[go: up one dir, main page]

DE102008064175A1 - Modulare Hüftgelenkendoprothese - Google Patents

Modulare Hüftgelenkendoprothese Download PDF

Info

Publication number
DE102008064175A1
DE102008064175A1 DE102008064175A DE102008064175A DE102008064175A1 DE 102008064175 A1 DE102008064175 A1 DE 102008064175A1 DE 102008064175 A DE102008064175 A DE 102008064175A DE 102008064175 A DE102008064175 A DE 102008064175A DE 102008064175 A1 DE102008064175 A1 DE 102008064175A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
laufkugelkäfig
ball
joint
hip joint
cage
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Withdrawn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
DE102008064175A
Other languages
English (en)
Inventor
Ernst-Dieter Dr. Klinkenberg
Hans-Georg Prof. Dr. Neumann
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.)
DOT GmbH
Original Assignee
DOT 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 DOT GmbH filed Critical DOT GmbH
Priority to DE102008064175A priority Critical patent/DE102008064175A1/de
Priority to PCT/EP2009/067057 priority patent/WO2010072606A1/de
Publication of DE102008064175A1 publication Critical patent/DE102008064175A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/32Joints for the hip
    • A61F2/34Acetabular cups
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2002/30001Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
    • A61F2002/30316The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30329Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • A61F2002/30476Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements locked by an additional locking mechanism
    • A61F2002/305Snap connection
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2002/30001Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
    • A61F2002/30316The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30535Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
    • A61F2002/30604Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for modular
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2002/30001Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
    • A61F2002/30621Features concerning the anatomical functioning or articulation of the prosthetic joint
    • A61F2002/30639Features concerning the anatomical functioning or articulation of the prosthetic joint having rolling elements between both articulating surfaces
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/32Joints for the hip
    • A61F2/34Acetabular cups
    • A61F2002/3445Acetabular cups having a number of shells different from two
    • A61F2002/3448Multiple cups made of three or more concentric shells fitted or nested into one another
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2220/00Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2220/0025Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine modulare Hüftgelenkendprothese mit einem rollreibungsgelagertem Prothesenkopf.
Aufgabe der Erfindung ist es eine modulare Hüftgelenkendoprothese mit deutlich verringertem Reibungswiderstand zwischen Implantatpfannengleitfläche und Gelenkkugel zu entwickeln, die einen nahezu natürlichen Bewegungsumfang gestattet.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Einführung von Gleitkörpern (Laufkugeln) zur Vermittlung der Bewegung zwischen den Artikulationsflächen von Gelenkkugel und Pfanne erreicht, die neben Verringerung der Reibung auch eine effektive Vergrößerung des Gelenkkugeldurchmessers bewirken und damit einen größeren Bewegungsumfang gestatten.
Der Gleitkörperkäfig ist derart gestaltet, dass Kollisionen mit dem Implantatstiel unter Lastbedingungen, die periodisch auftreten, die Funktion des Gelenks nicht beeinträchtigen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine modulare Hüftgelenkendoprothese mit einem rollreibungsgelagertem Prothesenkopf.
  • Stand der Technik
  • Der vollständige Ersatz eines verschlissenen Hüftgelenks durch eine Hüftgelenkendoprothese gehört zu den Standardoperationen der Orthopädie. Die Verweildauer einer angewandt üblichen Prothese beträgt derzeit bei durchschnittlicher Belastung ca. 15 Jahre und wird neben physiologischen Faktoren vor allem durch den Materialverschleiß bestimmt.
  • In der Vergangenheit wurden große Anstrengungen unternommen, um die Haltbarkeit der Endoprothesen zu verbessern. Ausgehend von dem ursprünglichen Prothesendesign nach CHARNLEY haben sich mehrere Designvarianten für den vollständigen Gelenkersatz etabliert, deren Grundbestandteile sich jedoch gleichen. Die Prothesen bestehen aus einem Pfannenkörper, einem Pfanneneinsatz mit Gleitfläche für die Gelenkkugel, einer Gelenkkugel und einem Hüftstiel.
