DE3904528A1

DE3904528A1 - Variably deformable bone contact layer for prostheses

Info

Publication number: DE3904528A1
Application number: DE19893904528
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl Ing Dr Lieke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-02-15
Filing date: 1989-02-15
Publication date: 1990-08-16

Abstract

The invention relates to a prosthetic component which is preferably provided for the cementless anchorage of prostheses, above all hip joint components (cup, stem) and knee joint components. It is made of a bone-compatible material or is provided with a bone-compatible coating. The invention is intended, in particular, for dowel-like or case-like anchorage elements which can be braced by an internal spreading body. For this purpose it is provided that the bone contact layer can also be spread in a defined extent. In order to permit spreading of this layer (and the layers lying underneath it) there is a superficial fine and/or coarse structure in which the distance between two arbitrarily definable points can be extended. Among others, wavy surfaces are preferred, so that extension of the surface and hence spreading of the overall structure is possible by stretching the particular waves. Provision is made for attachment of further prosthetic elements on the inside; provision is made for applying a layered coating including integration of elastic damping elements.

Description

Die Erfindung betrifft eine Prothesenkomponente, vorzugsweise vorgesehen zur zementfreien Verankerung von Prothesen, so vor allem von Hüftgelenkskompo nenten (Pfanne, Schaft) und Kniegelenkskomponenten, bestehend aus knochenfreundlichem Material bzw. ver sehen mit einer knochenfreundlichen Beschichtung.The invention relates to a prosthetic component, preferably intended for cementless anchoring prostheses, especially hip joint compos components (socket, shaft) and knee joint components, consisting of bone-friendly material or ver see with a bone-friendly coating.

Aus EP 02 05 132 ist eine Hüftgelenkspfanne bekannt, bei welcher beweglich gelagerte Schalen, die aus mindestens zwei Teilen bestehen, aufspreizbar sind. E. Morscher (Orthopäd. Klinik/Basel) beschreibt eine Druckknopf-Pfanne mit Titan-Netzbeschichtung.An acetabular cup is known from EP 02 05 132, at which movably mounted shells, which from consist of at least two parts, are expandable. E. Morscher (Orthopedic Clinic / Basel) describes one Snap pan with titanium mesh coating.

Aus (D) P 38 40 469.9 sind Verankerungskomponenten bekannt, bei welchen dübelartige, aufspreizbare Außenkörper vorgesehen sind, die nach dem Einbringen in der knöchernen Höhlung durch Spreizkörper aufge spreizt werden und dadurch anschließend einen größeren Querschnitt in der Tiefe der knöchernen Höhlung haben.Anchoring components are from (D) P 38 40 469.9 known in which dowel-like, expandable Outer bodies are provided after insertion opened up in the bony cavity by expanding bodies be spread and then one larger cross section in the depth of the bony Have cavity.

Aus (D) P 38 40 469.2 sind schaftähnliche Körper be kannt, bei denen der Außenkörper durch Aufspreizung fest an die Wand der knöchernen Höhlung angepreßt wird.From (D) P 38 40 469.2 shaft-like bodies are be knows, in which the outer body by spreading pressed firmly against the wall of the bony cavity becomes.

Aus (D) P 38 40 468.0 sind Hüftgelenkspfannenkörper bekannt, die aufspreizbar und dabei außenseitig fest an die Wand der knöchernen Höhlung anpreßbar sind. From (D) P 38 40 468.0 are hip socket bodies known, the expandable and firm on the outside are pressed against the wall of the bony cavity.

Die bisher gebräuchlichen Prothesenkomponenten be stehen im wesentlichen aus weitgehend starren, nicht (oder wenig) verformbaren Elementen.The previously used prosthetic components be essentially stand out largely rigid, not (or little) deformable elements.

Eine Formanpasssung an die Form der knöchernen Aus nehmung ist hierbei nicht oder nur segmentweise vor gesehen.A shape adjustment to the shape of the bony out Acceptance is not or only in segments seen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Knochenkontaktschicht resp. eine Beschichtung zu schaffen, bei welcher die Oberfläche in einem de finierten Ausmaß vergrößerbar ist, so daß z. B. bei einem dübelartigen, aufspreizbaren Außenkörper die Oberfläche definiert aufspreizbar ist bei Einbringung des Spreizkörpers in die innere Höhlung des dübel artigen Gebildes.The invention has for its object a Bone contact layer resp. a coating too create, in which the surface in a de Finished extent can be enlarged, so that, for. B. at a dowel-like, expandable outer body The surface can be spread apart when inserted of the expansion body into the inner cavity of the dowel like structure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dieser Außenkörper abschnittweise und/oder konti nuierlich in einem definierten Bereich reversibel oder irreversibel aufdehnbar ist.According to the invention, this object is achieved by that this outer body in sections and / or conti only reversible in a defined area or is irreversibly expandable.

