DE10037504A1

DE10037504A1 - Artificial joint, in particular, in the form of hip joint includes at least one surface layer which consists of soft elastic material and is at least partially located in the gap between the implant head and the socket

Info

Publication number: DE10037504A1
Application number: DE2000137504
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Krug
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-08-01
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2002-02-21
Anticipated expiration: 2020-08-02
Also published as: DE10037504B4

Abstract

The artificial joint, in particular, in the form of a hip joint, with a substantially spherical-headed implant anchored in the thigh-bone, further includes at least one surface layer (14, 16) which consists of a soft elastic material, and is positionable so that after assembly of the joint it is at least partially located in the gap between the implant head (10) and the socket (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine künstliche Gelenkvorrichtung, insbesondere eine Hüftgelenkvor richtung, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an artificial joint device, in particular a hip joint direction, according to the preamble of claim 1.

Bei herkömmlichen künstlichen Hüftgelenken dieser Art bestehen die den Gelenkspalt be grenzenden Flächen des Kopfes und der Pfanne aus hartem Material, wie Keramik, Titan oder dergleichen. Obwohl sich diverse Materialkombinationen dieser Art an sich bewährt haben, besteht ein Problem darin, daß der Gelenkspalt nicht ausreichend von Gelenkflüssigkeit ver sorgt und damit geschmiert wird. In conventional artificial hip joints of this type, the joint space be bordering surfaces of the head and the pan made of hard material, such as ceramic, titanium or like. Although various material combinations of this type have proven themselves, there is a problem that the joint space does not provide sufficient joint fluid and is lubricated with it.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine künstliche Gelenkvorrichtung, insbesondere eine Hüftgelenkvorrichtung, der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der der Gelenkspalt zwischen Kopf und Widerlager, in der Regel also Pfanne, zuverlässig mit körpereigener Ge lenk- bzw. Schmierflüssigkeit versorgt wird.The invention has for its object an artificial joint device, in particular to create a hip joint device of the generic type, in which the joint gap between head and abutment, usually pan, reliably with the body's own Ge steering or lubricating fluid is supplied.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmalskombination des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the combination of features of the claim 1 solved.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß es bereits dann gelingt, die gestellte Aufgabe zu lösen und eine hervorragende Gleitwirkung zwischen Widerlager/Pfanne und Kopf zu erzielen, wenn auch nur eine der Materialschichten, die an der Oberfläche des Kopfes einerseits und der Pfanne andererseits angeordnet sind und den Gelenkspalt begren zen, zumindest teilweise weich-elastisch ausgebildet wird. In diesem Fall wird insbesondere dann, wenn der Kopf höchstens denselben Durchmesser hat wie die Pfanne, also nicht in die Pfanne mit Paßsitz hineingepreßt ist, beim Bewegen des Gelenkes durch das abwechselnde Zusammendrücken und sich - Ausdehnen des elastischen Materials bei Be- und Entlastung, eine fortdauernde Pumpwirkung erzielt, die laufend frische Gelenkflüssigkeit aus dem das künstliche Gelenk umgebenden Gelenksack in den (primären) Gelenkspalt hineinzieht und für höchst effektive Schmiereigenschaften sorgt.The invention is based on the surprising finding that it already succeeds in the task to solve and an excellent sliding effect between abutment / pan and head, if only one of the layers of material attached to the surface of the Head on the one hand and the pan on the other hand are arranged and limit the joint gap zen, is at least partially soft-elastic. In this case, in particular then when the head has at most the same diameter as the pan, not in the Pan with a snug fit is pressed in when moving the joint through the alternating Squeezing and stretching - stretching the elastic material during loading and unloading, a continuous pumping effect, the constantly fresh synovial fluid from which the Artificial joint surrounding articular sac pulls into the (primary) joint space and for provides highly effective lubricating properties.

Die mit körpereigener Flüssigkeit benetzten Oberflächen des Gelenks im primären Ge lenkspalt werden bei Belastung zusammengedrückt und schließen die Flüssigkeit als Blase ein, wobei die eingeschlossene Blase mit ihrer Viskosität der Flüssigkeit eine Reibung der Oberfläche des Gelenkspaltes verhindert und ein ideales, kraftloses Gleiten ermöglicht. The surfaces of the joint in the primary Ge that are wetted with the body's own fluid Steering gap are compressed under load and close the liquid as a bubble a, the enclosed bubble with its viscosity of the liquid a friction of the Prevents surface of the joint gap and allows ideal, powerless sliding.

Die gleiche Wirkung, wie oben beschrieben, wird, wenn auch ggf. in geminderter Form, auch dann erzielt, wenn nur ein Teil der entsprechenden Flächen der Gelenkvorrichtung aus elasti schem Material besteht und der andere Teil aus hartem, nicht anwachsendem Material besteht.The same effect as described above will also be used, albeit possibly in a reduced form achieved when only a part of the corresponding surfaces of the joint device made of elasti there is material and the other part is made of hard, non-growing material.

