DE2747867A1

DE2747867A1 - Gelenkprothese

Info

Publication number: DE2747867A1
Application number: DE19772747867
Authority: DE
Inventors: Errico Joseph Carl D
Original assignee: Howmedica Inc
Current assignee: MTG Divestitures LLC
Priority date: 1976-11-01
Filing date: 1977-10-26
Publication date: 1978-05-03
Also published as: IE45719B1; JPS5356895A; CA1076751A; US4044403A; JPS5740778B2; CH618089A5; FR2368934A1; FR2368934B1; IE45719L; GB1534640A; DE2747867B2; DE2747867C3

Description

Gelenkprothe s e

Die Erfindung bezieht sich auf implantierbare künstliche Einrichtungen zur Anwendung im menschlichen Körper. Insbesondere richtet sie sich auf eine Prothesenvorrichtung zum Ersatz beweglicher anatomischer Gelenke.

Die Verwendung künstlicher Einrichtungen, die in den menschlichen Körper implantierbar sind, zum Ersetzen fehlerhafter, beschädigter oder erkrankter anatomischer Strukturen ist seit langem bekannt. Eine bekannte spezielle Form einer herkömmlichen Prothesenvorrichtung wird zum Ersetzen von anatomischen Körpergelenken verwendet, die eine Kugel und eine Kugelpfanne aufweisen, wie beispielsweise das Hüftgelenk. Eine Prothese dieses Typs bildet im wesentlichen zwischen dem Oberschenkelknochen und der Hüftgelenkspfanne des Beckens eine lösbare Verbindung, die dem Zweck dient, die dem ersetzten natürlichen biologischen Gelenk eigene universelle Beweglichkeit herbeizuführen. Herkömmliche Total-ilüftgelenkprothesen enthalten normalerweise ein hüftgelenkpfannenartiges Becherglied mit einer sphärischen Höhlung, das auf verschiedene V7eise in der Hüftgelenkpfanne des Beckens befestigt v/erden kann, und einen künstlichen Oberschenkeleinsatz, der in geeigneter Weise am Oberschenkel befestigt wird. Der Oberschenkeleinsatz enthält ein glattes und im wesentlichen sphärisches Kopfglied, das in die sphärische Höhlung des Bechergliedes paßt und in dieser drehbar gelagert ist. Als Ergebnis dieser strukturellen Viechselbeziehung wird ein Gelenk nach Art von Kugel und Kugelpfanne

809818/0853

geschaffen, das die gewöhnliche Art der dem menschlichen Hüftgelenk eigenen artikulierten Bewegung gestattet.

Auf diesem speziellen Gebiet gibt es verschiedene bekannte Lösungsvorschläge zur Schaffung künstlicher Bewegungsgelenke. Als spezielle Beispiele seien die US-Patente 3,813,699 und 3,863, 273 genannt, die in erster Linie auf implantierbare Hüftgelenkprothesen gerichtet sind. Das in dem letztgenannten Patent allgemein beschriebene künstliche Hüftgelenk hat eine komplizierte Konstruktion. Insbesondere erfordert es die Verwendung von Kopf- und Lager-Einsatzgliedern mit recht genau geformten Schlitzen, Nuten und Vorsprüngen, die dazu dienen, miteinander zur Bildung eines zusammengesetzten Geianks zusammenzuwirken. Ferner stellt die metallische äußere Hülle dieser Vorrichtungen einen notv/endigen Teil der Anordnung dar, weil eine ihrer Funktionen darin besteht, das Austreten der Kugel aus der Kugelpfanne infolge Deformation des Lagereinsatzes zu verhindern. En leuchtet ein, daß verhältnismäßig bedeutsame Faktoren der Herstellung und der Kosten die vorgenannte Konstruktion nicht wünschenswert erscheinen lassen können. Die Prothesen beider Patente haben keinerlei Vorkehrungen, durch die das künstliche sphärische Oberschenkelkopfglied fester in der sphärischen Höhlung des Einsatzbechers eingefangen wird, sobald die Prothese von Kräften beaufschlagt wird, die bestrebt sind, den Oberschenkelkopf und den Einsatzbecher voneinander zu trennen. Infolgedessen sind derartige Typen von Prothesen anfällig gegen Ausrenken. Hinzu kommt, daß keine der beschriebenen Htiftgelenkprothesen Einrichtungen aufweist, die dazu führen, daß die bei der Einführung des künstlichen Oberschenkelkopfes

809818/0853

in die sphärische Höhlung anzuwendende Kraft kleiner ist als die Kraft, die zum Entfernen des Oberschenkelkopfes aus der Höhlung erforderlich ist.

