DE69820854T2

DE69820854T2 - Verriegelungseinrichtung für hüftgelenkpfanne

Info

Publication number: DE69820854T2
Application number: DE69820854T
Authority: DE
Inventors: Jorge Lopez; Steve Van Der Meulen
Original assignee: CT PULSE ORTHOPEDICS Inc; Zimmer Austin Inc
Current assignee: Zimmer Inc
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2018-10-28
Also published as: WO1999022674A1; AU1123699A; EP0949891B1; EP0949891A1; JP2001507273A; JP4057068B2; US5938702A; US6129765A; DE69820854D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf ein implantierbare Prothese als Ersatz Gelenke des menschlichen Skeletts und bezieht sich insbesondere auf eine acetabulare Komponente einer implantierbaren orthopädischen Hüftgelenkprothese mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 1.
Technischer Hintergrund
Implantierbare orthopädische Prothesen in der einen Form, sind künstlicher Ersatz für die Ende und Gelenkoberflächen der Knochen des Skeletts. Derartige Prothesen werden implantiert zum Reparieren oder zum Rekonstruieren des ganzen oder eines Teils einer skeletalen Verbindung die nicht normal funktioniert wegen einer Krankheit, einer Verletzung oder eines kongenitalen Defekts. Unter den verschiedenen Gelenkverbindungen des Skeletts des menschlichen Körpers die geeignet sind, mit implantierbaren orthopädischen Prothesen wieder hergestellt zu werden, wird das Hüftgelenk häufig mit solchen Prothesen behandelt. Das Hüftgelenk ist eines der hauptsächlichsten, Gewicht tragenden Gelenke und degeneriert schneller als einige andere Gelenke, wenn sie Anomalitäten aufweisen. Das Hüftgelenk spielt eine kritische Rolle beim Gehen und für die Lebensqualität, was dazu führt, dass der Bedarf für operative Korrekturen von Anomalitäten hoch ist.
Das Hüftgelenk des Menschen besteht aus zwei Knochen: Die Femur und der Beckenknochen, die beide eine feine Gelenkoberfläche aufweisen, zum Bilden eines Gelenks mit dem benachbarten Gelenkoberfläche des anderen Knochens. Die Femur weist an ihrem proximalen Ende einen Kopf mit einer konvexen, im Gelenkoberfläche mit im allgemeinen sphärischer Kontur auf. Der Beckenknochen weist im Teil, auf den es ankommt eine konkave Hüftgelenkpfanne auf, die eine im allgemeinen sphärische Kontur aufweist. Die gegenseitig ineinander greifenden Oberflächen des Gelenks des Femur und des Beckenknochens bilden funktionell ein Kugelgelenk.
Eine oder beide der Gelenkoberflächen des Hüftgelenks können nicht mehr richtig funktionieren, so dass die defekte, natürliche Gelenkoberfläche durch eine künstliche Gelenkoberfläche ersetzt werden muss, was mit einer implantierbaren Gelenkprothese gemacht werden kann. Um Defekte verschiedener Grösse zu behandeln und gleichzeitig gesunde Teile des Hüftgelenks zu bewahren, ist eine Reihe verschiedener orthopädischer Implantate verfügbar. Die Reihe erstreckt sich von einer totalen Hüftgelenkprothese zum Ersetzen beider Gelenkoberflächen, jene der Femur und des Beckenknochens, bis zu weniger vollständigen Systemen zum Ersetzen lediglich der femoralen Gelenkoberfläche. Die gewöhnlich verwendeten Hüftgelenkprothesen bestehen aus Komponenten, die in eine der drei grundlegenden Kategorien fallen: Femurschäfte, Femurköpfe und Hüftgelenkpfannen. Eine sog. "totale" Hüftgelenkprothese umfasst die Komponenten all dieser Kategorien. Der Femurschaft ersetzt das proximale Ende des Femur und einen distalen Schaft, der im Markraumkanal des Oberschenkels implantiert wird.. Der Femurkopf ersetzt den natürlichen Kopf und die Gelenkfläche des Femur. Die Hüftgelenkpfanne ersetzt den natürlichen Sockel und die Gelenkfläche der Hüftgelenkpfanne des Beckenknochens. In einigen Ausführungsformen sind der Hüftgelenkschaft und der Kopf eine einzige Komponente, aber häufiger sind der Schaft und der Kopf separate modulare Komponenten, die so konstruiert sind, dass sie den anatomischen Gegebenheiten des Patienten entsprechen.
