WO2010057699A1 - Hüftgelenkpfanne mit nichtmetallischer abdeckung am unteren rand der aussenschale - Google Patents

Hüftgelenkpfanne mit nichtmetallischer abdeckung am unteren rand der aussenschale Download PDF

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WO2010057699A1
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Miriam Holtmann
Elke Lohrmann
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Definitions

  • the invention relates to an acetabulum for implantation in the pelvic bone with an outer shell made of metal and with an arranged in this insert for supporting a joint ball of a femoral implant.
  • the condyle In a hip prosthetic restoration, where both an insert acetabulum and a stem and condylar femoral implant are implanted, the condyle is guided along the lower edge of the outer shell in a very strong abutment, and this can cause it to open the ball of metal depositing metal, which ablates the ball joint from the edge of the metallic outer shell when sliding over this edge.
  • This can particularly occur when the ball joint is made of a very hard material, for example of ceramic or of a cobalt-chromium alloy, while the outer shell in the usual way consists of titanium or a titanium alloy. It then occur on the rod ends after repositioning titanium jobs, and these metallic orders on the condyle can lead to increased abrasion of the feedstock, with which the condyle cooperates in the inserted state.
  • This object is achieved according to the invention in an acetabulum of the type described above, that the lower edge of the outer shell is covered by a non-metallic material.
  • This embodiment prevents direct contact of the ball joint with the metallic Material of the outer shell when repositioning, and thus it is also ensured that no material of the outer shell can be deposited on the joint ball.
  • non-metallic material extends over the lower edge of the insert, but this is not absolutely necessary.
  • the non-metallic material may cover the lower edge of the outer shell in different ways.
  • the non-metallic material has the form of a film, in particular a film which is removable from the lower edge of the outer shell and optionally the insert.
  • the non-metallic material has the form of a coating of the lower edge of the outer shell and optionally the insert.
  • the non-metallic material is in the form of an overlay on the lower edge of the outer shell and optionally on the lower edge of the insert.
  • the support on the lower edge of the outer shell can be held in different ways, for example by gluing or in particular by means of a clamping connection, so that optionally also a replacement of the support of the outer shell after repositioning is possible.
  • the support comprises a metal support, which is coated on its end remote from the lower edge of the outer shell with the non-metallic material.
  • the metallic carrier is used to connect the outer shell on the one hand and the non-metallic material on the other.
  • the pad has the form of a compressible pad.
  • This may consist of a uniform, elastically compressible material, in a modified embodiment, the cushion has a shell which is filled with a flowable material.
  • the non-metallic material is a material absorbable by the body, so that after implantation, this material is gradually degraded and removed.
  • the non-metallic material may be a flowable lubricant, it is possible to use a tissue adhesive or gelatin as a non-metallic material.
  • a plastic as non-metallic material, which is preferably selected from the group of the following materials: polyethylene, polyetheretherketone, polyoxymethylene, polyphenylsulfone, thermoplastic elastomer, polyurethane, polytetrafluoroethylene.
  • FIG. 1 shows an acetabulum implanted in a pelvic bone and a femoral implant provided with a joint ball during insertion of the joint ball into the insert of the acetabular cup;
  • Figure 2 a perspective view of a section shown
  • Figure 3 a view similar to Figure 2 with a coating of the lower
  • Figure 4 is a view similar to Figure 3 with a coating of gelatin
  • Figure 5 a view similar to Figure 2 with a cover of the lower
  • Figure 6 a view similar to Figure 2 with a cover of the lower
  • Figure 7 is a view similar to Figure 6 with a cover ring for the lower edge of the outer shell with a metallic, plastic-coated carrier.
  • FIG. 1 shows an acetabular cup 2 implanted in a pelvic bone 1, which has a hemispherical outer shell 3 made of metal, for example made of titanium or a titanium alloy, into which a cup-shaped insert 4 is used, which also has substantially the shape of a hemisphere and forms on its inside a hemispherical bearing surface 5.
  • a cup-shaped insert 4 is used, which also has substantially the shape of a hemisphere and forms on its inside a hemispherical bearing surface 5.
  • the outer shell and the insert 4 each end in a lower edge 6 and 7, which are adjacent to each other.
  • FIG. 1 further shows a femoral implant 8 with a shaft 9 which is implanted in a femur 10 and which carries a joint ball 11 which is arranged outside the femur 10 and whose outer diameter corresponds to the inner diameter of the bearing surface 5.
  • the femur implant 8 is usually made of metal, for example of a cobalt-chromium alloy, but may also consist of ceramic.
  • the joint ball After implantation of the acetabular cup 2 in the pelvic bone 1 and the femur implant 8 in the femur 10, the joint ball must be positioned in the bearing surface 5, and it is necessary, the joint ball 11 at the lower edge 6 of the outer shell 3 and also at the lower edge 7 of the insert 4 to push past, as can be seen from the illustration of Figure 1. Due to the high forces of the ligament apparatus while the joint ball 11 and the lower edges 6, 7 of the outer shell 3 and the insert 4 are strongly pressed against each other.
  • the lower edge 6 of the outer shell 3 and optionally also the lower edge 7 of the insert 4 is covered by a non-metallic material. This prevents the direct contact of the ball joint with the metallic material of the outer shell 3 and thus protects both the lower edges of the outer shell 3 and the insert 4 and the ball joint 11 from accidental damage. For the design of this cover very different options are given.
  • the lower edge 6 of the outer shell 3 is covered by a peelable film 12, this can be fixed by means of an adhesive to the lower edge 6 or only because of attractive forces between the film 12 on the one hand and the lower edge 6 on the other hand. After repositioning the ball joint 11 in the bearing surface 5, this annular film can be deducted from the lower edge 6.
  • a non-metallic substance for example by means of a biocompatible lubricant, such as silicone oil or viscous gelatin, as shown in Figure 3, or by means of gelatin, as shown in Figure 4.
  • a biocompatible lubricant such as silicone oil or viscous gelatin
  • these materials are absorbed by the body, so that they are gradually degraded and resorbed after implantation.
  • an annular pad 13 is placed on the lower edge 6, this may consist of a compressible material, such as a hydrogel, silicone or a thermoplastic elastomer, it is also possible that this cushion 13 an outer shell which is filled with a flowable material, such as a NaCl solution. Also, this cushion 13 may be removably held at the lower edge 6.
  • a plastic ring 16 covering which is clamped by means of several clamping projections 14 at the lower edge 6, these clamping projections 14 dip into recesses 15 of the lower edge 6 a.
  • the clamping action is also reinforced by laterally bent, the lower edge 6 of the outer shell 3 encompassing edges 17 of the plastic ring 16th
  • this plastic ring 16 can optionally be removed by dissolving the clamp connection of the outer shell 3, but it is also possible that this plastic ring 16 remains after implantation, in particular, it may consist of a resorbable plastic material which is gradually decomposed and degraded by the body.
  • plastic ring 16 Possible materials for such a plastic ring 16 are, for example, polyethylene, polyetheretherketone, polyoxymethylene, polyphenylsulfone, thermoplastic elastomer, polyurethane or polytetrafluoroethylene.
  • cover is made by a ring which is made entirely of plastic
  • cover ring 18 which consists of a metallic support 19 and facing away from the outer shell 3 on its Side is coated with a plastic material.
  • plastic material may be the same plastic materials listed above.

