[go: up one dir, main page]

WO2010072606A1 - Modular hip joint endoprosthesis - Google Patents

Modular hip joint endoprosthesis Download PDF

Info

Publication number
WO2010072606A1
WO2010072606A1 PCT/EP2009/067057 EP2009067057W WO2010072606A1 WO 2010072606 A1 WO2010072606 A1 WO 2010072606A1 EP 2009067057 W EP2009067057 W EP 2009067057W WO 2010072606 A1 WO2010072606 A1 WO 2010072606A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ball
cage
joint
running
hip joint
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2009/067057
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2010072606A4 (en
Inventor
Ernst-Dieter Klinkenberg
Hans-Georg 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
Publication of WO2010072606A1 publication Critical patent/WO2010072606A1/en
Publication of WO2010072606A4 publication Critical patent/WO2010072606A4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased 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

Definitions

  • the invention relates to a modular hip joint endoprosthesis with a rolling friction bearing prosthesis head.
  • the complete replacement of a worn hip joint with a hip joint prosthesis is one of the standard operations of orthopedics.
  • the residence time of an applied conventional prosthesis is currently about 15 years at average load and is determined by physiological factors, especially by the material wear.
  • the prostheses consist of a socket body, a socket insert with sliding surface for the joint ball, a joint ball and a hip stem.
  • the pan body is made of metal or ceramic and is pressed or screwed into the roofed acetabulum. It represents the stable shell for the socket insert.
  • the socket insert is pressed into the socket body or positively inserted and provides a spherical sliding surface for the joint ball. In the case of a few prosthesis variants, this sliding surface is integrated in the socket body and the insert is dispensed with for these variants.
  • the joint ball slides on the Sliding surface in the various geometrically prescribed directions of compulsion and the ball is so connected to the hip stem, the movement of the compound axis of the original joint function that nut joint, can largely represent.
  • the technical wear in the sliding pair of the replacement joint is harmful in two respects. On the one hand, it limits the duration of use, on the other hand, the exiting wear products burden the surrounding tissue and can lead to inflammation, tissue necrosis and further to implant loosening, which necessitate an implant replacement.
  • sliding mating materials are preferably used (joint head socket insert):
  • the pairing ceramic head-polymer pan insert is most commonly used because it is safe to use and satisfactory long-term experience. In this bearing the wear is determined by the polymer abrasion.
  • the further development of the polymer material from simple polyethylene to high-density polyethylene to high-density cross-linked polyethylene made it possible to reduce wear several times.
  • a loss of 0.1 mm cup insert thickness per year is observed.
  • the resulting abrasion remains in the surrounding tissue and can lead to complications.
  • the tendency for larger joint balls, which allow improved mobility, requires larger articulation surfaces and thus especially in this sliding pair increased wear.
  • the ceramic-ceramic sliding pair with significantly lower
  • Articulated head which is also used for semi-prostheses using the natural joint socket (Thomsen, SJ, Breusch, U. Schneider, D. Kubein-Meesenburg, H. Nägerl: Developments in hemi-hip arthroplasty and the theory of the recessed dimeric hip joint)
  • the ball joint can slide in a likewise movable outer ball.
  • the geometries are to be adjusted so that the lines of action of the forces guarantee a reliable function of the duo head.
  • the natural gait cycle is characterized in that the projection point of the neck axis of the femur into a spherical surface lying in the acetabulum during the gait cycle writes a kidney-shaped closed curve.
  • the rolling friction is in the subsequent step by a sliding friction step such interrupted, the neck of the implant stem sliding back the cage, wherein the entire force transmission through the cage over the collision point between the cage and neck of the implant stem takes place. That is, for this periodically expected, in principle inevitable situation of the bearing cage must have a mechanically sufficient stability and the structural design of securing the cage around the condyle must be guaranteed for each radial contact point.
  • the object of the invention is a functionally reliable modular
  • the modular hip joint endoprosthesis according to the invention consists of a cup-shaped socket body, a cup-shaped socket insert, a ball joint and a ball cage and is characterized in that the ball race cage consists of a Laufkugelhanfig shell in half-shell shape and a Laufkugelkarfig- lower part.
  • the upper part of the ball cage covers the joint ball almost to the equator.
  • the bottom part of the running cage has the shape of a capped half-shell with a central opening and envelops the ball of the ball over the equator.
  • the ball cage cage top and - Lower part are releasably or permanently connected in such a way that the tissue side of the implant creates a smooth convex surface.
  • the central opening of the Laufkugel tanninfig base corresponds to the size of the neck of the hip stem.
