DE2259313C3 - Prothese zum Ersatz für ein Gelenk - Google Patents
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Description
In der DE-OS 21 34 316 ist eine Prothese zum Ersatz
für ein Gelenk vorgeschlagen, die aus einem kugelförmigen und einem pfannenförmigen Teil besteht,
wobei das kugelförmige Teil mit Hilfe eines Schaftes aus Metall im Knochen verankerbar ist und die Kugel und
die Pfanne wenigstens im Bereich der gegenseitigen Berührungsflächen aus harter Tonerde bestehen.
Die Befestigung jedes der Stücke an den entsprechenden Knochen kann dort mit Hilfe von
Zement oder durch Knochenbildung im Inneren von Poren oder Riefen der Stücke erfolgen. Die
Verwendung eines Zements, bei dem es sich im allgemeinen um einen Acryl-Zement handelt, ist nun
darin nachteilig, daß es aus einem synthetischen organischen Harz besteht, das schlecht vom Organismus
toleriert wird. Dies ist der Grund dafür, daß die Befestigung durch natürliche Knochenbildung im
Inneren der Poren oder Riefen vorzuziehen ist. Die übliche Porosität gesinterter Tonerde (Porendimension
der Größenordnung von 20 Micron) stellt jedoch insoweit eine Gefahr dar, als sie kein ausreichendes
Eindringen der Knoehenzellen in die Poren erlaubt, was durch die Dimensionen der Knoehenzellen bedingt ist.
Als Folge hiervon ergibt sich eine zu zerbrechliche Befestigung des Stücks auf dem entsprechenden
Knochenteil.
Die vorliegende Verbesserung hat das Ziel, diese Nachteile zu beseitigen und für eine gute Befestigung
der Stücke der Prothese auf den entsprechenden Knochenteilen durch natürliche Knochenbildung zu
sorgen. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Pfannenteil zum Zweck der zemenifreien
Implantation an den im Knochenbett zu fixierenden Flächen mit Vertiefungen versehen ist,
deren Tiefe und Breite größenordnungsmäßig ein Millimeter beträgt.
Merkmale bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
ίο Es ist zwar bekannt, siehe beispielsweise DE-AS
18 06 323, eine Hüftpfanne mit Rillen in der Außenseite der Schale zu versehen, jedoch handelt es sich hier um
eine Fixierung des Implantats mittels Zement und die Rillen sollen Lufteinschlü;se in Sacklöchern vermeiden,
in welche der Haftzement eindringen soll. Bei einer zementfreien Implantation können jedoch solche
Lufteinschlüsse von der Knochenstruktur ohne weiteres absorbiert werden, so daß von dieser Seite kein
Bedürfnis für derartige Rillen bestünde.
Für eine zementfreie Implantation ist es auch bereits aus der DE-OS 19 43 598 bekannt, die mit dem Knochen
in Berührung kommende Fläche mit ringförmigen Rillen zu versehen, deren Abmessungen in der Größenordnung
von mindestens 5 mm liegen. Die dadurch entstehenden Vorsprünge werden unter Kraftaufwendung
in den schwammigen Knochen eingetrieben, wodurch angeblich £;jie zuverlässige Befestigung der
Pfanne am Knochen erreicht wird.
Will man die miteinander in Berührung stehenden Flächen von Pfanne und Kugel aus harter Tonerde herstellen und wür man gleichzeitig auf Zement bei der Implantierung verzichten, dann erscheint die Lehre aus der erwähnten Offenlegungsschrift unbrauchbar, da der dort notwendige große Kraftaufwand die Gefahr eines Bruches oder Risses der Tonerdeteile mit sich bringt, und zudem eine genaue Plazierung des Implantats nur zufällig erreichbar ist. Eine solche genaue Plazierung beeinflußt aber entscheidend den Erfolgt der Operation, da bei einer exzentrischen Lage des Pfannenstücks ungleichmäßige Belastungen auftreten, die leicht zu einem Auskugeln des Gelenks führen können.
