ebenfalls wichtig, daß der Chirurg zu einer Zerlegung der Vorrichtung in der Lage ist. Da der Chirurg möglicherweise nicht weiß, welche Art von Prothese eingesetzt wurde, ist es wichtig, daß der Chirurg die Prothese ohne die Notwendigkeit von für das Implantat spezifischen Werkzeugen zerlegen kann.
Bei den meisten Hüftgelenkpfannenprothesen wird ein hohler, nicht rostender Stahl oder eine Titanschale verwendet, in die ein Einsatz bzw. Lager aus Polyethylen mit einem ultrahohen Molekulargewicht eingepaßt werden kann. An der Öffnung der Pfannenprothese ist eine deformierbare Konstruktion einer bestimmten Art ausgebildet, so daß der Kopf des femoralen Implantates eingefügt und ergriffen werden kann. Zwei herkömmliche Typen deformierbarer Konstruktionen werden verwendet. Bei der ersten, die im US-Patent 4,770,658 von Gerimakis dargestellt ist, sind mehrere Finger am unteren Ende des Einsatzes ausgebildet. Ein abgeschrägter Sperrring kann um die Finger eingepaßt werden und zwischen einer Position zum Zusammensetzen, in der die Finger frei sind, so daß sie zur Aufnahme des Kopfes nach außen gebogen werden können, und einer Rückhalteposition bewegt werden, in der die Finger durch den Sperrring eingespannt sind.
Bei einer zweiten Art einer deformierbaren Konstruktion, wie der im US-Patent 4,241,463 von Khovaylo gezeigten, ist das Lager mit einer nach oben und nach außen abgeschrägten Aussparung zur Aufnahme eines Rückhalterings ausgebildet. Der eingebaute Kopf drückt den Rückhaltering nach oben in die Aussparung, wo er den Durchgang des Kopfes zuläßt. Nach der Durchführung des Kopfes kontrahiert sich der Ring nach unten um die Unterseite des Kopfes. Aufgrund der Abschrägung ziehen die nach unten gerichteten am Kopf angreifenden Kräfte den Ring enger. Der Ring muß zurück zur Oberseite der Aussparung angehoben werden, damit der Kopf entfernt werden kann. Dazu ist aufgrund des begrenzten Raums häufig ein Spezialwerkzeug notwendig.
Im US-Patent 5,062,853 von Forte wird in einer Ausführungsform ein Implantat dargestellt, bei dem der Sperrring von Gerimakis mit dem Haltering von Khovaylo kombiniert wird. Bei Forte verbleibt, wenn sich der Sperrring in einer unteren Position befindet, eine Aussparung, in die sich der Haltering ausdehnen kann. Wenn der Sperrring in eine obere Position verschoben wird, wird die Aussparung beseitigt, wodurch verhindert wird, daß sich der Sperrring ausdehnt bzw. aufweitet, so daß der Kopf des femoralen Implantats aufgenommen werden kann. Der Sperrring umfaßt eine äußere Rippe, die in einen Kanal in der Schale eingefügt werden kann, so daß der Sperrring an seiner Position gehalten wird. Sowohl der Sperrring als auch der Haltering sind bei Forte unterteilt, so daß sich der Sperrring ausreichend zusammenziehen kann, so daß die Rippe aus dem Eingriff im Kanal gebracht werden kann und der Ring zwischen der oberen und unteren Position bewegt werden kann.
Wie oben erwähnt, muß aufgrund der externen Rippe bei Forte der Sperrring zusammengezogen werden, so daß er zwischen der oberen und unteren Position verschoben werden kann. Während die Spalte im Verriegelungs- und Haltering diese Kontraktion zulassen, darf der Haltering nicht zu nahe am Kopf anliegen, da es ansonsten nicht möglich wäre, den Verriegelungs- oder den Haltering zu kontrahieren bzw. zu schrumpfen. Um eine ausreichende Kontraktion des Halterings zuzulassen, muß zwischen dem Haltering und dem Kopf ein beträchtliches Spiel verbleiben, wodurch der Abrieb erhöht wird. Für eine Reduzierung des Abriebs ist das Beibehalten einer guten Konformität mit dem Kopf wichtig. Des weiteren wächst aufgrund jedes Spiels die Wahrscheinlichkeit, daß das femorale Implantat unbeabsichtigt dislo ziert wird. Ohne das Spiel wäre es ungünstiger Weise bei Forte unmöglich, den Sperrring zurückzuziehen, sobald sich der Kopf in der Pfannenprothese befindet.
