EP2381900A1 - Einsetzinstrument zum einsetzen von pfanneneinsätzen in die kalotten von hüftpfannen - Google Patents

Einsetzinstrument zum einsetzen von pfanneneinsätzen in die kalotten von hüftpfannen

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Publication number
EP2381900A1
EP2381900A1 EP09795968A EP09795968A EP2381900A1 EP 2381900 A1 EP2381900 A1 EP 2381900A1 EP 09795968 A EP09795968 A EP 09795968A EP 09795968 A EP09795968 A EP 09795968A EP 2381900 A1 EP2381900 A1 EP 2381900A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
insertion instrument
support
instrument according
retaining claws
socket insert
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09795968A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roman Preuss
Michael Kuntz
Tobias Weiss
Ralph Autenrieth
Götz GRIESMAYR
Manuela Muhr-Schenk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ceramtec GmbH
Original Assignee
Ceramtec GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Ceramtec GmbH filed Critical Ceramtec GmbH
Publication of EP2381900A1 publication Critical patent/EP2381900A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61F2230/0065—Three-dimensional shapes toroidal, e.g. ring-shaped, doughnut-shaped

Definitions

  • the invention relates to an insertion instrument for total hip arthroplasty for inserting socket inserts into endoprosthetic acetabular cups according to the preamble of claim 1.
  • Figure 1 shows a sectional view of a hip pan (hatched) according to the prior art with inserted socket insert, which is coupled via a conical clamping with the acetabular cup.
  • Figure 2 shows a sectional view of a H ⁇ ftpfanne (hatched) according to the prior art with tilted inserted pan insert.
  • the gripping of the upper outer edge of the socket insert by the instrument is usually carried out via a so-called three-point recording.
  • the instrument has to claw-shaped elements which protrude at least three points beyond the outer edge of the socket insert and each exert on a point-shaped point below the end face of the socket insert a normal force or friction force.
  • the alignment of the instrument with Pfannenson is usually done by placing the instrument on the end face of the acetabular cup or on elements (eg recesses or elevations) near the end face, which in turn lie in a plane parallel to the end face.
  • Insertion instruments which rest on the entire end face of the acetabulum for aligning the acetabulum insert, can be supported by bone and bone
  • the insertion instrument according to the invention is characterized in that the support member encloses a freely accessible substantially circular effective through-hole, the center of which is located on the longitudinal axis of the Einsetzinstrumentes.
  • the substantially circular effective penetration area must be large enough that a finger of the user or surgeon is push-through.
  • the penetration area must be so small that the insertion instrument has sufficient stability and on the other hand must not be so small that fingers of the user are not sousteckbar.
  • the effective diameter of the through-hole area is greater than or equal to 2.0 cm, more preferably greater than or equal to 2.5 cm.
  • effective diameter in a support element which surrounds a circle as a through-hole (see Figure 3), the diameter of the circle. However, if the support element encloses a penetration area other than a circle, as shown in FIGS. 7a, 7b and 8, the effective diameter is the diameter of the inscribed circle (see FIG. 7a, reference numeral 20). By effective diameter is meant the diameter of the user's finger rather than the area (see Figure 7a, reference numeral 21) of the through-hole, which is essentially irrelevant to the insertion of the finger.
  • the spring elements and the support element are combined to form a one-piece support spring element and the retaining claws are arranged on the support spring element.
  • the insertion instrument is in one piece and is easy to manufacture.
  • the support spring element is an elastically yielding ring, wherein the retaining claws are arranged on the outer circumference of the ring.
  • the retaining claws For placing on the outer edge of the socket insert, the retaining claws must be pushed only by a radial clamping over the outer edge of the socket insert, that is, the support spring element is deformed and acts on the retaining claws a spring force.
  • each retaining surface of the retaining claws exerts a compressive force on the socket insert, which is the magnitude and direction of the spring force on the respective retaining claw.
  • the support spring element has a triangular or n-corner shape. Also a concertina-shaped form may be advantageous. It is always important to ensure that the effective penetration area is large enough that a finger is push-through. By designing the shape of the support spring element, the spring force can be adjusted.
  • the support element and the spring elements are separate components and the retaining claws are connected via the spring elements to the support element.
  • the spring elements have a concertina-shaped form, which are preferably arranged perpendicular to the plane of the retaining claws.
  • the support spring element or the support elements between the holding claws to produce more rigid and flexurally soft zones in its height and width varying cross-section.
  • the support spring element or the support elements can also have a change in cross-sectional geometry between the retaining claws to produce more rigid and flexurally soft zones.
  • FIG. 3 shows an insertion aid according to the invention consisting of an annular, resilient support-spring element 12 with retaining claws 2.
  • the insertion instrument consists in this embodiment of a resilient, annular support spring element 12, which is followed by three retaining claws 2.
  • the design of the Einsetzinstrumentes takes place in manufacturing technology advantageous as a monolithic component, which can be produced for example by injection molding.
