DE8812289U1 - Prothese - Google Patents
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Description
Die Erfindung betri-F-ft eine Prothese qmmikB de« Oberbegriff
des Anspruches 1.
Derartige Gelenkprothesen sind z.B. die zu künstlichen Hüft
gelenken gehörenden Oberschenkelprothesen. Bei derartigen Prothesen wurden in letzter Zeit erhebliche Verbesserungen
bei der Verankerung der Prothese in Knochenmaterial erhalten, insbesondere auch durch zementfreie Endoprothetik
unter Verwendung von Verankerungsbunde tragenden Verankerungspfeilern, die zusammen mit nachwachsender Spongiosa
ein mechanisch hoch belastungsfähiges Verbandmaterial bil-
15 den.
Bei derartigen Tementfrei implantierten Prothesen bilden
die auftretenden Wechselbelastungen Stimuli, die die Heilung
und Erneuerung der Spongiosa fördern. Sehr starke Stoßbelastungen
könnten aber doch zu einer teilweisen Schädigung des nachgewachsenen Knochenmateriales führen. Bei inter
Verwendung von Zement implantierten Prothesen sind Schlagbelastungen in hohem MaBe unerwünscht. Aus den genannten
Gründen muS der Prothesenträger darauf achten, daS er
übermäßige Belastungen vom Gelenk fernhält, z.B. nicht aus größerer Höhe auf einen harten Untergrund springt.
Durch die vorliegende Erfindung soll eine Prothese gemäS
dem Oberbegriff des Anspruches 1 geschaffen werden, die bei im wesentlichen unveränderten Dämpferabmessungen eine
Dämpfung und zeitliche Streckung von StoBbelastungen bewerkstelligt
und auch in Dauerbetrieb zuverlässig arbeitet.
Dies· Aufgabe ist erfindungsgemäS gelöst durch eine Prothese
gemäS Anspruch 1.
_m &eegr;
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Bei der erfindungsgemäßen Prothese ar-folgt die Stoßdämpfung
einmal durch Energiedissipation in dem hohe innere Reibung
aufweisenden Däinp-fermaterial, zum anderen erhalt man durch
die Elastizität de« Dämpfermaterialee eine zeitlich« Strekkung
der StoBbelastung. Derartige zeitlich gestreckte Stoßbelastungen stellen Stimuli dar, die das Erneuern von Spongiosa
um das Verankerungsteil von Endoprothesen besonders gut fördern. Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Prothese
eine ausgedehnte Dämpfermaterialschicht verwende wird,
hat man eine auch gute Dämpfung für Belastungen in unter—
schiedlicher Richtung.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unter—
ansprüchen angegeben.
2 und 3 bringen eine hydrodynamische Drosselung, also eine gute Energiedissipation im Volumen der Dämpfermaterialschicht
mit sich, wenn das offenporige Material mit Flüssigkeit gefüllt ist. Diese Flüssigkeitsfüllung kann schon
in der die Prothese herstellenden Fabrik erfolgen, z.B.
unter Verwendung pliysiologischer Kochsalzlösung (vergl.
Anspruch 6); ansonsten füllt sich das poröse Dämpfermaterial
nach implantierter Prothese mit körpereigener Flüssigkeit. Dabei ist bei einer Prothese gemäß Anspruch 5 ein
Austausch kleiner Flüssigkeitsvolumina mit dem Körper
möglich.
dem Träger der Prothese bei normalen Belastungen das fcefühl
eines normalen Gelenkes, welches spielfrei ist.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 ist einerseits
im Hinblick auf eine einfache Herstellung der Prothese
, .111
II III
III· ' · J
L505.8 '" '- 3'-
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von Vorteil} darüber hinaus kommt die durch eine dichte
elastische Ober-Flachenhaut verschlossene Dämpfermaterialschicht
der natürlichen Struktur eines echten Gelenkknochens sehr nahe.
05
05
Gemäß Anspruch 9 lassen sich für die Dämpfermaterialschicht
auch solche Kunststoffmaterialien verwenden, die von Hause
aus wegen ihrer Korrosionsfestigkeit und Gewebevertraglich-
können. Hierzu gehört z.B. PTFE.
Bei einer Prothese gemäß Anspruch 10 kann man den starren Dämpferkörper ähnlich wie bei den Gelenkteilen bekannter
Prothesen ausschließlich im Hinblick auf gutes Zusammenarbeiten mit dem Gegen-Gelenkteil optimieren, z.B. auf
geringe Reibung. Trotzdem hat man bei kompakten Ge<?an»tabmessungen
eine gute Stoßdämpfung.
