CZ290212B6

CZ290212B6 - Endoprotéza loketního kloubu

Info

Publication number: CZ290212B6
Application number: CZ19971541A
Authority: CZ
Inventors: Eckart Dr. Med. Engelbrecht; Arnold Keller
Original assignee: GMT GESELLSCHAFT FüR MEDIZINISCHE TECHNIK MBH; Waldemar Link Gmbh Und Co. Kg
Priority date: 1996-05-22
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 2002-06-12
Also published as: HU219516B; HU9700924D0; CN1121847C; JPH1043220A; TW320559B; ES2206627T3; EP0808619A2; HUP9700924A3; JP3862358B2; EP0808619A3; US5782923A; RU2123825C1; DE59710710D1; EP0808619B1; BG101459A; CZ154197A3; DE19620525A1; BG62552B1; CN1177469A; HUP9700924A2

Abstract

Endoprot za loketn ho kloubu s pa n st (1), loketn st (2) a v°etenn st (3) m loketn st (2) ulo enou v oblasti pa n sti (1) v oto n m lo isku (4) a v°etenn st (3) je uchycena v oblasti loketn sti (2) v kloubn jamce (6) oto n a posuvn . V°etenn st (3) je oto n ulo ena v kluzn m t lese (5) posuvn m v kloubn jamce (6).\

Description

Endoprotéza loketního kloubu

Oblast techniky

Vynález se týká endoprotézy loketního kloubu s pažní částí, loketní částí a vřetenní částí, u které je loketní část uložena v otočném ložisku v oblasti pažní části a vřetenní část je uchycena v kloubní jamce v oblasti loketní části otočně a posuvně.

Dosavadní stav techniky

Z DE-OS 39 40 728 přihlašovatele je již známá endoprotéza loketního kloubu tohoto typu, u které je hlava vřetenní části uložena s boční vůlí a otočně bezprostředně v kloubní jamce, která je vytvořena na spodní straně ramene nebo příčníku vytvořených na loketní části. To způsobuje, že se jednak vřetenní část otáčí při ohnutí a natáhnutí předloktí společně s loketní částí kolem osy otáčení otočného uložení a jednak mohou relativní pohyby vřetenní části vzhledem k loketní části, například během natočení předloktí kolem své podélné osy, zabránit, aby se přitom vřetenní část podrobila torznímu a ohybovému namáhání, které může vést k uvolnění dříku.

Tato konstrukce se sice v zásadě dobře osvědčila, poněvadž umožňuje realizaci pohybu, který odpovídá přirozeným poměrům v loketním kloubu. Při pokusech však bylo zjištěno, že lze pohyby vřetenní části vzhledem k loketní části dále optimalizovat, zejména v návaznosti na lepší zavedení otočných pohybů vřetenní části bez zřeknutí se příčné pohyblivosti vřetenní části v kloubní jamce.

Podstata vynálezu

V návaznosti na tento stav techniky řeší vynález úkol zlepšit u endoprotézy loketního kloubu shora uvedeného typu vztah mezi vřetenní částí a loketní částí.

Tento úkol se podle vynálezu vyřeší tím, že vřetenní část je otočně uložena v kluzném tělese posuvném v kloubní jamce. Ve srovnání se známou hlavou vřetenní části volně pohyblivě uloženou v kloubní jamce, která je v kloubní jamce otočná i posuvná, existuje podle vynálezu provedením dvou oddělených ploch, totiž jednak částečně sférické kluzné plochy pro otočné pohyby mezi hlavou vřetenní části a kluzným tělesem a jednak v podstatě rovinné kluzné plochy pro příčný pohyb mezi kluzným tělesem a kloubní jamkou, lepší provedení otočných pohybů mezi hlavou vřetenní části a loketní části, aniž je třeba se vzdát příčné pohyblivosti hlavy vřetenní části uvnitř kloubní jamky. Dále může být kluzné těleso lépe uchyceno v kloubní jamce svaly nebo páskem než hlava vřetenní části volně pohyblivá v kloubní jamce, takže se snižuje pravděpodobnost luxace v oblasti uložení hlavy vřetenní části při extrémním namáhání. Zvětšením ploch z důvodu uspořádání podle vynálezu vedle toho redukuje plošný tlak mezi po sobě klouzajícími povrchy a tím se redukuje opotřebení komponent sestávajících z měkkých plastických hmot.