  • the Laufkugelhanfig running balls are inserted into inwardly open pockets, with centrically open coverslips close these pockets.
  • the number and arrangement of the balls is determined by the expected load distribution.
  • the reduction of wear between the sliding surface of the socket insert and the condyle is effected by the inventive transition from the usual Gleitreibungsartikulation to Rollreibungsartikulation, i.
  • the sliding of the condyle in the sliding surface of the socket insert is inventively taught by rolling elements, in particular here running balls.
  • the ball connected to the ball cage hip ball as a hip ball with an effectively larger diameter.
  • the larger ball diameter causes a greater range of motion of the hip stem.
  • the placed ball cage secures the free rolling of the balls in all directions tangential to the articulation surface of the cup insert and thus the free rotational movement of the joint ball or the hip stem in the physiologically necessary area.
  • Running balls are not to be expected, since all surfaces which could come into sliding contact with tissue are convex or have uncritical radii of curvature.
  • FIG. 1 Basic structure of the hip joint endoprosthesis according to the invention
  • FIG. 2 Section of the endoprosthesis in the assembled state
  • FIG. 3 Positive connection of the running cage cage parts
  • FIG. 4 Elbowed hip stem in the hip joint endoprosthesis according to the invention.
  • FIG. 1 is an exploded view of the modular hip joint endoprosthesis according to the invention with the rolling friction bearing prosthesis head without hip stem to see.
  • This consists of a cup-shaped pan base body 1, which is stably introduced into the roofed tank pan and a likewise cup-shaped socket insert 2 with a hemispherical inner sliding surface 2a.
  • the socket insert 2 is seated positively and against rotation in the socket body 1.
  • the edge of the hemispherical inner sliding surface 2a is rounded such that spherical rolling elements (running balls 11) can easily enter the sliding surface 2a.
  • the running balls 11 are guided in an at least two-part shell-shaped ball race cage 3, which is arranged in the inner sliding surface 2a. Number and arrangement of the running balls 11 is determined by the expected load distribution.
  • the ball cage 3 must be connected to the ball joint 8 freely movable but captive. This is achieved by a two-part ball cage 3, the running ball cage upper part 4 has half-shell shape and the ball joint 8 covers approximately to the equator.
  • the Laufkugelkarfig base 5 has the shape of a capped half-shell, ie that the bottom of the Laufkugelhanfig base 5 has a central opening in the size of the neck of the hip stem 10.
  • the Laufkugelkarfig base 5 complements the Laufkugelhanfig- upper part 4 to a capped ball, which surrounds the ball joint 8 to over the equator.
  • Both Laufkugel tanninfig parts 4 and 5 are preferably joined together by a positive engagement in overcoming a material tension on the joint ball surface. Since the opening of the Laufkugelklafig base 5 is smaller than the diameter of the ball joint, the assembled cage can be separated again only by overcoming the material tension of the positive connection and is under physiologically relevant forces captive.
  • the two parts of the ball cage 3 are joined by joining, e.g. Welding undetachably connected.
  • Stability oriented i. its thickness is maximized to the effect that the running balls 11 can still run free.
  • the running balls 11 are inserted into inwardly open pockets of the cage and enclosed with centrically open coverslips that close these pockets in the pocket with free movement.
  • the coverslips are sealed by joining, e.g. Welding, secured.
  • FIG. 3 is shown, for example, how a simple reliable form-locking connection between the upper and lower part of the ball race cage 3 takes place.
  • a simple reliable form-locking connection is ensured to the tissue side of the implant that a possibly rubbing tissue contact takes place only with smooth convex surfaces.
  • a possibly rubbing tissue contact takes place only with smooth convex surfaces.
  • the deflected hip stem 9 in FIG. 4 shows that there are no restrictions with regard to the achievable range of motion due to the introduction of the running ball cage 3.
  • the effective increase in diameter of the joint ball 8 through the ball cage contributes to increasing the range of motion.

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

The invention relates to a modular hip joint endoprosthesis having a rolling-friction-supported prosthesis head. The aim of the invention is to develop a modular hip joint endoprosthesis that has a significantly reduced frictional resistance between the implant socket sliding surface and the joint ball and that allows a nearly natural range of movement. According to the invention, the aim is achieved by inserting sliding bodies (running balls) in order to transmit the movement between the articulation surfaces of the joint ball and of the socket, wherein said sliding bodies in addition to reducing the friction also cause an effective enlargement of the joint ball diameter and thus permit a greater range of movement. The sliding-body cage is designed in such a way that collisions with the implant stem under load conditions that occur periodically do not impair the function of the joint.

