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DE10000521A1 - Sandwich-Insert aus Keramik für ein künstliches Hüftgelenk - Google Patents

Sandwich-Insert aus Keramik für ein künstliches Hüftgelenk

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Publication number
DE10000521A1
DE10000521A1 DE10000521A DE10000521A DE10000521A1 DE 10000521 A1 DE10000521 A1 DE 10000521A1 DE 10000521 A DE10000521 A DE 10000521A DE 10000521 A DE10000521 A DE 10000521A DE 10000521 A1 DE10000521 A1 DE 10000521A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pin
sandwich insert
insert according
plastic jacket
sliding shell
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10000521A
Other languages
English (en)
Inventor
Uwe Bunz
Ernst Hoch
Hans-Georg Pfaff
Robert Rack
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.)
Ceramtec GmbH
Original Assignee
Ceramtec GmbH
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ceramtec GmbH filed Critical Ceramtec GmbH
Priority to DE10000521A priority Critical patent/DE10000521A1/de
Priority to CZ2002104A priority patent/CZ2002104A3/cs
Priority to DE50009244T priority patent/DE50009244D1/de
Priority to CA002378135A priority patent/CA2378135A1/en
Priority to PCT/EP2000/005992 priority patent/WO2001005338A1/de
Priority to JP2001510398A priority patent/JP2003504154A/ja
Priority to AT00943916T priority patent/ATE286693T1/de
Priority to EP00943916A priority patent/EP1278484B1/de
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sandwich-Insert mit einer inneren Gleitschale (1) aus Keramik, die von einem Kunststoffmantel (2) umschlossen ist, zum Einsetzen in eine äußere Metallschale eines künstlichen Hüftgelenks. DOLLAR A Zur Erhöhung der Umschlagfestigkeit bei kleinem Bauraumbedarf wird vorgeschlagen, daß die Gleitschale (1) an ihrem der Öffnung abgewandten äußeren Ende einen Zapfen (3) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sandwich-Insert mit einer inneren Gleitschale aus Ke­ ramik, die von einem Kunststoffmantel umschlossen ist, zum Einsetzen in eine äußere Metallschale eines künstlichen Hüftgelenks.
Ein künstliches Hüftgelenk besteht in der Regel aus einer Gleitschale, die direkt oder über einen Kunststoffmantel in eine äußere. Metallschale eingesetzt ist. Diese Metallschale wird in den Beckenknochen implantiert. Die Kombination Gleitschale mit Kunststoffmantel wird als Sandwich-Insert bezeichnet.
In den Oberschenkelknochen wird ein Schaft implantiert, auf dem ein Kugelkopf angeordnet ist, der in der Gleitschale artikuliert.
Immer wieder kann es bei künstlichen Hüftgelenken zum Anschlagen des Kugel­ kopfschaftes an die Hüftgelenkspfanne kommen. Sind die Anschlagkräfte groß genug, kann dies zur Auflösung des mechanischen Hüftgelenkpfannenverbun­ des führen. Insbesondere Sandwich-Pfannensysteme sind hier gefährdet, da das überwiegend verwendete PE (Polyethylen) nur einen unzureichenden Wi­ derstand gegen diese Anschlagkräfte aufbieten kann.
Sandwich-Inserts werden auf verschiedene Art und Weise hergestellt.
Bei einem System wird die keramische Gleitschale bzw. das Insert mit Kunststoff umspritzt, wobei an der Gleitschale Rücksprünge angeordnet sind. Nachteilig hieran sind die schlechteren Polyethylen (PE) -Eigenschaften, die durch die Erwärmung desselben resultieren. Ferner erfolgt ein Thermoschock für die ke­ ramische Gleitschale. Neben dem Umspritzaufwand durch die Spritzform und der Handhabung der heißen Teile ist der große Bauraumbedarf von Nachteil.
Bei einem alternativen System wird die Gleitschale durch eine konische Klem­ mung im Kunststoffmantel verankert, bei teilweisen geringen Festigkeiten des Verbundbauteils. Nachteilig ist auch hier der große Bauraumbedarf.
Bevorzugt wird auch das warme Einpressen der Gleitschale in den Kunststoff­ mantel verwendet. Hierbei treten jedoch teilweise zu geringe Festigkeiten des Verbundbauteils auf. Außerdem sind enge Toleranzen wegen der Preßverbin­ dung zu beachten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sandwich-Insert nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1 so zu verbessern, daß eine hohe Umschlagfestigkeit bei kleinem Bauraumbedarf erreicht ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Gleitschale an ihrem der Öffnung abgewandten äußeren Ende einen Zapfen aufweist, wodurch die Umschlagfestigkeit wesentlich erhöht ist bei kleinem Bauraumbedarf, da der Zapfen nahezu keine Bauraumvergrößerung erforderlich macht.
Vorteilhafterweise ist der Zapfen auf der Mittelachse bzw. der Rotationsachse der Gleitschale angeordnet und weist eine axiale Länge von 1-8 mm, bevorzugt von ca. 2 mm auf. Diese Länge ist zur Erhöhung der Umschlagfestigkeit ausrei­ chend. Es können jedoch auch andere Längen verwendet werden.
In bevorzugter Ausführungsform ist der Zapfen mittels einer Passung im Kunst­ stoffmantel angeordnet. Dies kann eine Übermaßpassung, Übergangspassung oder eine enge Spielpassung sein, je nach der gewünschten Widerstandskonfi­ guration.
Der Zapfen kann den Kunststoffmantel vollständig durchragen, in ihn hineinra­ gen oder aber mindestens teilweise vom Kunstoffmantel umschlossen sein. Be­ vorzugt ist er auch vollständig vom Kunststoffmantel umschlossen.
Der Querschnitt des Zapfens bildet ein N-Flach mit N = 2, 4, 5 oder 6. Alternativ kann der Querschnitt des Zapfens auch ein Polygon bilden oder oval sein.
Die Gleitschale weist bevorzugt auf ihrer Außenseite eine sphärische oder eine abgestufte Bauform auf. Sphärische Bauformen haben einen sehr kleinen Bau­ raumbedarf.
In vorteilhafter Ausführungsform umklammert der Kunststoffmantel die Gleitscha­ le an ihrem offenen Ende.
Hergestellt wird das Sandwich-Insert bevorzugt durch Einpressen der Gleitscha­ le in den Kunststoffmantel.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Figuren, die nachfolgend beschrieben sind. Es zeigt:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Sandwich-Insert in sphärischer Bauform,
Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Sandwich-Insert in abgestufter Bauform und
Fig. 3 vorteilhafte Ausgestaltungen der Querschnitte des Zapfens.
Fig. 1 zeigt ein Sandwich-Insert mit einer Gleitschale 1 in sphärischer Bauform. Bei der Herstellung wird diese Gleitschale 1 in den Kunststoffmantel 2 gepreßt. Der Kunststoffmantel 2 besteht bevorzugt aus Polyethylen (PE). Der obere Rand der Gleitschale ist bündig mit dem oberen Rand des Kunststoffmantels 2 ausge­ führt. Zur Erhöhung der Umschlagfestigkeit, d. h. auch zur besseren Veranke­ rung der Gleitschale 1 im Kunststoffmantel 2 ist an dem der Öffnung abgewand­ ten Ende der Gleitschale auf der Rotationsachse bzw. Mittelachse 4 ein Zapfen 3 angeordnet. Dieser Zapfen 3 ragt in den Kunststoffmantel 2 in dieser Ausfüh­ rungsform hinein.
Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform mit einer abgestuften Bauform der Gleitschale 1 auf ihrer Außenseite. Hier ist ebenfalls ein Zapfen 3 auf der Mit­ telachse 4 angeordnet, der hier vollständig vom Kunststoffmantel 2 umschlossen ist. Die axiale Länge des Zapfens 3 liegt bei ca. 2 mm.
Da bei der Herstellung die Gleitschale 1 in den Kunststoffmantel 2 eingepreßt wird, ist der Zapfen 3 mittels einer Passung im Kunststoffmantel 2 eingesetzt.
An ihrem offenen Ende umklammert der Kunststoffmantel 2 die Gleitschale 1, wodurch die Befestigung verbessert ist. Der auf der Oberseite der Gleitschale 1 aufliegende Kragen 5 des Kunststoffmantels 2 bedeckt nahezu die Hälfte des Oberrandes.
Fig. 3 zeigt an Querschnitten die verschiedenen Ausgestaltungen des Zapfens 3. Es ist jeweils ein Querschnitt des Zapfens 3 senkrecht zur Mittelachse 4 ge­ zeigt.
Fig. 3a zeigt einen ovalen Querschnitt um die Rotationsfestigkeit zu erhöhen, Fig. 3b ein Zweiflach und Fig. 3c einen polygonalen Querschnitt. Dieser hat den Vorteil der drehenden Herstellbarkeit bei relativ hoher Kunststoffverdrängung.
Fig. 3d zeigt ein 4-Flach, bzw. einen quadratischen Zapfen 3 und Fig. 3e ein 5- Flach als Zapfen 3. Vorteilhaft ist auch noch ein 6-Flach als Zapfenquerschnitt.

