CH664687A5

CH664687A5 - Hueftgelenkspfanne.

Info

Publication number: CH664687A5
Application number: CH5205/84A
Authority: CH
Inventors: Reinhold Ganz
Original assignee: Protek Ag
Priority date: 1983-11-18
Filing date: 1984-10-31
Publication date: 1988-03-31
Also published as: CA1231203A; IT8423567A0; US4666448A; DE3341723C1; IT8423567A1; FR2555043B1; FR2555043A1; IT1177187B

Description

664 687

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Hüftgelenkspfanne aus Kunststoff mit einer halbkugelförmigen, jedoch im Scheitelbereich abgeflachten Aussen-form und einer bezüglich der Rotationsachse der Aussen-form kugelsymmetrischen Pfannenschale, zur zementfreien Implantation, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenform des Pfannenkörpers (1) randlos über die Aequatorebene (4) der Pfannenschale (5) hinausreicht und jenseits der Aequatorebene (4) kreiszylindrisch ausgebildet ist.

2. Hüftgelenkspfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umrisslinie (2) der Aussenform des Pfannenkörpers (1) durch mindenstens zwei Kreisbögen (Ki, K2) gebildet ist, von denen der eine (K2) den Umriss im Scheitelbereich des Pfannenkörpers (1) bestimmt, mit seinem Mittelpunkt (Mi) auf der Rotationssymmetrieachse (3) liegt und einen Radius (R2) hat, der mindestens das 2-fache, vorzugsweise das 3-fache desjenigen der zweiten Kreisbögen (K|) beträgt, deren Mittelpunkte beidseits der Rotationssymmetrieachse (3) in der Aequatorebene (4) der Pfannenschale (5) liegen und einen Abstand (a) haben.

3. Hüftgelenkspfanne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Radius (R2) des den Scheitelbereich bildenden Kreisbogens (K2) des 2- bis 4-fache, vorzugsweise das 2,5- bis 3,5-fache des Kreisradius (Ri) beträgt.

4. Hüftgelenkspfanne nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelpunkte (Mi) der die aequa-tornahen Bereiche der Umrisslinie (2) bildenden Kreisbögen (Ki) einen Abstand (a) von 1 bis 5 mm aufweisen.

5. Hüftgelenkspfanne gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Oberfläche des Pfannenkörpers (1) mit einer Struktur, vorzugsweise einer Rippenstruktur versehen ist.

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Hüftgelenkspfanne aus Kunststoff mit einer halbkugelförmigen, jedoch im Scheitelbereich abgeflachten Aussenform und einer bezüglich der Rotationsachse der Aussenform kugelsymmetrischen Pfannenschale.

Für künstliche Hüftgelenkspfannen besteht die generelle Forderung, die als Fremdkörper ins Knochengewebe eingepflanzte Pfanne so klein wie möglich zu dimensionieren, um einerseits die Substanzverluste an Gewebesubstanz und anderseits die zu implantierende Masse des künstlichen Fremdkörpers so gering wie möglich zu halten.

Unter diesen Gesichtspunkten sind daher mindestens annähernd halbkugelförmige Pfannen denjenigen mit einer kegelstumpf- oder zylinderförmigen (DE-OS 23 14 175) Grundform vorzuziehen. Hüftgelenkspfannen der eingangs genannten Art sind daher bekannt (ALLO PRO Prospekt 1977 < Die Hüftgelenk-Endoprothese, System Weber-Stüh-mer> und AESCULAP-Prospekt 113-C 10 77/4, Seite 12, < Total-Endoprothesen für das Hüftgelenk > ), um ihren Einsatz auch bei flachen, knöchernen Pfannen zu ermöglichen.