Description

Modulare Hüftgelenkendoprothese Modular hip joint endoprosthesis

Beschreibungdescription

[0001] Die Erfindung betrifft eine modulare Hüftgelenkendoprothese mit einem rollreibungsgelagertem Prothesenkopf.The invention relates to a modular hip joint endoprosthesis with a rolling friction bearing prosthesis head.

Stand der TechnikState of the art

[0002] 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.The complete replacement of a worn hip joint with a hip joint prosthesis is one of the standard operations of orthopedics. The residence time of an applied conventional prosthesis is currently about 15 years at average load and is determined by physiological factors, especially by the material wear.

[0003] 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.In the past, great efforts have been made to improve the durability of the endoprostheses. Based on the original prosthesis design according to CHARNLEY, several design variants for complete joint replacement have been established, but their basic components are similar. The prostheses consist of a socket body, a socket insert with sliding surface for the joint ball, a joint ball and a hip stem.

[0004] 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.The pan body is made of metal or ceramic and is pressed or screwed into the roofed acetabulum. It represents the stable shell for the socket insert. The socket insert is pressed into the socket body or positively inserted and provides a spherical sliding surface for the joint ball. In the case of a few prosthesis variants, this sliding surface is integrated in the socket body and the insert is dispensed with for these variants. The joint ball slides on the Sliding surface in the various geometrically prescribed directions of compulsion and the ball is so connected to the hip stem, the movement of the compound axis of the original joint function that nut joint, can largely represent.

[0005] Eine Übersicht zu den verschiedenen Prothesenausführungen wird in Effenberger H., lmhof M. (Zementfreie Hüftpfannen- Implantat-Atlas, H. Effenberger 2002) gegeben.An overview of the different prosthesis designs is given in Effenberger H., lmhof M. (cement-free acetabular implant atlas, H. Effenberger 2002).

[0006] 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.Due to this nature-inspired design, technical wear is unavoidable. In a healthy natural case, the wear in the femoral surface articular cartilage is very low, and an associated coefficient of friction R has a typical value of R <0.01. Possible wear products are eliminated through the metabolism, and regenerative processes also ensure the function of the joint.

[0007] 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.The technical wear in the sliding pair of the replacement joint is harmful in two respects. On the one hand, it limits the duration of use, on the other hand, the exiting wear products burden the surrounding tissue and can lead to inflammation, tissue necrosis and further to implant loosening, which necessitate an implant replacement.

[0008] Zur Verringerung des technischen Verschleißes sind großeTo reduce the technical wear are great

Anstrengungen unternommen worden. Insbesondere wurden verbesserte Gleitpaarungsmaterialien entwickelt. Dabei werden folgende Gleitpaarungsmaterialien bevorzugt benutzt (Gelenkkopf-Pfanneneinsatz):Efforts have been made. In particular, improved sliding mating materials have been developed. The following sliding mating materials are preferably used (joint head socket insert):

Keramik-Polymer,Ceramic-polymer,

Keramik-Keramik,Ceramic pottery,

Metall-Keramik,Metal-ceramic,

Metall-MetallMetal-metal

[0009] 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.The pairing ceramic head-polymer pan insert is most commonly used because it is safe to use and satisfactory long-term experience. In this bearing the wear is determined by the polymer abrasion. The further development of the polymer material from simple polyethylene to high-density polyethylene to high-density cross-linked polyethylene made it possible to reduce wear several times. At the current stage of development of this sliding pair, a loss of 0.1 mm cup insert thickness per year is observed. The resulting abrasion remains in the surrounding tissue and can lead to complications. The tendency for larger joint balls, which allow improved mobility, requires larger articulation surfaces and thus especially in this sliding pair increased wear.

[0010] Die Keramik-Keramik-Gleitpaarung mit deutlich geringerenThe ceramic-ceramic sliding pair with significantly lower

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.Wear values are becoming increasingly important due to improved ceramic properties. In particular, the mechanical properties of aluminum mixed oxide ceramics have been greatly improved in terms of impact strength, brittleness and crack propagation, so that even geometrically complicated shapes such as knee implants (tibial side) can be realized. However, in the case of the hip implant, massive destructive contact between the hip stem and the acetabular insert (impingement) can cause the ceramic particles to chip off, which then lead to a three-body wear situation in the sliding pair, which in turn has a very destructive effect on the friction values. By appropriate design measures one tries to avoid this wear case, however, must consider that the Pfannenposition in the basin (place, angular position) is not always stable.