Hierzu ist in einer Ausführung ein netzförmiger Auf bau vorgesehen (vgl. Fig. 1a, 1b, wobei das Netz in seinem gesamten Aufbau die wesentliche Form des Außenkörpers bestimmt (vgl. Fig. 10). Die Feinstruk tur dieses Netzes (vgl. Fig. 1b) zeigt im Bereich der Netzfäden (vgl. Fig. 2a, 2b, Fig. 3a, 3b, Fig. 5) jeweils definierte verlängerbare Strukturen, die in einer Ausführung dadurch gekennzeichnet sind, daß diese Netzfäden wellig (Fig. 2a, 2b, Fig. 5) oder ge schraubt (Fig. 3a, 3b) sind und somit der gesamte Netzaufbau aufgrund der Längenreserven der einzelnen Netzfäden aufspreizbar ist. For this purpose, in one embodiment, a network-like structure is provided (cf. FIGS. 1a, 1b, the network in its entire structure determining the essential shape of the outer body (cf. FIG. 10). The fine structure of this network (cf. FIG. 1b) shows the region of the net threads (see. Fig. 2a, 2b, Fig. 3a, 3b, Fig. 5) each defined extensible structures which are characterized in one embodiment by the fact that this net threads wave (Fig. 2a, 2b, Fig. 5) or ge screwed ( Fig. 3a, 3b) and thus the entire network structure can be spread due to the length reserves of the individual network threads.

In einer weiteren Ausführung sind (winzige) Lamellen vorgesehen (vgl. Fig. 4a, 4b), die nebeneinander liegend durch (z. B. wellenartig geformte) Ver bindungselemente miteinander verbunden sind.In a further embodiment, (tiny) lamellae are provided (cf. FIGS. 4a, 4b), which are connected to one another lying next to one another by (for example, wave-shaped) connecting elements.

In einer weiteren Ausführung sind Lamellen vorge sehen, welche z. T. übereinander liegen und bei Auf spreizung z. T. übereinander gleiten.In another embodiment, slats are easily seen, which, for. T. lie on top of each other and when spread z . T. slide over each other.

In einer anderen Ausführung (vgl. Fig. 6=Drauf sicht) ist ein aufspreizbarer Schaft mit einer inneren Höhlung vorgesehen; hierbei ist die Ober fläche wellig und das Gesamtgebilde aufspreizbar.In another embodiment (see FIG. 6 = top view) an expandable shaft with an internal cavity is provided; here the surface is wavy and the overall structure is spread.

In einer weiteren Ausführung ist eine hügelig (vgl. Fig. 7) oder doppelt gewellte (vgl. Fig. 11) oder vergleichbare Oberfläche vorgesehen, die in einem definierten Ausmaß aufspreizbar ist.In a further embodiment, a hilly (see FIG. 7) or double-corrugated (see. FIG. 11) or comparable surface is provided which can be spread to a defined extent.

Diese Einzelelemente bilden in ihrer Gesamtheit die Gesamtform des Außenkörpers.In their entirety, these individual elements form the Overall shape of the outer body.

Der Außenkörper hat knochenseitig vorzugsweise eine knochenfreundliche Beschichtung, z. B. eine Titanbe schichtung.The outer body preferably has one on the bone side bone-friendly coating, e.g. B. a Titanbe layering.

Innenseitig ist an diesem Außenkörper die Anbringung weiterer Prothesenkomponenten vorgesehen.The inside is attached to this outer body further prosthetic components are provided.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Aus führungsbeispiels im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. In the following the invention based on an off management example in connection with the drawings explained in more detail.

Fig. 1 zeigt ein - aus Einzelfäden bestehendes - Netz; die Fig. 1b zeigt eine Ausschnittvergrößerung der Fig. 1a. Fig. 1 is a - consisting of monofilaments - network; FIG. 1b shows an enlarged detail of FIG. 1a.