Diese Wirkung wird noch verstärkt, wenn, wie dies die Erfindung in einer besonderen Aus führungsform vorsieht, der Gelenkkopf von mindestens einem Versorgungskanal durchsetzt ist, der im Zuge der vorstehend beschriebenen Pumpwirkung frische Versorgungsflüssigkeit in den Gelenkspalt einbringt. Diese Wirkung wird noch gefördert, wenn innerhalb des minde stens einen Versorgungskanals ein Rückschlagventil angeordnet ist, vorzugsweise in unmit telbarer Nachbarschaft des Gelenkspaltes, so daß frische Versorgungsflüssigkeit in den Ge lenkspalt eingebracht werden kann, jedoch verhindert wird, daß Flüssigkeit aus dem Ge lenkspalt über den Versorgungskanal wieder abfließt.This effect is exacerbated when, as is the invention in a particular Aus provides for the joint head to be penetrated by at least one supply channel is the fresh supply liquid in the course of the pumping action described above into the joint space. This effect is promoted if within the mind At least one supply channel, a check valve is arranged, preferably in immediately telbaren neighborhood of the joint gap, so that fresh supply fluid in the Ge Steering gap can be introduced, but it is prevented that liquid from the Ge steering gap flows over the supply channel again.

Ferner ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß der Kopf mit dem Schaft über eine konusartige Verbindung befestigt ist. Zur Hinterlüftung des Raumes über dem ko nisch zulaufenden Schaft kann ein Ver- und Entsorgungskanal vorgesehen sein.Furthermore, it is provided in a preferred embodiment that the head with the shaft is attached via a cone-like connection. To ventilate the room above the knockout A supply and disposal channel can be provided for the tapered shaft.

Ferner ist es möglich, daß die Gelenkvorrichtung eine zusätzliche Dämpfung aufweist, d. h. daß entweder das Widerlager oder der Kopf bzw. der mit dem Kopf verankerbare Schaft ge dämpft wird, wobei für die Dämpfung insbesondere der Einsatz elastischer Materialien vorge sehen sein kann. Es können jedoch auch aller anderen bekannten Mittel zur Dämpfung ver wendet werden.It is also possible that the joint device has additional damping, i. H. that either the abutment or the head or the shaft which can be anchored to the head is damped, with the use of elastic materials in particular being pre-damped can be seen. However, all other known damping means can also be used be applied.

Es wird nochmals darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Gelenkvorrichtung zwar insbesondere für Hüftgelenke geeignet ist, jedoch als künstliche Gelenkvorrichtung für unter schiedlichste Gelenke eingesetzt werden kann, beispielsweise Schultergelenke, Ellenbogen gelenke, Handgelenke, Kniegelenke, Fußgelenke etc. Die erfindungsgemäße Gelenkvorrich tung ist daher sowohl in den Gelenken einsetzbar, die im wesentlichen nur in einer Ebene verschwenkbar sind, wie beispielsweise das Kniegelenk, aber auch in Gelenken, die in der Art eines Kugelgelenks in unterschiedliche Richtungen verschwenkt werden können, wie bei spielsweise Schultergelenke oder Hüftgelenke.It is again pointed out that the joint device according to the invention is indeed is particularly suitable for hip joints, but as an artificial joint device for under various joints can be used, for example shoulder joints, elbows joints, wrists, knee joints, ankles etc. The joint device according to the invention tion can therefore be used both in the joints, which are essentially only in one plane are pivotable, such as the knee joint, but also in joints that are art of a ball joint can be pivoted in different directions, as with for example shoulder joints or hip joints.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschrei bung, in der anhand von schematischen Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der Er findung dargestellt sind. Es zeigen:Further features and advantages of the invention result from the description below exercise, in the preferred embodiments of the Er based on schematic drawings are shown. Show it:

Fig. 1 einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gelenkvor richtung; Fig. 1 shows a cross section of a first embodiment of a joint device according to the invention;

Fig. 2 einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gelenk vorrichtung in einer Explosionsdarstellung; Figure 2 shows a cross section of a second embodiment of a joint device according to the invention in an exploded view.

Fig. 3 einen Querschnitt einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gelenkvor richtung in einer Explosionsdarstellung; Fig. 3 shows a cross section of a third embodiment of a joint device according to the invention in an exploded view;

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Widerlager mit einer eingesetzten weich-elastischen Ober flächenschicht gemäß der Erfindung; Figure 4 shows a cross section through an abutment with an inserted soft-elastic upper surface layer according to the invention.

Fig. 5 einen Querschnitt einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gelenkvor richtung. Fig. 5 shows a cross section of a fourth embodiment of the direction of the inventive device.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, weist das künstliche Hüftgelenk bei dem dort gezeigten Ausfüh rungsbeispiel einen aus Titan bestehenden, konisch nach links unten sich verjüngenden Schaft 8 auf, der in den Kopfknochen, bei dem es sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel um den Oberschenkelknochen handelt, nach Entfernung des körpereigenen Gelenkkopfes in aus der Hüftgelenkchirugie bekannter Weise eingelassen und dort fest verankert ist. Auf dem Schaft 8 sitzt, mit diesem fest verbunden, ein teilkugelförmiger Kopf 10, der einen Kern aus einem nicht anwachsenden harten Kunststoffmaterial aufweist, hier aus Polyamid (4.0). In den Pfannenknochen 30, in diesem Fall den Beckenknochen, ist eine Pfanne 12 eingelassen, die eine Schale aus Titan, in der Zeichnung schwarz wiedergegeben, aufweist, die in den Bec kenknochen in bekannter Weise fest eingelassen ist. Neben Titan sind selbstverständlich auch andere Materialien, z. B. Kobalt-Chrom, einsetzbar. Der harte Kern des Kopfes 10 trägt eine Auflage 14 aus elastischem Silikon mit einer Shore-A-Härte von 85. In die Titanschale der Pfanne 12 ist eine Einlage 16 aus Silikon eingebracht, deren Shore-A-Härte ebenfalls 85 be trägt.As can be seen in FIG. 1, the artificial hip joint in the exemplary embodiment shown there has a shaft 8 which is made of titanium and tapers conically to the bottom left and which is in the head bone, which in the exemplary embodiment shown is the femur, after removal of the body's articular head in a manner known from hip joint surgery and is firmly anchored there. Sitting on the shaft 8 , firmly connected to it, is a partially spherical head 10 which has a core made of a non-growing hard plastic material, here made of polyamide ( 4.0 ). In the pan bones 30 , in this case the pelvic bones, a pan 12 is embedded, which has a shell made of titanium, shown in black in the drawing, which is firmly embedded in the knee bones in a known manner. In addition to titanium, of course, other materials, such. B. cobalt-chrome, can be used. The hard core of the head 10 carries a pad 14 made of elastic silicone with a Shore A hardness of 85. An insert 16 made of silicone is introduced into the titanium shell of the pan 12 , the Shore A hardness of which also bears 85 be.