In der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 05344992 wird eine Pfannenprothesenanordnung beschrieben, die eine äußere Schale mit einer ersten umfänglichen Nut, einer Lagergleitfläche, einem ringförmigen Haltering und einem ringförmigen Sperrring offenbart. Auf der äußeren Oberfläche des Sperrrings sind Widerhaken vorgesehen, um den kugelförmigen Kopf eines femoralen Implantats in einer verriegelten Konfiguration mit der Anordnung zu halten. In diesem Dokument wird keine zweite umlaufende Nut in der äußeren Schale und werden keine zumindest zwei Paare umlaufender Rippen im Sperrring offenbart.
Zusätzlich zum Erfordernis eines gewissen Funktionsspiels wird durch den unterteilten Sperrring von Forte auch die Wahrscheinlichkeit erhöht, daß sich der Ring beim Einpressen oder Entfernen verklemmt. Am Spalt kann sich auch der Handschuh des Chirurgen verfangen oder einreißen, so daß ein zusätzliches erhöhtes Risiko einer Infektion besteht.
Somit besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Hüftgelenkpfannenprothese bereitzustellen, bei der eine hohe Konformität zwischen dem Kopf des femoralen Implantats und der Pfannenprothese sichergestellt ist.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Pfannenprothese mit einer hohen Aushebelungskraft für den Kopf des femoralen Implantats bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Hüftgelenkpfannenprothese mit einer spielfreien Passung am Kopf des femoralen Implantats bereitzustellen.
Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hüftgelenkpfannenprothese bereitzustellen, bei der die Flexibilität des Gelenks wunschgemäß gewählt werden kann.
Eine weitere Aufgabe ist es, eine Hüftgelenkpfannenprothese bereitzustellen, die einfach und ohne spezielle Werkzeuge zusammengesetzt und zerlegt werden kann.
Abriß der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist in den beigefügten Ansprüchen dargelegt.
Eine Hüftgelenkpfannenanordnung zur Verwendung mit einem femoralen Implantat mit einem im allgemeinen sphärischen Kopf wird bereitgestellt. Die Pfannenprothese umfaßt eine äußere Schale mit einer allgemeinen kugelförmigen äußeren Oberfläche, einem offenen Ende und einer sich vom offenen Ende in die Schale erstreckenden Vertiefung. Die Vertiefung weist einen im allgemeinen zylindrischen Abschnitt neben dem offenen Ende auf und eine dem offenen Ende gegenüberliegende Oberseite, wobei der zylindrische Abschnitt eine erste umlaufende Nut umfaßt. Die Pfannenanordnung umfaßt auch eine Lagergleitfläche mit einer oberen und einer unteren Oberfläche, wobei die untere Oberfläche eine im allgemeinen halbkugelförmige Aussparung umfaßt, die zur Aufnahme des kugelförmigen Kopfes konfiguriert ist. Die Lagergleitfläche ist so konfiguriert, daß sie in der Vertiefung in der Schale angeordnet werden kann, so daß die obere Oberfläche neben der Oberseite der Vertiefung angeordnet und die untere Oberfläche dem offenen Ende der Schale zugewandt ist. Ein im allgemeinen ringförmiger Haltering ist vorgesehen, der neben der unteren Oberfläche der Lagergleitfläche angeordnet werden kann. Der Haltering umfaßt eine innere Oberfläche, die von der unteren Oberfläche der Lagergleitfläche in Richtung einer Öffnung der Aussparung nach innen und abwärts abgeschrägt ist, so daß eine im allgemeinen kugelförmige Fortsetzung der halbkugelförmigen inneren Tasche der