DE3205526C2 - - Google Patents

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft ein Pfannenstütz-Implantat zur Im­plantation mittels Knochenzement, entsprechend dem Oberbe­griff des Anspruchs 1.The invention relates to a socket support implant for imPlantation using bone cement, according to the Oberbehandle of claim 1.

Das Problem der Verstärkung des Pfannenbodens zur Über­brückung von knöchernen Defekten zwecks sicherer Aufnahme einer künstlichen Pfanne im knöchernen Pfannenlager des Beckens stellt sich immer dann, wenn die anatomischen Gegebenheiten infolge Pfannendysplasie, Defektbildungen am Pfannenrand oder Defekt (auch Verletzungen) des Pfannenbo­dens eine sichere Verankerung der künstlichen Pfanne nicht mehr gewährleisten. Aber auch bei anfangs günstigen anato­mischen Verhältnissen ist die Mechanik der zementierten Pfanne durch den Verlust des natürlichen Hüftgelenkes in­sofern verändert, als es ausschließlich an der Hauptbe­lastungsfläche am Pfannendach zu Spannungsspitzen kommt, die durch die einfache Zementierung nicht im Sinne einer Kraftverteilung auf den übrigen Pfannenboden übertragen wird. Es kommt ähnlich wie am Aufsitz des Prothesenstiels zur Knochenresorption an der Zement-Knochen-Grenze, zur Lockerung und zur typischen Steilkippung der Pfanne.The problem of reinforcing the pan bottom to overbridging of bony defects for a safe recordingan artificial pan in the bones of theBeckens always arises when the anatomicalConditions due to acetabular dysplasia, defect formation onPan edge or defect (including injuries) in the pan pandens does not securely anchor the artificial panensure more. But even with anato initially cheapmixing ratios is the mechanics of cementedPan due to the loss of the natural hip joint inif changed as it is exclusively at the Hauptbeload area on the pantile roof comes to voltage peaks,which is not in the sense of a simple cementingTransfer the power distribution to the rest of the pan basebecomes. It is similar to the seat of the prosthetic stemfor bone resorption at the cement-bone boundary, forLoosening and the typical steep tipping of the pan.

Zur Verstärkung des Pfannenbodens sind bereits Pfannen­stützschalen entwickelt worden. Die bisherigen Entwicklun­gen der Pfannenstützschalen sind ausschließlich darauf ge­richtet, bei bereits bestehenden Defekten eine Defektüber­brückung mit Abstützung ausschließlich am Pfannenrand zu bewirken.There are already pans to reinforce the bottom of the pansupport shells have been developed. The previous developmentsThe pan support shells are only on itrectifies a defect in the case of existing defectsbridging with support only at the edge of the pancause. 

Aus der DE-AS 23 14 708 ist ein derartiges Pfannenstütz­schalenimplantat bekannt, bei dem ein sphärischer Hohl­körper in Form einer Kugelkappe und einem ringförmigen Auflageflansch mit zahlreichen Durchbrüchen versehen ist. Dieses Implantat ist aus verhältnismäßig starrem Material gefertigt und dient zur seitlichen Abstützung an noch ge­sunden Strukturen.Such a pan support is known from DE-AS 23 14 708known shell implant, in which a spherical hollowbody in the form of a spherical cap and an annularSupport flange is provided with numerous openings.This implant is made of a relatively rigid materialmanufactured and used for lateral support on still gehealthy structures.

Weiterhin ist es zur besseren Verankerung von starren sphärischen Pfannenstützschalen bekannt, diese mit diver­gierenden Befestigungsmitteln zu versehen, die an der Außenfläche befestigt sind oder zusammen mit der Pfannen­stützschale aus einem Stück bestehen und sich von dieser weg über eine ausreichende Strecke erstrecken, so daß eine intramedulläre Befestigung erzielt wird (DE-OS 16 161 51). Die divergierenden Befestigungsmittel können dabei durch mehrere divergierende Dorne gebildet sein. Diese Schalen unterscheiden sich aber bezüglich der auftretenden Kräfte nicht von den obenerwähnten starren Pfannenstützschalen bei denen es im Bereich des Pfannendaches zu Spannungs­spitzen kommt. Die Dorne können schon wegen ihrer Form die Einleitung von Dornrichtung wirkenden Kräften in die verbliebende Knochenstruktur nur in eingeschränkter Form übernehmen.Furthermore, it is for better anchoring of rigidspherical pan support shells known, these with diverGiving fasteners to be provided on theExternal surface are attached or together with the panssupport shell consist of one piece and differ from thisextend away for a sufficient distance so that aintramedullary attachment is achieved (DE-OS 16 161 51).The divergent fasteners can byseveral divergent mandrels are formed. These bowlsbut differ in the forces that occurnot from the rigid pan support shells mentioned abovewhere there is tension in the area of the pantile roofcomes to a point. The thorns can already because of their shapethe introduction of forces acting in the direction of the mandrelremaining bone structure only in a limited formtake over.