Will man die miteinander in Berührung stehenden Flächen von Pfanne und Kugel aus harter Tonerde herstellen und wür man gleichzeitig auf Zement bei der Implantierung verzichten, dann erscheint die Lehre aus der erwähnten Offenlegungsschrift unbrauchbar, da der dort notwendige große Kraftaufwand die Gefahr eines Bruches oder Risses der Tonerdeteile mit sich bringt, und zudem eine genaue Plazierung des Implantats nur zufällig erreichbar ist. Eine solche genaue Plazierung beeinflußt aber entscheidend den Erfolgt der Operation, da bei einer exzentrischen Lage des Pfannenstücks ungleichmäßige Belastungen auftreten, die leicht zu einem Auskugeln des Gelenks führen können.
Diese Nachteile werden durch die Erfindung vermieden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Hilfe der F i g. I bis 7 näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 teilweise geschnitten eine Seitenansicht eines
Pfannenteils gemäß oer Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Pfannenteil gemäß Fig. 1;
Fig.3 einen Schnitt durch eine Hüftgelenkprothese
mit einem Pfannenteil gemäß F i g. 1 und 2;
Fig. 4 schematisch eine Hüftgelenkprothese mit einem exzentrischen Vorsprung, und
Fig. 5 bis 7 schematisch Pfannenteile mit Vorsprüngen
in verschiedenen Positionen.
F i g. I und 2 zeigen ein erfindungsgemäß ausgebildetes
Gelenkpfannenteil für ein Hüftgelenk, das aus
f« Tonerdepulver mit anschließender Sinterung hergestellt
ist. Das Pfannenteil weist im wesentlichen die Form einer Halbkugel auf und besitzt eine polierte und
geschliffene konkave Fläche 4. Diese Fläche dient als Berührungsfläche zwischen den beiden Stücken des
ή? Gelenks. Die konvexe Fläche 1, die der Befestigung an
der Knochenmasse dient, weist Rillen 2 und 3 auf, die längs der Breitenkreise bzw. der Meridiane der Kugel
zugeordnet sind. Die Tiefe und Breite dieser Rillen liegt
in der Größenordnung von I mm. Beispielsweise ist die
Breite 1,2 mm und die Tiefe I mm.
Das Pfannenteil weist überdies in an sich bekannter Weise einen Vorsprung 5 auf, der in einer zentrischen
Lage, d.h. auf dem Gipfel der Halbkugel koaxial zur Rotationssymmetrieachse des Pfannenteils aufsitzt.
Dieser Vorsprung verbessert die mechanische Verbindung zwischen dem Pfannenteil und dem Knochen. Der
Vorsprung ist mit ähnlichen Rillen versehen wie die übrige konvexe 'fläche des Pfannenteils.
In dem gewählten Ausführungsbeispiel sind auf der konvexen Fläche des Pfannenteils zwölf Rillen 2 entlang
der Breitenkreise und acht Rillen 3 entlang von Meridianen vorgesehen.
Im übrigen müssen die Vertiefungen nicht unbedingt als Rillen ausgebildet sein, sie können vielmehr
Sacklöcher bilden, die über die konvexe Fläche des Pfannenteüs verteilt sind. Diese Sacklöcher können
durch einen Preßvorgang erhalten werden.
Wie F i g. 3 zeigt, muß die Form des Vorsprungs unter Berücksichtigung der Dicke der verbleibenden Knochensubstanz
der Gelenkpfanne gewähü werden.
Fig.4 zeigt die Hüftgelenkprothese mit einem
Pfannenteil II. einem kugelförmigen Teil 13 ur.d einem
Schaft 12. Die Kugel und die Pfanne bilden ein Kugelgelenk 14. Das Schenkelstück 12 besteht aus
Metall und ist im Schenkel befestigt. Ein Vorsprung 15 am Pfannenteil 11 liegt nicht wie im vorherigen Beispiel
zentrisch (entlang der Achse 00'), sondern vielmehr exzentrisch und geneigt hierzu, wobei die Achse XVdcs
Vorsprungs die Achse 00' im Krümmungsmittelpunkt der sphärischen Hüllfläche der konvexen Oberfläche
des Pfannenteüs schneidet, und mit dieser einen Winkel
von beispielsweise 25° einschließt. Diese A.nordnung erlaubt es, den Vorsprung 15 in einen massiveren und
dickeren Knochenteil einzusetzen, dessen poröse Beschaffenheit für die Knochenneubildung günstiger isi
als diejenige des Bodens der Gelenkpfanne 6.
