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DE2535649B2 - Keramische kugelförmige Hüftgelenk-Kappenprothese für eine zementfreie Implantation - Google Patents

Keramische kugelförmige Hüftgelenk-Kappenprothese für eine zementfreie Implantation

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DE2535649B2
DE2535649B2 DE2535649A DE2535649A DE2535649B2 DE 2535649 B2 DE2535649 B2 DE 2535649B2 DE 2535649 A DE2535649 A DE 2535649A DE 2535649 A DE2535649 A DE 2535649A DE 2535649 B2 DE2535649 B2 DE 2535649B2
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cap
bone
interior
ceramic
prosthesis
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Helmut 8560 Lauf Locke
Martin Dr. Wien Salzer
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Ceramtec GmbH
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Description

Die Erfindung geht aus von einer kugelförmigen Hüftgelenkkappenprothese für ein, zementfreie Implantation aus Aluminiumoxid mit einem zentralen Innenraum und Haltemittel für eine formschlüssige Verbindung mit dem natürlichen Gelenkkopf. Eine solche kugelförmige Kappenprothese kann einerseits als ein Teil einer Totalendoprothese zusammen mit einer Pfanne in das Hüftgelenk eingesetzt werden und andererseits ist die Kappe auch als Teilprothese zu verwenden.
Für diese und ähnliche Anwendungsbereiche ist bereits ein künstlicher Gelenkersatz aus gesinterten Metalloxiden aus der DE-OS 23 18 459 bekannt Dort wird ein Gelenkkopf auf einem bearbeiteten Schenkelkopf bzw. einer Gelenkrolle beschrieben, der ebenfalls aus gesinterten hochschmelzenden Metalloxiden bestehenden künstlichen Gelenkpfanne im Eingriff steht Der künstliche Gelenkersatz soll dabei so gestaltet werden, daß der Knochen die größtmöglichste Schonung erfährt und die Implantation zementfrei erfolgt Hierzu ist der künstliche Gelenkersatz mit einem Innenvierkant versehen, wodurch eine formschlüssige Verbindung zum Knochen entsteht. Außerdem weist das Implantat auch noch zusätzliche mechanische Haltemittel auf, z. B. in Form von Widerhaken, Poren oder aufgerauhten Oberflächen. Weiterhin wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der künstliche Gelenkersatz durch ein selbslschneidendes Innengewinde unmittelbar mit dem Knochen verschraubt. Diese Verschraubung bringt in der Praxis aber einige Schwierigkeiten mit sich, denn unter operativen Bedingungen läßt sich der Femurkopf nur schlecht zu einem prismatischen Polygon bearbeiten. Die auftretende große Toleranz läßt dann keinen allzu festen Sitz des Implantates zu. Außerdem besteht die Gefahr der Knochenfraktur im .'--chcnkclhalsbereich durch die unspezifische Belastung, denn bei der Implantation mit einem selbstschneidenden Gewinde treten erhebliche Drehmomente beim Aufdrehen auf.
Auch sind bereits kappenförmige Prothesen aus Metall und Kunststoff gemäß der DE-PS 8 76 739 bekannt Der künstliche Gelenkkopf ist kugel- oder pilzförmig ausgebildet, wobei der an der Unterseite aufsitzende Nagelschaft die Verankerung im Knochen bewirken soll Außerdem kann die Prothese gegen Drehung oder auch gegen Längsverschiebungen sichernde Hilfen aufweisen, z.B. zirkuläre und radial gerichtete Furchen oder Leisten. Diese Art von Kappenprothesen mußten aber wegen Belastungs- und Bewegungsschmerzen, auftretende Infektionen, Materialschäden und in einigen Fällen auch durch einen degenerativen Schwund des Kopf- und Halsstumpfes beim Knochen frühzeitig entfernt werden. Auch ist ein langzeitiger Verbleib einer solchen Kappe auf dem Knochenstumpf nicht zu erwarten, da die Kappe relativ locker aufsitzt Ferner können durch einseitige BeIastungen Knochengewebebeschädigungen hervorgerufen werden.
