DE2524923B1 - Hueftgelenkprothese - Google Patents
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Description
3°
Die Erfindung betrifft eine Hüftgelenkprothese, bei der der kugelförmige Gelenkkopf auf einem Zapfen
axial verschiebbar und um die Zapfenachse drehbar gelagert ist, wobei der Zapfen mit einem Schaft zur
Verankerung im Femurknochen fest verbunden ist.
Prothesen der genannten Art sind beispielsweise aus der CH-PS 490077 bekannt. Sie haben den Vorteil,
daß der Gelenkkopf nicht nur in der Gelenkpfanne, sondern auch auf dem Zapfen beweglich ist. Die praktischen
Erfahrungen mit dieser Prothese haben gezeigt, daß die bei ihr durch eine Bohrung im Gelenkkopf
erfolgende Schmierung des Zapfenlagers, die durch die »Kolben-Pumpen«-Wirkung des sich beim Be- und
Entlasten des Gelenks axial hin und her bewegenden Zapfens hervorgerufen wird, unter Umständen ungenügend
ist. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Schmierung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Gelenkkopf in an sich bekannter Weise über einen selbsthemmenden
Konus mit einer auf dem Zapfen gelagerten Metallhülse fest verbunden ist, daß ferner in der
konischen Fläche der Metallhülse mindestens eine rillenartige Ausnehmung vorhanden ist, die einen
Hohlraum im Innern des Gelenkkopfes mit einem Hülse und Gelenkkopf umgebenden Außenraum verbindet,
und daß schließlich eine Öffnung in der Stirnwand der Hülse de/, den Zapfen aufnehmenden Innen- to
raum der Hülse mit dem Hohlraum im Gelenkkopf verbindet.
Ähnlich wie bei der bekannten Konstruktion ist die axiale Verschiebung des Zapfens in der Hülse wirkungsmäßig
eine Art Kolbenpumpe, durch die Gelenkflüssigkeit durch die Ausnehmungen in der Konusfläche
der Hülse in die Innenhohlräume des Gelenkkopfes und der Hülse hineingesaugt und aus diesen
Räumen wieder herausgepreßt wird. Da in der Umgebung des Gelenkkopfhalses bzw. der Metallhülse
für das Ansaugen erheblich mehr Gelenkflüssigkeit zur Verfügung steht als in der - im allgemeinen auch
prothetischen - Gelenkpfanne, wird mit der Erfindung die Schmierwirkung für das Zapfenlager erheblich verbessert.
Ein weiterer Vorteil der neuen Konstruktion besteht darin, daß bei ihr die Hülse und der Gelenkkopf
aus verschiedenen Materialien hergestellt sein können. Besonders vorteilhaft ist die Erfindung daher bei Prothesen,
bei denen der Gelenkkopf aus sogenannter Biokeramik und die Hülse aus einer der bekannten
für Implantate benutzten Metallegierungen gefertigt sind, wobei gegebenenfalls für den Zapfen und den
Schaft nochmals Metalle anderer Legierungszusammensetzung als für die Hülse gewählt werden können.
In Verbindung mit einer künstlichen Hüftgelenkspfanne ist es vorteilhaft, wenn der Gelenkkopf in an
sich bekannter Weise eine Bohrung aufweist, die von seinem Hohlraum aus im wesentlichen radial nach
außen zu seiner Kugeloberfläche führt; denn dadurch kann auf umgekehrtem Wege wie bei der bekannten
Konstruktion durch den Gelenkkopf hindurch zusätzlich Schmierflüssigkeit zwischen die aufeinander gleitenden
Oberflächen der künstlichen Pfanne und des künstlichen Gelenkkopfes gebracht werden.
Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen an Hand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
F i g. 1 zeigt in einem Schnitt eine erste Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit einer künstlichen
Hüftgelenkspfanne;
F i g. 2 ist in gleicher Darstellung ein zweites Beispiel, bei dem der Gelenkkopf unmittelbar mit der natürlichen
Pfanne im Beckenknochen zusammenwirkt, während
F i g. 3 den Schnitt III-III von F i g. 1 und F i g. 2 wiedergibt.
Der Gelenkkopf 1, der beispielsweise aus Biokeramik (darunter wird bekanntlich hochschmelzende gesinterte
Aluminiumoxid- (Al2O3) Keramik verstanden mit
einem Al2O3-Gehalt von mindestens 99,5%, einer
Dichte von mindestens 3,90g/cm3 und einer Korngröße <
8 // m) besteht, ist über einen selbsthemmenden Konus mit einer Metallhülse 3 fest verbunden. Die
Hülse 3 besteht vorteilhafterweise aus einer für Implantate viel benutzten CrNiMoCo-Legierung, kann aber
auch aus einem anderen Metall, beispielsweise aus Titan, oder einer anderen Legierung, beispielsweise
einer Titan-Legierung, hergestellt sein.