Während bei diesem Stand der Technik das Problem der si­cheren Befestigung einer Pfannenstützschale im Vordergrund steht, ist in diesem Zusammenhang noch ein weiteres Pro­blem von Bedeutung: infolge der Starrheit der bekannten Implantate, kommt es - ein entscheidender Nachteil - zu punktuellen Belastungen an der Stelle der maximalen Kraft­ aufnahme am Pfannenerker. Um die nachteiligen Wirkungen solcher punktuellen Belastungen zu vermeiden, ist es be­kanntgeworden, statt starrer Pfannenstützschalen korbför­mig durchbrochene Schalen aus gelochtem Blech (z. B. aus Titan) in verschiedenen Formen zu verwenden (The Journal of Bone and Joint Surgery, Vol. 62-A, No. 7, Oktober 1980, Seiten 1059 bis 1065).While the problem of the siSecuring a pan support shell in the foregroundis another pro in this contextblem important: due to the rigidity of the knownImplants, there is a crucial disadvantagepunctual loads at the point of maximum force shot at the pan bay. To the adverse effectsTo avoid such point loads, it isbecame known, instead of rigid pan support shellsOpenworked shells made of perforated sheet metal (e.g. fromTitan) in various forms (The Journalof Bone and Joint Surgery, Vol. 62-A, No. October 7, 1980,Pages 1059 to 1065).

Diese Körbe haben den anderen obengenannten Implantaten gegenüber zwar den wesentlichen Vorteil, daß sie infolge ihrer Biegefähigkeit und Verformbarkeit Druckkräfte auf­nehmen und verteilen kann, so daß ein Abbau der an der Stelle der maximalen Druckbelastung auftreffenden Kraft­spitzen erfolgt. Demnach stellen die letztgenannten Körbe bei den bekannten Implantaten die relativ beste Lösung dar. Jedoch bleibt auch bei derartigen Körben ein wesentlicher Teil der Pfannenmechanik unberücksichtigt, so daß sie verbesserungsbedürftig erscheinen.These baskets have the other implants mentioned abovecompared to the main advantage that they are the resulttheir bendability and deformability compressive forcescan take and distribute, so that the degradation of thePlace of the maximum pressure load impinging forcepointed occurs. Accordingly, the latter basketsthe relatively best solution for the known implantsHowever, one remains with such basketsessential part of the pan mechanics not taken into account, sothat they appear to be in need of improvement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, weitere Mittel vorzusehen, um eine zusätzliche Verankerung des Pfannenstütz-Implan­tats in den angrenzenden Knochenbereichen mittels Knochen­zement zu ermöglichen.The invention is based on the objectto provide further resourcesfor additional anchoring of the socket support implanttats in the adjacent bone areas using boneto enable cement.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.This object is achieved with the in the characterizing part of claim 1specified measures solved.

Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, daß Befe­stigung und Krafteinleitung in die knöchernde Reststruktur gleichzeitig optimiert werden müssen, um eine maximale Tragfähigkeit der Gesamtkonstruktion zu erreichen.The invention is based on the knowledge that Befestrengthening and force transmission into the bony residual structuremust be optimized at the same time in order to achieve a maximumTo achieve the load-bearing capacity of the overall construction.

