DE69109768T2 - Protheseneinrichtung bestehend aus Hüftpfanne und Einschlaggerät. - Google Patents

Protheseneinrichtung bestehend aus Hüftpfanne und Einschlaggerät.

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Description

  • Die Erfindung im engeren Sinne betrifft eine Prothesenkonstruktion für ein Azetabulum-Implantat nach Art der Prothesen mit einer Gelenkpfanne bzw. einem Metallring zur Aufnahme eines vor allein aus Polyethylen bestehenden Gelenkkopfes.
  • In bekannter Weise dienen derartige Implantate als Ersatz für das Azetabulum des Darmbeins, in dem der Oberschenkelkopf gelenkig gelagert ist. Die Gelenkpfanne kann mit Hilfe verschiedener Vorkehrungen, mit oder ohne Zement, im Azetabulum befestigt werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Anschlagen des Rings bzw. der Gelenkpfanne im Azetabulum auf einfache, wirksame und rationelle Weise zu gewährleisten, wobei sie sich das Ziel setzt, den Nachteilen der bislang üblichen Techniken abzuhelfen.
  • Nach dem bekannten Stand der Technik (vgl. US- A-4662891) wird die Gelenkpf anne nach der zweckdienlichen Vorbereitung des Azetabulums, die vor allem mit verschiedenen Fräsen erfolgt, mit Hilfe eines Anschlaggeräts (Treibeisen bzw. Impaktor) angeschlagen. In der Regel sind die meisten Anschlagvorrichtungen so ausgelegt, um in ein Innengewinde im Boden der Gelenkpfanne eingeschraubt zu werden. Ein derartiges Gerät besteht im wesentlichen aus einer Schraubenspindel, das am Ende ein Griffelement aufweist. Nach dem Einschrauben der Schraubenspindel in die Gelenkpfanne wird mit einem Hammer auf den Griff geschlagen, um die Pfanne in das Azetabulum einzuschlagen.
  • Man sieht, dar diese Vorgehensweise nicht sehr rationell und auch unmechanisch ist, denn es ist nicht normal, auf ein Gewinde zu schlagen. Es besteht die Gefahr, daß sich die Verschraubung löst. Außerdem ist es bei der Beschaffenheit dieses Impaktortyps nicht einfach, die Gelenkpfanne optimal auszurichten.
  • Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der Bauweise der Pfanne als solcher im Hinblick auf die Gewindebohrung im Boden der Halbkugel, die für die Befestigung des Anschlaggeräts erforderlich ist. Im Bereich der Bohrung tritt nämlich eine Knochenbildung auf, die erhebliche Probleme hervorruft, wenn es erforderlich werden sollte, die Azetabulumprothese, insbesondere die Gelenkpfanne, zu entfernen.
  • Aus dem Patent US 4.662.891 (NOILES) ist ein Gerät zum Ahschlagen einer Gelenkpfanne bzw. eines Ringes bekannt, das geeignet ist, den vorgenannten Nachteilen abzuhelfen. Die von diesem Patent vorgeschlagene Lösung ist jedoch nicht zufriedenstellend und ermöglicht kein einfaches und wirksames Anschlagen des Ringes. Die Vorkehrungen des Gerätes und des Ringes erfordern seitens des Chirurgen Handhabungen, die sich als schwierig erweisen und daher das richtige Anschlagen des Ringes beeinträchtigen können.
  • Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gesetzt, diesen Nachteilen abzuhelfen und im Hinblick auf Pfanne und Anschlaggerät eine Lösung für die Aufgabenstellung zu finden, d.h. für ein Anschlagen unter optimalen anatomischen Bedingungen zu sorgen, wobei die Möglichkeit bestehen soll, die Gelenkpfanne im Azetabulum kontrolliert auszurichten und das Herausnehmen zu erleichtern.