  • the flexibility of the support spring element 12 causes the retaining claws 2 can be moved radially. With increasing radial displacement of the retaining claws 2 thereby increases the spring force to be overcome.
  • the force-displacement characteristic of the retaining claws 2 can be influenced by appropriate geometric design of the annular support spring element 12.
  • the retaining claws 2 each have a retaining surface 3 (see FIG. 4).
  • the retaining claws 2 lie with their lower end 6 (see FIG. 6) in the assembled state on an outer surface of the socket insert 17.
  • the support spring element 12 is in the cap 5 of the socket insert 17 and the retaining claws 2 engage over the end face and outer edge of the socket insert 17.
  • the support spring element 12 and the retaining claws 2 in a plane lie above the cap 5 of the socket insert 17.
  • FIG. 4 shows an insertion aid according to the invention with a visible holding surface 3.
  • each support surface 3 exerts a compressive force on the socket insert 17, which is the spring force on the respective holding claw 2 amount and the same direction. Due to the pressure forces acting frictional forces between the holding surfaces 3 and the outer surface of the socket insert 17, which counteract a removal of the insertion of the pan insert 17. This is essential for the function of the Einsetzinstrumentes.
  • FIG. 5 shows a socket insert 17 with an insertion instrument according to the invention in the mounted state.
  • the retaining claws 2 come at its lower end 6 in contact with the end face of the acetabulum 18. Since the retaining claws 2 all have the same extent down, the contact points form a plane which both to the end face of the acetabular cup 18 and to the end face of the cup insert 17th is parallel. Thus, this also results in an orientation of the two end faces, so that they are parallel to each other. A possible tilting of the socket insert 17 is counteracted. By still existing at this time, lateral gap between socket insert 17 and acetabulum 18 a slight displacement of the socket insert 17 in the acetabulum 18 is possible.
  • FIG. 6 shows a socket insert 17 with an insertion instrument according to the invention in the assembled state when inserting the socket insert 17 into the acetabular cup 18.
  • the spring element or the supporting spring element 12 returns to its original shape.
  • the insertion instrument is further pressed off the end face of the acetabulum 18 and slides a few inches along the finger 7 of the user until the movement of the Einsetzinstrumentes comes to a standstill. If the user wears rubber gloves, as is the case during surgery, the inserter will stick to the user's finger through the glove. As a result, the user will inevitably remove the insertion instrument from the surgical field as he removes his hand from the surgical field.
  • Figure 7 shows two different insertion instruments in the view from above.
  • a variation of the geometry of the annular compliant element may be e.g. by a triangle ( Figure 7a) or n-corner shape ( Figure 7b) happen.
  • Figure 8 shows an inventive insertion in the top view with a direct connection of the three retaining claws 2 by accordion-shaped spring elements or support spring elements 12 or connecting lines 13 between the jaws. 2
  • FIG. 9 shows an insertion instrument according to the invention in a top view (FIG. 9a) and in a sectional view (FIG. 9b).
  • the connection of the three retaining claws 2 takes place with a central ring or support element 15 by zieharmomka-shaped spring elements 16, which are arranged perpendicular to the plane of the three retaining claws 2. At these spring elements 16, the retaining claws 2 are attached.
  • a variation of the cross section of the annular, resilient element, or of the supporting spring element 12 can take place in cyclic form over the circumference of the annular, resilient element or supporting spring element 12.
  • the force-displacement characteristic of the retaining claws 2 and the shape of the annular, resilient element or the supporting spring element 12 can be influenced during the deformation.
  • possible torsions of the annular element during the deformation can be deliberately suppressed or influenced, for example if an undesired tilting of the retaining claws 2 on the edge of the socket insert 17 or the acetabulum 18 could occur due to torsions.
  • the variation of the cross section can be done by changing its height and width, so that bending soft and rigid zones arise, for example, rigid zones in the region of the retaining claws 2 and flexible zones in the area between the retaining claws 2, see Figure 10.
  • FIG. 10 shows an insertion instrument according to the invention (cutout between two retaining claws) with varying ring cross-section - variation of height and width of the cross section for producing more rigid and more bendable zones.
  • FIG. 11 shows an insertion instrument according to the invention (section between two retaining claws 2) with a varying annular cross-section. Variation of the cross-sectional geometry from a rectangular shape to a circular shape and back to a rectangular shape.
  • the insertion instrument thus consists of retaining claws 2, which abut retaining surfaces 3 (see FIG. 4) on the outside of the socket insert 1 (see FIG. 9).
  • the retaining claws 2 are connected to spring elements 16 which hold the retaining claws 2 to the interior of the socket insert 17 Applying Force
  • the spring elements 16 can at the same time also form the connection between the retaining claws 2 with one another (see FIGS. 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11) and / or be connected to a support spring element 12

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Einsetzinstrument (9) für die Hüftendoprothetik zum Einsetzen von Pfanneneinsätzen (17) in endoprothetische Hüftpfannen (18), mit Halteklauen (2), die über Federelemente (16) mit einem im Wesentlichen ringförmigen Trageelement (12) verbunden sind, wobei das Einsetzinstrument (9) auf den Pfanneneinsatz aufsetzbar und mit diesem über die Halteklauen (2) klemmend verbindbar ist. Damit der Anwender direkte palpatorische Informationen über das Geschehen im Operationsfeld bekommt und keinen gefühlten Kontrollverlust erleidet, wird vorgeschlagen, dass das Trageelement (12) eine frei zugängliche im Wesentlichen kreisförmige effektive Durchsteckfläche (11 ) umschließt, deren Mittelpunkt sich auf der Längsachse des Einsetzinstrumentes befindet.

