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DE19616058A1 - Prothetische Gelenkpfannen-Schale - Google Patents

Prothetische Gelenkpfannen-Schale

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DE19616058A1
DE19616058A1 DE19616058A DE19616058A DE19616058A1 DE 19616058 A1 DE19616058 A1 DE 19616058A1 DE 19616058 A DE19616058 A DE 19616058A DE 19616058 A DE19616058 A DE 19616058A DE 19616058 A1 DE19616058 A1 DE 19616058A1
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DE
Germany
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shell
outer shell
insert
socket according
prosthetic socket
Prior art date
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Granted
Application number
DE19616058A
Other languages
English (en)
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DE19616058B4 (de
Inventor
Hans-Georg Dipl Ing Pfaff
Hartmut Dipl Ing Kaelberer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cerasiv GmbH Innovatives Keramik Engineering
Original Assignee
Cerasiv GmbH Innovatives Keramik Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Cerasiv GmbH Innovatives Keramik Engineering filed Critical Cerasiv GmbH Innovatives Keramik Engineering
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine prothetische Ge­ lenkpfanne mit einer Außenschale, in der mit Klemmsitz eine austauschbare Einsatzschale eingesetzt ist.
Bei aus Außenschale und Einsatzschale gebildeten Ge­ lenkpfannen-Implantaten, kann die durch Verschleiß ab­ genutzte Einsatzschale zu gegebenem Zeitpunkt in situ (bei eingesetztem Implantat) ausgetauscht werden, so daß ein Ausbau bzw. ein Austausch der gesamten Gelenk­ pfanne entfallen kann. Besonders haltbare Einsatzscha­ len aus harten Werkstoffen sind üblicherweise durch Klemmsitz in der Außenschale fixiert. Nachteilig bei dieser Klemm-Fixierung ist, daß ein Entfernen der abge­ nutzten Einsatzschale nur durch Beschädigung oder Zer­ störung der Einsatzschale möglich ist. Dabei treten hohe mechanische Belastungen auf und es besteht die Gefahr von Gewebeverunreinigungen durch Splitter und von Verletzungen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine prothetische Gelenk­ pfanne mit einer austauschbaren Einsatzschale zu ver­ bessern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Gelenkpfanne weist die Außen­ schale mindestens einen Schlitz auf, der vom Öffnungs­ rand der Außenschale zur Schalenmitte hin verläuft, wobei durch Aufspreizen des Schlitzes der Klemmsitz gelöst und die Einsatzschale entnommen werden kann. Durch den Schlitz wird die Außenschale im Bereich des Klemmsitzes in Umfangsrichtung aufweitbar. Die Außenschale kann durch Aufspreizen des Schlitzes derart aufgeweitet werden, daß die Verklemmung der Einsatz­ schale in der Außenschale gelöst wird und die abge­ nutzte Einsatzschale splitterfrei und ohne Aufbringung von Zerstörungskräften auf die Gelenkpfanne entnommen und ausgetauscht werden kann. Durch entsprechende Vor­ spannung der Außenschale ist trotz des Schlitzes eine ausreichend hohe Klemmkraft realisierbar. Auf diese Weise ist auch bei Gelenkpfannen mit Einsatzschalen aus harten Werkstoffen ein schonender und splitterfreier Austausch abgenutzter Einsatzschalen möglich.
Die Außenschale kann mehrere radiale Schlitze auf­ weisen. Durch die radiale Anordnung und die größere Anzahl an Schlitzen wird der Grad der Aufspreizbarkeit der Außenschale größer, so daß das Aufspreizen der Außenschale und die Entnahme der Einsatzschale erleich­ tert werden.
Vorzugsweise weist der Schlitz im Bereich des Öffnungs­ randes eine Spreizbohrung auf, in die ein passendes Spreizwerkzeug zum Aufspreizen des Schlitzes einführbar ist. Das Spreizwerkzeug wird in die Spreizbohrung ein­ gesetzt und durch Schlagen oder Einschrauben in die Spreizbohrung hineingetrieben, so daß der Schlitz auf­ gespreizt wird. Die Spreizbohrung dient der Führung des Spreizwerkzeuges. Dabei ist die Spreizbohrung vor­ zugsweise in axialer Richtung im Öffnungsrand der Außenschale angeordnet.