  • Zur Lösung dieser Aufgabenstellung besitzt die erfindungsgemäße Prothesenkonstruktion eine GelenkPfanne bzw. Ring und ein Anschlaggerät mit Vorkehrungen, die geeignet sind, mit auf dem Umfang der Pfanne verteilten innenseitigen Vorkehrungen zusamrnenzuwirken, mit Möglichkeit zur Indexierung und Winkelblockierung, wobei die Vorkehrungen des Ringes aus einem ziemlich genau halbkreisförmigen Einschnitt bestehen, der aus dem äußeren Rand der Pfannenaushöhlung gebildet ist, während der Boden dieses Einschnitts auf mindestens einer Seite durch eine Einkerbung verlängert wird.
  • Daraus geht hervor, daD die Vorkehrungen der Pfanne für die Verbindung mit dem Anschlaggerät (Impaktor) in zweckmäßiger Weise auf dem inneren Rand der Pfanne verteilt und nicht mehr auf dem Boden angeordnet sind. Angesichts der besonderen Bauart der Pfanne ragen die Vorkehrungen des Anschlaggeräteteils über den Rand einer Scheibe hinaus, deren Durchmesser dem Innendurchinesser der Pfannenvertiefung entspricht, wobei die Scheibe durch einen Verbindungskopf getragen wird, der abnehmbare Vorrichtungen zum Ankoppeln an das Anschlaggerät besitzt.
  • Nach einem anderen Merkmal der Erfindung bestehen die Vorkehrungen der Scheibe aus Nocken, die als Rollen dienen und durch eine lineare und eine Winkelbewegung nacheinander in den Einschnitt und in die Einkerbung des Bajonettensystems eingeführt werden können.
  • Eine weitere wichtige Aufgabe, die die Erfindung lösen will, besteht darin, die Pfanne und das Anschlaggerät nach ihrer Ankoppelung vorübergehend fest miteinander zu verbinden, um die Pfanne mit Hilfe des Anschlaggeräts beliebig in verschiedenen Ebenen und in verschiedenen Winkelstellungen ausrichten zu können.
  • Dieses Problem wird dadurch gelöst, daß das Gerät eine rohrförmige Hülle aufweist, die als Griff dient, wobei die Hülle mit Organen versehen ist, die geeignet sind, im Zusammenspiel mit einem Teil des Verbindungskopfes für die Blockierung und zeitweise Ankoppelung der Scheibe und der Pfanne in der Indexstellung ihrer jeweiligen Vorkehrungen zu sorgen.
  • In einer möglichen Ausführungsform bestehen die Sperrorgane aus einem Bauteil, das geeignet ist, im Andruck mit dem Boden der Pfannenvertiefung zusammenzuwirken, und das von Bedienungsvorrichtungen des Griffes und/oder der Scheibe abhängt, um in der Anschlagstellung des Bauteils und in der Indexstellung der Vorkehrungen der Scheibe und der Pfanne eine koaxiale Verschiebung der Scheibe zu bewirken und so im Zusammenspiel mit den besagten Vorkehrungen für die Ankoppelung und Winkelblockierung des gesamten Anschlaggeräts und der Pfanne zu sorgen.
  • Eine weitere Aufgabenstellung, die der Erfindung zugrundeliegt, besteht darin, für die wieder lösbare Ankoppelung des aktiven Teils des Anschlaggeräts am Griff zu sorgen, um diesen Teil in Abhängigkeit von den verschiedenen möglichen Pfannengrößen austauschen zu können.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Ankoppelungsvorrichtungen aus einem Satz versenkbarer Kugeln bestehen, die geeignet sind, mit einer Auskehlung einer kreisförmigen Auflagefläche zusammenzuwirken, die aus einem die Scheibe aufnehmenden Winkelstück gebildet ist.
  • Um unter effizienten und rationellen Operationsbedingungen arbeiten zu können, weist die Scheibe nach einem anderen Merkmal der Erfindung Öffnungsschlitze für den freien Blick auf den Boden der Pfanne auf.