Abstract

Um bei einer Hüftgelenkpfanne zur Implantation in den Beckenknochen mit einer Außenschale aus Metall und mit einem in dieser angeordneten Einsatz zur Lagerung einer Gelenkkugel eines Femurimplantates einen metallischen Abrieb des Außenschalenmaterials durch die am unteren Rand der Außenschale vorbeigleitende Gelenkkugel zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass der untere Rand der Außenschale von einem nichtmetallischen Material abgedeckt ist.

Description

HÜFTGELENKPFANNE MIT NICHTMETALLISCHER ABDECKUNG AM UNTEREN RAND
DER AUSSENSCHALE
Die Erfindung betrifft eine Hüftgelenkpfanne zur Implantation in den Beckenknochen mit einer Außenschale aus Metall und mit einem in dieser angeordneten Einsatz zur Lagerung einer Gelenkkugel eines Femurimplantates.
Bei einer hüftendprothetischen Versorgung, bei der sowohl eine Hüftgelenkpfanne mit Einsatz als auch ein Femurimplantat mit Schaft und Gelenkkopf implantiert werden, wird der Gelenkkopf bei der Reponierung in sehr kräftiger Anlage am unteren Rand der Außenschale entlang geführt, und dies kann dazu führen, dass sich auf der Gelenkkugel Metall ablagert, das die Gelenkkugel vom Rand der metallischen Außenschale beim Gleiten über diesen Rand abträgt. Dies kann besonders dann auftreten, wenn die Gelenkkugel aus einem sehr harten Material besteht, beispielsweise aus Keramik oder aus einer Kobalt-Chrom-Legierung, während die Außenschale in üblicher Weise aus Titan oder einer Titanlegierung besteht. Es treten dann auf den Gelenkköpfen nach dem Reponieren Titanaufträge auf, und diese metallischen Aufträge auf dem Gelenkkopf können zu einem erhöhten Abrieb des Einsatzmaterials führen, mit dem der Gelenkkopf im eingesetzten Zustand zusammenwirkt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen solchen metallischen Auftrag auf der Gelenkkugel und damit einen dadurch bedingten erhöhten Abrieb des Einsatz- materiales zu verhindern.
Diese Aufgabe wird bei einer Hüftgelenkpfanne der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der untere Rand der Außenschale von einem nichtmetallischen Material abgedeckt ist. Diese Ausgestaltung verhindert einen unmittelbaren Kontakt der Gelenkkugel mit dem metallischen Material der Außenschale beim Reponieren, und damit ist auch sichergestellt, dass kein Material der Außenschale auf der Gelenkkugel abgelagert werden kann.
Es kann vorgesehen werden, dass sich das nichtmetallische Material auch über den unteren Rand des Einsatzes erstreckt, unbedingt notwendig ist dies jedoch nicht.
Das nichtmetallische Material kann den unteren Rand der Außenschale in unterschiedlicher Weise abdecken.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das nichtmetallische Material die Form einer Folie hat, insbesondere einer Folie, die vom unteren Rand der Außenschale und gegebenenfalls des Einsatzes abziehbar ist.
Bei einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das nichtmetallische Material die Form einer Beschichtung des unteren Randes der Außenschale und gegebenenfalls des Einsatzes hat.
Bei wieder einer anderen Ausführungsform hat das nichtmetallische Material die Form einer Auflage auf den unteren Rand der Außenschale und gegebenenfalls auf den unteren Rand des Einsatzes.