Lagergleitfläche gebildet wird. Die Öffnung der Aussparung umfaßt eine verstellbare Umfangslänge und der Haltering umfaßt ebenfalls eine äußere Oberfläche, die von der unteren Oberfläche der Lagergleitfläche nach innen und abwärts abgeschrägt ist. Die Pfannenanordnung umfaßt des weiteren einen im allgemeinen ringförmigen Sperrring, der ein oberes Ende, ein unteres Ende, eine zylindrische äußere Oberfläche, die zwischen dem oberen und dem unteren Ende angeordnet ist, und eine innere Oberfläche, die von der oberen Oberfläche nach innen und abwärts abgeschrägt ist. Die zylindrische äußere Oberfläche umfaßt zumindest eine kleine längs des Umfangs angeordnete Rippe und ist so konfiguriert, daß sie gleitbar in den zylindrischen Abschnitt der Vertiefung paßt. Der Sperrring weist in der Vertiefung eine verriegelte Konfiguration auf, in welcher die Rippe in der ersten Umfangsnut in Eingriff steht und die innere Oberfläche dicht um den Haltering angeordnet ist, so daß eine Ausdehnung des Umfangs der Öffnung der Aussparung und damit der Durchgang des Kopfes des femoralen Implantats durch die Öffnung der Aussparung verhindert wird. Der Sperrring umfaßt des weiteren eine freie Konfiguration, in der der Sperrring von der Lagergleitfläche beabstandet ist, in der der Umfang der Öffnung der Aussparung sich frei ausdehnen kann, so daß der Kopf des femoralen Implantats daran vorbeigehen kann. Der Sperrring ist zwischen der verriegelten und der freien Konfiguration verschiebbar und zumindest ein Teil des Sperrrings ist zwischen dem oberen und dem unteren Endes als geschlossener Ring ausgebildet, um eine radiale Kontraktion der inneren Oberfläche des Sperrrings zu verhindern, wenn der Sperrring zwischen der freien und der verriegelten Konfiguration verschoben wird.
Viele andere Merkmale, Vorteile und zusätzliche Gegenstände der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den Fachmann unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung und die beigefügten Zeichnungsseiten, wobei die bevorzugten Ausführungsformen, die die Prinzipien dieser Erfindung verkörpern, lediglich beispielhaft angegeben sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Ansicht im Querschnitt einer gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebauten Hüftgelenkpfannenprothese.
2 ist eine Explosionsansicht der Hüftgelenkpfannenprothese aus 1, wobei eine äußere Schale und eine Lagergleitfläche teilweise weggebrochen dargestellt sind.
3A–3C sind Ansichten im Querschnitt der Hüftgelenkpfannenprothese gemäß der vorliegenden Erfindung, die das Einfügen des Kopfes eines femoralen Implantats zeigen.
4A–4B sind erweiterte Ansichten eines Schlitzes in einem Haltering, wenn der formale Kopf des Implantats in die Hüftgelenkpfannenprothese eingefügt wird.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Eine gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaute Hüftgelenkpfannenprothese ist im allgemeinen in 1 bei 10 gezeigt. Die Pfannenprothese 10 umfaßt eine äußere Schale 12, eine Lagergleitfläche 14, einen Haltering 16 und einen Sperrring 18. Die Pfannenprothese ist so aufgebaut, daß sie in die Hüftgelenkpfanne des Beckens eines Patienten paßt und einen sphärischen Kopf 20 eines femoralen Implantats 22 aufnehmen und wahlweise halten kann. Das femorale Implantat 22 ist im allgemeinen dem Stand der Technik entsprechend aufgebaut.