In der Prothetik sind ebenfalls kegelförmige Verbindungen zwischen einzelnen Prothesenteilen gemäß der deutschen Gebrauchsmusterschrift 74 36 033 bekannt Bei dieser Endoprothese sitzt eine keramische Gelenkkugel auf dem Zapfen eines Metallschaftes, wobei das Verjüngungsverhältnis des Konus zwischen 1:10 und 1 :20 liegt Als sehr wesentlich wird dabei festgestellt daß gerade diese Werte eingehalten werden müssen, da von ihnen die Belastung, die die Sinterkeramik aufzunehmen hat abhängig ist Dieser künstliche Gelenkersatz betrifft aber keine Kappenprothese und außerdem liegt eine ganz andere Werkstoffpaarung vor. Da der lebende Knochen ganz andere Eigenschaften als der Zapfen eines Metallschaftes zeigt kann man diese Erkenntnisse aus diesem Schutzrecht nicht ohne weiteres auf Kappenprothesen übertragen.
Bei den keramischen Kappenprothesen hat sich ferner gezeigt daß mit den bekannten Maßnahmen und trotz Verbesserungen nach der Implantation immer noch Lockerungen und Brüche auftreten.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine keramische Kappenprothese für eine zementfreie Implantation so ai verbessern, daß ein paßgenauer Preßsitz der Kappe auf dem Knochen vorliegt und Lockerungen vermieden werden als auch ein zusätzliches Haltemittel zu schaffen, das die Kappe vor Verdrehen und Abziehen vom Knochen schützt
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst daß der Innenraum kegelförmig ausgebildet ist und als Haltemittel eine anliegende Druckplatte aufweist
Eine Weiterbildung der keramischen Kappenprothese besteht darin, daß die Oberfläche des Innenraumes zirkuläre bzw. spiralförmige Rillen aufweist
Eine Variation in der Ausgestaltung der keramischen Kappenprothese liegt auch darin, daß die Oberfläche des Innenraumes axiale Vertiefungen aufweist.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Oberfläche des Innenraumes der kugelförmigen
6ö keramischen Kappenprothese mit axialen Erhebungen versehen. Weiterhin hat sich als günstiger Kegelwinkel des Innenraumes ein Kegelverhältnis zwischen I : 10 bis 1 :6 erwiesen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Druckplatte
μ besteht darin, daß zusätzliche mechanische Haltemittel in Form einer Nase vorgesehen sind. Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieser Druckplatte besteht auch darin, daß sie im unteren Teil eine Gewindeöffnung aufweist,
in die eine Zugschraube eingreift.
Gegenüber den Scbaftprothesen bestehen die Vorteile der keramischen Kappenprothese insbesondere darin, daß die operativen Maßnahmen ziemlich klein gehalten werden und durch eine paßgenaue Bearbeitung des Knochens ein fester Sitz des Implantats erreicht werden kann. Durch diese kegelförmige Ausbildung zwwhen Kappe und Knochen wird ein optimaler Preßsitz bewirkt, der keine Knochengewebeschädigungen durch einseitige Belastungen hervorruft Vor allem wird durch die keramische Druckplane nicht nur eine Verbesserung des mechanischen Kraftflusses durch die größere Oberfläche des Implantates zum Knochen erreicht, sondern auch Lockerungen der Kappe werden vermieden, rndem die Druckplatte durch ihren ellipsenförmigen Querschnitt sowohl einem Verdrehen als auch durch die Nasenausbildung ein Abziehen der Kappe vom Knochen entgegenwirkt
Im folgenden ist die Erfindung anhand von Zeichnungen an einem Ausführungsbeispie! im einzelnen näher erläutert In den Abbildungen zeigt
F i g. 1 einen zentralen Längsschnitt durch den Oberschenkelknochen mit aufgesetzter Kappenprothese,
F i g. 2, 3 und 4 zeigen die einzelnen Schnittebenen A-Aß-ÄundC-CausderFig. 1,
F i g. 5 und 6 zeigen Aufsichten auf die Ausführungsform der Druckplatte mit alternativer Anordnung der Nasen.
Wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, besteht die erfindungsgemäße keramische Kappenprothese aus einer kugelförmigen Kappe 1 mit einer einsetzbaren Druckplatte 4, die wiederum mit einer Zugschraube 13 am bearbeiteten Oberschenkel 10 befestigt werden kann. Für den Ersatz des beschädigten Oberschenkelknochens 10 wird die natürliche Kugelform des Femurkopfes 2 mit einem Spezialwerkzeug zu einem Kegel geformt wobei der Kegelwinkel zwischen 1:10 bis 1:6 liegt Um den Halt der später aufzusetzenden Kappe 1 auf den kegelförmig bearbeiteten Femurkopf 2 bzw. Schenkelhals 3 noch zu erhöhen, wird eine Druckplatte 4 Im Knochen eingesetzt Dabei wird 4ie Kappe 1 gemeinsam mit der Druckplatte 4 auf dem kegelförmigen Knochenstumpf aufgepreßt Das Implantat sitzt nun formschlüssig auf den kegeligen Knochen-
stumpf auf und kann mittels einer chirurgischen Zugschraube 13 noch zusätzlich gesichert werden, indem diese in die Gewtndeöffhung H eingeführt und festgeschraubt wird, wobei zusätzlich eine Unterlegplatte 14 an der Ausgangsstelle zum Knochen aufgelegt
to wird,
Aus den Schnitten der Linie A-A und B-B in Fig, I sind die zirkulären 6 und axialen 7 Vertiefungen für die Befestigung der Kappenprothese auf dem Knochen zu sehen. Beide Formen der möglichen Oberflächenun-
ebenheiten in der kegelförmigen zentralen Öffnung 5 der kugelförmigen Kappe 1 erlauben eine spätere dauerhafte Verankerung der keramischen Kappenprothese mit dem Knochen, indem durch diese Vertiefungen 6,7 bzw. Erhebungen 8 das nat?:5iche Knochengewcbewachstum gefördert wird sowie sin Anhaften des betreffenden Gewebes. Die Erhebungen 8 dienen gleichzeitig der primären Befestigung des Implantates und sichern es gegen Rotationsbewegungen.
In den F i g. 5 und 6 ist die Anordnung der Nasen 9 auf
der Druckplatte 4 dargestellt Der obere Teil der Druckplatte 4 ist kegelstumpfförmig geformt dagegen der untere Teil mehr ellipsenförmig. Die Rillen 12 auf der Druckplatte 4 sollen ebenfalls eine dauerhafte Verankerung des Implantatteils durch Einwachsen von Knochensubstanz wie bei den Vertiefungen 6 und 7 der Kappe bewirken. Die Nase 9 ist so gerichtet daß die Rückseite der Druckplatte 4 sich formschlüssig an das kreisförmige Profil des Knochenstumpfes anlegt und in eine entsprechende Vertiefung der kugelförmigen Kappe 1 eingreift Die Nase 9 bewirkt eine Verhinderung des Abziehens der Kappe 1 vom bearbeiteten Femurkopf. Die Nase 9 kann auch um 00° gedreht werden, was in ihrer Funktionsweise nichts ändert Um eine reibungs- und verschleißfeste Kappenprothese zu erhalten, wird die kugelförmige Kappe 1 an der äußeren Oberfläche poliert
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentansprüche;
    ι. Keramische Iwgelförroige Höftge|enkkappen* prothese für eine zementfreie .Implantation aus Aluminiumoxid mit einem zentralen innepraum und Haltemittel für eine fonnschlüssige Verbindung mit dem natürlichen Gelenkkopf, dadurch gekenn ζ e i c h η e t, daß der Innenraum (5) kegelförmig ausgebildet ist und als Haltemittel eine anliegende Druckplatte (4) aufweist
    Z Keramische Kappenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Innenraumes (5) zirkuläre bzw. spiralförmige Vertiefungen (6) aufweist
    3. Keramische Kappenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Innenraumes (5) axiale Vertiefungen (7) aufweist
    4. Keramische Kappenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Oberfläche des InnenrauiRCS (5) mit axialen Erhebungen (8) versehen ist
    5. Keramische Kappenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Kegelwinkel des Innenraumes (5) zwischen 1 :10 bis 1 :6 liegt
    6. Keramische Kappenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Druckplatte im unteren Teil eine Gewindeöffnung (11) aufweist in die eine Zugschraube (13) eingreift
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