Die bisher bekannten Huftgelenk-Prcthesenvorrichtungen waren gekennzeichnet durch verhältnismäßig komplizierte bauliche Anordnungen, die nicht nur ungeeignet waren, um in wirksamer Weise eine rasche und leichte Einführung des künstlichen Oberschenkelkopfes in die entsprechende Höhlung eines Bechergliedes zu ermöglichen, sondern auch keine Mittel aufviesen, die als Auswirkung von TrennkrHften in Richtung zur Lösung oder Trennung des Oberschenkelkopfes aus der Höhlung den Oberschenkelkopf sogar noch fester einfangen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Prothese zu schaffen, die gekennzeichneteist durch einen außerordentlich leichten und geführten Zusammenbau der Bestandteile, in Verbindung mit wirksamem und formschlüssigem Einfangen derartiger Glieder in dem zusammengebauten Zustand, woraus ein nicht ausrenkbares festes Prothesengelenk resultiert.

Die Prothese nach der vorliegenden Erfindung stellt ein Bewegungsgelenk dar, das implantierbare erste und zweite Glieder aufweist, wobei das erste Glied einen im wesentlichen sphärischen Kopf und das zweite Glied eine ctairin ausgebildete im v/esen-clichen kongruente Höhlung zum zusammenwirkenden Erfassen des sphärischen Kopfes aufweist, wobei die Höhlung eine in einer Diametralebenc endenden halbkugeligen Teil und einen sich über diese Ebene hinaus erstreckenden und in einem kreisförmigen Hingang zu der Höhlung

809818/0863 _/ß

endenden Eingangsteil auf v/eist; weiter hat die Prothese nach der Erfindung einen sich nach außen erweiternden Führungsweg, der den Eingang umgibt, v/obei das zweite Glied ferner eine im wesentlichen in der Diametralebene und in Nachbarschaft des Führungsweges gebildete kontinuierliche ringförmige Nut auf weist, dar FühruriCjEweg und die Nut zwishen sich eine den Ein gang umgebende elastische ringförmige Lippe bilden, die Lippe nach innen verformbar ist, während der sphärische Kopf durch den Eingang eingeführt, wird, ura ihn in die Höhlung einzubringen und in eier Höhlung festzuhalten, und wobei die Lippe nach außen verformbar ist, um ein Austreten des Kopfes aus der Höhle Wider stand entgegenzusetzen.

809818/0853

— Q —

27Λ7867

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist eine Hüftgelenkprothese, bei der das erste Glied mit Mitteln zum Implantieren in den Oberschenkelknochen versehen ist und das zweite Glied eine im wesentlichen sphärische Süßere Oberfläche zum Implantieren in die Hüftgelenkspfanne aufweist.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der gerade erwähnten Hüftgelenkprothese ist eine solche, bei welcher das zweite Glied aus einem reibungsarrnen elastischen Polymer und einer dieses umschließenden metallischen Außenhülle gebildet ist.

Eine besonders zufriedenstellende Form der obigen Hüftprothese ist eine solche, in welcher das polymere Polyäthylen von ultrahohem Molekulargewicht ist. und die Hülle eine allgemein glatte, ungebrochene und sphärische Ausbildung hat.

Die vorliegende Erfindung richtet sich ferner auf einen implantierbaren Bauteil für das zusammenwirkende Erfassen eines einen im wesentlichen sphärischen Kopf aufweisenden implantierbaren Prothesengliedes zur Bildung einer Dewegungsgelenk-Prothese, wobei der Bauteil eine darin ausgebildete im wesentlichen kongruente Höhlung zum zusammenwirkenden Erfassen des sphärischen Kopfes auf v/eist, die Höhlung einen in einer Diametralebene endenden halbkugeligen Teil und einen sich über diese Ebene hinaus erstreckenden und in einein kreisförmigen Eingang zu der Höhlung endenden Eingangjjteil aufweist, ein sich nach außen erweiternder Führungsweg den Eingang umgibt, das zweite P.lied ferner eine im wesentlichen in der Diametralebcrc und in Nachbarschaft des

809818/0863

.../1O

Führungsweges gebildete kontinuierliche ringförmige Nut aufweist, der Führungsweg und die Hut zwischen sich eine den Eingang umgebende elastische ringförmige Lippe bilden, die Lippe während des Einführens des sphärischen Kopfes durch den Eingang nach innen verformbar ist, um den Kopf in die Höhlung eintreten zu lassen und ihn darin einzufangen, und die Lippe nach außen verformbar ist, um den Kopf am Verlassen der Höhlung zu hindern.

