DE2443450B2 - Werkzeug, insbesondere stirnfraese oder gewindeschneider, zum herstellen eines pfannenbettes in einem hueftknochen - Google Patents

Description

Pfannenbettperforation eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Werkzeugkörper (15) ein mit seinem unteren Ende (13) in die Pfanaenbettperforaüon etnsetzbarer, zur Pfannenbettperforation hin federbeaufschlagter (19) Führungsbolzen (14) axial verschiebbar gelagert ist, welcher an seinem frei aus dem Werkzeugkörper (15) herausragenden unteren Ende (13) mit einer das Einschieben in die zentrale Pfannenbettperforation begrenzenden Schulter (24) versehen ist, wogegen das obere Ende (22) des Führungsbolzens (14) als Tiefenanzeiger ausgebildet ist

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkörper (15) einen länglichen Hohlschaft (16) aufweist, in dessen axialem Hohlraum der Führungsbolzen (14) geführt ist.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß oben der Hohlschaft (16) mindestens großflächigen Perforation des Bodens des Pfannenbettes kommt Durch die Ausübung des Druckes beim Fräsen kann es auch geschehen, daß der Boden des Pfannenbettes durchbricht; auch in diesem Falle spricht man von einer großflächigen Perforation des Bodens.

Beim Schneiden des Gewindes in der Knochenwand muß ein starkes Drehmoment ausgeübt werden. Hierbei kann es geschehen, daß der Operierende es nicht bemerkt, wenn die Bodenfläche des Gewindeschneiders den Boden des Pfanncnbeües erreicht hat. Wird dcr Gewindeschneider in dieser Stellung weiter gedreht, so kann ein schwacher Boden durchgedrückt werden. Ist jedoch der Pfannenboden hinreichend stark, so kann das in die Knochenwand gedrehte Gewinde zerstört

25 werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug anzugeben, bei dessen Anwendung die vorstehend geschilderten großflächigen Perforationen durch den Boden des Pfannenbettes hindurch in den

einen Längsschlitz (32,34) aufweist, in welchem ein 30 Beckenraum sowie die vorstehend geschilderte Zerstö-Querbolzen (36) verschiebbar gelagert ist, welcher rung des in die Knochenwand geschnittenen Gewindes auf dem Führungsbolzen (14) sitzt und dessen axiale vermieden werden.

Verschiebung im Hohlschaft gegenüber einer Skala Diese Aufgabe wird bei einem Werkzeug der

(38) anzeigt. eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch

4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekenn- 35 gelöst, daß in dem z. B. zylindrischen oder konischen zeichnet, daß das obere Ende (22) des Führungabol- V/erkzeugkörper ein mit seinem unteren Ende in die zens in das ein Sackloch (18) bildende obere Ende Pfannenbettperforation einsetzbarer, zur Pfannenbettdes axialen Hohlraumes ragt und daß in diesem perforation hin federbeaufschlagter Führungsbolzen Sackloch eine zwischen dem oberen Ende des axial verschiebbar gelagert «st, welcher an seinem frei Führungsbolzens und dem Ende des Sackloches 40 aus dem Werkzeugkörper herausragenden unteren eingespannte Druckfeder (19) angeordnet ist. Ende mit einer das Einschieben in die zentrale

5. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekenn- Pfannenbettperforation begrenzenden Schulter versezeichnet, daß der Führungsbolzen (14) oben aus dem hen ist, wogegen das obere Ende des Führungsbolzens Hohlschaft (16) vorsteht und auf seinem vorstehen- als Tiefenanzeiger ausgebildet ist.

den Abschnitt eine Skala trägt.

6. Werkzeug nach Ansprach 2 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die das Einschieben des Führungsbolzens (14) in die zentrale Pfannenbettperforation begrenzende Schulter (24) durch Zur Anwendung des erfindungsgemäßen Werkzeuges wird zunächst unter dem gewünschten Implantations-Winkel eine zentrale Pfannenbettperforation eingebracht. Diese dient als Haftloch für Instrumente, die während der Einbringung der Pfanne zu ihrer Fixierung

einen Ringwulst (26) gebildet ist, welcher in eine 5° und Positionierung benutzt werden. In die zentrale entsprechende Ausnehmung (40) in der unteren Pfannenbettperforation wird der Führungsbolzen des

erfindungsgemäßen Werkzeuges, also zunächst der Stirnfräse, eingesetzt. Der Führungsbolzen sitzt mit seiner Schulter immer auf dem Boden des Pfannenbettes. Beim Eindringen des Werkzeugkörpers in den

Fläche (41) des Werkzeugkörpers (15) paßt.

