DE2259313C3

DE2259313C3 - Prothese zum Ersatz für ein Gelenk

Info

Publication number: DE2259313C3
Application number: DE2259313A
Authority: DE
Inventors: Jacques Tarbes Doukhan
Original assignee: Ceraver SA
Current assignee: Ceraver SA
Priority date: 1971-12-03
Filing date: 1972-12-04
Publication date: 1982-07-22
Also published as: DE2259313A1; DE2259313B2

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.

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

Patentansprüche:

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.