Dabei kann die Auflage auf dem unteren Rand der Außenschale in unterschiedliche Weise gehalten werden, beispielsweise durch eine Verklebung oder insbesondere mittels einer Klemmverbindung, so dass gegebenenfalls auch eine Ablösung der Auflage von der Außenschale nach erfolgter Reponierung möglich ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Auflage einen Träger aus Metall auf, der an seiner dem unteren Rand der Außenschale abgewandten Ende mit dem nichtmetallischen Material beschichtet ist. Der metallische Träger dient der Verbindung der Außenschale einerseits und des nichtmetallischen Materials andererseits.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat die Auflage die Form eines zusammendrückbaren Kissens. Dieses kann aus einheitlichem, elastisch zusammendrückbarem Material bestehen, bei einer abgewandelten Ausführungsform weist das Kissen eine Hülle auf, die mit einem fließfähigen Material gefüllt ist.
Es kann vorgesehen sein, dass das nichtmetallische Material ein vom Körper resorbierbares Material ist, so dass nach der Implantation dieses Material allmählich abgebaut und entfernt wird.
Das nichtmetallische Material kann ein fließfähiges Schmiermittel sein, es ist möglich, als nichtmetallisches Material einen Gewebekleber oder Gelatine einzusetzen.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Kunststoffes als nichtmetallisches Material, der vorzugsweise aus der Gruppe der folgenden Materialien ausgewählt ist: Polyethylen, Polyetheretherketon, Polyoxymethylen, Polyphe- nylsulfon, thermoplastisches Elastomer, Polyurethan, Polytetrafluorethylen.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen : Figur 1 : eine in einen Beckenknochen implantierte Hüftgelenkpfanne und ein mit einer Gelenkkugel versehenes Femurimplantat beim Einschieben der Gelenkkugel in den Einsatz der Hüftgelenkpfanne;
Figur 2: eine perspektivische Ansicht einer im Schnitt dargestellten
Hüftgelenkpfanne mit einer Abdeckung des unteren Randes der Außenschale in Form einer abziehbaren Folie;
Figur 3: eine Ansicht ähnlich Figur 2 mit einer Beschichtung des unteren
Randes der Außenschale mittels eines Gewebeklebers;
Figur 4: eine Ansicht ähnlich Figur 3 mit einer Beschichtung aus Gelatine;
Figur 5: eine Ansicht ähnlich Figur 2 mit einer Abdeckung des unteren
Randes der Außenschale in Form eines ringförmigen Kissens;
Figur 6: eine Ansicht ähnlich Figur 2 mit einer Abdeckung des unteren
Randes der Außenschale in Form eines im Klemmsitz an der Außenschale gehaltenen Kunststoffringes und
Figur 7: eine Ansicht ähnlich Figur 6 mit einem Abdeckring für den unteren Rand der Außenschale mit einem metallischen, kunststoffbeschichteten Träger.
In Figur 1 ist eine in einen Beckenknochen 1 implantierte Hüftgelenkpfanne 2 dargestellt, die eine halbkugelige Außenschale 3 aus Metall aufweist, beispielsweise aus Titan oder einer Titanlegierung, in die ein schalenförmiger Einsatz 4 eingesetzt ist, der ebenfalls im Wesentlichen die Form einer Halbkugel hat und der auf seiner Innenseite eine halbkugelige Lagerfläche 5 ausbildet. An ihrer unteren Kante enden sowohl die Außenschale als auch der Einsatz 4 jeweils in einem unteren Rand 6 beziehungsweise 7, die nebeneinander liegen.
In Figur 1 ist weiterhin ein Femurimplantat 8 dargestellt mit einem Schaft 9, der in einen Femur 10 implantiert ist und der eine außerhalb des Femurs 10 angeordnete Gelenkkugel 11 trägt, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Lagerfläche 5 entspricht. Das Femurimplantat 8 besteht üblicherweise aus Metall, beispielsweise aus einer Kobalt-Chrom-Legierung, kann aber auch aus Keramik bestehen.
Nach der Implantation der Hüftgelenkpfanne 2 im Beckenknochen 1 und des Femurimplantates 8 im Femur 10 muss die Gelenkkugel in der Lagerfläche 5 positioniert werden, und dazu ist es notwendig, die Gelenkkugel 11 am unteren Rand 6 der Außenschale 3 und auch am unteren Rand 7 des Einsatzes 4 vorbei zu schieben, wie es aus der Darstellung der Figur 1 ersichtlich ist. Aufgrund der hohen Kräfte des Bandapparates werden dabei die Gelenkkugel 11 und die unteren Ränder 6, 7 der Außenschale 3 beziehungsweise des Einsatzes 4 kräftig gegeneinander gedrückt.