  • Der Pfannenkörper besteht aus Metall oder Keramik und wird in das beräumte Acetabulum eingepresst oder eingeschraubt. Er stellt die stabile Schale für den Pfanneneinsatz dar. Der Pfanneneinsatz wird in den Pfannenkörper eingepresst oder formschlüssig eingesetzt und stellt eine sphärische Gleitfläche für die Gelenkkugel zur Verfügung. Bei wenigen Prothesenvarianten ist diese Gleitfläche im Pfannenkörper integriert und der Einsatz entfällt für diese Varianten. Die Gelenkkugel gleitet auf der Gleitflache in die verschiedenen geometrisch vorgegebenen Zwangsrichtungen und die Kugel ist derart mit dem Hüftstiel verbunden, die Bewegung der Verbundungsachse die ursprüngliche die Gelenkfunktion, dass Nussgelenk, weitgehend darstellen kann.
  • Eine Übersicht zu den verschiedenen Prothesenausführungen wird in Effenberger H., Imhof M. (Zementfreie Hüftpfannen-Implantat-Atlas, H. Effenberger 2002) gegeben.
  • Aufgrund dieses, der Natur nachempfundenen Designs ist ein technischer Verschleiß unvermeidbar. Im gesunden natürlichem Fall ist der Verschleiß in der Gleitpaarung Hüftkopfoberfläche-Gelenkknorpel sehr gering, eine zugeordnete Reibzahl R hat einen typischen Wert von R < 0,01. Eventuelle Verschleißprodukte werden über den Stoffwechsel getilgt, außerdem stellen regenerative Prozesse die Funktion des Gelenks sicher.
  • Der technische Verschleiß in der Gleitpaarung des Ersatzgelenkes ist in doppelter Hinsicht schädlich. Zum einen wird durch ihn die Einsatzdauer begrenzt, zum anderen belasten die austretenden Verschleißprodukte das umgebende Gewebe und können zu Entzündungen, Gewebenekrosen und weitergehend zu Implantatlockerungen führen, die einen Implantatwechsel nötig machen.
  • Zur Verringerung des technischen Verschleißes sind große Anstrengungen unternommen worden. Insbesondere wurden verbesserte Gleitpaarungsmaterialien entwickelt. Dabei werden folgende Gleitpaarungsmaterialien bevorzugt benutzt (Gelenkkopf-Pfanneneinsatz):
    • – Keramik-Polymer
    • – Keramik-Keramik
    • – Metall-Keramik
    • – Metall-Metall
  • Die Paarung Keramikkopf-Polymerpfanneneinsatz wird am häufigsten verwendet, da sie anwendungssicher ist und befriedigende Langzeiterfahrungen vorliegen. In dieser Gleitpaarung wird der Verschleiß durch den Polymerabrieb bestimmt. Durch die Weiterentwicklung des Polymermaterials ausgehend von einfachem Polyethylen über hochdichtes Polyethylen zu hochdichtem quervernetzem Polyethylen gelang es mehrfach, den Verschleiß zu verringern. Beim derzeitigen Entwicklungsstand dieser Gleitpaarung wird ein Verlust von 0,1 mm Pfanneneinsatzdicke pro Jahr beobachtet. Der dabei entstehende Abrieb verbleibt im umgebenden Gewebe und kann zu Komplikationen führen. Die Tendenz zu größeren Gelenkkugeln, die eine verbesserte Beweglichkeit gestatten, bedingt größere Artikulationsflächen und dadurch insbesondere auch in dieser Gleitpaarung einen erhöhten Verschleiß.
  • Die Keramik-Keramik-Gleitpaarung mit deutlich geringeren Verschleißwerten gewinnt durch verbesserte Keramikeigenschaften immer mehr an Bedeutung. Insbesondere die mechanischen Eigenschaften von Aluminiummischoxid-Keramiken wurden im Bezug auf Schlagzähigkeit, Sprödigkeit und Rissausbreitung stark verbessert, sodass sogar geometrisch komplizierte Formen wie Knie-Implantate (Tibia-seitig) realisiert werden. Beim Hüftimplantat kann es aber durch massiven destruktiven Kontakt von Hüftstiel und Pfanneneinsatz (Impingement) zum Abplatzen von Keramik-Partikeln kommen, die dann in der Gleitpaarung zu einer Drei-Körper-Verschleiß-Situation führen, die sich wiederum sehr destruktiv auf die Reibungswerte auswirkt. Durch geeignete konstruktive Maßnahmen versucht man diesen Verschleißfall zu vermeiden, muss allerdings in Betracht ziehen, dass die Pfannenposition im Becken (Ort, Winkellage) nicht immer stabil ist.
  • Bei Metall-Metall-Gleitpaarungen wird versucht in einen Kompromiss die positiven Eigenschaften der vorab beschriebenen Gleitpaarungen zu erhalten und den unvermeidbaren Metallabrieb so gering wie möglich zu halten. Unter normalen Umständen gelingt das, in ungünstigen Fällen wird das umgebende Geweben vom Abrieb durchsetzt und ein Prothesenwechsel ist unabdingbar.
  • Neben den materialtechnischen Bemühungen wurden eine Reihe von konstruktiven Anstrengungen unternommen, um eine verbesserte Funktionalität des Hüft-Ersatzgelenks zu erreichen. Dabei stand insbesondere die Erhöhung des Bewegungsumfangs im Zentrum des Interesses. Durch monozentrische bipolare Gelenkköpfe wurde versucht das Drehzentrum des Gelenkersatzes so zu verlagern, dass ein Anschlagen des Hüftstiels am Pfannenrand erst bei sehr viel größeren Winkeln möglich ist. Virtuell wurde dadurch eine Erhöhung des effektiven Durchmessers der Gelenkkugel vorgenommen zum Preis der Einführung einer zweiten Artikulationsfläche.