Die Hüftgelenkpfanne der totalen Hüftgelenkprothese ist so konfiguriert, dass sie in der Gelenkpfanne des Beckenknochens befestigt werden kann. Der Beckenknochen wird so vorbereitet, dass er die Hüftgelenkpfanne aufnehmen kann, indem eine Vertiefung in den Beckenknochen gemacht wird. Der Teil der die Hüftgelenkpfanne bildet, hat typisch eine äussere Form, welche in die Vertiefung, welche in den Beckenknochen gemacht wurde, passt und eine innere Gelenkvertiefung, welche den Kopf des femoralen Teils aufnehmen kann. Der Kopf passt in die Vertiefung des Gelenks wie ein Kugelgelenk um die volle Beweglichkeit des defekten Hüftgelenks wieder herzustellen.
Ein bekannter Typ von acetabulären Hüfgelenkpfannen besteht aus einer acetabulären Schale aus einem biokompatiblen Metall wie aus Titan, oder einer Titanlegierung und einem Lagereinsatz aus einem biokompatiblen Polymer wie aus Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht. Die acetabulare Schale ist als halbkugelförmige Schale mit einer Kuppel oder Scheitelpunkt am proximalen Ende und einem kreisförmigen Rand am distalen Ende. So wie die Ausdrücke proximal und distal in dieser Schrift verwendet werden, haben sie die Bedeutung von Positionen, die sich auf besondere Teile einer Prothese beziehen, wenn dies teile implantiert sind. "Proximal" bedeutet jenen Teil einer Komponente, der dem Rumpf am nächsten liegt, während "distal" jenen Teil einer Komponente bezeichnet, der vom Rumpf am weitesten entfernt ist. Zwischen der Kuppe und dem Rand liegt eine Schalenwand, welche eine konvexe, proximale Oberfläche aufweist, sowie eine im allgemeinen konkave distale Oberfläche, die zur proximalen Oberfläche einen Abstand hat. Die konkave, distale Oberfläche definiert eine Schalenvertiefung, welche beim Rand der Schale eine Öffnung aufweist um den Lagereinsatz aufzunehmen. Der Lagereinsatz hat eine im allgemeinen konvexe, proximale Oberfläche, die so ausgebildet ist, dass sie in die acetabulare Schale, die im allgemeinen eine zur Schale kongruente Form hat, passt und darin festgehalten wird. Der Lagereinsatz hat eine Lagerhohlraum der distal offen ist, um den Kopf der femoralen Komponente aufzunehmen. Der Lagerhohlraum weist eine im allgemeinen sphärische konkave Oberfläche auf, mit einem Radius, der gleich ist mit jenem des Femurkopfs. Die konkave Oberfläche des Lagers passt mit der Oberfläche des sphärischen Femurkopfs zusammen.
Acetabulare Schalen des beschriebenen Typs können am acetabularen Knochen mit Knochenschrauben oder mit Knochenzement befestigt werden. Wenn Knochenschrauben gewählt werden, werden die Schrauben in Knochen durch Schraubenlöcher geführt und geschraubt, bevor die Lagerschalen in die Schale eingesetzt werden. Die Schale kann auch mit einer Kombination von Knochenschrauben und Knochenzement befestigt werden. Die acetabulare Schale kann mit mehr Schraubenlöchern versehen sein, als für die Implantation durch den Chirurgen benötigt werden. Die bietet die Möglichkeit den Ort auszuwählen, für das Plazieren der Knochenschrauben, wie dies die Verhältnisse am Beckenknochen verlangen oder wie es der Chirurge bevorzugt.