Přednostní provedení vynálezu spočívá v tom, že kluzné těleso je pohyblivé kolmo ke střední ose kloubní jamky se dvěma stupni volnosti, takže může být posuvné v kloubní jamce rovněž ve směru loketního dříku loketní části jakož také kolmo k tomuto směru. To se přednostně dociluje tím, že kluzné těleso položené svojí rovinnou horní stranou na dno kloubní jamky vytvořené rovněž rovinné má boční rozměry, které jsou menší než odpovídající vnitřní rozměry kloubní jamky, takže mezi vnitřní stěnou kloubní jamky po obvodě obepínající dno a bočními obvodovými stěnami kluzného tělesa existuje, když kluzné těleso zapadá ve své klidové poloze při neotočeném předloktí uprostřed do kloubní jamky, všestranná vůle alespoň 1 mm, přednostně více než 1 mm. Kluzné těleso a vnitřní stěna kloubní jamky jsou přednostně symetrické kolem

-1 CZ 290212 B6 svých středových os, přičemž tyto středové osy přednostně při středovém uspořádání kluzného tělesa v kloubní jamce lícují. Je však také možné volit zejména pro vnitřní stěny kloubní jamky asymetrické vytvoření. Přednostně tak může být vnitřní stěna vytvořena ve tvaru elipsy. Rozhodující při vytvoření vnitřní stěny je umožnit, že kluzné těleso bude vedeno svými hraničními stěnami na vnitřní stěně kloubní jamky, aniž se může kluzné těleso v kloubní jamce vzpříčit. Za tímto účelem je vnitřní stěna kloubní jamky vytvořena s plynule navzájem přecházejícími úseky, z nichž každý je vytvořen pro plošné uložení kluzného tělesa.

Přiřazení kluzného tělesa ke kloubní jamce je přednostně závislé na anatomických skutečnostech pacienta, pro kterého je endoprotéza určena, a poloze sklopení vřetenní části. Na těchto faktorech také závisí, v jaké poloze se nalézá kluzné těleso vzhledem ke kloubní jamce, když je ve své klidové poloze při neotočeném předloktí. Také v této klidové poloze může být kluzné těleso mimo střed kloubní jamky.

Podle dalšího přednostního provedeni vynálezu má kluzné těleso částečně sférické vybrání přizpůsobené kulovitému tvaru hlavy vřetenní části, do kterého zapadá hlava vřetenní části v podstatě bez vůle, takže vnější povrch hlavy vřetenní části a vnitřní povrch vybrání navzájem na sebe přiléhají a smýkají se po sobě, přičemž tvoří plochy pro výkyvy hlavy vřetenní části vzhledem kloketní části. Další přednostní provedení vynálezu spočívá vtom, že částečně sférický vnitřní povrch vybrání je větší než povrch polokoule. Tím je hlava vřetenní kosti pevně uchycena v kluzném tělese a zabraňuje axiálnímu pohybu mezi kluzným tělesem a hlavou vřetenní části.

Kluzné těleso přednostně sestává z plastické hmoty snášenlivé lidským tělem, přednostně z polyethylenu s vysokou hustotou. Tento materiál má dostatečnou elasticitu, která umožňuje zasunutí hlavy vřetenní části do vybrání tím, že se stěna vybrání kolem vstupního otvoru pro úzký krk vřetení části omezující hlavu vřetenní části axiálním tlakem na vřetenní část elasticky rozšíří, až hlava vřetenní čisti vstoupí do vybrání. Z důvodu elastické vratné síly získá deformovaná oblast stěny nakonec opět svoji výchozí polohu.

Kloubní jamka je přednostně vytvořena na spodní straně ramene, které je v podstatě kolmé k dříku loketní části a k rovině otáčení otočného ložiska a která je přednostně vytvořena v jednom kuse s loketní částí, takže rameno a tím kloubní jamka jsou spolu s vřetenní částí otočné vzhledem k pažní části. Loketní část a rameno sestávají přednostně rovněž jako pažní část a vřetenní část s hlavou vřetenní části z kovového implantačního materiálu snášenlivého lidským tělem, přednostně z kobalt-chrom-molybdenové legury, takže ve spojení s kluzným tělesem sestávajícím z polyethylenu s vysokou hustotou tvoří v oblasti rovinné plochy mezi kluzným tělesem a dnem kloubní jamky a rovněž tak v oblasti částečně sférické plochy mezi hlavou vřetenní části a kluzným tělesem materiálovou dvojici kobalt-chrom-molybdenová legura/polyethylen s vysokou hustotou s minimalizovaným otěrem.