[0011] 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. [0012] 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.In metal-metal sliding pairings is trying to get in a compromise, the positive properties of the previously described sliding pairings and to keep the unavoidable metal abrasion as low as possible. Under normal circumstances, this succeeds, in unfavorable cases, the surrounding tissue is penetrated by abrasion and a replacement of the prosthesis is indispensable. In addition to the material engineering efforts, a number of constructive efforts have been made to achieve improved functionality of the hip replacement joint. In particular, the increase in the range of motion was the focus of interest. Through monocentric bipolar rod ends was trying to relocate the center of rotation of the joint replacement so that a striking of the hip stem on the pan edge is possible only at much larger angles. Virtually an increase in the effective diameter of the joint ball was made at the price of introducing a second articulation surface.

[0013] Die Trennung zwischen bipolarem Gelenkkopf und beweglichenThe separation between bipolar condyle and movable

Schaleneinsatz und einfacher Gelenkkugel ist dabei unscharf und diese Zuordnung wird von den Implantatherstellern willkürlich vorgenommen.The tray insert and the simple joint ball are out of focus and this assignment is made arbitrarily by the implant manufacturers.

[0014] Eine Sonderform dieser Anordnung ist der bipolare bizentrischeA special form of this arrangement is the bipolar bicentric

Gelenkkopf, der auch bei Halbprothesen unter Nutzung der natürlichen Gelenkpfanne eingesetzt wird (M. Thomsen, SJ. 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.Articulated head, which is also used for semi-prostheses using the natural joint socket (Thomsen, SJ, Breusch, U. Schneider, D. Kubein-Meesenburg, H. Nägerl: Developments in hemi-hip arthroplasty and the theory of the recessed dimeric hip joint) , In this form, the ball joint can slide in a likewise movable outer ball. The geometries are to be adjusted so that the lines of action of the forces guarantee a reliable function of the duo head.

[0015] Alle bisher beschriebenen und realisierten Implantatformen gehen von einem in einer Schale gleitenden Gelenkkopf aus. Diese Implantate besitzen praktische Bedeutung und finden klinische Anwendung.All previously described and realized implant forms are based on a sliding in a shell condyle. These implants are of practical importance and find clinical application.

[0016] 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.From an engineering point of view, the realization of a nut joint in the form of a sliding bearing with an aspirating very long life is an unsatisfactory solution, since the Gleitreibungsverschleiß is always greater than a rolling friction wear. In the patent literature, therefore, there are also a number of proposals for the realization of a complete hip joint implant using rolling elements. The main issue In these proposals, a too one-sided technical consideration, which takes insufficient account of the physiological requirements or, in ignorance of these requirements, leads to unrealistic or potentially dangerous solutions. The slide bearing-based solutions are structurally very simple. They are reliable in the expected frame and are tolerated by the body, apart from the wear products. Their use must be operationally controlled. The corresponding rolling bearing-based proposals from the patent literature must be able to be measured against these facts and should have an improved life as the main advantage. The complicated design required for these proposals must remain operationally manageable. The fact that there is not a single rolling bearing-based implant in clinical use shows that the proposed solutions are immature and thus potentially dangerous for the patient. Some of these suggestions are discussed below.

[0017] Sehr technisierte Lösungsvorschläge wie z.B. FR2357235A1 , 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.Very technical solutions, such as e.g. FR2357235A1, contain a variety of hidden surfaces, which are suitable for the absorption of tissue residues and are therefore legitimately acceptable as an endoprosthesis. Surprisingly, some proposed solutions are completely useless, as can be seen from the corresponding figures, cf. DE 9304038 U, DE 2024583 C3, WO 94/29605. The rolling elements have no freedom of movement in the figures of the aforementioned writings.

[0018] In den Patenten US 5092898, JP 07059805 A, JP 07051301 A,In the patents 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.JP 04341258 A and FR 2060179, the Wälzkörperkäfig is connected with balls as rolling elements by an additional fixation element with the condyle and the pan, which requires an additional mechanical intraoperative step and in the impingement case, a high, loosening the pan torque.

[0019] 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 the patents DE 69914765 T2, DE 19527975 C1, FR 2707479 and GB 2338897 is an open rolling bearing cage with balls as rolling elements suggested a favorable solution. However, this cage is in DE 19527975 C1 and FR 2707479 losable connected to the condyle, ie the rolling elements comprise less than the hemisphere of the head.