Description

Einsetzinstrument zum Einsetzen von Pfanneneinsätzen in die Kalotten von
Hüftpfannen
Die Erfindung betrifft ein Einsetzinstrument für die Hüftendoprothetik zum Einsetzen von Pfanneneinsätzen in endoprothetische Hüftpfannen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Im Markt existiert eine Vielfalt von Prothesensystemen zum Ersatz des natürlichen Hüftgelenks im Falle schmerzhafter traumatischer, arthrotischer oder anderer Veränderungen. Dabei werden in der Regel sogenannte modulare Systeme verwendet, bei denen in eine zumeist aus einer Metallegierung bestehende Hüftpfanne ein Pfanneneinsatz eingesetzt wird, welcher einen Teil des künstlichen Gleitlagers bildet und welcher aus einer Metallegierung, einem Keramikwerkstoff, einem Kunststoff oder einem Verbund aus den vorgenannten Materialien bestehen kann. Häufig erfolgt die Kopplung zwischen Pfanneneinsatz und Hüftpfanne über eine sogenannte konische Klemmung, bei der ein konisch geformter Teil der äußeren Geometrie des Pfanneneinsatzes mit einem passend konisch geformten Teil der inneren Geometrie der Hüftpfanne eine reibschlüssige Verbindung bildet, siehe Figur 1.
Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung einer Hüftpfanne (schraffiert) nach dem Stand der Technik mit eingesetztem Pfanneneinsatz, welcher über eine konische Klemmung mit der Hüftpfanne gekoppelt ist.
Eines der Probleme, welche intra -operativ auftreten können, ist das verkippte Einsetzen des Pfanneneinsatzes in die Hüftpfanne. Dann kann statt der beschriebenen konischen Klemmung ein Verklemmen des Pfanneneinsatzes zwischen drei Kontaktpunkten innerhalb des Klemmkonus der Hüftpfanne auftreten. Je nach der Höhe, der beim Verklemmen aufgebrachten Kraft, treten infolge der puπktuelleπ Verklemmung so hohe Reibkräfte auf, dass die Position des Pfanneneinsatzes intra-operativ nicht mehr korrigiert werden kann, siehe Figur 2.
Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer Hϋftpfanne (schraffiert) nach dem Stand der Technik mit verkippt eingesetztem Pfanneneinsatz.
Die Folgen für die Funktion der Hüftgelenksprothese bei verkippt eingesetztem Pfanneneinsatz hängen wesentlich vom Material des Pfanneneinsatzes ab und reichen von erhöhtem Verschleiß über Korrosion bis hin zur vollständigen Zerstörung des Pfanneneinsatzes. So kann ein verkippt eingesetzter Pfanneneinsatz die Ursache für eine spätere aufwendige, schmerzhafte und teure Revisionsoperation sein.
Um das verkippte Einsetzen von Pfanneneinsätzen zu vermeiden, sind im Markt eine Reihe von Einsetzinstrumenten verfügbar. Deren Funktion basiert im wesentlichen auf den folgenden drei Schritten:
1. Greifen des Pfanneneinsatzes am oberen äußeren Rand.
2. Ausrichten des Instrumentes mit Pfanneneinsatz an der Hüftpfanne, so dass die Symmetrieachsen von Hüftpfanne und Pfanneneinsatz parallel verlaufen.
3. Ruckartiges, schnelles Schieben des Pfanneneinsatzes in die Hüftpfanne, dabei Aufhebung des Haltegriffes und Erzeugen der Klemmverbindung.
Das Greifen des oberen äußeren Randes des Pfanneneinsatzes durch das Instrument erfolgt dabei i.d.R. über eine sogenannte Drei-Punkt-Aufnahme. Das Instrument besitzt dazu klauenförmige Elemente, welche an mindestens drei Punkten über den äußeren Rand des Pfanneneinsatzes ragen und jeweils auf eine punktförmige Stelle unterhalb der Stirnfläche des Pfanneneinsatzes eine Normalkraft bzw. Reibkraft ausüben. Die Ausrichtung des Instrumentes mit Pfanneneinsatz erfolgt in der Regel durch Aufsetzen des Instrumentes auf die Stirnfläche der Hüftpfanne oder auf Elemente (z.B. Aussparungen oder Erhebungen) nahe der Stirnfläche, welche wiederum in einer zur Stirnfläche parallelen Ebene liegen.
