NO764112L

NO764112L - Protese.

Info

Publication number: NO764112L
Application number: NO764112A
Authority: NO
Inventors: Anton Zeibig
Original assignee: Rosenthal Technik Ag
Priority date: 1976-10-14
Filing date: 1976-12-02
Publication date: 1978-04-17
Also published as: ATA868476A; AT344310B; SE415322B; GB1585672A; FR2367480A1; CH607747A5; SE7613205L; JPS5349891A; DE2646478A1; DE2646478C2; US4268919A; US4198711A

Description

Oppfinnelsen .angår en leddprotese, særlig hofteleddprotese, der det på et implanterbart skaft er utformet en tapp av duktilt materiale, på hvilken et med et radielt hull forsynt, kuleformet leddlegeme av sprøtt materiale er festet med presspasning.

Som duktilt materiale for skaftet og de med dette i de fleste tilfelle i ett stykke utformede tapper kan man benytte Cr-Co-Mo-legeringer, Cr-Ni-Mo-legeringer eller titanlegeringer. Som materiale for det kuleformede leddlegemet har høyren aluminiumoksyd vist..seg å være spesielt hensiktsmessig på grunn av sin gode slitebestandighet og vevnadstilpasning.

Fra tysk utlegningsskrift nr.24 51 275 er det kjent en leddprotese de r skaftet og tappen i ett stykke består av en metall-legering med fra 15 til 30 % Cr, 2 til.

37 % Ni, 2 til 10 % Mo, og resten av Co og leddkulen består

av en sintret oksydkeramikk, som oppviser en A^O^-innhold på over 9 9,7 %, en tetthet på over 3,90 og en kornstørrelse på under 8 am. Tappen er konisk med et konisitetsforhold på mellom 1:10 og 1:20 og er anordnet selvsperrende i en til-svarende konisk boring i leddkulen. Dermed tilsikter man på den ene siden å oppnå en fast forbindelse mellom leddlegeme og tapp, og på den annen side å unngå faren for at leddlegemet ved høye belastninger går istykker. Det har vist seg at dette tosidige siktemål i gunstigste fall er oppnåelig dersom både den koniske tappen og det motsvarende hull i leddlegemet be-arbeides med største nøyaktighet.

Fra tysk utlegningsskrift 21 34 316 er det kjent en hofteleddprotese av omhandlede art, der likeledes skaft og tapp er fremstilt av metall i ett stykke og det kule formede leddlegemet består av aluminiumoksyd. Tappen og til-hørende radielle hull i leddlegemet er i det vesentlige sylindrisk og oppviser akseparallelle i omkretsretningen for-løpende rifler, som før leddlegemets påsetting på tappen fylles med kitt. Også denne innfesting av leddlegemet på tappen er problematisk, ettersom kittet i visse tilfelle ikke er tilstrekkelig holdbart for å sikre en god forbindelse av leddlegemet med tappen, i andre tilfelle derimot er det så sterkt at det ikke er mulig å bytte leddlegemet mot et annet, når dette ved en omoperasjon i forbindelse med en endring av tilhørende leddskål skulle være nødvendig.

Det sistnevnte problem bør ifølge det

tyske patentskrift nr. 1.371.335 løses ved at det på en konisk tapp påstikkbare, kuleformede leddlegeme ikke er massivt,

men er hult rundt veggen i det radielle hullet som opptas av tappen, slik at denne vegg danner en slags hylse innen leddlegemet. Denne utformning er imidlertid ikke mulig med et sprøtt materiale, såsom høyrent aluminiumoksyd, ettersom forbindelsen mellom hylsen og den øvrige, kuleskallformede delen av leddlegemet ville ødelegges ved høye belastninger ved bruk av et slikt sprøtt materiale.

Oppfinnelsen går ut på å videreutforme

en leddprotese av den ovenfor beskrevne art, på en slik måte at forbindelsen mellom leddlegemet og tappen på den ene side er tilstrekkelig fast, og på den annen side unngå faren for at leddlegemet sprenges ved høye belastninger.

Problemet løses ifølge oppfinnelsen ved at tappen oppviser en fra sin ende utgående utsparing, gjennom hvilken den radielle sammentrykkbarhet i området for denne ende er økt og dermed de mellom tappen og hullets vegg i leddlegemet virkende spenninger holdes ved et lavere nivå enn de under ellers like betingelser ved enden av en massiv tapp opptredende spenninger.