  • Die Trennung zwischen bipolarem Gelenkkopf und beweglichen Schaleneinsatz und einfacher Gelenkkugel ist dabei unscharf und diese Zuordnung wird von den Implantatherstellern willkürlich vorgenommen.
  • Eine Sonderform dieser Anordnung ist der bipolare bizentrische Gelenkkopf, der auch bei Halbprothesen unter Nutzung der natürlichen Gelenkpfanne eingesetzt wird (M. Thomsen, S. J. Breusch, U. Schneider, D. Kubein-Meesenburg, H. Nägerl: Entwicklungen in der Hemi-Hüftarthroplastik und die Theorie des überschlagenen dimeren Hüftgelenks). Bei dieser Form kann die Gelenkkugel in einer ebenfalls beweglichen äußeren Kugel gleiten. Die Geometrien sind so abzustimmen, dass die Wirklinien der Kräfte eine zuverlässige Funktion des Duokopfes garantieren.
  • Alle bisher beschriebenen und realisierten Implantatformen gehen von einem in einer Schale gleitenden Gelenkkopf aus. Diese Implantate besitzen praktische Bedeutung und finden klinische Anwendung.
  • Aus ingenieurtechnischer Sicht ist die Realisierung eines Nussgelenkes in Form eines Gleitlagers mit anzustrebender sehr großer Lebensdauer eine unbefriedigende Lösung, da der Gleitreibungsverschleiß immer größer ist als ein Rollreibungsverschleiß. In der Patentliteratur finden sich deshalb auch eine Reihe von Vorschlägen zur Realisierung eines vollständigen Hüftgelenkimplantats unter Nutzung von Wälzkörpern. Das Hauptproblem bei diesen Vorschlägen ist eine zu einseitig technische Betrachtung, die die physiologischen Anforderungen nur unzureichend berücksichtigt bzw. in Unkenntnis dieser Anforderungen zu unrealistischen bzw. potentiell gefährlichen Lösungen führt. Die Gleitlager-basierten Lösungen sind konstruktiv sehr einfach. Sie sind im zu erwartenden Rahmen zuverlässig und werden vom Körper, abgesehen von den Verschleißprodukten, toleriert. Ihr Einsatz ist operativ zu beherrschen. Die entsprechenden Wälzlager-basierten Vorschläge aus der Patentliteratur müssen sich an diesen Tatsachen messen lassen und sollen als Hauptvorteil eine verbesserte Lebensdauer besitzen. Die bei diesen Vorschlägen notwendige komplizierte Konstruktion muss operativ beherrschbar bleiben. Der Fakt, dass es bisher kein einziges Wälzlager-basiertes Implantat im klinischen Einsatz gibt, belegt, dass die bisherigen Lösungsvorschläge unausgereift und damit für den Patienten potentiell gefährlich sind. Einige dieser Vorschläge werden im folgenden diskutiert.
  • Sehr technisierte Lösungsvorschläge wie z. B. FR 2357235 A1 , beinhalten eine Vielzahl von verborgenen Oberflächen, die sich zur Aufnahme von Geweberesten eignen und finden deshalb als Endoprothese berechtigterweise keine Akzeptanz. Einige Lösungsvorschläge sind überraschenderweise völlig unbrauchbar, wie aus den dazugehörigen Abbildungen hervorgeht, vgl. DE 9304038 U , DE 2024583 C3 , WO 94/29605 . Die Wälzkörper besitzen in den Abbildungen der vorgenannten Schriften keine Bewegungsfreiräume.
  • In den Patenten US 5092898 , JP 07059805 A , JP 07051301 A , JP 04341258 A und FR 2060179 wird der Wälzkörperkäfig mit Kugeln als Wälzkörper durch ein zusätzliches Fixationselement mit dem Gelenkkopf und der Pfanne verbunden, was einen zusätzlichen mechanischen intraoperativen Schritt erfordert und im Impingement-Fall ein hohes, die Pfanne lockerndes Drehmoment entstehen lässt.
  • In den Patenten DE 69914765 T2 , DE 19527975 C1 , FR 2707479 und GB 2338897 wird ein offener Wälzlagerkäfig mit Kugeln als Wälzkörper vorgeschlagen, eine günstige Lösung. Dieser Käfig ist in den Schriften DE 19527975 C1 und FR 2707479 jedoch verlierbar mit dem Gelenkkopf verbunden, d. h. die Wälzkörper umfassen weniger als die Hemisphäre des Kopfes.
  • In den Patenten GB 2338897 und DE 69914765 T2 wird dieser Käfig unverlierbar mit dem Gelenkkopf verbunden. Dabei wird in GB 2338897 nicht beschrieben, wie diese Unverlierbarkeit hergestellt wird, da aufgrund der geometrischen Zwangsbedingungen das beschriebene Beispiel technisch nicht realisierbar ist. Im Patent DE 69914765 T2 wird die Unverlierbarkeit des Wälzlagerkäfigs durch ein Zusatzelement und drei Rastverbindungen realisiert. Die Fassung der Wälzkörper, der Kugeln, ist in diesem Vorschlag durch Eindrücken in eine formschlüssige Aussparung unter Nutzung einer elastischen Verformung der Öffnung gegeben.
  • In den vorgenannten Patenten mit den Vorschlägen zu offenen Wälzlagerkäfigen tritt ein gravierender Mangel zutage. In keiner Weise wird auf die notwendige Stabilität des Käfigs eingegangen. Dieser Mangel rührt daher, dass die Anforderungen, die sich aus dem natürlichen Gangzyklus ergeben, nicht in der technischen Realisierung des Lagers eingegangen sind.