Dieses implanticrbare Bauteil ist vorzugsweise geeignet, wenn

sich
die Viands der ringförmigen Hut/im wesentlichen parallel zu den

Wänden des sich erweiternden Führungsweges erstrecken.

Die implantierbare Komponente wird vorzugsweise aus einem elastischen reibungsannen Polymer hergestellt. Eine besonders bevorzugte. Ausführungsform dieses, implantierbaren Bauteils ist eine solche, in welcher das Polymer ein Polyäthylen ultrahohen Molekulargewichts ist und das Bauteil von einer metallicchen Außenhüllfi umgeben ist, die eine allgemein glatte, ungebrochene und sphärische Ausbildung aufweist.

Die obige Aufgabe und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung v/erden aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeinpiels in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung ersichtlich werden, wobei in allen den verschiedenen Darstellungen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen.

I'ig. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine die Prinzipien der vorlassenden Erfindung verkörpernde

8098 18/0853

/11

Ilüftgelenkprothese erläutert;

Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Teilansicht, die mit mehr Einzelheiten deutlich die Bauteile zeigt, die die anatomische Hüftgelenkprothese bilden.

Fig. 2 A ist eine der Fig. 2 ähnliche vergrößerte Teilansicht, die das Einführen einer der Komponenten in eine andere Komponente während eines Zusainmenbaüvorganges erläutert.

Fig. 3 ist eine v/eitere vergrößerte Teilansicht ähnlich Fig. 2 A, die eine andere Position der Bestandteile der Prothese während des Zusammenbauvorganges erläutert.

Eig. 4 ist eine teilweise geschnittene vergrößerte Tcilansicht,die die zusammenwirkende Verbindung zwischen den zusammengebaut on Bauteilen erläutert;

Fig. 5 ist ein« schcrnatische Ansicht, die ein beim menschlichen Körper angewandte Htiftgelenkprothese erläutert.

Fig. 6 ist eine Ansicht, die die Bestandteile der vorliegenden Erfindung bei Einwirkung von Trennkräften darstellt ; und

Fig. 7 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Schultergelenkprotbcse.

809818/0863 ..._/12

Fig. 1 zeigt eine implantierbar Hüftgelenkprothese, in der die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert sind und die allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Obwohl die nachfolgende Beschreibung sich in erster Linie auf eine Huftgelenkprothese richtet, sei betont, daß das Wesen und der Umfang dieser Erfindung auch ihre Anwendung bei anderen anatomischen Bewegungsgelenken ins Auge faßt. Überdies ist bei den Prinzipien dieser Erfindung an die Anwendung bei Menshen und Tieren gedacht. Somit dient die folgende Beschreibung der Hüftgelenkprothese 10 Zwecken der Erläuterung und darf nicht als Beschränkung der vorliegenden Erfindung ausgelegt werden.

Wie in Fig. 1 und in Fig. 2 dargestellt ist, enthält die Küft·- gelenlcprothcse 10 ein implantierbares erstes Glied, in diesem Fall ein künstliches Oberschenkel-Einsatzglied 12, ein implantierbares zv/eites Glied (Prothesencinrichtung 14) und ein ein-Ktückiges Huftgelenkpfar.nen-IIüllenglied 16, das das zweite Glied umschließt. In dem in Figuren 4, 5 und 6 gezeigten zusammenaebauten Zustand bilden diese Bauteile ein künstliches arti-

in

kulicrbcires anatomisches Gelenk, das geeignet ist,/einen menschlichen Körper zum Zweck des Ersatzes von erkranktem, fehlerhaften oder beschädigten Hüftgelenken implantiert zu werden und im v/esentlichen denselben Typ artikulierter Bewegung zu ermöglichen, der normalerweise dein na türliehen biologischen Hüftgelenk eigen ist.