Bei einer Prothese gemäß Anspruch 12 hat man eine Stoßdämpfung in erster Linie in Richtung der Achse der verschiedenen
Kegel, wobei der kegelförmige Dämpferkörper im Falls sinss Hüft"slenks—Qbsf5iihenkeipro*h55i?rifeeiiee dan
Standard-Befestigungszapfen für die Gelenkkugsl darstellen kann. Bei einer Prothese gemäß Anspruch 12 können somit
die üblichen Standard-Gelenkkugeln unverändert Verwendung finden.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 13 ermöglicht
es, -für die Dämpferraaterialschicht auch solche Materialien
zu verwenden, die an sich im Hinblick auf ihre Korrosionsbeständigkeit oder Gewebeverträglichkeit nicht
für eine Prothese geeignet wären.
Wählt man als Dämpfermaterialschicht gemäß Anspruch 14 ein Ganzmetall-feder kissen, so hat man eine hohe innere
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Reibung der Dämpfermaterialschicht bei gleichzeitig hoher
Steifigkeit. Derartige Federkissen lassen sich auch in gröSeren Serien sehr gut reproduzierbar herstellen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
In dieser zeigern
I AU} UI &Lgr; m WJkI IVl I hfl.1 Il IA Ui
Figur 2: einen ähnlichen Schnitt durch eine abgewandelte
Oberschenkelhalsprothese; und
1&Xgr; Figur 3: einen Schnitt durch eine nochmals abgewandelte
Oberschenkelhalsprothese.
In Figur 1 ist der gelenkseitige Endabschnitt einer Ober—
Schenkelhalsprothese wiedergegeben, während der Abschnitt zur Verankerung der Prothese im Oberschenkelknochen weggelassen
ist. Zu der Prothese gehört ein insgesamt mit 10 Ha y ca i rhnatae l/unnl £Hrm i n«a fSn 1 anL· 4-a 4 1 enui A M«r» nitr- fai 1·.
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weise wiedergegebenes Tragteil 12. Letzteres hat ein?
Tragplatte 14, die nach der Implantierung das nach Abtrennen des Trochander maior freiliegende Ende des Oberschenkelknochens
verschlieSt, sowie einen kegelförmigen Tragzapfen
16, der an die Tragplatte 14 angeformt oder angeschweißt ist.
aus Stahl mit einer kegelförmigen Ausnehmung 20 zur Aufnahme
des Tragzapfens 16.
Auf den Kernkörper 18 ist eine auSenliegende Dämpferschicht
22 aufgebracht, die zugleich eine kugelförmige Seienkflache
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24 vorgibt.
Di· Dämpferschicht 22 iet aus offenporigem Material hergestellt
und hat an der Ober-fläche eine Strömungsmitteldichte
Haut, deren Außenseite die glatte Qe lenk-fläche 24 darstellt.
Die offenporige Dämpferschicht 22 ist steif, IaBt sich jedoch
unter hohen Belastungen, wie sie beim Herabspringen des rrathisüinträgers auf einen härten unter yrUHu entstehen,
etwas zusammendrücken. Da die Dämpferschicht 22 bei implantierter Prothese mit Flüssigkeit gefüllt ist, muß diese
Flüssigkeit beim Komprimieren der Dämpferschicht 22 umver—
teilt werden. Hierbei ergibt sich eine sehr starke Drosselung, da zwischen den verschiedenen Poren der Dämpferschicht
1&Xgr; 22 nur Strömungswege mit kleinem Strömungsquerschnitt
bereitstehen.
Eine erste Möglichkeit der Realisierung der Dämpferschicht 22 ist bei 26 im Detail dargestellt.
20
Struktur zusammengesintert, über der Sinterschicht ist
eine durchgehende Schicht 30 aus PTFE auflackiert.
Alternativ kann man gemäß der Detaildarstellung 32 ein
geschäumtes Kunststoffmaterial verwenden, welches beim
Schäumen in einer kalten Form automatisch eine durchgehende dichte und feste Haut 34 erhält. Der Schäumvorgang wird
durch Wahl das Treibmittels, der Treibmittelkonzentration
und dar Temperaturbedingungen so geführt, daß die einzelnen Poren 36 das geschäumten Matariales über kleine Kanäle
38 in Verbindung stehen.
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rialien -füllen sich aufgrund das Kapillareffefctes leicht
mit Flüssigkeit. Vorzugsweise wird in die Dampferschient
22 schon in der Fabrik physiologische Kochsalzlösung eingefüllt,
so daß nach dem Implantieren zunächst kein nennenswerter Flüssigkeitsaustausch mit der Umgebung erfolgt,
wo zunächst noch viel Blut angetroffen wird.
Man erkennt, daB die in Figur i gezeigte Prothese in unter—
iiThiedlicher Richtung erfolgende radiale Belastungen und
auch in unterschiedlicher Richtung erfolgende Scherbelastungen
gleichermaßen dämpfen kann. Die Prothese kann sich auch in ihrer Außenform dem Gegengelenk etwas anpassen.