[0020] 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 DE69914765T2 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 the patents GB 2338897 and DE 69914765 T2, this cage is captively connected to the condyle. It is not described in GB 2338897 how this captive is made because due to the geometric constraints the example described is not technically feasible. In the patent DE69914765T2 the captivity of the rolling bearing cage is realized by an additional element and three locking connections. The version of the rolling elements, the balls is given in this proposal by pressing in a positive recess using elastic deformation of the opening.

[0021] In den vorgenannten Patenten mit den Vorschlägen zu offenenIn the aforementioned patents with the proposals to open

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.Rolling bearing cages, a serious deficiency comes to light. In no way the necessary stability of the cage is discussed. This deficiency stems from the fact that the requirements resulting from the natural gait cycle are not reflected in the technical realization of the warehouse.

[0022] 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.The natural gait cycle is characterized in that the projection point of the neck axis of the femur into a spherical surface lying in the acetabulum during the gait cycle writes a kidney-shaped closed curve. This means that the rolling element cage does not return to its original spatial position after passing through a cycle. Only for the theoretical special case that the projection curve would take the form of a line would the return to the starting position be given. Due to the now steady, caused by the gait cycle, uniform change in position of the roller body cage, it inevitably causes the cage and the neck of the implant stem collide. The rolling friction is in the subsequent step by a sliding friction step such interrupted, the neck of the implant stem sliding back the cage, wherein the entire force transmission through the cage over the collision point between the cage and neck of the implant stem takes place. That is, for this periodically expected, in principle inevitable situation of the bearing cage must have a mechanically sufficient stability and the structural design of securing the cage around the condyle must be guaranteed for each radial contact point.

[0023] 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.All previously disclosed solutions can not meet these requirements. In summary, it can thus be stated that in the artificial hip joint, in addition to the necessary assurance of biocompatibility, special attention is paid to ensuring an approximately natural range of motion and the highest possible service life with the highest possible functional reliability.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

[0024] Aufgabe der Erfindung ist es, eine funktionssichere modulareThe object of the invention is a functionally reliable modular

Hüftgelenkendoprothese mit deutlich verringertem Reibungswiderstand zwischen Implantatpfannengleitfläche und Gelenkkugel zu entwickeln, die einen nahezu natürlichen Bewegungsumfang gestattet.To develop a hip joint endoprosthesis with significantly reduced frictional resistance between implant socket sliding surface and joint ball, which allows a nearly natural range of motion.

[0025] Die Lösung der Aufgabe erfolgt entsprechend der Patentansprüche.The object is achieved according to the claims.

[0026] 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.The modular hip joint endoprosthesis according to the invention consists of a cup-shaped socket body, a cup-shaped socket insert, a ball joint and a ball cage and is characterized in that the ball race cage consists of a Laufkugelkäfig shell in half-shell shape and a Laufkugelkäfig- lower part. The upper part of the ball cage covers the joint ball almost to the equator. The bottom part of the running cage has the shape of a capped half-shell with a central opening and envelops the ball of the ball over the equator. The ball cage cage top and - Lower part are releasably or permanently connected in such a way that the tissue side of the implant creates a smooth convex surface.

[0027] 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.The central opening of the Laufkugelkäfig base corresponds to the size of the neck of the hip stem. In the Laufkugelkäfig running balls are inserted into inwardly open pockets, with centrically open coverslips close these pockets. The number and arrangement of the balls is determined by the expected load distribution.

[0028] 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.The reduction of wear between the sliding surface of the socket insert and the condyle is effected by the inventive transition from the usual Gleitreibungsartikulation to Rollreibungsartikulation, i. The sliding of the condyle in the sliding surface of the socket insert is inventively taught by rolling elements, in particular here running balls.

[0029] 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.From the point of view of the surgeon, the ball connected to the ball cage hip ball as a hip ball with an effectively larger diameter. The larger ball diameter causes a greater range of motion of the hip stem. The placed ball cage secures the free rolling of the balls in all directions tangential to the articulation surface of the cup insert and thus the free rotational movement of the joint ball or the hip stem in the physiologically necessary area.

[0030] Gewebeirritationen durch die Nutzung des Laufkugelkäfigs und derTissue irritation through the use of Laufkugelkäfigs and the

Laufkugeln sind nicht zu erwarten, da alle Oberflächen, die gleitend mit Gewebe in Berührung kommen könnten, konvex geformt sind bzw. unkritische Krümmungsradien aufweisen.Running balls are not to be expected, since all surfaces which could come into sliding contact with tissue are convex or have uncritical radii of curvature.