Die Außenumfangsseite kann einen Innenkonus-Abschnitt aufweisen, der in einen Außenkonus-Abschnitt der Außen­ schale paßt, so daß zwischen den Abschnitten der Außen­ schale und der eingesetzten Einsatzschale eine haltende Klemmkraft wirkt. Dabei beträgt der Konuswinkel der beiden Abschnitte zwischen 0° und 8°. Bei diesem rela­ tiv kleinen Konuswinkel ist eine hohe axiale Klemmkraft gewährleistet. Die Außenumfangsseite der Einsatzschale und die Innenumfangsseite der Außenschale können jedoch auch zylindrisch ausgebildet sein.
Im Bodenbereich können die Außenseite der Einsatzschale und die Innenseite der Außenschale jeweils Stützflächen aufweisen, so daß die eingesetzte Einsatzschale in ihrem Bodenbereich von der Außenschale abgestützt wird. Dadurch werden bei Belastung die axialen Kräfte zwischen den Schalen nicht mehr durch die Konusab­ schnitte, sondern durch die Stützflächen, die teilweise senkrecht zur Hauptbelastungsachse liegen, übertragen. Die Stützflächen können dabei jeweils sphärisch oder ebenflächig ausgebildet sein.
An der Innenseite der Außenschale oder der Außenseite der Einsatzschale kann ein Malteelement vorgesehen sein, das die Einsatzschale gegen ungewolltes Heraus­ fallen aus der Außenschale sichert. Erst durch das Auf­ spreizen der Außenschale gelangt das Halteelement außer Eingriff, so daß erst dann die Einsatzschale aus der Außenschale entnehmbar ist. Als Halteelement ist vor­ zugsweise eine umlaufende Ausstülpung oder ein um­ laufender Steg vorgesehen, der in eine passende Ausneh­ mung der anderen Schale eingreift.
Die Einsatzschale besteht vorzugsweise aus Keramik und die Außenschale aus Metall. Die keramische Ein­ satzschale ist sehr verschleißfest und gewährt eine lange Lebensdauer und damit lange Austauschintervalle.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Gelenkpfanne in einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 einen Längsschnitt einer Gelenkpfanne in einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 3 eine Draufsicht der Gelenkpfanne der Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3 einer Spreizbohrung und ein Spreizwerkzeug, und
Fig. 5 die Spreizausnehmung von Fig. 2 mit einem zuge­ hörigen Spreizwerkzeug.
In Fig. 1 ist eine prothetische Gelenkpfanne 10 darge­ stellt, die beispielsweise als Hüftgelenkpfanne verwen­ det und implantiert wird. Sie dient der Aufnahme eines Kugelkopfimplantates, das als Gegenstück beispielsweise im Oberschenkel implantiert ist.
Die Gelenkpfanne 10 besteht aus einer hohlen Außen­ schale 11, in deren Hohlraum eine Einsatzschale 12 ein­ gesetzt ist. Die Außenschale 11 ist aus Metall und die Einsatzschale 12 aus Keramik gefertigt. Die Ein­ satzschale kann jedoch auch aus Metall oder anderen harten Werkstoffen bestehen. Eine derartige Gelenkpfan­ ne dient der Aufnahme einer Gelenkkugel aus demselben Material oder aus einem Material ähnlicher Härte.
Die Außenschale 11 ist an ihrer Außenseite sphärisch geformt, und weist an ihrer Innenseite einen sphärischen Bodenabschnitt 14 und einen sich daran an­ schließenden ringförmigen Innenkonus-Abschnitt 16 auf.
Die Einsatzschale 12 weist an ihrer Außenumfangsseite einen Außenkonus-Bereich 17 und in ihrem Bodenbereich einen sphärischen Bereich 15 auf. Die Einsatzschale 12 sitzt spaltfrei in der Außenschale 11, wobei zwischen den konusförmigen Abschnitten 16, 17 der Außenschale 11 und der Einsatzschale 12 durch eine radial nach innen gerichtete Vorspannung der Außenschale 11 eine Klemm­ kraft auftritt, die eine axiale Bewegung der Einsatz­ schale 12 in der Außenschale 11 verhindert.