  • Die Erfindung wird nachstehend mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben:
  • Die Abbildung 1 ist eine Schnittzeichnung des erfindungsgemäßen Anschlaggeräts bestehend aus einem Griff- und Bedienungsteil, das an ein Verbindungsteil mit Pfanne oder Ring angekoppelt ist.
  • Die Abbildung 2 ist ein Teilschnitt allein des Verbindungsteils.
  • Die Abbildung 3 ist eine Ansicht von unten entsprechend der Abbildung 2.
  • Die Abbildung 4 ist eine Draufsicht und zeigt eine Gelenkpfanne mit den erfindungsgemäßen Vorkehrungen.
  • Die Abbildung 5 ist eine perspektivische Teilansicht in größerem Maßstab der Pfanne nach Abbildung 4.
  • Die Abbildung 6 ist ein Teilschnitt und zeigt das auf die Pfanne aufgedrückte Verbindungsteil in entriegelter Stellung.
  • Die Abbildung 7 ist eine Schnittdraufsicht entsprechend der Abbildung 6.
  • Die Abbildung 8 ist ein Teilschnitt ähnlich der Abbildung 6 mit dem Verbindungsteil in verriegelter Stellung.
  • Die Abbildung 9 ist eine Schnittdraufsicht entsPrechend der Abbildung 8.
  • Die erfindungsgemäße Prothesenkonstruktion besteht in bekannter Weise aus einer Pfanne (1) und einem Anschlaggerät (Impaktor), das insgesamt mit (A) bezeichnet wird.
  • Gemäß der Erfindung weist die halbkugelförmige Aushöhlung (1a) der Pfanne am inneren Rand Vorkehrungen (1b) auf, die in zweckmäßiger Weise am Umfang der besagten Aushöhlung verteilt sind. Diese Vorkehrungen sind so ausgelegt, um in wieder lösbarer Weise, mit Möglichkeit zur Indexierung und Winkelblockierung, ergänzende Vorkehrungen (2a) auf zunehmen, welche ein Teil des Anschlaggeräts insbesondere in Form eines Verbindungskopfs aufweist, der insgesamt mit (T) bezeichnet wird. Wie aus der weiteren Beschreibung hervorgeht, ist der Verbindungskopf (T) so ausgelegt, um in wieder lösbarer Weise an eine Griffstange (M) des Anschlaggeräts angepaßt zu werden.
  • Die Vorkehrungen (1b) der Pfanne bilden ein Bajonettsystem. Zu diesem Zweck besteht jede einzelne Vorkehrung aus einer ziemlich genau kreisförmigen Einschnitt (lb1), die aus dem äußeren Rand der Aushöhlung gebildet ist. Der Boden des Einschnitts (lb1) ist auf mindestens einer Seite durch eine Einkerbung (lb2) verlängert (Abbildung 4 und 5).
  • Die verschiedenen Bajonettsysteme (1b) können bei gleichmäßiger Winkelversetzung gegenüber der Mitte der halbkugelförmigen Aushöhlung symmetrisch angeordnet sein. Eine asymmetrische Anordnung der Vorkehrungen (1b) wird jedoch nicht ausgeschlossen.
  • Die Vorkehrungen (2a) des Verbindungskopf es (T) ihrerseits ragen über den Rand einer Scheibe (2) hinaus, deren Durchmesser ziemlich genau dem Innendurchmesser der Halbkugelvertiefung (1a) entspricht, um das Zusammenwirken der Vorkehrungen (1b - 2a) zu ermöglichen. Die Vorkehrungen (2a) bestehen aus Nocken, die als Rollen dienen und durch eine lineare und eine Winkelbewegung nacheinander in die Einkerbung (lb1 - lb2) jedes einzelnen Bajonettsystems eingeführt werden können. Ein Teil der Nocken (2a) ragt über den Umfang der Scheibe (2) hinaus.
