DE19624118A1 - Gelenkpfannenimplantat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Hüftgelenkspfannen- oder Kotyloidimplantat, das in eine schadhafte Gelenkhülle, insbesondere die Kotyloidhülle eines Pati­ enten, eingesetzt wird und insbesondere mit dem Kopf einer Femurpro­ these zusammenwirken soll, wobei das ganze eine Totalprothese der Hüfte darstellt.

Es sind bereits Hüftgelenkspfannenimplantate bekannt, die vollständig aus Kunststoff hergestellt sind und mit dem natürlichen oder künstlichen Fe­ murkopf einer Hüftgelenksneubildung zusammenwirken sollen. Derartige Implantate werden unter Verwendung eines Zementes eingesetzt, durch den sie mit der schadhaften Gelenkhülle verbunden werden.

Es sind auch bereits Hüftgelenkspfannenimplantate bekannt, die aus zwei Teilen zusammengesetzt sind, nämlich einem Metallkäfig, der in die Ge­ lenkpfanne eines Patienten eingesetzt wird und der eine Hohlkehle aufweist, die einen Kunststoffeinsatz enthält. Der Käfig oder die metalli­ sche Umhüllung kann mit Hilfe eines Zementes, beispielsweise eines Acrylzementes oder direkt ohne Zement, beispielsweise durch Schrauben in das Darmbein, eingesetzt werden, wie das im französischen Patent FR 2 638 963 der Anmelderin beschrieben ist.

Die vollständig aus Kunststoff hergestellten Hüftgelenkspfannenimplantate besitzen ein Elastizitätsmodul nahe demjenigen des Knochens, in den sie implantiert werden, und in der Nähe desjenigen des Acrylzementes, der zu ihrer Fixierung dient, so daß das Implantat und der dieses empfangende bzw. aufnehmende Knochen einer unter dem Gesichtspunkt der Elastizität homogene Kompositeinheit bilden.

Derartige Implantate sind jedoch nachteilig bezüglich eventueller Kontakte des Kunststoffmaterials mit dem Knochengewebe, wenn beispielsweise der Zement nicht gleichmäßig auf der Außenfläche des Implantates verteilt ist. Die erworbene klinische Erfahrung zeigt, daß ein derartiger Kontakt in einigen Fällen zu negativen Reaktionen des aufnehmenden Milieus führen kann.

Die Elastizität der wie oben beschriebenen aus zwei Teilen zusammenge­ setzten Hüftgelenkspfannenimplantaten ist gegenüber derjenigen ihrer metallischen Umhüllung, welche viel steifer ist als der aufnehmende Kno­ chen, reduziert. Zudem ist das metallische Elastizitätsmodul sehr weit ent­ fernt von demjenigen des Kunststoffes, des Acrylzementes und des Kno­ chens, so daß das ganze aus diesem Blickwinkel heraus heterogen ist. Im Gegensatz dazu macht der Kontakt zwischen dem Metall und dem Kno­ chengewebe dann keine Probleme, wenn sie in geeigneter Weise ausge­ wählt sind, wie das in der Praxis gut bekannt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Implantat bereitzustellen, daß frei von den Nachteilen derjenigen Implantate ist, die aus einem Kunststoffteil oder aus zwei Kunststoffteilen gefertigt sind, von denen ein äußeres Teil massiv ist. Zudem soll das Implantat einen äußeren Käfig und einen Plastikeinsatz aufweisen, die den Erfordernissen der Praxis besser als bisher entsprechen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Implantat gemäß der Lehre der An­ sprüche.

Das erfindungsgemäße Hüftgelenkspfannen- oder Kotyloidimplantat zeichne sich insbesondere dadurch aus, daß sein Käfig aus einer Me­ tallarmierung geringer Dicke besteht, die aus einem schmalen und kreis­ förmigen Streifen aufgebaut ist, der einen Ring bildet, von dem aus sich gekrümmte bzw. gebogene Streifen erstrecken, welche zu einer polaren Kappe des Käfigs konvergierende Arme darstellen, um größere freie Räume zu begrenzen. Auf den Außenflächen des Ringes und der Arme sind Vorsprünge vorhanden, über die alleine der metallische Kontakt mit dem Knochen stattfindet. Der Einsatz aus Kunststoff wird in diesen Käfig eingesetzt, bevor das Implantat in den Knochenhohlraum derart "eingemauert" bzw. ausgegossen wird, da der Einsatz in alle seine axialen Richtungen bezüglich dieses Käfigs festgehalten wird, damit seine Augen­ fläche direkt mittels der großen freien Räume dieses Käfigs an der in die Knochenhöhle eingebrachte Zementschicht anhaftet.