  • Der natürliche Gangzyklus ist dadurch gekennzeichnet, dass der Projektionspunkt der Halsachse des Femurs in eine im Acetabulum liegende sphärische Oberfläche während des Gangzyklus eine nierenförmige geschlossene Kurve schreibt. D. h. der Wälzkörperkäfig nimmt nach Durchlaufen eines Zyklus nicht wieder seine ursprüngliche räumliche Lage ein. Nur für den theoretischen Sonderfall, das die Projektionskurve die Form einer Linie annehmen würde, wäre die Rückkehr in die Ausgangsposition gegeben. Durch die nun stetige, durch den Gangzyklus bedingte, gleichmäßige Lageveränderung des Wälzkörperkäfigs kommt es zwangsläufig dazu, dass der Käfig und der Hals des Implantatstiels kollidieren. Die Rollreibung wird im darauffolgenden Schritt durch einen Gleitreibungsschritt derart unterbrochen, das der Hals des Implantatstiels den Käfig gleitend zurückschiebt, wobei die gesamte Kraftübertragung durch den Käfig über den Kollisionspunkt zwischen Käfig und Hals des Implantatstiels erfolgt. D. h. für diese periodisch zu erwartende, prinzipiell unvermeidbare Situation muss der Lagerkäfig eine mechanisch ausreichende Stabilität besitzen und die konstruktive Gestaltung der Sicherung des Käfigs um den Gelenkkopf muss für jeden radialen Kontaktpunkt gewährleistet sein.
  • Alle bisher offenbarten Lösungen können diese Anforderungen nicht erfüllen. Zusammenfassend lässt sich also feststellen, dass beim künstlichen Hüftgelenk neben der notwendigen Sicherung der Biokompatibilität besonderes Augenmerk auf die Gewährleistung eines annähernd natürlichen Bewegungsumfangs und eine möglichst hohe Einsatzdauer bei höchstmöglicher Funktionssicherheit gelegt wird.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine funktionssichere modulare Hüftgelenkendoprothese mit deutlich verringertem Reibungswiderstand zwischen Implantatpfannengleitfläche und Gelenkkugel zu entwickeln, die einen nahezu natürlichen Bewegungsumfang gestattet.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt entsprechend der Patentansprüche.
  • Die erfindungsgemäße modulare Hüftgelenkendoprothese besteht aus einem schalenförmigen Pfannengrundkörper, einem schalenförmigen Pfanneneinsatz, einer Gelenkkugel und einem Laufkugelkäfig und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Laufkugelkäfig aus einem Laufkugelkäfig-Oberteil in Halbschalenform und einem Laufkugelkäfig-Unterteil besteht. Das Laufkugelkäfig-Oberteil überdeckt die Gelenkkugel annähernd bis zum Äquator. Das Laufkugelkäfig-Unterteil besitzt die Form einer gekappten Halbschale mit einer mittigen Öffnung und hüllt die Gelenkkugel bis über den Äquator ein. Das Laufkugelkäfig-Oberteil und -Unterteil sind lösbar oder unlösbar in der Art miteinander verbunden, dass zur Gewebeseite des Implantats eine glatte konvexe Oberfläche entsteht.
  • Die mittige Öffnung des Laufkugelkäfig-Unterteils entspricht der Größe des Halses des Hüftstiels. In den Laufkugelkäfig sind Laufkugeln in nach innen offene Taschen eingefügt, wobei zentrisch offenen Deckplättchen diese Taschen verschließen. Anzahl und Anordnung der Laufkugeln wird durch die zu erwartende Lastverteilung bestimmt.
  • Die Verminderung des Verschleißes zwischen Gleitfläche des Pfanneneinsatzes und dem Gelenkkopf erfolgt durch den erfindungsgemäßen Übergang von der bisher üblichen Gleitreibungsartikulation zu Rollreibungsartikulation, d. h. das Gleiten des Gelenkkopfs in der Gleitfläche des Pfanneneinsatzes wird erfindungsgemäß durch Wälzkörper, insbesondere hier Laufkugeln vermittelt.
  • Aus Sicht des Operateurs stellt sich die mit dem Laufkugelkäfig verbundene Hüftkugel als eine Hüftkugel mit einem effektiv größeren Durchmesser dar. Der größere Kugeldurchmesser bedingt einen größeren Bewegungsumfang des Hüftstiels. Der platzierte Laufkugelkäfig sichert das freie Rollen der Laufkugeln in alle Richtungen tangential zur Artikulationsfläche des Pfanneneinsatzes und damit die freie rotatorische Bewegung der Gelenkkugel bzw. des Hüftstiels im physiologisch notwendigen Bereich.
  • Gewebeirritationen durch die Nutzung des Laufkugelkäfigs und der Laufkugeln sind nicht zu erwarten, da alle Oberflächen, die gleitend mit Gewebe in Berührung kommen könnten, konvex geformt sind bzw. unkritische Krümmungsradien aufweisen.
  • Für den Operateur ergibt sich keine Umstellung der konventionellen Operationstechnik.
  • Beispiele
  • Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierzu zeigen
  • 1 Prinzipielle Aufbau der erfindungsgemäßen Hüftgelenkendoprothese,
  • 2 Schnitt der Endoprothese im zusammengesetzten Zustand,
  • 3 Formschluss der Laufkugelkäfigteile,
  • 4 Ausgelenkter Hüftstiel in erfindungsgemäßer Hüftgelenkendoprothese.