Wie in 2 gezeigt ist, umfaßt eine äußere Schale 12 eine im allgemeinen kugelförmige äußere Oberfläche 24, ein offenes unteres Ende 26 und eine Vertiefung 28, die sich vom offenen unteren Ende nach innen erstreckt. Die Vertiefung umfaßt einen zylindrischen Abschnitt 30 neben dem unteren Ende, der sich zu einer halbkugelförmigen Oberseite 32 erstreckt. Eine obere umlaufende Nut 34 und eine untere umlaufende Nut 36 sind im zylindrischen Abschnitt 30 ausgebildet. Die äußere Schale 12 ist vorzugsweise aus nicht rostendem Stahl oder Titan hergestellt, wobei die äußere Oberfläche poliert ist, so daß ein reibungsloses Drehen in der Hüftgelenkpfanne möglich ist.
Die Lagergleitfläche 14 umfaßt eine halbkugelförmige obere Oberfläche 38, die so konfiguriert ist, daß sie eng anliegend in die Aushöhlung 28 neben der halbkugelförmigen Oberseite paßt. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Gleitfläche in die Schale gepreßt und mittels einer kleinen (nicht gezeigten) Rippe in Position gehalten, wobei es zahlreiche andere Möglichkeiten zum positionierten Halten der Gleitfläche gibt, wie für den Fachmann verständlich ist.
Eine untere Oberfläche 40 ist der oberen Oberfläche 38 gegenüberliegend angeordnet und umfaßt eine zentrale untere Aussparung 41, die dazu geeignet ist, eine Lageroberfläche für die obere Hälfte des Kopfes 20 des femoralen Implantats aufzunehmen und zu bilden. Da sowohl der Kopf 20 als auch die Aussparung 41 eine Kugelform aufweisen, kann sich der Kopf frei in der Aussparung drehen und darin schwenken. Man beachte, daß die sphärische Mitte der Aussparung bzw. das Zentrum ihrer Krümmung gegenüber dem Zentrum der Krümmung der äußeren Oberfläche der Schale vertikal nach oben versetzt ist. Wie dem Fachmann verständlich ist, kann damit die Schale in eine Orientierung zurückgebracht werden, in der das offene untere Ende der aufgebrachten Belastung gegenüberliegend zentriert ist.
Ein ringförmiger Haltering 16 kann sich frei in der Aushöhlung 28 zwischen der Gleitfläche 14 und dem Sperrring 18 bewegen. Der Haltering umfaßt eine obere Oberfläche 42, die so konstruiert ist, daß sie gegen die untere Oberfläche der Lagergleitfläche anliegt, eine untere Oberfläche 43 und eine obere Oberfläche 44, die von der oberen Oberfläche nach innen und abwärts abgeschrägt ist. Die äußere Oberfläche umfaßt einen zylindrischen Abschnitt 45 neben der oberen Oberfläche 42. Der zylindrische Abschnitt ermöglicht, daß sich der Haltering nach außen weiter ausdehnen kann, als dies der Fall wäre, wenn die Abschrägung über den gesamten Ring kontinuierlich ausgebildet wäre. Wie nachfolgend beschrieben wird, ist diese Erweiterung notwendig, damit der Kopf des femoralen Implantats in die Pfannenprothese gelangen kann.
Eine innere Oberfläche 46 umfaßt einen oberen Abschnitt 48, der sich von der oberen Oberfläche 42 in Richtung einer Öffnung 50 der Aussparung nach innen und abwärts erstreckt. Ein unterer Abschnitt 52 erstreckt sich von der Öffnung der Aussparung zur unteren Oberfläche abwärts und nach außen.