Das künstliche Obcrschenkcl-Einsatzcfi i"- 12 kann eine geeignete und herkömmliche rrothesenein" ^ntung sein, die geeignet int,

809818/0853

.../13

mittels bekannter medizinischer Verfahren in den Oberschenkelknochen 18 implantiert zu v/erden. Nach dem Einsetzen in den Oberschenkelknochen 18 soll das Einsatzglied 12 allgemein die in Fig. 5 dargestellte Position einnehmen. Das Oberschenkel-Einsatzglied 12 enthält in einstückiger Kombination einen Schaftteil 20, einen Schulterteil 22, einen Halsteil 24 und ein Kopfglied 26. Der Schaftteil 20 kann als allgemein längliches Glied definiert v/erden, das in das Innere des Oberschenkels 18 einführbar ist. Der Schulterteil 22 ist in einem Mittelstück des Oberschenkel-Eincatzgliedes 12 ausgebildet und derart geformt, daß er einen vergrößerten Bereich aufweist, der ihn rcleitiv zum Oberteil des Oberschenkels 18 richtig positioniert. Vor der Einführung des Oberschenkel-Einsatzgliedes 12 wird der natürliche Oberschenkelkopf, der erkrankt, fehlerhaft oder beschädigt gewesen sein kann, entfernt worden sein. Der Jialsteil 24 hat eine glatte äußere Oberfläche und einen in Dezug auf den Schulterteil 22 verringerten Durchmesser. Dieser HaIsteil 24 verbindet den Schulterteil 22 mit eiern Kopf glied 26. Das Kopfglied 26 hat eine allgemein sphärische Konfiguration mit einer ununterbrochen glatten und hochpolierten äußeren Oberfläche mit der Eigenschaft Reibungsarmut. Infolge dieser Charakteristik der Reibungsarmut wird eine ineinanderpassende und zusammenwirkende Beziehung mit der Protheseneinrichtung erleichtert, v;odurch eine Art glatte und kontinuierliche Relativbewegung zwischen den beiden Gliedern begünstigt wird. Das sphärische Kopfglied 26 endet an einer Hinterkante 28, die einen geeigneten Abstand von der Diametralebene aufweist, die zwischen der Zeichnung entlang der diametralen Linie 30 erstreckt. Die

809818/08B3 _/14

dieser Beziehung beigemessene Bedeutung wird später beschrieben v/erden. Das implantierbare Oberschenkel-Einsatzglied 12 ist aus einem herkömmlichen Material hergestellt, das für das Implantieren in Körpergewebe einschließlich der anatomischen Knochenstruktur geeignet ist. Beispiel eines derartigen Materials ist die unter dem Warenzeichen " Vitallium" der Firma Howmedica Inc. vertriebene Kobalt-Chrom-Legierung, die für gegossene Teil- und Voll-Zahnprotesen und für internistische Anwendungen durch Chirurgen entwickelt und verwendet wurde. Vitallium ist gekennzeichnet durch ein spezifisches Gewicht von 8,29; eine

Zugfestigkeit von mindestens 6 400 kp/cm (95 000 lb/sq.in.; 2 % Streckgrenze· (2 % offset yield strength) mindestens 4 400

kp/cm (65 000 lb/sq.in.); Fläclienverringerung (reduction of area) mindestens 8 S; Verlängerung (elongation) mindestens 8 %, und Elastizitätsmodul 2,O3.1O⁶ bis 2,16.1O⁶ kp/cm² (3 χ 10⁷ bis 3,2 χ 10 lb/sq.in.) . Im polierten Zustcind ist es außerordentlich glatt und beständig glänzend. Seine außerordentlichen Qualitäten nind klinische Reaktionsarnut gegenüber lebendem Gewebe unc. ein hoher Grad ein Korrosionsfestigkeit.

Eine äußere Hülle, ein Hüftgolenkpfannen-Hüllglied, 16 ist dazu bestimmt, die Prothoseneinrichtung 14 bei dfeser speziellen Aus-

zu
führungsform aufzunehmen und/umschließen, in die in dem Becken 34 gebildete Hüftgelenkspfanne 32 eingefügt und für die Aufnahme des natürlichen Oberr.chenkelkopfes eingerichtet zu werden. Bei dem üblichen Implantationsvorfahren wird diese Pfanne 32 in geeigneter VIeise in herkömmlicher medizinischer oder chirurgischer Art so bearbeitet, daß sie das Hüftgelenk-Pfannen-Hüllenglied 16 aufnehmen kann. Ls gibt mehrere bekannte Hilfsmittel, bei-

809818/0853

.../15

spielsweise Verkleben, mit denen das Hüllglied 16 gewünschtenfalls in der Hüftgelenkspfanne 32 befestigt werden kann. Gewöhnlich wird jedoch das Hüllglied 16 unbefestigt und frei innerhalb der Hüftgelenkspfanne 32 beweglich gelassen.