Das ruckartige Ausschieben des Pfanneneinsatzes aus den Greifelementen, unter Erzeugung einer Verklemmung zwischen Pfanneneinsatz und Hüftpfanne, erfolgt i.d.R. durch einen zusätzlichen Stößel am Einsetzinstrument oder unter Verwendung eines sogenannten Impaktorinstrumentes.
Derartige Einsetzinstrumente sind z.B. in EP 1 076 537 B1 und DE 299 22 792 U 1 beschrieben .
Nachteile der bestehenden Lösungen sind:
> Das Einschieben des Pfanneneinsatzes in die Hüftpfanne und die Erzeugung der initialen Verklemmung erfolgt durch einen Stößel oder ein Impaktorinstrument. Beide führen dazu, dass der handhabende Chirurg keinen Fingerkontakt mehr zum Pfanneneinsatz hat und somit einen Teil der Kontrolle über die Bewegung des Bauteiles verliert. Dies wird von Chirurgen, die einen wesentlichen Teil ihrer Informationen über ihr Operationsfeld palpatorisch beziehen, in der Regel als sehr unangenehm empfunden und hat eine geringe Akzeptanz (= Verwendung) der Einsetzinstrumente zur Folge. > Die Verwendung eines Einsetzinstrumentes stellt in den meisten Fällen einen zusätzl ichen Arbeitsschritt dar, was aufgrund des Drucks zur Steigerung der Effektivität im Operationssaal eine geringe Akzeptanz der Einsetzinstrumente zur Folge hat. - A -
r Einsetzinstrumente, welche zum Ausrichten des Pfanneneinsatzes auf der gesamten Stirnfläche der Hüftpfanne aufliegen, können durch Knochen- und
Weichgewebe, welches von außen über den Hüftpfannenrand ragt beim
Ausrichten gestört werden, so dass kein verkippungsfreies Einsetzen des Pfanneneinsatzes mit dem Instrument möglich ist - bzw. das Verkippungsrisiko wieder erhöht wird.
> Das Einsetzinstrument stellt häufig ein zusätzliches Instrument im Instrumentensatz des Chirurgen dar, was zusätzliche Kosten bei der Bereitstellung der Operations-Instrumente bewirkt. > Einsetzinstrumente, welche kein zusätzliches Instrument im Instrumentensatz darstellen, sondern zur einmaligen Verwendung gedacht sind, werden entweder als separate Produkte geliefert (= zusätzliche Verpackungen bedingen zusätzliche Auspackzeit und zusätzlichen Müll) oder erfordern eine spezifische Ausführung der Verpackung des Pfanneneinsatzes um das Einsetzinstrument ebenfalls darin unterzubringen.
Eine Lösung der beschriebenen Probleme erfolgt durch ein erfindungsgemäßes Einsetzinstrument nach den Merkmalen des Anspruchs 1.
Das Einsetzen von Pfanneneinsätzen in endoprothetische Hüftpfannen und dortigen Verankerung über eine konische Klemmung, erfolgt mit einem erfindungsgemäßen Einsetzinstrument, welches auf die Stirnfläche des Pfanneneinsatzes aufgesetzt und mit diesem mittels Halteklauen klemmend verbunden wird Zum Einsetzen wird der Pfanneneinsatz mit aufgesetztem Einsetzinstrument in die endoprothetische Hüftpfanne noch ohne beidseitigem Kontakt eingesetzt und positioniert. Anschließend rutscht durch Druck auf den Pfanneneinsatz bzw. auf die Kalotte des Pfanneneinsatzes bei ausreichender Fügekraft der Pfanneneinsatz aus den Halteklauen des Einsetzinstruments und geht mit der Hüftpfanne einen reibschlüssigen Kontakt ein. Das Einsetzinstrument wird nur zum Greifen und zum genauen Positionieren des Pfanneneinsatzes in der Hüftpfanne verwendet. Der Druck auf die innere Kalotte des Pfanneneinsatzes bis zur ausreichenden Fügekraft erfolgt ohne Druckübertragungs- Vorrichtungen direkt und ausschließlich durch Finger des Anwenders. Hierdurch sind die beschriebenen Nachteile behoben und der Chirurg bzw. der Anwender erhält direkte palpatohsche Informationen über das Geschehen im Operationsfeld und erleidet keinen gefühlten Kontrollverlust.
Das erfindungsgemäße Einsetzinstrument ist dadurch gekennzeichnet, dass das Trageelement eine frei zugängliche im Wesentlichen kreisförmige effektive Durchsteckfläche umschließt, deren Mittelpunkt sich auf der Längsachse des Einsetzinstrumentes befindet. Die im Wesentlichen kreisförmige effektive Durchsteckfläche muss groß genug sein, dass ein Finger des Anwenders bzw. Chirurgs durchsteckbar ist. Die Durchsteckfläche muss dabei so klein sein, dass das Einsetzinstrument eine ausreichende Stabilität aufweist und darf andererseits nicht so klein sein, dass Finger des Anwenders nicht durchsteckbar sind.