  • In der durch die Zeichnung illustrierten Ausführungsform, bei der es sich um eine bevorzugte Ausführung handelt, die jedoch nicht als erschöpfend betrachtet werden kann, sitzt die Scheibe (2) des Verbindungskopfes auf dem Gewindebereich (3a) eines schaftartigen Endstücks (3). Der gesamte Verbindungskopf ist so ausgebildet, um in wieder lösbarer Weise an die Griffstange angekoppelt werden zu können.
  • Zu diesem Zweck weist das Endstück (3) eine kreisförmige Auskehlung (3b) auf, die dazu bestimmt ist, einen Kugelsatz (4) aufzunehmen, der durch einen Achsbolzen (5) getragen wird, welcher unbehindert gleitend in eine Hülle (6) eingeführt ist, die den wesentlichen Teil der Griffstange (M) bildet. Das Ende (6a) der Hülle weist eine innere Einsenkung (6b) für den Sitz der Kugeln (4) auf, was dann wie nachstehend erläutert einer ausgekoppelten Stellung entsPricht.
  • Das Ende der Griffstange, das dem Ende gegenüberliegt, das an den Verbindungskopf angekoppelt wird, erhält einen Aufsatz mit Schulterstück (7), der gegenüber einer Rückholfeder (8) längs des Achsbolzens (5) gleitend verschiebbar ist. Die Feder befindet sich im Anschlag gegen einen Knopf (11), der am Ende des Achsbolzens (5) befestigt ist und auf diesen drehend einwirken kann. Ein seitlicher Griff (9) ist im Winkel an einem Teil der Hülle (6) angebracht, um das gesamte Gerät Problemlos ergreifen zu können und im Zusammenspiel mit dem aus der Hülle (6) gebildeten Griff die Ausrichtung in verschiedenen Winkelstellungen zu erleichtern.
  • Nach einem anderen wesentlichen Merkmal der Erfindung nimmt das Ende des die Scheibe (2) überragenden Endstücks (3) ein Bauteil (10) auf, das die Form eines Profilschuhs besitzt. Dieser Schuh (10) ist geeignet, sich auf dem Boden der halbkugeligen Aushöhlung abzustützen, um die Blockierung und zeitweilige Ankoppelung der Scheibe (2) und der Pfanne (1) in der Indexstellung ihrer jeweiligen Vorkehrungen (2a - 1b) zu gewährleisten und somit für eine vorübergehende feste Verbindung des die Scheibe aufnehmenden Verbindungskopfes mit der Pfanne und damit für ihre relative Winkelblockierung zu sorgen.
  • Diese Winkelblockierung erfolgt durch eine koaxiale Verschiebung in zwei entgegengesetzten Richtungen (F1 - F2) (Abbildung 8) der Scheibe (2) und des Abstützschuhs (10).
  • Unter näherem Bezug auf die Abbildungen 1, 6, 7, 8 und 9 wird nun die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Prothesenkonstruktion erläutert.
  • Zunächst sind die beiden Teile des Anschlaggeräts, d.h. die Griffstange (6) und der Verbindungskopf (T) mit der Pfanne aneinanderzukoppeln. Um die Ankoppelung des Verbindungskopf es (T) am Ende der Stange, insbesondere des Achsbolzens (5), zu gewährleisten, wird gleichzeitig auf den Ansatz mit Schulterstück (7) und den Endknopf (11) gegenüber der Rückholfeder (0) eingewirkt, damit das Endstück des die Kugeln (4) tragenden Achsbolzens (5) sich gegenüber dem Ende (6a) der Hülle (6) verschiebt. In dieser Stellung streben die Kugeln (4) radial auseinander und verlagern sich in die Einsenkung (6b) des Hüllenendes. Es ist dann möglich, das Ende des gesamten Griffes auf das Endstück (3) des Verbindungskopfes zu setzen. Am Ende des Bewegungsspiels, nach dem Loslassen des Knopfes (11) und des Ansatzes (7), drückt der Boden der Einsenkung (6b) die Kugeln in die kreisförmige Auskehlung (3b) des Endstücks (3) zurück. Das Endstück (6a) der Hülle weist innen mindestens eine Abflachung auf, die geeignet ist, mit einer Auflagefläche (3c) mit ergänzendem Querschnitt, die über die Scheibe (2) hinausragt, zusammenzuwirken. Die beiden Teile des Anschlaggeräts, d.h. der Verbindungskopf (T) und die Griffstange (M), sind auf diese Weise winkel- und translationsmäßig miteinander verbunden und verhalten sich wie ein einziges Bedienungsorgan.