Um dabei zu vermeiden, dass die Gelenkkugel 11 mit dem metallischen Material der Außenschale 3 in Kontakt kommt und von dieser Material mitnimmt, ist der untere Rand 6 der Außenschale 3 und gegebenenfalls auch der untere Rand 7 des Einsatzes 4 von einem nichtmetallischen Material abgedeckt. Dieses verhindert den unmittelbaren Kontakt der Gelenkkugel mit dem metallischen Material der Außenschale 3 und schützt somit sowohl die unteren Ränder der Außenschale 3 und des Einsatzes 4 als auch die Gelenkkugel 11 vor ungewollten Beschädigungen. Für die Ausgestaltung dieser Abdeckung sind sehr unterschiedliche Möglichkeiten gegeben.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 wird der untere Rand 6 der Außenschale 3 von einer abziehbaren Folie 12 bedeckt, diese kann mit Hilfe eines Klebstoffes an dem unteren Rand 6 festgelegt sein oder aber auch nur aufgrund von Anziehungskräften zwischen der Folie 12 einerseits und dem unteren Rand 6 andererseits. Nach dem Reponieren der Gelenkkugel 11 in der Lagerfläche 5 kann diese ringförmige Folie vom unteren Rand 6 abgezogen werden.
Es ist auch möglich, wie dies in Figur 3 dargestellt ist, den unteren Rand 6 mit einer nichtmetallischen Substanz zu beschichten, beispielsweise mittels eines biokompatiblen Schmiermittels, wie zum Beispiel Silikonöl oder dickflüssige Gelatine, wie dies in Figur 3 dargestellt ist, oder mittels Gelatine, wie dies in Figur 4 dargestellt ist. Vorzugsweise sind diese Materialien vom Körper resorbierbar, so dass sie nach erfolgter Implantation allmählich abgebaut und resorbiert werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 5 ist auf den unteren Rand 6 ein ringförmiges Kissen 13 aufgelegt, dieses kann aus einem komprimierbaren Material bestehen, beispielsweise aus einem Hydrogel, aus Silikon oder aus einem thermoplastischen Elastomer, es ist auch möglich, dass dieses Kissen 13 eine Außenhülle aufweist, die mit einem fließfähigen Material gefüllt ist, beispielsweise einer NaCI-Lösung. Auch dieses Kissen 13 kann ablösbar am unteren Rand 6 gehalten sein. Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 6 ist auf den unteren Rand 6 ein Kunststoffring 16 abdeckend aufgelegt, der mittels mehrer Klemmvorsprünge 14 an dem unteren Rand 6 klemmend festgelegt ist, diese Klemmvorsprünge 14 tauchen in Vertiefungen 15 des unteren Randes 6 ein. Die Klemmwirkung wird außerdem verstärkt durch seitlich umgebogene, den unteren Rand 6 der Außenschale 3 umgreifende Ränder 17 des Kunststoffringes 16.
Auch dieser Kunststoffring 16 kann gegebenenfalls unter Lösung der Klemmverbindung von der Außenschale 3 abgezogen werden, es ist aber auch möglich, dass dieser Kunststoffring 16 nach der Implantation verbleibt, insbesondere kann er aus einem resorbierbaren Kunststoffmaterial bestehen, welches vom Körper allmählich zersetzt und abgebaut wird.
Mögliche Materialien für einen solchen Kunststoffring 16 sind beispielsweise Polyethylen, Polyetheretherketon, Polyoxymethylen, Polyphenylsulfon, thermoplastisches Elastomer, Polyurethan oder Polytetrafluorethylen.
Während bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 6 die Abdeckung durch einen Ring erfolgt, der vollständig aus Kunststoff besteht, ist im Ausführungsbeispiel der Figur 7 zur Abdeckung ein ähnlich geformter Abdeckring 18 vorgesehen, der aus einem metallischen Träger 19 besteht und auf seiner von der Außenschale 3 abgewandten Seite mit einem Kunststoffmaterial beschichtet ist. Es kann sich dabei um dieselben Kunststoffmaterialien handeln, die vorstehend aufgeführt sind.