Zwischen der die Titanschale umfassenden Pfanne 12 und dem Pfannenknochen 30 kann, wie in dieser Ausführungsform vorgesehen, Knochenfüllmaterial 32 vorgesehen sein. Dieses Knochenfüllmaterial 32 kann entweder natürliches Knochenmehl sein, es kann jedoch auch Knochenaufbaumaterial sein, wobei dieses Material so ausgewählt ist, daß es aushärtet und eine stabile Befestigung der Pfanne 12 in dem Pfannenknochen 30 unterstützt.Bone filling material 32 can be provided between the socket 12 comprising the titanium shell and the socket bone 30 , as provided in this embodiment. This bone filling material 32 can either be natural bone meal, but it can also be bone building material, this material being selected in such a way that it hardens and supports a stable fastening of the socket 12 in the socket bone 30 .

Der Kopf 10 ist bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform von einem Versorgungskanal 18 mit einem Durchmesser von 3,0 mm durchsetzt, der nahe dem Schaft 8, wie aus der Zeich nung ersichtlich, mit dem Inneren des Gelenksackes kommuniziert und in den Gelenkspalt zwischen der Einlage 16 und der Auflage 14 mündet. Unmittelbar an der Mündung sitzt in nerhalb des Versorgungskanals 18 ein Rückschlagventil 20, welches nach Art einer künstli chen Herzklappe ausgebildet ist, bei dieser Ausführungsform mit Silikon als Klappenmaterial. Wichtig ist dabei, daß die Klappen des Rückschlagventils 20 durch einen weichen, d. h. in Radialrichtung verformbaren Ring, ebenfalls aus Silikon bestehend, zusammengehalten sind, wodurch sich eine besonders gute Öffnungs- und Schließwirkung ergibt. Das Rückschlagven til 20 ist im übrigen so angeordnet, daß es sich in Richtung auf den Gelenkspalt öffnen kann, d. h. also, daß Flüssigkeit durch den Versorgungskanal 18 aus dem Gelenksack in den Ge lenkspalt transportiert werden kann, während es in umgekehrter Richtung schließt, um auf diese Weise das Abführen von Versorgungsflüssigkeit, die ja zum Schmieren des Hüftgelen kes dient, aus dem Gelenkspalt zu verhindern. The head 10 is in the embodiment shown in Fig. 1 penetrated by a supply channel 18 with a diameter of 3.0 mm, which communicates with the interior of the joint bag near the shaft 8 , as can be seen from the drawing, and into the joint gap between the insert 16 and the edition 14 opens. Immediately at the mouth sits within the supply channel 18, a check valve 20 , which is constructed in the manner of an artificial heart valve, in this embodiment with silicone as the valve material. It is important that the flaps of the check valve 20 are held together by a soft, that is to say deformable in the radial direction, also made of silicone, which results in a particularly good opening and closing effect. The Rückschlagven valve 20 is otherwise arranged so that it can open in the direction of the joint gap, that is, that liquid can be transported through the supply channel 18 from the joint bag in the Ge joint gap while it closes in the opposite direction to this way to prevent the removal of supply fluid, which is used to lubricate the hip gel kes, from the joint gap.

Die Klappen des Rückschlagventils 20 sind bei dieser Ausführungsform dreigeteilt und kon gruent ausgebildet, es ist jedoch auch möglich, andere Klappen für das Rückschlagventil 20 vorzusehen. Insbesondere ist es auch möglich, ein zweiteiliges Rückschlagventil in der erfin derischen Gelenkvorrichtung vorzusehen.The flaps of the check valve 20 are in this embodiment divided into three and con gruent, but it is also possible to provide other flaps for the check valve 20 . In particular, it is also possible to provide a two-part check valve in the invented joint device.