Zur Vermeidung jeglicher Rotation des Einsatzes bezüglich des Käfigs ist die Innenfläche bzw. die Innenseite mindestens eines konvergierenden Armes des Käfigs mit einer Rippe ausgestattet, die mit einer in der Außenwand des Implantates ausgenommenen, meridial orientierten Nut zusammenwirkt.

Das erfindungsgemäße Implantat und seine Vorteile werden anhand der folgenden, eine bevorzugte Ausführungsform darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Von den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische explodierte Ansicht der beiden Ele­ mente eines erfindungsgemäßen Implantates,

Fig. 2 einen Schnitt durch das in die geschädigte iliakale Gelenk­ höhle eines Patienten eingesetzte erfindungsgemäße Im­ plantat,

Fig. 3 einen auseinandergezogenen Schnitt einer weiteren Aus­ führungsform des Implantates der Fig. 4,

Fig. 4 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, jedoch bezogen auf das Implantat der Fig. 3, und

Fig. 5 u. 6 dienen der Fig. 3 und 4 ähnliche Ansichten, wobei sie je­ doch eine weitere Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Implantates darstellen.

Das in der Fig. 1 gezeigte Hüftgelenkspfannen- oder Kotyloidimplantat be­ sitzt zwei Elemente, nämlich einen Käfig 1 und einen Einsatz 2.

Der Käfig 1, der vorzugsweise eine allgemeine sphärische Form besitzt besteht aus einer Metallarmierung geringer Dicke, die aus einem Netz von schmalen Streifen zusammengesetzt ist. Dieses Netz weist im wesentli­ chen einen kreisförmigen Streifen 10 bzw. einen Ring oder Gürtel auf, von dem ausgehend sich gekrümmte Arme 11, 12, 13 und 14 erstrecken, die zu einer polaren Kappe 15 des Käfigs konvergieren und zwischen sich größere freie Räume oder freie Zwischenräume 18 begrenzen bzw. aufspannen. Mit spannen. Mit anderen Worten, die genannten Arme sind entsprechend den Meridianen des Käfigs ausgerichtet.

Die Außenflächen des Ringes 10 und der Arme 11, 12, 13 und 14 besitzen bezüglich der anderen Flächen nach außen gerichtete Vorsprünge 16.

Der Einsatz 2 ist aus einem Kunststoff, beispielsweise Polyethylen, gefer­ tigt und übergreift die Außenform eines sphärischen Abschnitts, dessen Durchmesser derart gewählt ist, daß er in den Käfig 1 eingesetzt werden kann. Der Einsatz 2 ist auf bekannte Weise mit einem eine Vertiefung dar­ stellenden Hohlraum 20 versehen, der die Form eines sphärischen Ab­ schnitts besitzt, wie dies weiter unten näher erläutert ist. Die Außenfläche 21 des Einsatzes 2 ist derart ausgestaltet bzw. behandelt, daß sie mit den üblicherweise eingesetzten chirurgischen Zement in der richtigen Art und Weise zusammenwirken bzw. daran an haften kann. Wie man sieht, stellen der Käfig 1 und der Einsatz 2 gekürzte sphärische Abschnitte dar.

Fig. 2 zeigt das in eine Knochengelenkspfanne 3 eingesetzte Implantat der Fig. 1. Um das Implantat einsetzen zu können, wird die Gelenkspfanne 3 auf bekannte Weise ausgefräst, damit sie eine sphärische Form erhält, die der Außenform des Käfigs 1 entspricht. Nach dem Einbringen einer Ze­ mentschicht 4 in die so präparierte Knochenhöhle wird die Hüftge­ lenkspfannenprothese, die aus dem Käfig 1 und dem darin eingesetzten Einsatz 2 besteht, eingeführt, bis die Vorsprünge 16 mit dem Knochen in Kontakt kommen. Wie man sieht, ermöglichen es die Zwischenräume oder freien Räume 18 des Käfigs 1, daß die Außenoberfläche 21 in direkten Kontakt mit der auf den Boden des Knochenhohlraumes 3 aufgebrachten Zementschicht 4 in direkten Kontakt kommt. Außerdem vermeiden die Vorsprünge 16 jeglichen Kontakt des Polyethylens mit der Knochenhöhle 3.

Außerdem dient die Zementschicht 4 zum Bedecken der Arme 11, 12, 13 und 14 des Käfigs 1, da lediglich die Vorsprünge 16 mit dem Boden der Knochenhöhle 3 in Kontakt stehen.