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug, insbesondere eine Stirnfräse oder einen Gewindeschneider, um in einem Hüftknochen ein Pfannenbett herzustellen, in welches zementfrei eine Pfanne, insbesondere eine Hüftknochen verschiebt sich der Führungsbolzen axial relativ zum Werkzeugkörper; diese Vei Schiebung wird an der Tiefenlehre beobachtet oder abgetastet und ist ein Maß für das Eindringen des Werkzeugkörpers in

Schraubpfanne, für eine Hüftgelenk-Total-Endo-Pro- 60 den Hüftknochen. Beim Erreichen der gewünschten

these eingesetzt werden soll, wobei in den Hüftknochen zunächst unter dem gewünschten Implantations-Winkel eine zentrale Pfannenbettperforation eingebracht ist.
In einer älteren Patenanmeldung (DT-OS 23 14 175) Eindringtiefe wird der Arbeitsgang (Fräsen des Pfannenbettes bzw. Schneiden des Gewindes in der Knochenwandung) beendet. Eine großflächige Perforation des Bodens des Pfannenbettes wird somit

ist eine Keramik-Schraubpfanne beschrieben, welche &5 vermieden.

ohne Verwendung von Zement in einem zylindrischen Pfannenbett durch Einschrauben angebracht werden kann. Die zementfreie Verankerungstechnik erfordert Eventuell nach weiteren Arbeitsgängen wird dann der Gewindeschneider eingesetzt. Auch hierbei wird in die Pfannenbettperforation der Führungsbolzen eingesetzt

und beim Schneiden des Gewindes die Tiefenlehre beobachtet 1st die gewünschte Tiefe erreicht, in welcher die Bodenfläche des Gewindeschneiders auf dem Boden des Pfannenbettes aufsitzt, so wird der Arbeitsgang beendet, ohne daß die Gefahr einer großflächigen Perforation des Bodens des Pfannenbettes oder einer Zerstörung des geschnittenen Gewindes bestände.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist vorteilhaft der (z.B. zylindrische) Werkzeugkörper einen länglichen Hohlschaft auf, in dessen axialem Hohlraum der Fühniugsbolzen geführt ist

Vorteilhaft weist der Hohlschaft mindestens einen Längsschlitz auf, in welchem ein Querbolzen verschiebbar eingelagert ist, welcher auf dem Führungsbolzen sitzt und dessen axiale Verschiebung im Hohlschaft gegenüber einer Skala anzeigt

Weiterhin hat es sich bewährt, daß das obere Ende des Führungsbolzens in das ein Sackloch bildende obere Ende des axialen Hohlraumes ragt und daß in diesem Sackloch eine zwischen dem oberen Ende des Führungsbolzens und dem Ende des Sackloches eingespannte Druckfeder angeordnet ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Tiefenlehre besteht darin, daß der Führungsbolzen oben aus dem Hohlschaft vorsteht und auf seinem vorstehenden Abschnitt eine Skala trägt. In dem gleichen Maße, in dem das unten aus dem Werkzeugkörper beim Eindringen dieses Werkzeugkörpers in den Hüftknochen herausragende Ende des Führungsbolzens im Werkzeugkörper verschwindet wird der oben aus dem Hohlschaft vorstehende Abschnitt des Führungsbolzens länger; sobald der nach oben vorstehende Abschnitt die gewünschte Länge erreicht hat, wird der betreffende Arbeitsgang beendet

Vorteilhaft ist die das Einschieben des Führungsbolzens in die zentrale Pfannenbettperforation begrenzende Schulter durch einen Ringwulst gebildet, welcher in eine entsprechende Ausnehmung in der unteren Fläche des Werkzeugkörpers hineinpaßt. Dieser Ringwulst bildet nicht nur die untere Schulter, sondern auch einen oberen Anschlag, welcher beim Erreichen der gewünschten Tiefe ein weiteres Vordringen der Stirnfräse verhindert und somit dazu beiträgt eine großflächige Perforation des Bodens des Pfannenbettes zu verhindern. Durch diesen durch den Ringwulst gebildeten oberen Anschlag wird die Tiefe des Pfannenbettes genau auf das gewünschte Maß begrenzt.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Schraubpfanne im axialen Schnitt, F i g. 1 a das tragende Gewinde,