Im allgemeinen haben acetabulare Schalen, der beschriebenen Art ein Loch in im Scheitelpunkt der Kuppel. Ein typisches Loch in der Kuppel ist koaxial zur Symmetrieachse der acetabularen Schale angeordnet und verläuft durch die Schalenwand den der konkaven, distalen Oberfläche der konvexen proximalen Oberfläche der acetabularen Schale. Häufig weist des Loch in der Kuppel ein inneres Gewinde auf oder ist sonst wie konfiguriert; ein Instrument aufzunehmen, um die acetabulare Schale beim Positionieren und Implantieren zu halten. Viele Chirurgen benutzen das Loch in der Kuppel auch um taktilen oder visuellen Kontakt zum geraspelten acetabularen Knochen zu haben während der Implantation der acetabularen Schale. Derartiger Zugang erlaubt es dem Chirurgen zu überprüfen, dass die acetabulare Schale vollen Kontakt hat zur Oberfläche der geraspelten Oberfläche des Acetabulums. Was die Schraubenlöcher betrifft, so ist es aus Gründen, die unten beschrieben sind, wünschbar, dass das Loch in der Kuppel verschlossen werden kann.
Der Lagereinsatz ist gewöhnlich so ausgebildet, dass er in die acetabulare Schale passt und kann Verschlussnocken oder andere Mittel zum nicht gelenkigen Fixieren des Lagereinsatzes in der Lagerschale ausweisen. Trotzdem glaubt man dass es zwischen der acetabularen Schale und dem Lagereinsatz es eine geringe, nicht erwünschte relative Bewegung, welche auf die variierende Last welche auf der acetabularen Schale im Gebrauch liegt, zurückzuführen ist. Solche kleine Relativbewegungen, oder Mikrobewegung, kann zu Verschleiss im Bereich zwischen dem Lagereinsatz und der acetabularen Schale führen, bei welchem feiner metallischer Abrieb oder Abrieb von Polyethylen entsteht. Nach dieser Annahme kann solcher Abrieb sich aus der acetabularen Schale bewegen und mit Knochen in Kontakt kommen, was möglicherweise zu Knochenabbau führen kann, was schliesslich zu Knochenresorption und zur Lockerung der acetabularen Prothese führen kann.
EP-A-0 680 735 beschreibt eine implantierbare, acetabulare orthopädische Prothese mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Eine derartige acetabulare implantierbare orthopädische Prothese ist auch in US-A-5 133 764 beschrieben.
Darstellung der Erfindung
Die implantierbare acetabulare orthopädische Prothese nach der Erfindung weist die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Anspruchs 1 auf. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, weist eine implantierbare acetabulare orthopädische Prothese auch eine acetabulare Schale auf sowie einen Lagereinsatz aus Polyethylen und Mittel welche zum Einpassen von Schale und Einsatz dienen und welche es gestatten, dass der Einsatz in die Schale eingefügt und in der Schale festgehalten wird nach dem Zusammenfügen. Diese Mittel widerstehen axialen Stosskräften vom Lagereinsatz und von der Schale von wenigstens 600 Pound.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Ansicht eines Querschnitts einer acetabularen Schale nach der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Aufsicht auf einen Lagereinsatz der in Verbindung mit der acetabularen Schale von 1 verwendet werden kann.
3 ist eine Seitenansicht des Lagereinsatzes von 2.
4 ist eine Ansicht von unten des Lagereinsatzes von 2.
5 ist ein Querschnitt des Lagereinsatzes von 2, in der Ebene 5-5 von 2 und in Richtung des Pfeils.
6 ist eine perspektivische Ansicht des Lagereinsatzes von 2.
7 ist ein Querschnitt des Lagereinsatzes von 2, eingesetzt in die acetabulare Schale von 1.
8 ist eine schematische Ansicht einer Versuchsanordnung zum bestimmen der Festigkeit der Anordnung von 7.
9 ist eine andere schematische Ansicht einer Versuchsanordnung zum Bestimmen der Festigkeit der Anordnung von 7.
Beste Ausführungsform der Erfindung
Bezug nehmend auf die 1 bis 9, ist dort eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Form einer implantierbaren, orthopädischen Prothese veranschaulicht, insbesondere ist als eine acetabulare Komponente eine ganze Hüftgelenkprothese gezeigt. Die dargestellt, acetabulare Komponente wird als Teil des gut bekannten Typs von Hüfgelenkprothesen verwendet, welche aus einer acetabularen Komponente besteht, welche eine acetabulare Schal und einen zugehörigen Lagereinsatz umfasst, sowie eine femorale Komponente mit einem femoralen Schaft und einem zugehörigen, sphärischen Kopf. Der kugelförmige Kopf ist an einem femoralen Schaft befestigt und bildet mit dem Lagereinsatz ein Kugelgelenk, bei welchem der Lagereinsatz im wesentlichen in der acetabularen Schale befestigt ist. Der femorale Schaft und die acetabulare Schale sind am proximalen Femur, bzw. am Beckenknochen befestigt. Nur die acetabulare Schale und der Lagereinsatz sind hier in Einzelheiten beschrieben, da die verschiedenen Typen und Konfigurationen des femoralen Schafts und die Köpfe dem Fachmann bestens bekannt sind. Die gezeigte acetabulare Schale und der Lagereinsatz sind besonders widerstandsfähig gegen das Aushängen und zueinander Verschieben, wenn sie implantiert sind.