  • Unter näherer Bezugnahme auf die Abbildungen 6-9 wird jetzt die Verbindung und Ankoppelung des gesamten zuvor erläuterten Anschlaggeräts mit einer Gelenkpfanne zwecks deren Einsetzung in das Azetabulum des Os ilii beschrieben.
  • Die Pfanne (1) kann von Hand aus der sterilen Verpackung genommen, in das Azetabulum gesetzt und dann an das Anschlaggerät angekoppelt werden. Die Pfanne kann auch unmittelbar durch das Anschlaggerät in der Verpackung erfaßt werden.
  • Um die Verbindung zwischen der Pfanne und dem gesamten Gerät zu gewährleisten, brauchen die Nocken (2a) der Scheibe (2) nur linear bis zum Anschlag in die Einschnitte (lb1) eingeführt zu werden (Abbildung 6 und 7). Das Anschlaggerät wird dann im Winkel gedreht, vor allem mit dem seitlichen Griff (9), um gleichzeitig die Winkelverschiebung der Scheibe (2) zum Einführen der Nocken (2a) in die seitlichen Einkerbungen (lb2) zu bewirken (Abbildung 9). In dieser Stellung ist die Prothesenkonstruktion verriegelt, aber noch nicht im Winkel blockiert.
  • Zur Winkelblockierung des gesamten Anschlaggeräts und der Pfanne (1), d.h. zur vorübergehenden festen Verbindung dieser beiden Teile, wird der Endknopf (11) des Achsbolzens (5) von Hand gedreht. In Anbetracht der Winkelverbindung des Endstücks des Achsbolzens (5) mit dem Endstück (3) mittels der Kugeln (4) schraubt sich der Gewindebereich (3a) in die Scheibe (2) und bewirkt auf diese Weise die gleichzeitige lineare Verschiebung des Abstützschuhs (10) bis zur Anschlagposition auf dem Boden der halbkugeligen Aushöhlung der Pfanne. Wenn weiter auf den Knopf eingewirkt wird, verschiebt sich in der Reaktionsbewegung (Pfeil F1, F2 - Abbildung 0) die Scheibe (2), bis die Nocken (2a) an der Innenfläche der Einkerbungen (lb2) anliegen und so durch Einklemmung für die Winkelblockierung des gesamten Anschlaggerätes und der Pfanne sorgen.
  • Es ist damit möglich, die Prothesenkonstruktion in verschiedenen Winkelstellungen auszurichten, um die Pfanne im Sinne eines einwandfreien Anschlags im Azetabulum kontrolliert anzusetzen. Um das gesamte Anschlaggerät wieder abzuziehen, braucht man nur in umgekehrter Richtung auf den Knopf (11) einzuwirken, damit der Sperrdruck aufgehoben wird und die Scheibe (2) mit den Nocken (2a) wieder in die Verriegelungsstellung zurückkehren kann (Abbildung 6).
  • Die derart beschriebene Prothesenkonstruktion kann bei jedem Gelenkpfannentyp angewandt werden, vorausgesetzt, daß die Pfanne im Hinblick auf die Vorkehrungen zum Ankoppeln an das Anschlaggerät die gleichen oder gleichwertige Merkmale aufweist.