  • In 1 ist eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen modularen Hüftgelenkendoprothese mit dem rollreibungsgelagerten Prothesenkopf ohne Hüftstiel zu sehen. Diese besteht aus einem schalenförmigen Pfannengrundkörper 1, der in die beräumte Beckenpfanne stabil eingebracht wird und einem ebenfalls schalenförmigen Pfanneneinsatz 2 mit einer hemisphärischen inneren Gleitfläche 2a. Der Pfanneneinsatz 2 sitzt formschlüssig und verdrehsicher im Pfannengrundkörper 1. Der Rand der hemisphärischen inneren Gleitfläche 2a ist derart verrundet, dass kugelförmige Rollkörper (Laufkugeln 11) leicht in die Gleitfläche 2a eintreten können.
  • Die Laufkugeln 11 werden in einem mindestens zweiteiligen schalenförmigen Laufkugelkäfig 3 geführt, welcher in der inneren Gleitfläche 2a angeordnet ist. Anzahl und Anordnung der Laufkugeln 11 wird durch die zu erwartende Lastverteilung bestimmt.
  • Der Laufkugelkäfig 3 muss mit der Gelenkkugel 8 frei beweglich aber unverlierbar verbunden sein. Das wird durch einen zweigeteilten Laufkugelkäfig 3 erreicht, dessen Laufkugelkäfig-Oberteil 4 Halbschalenform besitzt und die Gelenkkugel 8 annähernd bis zum Äquator überdeckt. Das Laufkugelkäfig-Unterteil 5 besitzt die Form einer gekappten Halbschale, d. h. dass der Boden des Laufkugelkäfig-Unterteils 5 mittig eine Öffnung in der Größe des Halses des Hüftstiels 10 aufweist. Das Laufkugelkäfig-Unterteil 5 ergänzt sich mit dem Laufkugelkäfig-Oberteil 4 zu einer gekappten Kugel, die die Gelenkkugel 8 bis über den Äquator einhüllt. Beide Laufkugelkäfig-Teile 4 und 5 werden bevorzugt durch einen Formschluss bei Überwindung einer Materialspannung über der Gelenkkugeloberfläche zusammengefügt. Da die Öffnung des Laufkugelkäfig-Unterteils 5 kleiner ist als der Durchmesser der Gelenkkugel, kann der zusammengefügte Käfig nur unter Überwindung der Materialspannung des Formschlusses wieder getrennt werden und ist unter physiologisch relevanten Krafteinwirkungen unverlierbar.
  • In einer weiteren beispielhaften Ausführung werden die beiden Teile des Laufkugelkäfigs 3 durch Fügen, z. B. Schweißen unlösbar verbunden.
  • Die Gestaltung des Laufkugelkäfigs 3 ist auf maximale mechanische Stabilität ausgerichtet, d. h. seine Dicke wird dahingehend maximiert, das die Laufkugeln 11 noch frei laufen können. Die Laufkugeln 11 werden in nach innen offene Taschen des Käfigs eingelegt und mit zentrisch offenen Deckplättchen, die diese Taschen verschließen, in der Tasche bei freier Beweglichkeit eingeschlossen. Die Deckplättchen werden durch Fügen, z. B. Schweißen, gesichert.
  • In der Schnittdarstellung 2 ist die Artikulation der Laufkugeln 11 auf der Gleitfläche 2a des Pfanneneinsatzes 2 und der Gelenkkugeloberfläche 8 zu sehen. Die Laufkugeln 11 sichern die Polyaxialität der Bewegung der Gelenkkugel 8 und damit des Hüftstiels 9 in willkürliche Raumrichtungen.
  • In 3 ist beispielsweise dargestellt, wie eine einfache zuverlässige formschlüssige Verbindung zwischen Ober- und Unterteil des Laufkugelkäfigs 3 erfolgt. Durch diese Art der Verbindung wird hin zur Gewebeseite des Implantats sichergestellt, dass ein eventuell reibender Gewebekontakt nur mit glatten konvexen Oberflächen erfolgt.
  • In der Gleitfläche 2a des Pfanneneinsatzes 2 bewegt sich indirekt artikulierend die Gelenkkugel 8, die mit dem Hüftstiel 9 verbunden ist. Der ausgelenkte Hüftstiel 9 in 4 zeigt, dass durch die Einführung des Laufkugelkäfigs 3 keinerlei Einschränkungen in Bezug auf den erreichbaren Bewegungsumfang zu verzeichnen sind. Die effektive Durchmesservergrößerung der Gelenkkugel 8 durch den Laufkugelkäfig trägt zur Vergrößerung des Bewegungsumfanges bei.
  • 1
    Pfannengrundkörper
    2
    Pfanneneinsatz
    2a
    Gleitfläche
    3
    Laufkugelkäfig
    4
    Laufkugelkäfig-Oberteil
    5
    Laufkugelkäfig-Unterteil
    6
    Formschluss Laufkugelkäfig-Oberteil
    7
    Formschluss Laufkugelkäfig-Unterteil
    8
    Gelenkkugel
    9
    Hüftstiel
    10
    Hals des Hüftstiels
    11
    Laufkugel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - FR 2357235 A1 [0017]
    • - DE 9304038 U [0017]
    • - DE 2024583 C3 [0017]
    • - WO 94/29605 [0017]
    • - US 5092898 [0018]
    • - JP 07059805 A [0018]
    • - JP 07051301 A [0018]
    • - JP 04341258 A [0018]
    • - FR 2060179 [0018]
    • - DE 69914765 T2 [0019, 0020, 0020]
    • - DE 19527975 C1 [0019, 0019]
    • - FR 2707479 [0019, 0019]
    • - GB 2338897 [0019, 0020, 0020]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Effenberger H., Imhof M. (Zementfreie Hüftpfannen-Implantat-Atlas, H. Effenberger 2002) [0005]
    • - M. Thomsen, S. J. Breusch, U. Schneider, D. Kubein-Meesenburg, H. Nägerl: Entwicklungen in der Hemi-Hüftarthroplastik und die Theorie des überschlagenen dimeren Hüftgelenks [0014]