Přehled obrázků na výkresech

V následujícím je vynález blíže objasněn pomocí příkladu provedení znázorněného na výkresech. Zde znázorňuje:

obr. 1 pohled z přední strany na částečně rozebranou endoprotézu loketního kloubu, obr. 2 boční pohled na pažní a loketní část endoprotézy loketního kloubu z obr. 1, obr. 3 podélný řez kluzným tělesem vloženým do kloubní jamky v loketní části a hlavou vřetenní části zasazenou do kluzného tělesa a

-2CZ 290212 B6 obr. 4 zjednodušený pohled zepředu, částečně v řezu na endoprotézu loketního kloubu implantovanou do kosti.

Příklady provedení vynálezu

Endoprotéza loketního kloubu zobrazená na výkrese v podstatě sestává z pažní části 1, loketní části 2 uložené v otočném ložisku 4 na pažní části 1 a rovněž vřetenní části 3, jejíž kulová hlava 7 vřetenní části 3 je vložena v částečně sférickém vybrání 9 v kluzném tělese 5, které je dále příčně posuvně uloženo v kloubní jamce 6 na spodní straně ramene 8 bočně vyčnívajícího nad loketní část 2.

Jak je nejlépe patrné z obr. 3, má kluzné těleso 5 vytvořené z polyethylenu s vysokou hustotou v podstatě rovinnou horní stranu 10, která zdola plošně přiléhá k rovinnému dnu 11 kloubní jamky 6, válcovou obvodovou plochu 12 kolmou k horní straně 10 a rovněž spodní stranu 13 přivrácenou k vřetenní části 3, která je opatřena sférickým vybráním 9 sloužícím k uložení hlavy 7 vřetenní části 3. Okraj 14 mezi obvodovou plochou 12 a horní stranou 10 je zaoblen, přičemž poloměr zaoblení odpovídá poloměru zaoblení zaobleného přechodu 15 mezi rovinným dnem 11 kloubní jamky 6 a vnitřními stěnami 16 ohraničujícími kloubní jamku 6 v bočním směru.

Průměr sférického vybrání 9 odpovídá hlavě 7 vřetenní části 3, takže částečně sférický vnitřní povrch sférického vybrání 9 přiléhá na kulový povrch hlavy 7 vřetenní části 3 a klouže po něm. Hlava 7 vřetenní části 3 je vytvořena v jednom kuse spolu se sousedícím, úzkým, válcovitým krkem 17, pod krkem 17 umístěným koučovitým límcem 18 s kruhovým průřezem a dříkem 19 vřetenní části 3 sousedícím s límcem 18 a s průměrem odpovídajícím průměru krku 17 z kobalt-chrom-molybdenové legury, takže výkyvné plochy, to znamená částečně sférický povrch sférického vybrání 9 a kulovitý povrch hlavy 7 vřetenní části 3, které navzájem sousedí a kloužou po sobě tvoří materiálovou dvojici polyethylen s vysokou hustotou/kobalt-chrom-molybdenová legura s malým otěrem.

Vnitřní částečně sférický povrch sférického vybrání 9 je větší než polokoule, to znamená jeho středový úhel a v rovině řezu vedené středovou osou 20 vřetenní části 3 je větší než 180°, takže hlava 7 vřetenní části 3 vložená do sférického vybrání 9 je uzavřena v uvedené rovině řezu na větší části svého obvodu kluzným tělesem 5 a je ve sférickém vybrání 9 uchycena. Ke vložení hlavy 7 vřetenní části 3 do sférického vybrání 9 se stěna 21 kluzného tělesa 5 obklopující sférické vybrání 9 v oblasti výstupního otvoru 22 pro krk 17 vřetenní části 3 tak elasticky rozšíří, že lze hlavu 2 vřetenní části 3 zachytit ve sférickém vybrání 9, to znamená svým větším průřezem projde výstupním otvorem 22. K ulehčení zavedení hlavy 7 vřetenní části 3 do vybrání se výstupní otvor 22 dovnitř kuželově zužuje, takže se stěna 21 v této oblasti z důvodu sil působících na klínu rozšíří, když je hlava 7 vřetenní části 3 svojí horní stranou zaváděna zvnějšku do výstupního otvoru 22 a vřetenní část 3 je pak ovlivněna axiální tlakovou silou. Po zachycení hlavy 7 vřetenní části 3 se vrací deformovaná stěna 21 kluzného tělesa 5 z důvodu elastické vratné síly zpět do výchozí polohy a hlava 7 vřetenní části 3 je pevně uchycena ve sférickém vybrání 9.