Der obere Abschnitt 48 ist so geformt, daß er eine kugelförmige Fortsetzung der Aussparung 41 bildet, wobei er um den Kopf anliegt und diesen festhält. Man beachte, daß der Umfang, bis zu dem sich der obere Abschnitt 48 unter den Kopf 20 wölbt, sowohl den Umfang der Schwenkbewegung des femoralen Implantats in der Pfannenprothese als auch die Festigkeit bestimmt, mit der der Kopf eingefaßt ist. Falls sich beispielsweise der obere Abschnitt 48 beträchtlich unter den Kopf 20 wölbt, ist der Kopf fester eingefaßt, wobei jedoch ein geringerer Bewegungsbereich für das femorale Implantat bleibt, da es früher an den unteren Abschnitt 52 stößt. Somit werden die Festigkeit und der Umfang der Bewegung des femoralen Implantats durch die Größe und den Winkel des unteren Abschnitts gesteuert. Durch Vorsehen mehrerer Halteringe mit unteren Abschnitten unterschiedlicher Ausdehnungen wird der Chirurg in die Lage versetzt, eine gewünschte Balance zwischen dem Bewegungsbereich und der Widerstandfähigkeit gegen eine Dislokation zu wählen.
Der Haltering 16 umfaßt des weiteren einen radialen Schlitz 54, der sich von der äußeren Oberfläche vollständig durch den Haltering zur inneren Oberfläche erstreckt. Der Schlitz läßt zu, daß sich der Ring nach außen biegen kann, wobei dabei der Umfang der Öffnung der Aussparung erweitert wird, so daß der Kopf hindurchgehen kann, wie in 3A–3C und 4A–4B gezeigt ist.
Der Sperrring 18 kann in der Vertiefung 28 wahlweise so positioniert werden, daß er eine Ausdehnung des Halterings für den Durchgang des Kopfes verhindert oder zuläßt. Insbesondere umfaßt der Sperrring 18 ein oberes Ende 60, ein unteres Ende 62, eine zylindrische äußere Oberfläche 64, die zwischen dem oberen und unteren Ende angeordnet ist, und eine innere Oberfläche 66, die von der oberen Oberfläche nach innen und abwärts abgeschrägt ist. Die äußere Oberfläche 64 ist so bemessen, daß sie eng anliegend und gleitbar in den zylindrischen Abschnitt 30 der Schale 12 eingepaßt werden kann. Wenn sich der Sperrring im vollständigen Eingriff in der Vertiefung befindet, wobei das obere Ende 60 gegen die untere Oberfläche 40 der Lagergleitfläche 14 angeordnet ist, wie in 3C gezeigt ist, liegt die innere Oberfläche 66 dicht gegen die äußere Oberfläche 44 des Halterings 16 an. Durch diese verriegelte Position des Sperrrings wird ein Erweitern der Öffnung der Vertiefung, so daß der Kopf in die Pfannenprothese oder aus dieser herausgehen kann, verhindert.
Wenn der Sperrring teilweise aus der Vertiefung in einer freien Konfiguration zurückgezogen ist, wie in 3A gezeigt ist, können sich der Haltering und somit die Öffnung der Aussparung nach außen erweitern, so daß der Kopf hindurchgehen kann. Sobald der Kopf in der Pfannenprothese positioniert ist, wird der Sperrring zur Sicherung des Kopfes nach oben in die verriegelte Konfiguration verschoben. (Siehe 3C.) Man beachte, daß der Sperrring eine Abschrägung 67 umfaßt, die eine Fortsetzung des unteren Abschnitts 52 bildet, so daß ein maximaler Bewegungsbereich des femoralen Implantats zugelassen wird.
Der Sperrring 18 ist in der Vertiefung 28 durch eine obere umlaufende Rippe 68 und eine untere umlaufende Rippe 70 stabilisiert, die auf der äußeren Oberfläche 64 hergestellt sind. Wenn sich der Sperrring in der freien Konfiguration befindet, greift die obere Rippe 68 in die untere Nut 36 ein, so daß der Sperrring in der freien Konfiguration stabilisiert ist. Wenn der Sperrring sich in der verriegelten Konfiguration befindet, greifen die obere und untere Rippe 68, 70 in die obere bzw. untere Nut 34, 36 ein. Die Rippen bilden somit einen Widerstand gegen eine Bewegung des Sperrrings aus der verriegelten Konfiguration. Man beachte, daß, wenn der Kopf in der Pfannenprothese installiert und verriegelt ist und dann nach unten gezogen wird, der nach unten gerichtete auf den Haltering ausgeübte Druck in einen nach außen gerichteten Druck auf den Sperrring und einen nach innen gerichteten Druck auf den Haltering mittels der Abschrägung der Übergangsfläche zwischen diesen umgewandelt wird. Dadurch wird der Sperrring in der Vertiefung 28 und der Haltering um den Kopf des femoralen Implantats festgezogen und dadurch verhindert, daß der Sperrring aus der Vertiefung und der Kopf hinter den Haltering herausgezogen wird.