Γ i g. 5 /'.-igt eine Anordnung, bei der die Achse XV
des Vorsprungs 15 die Achse 0(1 des Pfannenteüs unter dem Krümmungsmittelpunkt 16 der sphärischen Hüllkurve
der konvexen Oberfläche des Pfannenteüs schneidet. Die Achse XKbildet also mit dem Radius der
sphärischen Hüllfläche einen gewissen Winkel.
F i g. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Achse
ίο XYdes Vorsprungs 15 die Achse 00' des Pfannenteüs
oberhalb des Krümmungsmittelpunktes 16 schneidet.
F i g. 7 zeigt, daß die Achse XVdes Vorsprungs 15 zur
Achse 00' des Pfannenteüs auch in vielen Anwendungsfällen vorzugsweise parallel sein kann.
In den Fällen der Fig.4 bis 7 weist das Pfannenteil
aufgrund der Anordnung dec Vorsprungs keine Axialsymmetrie auf. Es widersetzt sich daher jeder
eventuellen Kraft einer Verlagerung dieses Stücks in seiner Lagerung mit einer positiven Rückwirkungskraft
in einem massiven und gesunden Teil der Gelenkpfanne.
Ist im übrigen eine Axialzentricr ·-g mit Hilfe eines
Vorsprungs in der Achse 00' vorieiiiia::, so kann das
Pfannenteil zwei Vorsprünge aufweisen, von denen einer in der Achss 00' liegt. Das Pfannenteil kann auch
mit noch mehr Vorsprüngen versehen werden. A:ich kann d;;" Form der Vorsprünge von der zylindrischen
Form abweichen und beispielsweise konisch, kegelstumpfförmig
oder Darallelepipedisch sein. Die Vor sprünge können ein Stück mit dem Pfannenteil bilden
oder an diesem be'estigt sein. Für das einfachere Instellungbringen des Pfannenstücks können auch ein
oder mehrere Vorsprünge bezüglich des Pfannenteüs verschiebbar ausgebildet sein. Das Pfannenteil kann
einen nicht-sphäri.schen Querschnitt aufweisen, der
vorzugsweise jedoch eine Symmetrie bezüglich einer Achse hat.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Prothese als Ersatz für ein Gelenk, die aus einem
kugelförmigen und einem pfannenförmigen Teil besteht, wobei das kugelförmige Teil mit Hilfe eines
Schafts aus Metall im Knochen verankerbar ist und Kugel und Pfanne wenigstens im Bereich der
gegenseitigen Berührungsflächen aus harter Tonerde bestehen, dadurch gekennzeichnet,
daß das pfannenförmige Teil zum Zweck der zementfreien Implantation an den im Knochenbett
zu fixierenden Flächen mit Vertiefungen (2, 3) versehen ist, deren Tiefe und Breite größenordnungsmäßig
1 mm beträgt.
2. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen als Rillen ausgebildet
sind.
3. Prothese nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß die im Knochenbett zu fixierenden Flächen des pfannenförmigen Stücks zusätzlich
mindestens einen Vorsprung (5) aufweisen.
4. Prothese nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Vorsprung (15) gegenüber der Symmetrieachse (00') des pfannenförmigen
Teils versetzt ist.
5. Prothese nach Anspruch ·<, dadurch gekennzeichnet,
daß die Achse (XY) des Vorsprungs (15) parallel zur Achse (00') des pfannenförmigen Teils
liegt (Fig. 7).
6. Prothese nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Vorsprünge
(5, 15) mit ebensolrhen Vertiefungen wie die
konvexe Fläche des pfann^nförmigen Teils versehen sind.
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ID=27507005
Family Applications (1)
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DE2259313A Expired DE2259313C3 (de) | 1971-12-03 | 1972-12-04 | Prothese zum Ersatz für ein Gelenk |
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