Bei der in der Fig. 3 gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist die Innen­ seite bzw. Innenwand des Ringes 10 mit einem ringförmigen Wulst 10a ausgestattet, der folglich nach innen vorragt. Der Einsatz 2 ist mit einer pe­ riphären Nut 22 versehen, die den Ring 10 und insbesondere den Wulst 10a durch elastische Verformung aufnimmt, damit der Käfig 1 auf dem Einsatz 2 gehalten werden kann.

Da eine derartige Fixierung die Drehung des Implantates um die polare Achse des Käfigs 1 nicht verhindert, ist vorteilhafterweise an der Innen­ seite mindestens eines Armes 12 des Käfigs 1 eine bezüglich dieses Ar­ mes longitudinale Rippe 12a vorgesehen, die mit einer meridial orientierten Nut 23 zusammenwirkt, die auf der Außenseite 21 des Implantates 2 aus­ genommen ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzen die vier Arme 11, 12, 13 und 14 auf ihren Innenseiten bzw. Innenflächen eine Rippe 11a, 12a, 13a, 14a und 15a.

Der Hohlraum 20 des Implantates 2 nimmt wie gewöhnlich das Kugelge­ lenk 17 einer Femurprothese auf.

In den Fig. 5 und 6 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform des Hüftgelenkspfannenimplantates 1 gezeigt. Aus Gründen der Einfach­ heit und Klarheit besitzen die in den Fig. 5 und 6 gezeigten Elemente, die identisch sind mit denjenigen, die in den Fig. 1 bis 4 gezeigt sind, diesel­ ben Bezugszeichen, während die sich unterscheidenden Elemente neue Bezugszeichen tragen.

Der Käfig 1 dieser Ausführungsform besitzt einen im wesentlichen kreis­ förmigen Streifen oder einen Ring 10, von dem ausgehend sich ge­ krümmte Arme 11, 12, 13 und 14 erstrecken, die zu einer polaren Kappe 15 des Käfigs konvergieren. Der Ring 10 und die Arme 11, 12, 13 und 14 begrenzen Zwischenräume oder freie Räume 18. Desweiteren besitzen die Außenseiten des Ringes 10 und der Arme 11, 12, 13 und 14 bezüglich dieser Seiten nach außen vorragende Vorsprünge 16.

Die Innenseite bzw. Innenfläche des Ringes 10 ist mit einem ringförmigen Wulst 10a ausgestattet, der folglich nach innen vorragt.

Wie man sieht, besitzen die Arme 11, 12, 13 und 14 ein konisches Profil, das sich derart verjüngt, daß sich die größte Basis des Konus auf Höhe der Befestigung jeden Armes mit dem Ring befindet.

Demzufolge besitzt jeder Arm an dem der größten Basis gegenüberliegen­ den Ende auf Höhe der Befestigung mit der polaren Kappe 15 ein ver­ dünntes Profil.

Der Einsatz 2 aus Polyethylen weist auf seiner Außenfläche bzw. Außen­ seite 21 eine Reihe von konzentrischen Schlitzen 24 auf, die im wesentli­ chen parallel zur Basis 25 dieses Einsatzes verlaufen. In der Nähe der Ba­ sis 25 ist der Einsatz 2 mit einer peripheren Nut 22 ausgestattet, die par­ allel zu den Schlitzen 24 verläuft und den Wulst 10a des Ringes 10 durch elastische Deformierung aufnimmt, damit der Käfig 1 auf diesem Einsatz 2 gehalten wird.

Der Einsatz 2 weist meridiale Rillen 26 auf, die senkrecht zu den Schlitzen 24 verlaufen und in Richtung des Zentrums des Einsatzes ausgerichtet sind. Die Rillen 26 sind in einer Zahl von 4 regelmäßig auf dem Umfang des Einsatzes verteilt. Die Rillen 26 besitzen das gleiche Profil wie die Arme 11, 12, 13 und 14 des Käfigs 1. Die Rillen 26 münden in einer nicht mit einer Bezugszahl versehenen Ausnehmung, die dazu dient, die polare Kappe 15 des Käfigs 1 aufzunehmen. Auf der gegenüberliegenden Seite kommunizieren die Rillen 26 nicht mit dem peripheren Wulst 22, damit ein besserer Halt des Käfigs 1 auf dem Einsatz 2 sichergestellt wird.

Der Käfig 1 wird außerdem werksseitig unter Anwendung von Kraft derart mit dem Einsatz 2 zusammengebaut, daß dieser Käfig 1 sich nicht von dem Einsatz 2 trennen kann. Bei der Montage des Käfigs 1 auf den Ein­ satz 2 wirken die Arme 11, 12, 13 und 14 mit den entsprechenden meri­ dialen Rillen 26 zusammen, so daß jegliche Rotation des Käfigs 1 um die polare Achse des Einsatzes 2 verhindert wird.