Die Rippen 68 und 70 müssen relativ klein ausgebildet sein, so daß der Sperrring in die Vertiefung gleiten kann, ohne daß eine Beschränkung bezüglich des Durchmessers des Sperrrings erforderlich ist. Bei der bevorzugen Ausführungsform umfassen die Rippen eine radiale Höhe von ungefähr 0,025 Zoll. Da der Sperrring einer lokalisierten Deformation unterzogen wird, so daß die Rippen in die Vertiefung gelangen können, sind die Rippen vorzugsweise mit einer gleitenden unteren Oberfläche 72 ausgebildet, so daß der Eintritt erleichtert ist. Eine flache untere Oberfläche 74 wird zur Erhöhung der Kraft verwendet, die zum Herausziehen der Rippen aus den Nuten erforderlich ist, um den Sperrring zurückzuziehen, nachdem er in die verriegelte Konfiguration gedrückt wurde.
Obwohl die Rippen so bemessen sind, daß der Chirurg den Sperrring mit Hilfe des Drucks der Finger in die verriegelte Position drücken kann, wird eine umlaufende Verstärkungsrippe 76 neben dem unteren Ende vorgesehen, um das Entfernen zu erleichtern. Es ist von Bedeutung, daß keine speziellen Werkzeuge zum Entfernen des Sperrrings erforderlich sind. Insbesondere kann der Chirurg einen Knochenmeißel zwischen der Verstärkungsrippe und der Schale verwenden, um den Ring aus der verriegelten Position zu hebeln. Die Verstärkungsrippe ist notwendig, da mehr Kraft erforderlich ist, um den Ring zu entfernen, als um ihn einzufügen, und da dort keine Fläche besteht, an der der Chirurg den Ring greifen kann, sobald er vollständig eingebaut ist.
Während des Einfügens des Sperrrings in die Vertiefung wird eine beträchtliche Kraft auf die Rippen ausgeübt. Wie oben beschrieben, ist der Sperrring als eine geschlossene Schleife ausgebildet, so daß eine Kontraktion der inneren Oberfläche während der Installation und des Entfernens vermieden werden kann. Da der Sperrring jedoch nicht kontrahiert werden kann, werden die Rippen beim Einbau deformiert. Obwohl die gleitende obere Oberfläche zuläßt, daß die Rippen bei der Installation ohne eine wesentliche permanente Deformation in die Vertiefung eintreten können, bewirkt die flache untere Oberfläche, daß die Rippen beim Entfernen deutlich verformt werden. Dies stellt jedoch kein Problem dar, da der Sperrring lediglich bei einer Revision des Hüftgelenks entfernt wird und dabei die gesamte Pfannenprothese entfernt und ersetzt wird.
Die erfindungsgemäße Konstruktion bietet zahlreiche Vorteile. Insbesondere ermöglicht die beschriebene Struktur eine nahezu vollkommene Konformität mit dem kugelförmigen Kopf des Implantats über den gesamten Oberflächenbereich ohne wesentliche Lücken. Dies ist von Bedeutung, da eine präzise Konformität für die Reduzierung eines Abriebs auf der Oberfläche des Lagers aus Kunststoff wichtig ist.