Oppfinnelsen er- like anvendbar ved sylindriske tapper med sirkelformet eller ikke-sirkelformet, f.eks. ellip-tisk grunnflate og ved prismatiske tapper samt ved avkortede koniske tapper med sirkelformet eller ikke-sirkelformet grunn flate og ved tapper med avkortet pyramideform. Ved sylindriske eller prismatiske tapper oppnås presspasningen ved at tappen underkjøles .til en bestemt temperatur, før den settes inn i leddlegemet. Ved konisk avkortet eller pyramideformede tapper oppnås presspasningen på vanlig måte ved å trykke på leddlegemet. I hvert tilfelle kan den mest hensiktsmessige stør-relsen i området for tappens ende dimensjoneres mindre enn de under ellers like betingelser ved en massiv tapps ende opptredende spenninger. Oppfinnelsen beror på innsikten at bare ved at bruddfaren for det kuleformede leddlegeme derved i høy grad minskes, og for alle praktiske tilfelle så godt som elimineres. Bruddfaren bestemmes nemlig ikke av spenningen ved den ytre enden på den radielle boringen i leddlegemet, men spenningen i leddlegemets område som omgir tappens ende. I dette ringformede område forhindres den også ved sprøtt materiale såsom aluminiumoksyd, innen visse gren-ser opptredende elastiske utvidelsen av leddlegemet ved den på den andre siden av den radielle boringens ende beliggende kulesegmentformede område for leddlegemet, slik at det i området rundt tappens ende opptrer en spenningskonsentrasjon, når tappen i hele sin lengde i det vesentlige oppviser samme lille sammentrykkbarhet,som beror på elastisitetsmodulen. Ved utsparingen ifølge oppfinnelsen i tappen, minskes den farlige spenningskonsentrasjon i det område av leddlegemet som omgir tappens ende.

En spesiell fast innfatning av leddlegemet på tappen, uten å.risikere at leddlegemet går istykker, oppnås dersom utsparingen har en form og størrelse slik at de mellom tappen og hullets vegg virkende spenninger er til-nærmet konstante på hele lengden av presspasningen. Dette gjelder også uavhengig av tappens tverrsnittsform og uavhengig av om tappen koner mot sin ende.

I alle tilfelle er det videre hensiktsmessig om utsparingen i tappen er avrundet ved bunnen.

Ved en rotasjonssymmetrisk tapp er utsparingen fortrinnsvis likeledes rotasjonssymmetrisk utformet. Når tappen har form av en avkortet kjegle, kan utsparingen

i det minste på en del av lengden være sylindrisk. Når

derimot tappen er sylindrisk , gir en utsparing som i det minste på en del av lengden avsmalner i form av en avkortet kjegle, en god tilnærming til den ønskede likeformede spen-ningsfordelingen i hele lengden av det område av leddlegemet som omgir tappen.

Utsparingen ifølge oppfinnelsen i tappen

kan anvendes til ytterligere å øke sikkerheten mot en ikke ønsket løsning av forbindelsen mellom leddlegeme og tapp.

Dette skjer ved at utsparingen opptar et kilelegeme, ved

hjelp av hvilket den ringformede enden på tappen kan<L>kiles inn i en utvidelse av hullet i leddlegemet.

Kilelegemet kan f.eks. være skiveformet

og være innklemt mellom tappens ende og hullets bunn i leddlegemet. Denne klemvirkning oppstår av seg selv når leddlegemet presses på tappen.

Å foretrekke er imidlertid en ytterligere utforming der kilelegemet er forsynt med gjenger, som er innskrudd i et gjenget hull i tappen og som kan trekkes fast ved hjelp av et verktøy som er innførbart i en fortsettelse av leddlegemets hull.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningen, som viser utførelses-eksempler for oppfinnelsen.

Fig . 1 viser skjematisk et aksielt snitt gjennom deler av en hofteleddprotese med konisk forbindelse , og

fig. 2 viser likeledes skjematisk et snitt gjennom deler av en hofteleddprotese med sylindrisk forbindelse.

Den i fig. 1 viste hofteleddprotese oppviser et skaft 10 av en metall-legering, som kan drives inn i et lårben til en på skaftet utformet flens 11. Ovenfor flen-sen- 11 er der en med skaftet 10 i ett stykke utført tapp 12, som i sitt øvre område oppviser en konisk avkortet ytterflate 14 og en fra sin ende utgående utsparing 16. Utsparingen 16 er i det vesentlige sylindrisk og koaksial med den konisk avkortede ytterflate 14. Bunnen i utsparingen 16 er avrundet med forholdsvis stor radie og oppviser et gjenget hull 18.

På tappen 12 er det med presspasning festet et av høyrent aluminiumoksyd bestående, kuleformet ledd legeme 20. Leddlegemet 20 oppviser for dette formål et radielt hull 22, som smalner av med samme konvinkel som ytterflaten 14. Videre har det i sitt endeområde en utvidelse 24 og en fortsettelse eller forlengelse 26 i formgav et gjennomgående hull som strekker seg langs den felles aksen 28 på tap en 12 og hullet 22 .

I utsparingen 16 griper det inn et kilelegeme 30, som oppviser en nedover avsmalnende utvendig konisk flåte 32, altså motsatt konisk i forhold til ytterflaten 14, og som ligger an med denne flaten ved kanten av utsparingen 16. Kilelegemet 30 oppviser videre på sin over-side et sekskanthull 34 , for en sekskantnøkkel og på sin underside en gjenge 36, som er innskrudd i det gjengede hull 18.