Claims

PATENTANSPRUCHE
1. Hüftgelenkpfanne (2) zur Implantation in den Beckenknochen (1) mit einer Außenschale (3) aus Metall und mit einem in dieser angeordneten Einsatz (4) zur Lagerung einer Gelenkkugel (11) eines Femurimplanta- tes (8), dadurch gekennzeichnet, dass der untere Rand (6) der Außenschale (3) von einem nichtmetallischen Material (12; 13; 16; 18) abgedeckt ist.
2. Hüftgelenkpfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das nichtmetallische Material auch über den unteren Rand (7) des Einsatzes (4) erstreckt.
3. Hüftgelenkpfanne nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtmetallische Material die Form einer Folie (12) hat.
4. Hüftgelenkpfanne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (12) vom unteren Rand (6) der Außenschale (3) und gegebenenfalls vom unteren Rand (7) des Einsatzes (4) abziehbar ist.
5. Hüftgelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtmetallische Material die Form einer Beschich- tung des unteren Randes (6) der Außenschale (3) und gegebenenfalls des unteren Randes (7) des Einsatzes (4) hat.
6. Hüftgelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtmetallische Material die Form einer Auflage (13; 16; 18) auf den unteren Rand (6) der Außenschale (3) und gegebenenfalls den unteren Rand (7) des Einsatzes (4) hat.
7. Hüftgelenkpfanne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage (16; 18) am unteren Rand (6) der Außenschale (3) mittels einer Klemmverbindung gehalten ist.
8. Hüftgelenkpfanne nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage (18) einen Träger (19) aus Metall aufweist, der an seiner dem unteren Rand (6) der Außenschale abgewandten Seite mit dem nichtmetallischen Material beschichtet ist.
9. Hüftgelenkpfanne nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage die Form eines zusammendrückbaren Kissens (13) aufweist.
10. Hüftgelenkpfanne nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kissen (13) eine Hülle aufweist, die mit einem fließfähigen Material gefüllt ist.
11. Hüftgelenkpfanne nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtmetallische Material ein vom Körper resorbierbares Material ist.
12. Hüftgelenkpfanne nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtmetallische Material ein fließfähiges Schmiermittel ist.
13. Hüftgelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtmetallische Material ein Gewebekleber ist.
14. Hüftgelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtmetallische Material Gelatine ist.
15. Hüftgelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtmetallische Material ein Kunststoff aus der Gruppe Polyethylen, Polyetheretherketon, Polyoxymethylen, Polyphenyl- sulfon, thermoplastisches Elastomer, Polyurethan, Polytetrafluorethylen ist.
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