Alternativ oder zusätzlich könnte auch vorgesehen sein, daß der Versorgungskanal 18 sich von seiner äußeren Mündung im Gelenksack zum Gelenkspalt hin konisch verjüngt, so daß eine Drosselwirkung erzielt wird, die den Transport von Flüssigkeit im wesentlichen nur in Richtung auf den Gelenkspalt, angepaßt an die Viskosität der entsprechenden Körperflüssig keit, ermöglicht.Alternatively or additionally, it could also be provided that the supply channel 18 tapers conically from its outer mouth in the joint sack to the joint gap, so that a throttling effect is achieved which essentially only transports liquid in the direction of the joint gap, adapted to the viscosity the corresponding body fluid speed.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen künstlichen Hüftgelen kes gewährleistet der Versorgungskanal eine zwangsweise Versorgung des Gelenkspaltes mit Feuchtigkeit und Gelenkflüssigkeit, wodurch ein verbrauchsschonendes Gleiten sowie eine entsprechende Schmierung gewährleistet werden. Das Rückschlagventil 20, in Form einer Klappe bzw. Rücklaufsperre mit entsprechendem Reservoir am Ende des Versorgungskanals zum Gelenkspalt hin, ermöglicht die Bestimmung der Fließrichtung und damit eine zwangs weise Benetzung des Kopfes im Gelenkspalt. Die etwa 3 mm dicke Auflage 14 auf dem Kopf 10 bildet gleichsam einen nicht-speichernden künstlichen Knorpel. Es soll jedoch an dieser Stelle angemerkt werden, daß in einer anderen Ausführungsform die Auflage 14 (wie auch die Einlage 16) als speichernder künstlicher Knorpel ausgebildet sein kann.In the embodiment of the artificial hip gel according to the invention shown in FIG. 1, the supply channel ensures that the joint space is forcibly supplied with moisture and synovial fluid, thereby ensuring consumption-friendly sliding and appropriate lubrication. The check valve 20 , in the form of a flap or backstop with a corresponding reservoir at the end of the supply channel towards the joint gap, enables the direction of flow to be determined and thus a forced wetting of the head in the joint gap. The approximately 3 mm thick pad 14 on the head 10 forms, as it were, a non-storing artificial cartilage. However, it should be noted at this point that in another embodiment, the pad 14 (as well as the insert 16 ) can be designed as a storing artificial cartilage.

Auch die Einlage 16 der Pfanne stellt einen nicht-speichernden Knorpelersatz dar, wobei die elastische Einlage 16 den Kopf 10 als Schale über die Radiusmitte ca. 8 mm umfaßt. Die Einlage 16 wird von der Mitte der Pfanne 12 ausgehend zum Pfannenrand gleichmäßig dic ker, die Kopfmitte umfassend, und gleichmäßig ab Kopfmitte wieder dünner. Die minimale Dicke der Einlage 16 beträgt in der Mitte ca. 3 mm, die maximale Dicke am Rand ca. 8 mm. Der Ringrand der elastischen Einlage 16 gewährleistet durch ihre Keil- bzw. Umfassungsform ein Berühren der Gelenkkapsel bzw. der Gelenkbänder durch die harte Schale der Hüftpfanne. The insert 16 of the pan also represents a non-storing cartilage substitute, the elastic insert 16 covering the head 10 as a shell over the center of the radius of approximately 8 mm. The insert 16 is from the center of the pan 12 starting from the pan edge uniformly thick, the head center, and even thinner from the head center again. The minimum thickness of the insert 16 is approximately 3 mm in the middle, the maximum thickness at the edge is approximately 8 mm. The ring edge of the elastic insert 16 ensures, through its wedge or encircling shape, that the joint capsule or the ligaments touch the hard shell of the acetabulum.

Die elastische Einlage 16 hat einen Innendurchmesser, der gleich dem Außendurchmesser des Kopfes 10, bzw. geringfügig größer als dieser, ist. Weiterhin kann die elastische Einlage 16 an ihrem ringförmigen Ende radial verlaufende Erhebungen/Noppen für eine Halterung sowie als Verdrehsicherung aufweisen.The elastic insert 16 has an inner diameter which is equal to or slightly larger than the outer diameter of the head 10 . Furthermore, the elastic insert 16 can have, at its annular end, radially extending elevations / knobs for a holder and as an anti-rotation device.

Fig. 2 zeigt schematisch im Querschnitt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gelenkvorrichtung, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Fig. 2 shows schematically in cross section a second embodiment of the joint device according to the invention, the same or similar elements being provided with identical reference numerals.

Fig. 2 zeigt ebenfalls den in Fig. 1 gezeigten Pfannenknochen 30, in den als Widerlager 12 eine Titanpfanne eingesetzt ist. Das als Titanpfanne ausgebildete Widerlager 12 ist mittels Verschraubungen 13 in dem Pfannenknochen 30 bzw. in dem Knochenfüllmaterial 32 befe stigt. FIG. 2 also shows the socket bone 30 shown in FIG. 1, in which a titanium socket is inserted as the abutment 12 . The abutment 12 designed as a titanium pan is BEFE Stigt by means of screw 13 in the socket bone 30 or in the bone filling material 32 .

In dem Widerlager 12 ist wie bei der Fig. 1 dargestellten Ausführungsform eine elastische Einlage 16 aus Silikon eingebracht, deren Shore-A-Härte etwa 80 beträgt.In the abutment 12 , as in the embodiment shown in FIG. 1, an elastic insert 16 made of silicone is introduced, the Shore A hardness of which is approximately 80.

Der teilkugelförmige Kopf 10 besteht bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform aus Titan, trägt im Gegensatz zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform aber keine Auflage aus weich-elastischem Material, sondern wird direkt in die aus Silikon bestehende Einlage 16 eingesetzt, die mit dem aus Titan bestehenden Widerlager 12 durch ein Aufvulkanisieren ver drehsicher verbunden ist.In the embodiment shown in FIG. 2, the partially spherical head 10 is made of titanium, but in contrast to the embodiment shown in FIG. 1, it does not have a pad made of soft-elastic material, but is instead inserted directly into the insert 16 made of silicone, which also includes the abutment 12 made of titanium is connected in a rotationally secure manner by vulcanization.