Diese Pfannen sind für eine Verankerung mit Hilfe von Knochenzement bestimmt; für eine zementfreie Implantation sind sie nicht geeignet; denn sie haben weder eine Struktur- beispielsweise eine Aussengewinde- noch Verankerungszapfen oder- schrauben für eine zementfreie Fixierung, noch können sie in den Beckenknochen eingeklemmt werden. Bei einer zementfreien Verankerung wird die eingesetzte Pfanne im Beckenknochen unter einer gewissen Vorspannung gehalten; das Verklemmen des Pfannenkörpers erfolgt dabei an der seitlichen Oberfläche, d .h. in den äquatorialen Bereichen. Bei den erwähnten bekannten Pfannen wird ein

Klemmeffekt durch den flanschartigen Rand verhindert; weiterhin ist die Halterung beim Einklemmen ungenügend, da sie theoretisch nur längs einer Linie in der Aequatorebene stattfindet.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Hüftgelenkspfanne mit abgeflachtem Scheitelbereich so zu gestalten,

dass sie für eine zementfreie Verankerung durch seitliches Verklemmen geeignet ist. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Aussenform des Pfannenkörpers randlos über die Aequatorebene der Pfannenschale hinausreicht und jenseits der Aequatorebene kreiszylindrisch ausgebildet ist.

Die Abflachung im Scheitelbereich und die randlose Form der Aussenseite erlauben, die Pfanne <tief> in das ausgefräste Becken einzusetzen, wobei die zylindrische Verlängerung die Klemmwirkung von einer Linienberührung in eine Flächenwirkung vergrössert, da der verwendete Kugelfräser eine zylindrische Begrenzung der Ausfräsung schafft, sobald er über seine Aequatorebene hinaus in den Knochen eindringt.

Gegebenenfalls kann die äussere Oberfläche der Pfanne mit Rippen oder einer anderen Struktur versehen sein, die das An- und Einwachsen von Gewebe fördert. Der Werkstoff für die Pfanne ist Kunststoff, insbesondere Polyäthylen der Klassifikationen HDPE und UHMW.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur ist in einem Schnitt längs der Rotationssymmetrieachse eine Ausführungsform der neuartigen Hüftgelenkspfanne.

Der Pfannenkörper 1 der Hüftgelenkspfanne ist in seiner Aussenform als ein Rotationskörper gestaltet, der durch Rotation der Umrisslinie 2 um die Rotationssymmetrieachse 3 erzeugt wird; die Pfanneninnenschale 5 wird von einem halbkugelförmigen Hohlraum gebildet, der ebenfalls bezüglich der Rotationssymmetrieachse 3 rotationssymmetrisch ist.

In seiner Aequatorebene 4 hat der randlose Pfannenkörper 1 seinen Durchmesser D, der auch den erzeugenden Durchmesser für die Aussenform bildet, die jenseits der Aequatorebene 4 liegt.

Die Basis für die Aussenform der Pfanne bildet eine Kugel mit dem Radius R' = D/2; diese Halbkugelfläche ist im Scheitel um den Betrag d = R' — h abgeflacht. Die Umrisslinie 2 des Pfannenkörpers 1 ist daher aus mindestens drei verschiedenen Kurven zusammengesetzt. Anschliessend an den erwähnten kreiszylindrischen Teil jenseits der Aequatorebene 4 wird sie — von der Aequatorebene aus — gebildet durch zwei Kreisbögen Ki und K2, von denen der eine einen Radius Ri, hat, der sich in erster Näherung ergibt zu Ri = R' — h. Spiegelsymmetrisch zur, die Rotationssymmetrieachse 3 enthaltenden Mittelebene des Pfannenkörpers ergeben sich in der Aequatorebene 4 daher für die Kreisbögen Ki die Mittelpunkte Mi für die äquatornahen Bereiche der Umrisslinie 2.

Der Abstand beider Mittelpunkte Mi ist a; er kann bei dem Ausführungsbeispiel nach der Figur Werte zwischen 1 und 5 mm annehmen.

Bei dem Ausführungsbeispiel verläuft die Umrisslinie 2 von der Aequatorebene 4 bis zu den Punkten S gemäss den Kreisbögen Ki. Der Bogen zwischen beiden Punkten S wird gebildet durch einen zweiten Kreisbogen K2 mit dem Radius R2, der etwa das 3-fache von Ri beträgt; der Mittelpunkt M2 des Kreisbogens K| liegt auf der Rotationssymmetrieachse 3.

Bei der Auslegung der Hüftgelenk-Pfanne sind also der Durchmesser D und die < Abflachung > d als Basisgrössen vorgegeben; man kann dann — in bestimmten Grenzen — die Radien Ri und R2 vorwählen, woraus sich der Abstand a ergibt.

2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

S

1 Blatt Zeichnungen