Wie in den Figuren 1 und 4 kann das Hüllglied 16 als eine Hülle von im wesentlichen sphärischer Konfiguration definiert werden, die eine zur Aufnahme .in die Hüftgelenkspfanne angepaßte kontinuierlich glatte Süßere Oberfläche auf v/eist. Falls freie Beweglichkeit innerhalb der Hüftgelenkspfanne erwünscht ist, muß die äußere Oberfläche des Hüllengliedes 16 hochpoliert sein. Dementsprechend kann auch die innere Oberfläche des Htillengliedes 16 in ähnlicher Weise kontinuierlich glatt sein oder gewünschtenfalls mit Mitteln zur Befestigung des Hüllengliedes 16 an der Prother.eneinrichtung 14 versehen sein. Eine derartige innere Oberfläche ist so beschaffen, daß sie einen allgemein zylindrischen Teil 36 in Nachbarschaft eines offenen Mundendes 38 des Küllengliedes 16 und einen einwärts davon und in den zylindrischen Teil 36 übergehenden fortschreitend zunehmenden konischen Teil 40 aufweist. Zusätzlich kann das Vlanä-Hüllenglied mit einer zentralen zylindrischen Vertiefung 42 versehen sein. Die Protheseneinrichtung 14 ist in geeigneter Weise innerhalb des Hüft>jgelenkpfannen-Küllengliedes 16 erfaßt und gesichert. Das Hüllenglied 16 kann aus einem Material gefertigt sein, das reibungsarm ist, eine ausreichende-Festigkeit auf v/eist, uin während wiederholter Belastungen beständig zu bleiben und mit Körpergewebe verträglich ist. Ein derartiges bekanntes Material ist Vitallium © . Andere geeignete Materialien kommen naturli.cn

80981B/08B3 _/16

auch in Frage, solange sie die oben angedeuteten Eigenschaften und Charakteristiken besitzen.

Die Protheseneinrichtung 14 ist als eine einstückige becherförmige Struktur ausgebildet. Die Protheseneinrichtung 14 ist in das Hüftgelenkpfannen-Hüllenglied 16 eingesetzt und fest von ihm umgeben. Die Protheseneinrichtung 14 steht in inniger Beziehung mit dem sphärischen Kopfglied 26 und ist befähigt, ein künstliches artikulierbares Gelenk herzustellen, das die normalerweise ersetzten biologischen Gelenk eigentümliche universelle Bewegung simulieren kann.

Die Protheseneinrichtung 14 ist aus einem geeigneten elastischen Material hergestellt, das für die. Implantation in den menschlichen Körper zuträglich ist. Zusätzlich soll das Material gute Festigkeit, Reibungsarmut und hohe Schmierwirkungseigenschaften haben. Da die Protheseneinrichtung 14 das sphärische Kopfglied 25 während eines längeren Zeitraumes zur Ausführung einseitiger Bewegungen lagert, ist es klar, daß die vorgenannten Eigenschaften wünschenswert sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform stellt Polyäthylen von ultrahohem Molekulargewicht (U. H. M. W. P.) ein außerordentlich zufriedenstellendes Material dar, das eine Bewegung des sphärischen Kopfes 26 relativ zur Protheseneinrichtung 14 mit geringer Reibung gestattet. Obwohl U. H. H. W. P. als sehr erfolgreich befunden wurde, können andere Materialien mit ähnlichen Eigenschaften verwendet werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

.../17

809818/0853

Was insbesondere Fig. 4 betrifft, so nimmt die Protheseneinrichtung 14 das sphärische Kopfglied 26 in einer mittig ausgebildeten und im wesentlichen kongruenten Höhlung 46 auf. Die Höhlung 46 hat glatte Hände und eine Öffnung 48, die für die Einfügung und das Zurückhalten des Kopfgliedes 26 einen Eingang in die Öffnung 46 bildet. Die sphärische Höhlung 46 ist geeignet bemessen, um das Kopfglied 26 genau passend aufzunehmen und für allseitige Beweglichkeit zu lagern. Die Eintrittsöffnung 48 hat einen solchen Abstand von der Diametrallinie 30, das die Öffnung 48 kleiner ist als der Durchmesser der Höhlung 46 und kleiner als der des Kopfgliedes 26. Dementsprechend behindert oder sperrt die Öffnung 48 die freie Bev/egung des Kopfgliedes 26 durch sie hindurch. Diese Anordnung dient dazu, den Kopf 26 des Cberschenkelgliedes richtig innerhalb der Höhlung 46 zu halten und verhindert in einer formschlüssigen und einfachen Weise ein Voneinanderlösen oder Ausrenken der Glieder.