Ferner weist der Kopf 10 bei dieser Ausführungsform keinen Versorgungskanal zur zusätzli chen Versorgung des Gelenkspaltes mit Flüssigkeit auf.Furthermore, the head 10 in this embodiment has no supply channel for the additional supply of liquid to the joint space.

Der Kopf 10 ist über einen Konus mit dem Schaft 8 verbunden, wobei der Schaft in einem in dieser Ausführungsform nicht dargestellten Oberschenkelknochen eingelassen ist. Zur Hin terlüftung des Raumes hinter dem Konus befindet sich ein kleiner Entlüftungskanal 11. Dieser Entlüftungskanal 12 ist nicht zwingend erforderlich, es ist jedoch stark bevorzugt, einen sol chen in allen Ausführungsformen vorzusehen.The head 10 is connected to the shaft 8 via a cone, the shaft being embedded in a femur (not shown in this embodiment). For reciprocating the space terlüftung behind the cone is a small vent channel. 11 This vent channel 12 is not absolutely necessary, but it is highly preferred to provide such a chen in all embodiments.

Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gelenkvorrichtung, wobei auch hier gleiche oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Fig. 3 shows a third embodiment of a hinge device according to the invention, wherein also here the same or similar elements are provided with identical reference numerals.

Der Pfannen- bzw. Widerlagerbereich dieser Ausführungsform besteht wie bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform aus einem Pfannenknochen 30, in den das Widerlager 12 aus Ti tan eingesetzt ist und mittels Verschraubungen 13 befestigt und gesichert ist.The pan or abutment area of this embodiment consists, as in the embodiment shown in FIG. 2, of a pan bone 30 , in which the abutment 12 made of titanium is inserted and fastened and secured by means of screw connections 13 .

An dem Widerlager 12 ist eine Einlage 16 aus Sillikon durch Aufvulkanisieren aufgebracht. Das Widerlager 12 weist Ausnehmungen 15 auf, in die entsprechende Vorsprünge 17 der Einlage 16 für eine bessere Befestigung und Positionierung der Einlage 16 im Widerlager 12 eingreifen. Die Einlage 16 aus Silikon weist eine Shore-A-Härte von etwa 60 auf.An insert 16 made of silicone is applied to the abutment 12 by vulcanization. The abutment 12 has recesses 15 into which corresponding projections 17 of the insert 16 engage for better fastening and positioning of the insert 16 in the abutment 12 . The insert 16 made of silicone has a Shore A hardness of approximately 60.

Der Kopf 10 umfaßt bei dieser Ausführungsform eine Auflage 14 aus Silikon mit einer Shore- A-Härte von etwa 80, die auf einem harten Kern zur Aufnahme des Schafts 8 aufgebracht ist.In this embodiment, the head 10 comprises a pad 14 made of silicone with a Shore A hardness of approximately 80, which is applied to a hard core for receiving the shaft 8 .

Zusätzlich weist bei dieser Ausführungsform sowohl die Einlage 16 in dem Widerlager 12 als auch die Auflage 14 an dem Kopf 10 jeweils eine harte Einlage 42, 44 auf. Sowohl die harte Einlage 42 in der elastischen Einlage 16 als auch die harte Einlage 44 in der elastischen Auf lage 14 des Kopfes 10 besteht in dieser Ausführungsform aus Titan. Diese harten Einlagen 42, 44, die sich nur über einen Teilbereich der Kontaktflächen zwischen Auflage 14 des Kop fes 10 und Einlage 16 des Widerlagers 12 erstrecken, unterstützen insbesondere auch Notlauf eigenschaften, für den Fall, daß keinerlei Flüssigkeit mehr vorhanden sein sollte, die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung in den Gelenkspalt gepumpt werden kann.In addition, in this embodiment, both the insert 16 in the abutment 12 and the support 14 on the head 10 each have a hard insert 42 , 44 . Both the hard insert 42 in the elastic insert 16 and the hard insert 44 in the elastic layer 14 on the head 10 are made of titanium in this embodiment. These hard deposits 42 , 44 , which extend only over a portion of the contact surfaces between the pad 14 of the head 10 and insert 16 of the abutment 12 , in particular also support emergency running properties, in the event that there should be no liquid left through the device according to the invention can be pumped into the joint space.

Die elastische Auflage 14 auf dem Kopf 10 und die elastische Einlage 16 in dem Widerlager 12 dienen dabei sowohl der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsversorgung des Gelenkspalts, wie oben erwähnt, ferner erfüllen sie zusätzlich die Funktion einer Dämpfung zwischen den bei den harten Einlagen 42 und 44.The elastic support 14 on the head 10 and the elastic insert 16 in the abutment 12 serve both to supply the joint gap with liquid according to the invention, as mentioned above, and they also perform the function of damping between the hard inserts 42 and 44 .