Der Konuswinkel a der konusförmigen Abschnitte 16,17 beträgt 8°, kann jedoch auch kleiner sein. Durch den kleinen Konuswinkel a wird eine hohe Klemmkraft gegen ein Herausfallen der Einsatzschale 12 aus der Außen­ schale 11 bewirkt.
Die Innenseite 18 der Einsatzschale 12 ist sphärisch ausgebildet. Der Öffnungswinkel der sphärischen Innen­ seite 18 der Einsatzschale 12 beträgt ungefähr 30°.
Der innere Öffnungsrand der Außenschale 11 ist als eine ringartig umlaufende Ausstülpung 20 ausgestaltet, die in eine umlaufende Ausnehmung 21 an der Außenumfangs­ kante der Einsatzschale 12 eingreift. Dadurch wird die Einsatzschale 12 gegen ungewolltes Lösen aus der Außen­ schale 11 zusätzlich gesichert.
In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform einer Gelenk­ pfanne 30 dargestellt, bei der eine Außenschale 31 eine Einsatzschale 32 hält. Die Außenschale 31 weist an ihrem inneren Öffnungsrand einen umlaufenden Steg 35 auf, der in eine umlaufende Nut 36 an der oberen Außen­ kante der Einsatzschale 32 eingreift.
Der Bodenbereich der Außenschale 31 ist in einem mitt­ leren Bereich als ebene Fläche 37 ausgebildet. Ebenso ist der außenseitige Bodenbereich der Einsatzschale 32 als ebene Fläche 38 ausgebildet, wobei diese Flächen 37, 38 spaltfrei aufeinanderliegen und axiale Kräfte zwischen der Außenschale 31 und der Einsatzschale 32 übertragen.
Wie in der Fig. 3 zu erkennen ist, weist die Außen­ schale 11 sechs Schlitze 40 auf, die sich jeweils ra­ dial vom Öffnungsrand der Außenschale 11 nach innen bis zu einem schlitzfreien Kernbereich 41 erstrecken. Die Schlitze 40 sind durch die Außenschalenwand durchgehend und unterteilen die Außenschale 11 in sechs Segmente, die durch den Kernbereich 41 zusammengehalten werden. Es können aber auch weniger oder mehr Schlitze vorge­ sehen sein.
Die Schlitze 40 dienen dazu, die Außenschale 11, 31 auf­ spreizbar zu gestalten. An der Oberseite des Öff­ nungsrandes der Außenschale 11, 31 ist in jeden Schlitz 40 jeweils eine Spreizausnehmung 45, 55 in axialer Rich­ tung angeordnet.
Die Spreizausnehmung 45 der Gelenkpfanne 10 der Fig. 1 ist in Fig. 4 mit einem passenden Spreizwerkzeug 46 dargestellt. Die Spreizausnehmung 45 weist eine durch den Schlitz 40 zweigeteilte Gewindebohrung 47 auf, die in einem Konusabschnitt 48 ausläuft. Das Spreizwerkzeug 46 ist eine Gewindeschraube mit einem Gewindeabschnitt 49, an dem sich als Schraubenspitze ein konusförmiger Abschnitt 50 anschließt. Zum Spreizen des Schlitzes 40 wird die Spreizschraube 46 in die Gewindebohrung 47 eingeschraubt, wobei der Konusabschnitt 50 der Spreiz­ schraube 46 in den Konusabschnitt 48 eingreift und die benachbarten Außenschalensegmente auseinanderdrückt.
In Fig. 5 ist eine Spreizausnehmung 55 der Gelenkpfan­ ne 30 der Fig. 2 dargestellt. Die Spreizausnehmung 55 ist konusförmig gestaltet und das Spreizwerkzeug 56 ist als Meißel ausgestaltet, der eine konusförmige Spitze 57 aufweist. Die Konusspitze 57 des Meißels 56 wird in die konusförmige Ausnehmung 55, beispielsweise durch Hammerschläge hineingetrieben, wodurch der Schlitz 40 aufgespreizt wird.