Claims (6)

  1. Modulare Hüftgelenkendoprothese bestehend aus einem schalenförmigen Pfannengrundkörper, einem schalenförmigen Pfanneneinsatz, einer Gelenkkugel und einem Laufkugelkäfig dadurch gekennzeichnet, dass der Laufkugelkäfig (3) aus einem Laufkugelkäfig-Oberteil (4) in Halbschalenform, welcher die Gelenkkugel (8) annähernd bis zum Äquator überdeckt, und einem Laufkugelkäfig-Unterteil (5), welches die Form einer gekappten Halbschale mit einer mittigen Öffnung besitzt und die Gelenkkugel (8) bis über den Äquator einhüllt, besteht.
  2. Modulare Hüftgelenkendoprothese nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass Laufkugelkäfig-Oberteil (4) und Laufkugelkäfig-Unterteil (5) durch Formschluss so lösbar verbunden sind, dass zur Gewebeseite des Implantats eine glatte konvexe Oberfläche entsteht.
  3. Modulare Hüftgelenkendoprothese nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass Laufkugelkäfig-Oberteil (4) und Laufkugelkäfig-Unterteil (5) durch Fügen, insbesondere Schweißen, so unlösbar verbunden sind, dass zur Gewebeseite des Implantats eine glatte konvexe Oberfläche entsteht.
  4. Modulare Hüftgelenkendoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die mittige Öffnung des Laufkugelkäfig-Unterteils (5) dem Hals des Hüftstiels (10) den physiologischen Bewegungsumfang gestattet.
  5. Modulare Hüftgelenkendoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass im Laufkugelkäfig (3) Laufkugeln (11) in nach innen offene Taschen eingefügt sind, wobei zentrisch offenen Deckplättchen diese Taschen verschließen.
  6. Modulare Hüftgelenkendoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass Anzahl und Anordnung der Laufkugeln (11) durch die zu erwartende Lastverteilung bestimmt wird.
DE102008064175A 2008-12-22 2008-12-22 Modulare Hüftgelenkendoprothese Withdrawn DE102008064175A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008064175A DE102008064175A1 (de) 2008-12-22 2008-12-22 Modulare Hüftgelenkendoprothese
PCT/EP2009/067057 WO2010072606A1 (de) 2008-12-22 2009-12-14 Modulare hüftgelenkendoprothese