In bevorzugter Ausführungsform beträgt der effektive Durchmesser der Durchsteckfläche größer oder gleich 2,0 cm, besonders bevorzugt größer oder gleich 2,5 cm.
Mit effektivem Durchmesser ist bei einem Tragelement, welches einen Kreis als Durchsteckfläche umschließt (siehe Figur 3), der Durchmesser des Kreises gemeint. Umschließt jedoch das Tragelement eine von einem Kreis abweichende Durchsteckfläche, wie dies in den Figuren 7a, 7b und 8 gezeigt ist, so ist mit dem effektiven Durchmesser der Durchmesser des Inkreises (siehe Figur 7a, Bezugszeichen 20) verstanden. Unter effektivem Durchmesser ist der für den Finger des Anwenders maßgebende Durchmesser verstanden und nicht derjenige Bereich (siehe Figur 7a, Bezugszeichen 21 ) der Durchsteckfläche, der zum Durchstecken des Fingers im Wesentlichen ohne Bedeutung ist.
In einer erfinderischen Ausgestaltung sind die Federelemente und das Tragelement zu einem einstückigen Trag-Federelement zusammengefasst und sind die Halteklauen am Trag-Federelement angeordnet. In dieser Ausführungsform ist das Einsetzinstrument einteilig und lässt sich leicht herstellen.
Bevorzugt ist das Trag-Federelement ein elastisch nachgiebiger Ring, wobei die Halteklauen auf dem äußeren Umfang des Ringes angeordnet sind. Zum Aufsetzen auf den äußeren Rand des Pfanneneinsatz müssen die Halteklauen nur durch ein radiales Aufspannen über den äußeren Rand des Pfanneneinsatzes geschoben werden, das heißt, das Trag-Federelement wird deformiert und auf die Halteklauen wirkt eine Federkraft. Somit übt jede Haltefläche der Halteklauen eine Druckkraft auf den Pfanneneinsatz aus, welche der Federkraft an der jeweiligen Halteklaue betrags- und richtungsgleich ist.
In einer anderen erfinderischen Ausgestaltung weist das Trag-Federelement eine Dreiecks- oder n-Ecks-Form auf. Auch eine zieharmonikaförmige-Form kann von Vorteil sein. Es ist immer darauf zu achten, dass die effektive Durchsteckfläche groß genug ist, dass ein Finger durchsteckbar ist. Durch die Gestaltung der Form des Trag-Federelements kann die Federkraft eingestellt werden.
In einer alternativen Ausführungsform sind das Tragelement und die Federelemente getrennte Bauteile und sind die Halteklauen über die Federelemente mit dem Tragelement verbunden. Durch geeignete Auswahl der Federelemente lassen sich die Federkräfte individuell anpassen. In einer Ausführungsform weisen die Federelemente eine zieharmonikaförmige- Form auf, die bevorzugt senkrecht zur Ebene der Halteklauen angeordnet sind. Alternativ weisen das Trag-Federelement oder die Tragelemente zwischen den Halteklauen zur Erzeugung biegesteiferer und biegeweicherer Zonen einen in seiner Höhe und Breite variierenden Querschnitt auf.
Das Trag-Federelement oder die Tragelemente können auch zwischen den Halteklauen zur Erzeugung biegesteiferer und biegeweicherer Zonen einen Wechsel der Querschnittsgeometrie aufweisen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren weiter erläutert.
Bezüglich der Figuren 1 und 2, die den Stand der Technik zeigen, wird auf die Beschreibungseinleitung verwiesen.
Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Einsetzhilfe bestehend aus einem ringförmigen, nachgiebigen Trag-Federelement 12 mit Halteklauen 2.
Das Einsetzinstrument besteht in dieser Ausführungsform aus einem nachgiebigen, ringförmigen Trag-Federelement 12, an welches sich drei Halteklauen 2 anschließen. Die Gestaltung des Einsetzinstrumentes erfolgt dabei in fertigungstechnischer Hinsicht vorteilhaft als monolithisches Bauteil, welches z.B. durch Spritzgießen hergestellt werden kann. Die Nachgiebigkeit des Trag- Federelement 12 führt dazu, daß die Halteklauen 2 radial verschoben werden können. Mit zunehmender radialer Verschiebung der Halteklauen 2 steigt dabei die zu überwindende Federkraft. Die Kraft-Weg-Kennlinie der Halteklauen 2 kann durch entsprechende geometrische Gestaltung des ringförmigen Trag -Federelements 12 beeinflusst werden. Die Halteklauen 2 verfügen je über eine Haltefläche 3 (siehe Figur 4). Die Halteklauen 2 liegen mit ihrem unteren Ende 6 (siehe Figur 6) im montierten Zustand auf einer Außenfläche des Pfanneneinsatzes 17 auf. Im montierten Zustand liegt das Trag-Federelement 12 in der Kalotte 5 des Pfanneneinsatzes 17 und die Halteklauen 2 greifen über Stirnfläche und äußeren Rand des Pfanneneinsatzes 17. Allerdings sind ebenfalls Ausführungsformen denkbar, bei denen das Trag- Federelement 12 und die Halteklauen 2 in einer Ebene oberhalb der Kalotte 5 des Pfanneneinsatzes 17 liegen.
Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße Einsetzhilfe mit sichtbarer Haltefläche 3.
Erfindungsgemäß ist das Einsetzinstrument so dimensioniert, dass die Halteklauen 2 nur durch ein radiales Aufspannen über den äußeren Rand des Pfanneneinsatzes 17 geschoben werden können. Das heißt, das Trag-Federelement 12 wird deformiert und auf die Halteklauen 2 wirkt eine Federkraft. Somit übt jede Haltefläche 3 eine Druckkraft auf den Pfanneneinsatz 17 aus, welche der Federkraft an der jeweil igen Halteklaue 2 betrags- und richtungsgleich ist. Durch die Druckkräfte wirken zwischen den Halteflächen 3 und der Außenfläche des Pfanneneinsatzes 17 ebenfalls Reibkräfte, die einem Abziehen des Einsetzinstrumentes vom Pfanneneinsatz 17 entgegenwirken. Dies ist wesentlich für die Funktion des Einsetzinstrumentes.
Figur 5 zeigt einen Pfanneneinsatz 17 mit erfindungsgemäßem Einsetzinstrument im montierten Zustand.
Wird der Pfanneneinsatz 17 mit montiertem Einsetzinstrument in eine Hüftpfanne 18 geschoben, kommen die Halteklauen 2 an ihrem unteren Ende 6 in Kontakt mit der Stirnfläche der Hüftpfanne 18. Da die Halteklauen 2 alle die gleiche Ausdehnung nach unten haben, bilden die Kontaktpunkte eine Ebene, welche sowohl zur Stirnfläche der Hüftpfanne 18 als auch zur Stirnfläche des Pfanneneinsatzes 17 parallel ist. Somit erfolgt dadurch gleichfalls eine Ausrichtung der beiden Stirnflächen, so dass diese parallel zueinander liegen. Einer möglichen Verkippung des Pfanneneinsatzes 17 wird dadurch entgegengewirkt. Durch den zu diesem Zeitpunkt noch bestehenden, seitlichen Spalt zwischen Pfanneneinsatz 17 und Hüftpfanne 18 ist eine geringfügige Verschiebung des Pfanneneinsatzes 17 in der Hüftpfanne 18 möglich. Durch mehrfaches Hin- und Herschieben des Pfanneneinsatzes 17 in der Hüftpfanne 18 - jeweils bis zum leichten Anschlagen - mit dem Finger 7 - ist es dem Anwender möglich, die korrekte Position des Pfanneneinsatzes 17 in der Hüftpfanne 18 zu überprüfen. Gerade das Vorliegen leichter Verschiebbarkeit sowie das Anschlagen der Komponenten liefert dem Anwender eine sehr gutes palpatorisches Feedback über die korrekte Position des Pfanneneinsatzes 17 in der Hύftpfanne 18.
Um den Pfanneneinsatz letztendlich bis zum reibschlüssigen Kontakt der beiden Konusflächen - am Pfanneneinsatz 17 außen und an der Hüftpfanne 18 innen - in die Hüftpfanne 18 hinein zu schieben, müssen die Reibkräfte zwischen den Halteflächen 3 des Einsetzinstrumentes und der Außenfläche des Pfanneneinsatzes 18 überwunden werden. Dies erfolgt durch kontinuierliche oder bevorzugt durch eine ruckartige Steigerung der axialen Fügekraft durch den Finger 7 des Anwenders. Der Pfanneneinsatz 17 gleitet die verbliebene kurze Strecke in die Hüftpfanne 18 hinein, wobei keine nennenswerte Verkippung des Pfanneneinsatzes 17 mehr möglich ist. Mögliche geringfügige Verkippungen werden durch die selbstzentrierende Wirkung der konischen Klemmverbindung kompensiert und korrigiert
Figur 6 zeigt einen Pfanneneinsatz 17 mit erfindungsgemäßem Einsetzinstrument im montierten Zustand beim Einsetzen des Pfanneneinsatzes 17 in die Hüftpfanne 18.
Sobald sich die Halteklauen 2 vom Pfanneneinsatz 17 gelöst haben, geht das Federelement bzw. das Trag-Federelement 12 in seine Ausgangsform zurück. Durch diese schnelle Rückstellbewegung wird das Einsetzinstrument weiter von der Stirnfläche der Hüftpfanne 18 abgedrückt und gleitet einige Zentimeter am Finger 7 des Anwenders entlang, bis die Bewegung des Einsetzinstrumentes zum Stillstand kommt. Trägt der Anwender, wie während Operationen zwingend vorgeschrieben, Gummihandschuhe, so bleibt des Einsetzinstrument durch den Handschuh am Finger des Anwenders hängen. Dadurch entfernt der Anwender zwangsläufig das Einsetzinstrument aus dem Operationsfeld, wenn er seine Hand aus dem Operationsfeld nimmt.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausführung bestehen in:
> der direkten Handhabung des Pfanneneinsatzes 17 beim Einsetzen mit den Fingern 7 des Anwenders (Chirurg), so dass der Anwender direkte palpatorische Informationen über das Geschehen im Operationsfeld erhält und keinen gefühlten Kontrollverlust erleidet.