Beim Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 2 wird dagegen eine
starre und mechanisch hoch belastbare Dämpferschicht der
Prothese gewünscht. Die Dämpferschicht 22 ist in ihrer radialen Abmessung vermindert und auf ihre AuSenflache
ist eine starre Gelenkkugel aufgesetzt, die aus zwei Gelenkkugelteilen 40, 42 besteht. Die Gelenkkugelteile 40,
42 sind über eine Feder/Nutverbindung 44 dicht und mit ylätt uürCnQeuenüef MuSenfiätne zusäriinienpieizt. Dabei
überlappt das obere Gelenkkugelteil 40 das untere Gelenkkugelteil 42, so daß die Trennlinie der Gelenkfläche
in einen nur selten benutzten Winkel bereich fällt. 25
Die Kugeigelenkx.fcxj.e 40, 42 sind aus demselben Material
gefertigt, welches üblicherweise für die Herstellung von Kugelgelenken von Hü-f tgelenksprothesen verwendet wird.
Wie aus Figur 2 ersichtlich, haben, die Dämpferschicht
22 und die Kugelgelenkteile 40, 42 in der Nachbarschaft
des Tragzapfens &Igr;&eacgr;» eine kegelförmige Ausnehmung 46, ^wcurch
eine Stromungsverbindung zwischen der offenporigen Dämpfer—
Schicht 22 und der Umgebung geschaffen wird. Außerdem sind so auch Relativbewegungen der starren Kugelgelenkteile
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f I <
< Il
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40, 42 bezüglich des Kernkörpers 18 in vertikaler, horizontaler
und Umfangs-Richtung möglich.
Bei den weiter abgewandelten Ausführungsbeispiel nach
Figur 3 findet eine übliche massive Gelenkkugel 48 V/er—
Wendung. Ein Stoßdämpfer ist in den Tragzapfen 16 eingebaut.
Der Tragzapfen 16 hat ein Außenteil 50, welches die Gestalt
eines kegelstumpfförraigen Bechers hat. Der Innenfläche
des Außenteiles 50 liegt ein kegelstumpfförmiges Innenteil
52 unter Abstand gegenüLer, welches in die Tragplatte 14 eingeschraubt und dort durch eine Schweißung 54 verriegelt
ist.
15
15
Zwischen dem Außenteil 50 und dem Innenteil 52 ist ein
GanzmetalIfederkissen 56 angeordnet, welches aus Federstahl
hergestellt ist. Durch Schweißungen 58, 60 ist das Ganzmetall
f ederkissen mit dem Innenteil 52, durch Schweißungen 62, 64 mit dem Außenteil 50 unverlierbar verbunden. Die
SchweiSungen 62, 64 sind durch Fenster 66 des Außenteiles
50 vorgenommen, wobei diese Fenster vorzugsweise durch eine elastische Masse 68 verschlossen werden.
Zwischen den oberen Enden von Außenteil 50 und Ganzrnetallfederkissan
56 sowie Innenteil 52 ist ein Pufferteil 70 aus elastischem Kunststoffmaterial eingefügt. Die unteren
Stirnflachen von GanzmotalIfederkissen 56 und Außenteil
50 sind durch einen elastischen Dichtring 72 abgedichtet, der zwischen dies« Teile und dia Oberseite dar Tragplatte
14 eingespannt ist. Dieser Dichtring ist verhältnismäßig weich.
Bei einer axialen Belastung des Tragzapfens 16 wird das Qanzmetallfederkiesen 56 in radialer Richtung und axialer
-B-
• · * · ■ ■ t
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Richtung belastet. Bain Verschieben der einzelnen Lagen des Gestricks dieses Federkissens entstehen hohe Reibungskräfte,
durch welche Energie vernichtet wird. Auch das Pufferteil 70 trägt zur Stoßdämpfung in axialer Richtung
des Tragzapfens 16 bei; durch Abstimmung der Härte des Puffertsiles 70 auf die Härte des G&nzmetallfederkissens
56 läSt sich die Härte und Däap-fungscharakteristik des
in den Tragzapfen 16 integrierten StoSdämpfars au-f ein£?che
Weise -für unterschiedliche Körpergewichte anpassen. Oa
Ganzmetallfederkissen auch sehr hohe Anzahlen von Wechselbelastungen
überstehen, selbst etaige Brüche einzelner Federdrähte, die Gesamtabniessungen des Kissens nicht beeinträchtigen,
ist bei dem in Figur 3 gezeigten Stoßdämpfer auch über viele Jahrzehnte hinweg eine spielfreie und
doch stoBdämpfende Verbindung zwischen Tragplatte 14 und
der massiven Gelenkkugel 74 gewährleistet, welche eine Standard-Gelenkkugel sein kann, wie sie auch bei herkömmlichen
Oberschenkelprothesen verwendet wird.