F i g. 2 den Gegenstand der F i g. 1 in Ansicht von unten,

F i g. 3 eine erfindungsgemäße Stirnfräse, F i g. 4 eine Randfräse und F i g. 5 einen erfindungsgemäßen Gewindeschneider.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Schraubpfanne nach der genannten älteren Patenanmeldung enthält in ihrem Inneren die ungefähr halbkugelförmige Höhlung 1, deren Oberfläche poliert ist und auf der der aus der gleichen Keramik bestehende und ebenfalls in seiner Oberfläche polierte kugelförmige Kopf des im Oberschenkel verankerten Gegenstückes der Hüftgelenk-Endoprothese gelagert ist. Der eigentliche Körper 2 der Pfanne besteht aus Aluminiumoxid-Keramik. Dieser *>5 Pfannenkörper ist in seinem oberen, dem Hüftknochen zugewandten Teil zylinderförmig ausgebildet, mit einem Zvlinderdurchmesser D, der kleiner ist als der Gesamtdurchmesser d 1 der Pfanne, aber größer als der Durchmesser der halbkugliger, Höhlung dl im Inneren der Pfanne. Die Gesamthöhe h der Pfanne ist kleiner als der Durchmesser der halbkugligen Höhlung dL Der zylindrische Teil der Pfanne trägt an seiner Außenseite ein Gewinde 3. Dieses Gewinde ist so ausgeführt, daß es Kräfte, die vom Oberschenkel her auf die Pfanne wirken, besonders günstig auf den Hüftknochen übertragen kann. Ein Beispiel für ein derart ausgeführtes Gewinde ist in Fig. la dargestellt — An der Außenseite des zylindrischen Teiles mit dem Durchmesser D sind außer dem Gewinde noch achsparallele Nuten 4 angebracht Diese Nuten können z. B. halbkreisförmige Gestalt haben und unterbrechen das Gewinde, wobei es sich als besonders nützlich erwiesen hat, diese Unterbrechung möglichst scharfkantig auszuführen. In der Fig.2 sind vier derartige Nuten eingezeichnet In der Verlängerung dieser Nuten befinden sich Löcher, die durch den wulstförmigen Teil 5 der Pfanne bis zur Pfannenvorderseite hindurchreichen. — Auf der in den Hüftknochen hineinragenden Seite der Pfanne ist ein Profil angebracht In der F ■ g. 1 besteht dieses Profil aus den schwalbenschwanzförmigen Nuten 6 und 7, die in dem Anblick der F i g. 2 durch die Nuten 8 dargestellt werden. — In der Mitte des Pfannengewölbes ist ein Loch 9 in F i g. 1 bzw. 10 in F i g. 2 vorgesehen.

Um in einem Hüftknochen ein zylindrisches Pfannenbett für die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Schraubpfanne herzustellen, verwendet man die in F i g. 3 dargestellte erfindungsgemäß ausgebildete Stirnfräse:

Zunächst bohrt man unter dem gewünschten Implantations-Winkel an einer geeigneten, meist tiefsten Stelle des natürlichen Pfannenbettes in das Hüftbecken eine zentrale Pfannenbettperforation. In diese steckt man den zylindrisch ausgebildeten Endabschnitt 13 des Führungsbolzens 14. Dieser sitzt in einem axialen Hohlraum des Werkzeugkörpers 15 und des Hohlschaftes 16. In seinem oberen Ende 17 weist der Hohlschaft 16 ein Sackloch 18 auf, in dem eine Druckfeder 19 sitzt Diese drückt auf die Fläche 20 des oberen Endes 22 des Führungsbolzens 14. Es wird dadurch sichergestellt, daß die das Einschieben in die zentrale Pfannenbettperforation begrenzende Schulter 24 des Ringwulstes 26 während des Arbeitsganges immer auf dem Boden des Pfannenbettes sitzt.

Der Hohlschaft 16 weist oben einen Sechskant 28 auf, an welchem eine nicht dargestellte Handhabe zum Drehen angesetzt werden kann. Drehfest verbunden mit dem Hohlschaft 16 ist der Werkzeugkörper IS. Dreht man den Hohlschaft 16 und somit den Werkzeugkörper 15, so fräsen die schematisch angedeuteten Stirn-Fräs-Zähne 30 ein zylindrisches Pfannenbett unter dem gewünschten, durch die zentrale Pfannenbettperforation vorgegebenen Implantations-Winkel in den Hüftknochen.

Die Stellung des Führungsbolzens 14 gegenüber dem Boden des Pfannenbettes ist durch die untere Schulter 24 festgelegt.