Die Verjüngung des Konus 2 beträgt in bekannter Weise 1:10 bis 1:20. Im Innern des auf der Hülse 3
befestigten Gelenkkopfes 1 ist zwischen der Hülse 3 und dem Kopf 1 ein Hohlraum 7 vorhanden.
Die Hülse 3 nimmt in einer zentralen Bohrung 4 den ebenfalls metallischen Zapfen 5 auf, der über
einen kragenartigen Ansatz 6 in den nicht dargestellten Verankerungsschaft für die Verankerung der Prothese
im Femurknochen übergeht. Die axialen Längen α bzw. b des Zapfens 5 bzw. der auf ihm drehbaren und axial
verschiebbaren Hülse 3 sind so aufeinander abgestimmt, daß bei einer Belastung des Gelenks die Hülse 3
auf der Stirnfläche des Zapfens 5 aufliegt, sich also nicht mit ihrem Rand auf dem Kragen 6 abstützt.
Erfindungsgemäß ist der Innenhohlraum 7 des Gelenkkopfes 1 über - im gezeigten Beispiel - drei
gleichmäßig auf den Umfang der Hülse 3 verteilten
ORIGINAL INSPECTED
rillenartigen Ausnehmungen 12 mit dem die Prothese umgebenden Außenraum 8 im Gewebe verbunden.
Dieser Raum 8, der seinerseits durch nach der Implantation gewachsenes, in den Fig. 1 und 2 schematisch
angedeutetes Narbengewebe 11 in weitem Maße gegen
die Umgebung abgeschlossen ist, ist mit Gelenkflüssigkeit gefüllt.
Eine öffnung 9 in der Stirnfläche der Hülse 3 verbindet
den Hohlraum 7 mit der Bohrung 4 für den Zapfen 5.
Im Beispiel nach Fig. 1, in dem der Gelenkkopf 1 der Prothese in einer ebenfalls prothetischen Gelenkpfanne
13, beispielsweise aus hochmolekularem Hartpolyäthylen, eingebettet ist, hat der Kopf weiterhin eine
zusätzliche Bohrung 10, die seinen Innenhohlraum 7 mit seiner Kugeloberfläche, d.h. mit dem Zwischenraum
zwischen ihm und der Pfanne 10, verbindet.
Die Prothese nach Fig.2 ist dagegen für einen Einbau
direkt in die natürliche Gelenkpfanne im Beckenknochen 14 vorgesehen; bei ihr fehlt daher die Bohrung
10 im Gelenkkopf 1.
Ähnlich wie in der erwähnten bekannten Konstruktion wirkt der beim Entlasten und Belasten des Gelenks
sich axial hin und her bewegende Zapfen 5 in der Hülse 3 als eine Art Kolbenpumpe, die aus dem Außenraum
8 Gelenkflüssigkeit durch die Ausnehmung 12 zunächst in den Raum 7 und dann durch die Öffnung 9
weiter in die Bohrung 4 ansaugt und beim Belasten auf dem umgekehrten Wege wieder hinauspreßt. Dadurch
wird eine intensive Schmierung des sich in der Bohrung 4 bewegenden Zapfens 5 erreicht, da der Ansaugweg
nicht mehr - wie bei der bekannten Konstruktion - den schmalen Spalt zwischen der Pfanne 10
und dem Gelenkkopf 1 enthält.
Bei der Prothese nach Fig. 1 wird gleichzeitig beim Belasten des Gelenks ein Teil der mit Hilfe der »Kolbenpumpe«
bewegten Flüssigkeit durch die Bohrung 10 im Gelenk kopf 1 hindurch zwischen die aufeinandergleitenden
Flächen des Kopfes 1 und der Pfanne 13 gedrückt, wodurch zusätzlich die Schmierung für die
Bewegung der Kugel in der Pfanne verbessert wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Hüftgelenkprothese, bei der der kugelförmige Gelenkkopf auf einem Zapfen axial verschiebbar
und um die Zapfenachse drehbar gelagert ist, wobei der Zapfen mit einem Schaft zur Verankerung im
Femurknochen fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkkopf (1) in an
sich bekannter Weise über einen selbsthemmenden Konus (2) mit einer auf dem Zapfen (5) gelagerten
Metallhülse (3) fest verbunden ist, daß ferner in der konischen Fläche der Metallhülse (3) mindestens
eine rillenartige Ausnehmung (12) vorhanden ist, die einen Hohlraum (7) im Innern des Gelenkkopfes
(1) mit dem Hülse (3) und Gelenkkopf (3) umgebenden Außenraum (8) verbindet, und daß
schließlich eine Öffnung (9) in der Stirnwand der Hülse (3) den den Zapfen (5) aufnehmenden Innenraum
(4) der Hülse (3) mit dem Hohlraum (7) im Gelenkkopf (1) verbindet.
2. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkkopf (1) in an sich bekannter
Weise eine Bohrung (10) aufweist, die von seinem Hohlraum (7) aus im wesentlichen radial
nach außen zu seiner Kugeloberfläche führt.
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