Utsparingen 16 gir tappen 12 en slik elastisitet at de. ved presspasningen fremkalte ringspen-ninger i leddlegemet 20 langs hele lengden på hullet 22 er vesentlig like store. Utvidelsen 24 bidrar dessuten til å unngå spenningsopphopninger i hullets 2 2 endeområde.

Kilelegemet 30 lar seg ved hjelp av en sekskantnøkkel trekkes så fast at den, slik som antydet i høyre halvdel av fig. 1, utvider det ringformede ende-

området av tappen 12 og trykker dette inn i utvidelsen 24.

På denne måte oppnås en presspasning mellom tappen 12 og leddlegemet 20 som sikrer mot utilsiktet løsgjøring av leddlegemet.

Dersom det skulle være nødvendig ved en omoperasjon igjen å løsne leddlegemet 20, så kan kilelegemet 30 også anvendes til dette, ved at det over den i venstre delen i fig. 1 viste stilling skrus ut oppover,slik at den trykker av leddlegemet 20 fra tappen 12.

Den i fig. 2 viste hofteleddprotese har

de samme trekk som leddprotesen i fig. 1, og hensikten er den samme. I fig. 2 er imidlertid benyttet henvisningstall med indeks. Ifølge fig. 2 oppviser en med et skaft 10' utformet tapp 12' en sylindrisk ytterflate 14' og en nedover avsmalnende utsparing 16' med konisk avkortet form. På ytterflaten

14' er det festet et leddlegeme 20' med presspasning, som for dette formål oppviser et radielt, sylindrisk hull 22'. Hullet 22' ender med en utvidelse 24'.

Mellom enden- av hullet 22' og den som følge av utsparingen 16' ringformede endeflate på tappen 12' er det anordnet et kileformet kilelégeme 30', som oppviser en ytre konisk flate 32'. Ved påtrykking av leddlegemet 20' på tappen 12' kommer kilelegemet 30' til å bli klemt inn mellom tappen 12' og enden på hullet 22', på en slik måte at den trenger inn med sin ytre koniske flate 32' i det ringformede øvre endeområde av tappen 12' i utvidelsen 24' og derved frembringer en ytterligere sikring mot utilsiktet løsgjøring av leddlegemet 20', når leddlegemet 20' fullstendig er trykket på tappen 12' fra den viste, mellom-stillingen. Kilelegemet 30' er ved utførelseseksemplet ifølge fig. 2 en metalldel, men kan også utformes i ett stykke med leddlegemet 20' og som dette bestå av aluminiumoksyd.

Claims

1. Leddprotese , særlig hofteleddprotese, omfattende et implanteringsbart skaft, en tapp av duktilt matereiale på hvilken et kuleformet leddlegeme av sprøtt materiale er festet ved presspasning og der leddlegemet er forsynt emd et radielt hull, karakterisert ved at tappen (12, 12') oppviser en fra enden utgående utsparing (16, 16'), ved hjelp av hvilken den radielle sammentrykkbarhet innen området for denne ende er forhøyet og dermed de spenninger som virker mellom tappen (12, 12')' ' og hullets (22, 22') vegg i leddlegemet, holdes lavere enn de ellers under like ebtingelser opptrédende spenninger ved enden av en massiv tapp.

2. Protese ifølge krav 1, karakterisert ved at utsparingen (16, 16') oppviser en form og størrelse, ved hvilken de mellom tappen (12, 12') og hullets (22, 22') vegg opptredende spenninger er på det nærmeste konstante.

3.P rotese ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at utsparingen (16, 16') i tappen (12, 12") er avrundet i bunnen.

4. Protese•ifølge et beller flere av kravene 1-3, med rotasjonssymmetrisk tapp, karakterisert ved at ursparingen (16,16') likeledes er rotasjonssymmetrisk.

5. Protese ifølge krav 4, med konisk avkortet tapp, karakterisert ved at utsparingen (16) i det minste på en cel av sin lengde er sylindrisk.

6. Protese ifølge krav 4, med sylindrisk tapp, karakterisert ved at utsparingen (16') i det minste på en del av lengden smalner av med konisk avkortet form.

7. Protese ifølge ett eller flere av kravene 1-6, karakterisert ved at utsparingen (16, 16') opptar et kilelegeme (30, 30') ved hjelp av hvilket tappens (12, 12') ringfofmede ende lar seg kiles inn i en utvidelse (24, 24') av leddlegemets (20, 20') hull (22, 22,).

8. Protese ifølge krav 7, karakterisert ved at kilelegemet (30) oppviser en gjenget del (36) som er innskrudd i et gjenget hull (18) i tappen (12) og som er festtrekkbar ved hjelp av et verktøy som er innfør-bart gjennom en forlengelse (26) av hullet (22) i leddlegemet (20) .

9. Protese ifølge krav 7, karakterisert ved at kilelegemet (30') er skiveformet og er innklemt mellom tappens (12') ende og hullets (22') bunn.