Bei beiden Ausführungsformen wird in alle sechs Spreizausnehmungen 45, 55 jeweils ein Spreizwerkzeug 46, 56 zum Aufspreizen der Schlitze 40 eingeführt. Da­ durch wird der Innendurchmesser der Außenschale 11, 31 vergrößert, so daß der Klemmsitz zwischen den Konusab­ schnitten 16, 17 der Schalen 11, 12; 31, 32 gelöst wird. Ferner gerät der Ring 20 außer Eingriff mit der Ab­ schrägung 21 bzw. der Steg 35 außer Eingriff mit der Nut 36, wodurch auch die Sicherung der Einsatzschale 12, 32 in der Außenschale 11, 31 geöffnet wird. Die ver­ schlissene Einsatzschale 12 kann entnommen und eine neue Einsatzschale 12 kann wieder eingesetzt werden. Nach dem Einsetzen der neuen Einsatzschale 12, 32 werden die Spreizwerkzeuge 46, 56 wieder entnommen, so daß die Einsatzschale 12 in der Außenschale verklemmt wird.
Dadurch ist in situ ein schneller und problemloser Aus­ tausch einer abgenutzten Einsatzschale 12, 32 möglich. Beim Austausch treten keine hohen Impulskräfte auf, die die Verbindung zwischen Gelenkpfanne und Knochen lockern könnten. Es werden auch keine Fremdkörper in Form von Splittern freigesetzt.

Claims (13)

1. Prothetische Gelenkpfanne mit einer Außenschale (11; 31), in der mit Klemmsitz eine austauschbare Einsatzschale (12; 32) eingesetzt ist,
wobei die Außenschale (11; 31) mindestens einen Schlitz (40) aufweist, der vom Öffnungsrand der Außenschale (11; 31) zur Schalenmitte hin verläuft, wobei durch Aufspreizen des Schlitzes (40) der Klemmsitz gelöst und die Einsatzschale (12; 32) entnommen werden kann.
2. Prothetische Gelenkpfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschale (11; 31) meh­ rere radiale Schlitze (40) aufweist.
3. Prothetische Gelenkpfanne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (40) am Öffnungsrand eine Spreizausnehmung (45; 55) auf­ weist, in die ein Spreizwerkzeug (46; 56) zum Auf­ spreizen des Schlitzes (40) einführbar ist.
4. Prothetische Gelenkpfanne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizausnehmung (47) eine axiale Gewindebohrung zur Aufnahme einer Konus­ schraube (46) am Außenschalenrand ist.
5. Prothetische Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenumfangs­ seite der Einsatzschale (12; 32) einen Konus-Ab­ schnitt (17) aufweist, der in einen Innenkonus-Abschnitt (16) der Außenschale (11; 31) paßt, so daß zwischen den Abschnitten (16, 17) der Außen­ schale (11; 31) und der eingesetzten Einsatzschale (12; 32) eine haltende Klemmkraft wirkt.
6. Prothetische Gelenkpfanne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Konuswinkel a der Ab­ schnitte (16, 17) zwischen 0 und 8° beträgt.
7. Prothetische Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenumfangs­ seite der Einsatzschale und die Innenumfangsseite der Außenschale jeweils zylindrisch ausgebildet sind.
8. Prothetische Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der Außenschale (11) und die Außenseite der Ein­ satzschale (12; 32) in ihren Bodenbereichen jeweils Stützflächen (14, 15; 37, 38) aufweisen, die bei eingesetzter Einsatzschale (12; 32) stützend auf­ einanderliegen.
9. Prothetische Gelenkpfanne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützflächen (14, 15) sphä­ risch ausgebildet sind.
10. Prothetische Gelenkpfanne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützflächen (37, 38) als ebene Flächen ausgebildet sind.
11. Prothetische Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innen­ seite der Außenschale (11; 31) oder an der Außen­ seite der Einsatzschale (12; 32) in Umfangsrichtung mindestens ein Halteelement angeordnet ist, das die Einsatzschale (12; 32) in der Außenschale (11; 31) hält.
12. Prothetische Gelenkpfanne nach Anspruch 11, da­ durch gekennzeichnet, daß das Halteelement eine in eine umlaufende Ausnehmung (21; 36) eingreifende umlaufende Ausstülpung (20) oder ein umlaufender Steg (35) ist.
13. Prothetische Gelenkpfanne nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatz­ schale (12; 32) aus Keramik und die Außenschale (11; 31) aus Metall besteht.
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