Bezug nehmend auf 1, ist eine acetabulare Schale 10 in einem Querschnitt, in einer Ebene entlang der Symmetrieachse, gezeigt. Die acetabulare Schale 10 hat die Form einer halbkugelförmigen Schale mit einer Wand 12 der Schale, welche durch eine konvexe, proximale Oberfläche 14 und eine konkave distale Oberfläche 16 gebildet wird. Die acetabulare Schale 10 hat eine proximale Kuppel 18 im Scheitelpunkt der Wand 12 der Schale und einen ringförmigen Rand 20 am distalen Ende der Wand 12 der Schale. Die konkave distale Oberfläche 16 der Wand 12 der Schale bestimmt einen Hohlraum 22 der Schale welche eine Öffnung 24 welche einen Lagereinsatz aufnehmen kann, der weiter unten beschrieben wird. Eine ringförmige Lippe 25 erstreckt sich radial nach innen von der konkaven distalen Oberfläche 16 und bildet zusammen mit einem kreisförmigen Durchbruch im Lagereinsatz ein Mittel zum Befestigen des Lagereinsatzes gegenüber axiale Verschiebungen im Hohlraum 22 der Schale, wie dies unten beschrieben wird. Derartige Mittel umfassen auch einen ringförmigen Flansch, der weiter unten beschreiben ist, auf dem Lagereinsatz der Nocken aufweist, welche die Fortsätze 26 aufnehmen, welche sich axial vom Rand 20 erstrecken. Das Ineinandergreifen der Fortsätze 26 der Schale 10 und der Nocken des Lagereinsatzes fixieren den Lagereinsatz gegen Drehung um die Symmetrieachse 27 der acetabularen Schale 10 im Hohlraum 22 der Schale, welche durch das Zentrum des zentralen Bereichs 18 der Kuppe im Scheitel der Schale 10 verläuft. Die konvexe, proximale Oberfläche 14 ist mit einer Makro-Struktur versehen, welche eine umlaufende Nute 28 aufweist, welche gefüllt und bedeckt ist mit einer porösen Schicht 29, aus Titanpulver, das dort aufgesintert ist. Die poröse Schicht 29 ermöglicht das Einwachsen oder Aufwachsen von Knochen und verstärkt die Haftung des Knochenzements. Die poröse Schicht 29, ist nicht notwendig, um die Erfindung zu verstehen oder auszuüben, obschon sie natürlich von Vorteil ist.
Bezug nehmend auf 1, weist die acetabulare Schale 10 in der Kuppe ein Loch 30 auf, das im Bereich des Scheitel 18 der Schale 10, koaxial zur Achse 27 angeordnet ist. Das Loch 30 in der Kuppe weist innen ein Gewinde damit man mit einem Instrument (nicht gezeigt) eingreifen kann, um die acetabulare Schale 10 beim implantieren zu halten und zu positionieren. Ein solches Instrument wird meist beim Implantieren vom Chirurgen verwendet, um die acetabulare Schale 10 sicher zu halten und im ausgeraspelten Acetabulum zu plazieren. Ein derartiges Instrument weist gewöhnlich eine längliche Halterung auf um die Anteversion und die Adduktion der acetabularen Schale einzustellen, wenn sie implantiert wird, und zum Übertragen von axialen Antriebskräften auf die Schale. Die acetabulare Schale 10 kann auch mit mehreren Schraubenlöchern in der Wand 12 der Schale versehen sein (nicht gezeigt), zwischen der konkaven distalen Oberfläche 16 und der proximalen Oberfläche 14. Eine Knochenschraube (nicht gezeigt) mit einem Kopf und einem Gewinde auf dem Schaft, kann durch ein Schraubenloch geführt werden, durch den Hohlraum 22 und in den Beckenknochen, der unter dem Acetabulum liegt um die acetabulare Schale (10) an der richtigen Stelle festzuhalten.