[0031] Für den Operateur ergibt sich keine Umstellung der konventionellen Operationstechnik. Kurze Beschreibung der AbbildungenFor the surgeon, there is no conversion of the conventional surgical technique. Brief description of the illustrations

[0032] Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierzu zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to drawings. Show this

Figur 1 Prinzipielle Aufbau der erfindungsgemäßen Hüftgelenkendoprothese,FIG. 1 Basic structure of the hip joint endoprosthesis according to the invention,

Figur 2 Schnitt der Endoprothese im zusammengesetzten Zustand, Figur 3 Formschluss der Laufkugelkäfigteile, Figur 4 Ausgelenkter Hüftstiel in erfindungsgemäßer Hüftgelenkendoprothese.FIG. 2 Section of the endoprosthesis in the assembled state, FIG. 3 Positive connection of the running cage cage parts, FIG. 4 Elbowed hip stem in the hip joint endoprosthesis according to the invention.

Ausführung der ErfindungEmbodiment of the invention

[0033] In Figur 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.In Figure 1 is an exploded view of the modular hip joint endoprosthesis according to the invention with the rolling friction bearing prosthesis head without hip stem to see. This consists of a cup-shaped pan base body 1, which is stably introduced into the roofed tank pan and a likewise cup-shaped socket insert 2 with a hemispherical inner sliding surface 2a. The socket insert 2 is seated positively and against rotation in the socket body 1. The edge of the hemispherical inner sliding surface 2a is rounded such that spherical rolling elements (running balls 11) can easily enter the sliding surface 2a.

[0034] 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.The running balls 11 are guided in an at least two-part shell-shaped ball race cage 3, which is arranged in the inner sliding surface 2a. Number and arrangement of the running balls 11 is determined by the expected load distribution.

[0035] 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.The ball cage 3 must be connected to the ball joint 8 freely movable but captive. This is achieved by a two-part ball cage 3, the running ball cage upper part 4 has half-shell shape and the ball joint 8 covers approximately to the equator. The Laufkugelkäfig base 5 has the shape of a capped half-shell, ie that the bottom of the Laufkugelkäfig base 5 has a central opening in the size of the neck of the hip stem 10. The Laufkugelkäfig base 5 complements the Laufkugelkäfig- upper part 4 to a capped ball, which surrounds the ball joint 8 to over the equator. Both Laufkugelkäfig parts 4 and 5 are preferably joined together by a positive engagement in overcoming a material tension on the joint ball surface. Since the opening of the Laufkugelkäfig base 5 is smaller than the diameter of the ball joint, the assembled cage can be separated again only by overcoming the material tension of the positive connection and is under physiologically relevant forces captive.

[0036] In einer weiteren beispielhaften Ausführung werden die beiden Teile des Laufkugelkäfigs 3 durch Fügen, z.B. Schweißen unlösbar verbunden.In another exemplary embodiment, the two parts of the ball cage 3 are joined by joining, e.g. Welding undetachably connected.

[0037] Die Gestaltung des Laufkugelkäfigs 3 ist auf maximale mechanischeThe design of the Laufkugelkäfigs 3 is at maximum mechanical

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.Stability oriented, i. its thickness is maximized to the effect that the running balls 11 can still run free. The running balls 11 are inserted into inwardly open pockets of the cage and enclosed with centrically open coverslips that close these pockets in the pocket with free movement. The coverslips are sealed by joining, e.g. Welding, secured.

[0038] In der Schnittdarstellung Figur 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 the sectional view of Figure 2, the articulation of the running balls 11 on the sliding surface 2a of the socket insert 2 and the joint ball surface 8 can be seen. The running balls 11 ensure the polyaxiality of the movement of the joint ball 8 and thus of the hip stem 9 in arbitrary spatial directions.