Die auf die natürliche Hüftpfanne gerichteten Kräfte (bei Belastung) werden entsprechend der Bogenpfeilerkonstruk­ tion einer Brücke auf die drei Pfeiler des knöchernden Pfannenlagers, das Darm-, das Sitz- und das Schambein, übertragen. Dieses entscheidende Merkmal fehlt bei der künstlichen Pfanne und bei den bisher üblichen Pfannen­stützschalen-Konstruktionen. Es kann jedoch dadurch ver­wirklicht werden, daß durch Fortsätze an dem Korb, die zu­sammenhängend mit dem Korb in die Pfeiler des knöchernden Pfannenlagers hineinragen und mit Zement eine Verbundkon­struktion eingehen, das gesamte Pfeilersystem in die Ze­ment-Verbundkonstruktion mit einbezogen wird. Bereits beim Vorhandensein zweier solcher in die Pfeiler hineinragenden Fortsätze (z. B. Zapfen) ist ein Kippen der Pfanne nicht mehr möglich, da in diesem Fall an einer Seite im Bereich des in den entsprechenden Pfeiler hineinragenden Zapfens kompensierende Zugkräfte auftreten.The forces on the natural acetabulum (atLoad) are calculated according to the arch pillar construction tion of a bridge on the three pillars of the bonySocket, the colon, the sit and the pubic bone,transfer. This crucial feature is missing from theartificial pan and in the usual panssupport shell constructions. However, it can verbecome real that by extensions on the basket, which toohanging together with the basket in the pillar of the bonyProtrude into the pan bearing and a cement con with cementstructure, the entire pillar system in the Zement composite construction is included. Already atThe presence of two such protruding into the pillarsTilting of the pan is not an extension (e.g. spigot)more possible because in this case on one side in the areaof the pin protruding into the corresponding pillarcompensating tensile forces occur.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are in theSubclaims specified.

Mit der erfindungsgemäßen Konstruktion des Implantats in Gestalt eines relativ nachgiebigen Korbes mit relativ starren Fortsätzen, die jeweils in Richtung des vom Hüft­gelenkbereich wegstrebenden Darmbeines bzw. Sitzbeines bzw. Schambeines weisen, ist es gelungen, unzulässige Kraftspitzen zu vermeiden und gleichzeitig eine bleibend sichere Befestigung des Implantats zu erreichen.With the construction of the implant according to the invention inShape of a relatively compliant basket with relativerigid appendages, each toward the from the hipjoint area of the strut or ischiumor pubic bone, it has succeeded inadmissibleAvoid force peaks while remaining oneto achieve secure attachment of the implant.

Normalerweise wird ein einfacher Korb ausreichen. Bei großen medialen Defekten sind Laschen am Korb erforder­lich, die eine Verankerung am Darmbein und Sitzbein er­möglichen und den Defekt entspechend einer "Spannbeton- Konstruktion" zu überbrücken helfen. Die erfindungsgemäße Schablone hilft dabei, auch schwierigen Situationen der Rekonstruktion verletzter Pfannenböden gerecht zu werden. Dabei können die Schablone und der ein­fache Korb sowohl für die linke als auch die rechte Seite verwendet werden, während für den Korb mit Laschen je eine rechte und linke Form zur Verfügung stehen muß.Usually a simple basket will do. AtLarge media defects require tabs on the basketLich anchoring to the ilium and ischiumpossible and the defect according to a "prestressed concrete Construction "help to bridge. The template according to the inventionalso helps difficult onesSituations of the reconstruction of injured pan bottomsto meet. You can use the template and the onefold basket for both the left and right sidebe used, while for the basket with tabs oneright and left form must be available.

Anhand der Zeichnung werden bevorzugte Ausführungsbeispie­le beschrieben.Preferred exemplary embodiments are shown in the drawingle described.

DieFig. 1 und 3 zeigen jeweils eine Seitenansicht un­terschiedlicher Ausführungsbeispiele eines Korbes. DieFigs. 1 and 3 each show a side view un terschiedlicher embodiments of a basket. The

Fig. 2 und 4 zeigen die zu denFig. 1 bzw. 3 ge­hörigen Aufsichten mit Blickrichtung in die konkave Seite des Korbes.Figs. 2 and 4 show the toFIGS. 1 and 3 ge impaired plan views as viewed in the concave side of the basket.