Die konkave, distale Oberfläche 16 der Schale 10, wie in 1 gezeigt, beginnt im Bereich der Kupple 18 und erstreckt sich weiter gegen den Rand 20, und umfasst eine sphärischen Teil 40 der Wand, an welche ein erster zylindrischer Teil 42 der Wand angrenzt und dann von einem kegelstumpfförmigen Teil 44 der Wand die sich distal und radial nach aussen erstreckt. Neben dem kegelstumpfförmigen Teil 44 der Wand ist ein zweiter zylindrischer Teil 46 vorhanden. Distal zu diesem zylindrischen Teil 46 erstreckt sich eine Schulter 48 radial nach innen, und darauf folgt ein dritter zylindrischer Teil 50 der Wand, der sich von dort aus distal erstreckt. Schliesslich verläuft ein zweiter kegelstumpfförmiger Teil 52 distal und radial nach aussen vom Teil 50 der Wand. Die Schulter 48, der kegelstumpfförmige Teil 50 der Wand und der zweite kegelstumpfförmige Teil 52 definieren zusammen die ringförmige Lippe 25, die oben genannt ist.
Bezug nehmend auf die 2, 3, 4, 5 und 6, wird ein Lagereinsatz 60 aus Polyethylen in Einzelheiten gezeigt, der oben erwähnt ist. Die 2, 3 und 4 sind Aufsicht, Seitenansicht bzw. die Ansicht von unten des Lagereinsatzes 60. 5 zeigt einen Querschnitt desselben. 6 ist eine perspektivische Ansicht des Lagereinsatzes 60. Allgemein ist der Lagereinsatz 60 so gestaltet, dass er kongruent zur konkaven distalen Oberfläche 16 der acetabularen Schale 10 ist um die Möglichkeit, dass der Lagereinsatz 60 sich unter Belastung verformt, was bei einem beträchtlichen Spalt zwischen Lagereinsatz 60 und der acetabularen Schale 10 möglich wäre. Wenn so eine Verformung eintreten würde, könnte zu einer Mikrobewegung des Lagereinsatzes 60 gegenüber der acetabularen Schale 10 führen, was zu Abrieb von Polyethylen führen könnte durch die Reibung zwischen dem Lagereinsatz 60 und der acetabularen Schale 10. Indem die Kongruenz in hohem Masse eingehalten wird, wird der Lagereinsatz 60 voll gestützt und gegen Relativbewegung zueinander weitgehend geschützt. Um den kongruenten Kontakt zu unterstützen, zwischen dem Lagereinsatz 60 und der Schale 10, ist der Lagereinsatz mit integrierten Mitteln zum Verbinden, nahe beim Rand versehen, welche in die dafür vorgesehenen Teile der acetabularen Schale 10 passen, wie dies oben beschrieben ist. Die Mittel zum Verbinden erlauben das leichte Einführen, wie oben beschrieben, führen aber auch zu einer starken Verbindung zwischen dem Lagereinsatz 60 und der acetabularen Schale 10, so dass diese gegenüber Verschiebung, Trennung oder Lockerung geschützt sind. Diese Stärkung der Verbindung ist sehr vorteilhaft nach der Implantation der acetabularen Komponente, weil der Lagereinsatz unter gewissen Umständen oft Kräften ausgesetzt ist vom Kopf und femoralen Schaft, und dazu neigt, den Lagereinsatz aus der acetabularen Schale zu lösen, was zu einer Beschädigung der implantierten Komponenten führen kann.