[0039] In Figur 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. [0040] 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 Figur 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.In Figure 3 is shown, for example, how a simple reliable form-locking connection between the upper and lower part of the ball race cage 3 takes place. By this type of connection is ensured to the tissue side of the implant that a possibly rubbing tissue contact takes place only with smooth convex surfaces. In the sliding surface 2 a of the socket insert 2 is indirectly articulating the ball joint 8, which is connected to the hip stem 9. The deflected hip stem 9 in FIG. 4 shows that there are no restrictions with regard to the achievable range of motion due to the introduction of the running ball cage 3. The effective increase in diameter of the joint ball 8 through the ball cage contributes to increasing the range of motion.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Pfannengrundkorper1 pan basic body

2 Pfanneneinsatz2 pan insert

2a Gleitfläche2a sliding surface

3 Laufkugelkäfig3 ball cage

4 Laufkugelkäfig-Oberteil4 ball cage upper part

5 Laufkugelkäfig-Unterteil5 ball cage lower part

6 Formschluss Laufkugelkäfig-Oberteil6 Positive locking ball cage upper part

7 Formschluss Laufkugelkäfig-Unterteil7 Positive connection of running ball cage lower part

8 Gelenkkugel8 joint ball

9 Hüftstiel9 hip stems

10 Hals des Hüftstiels10 neck of the hip stalk

11 Laufkugel 11 running ball

Claims

Ansprüche claims 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.1. Modular Hüftgelenkendoprothese consisting of a cup-shaped Pfannengrundkörper, a cup-shaped socket insert, a ball joint and a ball cage characterized in that the ball race cage (3) from a Laufkugelkäfig upper part (4) in a half-shell shape, which covers the joint ball (8) approximately to the equator , and a running ball cage lower part (5), which has the shape of a clipped half-shell with a central opening and the joint ball (8) envelops over the equator consists. 2. Modulare Hüftgelenkendoprothese nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass2. Modular hip joint endoprosthesis according to claim 1, characterized in that Laufkugelkäfig-Oberteil (4) und Laufkugelkäfig-Unterteil (5) durch Formschluss so lösbar verbunden sind, dass zur Gewebeseite des Implantats eine glatte konvexe Oberfläche entsteht.Running ball cage upper part (4) and lower running cage cage (5) are so releasably connected by positive engagement, that the tissue side of the implant creates a smooth convex surface. 3. Modulare Hüftgelenkendoprothese nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass3. Modular hip joint endoprosthesis according to claim 1, characterized in that 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.Running ball cage upper part (4) and lower running cage cage (5) by joining, in particular welding, are so inextricably linked, that the tissue side of the implant creates a smooth convex surface. 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.4. Modular hip joint endoprosthesis according to one of claims 1 to 3, characterized in that the central opening of the Laufkugelkäfig base (5) the neck of the hip stem (10) allows the physiological range of motion. 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. 5. Modular Hüftgelenkendoprothese according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the ball cage (3) running balls (11) are inserted into inwardly open pockets, wherein centrically open coverslips close these pockets. 6. Modulare Hüftgelenkendoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass6. Modular hip joint endoprosthesis according to one of claims 1 to 4, characterized in that Anzahl und Anordnung der Laufkugeln (11) durch die zu erwartende Lastverteilung bestimmt wird. Number and arrangement of the running balls (11) is determined by the expected load distribution.
PCT/EP2009/067057 2008-12-22 2009-12-14 Modular hip joint endoprosthesis Ceased WO2010072606A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008064175A DE102008064175A1 (en) 2008-12-22 2008-12-22 Modular hip joint endoprosthesis
DE102008064175.8 2008-12-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2010072606A1 true WO2010072606A1 (en) 2010-07-01
WO2010072606A4 WO2010072606A4 (en) 2010-08-12

Family

ID=42078941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2009/067057 Ceased WO2010072606A1 (en) 2008-12-22 2009-12-14 Modular hip joint endoprosthesis

Country Status (2)

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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013120213A1 (en) * 2012-02-13 2013-08-22 Noetzli Hubert Pius Adaptive implant bearing

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2060179A1 (en) * 1969-09-02 1971-06-18 Cellier Michel
JPH04341258A (en) * 1991-04-23 1992-11-27 Ngk Spark Plug Co Ltd Artifical hip-joint
WO1994029605A1 (en) * 1993-06-04 1994-12-22 Michel Martial Revest Spherical rolling ball joint device
DE19527975C1 (en) * 1995-07-24 1997-04-24 Uwe Ahrens Roller body bearing for total replacement joints for knee, hip, shoulder or other joints
US5989294A (en) * 1998-07-29 1999-11-23 Marlow; Aaron L. Ball-and-socket joint, particularly a prosthetic hip joint
GB2338897A (en) * 1998-06-25 2000-01-12 Sachiendra Amaragiri Dynamic joint prosthesis