> der Dreipunktauflage über die Halteklauen 2 auf der Stirnfläche der Hüftpfanne 18, welche durch die Verwendung von drei Halteklauen 2 erzielt wird und somit zu statischer Bestimmtheit bei der Ausrichtung der Bauteile zueinander führt. Sollten Teile der Stirnfläche der Hüftpfanne 18 durch überragendes Gewebe verdeckt sein, reicht es aber auch, sich durch Drehen des Pfanneneinsatzes 17 mit dem Einsetzinstrument eine Position zu suchen , bei der alle drei Halteklauen 2 Kontakt zur Hüftpfannen-Stirnfläche haben. Die Gewebefreiheit der Räume zwischen den Klauen 2 ist dabei nicht notwendig. > der geringen Bauhöhe des Einsetzinstrumentes, so daß dieses die Stirnfläche des Pfanneneinsatzes 17 nur geringfügig überragt und somit in bestehenden Sterilverpackungen für Pfanneneinsätze 17 mit verpackt werden kann, ohne daß eine Geometrieänderung der Verpackung erforderlich ist. r der monolithischen und einfachen Gestaltung des Einsetzinstrumentes, die eine kostengünstige Herstellung, Handhabung und Sterilisierung ermöglicht und eine Einweg-Verwendung ermöglicht.
Weitere Ausführungsformen entstehen durch Gestaltvariation des ringförmigen nachgiebigen Elementes, d.h. des Trag -Federelements 12. Dabei kann einmal die Grundgestalt des Trag-Federelements 12 in der Ansicht von oben, gemäß Figur 3, variiert werden. Weiterhin ist die Variation der Gestalt des Querschnitts des ringförmigen Elementes denkbar oder eine Kombination beider Variationsmaßnahmen.
So sind zum Beispiel auch dreieckige oder n-eckige Geometrien denkbar, siehe Figur 7.
Figur 7 zeigt zwei verschiedene Einsetzinstrumente in der Ansicht von oben. Eine Variation der Geometrie des ringförmigen, nachgiebigen Elementes kann z.B. durch eine Dreiecks- (Figur 7a) oder n-Ecks-Form (Figur 7b) geschehen.
Weiterhin ist es möglich, die direkten Verbindungsstrecken zwischen den drei Halteklauen 2 durch nachgiebige Streckenelemente auszubilden. Erfolgt beispielsweise eine zieharmonikaförmige Gestaltung der Verbindungsstrecken 13 (siehe Figur 8), so ergibt sich daraus eine Verformbarkeit des Streckenelementes bei Einwirken einer Kraft, welche zur radialen Verschiebung der Halteklauen 2 führt. Über die Anzahl und Ausgestaltung der Zieharmonikabögen ist auch in diesem Fall eine spezifische Gestaltung der Kraft-Weg-Kennlinie der Halteklauen 2 möglich.
Weiterhin ist es denkbar, die zieharmonikaförmige Gestaltung nicht in einer Ebene parallel zur Ebene der Halteklauen anzuordnen, sondern senkrecht dazu, siehe Figur 9. Um auch hier die Integration in bestehende Verpackungen zu ermöglichen, werden sinnvollerweise die Zieharmonika-Bögen konstruktiv in den Bereich der Kalotte 5 des Pfanneneinsatzes 17 verschoben.
Figur 8 zeigt ein erfindungsgemäßes Einsetzinstrument in der Ansicht von oben mit einer direkten Verbindung der drei Halteklauen 2 durch zieharmonika-förmige Federelemente bzw. Trag-Federelemente 12 oder Verbindungsstrecken 13 zwischen den Klauen 2.
Figur 9 zeigt ein erfindungsgemäßes Einsetzinstrument in der Ansicht von oben (Figur 9a) und in der Schnittdarstellung (Figur 9b). Die Verbindung der drei Halteklauen 2 erfolgt mit einem zentralen Ring bzw. Tragelement 15 durch zieharmomka-förmige Federelemente 16, welche senkrecht zur Ebene der drei Halteklauen 2 angeordnet sind. An diesen Federelementen 16 sind die Halteklauen 2 befestigt.
Eine Variation des Querschnitts des ringförmigen, nachgiebigen Elementes, bzw. des Trag-Federelement 12 kann in zyklischer Form über den Umfang des ringförmigen, nachgiebigen Elementes, bzw. Trag-Federelements 12 erfolgen. So kann die Kraft-Weg-Kennlinie der Halteklauen 2 und die Gestalt des ringförmigen, nachgiebigen Elementes, bzw. des Trag-Federelements 12 während der Verformung beeinflusst werden. Ebenfalls lassen sich so mögliche Torsionen des ringförmigen Elementes während der Deformation gezielt unterdrücken oder beeinflussen, z.B wenn durch Torsionen ein unerwünschtes Abkippen der Halteklauen 2 auf dem Rand des Pfanneneinsatzes 17 bzw. der Hüftpfanne 18 auftreten könnte.