Die Verwendung kleiner Rippen auf dem Sperrring trägt ebenfalls dazu bei, die Konformität zu maximieren. Da die Rippen klein sind und der Sperrring nicht unterteilt ist, wird der Ring im Durchmesser nicht kontrahiert, wenn er zwischen der verriegelten und freien Konfiguration bzw. Position bewegt wird. Das bedeutet, daß der Haltering, der direkt am Sperrring anliegt, ebenfalls nicht kontrahiert werden muß, damit der Sperrring in oder außer Eingriff gebracht werden kann. Daher kann der Haltering, da er keinen Raum zur Kontraktion benötigt, dicht am unteren Abschnitt des Kopfes des Implantats anliegen, wodurch die Notwendigkeit irgendeiner Lücke oder eines Spiels zwischen dem Kopf und dem Haltering für eine Kontraktion vermieden werden kann. Durch den Gebrauch eines festen Sperrrings wird ebenfalls die Möglichkeit reduziert, daß sich der Ring beim Einbau aufgrund eines ungleichmäßigen Einfügens verklemmt.
Die gute Konformität das Einfügen ohne Spiel gemäß der vorliegenden Erfindung führt ebenfalls zu einer Hüftgelenkpfannenprothese mit einer höheren Aushebelungskraft. Zusätzlich kann, wie oben beschrieben wurde, eine Auswahl verschiedener Halteringe mit Öffnungen mit unterschiedlichem Durchmesser verwendet werden, um eine größere oder geringere Bewegungsfreiheit des Kopfes in der Pfannenprothese zuzulassen.
Es ist erkennbar, daß eine Verbesserung auf diesem Gebiet bereitgestellt wurde, mit der die oben angegebenen Aufgaben gelöst werden können. Die Erfindung wurde in ihrer bevorzugten Form dargelegt. Man beachte jedoch, daß die speziellen abgebildeten und beschriebenen Ausführungsformen nicht in einem beschränkten Sinn zu betrachten sind, da ebenfalls andere Ausführungen existieren können, die innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche ausgelegt werden können.

Claims

Hüftgelenkpfannenanordnung (10) zur Verwendung mit einem femoralen Implantat (22) mit einem im allgemeinen kugelförmigen Kopf (20), wobei die Pfanne umfaßt: eine äußere Schale (12) mit einer im allgemeinen kugelförmigen äußeren Oberfläche (24), ein offenes Ende und eine Vertiefung (28), die sich vom offenen Ende in die Schale erstreckt, wobei die Vertiefung (28) einen im allgemeinen zylindrischen Abschnitt (30) neben dem offenen Ende aufweist und eine dem offenen Ende gegenüberliegende Oberseite, wobei der zylindrische Abschnitt (30) eine erste umlaufende Nut (36) und eine zweite umlaufende Nut (34), die von der ersten Nut (34) beabstandet ist, beinhaltet; eine Lagergleitfläche (14) mit einer oberen Oberfläche (38) und einer untere Oberfläche (40), wobei die untere Oberfläche (40) eine im allgemeinen halbkugelförmige Aussparung umfaßt, die zur Aufnahme des kugelförmigen Kopfes (20) konfiguriert ist, wobei die Lagergleitfläche (14) so konfiguriert ist, daß sie in der Vertiefung (28) in der Schale (12) angeordnet werden kann, so daß die obere Oberfläche (43) neben der Oberseite der Vertiefung (28) angeordnet ist und die untere Oberfläche (40) dem offenen Ende der Schale (12) zugewandt ist; einen im allgemeinen ringförmigen Haltering (16), der so konfiguriert ist, daß er neben der unteren Oberfläche (40) der Lagergleitfläche (14) angeordnet werden kann, wobei der Haltering (16) eine innere Oberfläche (52) umfaßt, die von der unteren Oberfläche (40) der Lagergleitfläche (14) in Richtung einer Öffnung einer Aussparung (41) nach innen und abwärts abgeschrägt ist, so daß eine im allgemeinen kugelförmige Fortsetzung der halbkugelförmigen inneren Tasche der Lagergleitfläche (14) gebildet wird, wobei die Öffnung der Aussparung (41) eine verstellbare Umfangslänge aufweist und der Haltering (16) des weiteren eine äußere Oberfläche (44) beinhaltet, die von der unteren Oberfläche (40) der Lagergleitfläche (14) nach innen und abwärts abgeschrägt ist; und einen im allgemeinen ringförmigen Sperrring (18), der ein oberes Ende (60), ein unteres Ende (62), eine zylindrische äußere Oberfläche (64), die zwischen dem oberen Ende (60) und dem unteren Ende (62) angeordnet ist, und eine innere Oberfläche (66) umfaßt, die von der oberen Oberfläche (62) nach innen und abwärts abgeschrägt ist, wobei die zylindrische äußere Oberfläche (64) eine erste und zweite längs des Umfangs angeordnete Rippe (68, 70) umfaßt und so konfiguriert ist, daß sie gleitbar in den zylindrischen Abschnitt (30) der Vertiefung (28) paßt, wobei der Sperrring (18) in der Vertiefung (28) eine verriegelte Konfiguration aufweist, in welcher die erste und die zweite Rippe (70) mit der ersten und der zweiten Umfangsnut (34, 36) in Eingriff stehen und die innere Oberfläche (66) dicht um den Haltering (16) angeordnet ist, so daß eine Ausdehnung des Umfangs der Öffnung der Aussparung (41) und dadurch der Durchgang des Kopfes des femoralen Implantats (22) durch die Öffnung der Aussparung (41) verhindert wird, wobei der Sperrring (18) des weiteren eine freie Konfiguration umfaßt, in der der Sperrring (18) von der Lagergleitfläche (14) beabstandet ist, wobei die erste Rippe (68) in der zweiten Nut (36) in Eingriff steht und der Umfang der Öffnung der Aussparung (41) sich dabei frei ausdehnen kann, so daß der Kopf des femoralen Implantats (22) daran vorbeigeht, wobei der Sperrring (18) zwischen der verriegelten und der freien Konfiguration verschiebbar ist und zumindest ein Teil des Sperrrings (18) zwischen dem oberen und dem unteren Ende (60, 62) als geschlossener Ring ausgebildet ist, um eine radiale Kontraktion der inneren Oberfläche des Sperrrings (18) zu verhindern, wenn der Sperrring (18) zwischen der freien und der verriegelten Konfiguration verschoben wird.
Pfannenanordnung (10) nach Anspruch 1, wobei der Sperrring (18) des weiteren eine nach außen vorragende umlaufende Verstärkungsrippe (76) umfaßt, die neben dem unteren Ende (62) angeordnet ist, wobei die Verstärkungsrippe (76) so konfiguriert ist, daß sie gegen das untere Ende (26) der Schale (12) paßt, wenn sich der Sperrring (18) in der verriegelten Konfiguration befindet.
Pfannenanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste umlaufende Rippe (68) auf dem Sperrring (18) um ungefähr 0,635 mm (0,025 Zoll) über die zylindrische äußere Oberfläche (64) vorragt und eine flache untere Oberfläche umfaßt, die von der zylindrischen äußeren Oberfläche (64) weg radial vorragt, wobei die erste Rippe (68) des weiteren eine abgeflachte obere Oberfläche (42) umfaßt.
Pfannenanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Haltering (16) einen Schlitz aufweist, so daß der Umfang der Öffnung der Aussparung (41) ausge dehnt werden kann, so daß der Kopf des femoralen Implantats (22) vorbeigehen kann, wenn sich der Sperrring (18) in der freien Konfiguration befindet.
Pfannenanordnung (10) nach Anspruch 4, wobei der Haltering (16) einen vertikal orientierten Schlitz umfaßt, der den Haltering (16) an einem Ort längs seines Umfangs unterbricht.
Pfannenanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der gesamte Sperrring (18) als ein einheitlich geschlossener Ring ausgebildet ist.
Gelenkprothese, umfassend: ein femorales Implantat (22) mit einem im allgemeinen kugelförmigen Kopf (20), das zur Ersetzung des femoralen Kopfes eines Oberschenkelknochens geeignet ist; und eine Hüftgelenkpfannenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.