Die Protheseneinrichtung 14 ist mit Lippenmitteln 50 ausgebildet. Die Lippenmittel 50 enthalten einen allgemein glatten und verlaufenden (konischen) Führungsweg oder Führungswandteil 52, dessen den kleineren Durchmesser aufweisendes Ende an der Öffnung 48 endet. Ein solcher sich verengender Führungsweg 52 bietet Spielraum für den Halsteil, um den erwünschten Bereich relativer Bewegungen zwischen dein Kopf glied 26 und der Protheseneinrichtung 14 zu gestatten, der erforderlich ist, um die normale allseitige Bewegung zu simulieren, die zwischen dem natürlichen Oberschenkel und der Hüftgelenkpfanne auftritt. Der Führungsweg 52 erleichtert sehr das Einsetzen des Kopfgliedes 26 in die Höhlung 46. Das ist

809818/0853

.../18

von Bedeutung in Situationen, bei denen es erforderlich ist, das Kopfglied 26 während einer anschließenden chirurgischen Operation wieder in die Protheseneinrichtung 14 einzusetzen.

Die neuartigen und verbesserten Lippenmittel 50 enthalten ferner eine im wesentlichen kontinuierliche ringförmige Nut 54, die in geeigneter Weise in der Höhlung 46 im wesentlichen an der genannten Diametralebene und in Nachbarschaft des Führungsweges gebildet ist. Die Nut 54 ist allgemein konzentrisch mit der sphärischen Höhlung und allgemein parallel zum Führungsweg 52. Diese Orientierung der Nut und des Führungsweges definiert zwischen ihnen ein verformbares Lippenglied 56, das eine freie End--Oberfläche 58 aufweist. In unverformten Zustand der Lippe ist ihre freie End-Oberflache 58 auf die von der inneren Höhlung definierte sphärische Krümmung ausgerichtet und bildet die öffnung 48 mit einem ersten Durchmesser, Wie früher bemerkt wurde, beschränkt die öffnung 4 8 den freien Durchgang des Kopfgliedes 26. Dn die Protheseneinrichtung 14 cius einem Material hergestellt ist, das genügend flexibel ist, verfornt sich das Lippenglied 56 während dec EinführVorganges, wie in Figuren 2 bis 4 dargestellt ist.

Wenn der Kopf 26 relativ zur Höhlung 46 einwärts gedrückt wird, wird das Lippenglied 56 einwärts verforint, wie in Figuren 2, 2 Λ und 3 dciircj es teilt ist, uin die Nut 54 zum Teil zusammenzudrücken. Die Verformung des Lippengliedes 56 kann fortschreiten, bis der Durchmesser der öffnung 48 zumindest gleich dem Durchmesser des Kopfgliedes 26 ist. Dementsprechend kann das Ober-

809818/0853 .../19

schenkelkopfglied 26 in die Höhlung 46 durchtreten und den zusammengebauten Zustand annehmen! wie in Fig. 4 gezeigt. Das Lippenglied 56 nimmt dann infolge seiner Eigenelastizität wieder den unverformten Zustand an, wie in Fig. 4 durch die voll ausgezogenen Linien angedeutet ist, und die Öffnung 48 nimmt ihren normalen Durchmesser an. Im zusammengebauten Zustand bleibt das Kopfglied 26 innerhalb der Höhlung 46 eingefangen infolge der Tatsache, daß der Durchmesser der unverformten Öffnung 48 kleiner ist als der Durchmesser des sphärischen Kopfgliedes 26. Es ist möglich, das Kopfglied 26 aus der Höhlung herauszuziehen, falls genügend Kraft angewendet wird. Das deformierbare Lippenglied 56 dient jedoch normalerweise dazu, das Kopfglied 26 noch fester in der Höhlung 46 einzufangen und Kräften im Sinne eines F.ntfernens äes Kopfgliedes aus der Höhlung 46 zu widerstehen, da, falls eine derartige Kraft von dem Kopfglied 26 auf das Lippenglieä 56 zur Einwirkung gebracht wird, diese Kraft das Lippenglied in bezug auf die Höhlung 46 nach außen drückt, so daß das Lippenglied sich entsprechend der Darstellung in Fig. 6 nach außen biegt und im Ergebnis der Durchmesser der Öffnung 48 entsprechend verringert wird auf ein Maß, das kleiner ist als der normale erste Durchmesser der Öffnung, wie er durch das unverformte Lippenglied 52 definiert wird. Man erkennt somit, daß eine Anordnung getroffen ist, um das Kopfglied 26 noch formschlüssiger und fester in der Höhlung 46 einzufangen, entgegen jeglicher Tendenz zur Trennung oder Ausrenkung des zusammengebauten Gelenks.