Nochmals Bezug nehmend auf die 2 bis 6, hat der Lagereinsatz 60 einen konkaven, sphärischen Teil 62 der Wand, an welchen ein zylindrischer Teil 64 der Wand grenzt und dann ein kegelstumpfförmiger Teil 66 der Wand, der distal und radial nach aussen verläuft. Nach dem kegelstumpfförmigen Teil 66 der Wand folgt ein zweiter zylindrischer Teil 68 der Wand. Auf das distale Ende des zylindrischen Teils 68 der Wand folgt ein zweiter kegelstumpfförmiger Teil 68 der Wand. Am distalen Ende des zylindrischen Teils 68 folgt ein dritter kegelstumpfförmiger Teil 72 der Wand, der sich von dort distal erstreckt. Am distalen Ende des zylindrischen Teils 72 der Wand ist ein ringförmiger Rand 74 der radial verläuft und eine Lippe 76 aufweist, welche nach oben (proximal) und radial nach aussen verläuft. Der kegelstumpfförmige Teil 66 der Wand, der zylindrische Teil 68 der Wand und der kegelstumpfförmige Teil 70 der Wand bilden zusammen einen ringförmigen Vorsprung 78, der in die ringförmige Nute 79 der Schale 10 eingreift, welche durch die kegelstumpfförmige Oberfläche 44 der Wand, die zylindrische Oberfläche 46 und die Schulter 48 gebildet wird, und welche durch die ringförmige Lippe 25 der Schale 10 proximal von der Lippe 25 gehalten wird. Wie am besten in 2 zu sehen ist, ist der ringförmige Vorsprung 78 nicht zusammenhängend ringförmig, sondern ragt eher periodisch, mit Unterbrüchen über den Umfang, indem er mehrere Nocken 80 bildet. Mit Vorteil machen die Vorsprünge 80 etwa fünfzig Prozent des Umfangs in der Form von Nocken 78 aus, die gleichmässig verteilt sind. Wie am besten in den 2 und 4 zu sehen ist, ist auch der ringförmige Rand 74 nicht zusammenhängend, sondern besteht aus eine Vielzahl, periodisch hervorragenden, über den Umfang verteilten Nocken 82. Mit Vorteil bestehen etwa fünfundzwanzig Prozent der Umfangs des ringförmigen Randes 74 aus Nocken 82, die gleichmässig verteilt sind.
Bezug nehmend auf 7, zeigt diese einen Lagereinsatz 60 in einer acetabularen Schale 10. Der kegelstumpfförmige Teil 70 der Wand des ringförmigen Vorsprungs 78 des Lagereinsatzes 60 greift in die Schulter 48 der acetabularen Schale 10 ein, um den Lagereinsatz 60 darin festzuhalten. Wenn der Lagereinsatz 60 in die acetabulare Schale 10 eingesetzt ist, verformt sich der ringförmige Vorsprung 78 elastisch, wie dies durch die vorstehenden Bereiche 80 erlaubt wird, um über die ringförmige Lippe 25 der Schale 10 zu greifen. Wenn dies geschehen ist, geht der ringförmige Vorsprung 78 zurück in die ringförmige Nute 79, die in der Schale 10 durch die kegelstumpfförmige Oberfläche 44, die zylindrische Oberfläche 46 der Wand und die Schulter 48 gebildet wird. Wenn der Lagereinsatz 60 in die Schale 10 eingesetzt ist, greifen die Lippe 78 des kreisförmigen Rand 74 in den Rand 20 der Schale 10 ein und wird dabei distal elastisch verformt, wie dies für die vorstehenden Bereiche 82 erlaubt ist und wie dies am besten in 7 zu sehen ist. Der verformte kreisförmige Rand 74 drückt federnd gegen den Rand 20 via die Lippe 76 um den ringförmigen Vorsprung 78 dicht gegen die Schulter 48 der Schale 10 festzuhalten.
Bezug nehmend auf die 8 und 9, ist darin eine Versuchsanordnung schematisch dargestellt, mir welcher der Widerstand des Lagereinsatzes 60 bei Verschiebungen der Schale 10 gemessen werden kann. In 8 ist ein Ausstosstest veranschaulicht, während in 9 ein Test gezeigt ist bei dem die Schale 10 ausgehebelt wird. Es wird die Kraft gemessen, die notwendig ist, um den Lagereinsatz 60 aus der Schale 10 zu heben, entweder mit einer axialen Kraft 90 oder mit einer Hebelkraft 92 an einem Drehpunkt 94 nahe beim Rand 20 der Schale, womit die Stärke der Verbindung zwischen dem Lagereinsatz 60 und der Schale 10 bestimmt werden kann.
Wie in 8 gezeigt, wurde der Ausstosstest mit einem 28 mm Polyethyleneinsatz durchgeführt, der in einer 53 mm Schale eingefügt ist. Die Ausstossnadel 96 wurde axial mit einer linearen Geschwindigkeit von 0.2 Inch pro Minute durchgeführt, bis die Verbindung zwischen Einsatz und Schale sich löste. Eine axiale Belastung von etwa 759 Pound war notwendig um den Lagereinsatz 60 zu verschieben.