  • Im illustrierten Beispiel handelt es sich um eine vororientierte Pfanne (1) mit einem radialen Schlitz (1c), der mit einer zentralen Bohrung (1d) auf dem Boden der halbkugeligen Aushöhlung in Verbindung steht. Um eine primäre Befestigung der Pfanne zu gewährleisten, kann diese den Außenrand überragende Flügel aufweisen, die zum Anschlagen im Bereich der beiden Azetabulumhörner geeignet sind. Die Außenfläche der Pfanne kann im übrigen sonstige Vorkehrungen wie z.B. zweckmäßig angeordnete Höcker aufweisen, um drei Ansatzpunkte zu schaffen, oder sie kann durch eine Oberflächenbehandung präpariert sein.
  • Aus der Beschreibung gehen die Vorteile eindeutig hervor, insbesondere das problemlose Ankoppeln des gesamten Anschlaggeräts im Zusammenspiel mit den Randvorkehrungen der Pfanne, wodurch es sicher und wirksam in verschiedenen Ebenen ausgerichtet werden kann.
  • Hervorzuheben ist auch, daß die Scheibe (2) in ganzer Dicke breite Öffnungsschlitze (2b) aufweist, um eine ungehinderte Sicht auf den Boden der Pfanne zu ermöglichen, damit die Pfanne sicher ausgerichtet und angeschlagen werden kann.

Claims (5)

1 - Prothesenkonstruktion mit einer Gelenkpfanne bzw. Ring (1) und einem Anschlaggerät (2), das Vorkehrungen (2a) besitzt, die so ausgebildet sind, um mit auf dem Umfang der Pfanne (1) verteilten innenseitigen Vorkehrungen (1b) zusammenzuwirken, mit Möglichkeit zur Indexierung und Winkelblockierung, wobei die Vorkehrungen (1b) aus einem ziemlich genau halbkreisförmigen Einschnitt (1bl) bestehen, der aus dem äußeren Rand der Vertiefung (1a) der Pfanne gebildet ist, während der Boden dieses Einschnitts (lb1) auf mindestens einer Seite durch eine Einkerbung (1b2) verlängert wird und die Vorkehrungen (2a) des Anschlagteils über den Rand einer Scheibe (2) hinausragen, deren Durchmesser dem Innendurchmesser der Pfannenvertiefung entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe durch einen Verbindungskopf getragen wird, der abnehmbare Vorrichtungen (4-3b) zum Ankoppeln an das Anschlaggerät besitzt, das eine rohrförmige Hülle (6) aufweist, die als Griff dient, wobei die Hülle mit Organen (11-10) versehen ist, die geeignet sind, im Zusammenspiel mit einem Teil des Verbindungskopfes für die Blockierung und zeitweise Ankoppelung der Scheibe und der Pfanne in der Indexstellung ihrer jeweiligen Eingriffe (2a) (1b) zu sorgen.
2 - Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrorgane aus einem Bauteil (10) bestehen, das geeignet ist, im Andruck mit dem Boden der Pfannenvertiefung zusammenzuwirken, und das von Steuervorrichtungen (11) des Griffes und/oder der Scheibe abhängt, um in der Anschlagstellung des Bauteils (10) und in der Indexstellung der Vorkehrungen (2a-1b) der Scheibe und der Pfanne eine koaxiale Verschiebung der Scheibe (2) zu bewirken und so im Zusammenspiel mit den besagten Vorkehrungen für die Ankoppelung und Winkelblockierung des gesamten Anschlaggeräts und der Pfanne zu sorgen.
3 - Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkehrungen (2a) der Scheibe aus Nocken bestehen, die als Rolle dienen und durch eine lineare und eine Winkelbewegung nacheinander in den Einschnitt (lb1) und in die Einkerbung (lb2) des Bajonettensystems eingeführt werden können.
4 - Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankoppelungsvorrichtungen aus einem Satz versenkbarer Kugeln (4) bestehen, die geeignet sind, mit einer Auskehlung einer kreisförmigen Auflagefläche (3b) zusammenzuwirken, die aus einem die Scheibe aufnehmenden Endstück (3) gebildet ist.
5 - Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (2) Öffnungsschlitze (2b) für den freien Blick auf den Boden der Pfanne aufweist.
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