Claims (14)
- Anspruch·1, Prothese mit «in·« mit einem Knochen verbindbaren OS Tragteil und einem hierauf angeordneten Gplenkteil, gekennzeichnet durch eine auf dem Tragteil (12) oder dem Gelenkteil (10) vorgesehene Schicht (22; 36) aus elastischem Dämpfermaterialmit hoher innerer Reibung.
- 2. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dad das Dämpfermaterial (22) ein offenporiges gesintertes oder geschäumtes Material ist.
- 3. Prothese nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, IS daß die Verbindungen (38) zwischen den Poren (36) des Dämpfermaterial«s (22) kleinen Querschnitt haben.
- 4. Prothese nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfermaterial (22) in etwa die gleiche Steifigkeit aufweist wie die Randschicht desjenigen Teiles der Knochenoberfläche, welche das Gelenkteil (10) ersetzt.
- 5. Prothese nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfermaterial (22) zumindest an einer Stelle (46) mit der Umgebung in Strömungeverbindung steht.
- 6. Prothese nach einem der Anspruchs 2 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß das offenporige Dämpfermaterial(22) mit physiologischer Kochsalzlösung getrankt ist.
- 7. Prothese nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfermaterialschicht (22)in situ auf einem Kernkörper (18) erzeugt ist und durch Aufschäumen in einer Form eine strömungsmitteldirrhte? &lgr; las-2505.8 ' - 2 - 26.09.1988tische Ober-flächen haut (34) erhalten hat.
- 8. Prothese nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfermaterialschicht (22) mit ihrer glattenOberflächenhaut (34) die Gelenkfläche (24) bildet.
- 9. Prothese nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daB auf die gesinterte Dämpfermaterialschicht (22)eine dichte und glatte Oberflächenschicht (30) aufgebracht ist.
- 10. Prothese nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, da8 die Dämpfermaterialschicht (22;56) zwischen einem Kernkörper (18; 52) und einem starren Außenkörper (40, 42; 50) von Gelenk teil (10) oder Tragteil (12) angeordnet ist.
- 11. Prothese nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daS der Außenkörper (40, 42) geteilt ist und um die auf den Kernkörper (18) aufgebrachte Dämpfermaterialschichi (22) herumgelegt ist.
- 12. Prothese nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dafl der Innenkörper (52) kegelförmig ist undmit dem Tragteil (12) verbunden ist, die Dämpfermaterialschicht (56) die Bestalt einer Kegelhülse hat und der AuQenkörper (50) die Gestalt eines kegelförmigen Bechers hat.
- 13. Prothese nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelhülsenförmige Dämpfermaterialschicht (56) beim offenen Ende des becherförmigen Außenkörpers (50) durch eins elastische Dichtung (72) abgedichtet ist.
- 14. Prothese nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,daß die Dämpfermaterialschicht ein Ganzmetallfederkiss« (56) ist und durch Schweiüungen C5S bis 64) mit dem Innenkörper (52) und dem Außenkorper (5O) verbunden ist.
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE8812289U DE8812289U1 (de) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | Prothese |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8812289U1 true DE8812289U1 (de) | 1990-01-25 |
Family
ID=6828403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8812289U Expired - Lifetime DE8812289U1 (de) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | Prothese |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8812289U1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19517843A1 (de) * | 1995-05-18 | 1996-11-21 | Gerd Hoermansdoerfer | Elastischer Kugelkopf für Hüftgelenkimplantate |
WO2005089677A1 (de) * | 2004-02-19 | 2005-09-29 | Mathys Ag Bettlach | Femur- oder humeruskomponente einer kugelgelenks-endoprothese mit dämpfungselement |
DE102008015106A1 (de) * | 2008-03-19 | 2009-09-24 | Franz Prof. Dr. med. Copf sen. | Dämpfungsvorrichtung |
-
1988
- 1988-09-28 DE DE8812289U patent/DE8812289U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19517843A1 (de) * | 1995-05-18 | 1996-11-21 | Gerd Hoermansdoerfer | Elastischer Kugelkopf für Hüftgelenkimplantate |
DE19517843B4 (de) * | 1995-05-18 | 2007-07-05 | Hörmansdörfer, Gerd | Elastischer Kugelkopf für Hüftgelenkimplantate |
WO2005089677A1 (de) * | 2004-02-19 | 2005-09-29 | Mathys Ag Bettlach | Femur- oder humeruskomponente einer kugelgelenks-endoprothese mit dämpfungselement |
DE102008015106A1 (de) * | 2008-03-19 | 2009-09-24 | Franz Prof. Dr. med. Copf sen. | Dämpfungsvorrichtung |
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