Der in denFig. 1 bis 4 gezeigte KorbK ist in seiner äußeren konkaven Form der konkaven Form einer künstlichen Höhlung angepaßt, die im Hüftbereich eines Beckens ge­schaffen wird, um eine künstliche Pfanne einbringen zu können. Der KorbK soll dabei als Kraftverteiler dienen zwischen einer in seinem Inneren einzuzementierenden künstlichen Pfanne und der künstlich geschaffenen Höhlung im knöchernen Becken. Der Rand des Korbes weist eine Aus­sparungO für das Foramen Obturatorium auf. Außerdem ist der Rand des KorbesK verstärkt durch eine VerstärkungV. Der beispielsweise aus Titanblech bestehende KorbK ist in bekannter Weise gelocht. Er weist zwei neuartige FortsätzeFd undFs auf, von denen der mitFd bezeichnete in die­selbe Richtung verläuft, in welche bei einem natürlichen Becken das Darmbein vom Hüftgelenksbereich wegstrebt. Entsprechend hat der FortsatzFs die Richtung eines vom Hüftgelenkbereich wegstrebenden Sitzbeines.The basketK shown inFigs. 1 to 4 is adapted in its outer concave shape to the concave shape of an artificial cavity that will create ge in the hip area of a pelvis in order to be able to introduce an artificial pan. The basketK is intended to serve as a force distributor between an artificial socket to be cemented in its interior and the artificially created cavity in the bony pelvis. The edge of the basket has a recessO for the obturator foramen. In addition, the edge of the basketK is reinforced by a reinforcementV. The basketK , for example made of titanium sheet, is perforated in a known manner. It has two novel extensionsFd andFs , of which the one labeledFd runs in the same direction in which, in a natural pelvis, the iliac bone strives away from the area of the hip joint. Correspondingly, the extensionFs has the direction of a ischium striving away from the hip joint region.

Für diese Fortsätze müssen - ausgehend von der künstlichen Höhlung - Aufnahmelöcher in das Darmbein bzw. Sitzbein in Richtung von deren jeweiligen Längsrichtungen eingebracht werden.For these extensions - starting from the artificialCavity - receiving holes in the ilium or ischium inDirection introduced from their respective longitudinal directionswill.

Während einer Operation, die mit dem Ziel durchgeführt wird, eine künstliche Hüftpfanne einzusetzen, wird also nach Schaffung der Höhlung für den KorbK in die Pfanne zunächst mit einer entsprechenden Schablone eingesetzt. Darauf wird unter Zuhilfenahme der HohlzylinderHd undHs je ein Aufnahmeloch in das Darmbein und das Sitzbein gebohrt. Schließlich wird ein Korb nach denFig. 1 bis 4 in die künstliche Höhlung so eingesetzt, daß die FortsätzeFd undFs in die zuvor gebohrten Aufnahmelöcher ragen. In dieser Position wird der Korb in die künstliche Höhlung einzemen­ tiert. Er kann zusätzlich mit Hilfe von LaschenLd, Ls (Fig. 3 und 4) am Darmbein bzw. Sitzbein befestigt werden. Diese Laschen befinden sich am Rande des KorbesK und weisen LöcherL für BefestigungsschraubenB auf.During an operation which is carried out with the aim of inserting an artificial hip socket, the cavityK is first inserted into the socket with an appropriate template after the cavity has been created. Then a receiving hole is drilled into the ilium and the ischium with the help of the hollow cylindersHd andHs . Finally, a basket according toFIGS. 1 to 4 is inserted into the artificial cavity in such a way that the extensionsFd andFs protrude into the receivingholes previously drilled. In this position, the basket is inserted into the artificial cavity. It can also be attached to the ilium or ischium using tabsLd, Ls (Fig. 3 and 4). These tabs are located on the edge of the basketK and have holesL for fastening screwsB.

Der KorbK ist bevorzugt ein einstückiges Gebilde und auch die Laschen und mindestens ein Fortsatz(Fd in denFig. 3 und 4) ist einstückig mit dem KorbK verbunden. Die Fortsätze sind bevorzugt ebenfalls gelocht und flaschen­halsförmig gestaltet. Sie sind dadurch starrer als der restliche Korb und tragen damit der Tatsache Rechnung, daß auch bei dem natürlichen Becken der Übergangsbereich zwischen dem Hüftgelenksbereich und dem Darmbein bzw. Sitzbein starrer ist als die restlichen Teile der Hüftge­lenkspfanne. Durch die relativ starren Fortsätze am KorbK werden die von der künstlichen Pfanne auf ihn übermittel­ten Kräfte bevorzugt in die obengenannten Pfeiler einge­leitet, d. h. in das Darmbein und das Sitzbein.The basketK is preferably a one-piece structure and the tabs and at least one extension(Fd in FIGS. 3 and 4) are connected in one piece to the basketK. The extensions are preferably also perforated and bottle-shaped neck. As a result, they are more rigid than the rest of the basket and thus take into account the fact that, even in the natural pelvis, the transition area between the hip joint area and the ilium or ischium is more rigid than the other parts of the hip joint. Due to the relatively rigid extensions on the basketK , the forces transmitted from the artificial pan to it are preferably introduced into the abovementioned pillars, ie into the ilium and the ischium.