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH514331A (en) 1969-05-23 1971-10-31 Osteo Ag Hip joint prosthesis
FR2357235A1 (en) 1976-07-05 1978-02-03 Leveau Henri Artificial hip rolling bearing joint - has articulation on three axes by gimballed ball or roller bearings in spherical housing
US5092898A (en) 1988-05-31 1992-03-03 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Artificial joint
DE9304038U1 (en) 1993-03-15 1993-07-01 AAP GmbH & Co. Betriebs KG, 1000 Berlin Double hip joint
JPH0751301A (en) 1993-06-10 1995-02-28 Ngk Spark Plug Co Ltd Artificial condyle
FR2707479B1 (en) 1993-07-02 1997-10-03 Fii Device for cement fixing a prosthetic implant in a bone cavity.
JPH0759805A (en) 1993-08-20 1995-03-07 Ngk Spark Plug Co Ltd Artificial bone head

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2060179A1 (en) * 1969-09-02 1971-06-18 Cellier Michel
JPH04341258A (en) * 1991-04-23 1992-11-27 Ngk Spark Plug Co Ltd Artifical hip-joint
WO1994029605A1 (en) * 1993-06-04 1994-12-22 Michel Martial Revest Spherical rolling ball joint device
DE19527975C1 (en) * 1995-07-24 1997-04-24 Uwe Ahrens Roller body bearing for total replacement joints for knee, hip, shoulder or other joints
GB2338897A (en) * 1998-06-25 2000-01-12 Sachiendra Amaragiri Dynamic joint prosthesis
US5989294A (en) * 1998-07-29 1999-11-23 Marlow; Aaron L. Ball-and-socket joint, particularly a prosthetic hip joint

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013120213A1 (en) * 2012-02-13 2013-08-22 Noetzli Hubert Pius Adaptive implant bearing
WO2013120210A1 (en) * 2012-02-13 2013-08-22 Noetzli Hubert Pius Adaptive implant bearing

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008064175A1 (en) 2010-07-15
WO2010072606A4 (en) 2010-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1804735B1 (en) Intervertebral disc endoprosthesis with a motion-adapted edge for the lumbar vertebral column and cervical vertebral column
EP1642552B1 (en) Endoprothesis for a metatarsophalangeal joint
DE4414426C1 (en) Joint prosthesis e.g. for finger joint
DE69820854T2 (en) LOCKING DEVICE FOR HIP JOINT PAN
DE202005020876U1 (en) Endoprosthesis comprises a shaft, which extends along a primary axis, a distal end piece and a proximal end piece
DE102013011322B9 (en) Artificial joint for the sacroiliac joint
EP1260200A1 (en) Cementless hip joint endoprosthesis for replacing the surface of the proximal femur
EP1933771A1 (en) Inverse design of endoprosthesis for shoulder joints
EP1816989B1 (en) Physiological intervertebral disk endoprosthesis for the lumbar column and cervical vertebral column
EP2475333A1 (en) Knee joint endoprosthesis
DE2834155A1 (en) FEMURAL COMPONENT OF A HIP ENDOPROTHESIS
EP2593042B1 (en) Finger joint prosthesis
DE102004042502A1 (en) Shoulder joint endoprothesis for human shoulders has an inlet side formed as a base in the structure of a rotation-symmetrical body
DE10354601B3 (en) Finger joint prosthesis comprises a ball-and-socket joint in which the rotatable part is a ball-like disk with a peripheral opening in which a distal shaft extension is borne in a movable manner
DE2454635A1 (en) ARTIFICIAL HIP JOINT
EP2355749B1 (en) Hip joint socket with non-metallic cover at the lower edge of the outer shell
WO2010072606A1 (en) Modular hip joint endoprosthesis
EP2338443B1 (en) Artificial hip joint socket for uncemented anchoring
DE10212982A1 (en) Process for implanting an endoprosthesis in a hip joint comprises resecting the joint ball so that when viewed ventrally on the hip joint the resection surface is angled medially from the horizontal by a specified amount
DE4337922A1 (en) Joint prosthesis
DE202021003249U1 (en) Orthopedic joint endoprostheses components consisting of parts that are made of different materials with a stable connection to each other to ensure both a surface finish with, for example, suitable sliding properties compared to polyethylene, for example, on the one hand, and good tissue compatibility or ingrowth behavior, for example, to bone tissue, on the other
DE60013429T2 (en) CEMENT-FREE TOTAL REPLACEMENT OF THE HUMAN HIP JOINT
EP3242633B1 (en) Double mobility prosthesis
Hauschild et al. Implantatauswahl in der Hüftrevisionsendoprothetik
AT523795A1 (en) Prosthetic component for an endoprosthesis

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09798911

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09798911

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1