Claims (12)

1. Sandwich-Insert mit einer inneren Gleitschale (1) aus Keramik, die von ei­ nem Kunststoffmantel (2) umschlossen ist, zum Einsetzen in eine äußere Metallschale eines künstlichen Hüftgelenks, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschale (1) an ihrem der Öffnung abgewandten äußeren Ende einen Zapfen (3) aufweist.
2. Sandwich-Insert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (3) auf der Mittelachse (4) der Gleitschale (1) angeordnet ist.
3. Sandwich-Insert nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (3) eine axiale Länge von 1-8 mm, bevorzugt von ca. 2 mm, hat.
4. Sandwich-Insert nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Zapfen (3) mittels einer Passung im Kunststoffmantel (2) ange­ ordnet ist.
5. Sandwich-Insert nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Zapfen (3) in den Kunststoffmantel (2) hineinragt oder ihn voll­ ständig durchragt.
6. Sandwich-Insert nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Zapfen (3) mindestens teilweise vom Kunststoffmantel (2) um­ schlossen ist.
7. Sandwich-Insert nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Querschnitt des Zapfens (3) ein N-Flach bildet mit bevorzugt N = 2, 4, 5 oder 6.
8. Sandwich-Insert nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Querschnitt des Zapfens (3) ein Polygon bildet.
9. Sandwich-Insert nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Querschnitt des Zapfens (3) oval ist.
10. Sandwich-Insert nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gleitschale (1) auf ihrer Außenseite eine sphärische oder eine abgestufte Bauform aufweist.
11. Sandwich-Insert nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kunststoffmantel (2) die Gleitschale (1) an ihrem offenen Ende umklammert.
12. Sandwich-Insert nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gleitschale (1) in den Kunststoffmantel (2) eingepreßt ist.
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