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008064175A DE102008064175A1 (de) 2008-12-22 2008-12-22 Modulare Hüftgelenkendoprothese

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008064175A1 true DE102008064175A1 (de) 2010-07-15

Family

ID=42078941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008064175A Withdrawn DE102008064175A1 (de) 2008-12-22 2008-12-22 Modulare Hüftgelenkendoprothese

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008064175A1 (de)
WO (1) WO2010072606A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013120210A1 (de) * 2012-02-13 2013-08-22 Noetzli Hubert Pius Adaptives implantatlager

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2060179A1 (de) 1969-09-02 1971-06-18 Cellier Michel
DE2024583C3 (de) 1969-05-23 1975-12-18 Friedrich Prof. Dr.Med. 8858 Neuburg Baumann Hüftgelenkprothese
FR2357235A1 (fr) 1976-07-05 1978-02-03 Leveau Henri Prothese de hanche
US5092898A (en) 1988-05-31 1992-03-03 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Artificial joint
JPH04341258A (ja) 1991-04-23 1992-11-27 Ngk Spark Plug Co Ltd 人工股関節
DE9304038U1 (de) 1993-03-15 1993-07-01 AAP GmbH & Co. Betriebs KG, 1000 Berlin Doppelhüftgelenk
WO1994029605A1 (fr) 1993-06-04 1994-12-22 Michel Martial Revest Dispositif d'articulation a roulement spherique a billes
FR2707479A1 (fr) 1993-07-02 1995-01-20 Fii Dispositif de fixation par ciment d'un implant prothétique dans une cavité osseuse.
JPH0751301A (ja) 1993-06-10 1995-02-28 Ngk Spark Plug Co Ltd 人工骨頭
JPH0759805A (ja) 1993-08-20 1995-03-07 Ngk Spark Plug Co Ltd 人工骨頭
DE19527975C1 (de) 1995-07-24 1997-04-24 Uwe Ahrens Wälzkörperlager für Gelenke für den Gelenktotalersatz
GB2338897A (en) 1998-06-25 2000-01-12 Sachiendra Amaragiri Dynamic joint prosthesis
DE69914765T2 (de) 1998-07-29 2004-12-02 Aaron London Marlow Kugelgelenk, insbesondere als hüftgelenkprothese