Die einzelnen, das Netz bildenden Fäden zeigen hier eine wellenartige Feinstruktur.The individual threads forming the net show here a wave-like fine structure.

Fig. 2a zeigt einen wellenartig geformten Netzfaden im Ausgangszustand. Fig. 2a shows a wave-shaped net thread in the initial state.

Fig. 2b zeigt diesen wellenartigen Netzfaden im etwas gestreckten Zustand. FIG. 2b shows this wave-like net thread in slightly stretched state.

Fig. 3a zeigt einen schraubenfederartig angeordneten Einzelfaden, der in der Fig. 3b im etwas gestreckten Zustand dargestellt ist. Fig. 4a zeigt dachziegelartig angeordnete lamellen ähnlich geformte Einzelelemente seitlich im Ausgangs zustand. FIG. 3a shows a single thread arranged like a helical spring, which is shown in FIG. 3b in a somewhat stretched state. Fig. 4a shows slats arranged like roof tiles similarly shaped individual elements laterally in the initial state.

Fig. 4b zeigt diese Lamellen (der Fig. 4a) im etwas gestreckten Zustand. Fig. 4b shows these slats (of Fig. 4a) in the somewhat stretched state.

Fig. 5 zeigt beispielhaft eine Feinstruktur mit einer Kombination überlagerter Wellen. Fig. 5 shows an example of a fine structure with a combination of superimposed waves.

Fig. 6 zeigt in der Draufsicht eine kreisförmige Anordnung mit einer gewellten Oberfläche; diese An ordnung bzw. vergleichbare Anordnungen (z. B. ellipti scher Querschnitt oder dgl.) sind u.a. vorgesehen für schaftähnliche (vgl. Fig. 12a bis f). aufspreizbare Körper. Fig. 6 shows a plan view of a circular arrangement with a corrugated surface; This arrangement or comparable arrangements (e.g. elliptical cross-section or the like) are provided, inter alia, for shaft-like ones (cf. FIGS . 12a to f). spreadable body.

Fig. 7 zeigt im Profil die Oberfläche (0) einer hügelig angeordneten aufspreizbaren Struktur. Die Zahlen 1, 2 und 3 kennzeichnen den geschichteten Auf bau; die Schichten 1 und 3 sind hierbei vorzugsweise relativ fest, die Schicht 2 ist hierbei vorzugsweise elastisch dämpfend. Fig. 7 shows in profile the surface ( 0 ) of a hilly spread structure. The numbers 1 , 2 and 3 indicate the layered construction; layers 1 and 3 are preferably relatively firm, layer 2 is preferably elastically damping.

Fig 8 zeigt den distalen Oberflächenabschnitt eines schaftförmigen aufspreizbaren Körpers, der z. B. ge eignet ist für einen "Köcher" eines Hüftprothesen schaftes. Die Aufspreizung erfolgt entlang der ge wellten, längsverlaufenden Linien (Lamellen).Fig. 8 shows the distal surface portion of a shaft-shaped expandable body which, for. B. ge is suitable for a "quiver" of a hip prosthesis shaft. The spreading takes place along the corrugated, longitudinal lines (lamellae).

Fig. 9 zeigt eine halbkugelige Anordnung von auf spreizbaren Lamellen; diese Anordnung ist z. B. vorge sehen für eine Hüftpfanne. Fig. 9 shows a hemispherical arrangement of spreadable slats; this arrangement is e.g. B. see for a hip socket.

Fig. 10 zeigt eine netzgitterähnliche, aufgespreizte Knochenkontaktschicht eines aufgespreizten Dübels. Fig. 10 is a grid-like network, spread-bone contact layer shows a spread-out the anchor.

Fig. 11 zeigt - analog zu Fig. 7 - eine doppelt ge wellte Oberfläche, bei welcher die Oberfläche zum einen längs und zum anderen quer gestaucht ist und aufspreizbar ist. Zu dieser Anordnung ist ebenfalls - analog zu Fig. 7 - ein geschichteter Unterbau vorge sehen. Fig. 11 shows - similar to Fig. 7 - a double ge corrugated surface, in which the surface is compressed longitudinally and on the other hand and spreadable. This arrangement is also seen - similar to Fig. 7 - a layered substructure.