Der Hohlschaft 16 weist zwei durch die gesamte Wandstärke hindurchgehende achsparallele Schlitze 32 und 34 auf, in welche die beiden Enden eines Querbolzens 36 ragen, welcher im Führungsbolzen 14 eingesetzt ist. Beim Vordringen des Werkzeugkörpers 15 verschiebt sich der Querbolzen 36 in den Längsschlitzen 32 und 34 relativ nach oben; diese Verschiebung läßt sich an einer Skala 38 ablesen. Hat

der Werkzeugkörper 15 die gewünschte Eindringtiefe erreicht, so ist dies an der Stellung des Querbolzens 36 Ober der Skala 38 ablesbar. Der Arbeitsvorgang wird dann beendet.

in dieser gewünschten Endstellung umfaßt eine Ausnehmung 40 im Boden des Werkzeugkörpers 15 den Rihgwulst 26. Der Boden 42 dieser Ausnehmung schlägt dann von oben gegen den Ringwulst 26, so daß ein weiteres Vordringen der Stirnfräse 30 verhindert ist. Auch dies trägt dazu bei, eine großflächige Perforation des Bodens des Pfannenbettes zu verhindern.

In einem nächsten Arbeitsgang wird mittels des in F i g. 4 dargestellten Randfräsers der Rand des Pfannenbettes unter Abtragung der arthrotischen Randwülste mit geeignetem Implantations-Winkel nivelliert, um eine überall glatte Auflage für den mittragenden Pfannenrand 5 zu schaffen.

Schließlich wird mit mindestens einem in Fig.5 dargestellten Gewindeschneider in die zylindrische Knochenwandung des mit dem Stirnfräser der F i g. 3 hergestellten zylindrischen Pfannenbettes das gewünschte Gewinde geschnitten, in welches später im Preßsitz das Gewinde (Fig. la) der Schraubpfanne eingeschraubt werden kann. Die Tiefenlehre des in F i g. 5 dargestellten Gewindeschneiders ist ebenso ausgebildet wie die Tiefenlehre der Stirnfräse der F i g. 3; auch hier zeigt die Stellung des Querbolzens 36 in den Längsschlitzen 32 und 34 des Hohlschaftes 16 über einer Skala 38 die Eindringtiefe an. In F i g. 3 und 5 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Nachdem ir, die zylindrische Knochenwand in einem

5 oder mehreren Arbeitsgängen ein tragfähiges, 3 mm tiefes Gewinde geschnitten ist, wird die Schraubpfanne (F i g. 1 und 2) nach sorgfältiger Spülung des Wundbettes mit einem kunststoffarmierten Gerät gefaßt, das eine Spitze trägt, die mittels eines Spreizstiftes im zentralen

Pfannenloch 9, 10 fixiert werden kana Es gelingt hierdurch, die Pfanne an Weichteilen und Hohmannhebeln vorbei sicher auf das Gewinde der vorgegebenen Neigung aufzusetzen. Nach Entfernung dieses Gerätes wird jetzt ein vierarmiges Greifgerät in die Nuten 4 des

Pfannenrandes 5 eingesetzt und die Pfanne durch Drehbewegungen im Gewinde bis zum Anschlag verankert. Aus dem zentralen PfanncinScch 9, IC ausströmendes Blut und die Sondierung desselben mil einer Pinzette zeigt gleichzeitig an, wann der Boden de; Pfannenbette:! erreicht ist. Als letzten Schritt zui Pfannenverar kening werden ein bis vier Keramikstiftt in die vorgesehenen Nuten 4 zur Rotationssicherunj eingeschlagen.

Das Pfannenbett muß nicht notwendigerweise zylind riüch gestaltet sein, sondern kann beispielsweise derar konisch sein, daß es sich nach unten verengt. Di< Stirnfräse und der Gewindeschneider sind dam entsprechend gestaltet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. eine exakte Vorbereitung des Pfannenbettes, um eine initiale Knochenkeramikstabilität zu ermöglichen, die die Voraussetzung für das Umwachsen und Einwachsen von Knochen um die Keramikpfanne ist Hierzu muß zunächst mittels einer Stinifrase das natürliche Pfannenbett auf eine geeignete, z. B. zylindrische oder konische Form aufgebohrt und dann mittels eines Gewindeschneiders in die Knochenwand ein Gewinde geschnitten werden. Beim Fräsen des Pfannenbettes kann es gewünschten Implantations-Winkel eine zentrale io vorkommen, daß zu tief gefräst wird, so daß es zu einer

   ^ Patentansprüche:

   .1. Werkzeug, insbesondere Stirnfräse oder Gewindeschneider, um in einem Hüftknochen ein Pfannenbett herzustellen, in welches zementfrei eine Pfanne, insbesondere eine Scbraubpfanne, für eine Hüftgelenk-Totat-Endoprothese eingesetzt werden soll, wobei in den Hüftknochen zunächst unter dem