In der vorstehenden Beschreibung ist beschrieben worden, daß

809818/0853 .../20

in der bevorzugten Ausführungsform die Nut kontinuierlich ringförmig und so im Winkel orientiert ist, daß sie parallel zum Führungsweg liegt; es sind aber auch andere Ausführungsformen möglich, bei denen die Nut nicht vollständig ringförmig und winkelmäßig in solch einer Weise orientiert zu sein braucht, daß sie konzentrisch zu der sphärischen Höhlung oder parallel zu dem Führungsweg verläuft; dadurch soll nicht der Rahmen der Erfindung verlassen werden. Die so ausgebildeten anderen Ausführungsformen sollten so beschaffen sein, daß das Lippenglied verformbar ist und eine elastische Zurückbewegung in eine Position ausführen kann, in v/elcher es das Kopf glied innerhalb der in der Protheseneinrichtung gebildeten Höhlung einfängt. Demgemäß v.'ird eine nicht-ausrenkbare gekoppelte Huftgelenkprcthese geschaffen, die den normalen Typ von Bewegung zwischen Oberschenkel und Huftgelenkpfannc erleichtert.

Das vorbiiEChriebGno künstliche anatonische Gelenk war auf das hüftgelenk gerichtet. Nach dom Erfindungskonzept ist auch seine Verwendung für andere anatomische Gelenke wie z. B. das Schultergelenk ins Auge gefaßt. Unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 7 ist eine Gchultergclcnkprothese offenbart, mit einen implsntierbaren Eiusatzglied 62, das einen im wesentlichen sphärischen Kopf 64 riit glatten und reibungsarmen Charakteristiken aufweist, und einem Stock 66, der zur Einführung in die entsprechende anatomische Schultere tj:uktur ausgebildet ist. Ein Hüllen-· oder Gehäuseglied 68 ist vorgesehen, das einen länglichen Stock 70 mit einer Mehrzahl von gewellten VorSprüngen 72 aufweist; diese sind so ausgebildet, daß sie das Gehäuse 68 an einer entsprechenden anatomischen Struktur befestigen. Das Gehäuse 68 ist

809818/0853

.../21

ferner mit einem hohlen Teil ausgebildet, der eine Protheseneinsatzeinrichtung 74 gesichert aufnimmt. Die Protheseneinsatzeinrichtung 74 ist der Protheseneinrichtung 14 ähnlich. Diese Protheseneinrichtung 74 enthält einen Führungsweg 76, eine Nut 78 und ein Lippenglied 80. Die die oben beschriebene Schulterprothese bildenden Materialien können denen der vorher beschriebenen Ausführungsform ähnlich sein. Stattdessen kann das Gehäuseglied 68 aus Polyäthylen ultrahohen Molekulargewichts hergestellt v.'erden. Eine weitere Ausführungsform ist eine solche, in der das GehäusegBßd 68 und die Prothcnen-Einsatzeinrichtung 74 als eine einzige Elheit aus Polyäthylen ultrahohen Molekulargewichts hergestellt sind. Andere geeignete Materialien, die für diese Erfindung geeignet sind, können vorgesehen werden.

Die Erfindung ist in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsforiuen beschrieben werden; ec ist jedoch nicht beabsbhtigt, die Erfindung auf die oben angegebenen besonderen Formen zu beschränken. Alternative, modifiziert« und äquivalente ?\usführungsfor;veri im Rahrcen des allgemeinen Erfindungsgedankens entsprechend den angefügten Ansprüchen solion ebenfalls geschützt sein.