Die Tiefe der Rillen 26 ähnelt derjenigen der Schlitze 24.

Die Tiefe der Rillen 26 wird in Abhängigkeit von der Dicke der Arme 11, 12, 13 und 14 des Käfigs 1 bestimmt. So sind die Arme 11, 12, 13 und 14 voll­ ständig im Inneren der Rillen 26 enthalten bzw. darin aufgenommen, damit ausgehend vom Implantat 1 nach außen lediglich und ausschließlich die Vorsprünge 16 vorragen, die auf den Außenflächen des Ringes 10 und der genannten Arme vorgesehen sind. Die Vorsprünge 16 stellen nach Eintrag bzw. Auftrag einer Zementschicht 4 in die Knochenhöhle 3 die einzigen Metallelemente dar, die mit dem Knochen in Kontakt stehen, während die Zementschicht 4 durch die großen freien Räume bzw. Zwischenräume 18 in die Schlitze 24 des Einsatzes eindringt und so das Implantat 1 quasi ausgießt bzw. einmauert. Die Vorsprünge 16 dienen auch zur Verhinde­ rung jeglichen Kontaktes des Einsatzes 2 aus Polyethylen mit der Kno­ chenhöhle 3.

Claims (8)

1. Hüftgelenkspfannen- oder Kotyloidimplantat zum Einsetzen in eine ge­ schädigte Gelenkhöhle (3) mit einem Käfig (1) zum Einschließen eines Einsatzes (2) aus Kunststoff, der mit einer Vertiefung mit einem sphäri­ schen Bereich zum Aufnehmen des sphärischen Kopfes einer Prothese ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (1) aus einer Metallarmierung geringer Dicke besteht, die aus einem schmalen und kreisförmigen Streifen (10), der einen Ring bil­ det, von dem ausgehend sich gekrümmte bzw. gebogene Streifen (11, 12, 13 und 14) erstrecken, welche zu einer polaren Kappe (15) des Kä­ figs (1) konvergierende Arme bilden, um größere freie Räume (18) zu begrenzen, und auf den Außenseiten des Ringes (10) und der Arme (11, 12, 13 und 14) angeordneten vorragenden Vorsprüngen 16 aufgebaut ist, über die alleine der metallische Kontakt mit dem Knochen stattfindet, und daß der Einsatz (2) aus Kunststoff in den Käfig (1) eingesetzt ist, bevor das Implantat in die Knochenhöhle (3) derart eingemauert bzw. ausge­ gossen wird, daß der Einsatz (2) in alle seine axialen Richtungen be­ züglich des Käfigs (1) festgehalten wird, damit seine Außenseite bzw. Außenfläche (21) direkt über die großen freien Räume (18) an der in die Knochenhöhle eingebrachten Zementschicht (4) an haftet.

2. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des kreisförmigen Streifens oder des Ringes (10) ei­ nen Wulst (10a) aufweist, der elastisch in eine periphere Nut (22) des Einsatzes (2) in Eingriff kommt.

3. Implantat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite mindestens eines Armes (11, 12, 13 und 14) des Kä­ figs (1) eine Rippe (11a, 12a, 13a, 14a) aufweist, die mit einer in der Außenfläche (21) des Einsatzes (2) ausgenommenen, meridial orien­ tierten Nut (23) zusammenwirkt, so daß jegliche Drehung um die geo­ metrische Achse des Einsatzes (2) bezüglich des Käfigs (1) verhindert wird.

4. Implantat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (11, 12, 13 und 14) ein konisches Profil besitzen, deren größte Basis sich bei dem kreisförmigen Ring (10) befindet.

5. Implantat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (2) auf seiner Außenfläche (21) eine Reihe von kon­ zentrischen Schlitzen (24) besitzt, die parallel zur Basis (25) angeordnet sind.

6. Implantat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (2) meridiale Rillen (26) besitzt, die senkrecht zu den Schlitzen (24) verlaufen und die Arme (11, 12, 13 und 14) mit konischen Profil zur Vermeidung jeglicher Drehung des Käfigs (1) um diesen Ein­ satz aufnehmen.

7. Implantat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die meridialen Rillen (26) eine Tiefe besitzen, die derart festgelegt wird, daß sie der Dicke der Arme (11, 12, 13 und 14) entspricht, so daß lediglich die Vorsprünge (16) über sie in Richtung nach außen vom Im­ plantat (1) hervorragen.

8. Implantat nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die meridialen Rillen (26) ein mit demjenigen der Arme (11, 12, 13 und 14) identisches Profil besitzen.