Fig. 4 schließlich zeigt den Querschnitt durch ein Widerlager 12 mit dem zugehörigen Pfan nenknochen 30, wobei zwei Ausgestaltungen dargestellt sind, die jedoch im wesentlichen das gleiche Prinzip verdeutlichen. In dem Pfannenknochen 30 ist ein Widerlager 12 eingesetzt, das aus einer harten Titanschale besteht. Dies kann insbesondere auch der Fall sein bei Pfan nenknochen 30, die bereits für den Einsatz eines künstlichen Gelenkes vorgesehen sind, ohne die vorliegende Erfindung berücksichtigt zu haben. Fig. 4 finally shows the cross section through an abutment 12 with the associated pan bone 30 , two configurations being shown, but which illustrate the same principle. An abutment 12 , which consists of a hard titanium shell, is inserted in the socket bone 30 . In particular, this can also be the case with socket bones 30 , which are already provided for the use of an artificial joint, without having considered the present invention.

In den Pfannenknochen und insbesondere auf das Widerlager 12 ist nun jeweils ein Adapter 52 und 54 aufgebracht, der den Einsatz einer erfindungsgemäßen weich-elastischen Einlage 16 ermöglicht. Die Adapter 52, 54 passen damit die Geometrie eines bereits gegebenen Pfan nenknochens 30 mit einem Widerlager 12 so an, daß die erfindungsgemäße Einlage 16 einge paßt werden kann und in diese ein Kopf mit oder ohne weich-elastische Auflage eingesetzt werden kann, wie es in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist. An dem Überstand der Einlage über die Adapter 52, 54 und das Widerlager 12 befindet sich eine radial verlaufende Dichtlippe 60, an der eine Netzstruktur 62 aufvulkanisiert ist, das ein Verwachsen mit den Kapselbändern 70 ermöglicht. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich bei dem Netz 70 um ein Titandraht geflecht, es können jedoch auch andere Materialien eingesetzt werden, insbesondere solche, die biologisch mit dem Knochen oder den Gefäßen verwachsen.In the acetabular bone and in particular on the abutment 12 , an adapter 52 and 54 is now applied in each case, which enables the use of a soft-elastic insert 16 according to the invention. The adapters 52 , 54 thus adjust the geometry of an already existing pan bone 30 with an abutment 12 so that the insert 16 according to the invention can be fitted and a head with or without a soft-elastic pad can be inserted into it, as in is shown in FIGS. 1 to 3. On the protrusion of the insert over the adapters 52 , 54 and the abutment 12 there is a radially extending sealing lip 60 , on which a network structure 62 is vulcanized, which enables the capsule straps 70 to grow together. In this embodiment, the mesh 70 is a titanium wire braid, but other materials can also be used, in particular those that grow biologically with the bone or the vessels.

Es soll insbesondere darauf hingewiesen werden, daß die Erfindung auch derart realisiert werden kann, daß im Pfannenknochen auf eine Pfanne gänzlich verzichtet und der Knochen selbst als Widerlager verwendet wird. In diesem Fall ist es zweckmäßig, zwischen der Einlage und dem Knochen eine elastische Zwischenlage anzubringen, die nach Art eines in Fig. 4 ge zeigten Adapters ausgebildet und vorzugsweise aus das Anwachsen der Einlage an den Kno chen fördernden Material hergestellt ist. Fig. 5 zeigt eine solche weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gelenkvorrichtung, wobei in dem Pfannenknochen 30 kein künstliches Widerlager 12 mit einer Titanschicht eingebracht ist, wie es bei den in Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsformen der Fall ist.It should be pointed out in particular that the invention can also be implemented in such a way that a pan is completely dispensed with in the acetabular bone and the bone itself is used as an abutment. In this case, it is expedient to attach an elastic intermediate layer between the insert and the bone, which is designed in the manner of an adapter shown in FIG. 4 and is preferably produced from the growth of the insert on the bone-promoting material. FIG. 5 shows such a further embodiment of the joint device according to the invention, wherein no artificial abutment 12 with a titanium layer is introduced into the acetabular bone 30 , as is the case with the embodiments shown in FIGS. 1 to 4.

Die Einlage 16 weist bei dieser Ausführungsform eine Netzstruktur 62 auf ihrer Rückseite auf, die an den Knochen anwachsen kann. Das künstliche Widerlager 12 aus Titan wird nicht mehr benötigt. Die Netzstruktur 62 ist bei dieser Ausführungsform als Titangeflecht ausgebil det und einvulkanisiert. Die Netzstruktur 62 bzw. das Netzgeflecht ist bei dieser Ausführungs form ferner so ausgebildet, daß die netzartige Struktur mit den Bändern 70 der Gelenkkapsel zusammenwachsen kann, so daß eine Natürlichkeit des Gelenks gegeben ist.In this embodiment, the insert 16 has a mesh structure 62 on its rear side, which can grow on the bone. The artificial abutment 12 made of titanium is no longer required. In this embodiment, the network structure 62 is designed and vulcanized in as a titanium braid. The mesh structure 62 or the mesh is also designed in this embodiment so that the mesh-like structure can grow together with the ligaments 70 of the joint capsule, so that the joint is natural.

Der Kopf 10 wird, da das künstliche, aus Titan bestehende Widerlager 12 nicht mehr vorhan den ist, entsprechend größer ausgebildet und direkt in die Einlage 16 innerhalb des Pfannen knochens 30 eingesetzt werden.The head 10 is, since the artificial, made of titanium abutment 12 is no longer available, correspondingly larger and directly inserted into the insert 16 within the pans 30 .

Ansonsten entspricht die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform im wesentlichen der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gelenkvorrichtung, auf deren Be schriebung verwiesen wird.Otherwise, the embodiment shown in FIG. 5 essentially corresponds to the embodiment of the joint device according to the invention shown in FIG. 1, to whose description reference is made.