809818/0853

Claims

1./ Gelenkprothese mit implantierbaren ersten und zweiten Gliedern, von denen aas erste G.Iied einen ir.i wesentlichen sphärischen Kopf und cl<«3 zwei te Glied eins darin ausgebildete kongruente Höhlung 2ΐιπ·. zusanmenwirkenden Erfassesti des sphärifväien Kopfes ci

dadurch

daß die Höhlung (46) einen in einer Diametralebene (30) endenden halbkugeligen Teil und eins, /über diese Ebene hinaus erati:eckenden und in einem kreisförmiyei;. Ei

(48) zu äer Köhiui\g (46) endenden Eiivjangsteil. aufweist,

daß ein sich verengender Führungsweg (52) den Eingang um-

809818/0853

daß das zweite Glied (14) ferner eine im wesentlichen in der Diametralebene (30) und in Nachbarschaft zu dem Führungsweg (52) gebildete kontinuierliche ringförmige Nut (54) aufweist,

daß der Führungsweg (52) und die Nut (54) zwischen sich eine den Eingang umgebende elastische ringförmige Lippe (56) bilden,

daß die Lippe (56) während des Einführens des sphärischen Kopfes (26) durch den Eingang (48) einv/ärts verformbar ist, um den Kopf (26) in die Höhlung (46) eintreten zu lassen und ihn darin einzufangen,

und daß die Lippe (56) auswärts verformbar ist, um den Kopf (26) am Verlassen der Höhlung (46) zu hindern.

2. Hüftgelenkprothese mit einer Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Glied (12) mit Mitteln (20) zum Inplantieren in den Oberschenkelknochen (18) versehen ist und daß das zweite Glied (14) eine im wesentlichen sphärische äußere Oberfläche zum Implantieren in die Küftgelenkspfanne (32) aufweist.

3. Prothese nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Glied (14) aus einem reibungsarmen elastischen polymeren und einer dieses umschließenden metallischen Außenet i_st.

809816/0*51 _/3

4. Prothese nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Polyäthylen von ultrahohem Molekulargewicht ist und daß die Hülle (16) eine allgemein glatte ungebrochene und sphärische Ausbildung aufweist.

5. Implantierbares Bauteil für das zusammenwirkende Erfassen eines einen im v/esentlichen sphärischen Kopf aufweisenden iraplantierbaren Prothesengliedes zur Bildung einer Gelenkprothese,

dadurch gekennzeichnet,

ciaß der Bauteil (14) eine darin ausgebildete im wesentliche kongruente Höhlung (46) zum zusammenwirkenden Erfassen des sphärischen Kopfes (26) aufweist,

daß die Höhlung (46) einen in einer Diamctralebene (30) endenden halbkugeligen Teil und einen sich über diese Ebene hinaus erstreckenden und in einem kreisförmigen Eingang (48) zu der Höhlung (46) endenden Eingangsteil aufweist,

daß ein sich verengender Führungsweg (52) den Eingang (48) umg ibt,

UcJi das zweite Glied (14) ferner ein»? im v/es ent lieb cn in der Diaraetralebene (30) und in Nachbarschaft des Führung ε-·- v/eges (52) gebildete kontinuierliche ringförmige Nut (54) aufweist,

daß der Führungsweg (52) und die Nut (54) zwischen sich eine dem Eingang umgebende elastische ringförmige Lippe (56) bilden,

daß die Lippe während des Einführens des sphärischen
Kopfes (26) durch den Eingang (48) nach innen verformbar ist, um den Kopf in die Höhlung (46) eintreten zu lassen und ihn darin einzufangen,

und daß die Lippe (56) nach außen verformbar ist, um den Kopf (26) am Verlassen der Höhlung (46) zu hindern.

6. Bauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die V7ändo der ringförmigen Nut (54) im wesentlichen parallel zu der Wand des sich verengenden Führungsweges (52) verlaufen.

7. Bauteil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß cu au:·, einem elastischen reibungsarmen Polymeren gebildet ist.

8. Bauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere Polyäthylen mit ultrahohera Molekulargewicht ist und daß das Bauteil in eine metallische äußere Hülle (16) eingeschlossen ist.

D. Bauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet-, daß die Hülle (IG) ciiiie allgemein g]-;l.te ungebrochene und sphärische Ausbildung aufweist.

80981&/0853 _/r