Beim Einsetzen des Korbes nach denFig. 1 bis 4 mit seinen auseinanderstrebenden FortsätzenFd undFs tritt ein Problem auf: Wenn die Aufnahmelöcher für die Fortsätze nur wenig größeren Durchmesser als die Fortsätze selbst haben, ist das Einsetzen von starr an einem Korb angebrachten Fortsätzen in die Aufnahmelöcher nicht ohne weiteres möglich, weil das aus dem KorbK und den Fort­sätzen bestehende Gebilde nicht gleichzeitig in Richtung der Achse des FortsatzesFd und der Achse des FortsatzesFs bewegt werden kann. Deshalb ist wenigstens einer der Fortsätze nachträglich anbring­ bar, d. h. zu einem Zeitpunkt, wenn der Korb mit dem anderen FortsatzFd (Fig. 3) bereits in die entsprechende Öffnung eingesetzt ist. InFig. 3 ist dargestellt, wie der FortsatzFs nachträglich vom Inneraum des KorbesK aus in einen StutzenS schraubbar ist.When inserting the basket according toFIGS. 1 to 4 with its diverging extensionsFd andFs , a problem arises: If the receiving holes for the extensions have only a slightly larger diameter than the extensions themselves, the insertion of extensions rigidly attached to a basket is in the receiving holes are not readily possible because the structure consisting of the basketK and the sets cannot be moved simultaneously in the direction of the axis of the extensionFd and the axis of the extensionFs . Therefore, at least one of the extensions can be retrofitted, ie at a time when the basket with the other extensionFd (FIG. 3) has already been inserted into the corresponding opening. InFig. 3 it is shown how the extensionFs can be subsequently screwed from the interior of the basketK into a nozzleS.

Claims (3)

Translated fromGerman

1. Pfannenstütz-Implantat zur Implantation mittels Kno­chenzement, das als Korb mit Durchbrechungen ausgebildet ist und infolge seiner Biegefähigkeit und Verformbarkeit Druckkräfte aufnehmen und verteilen kann,dadurch gekennzeichnet,
daß an der Außenseite des Korbes(K) Fortsätze(Fd, Fs) vorgesehen sind, die in Richtung einer der vom Hüftgelenk­bereich wegstrebenden Längsrichtungen des Sitzbeines und/oder des Darmbeines und/oder Schambeines weisen,
daß die Fortsätze(Fd, Fs) als Hohlzylinder ausgebildet sind, deren Wände mit Durchbrechungen versehen sind,
daß einer der Fortsätze(Fd) einstückig mit dem Korb(K) verbunden ist und
daß jeder weitere Fortsatz(Fs) nach dem Einsetzen des Korbes(K) mit diesem starr verbindbar ist.1. Cup support implant for implantation by means of bone cement, which is designed as a basket with openings and, due to its flexibility and deformability, can absorb and distribute pressure forces,characterized in that
that extensions(Fd, Fs) are provided on the outside of the basket(K) , which point in the direction of one of the longitudinal directions of the ischium and / or the ilium and / or pubis striving away from the hip joint area,
that the extensions(Fd, Fs) are designed as hollow cylinders, the walls of which are provided with openings,
that one of the extensions(Fd) is integrally connected to the basket(K) and
that each further extension(Fs) can be rigidly connected to the basket(K) after insertion.2. Implantat nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Korb am Rand wenigstens eine Lasche(Ld, Ls) mit wenigstens einem Loch(L) für ei­ne Befestigungsschraube(B) aufweist.2. Implant according to claim 1, characterized in that the basket has at least one tab at the edge(Ld, Ls) with at least one hole(L) for egg ne fastening screw(B) .3. Implantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des Korbes eine Verstärkung(V) aufweist.3. Implant according to one of the preceding claims, characterized in that the edge of the basket has a reinforcement(V) .