Abschließend wird noch darauf hingewiesen, daß es prinzipiell auch bei dieser Ausführungs form möglich ist, auf die Auflage 14 an dem Kopf 10 zu verzichten und einen Kopf 10 aus hartem Material direkt in die Einlage 16 in dem Pfannenknochen 30 einzusetzen.Finally, it is pointed out that in principle it is also possible with this embodiment form to dispense with the support 14 on the head 10 and to insert a head 10 made of hard material directly into the insert 16 in the socket bone 30 .

Ferner soll nochmals betont werden, daß nicht notwendigerweise sowohl der Kopf 10 als auch die Pfanne 12 mit einer Auflage 14 bzw. Einlage 16 versehen sind, vielmehr reicht es in man chen Anwendungsfällen aus, daß lediglich der Kopf oder lediglich die Pfanne zumindest teil weise eine entsprechende weich-elastische Oberflächenschicht tragen, wie es beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist. It should also be emphasized again that both the head 10 and the pan 12 are not necessarily provided with a support 14 or insert 16 , rather it is sufficient in some applications that only the head or only the pan at least partially one wear appropriate soft-elastic surface layer, as shown for example in Fig. 2.

Abschließend soll noch darauf hingewiesen werden, daß als besonders bevorzugte Ausfüh rungsformen der erfindungsgemäßen künstlichen Gelenkvorrichtung lediglich künstliche Ge lenkvorrichtungen zum Einsatz im menschlichen Körper beschrieben worden sind. Dies soll jedoch die Anwendung der erfindungsgemäßen künstlichen Gelenkvorrichtung in keiner Wei se einschränken. Es ist selbstverständlich auch möglich, neben dem Einsatz als künstliche Gelenkvorrichtung im menschlichen Körper, wobei hier sämtliche Gelenke umfaßt sind, wie bereits oben erläutert worden ist, auch einen Einsatz im tierischen Körper vorzusehen. Ob wohl der Einsatz der künstlichen Gelenkvorrichtung im menschlichen und tierischen Körper bevorzugt ist, ist es prinzipiell auch denkbar, die künstliche Gelenkvorrichtung gemäß der Erfindung und das beschriebene erfindungsgemäße Prinzip zur Schmierung auch bei mecha nischen Gelenken und Scharnieren, die nicht in einem biologischen Körper eingesetzt werden, einzusetzen. In diesem Falle wird der verankerbare Schaft, der mit dem Kopf verbunden ist, nicht mit einem körpereigenen Kopfknochen verbunden, sondern mit einem entsprechenden mechanischen Gegenstück, das dem körpereigenen Kopfknochen, wie er in Anspruch 1 aufge führt ist, entspricht.Finally, it should be pointed out that as a particularly preferred embodiment Forms of the artificial joint device according to the invention only artificial Ge steering devices for use in the human body have been described. This is supposed to however, the application of the artificial joint device according to the invention in no way restrict them. It is of course also possible to use it as an artificial one Joint device in the human body, all joints are included here, such as has already been explained above, to also provide use in the animal body. whether probably the use of the artificial joint device in the human and animal body is preferred, it is also conceivable in principle, the artificial joint device according to the Invention and the described principle of lubrication according to the invention also at mecha joints and hinges that are not used in a biological body, use. In this case the anchorable shaft, which is connected to the head, not connected to a body's own head bone, but with a corresponding one mechanical counterpart, the body's head bone, as set out in claim 1 leads, corresponds.

Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. The features of the disclosed in the above description and in the claims Invention can be implemented individually as well as in any combination of the invention in its various embodiments.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

88th

Schaft
shaft

1010

Kopf
head

1111

Entlüftungskanal
vent channel

1212

Widerlager
abutment

1313

Verschraubungen
fittings

1414

Auflage (Kopf)
Overlay (head)

1515

Ausnehmung (Widerlager)
Recess (abutment)

1616

Einlage (Widerlager)
Insert (abutment)

1717

Vorsprung (Einlage)
Projection (insert)

1818

Versorgungskanal
supply channel

2020

Rückschlagventil
check valve

3030

Pfannenknochen
pan bone

3232

Knochenfüllmaterial
bone filler

4242

harte Einlage
hard deposit

4444

harte Einlage
hard deposit

5252

Adapter
adapter

5454

Adapter
adapter

6060

Dichtlippe
sealing lip

6262

Netzstruktur
network structure

7070

Kapselbänder
capsular ligaments

Claims

1. Artificial joint device, in particular a hip joint device, with a shaft that can be anchored in a body's head bone, in particular a femur, after removal of a body's joint head, an associated, essentially spherical or partially spherical head that fits into an abutment, in particular into a socket, can be used for receiving the head in the manner of a ball-and-socket joint, characterized in that the artificial joint device further comprises at least one surface layer ( 14 , 16 ) which consists of flexible material and can be positioned so that after the head ( 10 ) has been inserted into the abutment ( 12 ) is at least partially arranged in a joint gap between the head ( 10 ) and the abutment ( 12 ).

2. Joint device according to claim 1, characterized in that it further comprises an artificial abutment ( 12 ), in particular an artificial joint socket, which can be placed in a body-specific socket bone, in particular in a pelvic bone.

3. Hinge device according to claim 2, characterized in that the abutment has a substantially spherical or partially spherical inner surface for receiving the head ( 10 ).

4. Joint device according to one of the preceding claims, characterized in that the head ( 10 ) and / or the abutment ( 12 ) made of metal, in particular of titanium or the like.