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2024583C3 (de) 1969-05-23 1975-12-18 Friedrich Prof. Dr.Med. 8858 Neuburg Baumann Hüftgelenkprothese
FR2060179A1 (de) 1969-09-02 1971-06-18 Cellier Michel
FR2357235A1 (fr) 1976-07-05 1978-02-03 Leveau Henri Prothese de hanche
US5092898A (en) 1988-05-31 1992-03-03 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Artificial joint
JPH04341258A (ja) 1991-04-23 1992-11-27 Ngk Spark Plug Co Ltd 人工股関節
DE9304038U1 (de) 1993-03-15 1993-07-01 AAP GmbH & Co. Betriebs KG, 1000 Berlin Doppelhüftgelenk
WO1994029605A1 (fr) 1993-06-04 1994-12-22 Michel Martial Revest Dispositif d'articulation a roulement spherique a billes
JPH0751301A (ja) 1993-06-10 1995-02-28 Ngk Spark Plug Co Ltd 人工骨頭
FR2707479A1 (fr) 1993-07-02 1995-01-20 Fii Dispositif de fixation par ciment d'un implant prothétique dans une cavité osseuse.
JPH0759805A (ja) 1993-08-20 1995-03-07 Ngk Spark Plug Co Ltd 人工骨頭
DE19527975C1 (de) 1995-07-24 1997-04-24 Uwe Ahrens Wälzkörperlager für Gelenke für den Gelenktotalersatz
GB2338897A (en) 1998-06-25 2000-01-12 Sachiendra Amaragiri Dynamic joint prosthesis
DE69914765T2 (de) 1998-07-29 2004-12-02 Aaron London Marlow Kugelgelenk, insbesondere als hüftgelenkprothese

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Effenberger H., Imhof M. (Zementfreie Hüftpfannen-Implantat-Atlas, H. Effenberger 2002)
M. Thomsen, S. J. Breusch, U. Schneider, D. Kubein-Meesenburg, H. Nägerl: Entwicklungen in der Hemi-Hüftarthroplastik und die Theorie des überschlagenen dimeren Hüftgelenks

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010072606A4 (de) 2010-08-12
WO2010072606A1 (de) 2010-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1804735B1 (de) Bandscheibenendoprothese mit bewegungsadaptiertem rand für die lenden- und halswirbelsäule
EP1804736B1 (de) Bandscheibenendoprothese mit transversal bogenförmig gekrümmten zylindrischen artikulationsflächen für die lenden- und halswirbelsäule
DE4414426C1 (de) Gelenkprothese
US20050085909A1 (en) Semi-constrained and mobile-bearing disc prosthesis
DE102013011322B9 (de) Künstliches Gelenk für das Sakroiliakalgelenk
EP1816989B1 (de) Bewegungsphysiologische bandscheibenendoprothese für die lenden- und halswirbelsäule
DE4330248A1 (de) Gelenkprothese
EP1534193A1 (de) Zwischenwirbelimplantat mit dreiteiligem gelenk
DE102013227136A1 (de) Beschichtetes Hemiprothesen-Implantat
DE202007014128U1 (de) Kniegelenkendoprothese
EP2593042B1 (de) Fingergelenkprothese
WO2006042484A1 (de) Gewinkelter gleitkern als teil einer bandscheibenendoprothese
CH658184A5 (de) Hueftgelenkspfanne.
EP0144588A2 (de) Hüftgelenkspfanne
DE102007031666A1 (de) Asymmetrische Gestaltung von Pfannen und/oder Pfanneneinsätzen zur Manipulation und Unterdrückung der Eigenfrequenzen
EP1848379A1 (de) Zwischenwirbelimplantat
EP2355749B1 (de) Hüftgelenkpfanne mit nichtmetallischer abdeckung am unteren rand der aussenschale
DE102008064175A1 (de) Modulare Hüftgelenkendoprothese
EP1477142A2 (de) Kniegelenkendoprothese
EP2338443B1 (de) Künstliche Hüftgelenkpfanne zur unzementierten Verankerung
DE102004008138B4 (de) Femurkomponente für eine Hüftgelenks-Endoprothese
DE60013429T2 (de) Zementfreier totalersatz des menschlichen hüftgelenks
EP1025815A1 (de) Künstliche Gelenkschale
EP2677968A1 (de) Hüftgelenkpfannenprothese
DE102006030302A1 (de) Hüftgelenkprothese

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20120703