Fig. 12 zeigt beispielhaft einen köcherförmigen auf spreizbaren Körper (Fig. 12b), welcher durch den Spreizkörper (Fig. 12a) aufgespreizt wird; in diesem 8eipiel ist der Spreizkörper ein TEP-Schaft. Fig. 12 shows an example of a quiver-shaped on expandable body (Figure 12b.) Formed by the expansion body (Fig. 12a) is spread; In this example, the expansion body is a TEP shaft.

Der Köcher (Fig. 12b) wird in die knöcherne Höhlung (Fig. 12c) eingebracht (Fig. 12e) und anschließend der Spreizkörper (TEP-Schaft) in die innere Höhlung des Köchers; dabei wird der Köcher aufgespreizt und mit seiner Knochenkontaktschicht fest an die Wand der knöchernen Höhlung angepreßt (Fig. 12f).The quiver ( Fig. 12b) is inserted into the bony cavity ( Fig. 12c) ( Fig. 12e) and then the expansion body (TEP shaft) into the inner cavity of the quiver; the quiver is spread open and its bone contact layer is firmly pressed against the wall of the bony cavity ( Fig. 12f).

Claims

1. prosthesis component, preferably provided for cement-free anchoring of prostheses, especially of hip joint components (socket, shaft) and knee joint components, consisting of bone-friendly material or see ver with a bone-friendly coating, characterized in that
spatial or planar (two-dimensional and / or three-dimensionally arranged, two-dimensional structures (see FIG. 7)) and / or one- or two-dimensional structures arranged in two or three dimensions (e.g., a network composed of threads (= one-dimensional) (= two-dimensional) which is spatially, e.g. hemispherical) shaped (= three-dimensional)) can be expanded as a whole in defined areas to a defined extent;
Preferably, a fine and / or coarse structure is provided with a thread-like or band-like or wavy (see Fig. 1b, 2a, 2b, Fig. 5) or helical spring (see. Fig. 3a, 3b) or undulating (see. Fig. 7) or spatially wavy ( Fig. 11) or lamellar ( Fig. 4a, 4b; Fig. 8, Fig. 8) arrangement;
characterized in that the overall structure is formed into a three-dimensional structure, which is provided as an anchoring component close to the bone for introduction into bony cavities and in these cavities by expanding body is expandable;
characterized in that a single or multi-layer coating is provided on the inside of this spreadable layer (cf. FIG. 7), which coating can also be spread during the spreading process;
characterized in that the inner coating (see FIG. 7) is preferably multilayer and contains integrated elastic damping elements, the elastic damping elements preferably consisting of one or more elastically damping layers;
characterized in that on the inside the final layer preferably consists of a relatively strong, somewhat deformable material which is provided for receiving the expansion body;
further characterized in that lamella-like (see FIG. 4a), shape-matched (see. FIG. 8, FIG. 8) (ie adapted to the shape of the overall structure) in the starting position z. T. are slidably mounted on top of each other (see. Fig. 4a) and can be shifted over each other to a defined extent during the spreading process, preferably at least in each case there was still at least a small section above each other (see. Fig. 4b);
characterized in that
in one embodiment preferably threads (see. Fig. 1a, 1b) arranged respectively. thread-like structure (see. Fig. 2a 2b Fig. 3a 3b) structure in its fine respectively to defined lengths reversible and / or irreversible extendable, said threads preferably in the starting position corrugated (Fig. 1b, Fig. 2a) and In the end these waves are stretched completely and / or partially and / or circumscribed localized ( Fig. 2b);
further characterized in that in one embodiment (see FIG. 6) the expandable body is wave-shaped on the outside;
further characterized in that in one embodiment the overall structure is provided as a quiver-like expansion body (cf. FIGS . 12b, 12e, 12f);
further characterized in that in one embodiment the overall structure has a pan-like shape;
further characterized in that in one embodiment the overall structure has a dowel-like shape (see FIG. 10).

2. prosthesis component according to claim 1, characterized in that in one embodiment the lamellae are fixed at one end (cf. FIG. 8) and are freely movable at the other end (cf. FIG. 8).

3. prosthesis component according to claim 1 or 2, characterized in that in one embodiment, the fixed ends of the lamellae represent a ring which represents the entrance opening of a spreadable body; this arrangement is preferably provided for the acetabular cup (see FIG. 9).