5. Joint device according to one of the preceding claims, characterized in that the surface layer ( 14 , 16 ) on the head ( 10 ) and / or in the abutment ger ( 12 ) can be fastened or fastened.

6. Joint device according to one of the preceding claims, characterized in that the Shore hardness of the flexible material is 40 to 98 .

7. Joint device according to claim 6, characterized in that the Shore hardness of the soft elastic material is more than 50.

8. Joint device according to claim 6 or 7, characterized in that an upper surface layer ( 14 ) on the head ( 10 ) is attached and whose Shore hardness is more than 50.

9. Joint device according to claim 6 or 7, characterized in that an upper surface layer ( 16 ) is fixed in the abutment ( 12 ) and whose Shore hardness is up to 90.

10. Joint device according to one of the preceding claims, characterized in that a soft-elastic surface layer of the head ( 10 ) consists of a support ( 14 ) on a substantially hard core.

11. Joint device according to claim 10, characterized in that the support ( 14 ) has a thickness of 1 to 5 mm.

12. Joint device according to claim 11, characterized in that the support ( 14 ) has a thickness of about 3 mm.

13. Joint device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the core of the head ( 10 ) consists of metal, such as titanium or the like.

14. Joint device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the core of the head ( 10 ) consists of a hard plastic, such as polyamide or the like.

15. Joint device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the core of the head ( 10 ) consists of ceramic material.

16. Joint device according to one of claims 10 to 15, characterized in that the core of the head ( 10 ) consists of materials which are not growing.

17. Joint device according to one of the preceding claims, characterized in that a soft elastic surface layer of the abutment ( 12 ) consists of a layer ( 16 ) in a substantially hard abutment shell.

18. Articulated device according to claim 17, characterized in that the soft elastic surface layer of the abutment ( 12 ) consists of a wax material to send material.

19. Joint device according to claim 17 or 18, characterized in that the Einla ge ( 16 ) has a thickness of 1 to 10 mm.

20. Joint device according to claim 19, characterized in that the insert ( 16 ) has a thickness of 3 to 8 mm.

21. Joint device according to one of claims 17 to 20, characterized in that the insert ( 16 ) in the region of the abutment center and in the region of the abutment edge has a smaller thickness than in the intermediate area located in the area of the head center.

22. Joint device according to one of claims 17 to 21, characterized in that the insert ( 16 ) tapers towards the abutment edge in a wedge shape over the edge of the hard abutment shell and preferably comprises the hard abutment edge.

23. Joint device according to one of claims 17 to 22, characterized in that the insert ( 16 ) near its ring edge has essentially radially extending elevations and / or knobs for mounting and anti-rotation purposes.

24. Joint according to one of claims 17 to 23, characterized in that the inner diameter of the insert ( 16 ) corresponds at least to the outer diameter of the head ( 10 ) or the headrest ( 14 ).

25. Joint device according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises an intermediate layer (adapter) which can be positioned between the abutment ( 12 ) and a surface layer ( 14 , 16 ) and is designed such that geometric differences between abutments ( 12 ) and head ( 10 ) are balanced.

26. Joint device according to one of claims 17 to 25, characterized in that between the insert ( 16 ) and the abutment shell, an intermediate layer (adapter) made of elastic, a growth of the insert ( 10 ) on the abutment bones and the joint bag promoting material is arranged.

27. Joint device according to claim 26, characterized in that the intermediate layer has a sieve-like network structure, such as titanium wire mesh or the like.

28. Joint device according to one of the preceding claims, characterized net that the soft elastic material consists of plastic.

29. Joint device according to claim 28, characterized in that the soft elastic cal material is made of silicone.

30. Joint device according to one of the preceding claims, characterized in that the head ( 10 ) with the associated shaft ( 8 ) is detachably connected.

31. Joint device according to one of the preceding claims, characterized in that between the soft elastic surface layer ( 16 ) and the abutment ( 12 ) there is an adapter made of essentially hard material.

32. Articulation device according to one of the preceding claims, characterized in that the head ( 10 ) is penetrated substantially parallel to the central axis direction of the shaft ( 8 ) by at least one supply channel ( 18 ) which on the one hand in the joint gap and on the other hand in the interior of the Joint bag opens.

33. Joint device according to claim 32, characterized in that the supply channel ( 18 ) has an inner diameter of 2 to 5 mm.

34. Articulated device according to claim 33, characterized in that the supply channel ( 18 ) has an inner diameter of 2.5 to 3.5 mm.

35. Articulation device according to one of claims 32 to 34, characterized in that an opening check valve ( 20 ) opening onto the articulation gap is arranged within the supply channel ( 18 ).

36. Articulated device according to claim 35, characterized in that the check valve ( 20 ) comprises check valves opening towards the joint gap and the end of the supply channel ( 18 ) is outside a load zone.

37. Joint device according to claim 35 or 36, characterized in that the return check valve ( 20 ) is arranged in the vicinity of the mouth of the supply channel ( 18 ) in the Ge steering gap.

38. Joint device according to one of claims 35 to 37, characterized in that the check valve ( 20 ) corresponds in terms of type and material substantially to an artificial heart valve.

39. Articulated device according to claim 38, characterized in that the check valve ( 20 ) has a soft retaining ring holding the check valves together.

40. Joint device according to one of claims 32 to 39, characterized in that the supply channel ( 18 ) tapers in the direction of the joint gap.