Die Variation des Querschnitts kann dabei durch Veränderung seiner Höhe und Breite erfolgen, so daß biegeweiche und biegesteife Zonen entstehen, z.B. biegesteife Zonen im Bereich der Halteklauen 2 und biegeweiche Zonen im Bereich zwischen den Halteklauen 2, siehe Figur 10. Figur 10 zeigt ein erfindungsgemäßes Einsetzinstrument (Ausschnitt zwischen zwei Halteklauen) mit variierendem Ringquerschnitt - Variation von Höhe und Breite des Querschnitts zur Erzeugung biegesteiferer und biegeweicherer Zonen .
Weiterhin sind ebenfalls komplette Veränderungen der Querschnittsgeometrie über dem Umfang denkbar, z.B. rechteckiger Querschnitt im Bereich der Halteklauen hin zu einem runden Querschnitt genau auf der Mitte des Ringes zwischen zwei Halteklauen 2, siehe Figur 1 1 .
Figur 11 zeigt ein erfindungsgemäßes Einsetzinstrument (Ausschnitt zwischen zwei Halteklauen 2) mit variierendem Ringquerschnitt - Variation der Querschnittsgeometrie von Rechteckform auf Kreisform und zurück zur Rechteckform.
Ebenfalls ist eine stufenlose Optimierung der Querschnittsgeometrie mittels Finite- Elemente-Simulationen und unter Anwendung sogenannter Adaptionsalgorithmen denkbar. Die dabei entstehende Geometrie kann beliebig vom Ausgangsquerschnitt (z.B. Rechteck- oder Kreisform) der Optimierung abweichen, liegt aber innerhalb der entsprechend vorgegebenen Abmessungsgrenzen.
Erfmdungsgemaß besteht das Einsetzinstrument somit aus Halteklauen 2, die mit Halteflachen 3 (siehe Figur 4) an der Außenseite des Pfanneneinsatzes 1 7 anliege n (siehe Figur 9) Verbunden sind die Halteklauen 2 mit Federelementen 16, die die Halteklauen 2 zum Inneren des Pfanneneinsatzes 17 kraftbeaufschlagen Die Federelemente 16 können zugleich auch die Verbindung der Halteklauen 2 untereinander bilden (siehe Figuren 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 1 1 ) und/oder mit einem Trag- Federelement 12 verbunden sein

Claims

Patentansprüche
1. Eiπsetzinstrument (9) für die Hüftendoprothetik zum Einsetzen von Pfanneneinsätzen (17) in endoprothetische Hüftpfannen (18), mit Halteklauen
(2), die über Federelemente (16) mit einem im Wesentlichen ringförmigen Trageelement (12) verbunden sind, wobei das Einsetzinstrument (9) auf den Pfanneneinsatz aufsetzbar und mit diesem über die Halteklauen (2) klemmend verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Trageelement (12) eine frei zugängliche im Wesentlichen kreisförmige effektive
Durchsteckfläche (11 ) umschließt, deren Mittelpunkt sich auf der Längsachse des Einsetzinstrumentes befindet.
2. Einsetzinstrument nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der effektive Durchmesser der Durchsteckfläche (11 ) größer oder gleich 2,0 cm, besonders bevorzugt größer oder gleich 2,5 cm beträgt.
3. Einsetzinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Durchsteckfläche (11 ) 2,5 cm beträgt.
4. Einsetzinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (16) und das Tragelement (12) zu einem einstückigen Trag-Federelement (12) zusammengefasst sind und die Halteklauen (2) am Trag-Federelement (12) angeordnet sind.
5. Einsetzinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trag- Federelement (12) ein elastisch nachgiebiger Ring ist.
6. Einsetzinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trag- Federelement (12) eine Dreiecks- oder n-Ecks-Form aufweist.
7. Einsetzinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trag- Federelement (12) eine zieharmonikaförmige-Form aulweist.
8. Einsetzinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (1 ) und die Federelemente (16) getrennte Bauteile sind und die Halteklauen (2) über die Federelemente (16) mit dem Tragelement (1 ) verbunden sind.
9. Einsetzinstrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (16) eine zieharmonikaförmige-Form aufweisen, die bevorzugt senkrecht zur Ebene der Halteklauen (2) angeordnet sind.
10. Einsetzinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Trag-Federelement (12) oder die Tragelemente (1 ) zwischen den Halteklauen (2), zur Erzeugung biegesteiferer und biegeweicherer Zonen, einen in seiner Höhe und Breite variierenden Querschnitt aufweisen.
1 1 . Einsetzinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Trag-Federelement (12) oder die Tragelemente (1 ) zwischen den Halteklauen (2) zur Erzeugung biegesteiferer und biegeweicherer Zonen einen Wechsel der Querschnittsgeometrie aufweisen.
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