Wie in 9 gezeigt, wurde der Hebelarm um den Hebeldrehpunkt mit einer Winkelgeschwindigkeit von 1.3 Radian pro Minute gedreht bei einem Drehpunkt der 2.2 Inch vom Lagereinsatz entfernt ist, bis sich die Verbindung zwischen Lagereinsatz und Schale löste. Ein Drehmoment-Belastung von etwa 580 Inch Pound war erforderlich um den Lagereinsatz zu verschieben.

Claims

Implantierbare orthopädische Hüftgelenkprothese mit einer Schale (10) mit einer im wesentlichen konkaven inneren Oberfläche (16), welche einen Hohlraum (22) bestimmt mit einer ringförmigen Nute (79) darin, und diese Schale (10) weiter an ihrem distalen Ende einen im wesentlichen kreisförmigen Rand (20) aufweist, und mit einem polymeren Einsatz (60) mit einer im wesentlichen konvexen, äusseren Oberfläche (62), welcher im Hohlraum angeordnet werden kann, und der Einsatz einen Vorsprung (78) mit trapezoidförmigem Querschnitt aufweist, der sich von der äusseren Oberfläche (64) nach aussen erstreckt, wobei wenigstens eine Seite des Trapezoids (68) im wesentlichen parallel zu einer Symmetrieachse des Einsatzes verläuft und die ringförmige Nute der Schale einen trapezoidförmigen Querschnitt hat, der im wesentlichen kongruent zum Querschnitt des Vorsprungs ist, wenn der Einsatz im Hohlraum, der Schale positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz einen deformierbaren, im wesentlichen ringförmigen Rand aufweist, der am distalen Ende über den Umfang verläuft, wobei der ringförmige Rand (74) des Einsatzes (60) in den ringförmigen Rand (20) der Schale (10) eingreift und darauf eine Federkraft ausübt, wenn der Einsatz (60) im Hohlraum der Schale (19) positioniert ist.
Implantierbare orthopädische Hüftgelenkprothese nach Anspruch 1, bei welcher der trapezoidförmige Vorsprung eine zweite Seite (66) und eine dritte Seite (70) aufweist, die mit der äusseren Oberfläche des Einsatzes einen stumpfen Winkel bilden.
Implantierbare orthopädische Hüftgelenkprothese nach Anspruch 2, bei welcher der stumpfe Winkel zwischen 40° und 50° ist.
Implantierbare orthopädische Hüftgelenkprothese nach Anspruch 1 bei welcher der ringförmige Rand der Schale mehrere Nocken (26) aufweist die davon ausgehen, und der ringförmige Rand des Einsatzes mehrere Vertiefungen (82) aufweist, wobei die Nocken in die Vertiefungen eingreifen, wenn der Einsatz im Hohlraum der der Schale positioniert ist.
Implantierbare orthopädische Hüftgelenkprothese nach Anspruch 4, bei welcher die Vertiefungen des Einsatzes etwa 25% des Umfangs des Randes des Einsatzes ausmachen.
Implantierbare orthopädische Hüftgelenkprothese nach Anspruch 1, bei welcher der Vorsprung des Einsatzes eine Vielzahl von Vertiefungen (80) ausweist, die im wesentlichen gleiche Abstände zueinander haben.
Implantierbare orthopädische Hüftgelenkprothese nach Anspruch 6, bei welcher die Vertiefungen etwa 50% des Umfangs um den Vorsprung ausmachen.
Implantierbare orthopädische Hüftgelenkprothese nach Anspruch 1, bei welcher der Vorsprung des Einsatzes sich verformt, wenn der Einsatz in die Schale eingefügt wird und der Vorsprung in den nicht verformten Zustand zurückgeht, wenn der Vorsprung in der Nute der Schale positioniert ist.
Implantierbare orthopädische Hüftgelenkprothese nach Anspruch 1, bei welcher die Schale eine Lippe (25) aufweist, die an die Nute angrenzt, wobei die Lippe in den Vorsprung eingreift um den Einsatz im Hohlraum (22) der Schale fest zu halten.