Válcová vnitřní stěna 16 kloubní jamky 6, rotačně symetrická vzhledem ke středové ose 23 kloubní jamky 6, má průměr, který je větší než vnější průměr válcové obvodové plochy 12 kluzného tělesa 5, takže při středovém uspořádání hlavy 7 vřetenní části 3 v kloubní jamce 6 a při lícujících středových osách 20 a 23, podle klidové polohy vřetenní části 3 při neotočeném předloktí, existuje všestranná větší vůle mezi vnitřní stěnou 16 kloubní jamky 6 a obvodovou plochou 12 kluzného tělesa 5. Například při vnitřním průměru kloubní jamky 6 13 mm činí vnější průměr obvodové plochy 12 10 mm, takže vůle, to znamená šířka obvodové mezery mezi kluzným tělesem 5 a kloubní jamkou 6 v klidové poloze činí všestranně 1,5 mm. Na základě vůle se může kluzné těleso 5, když se předloktí otáčí kolem své podélné osy, posouvat rovnoběžně se dnem 11 kloubní jamky 6 ve dvou stupních volnosti. Přitom se kluzné těleso 5 nastaví v kloubní

- 3 CZ 290212 B6 jamce 6 podle existujících anatomických poměrů a výkyvné polohy vřetenní části 3. Při odpovídající implantaci loketního kloubu se může kluzné těleso 5 nastavit ve své klidové poloze při neotočeném předloktí doprostřed kloubní jamky 6. Kloubní jamka 6 může mít také provedení odchylné od symetrického provedení, například může mít eliptický tvar. Rozhodující však je, že 5 se kluzné těleso 5 může opírat o vnitřní stěnu 16, aniž se v kloubní jamce 6 příčí.

Poměr mezi hloubkou dolů otevřené kloubní jamky 6 a výškou kluzného tělesa 5 leží mezi 1 : 2 a 2 :3, takže kluzné těleso 5 zčásti vyčnívá dole přes rovinný spodní okraj 24 kloubní jamky 6. Při výšce kluzného tělesa 5 9 mm může hloubka kloubní jamky 6 činit 5 až 7 mm a je dostatečně ίο velká k uchycení kluzného tělesa 5 s podporou svalů a pásků zavedených na krk 17 v kloubní jamce 6.

Rameno 8 opatřené kloubní jamkou 6 je v podstatě kolmé k dříku 25 loketní části 2 a vychází z roviny otáčení otočného ložiska 4 na horním konci loketní části 2, přičemž ve směru k vnější 15 straně loketního kloubu bočně vyčnívá přes loketní část 2. Rameno 8 má zploštělou horní stranu ramene 8 se zaoblenými hranami a na třech stranách má připojené boční plochy, které jsou v podstatě kolmé k horní straně 27 ramene 8.

Loketní část 2 a s ní spojené rameno 8 jsou vytvořeny z kobalt-chrom-molybdenové legury, takže na ploše pro příčný posuv, která je tvořena navzájem kluznými povrchy kloubní jamky 6 a rovněž kluzného tělesa 5, to znamená rovinného dna 11 kloubní jamky 6 a horní strany JO kluzného tělesa 5, je rovněž k dispozici materiálový pár kobalt-chrom-molybdenová legura/polyethylen s vysokou hustotou s malým otěrem.

Další části endoprotézy loketního kloubu, to znamená otočné ložisko 4 a pažní část 1 mají provedení, které je popsáno v DE OS 39 40 728, jejich vytvoření v návaznosti na obvyklé provedení protézy, zvláště také se zřetelem na rozměry a ve vztahu na polohu jejich komponent, je převzato jako součást předložené přihlášky vynálezu.

Po implantaci endoprotézy loketního kloubu leží límec 18 vřetenní části 3 svojí spodní stranou shora na řezné ploše na horní části oddělené vřetenní kosti 30, zatímco dřík 19 vřetenní části 3 je ukotven, jak je patrné na obr. 4, v kostním kanále 31 vřetenní kosti 30. Řezná plocha vřetenní kosti 30 je přitom provedena tak, že vzdálenost mezi touto řeznou plochou vřetenní kosti 30 a rovinným dnem 11 kloubní jamky 6 je stejná jako vzdálenost mezi spodní stranou límce 18 35 a horní stranou 10 kluzného tělesa 5 nasazeného na hlavě 7 vřetenní části 3.

Pažní část 1 je nasazena v pažní kosti 32, jejíž spodní konec tvořený spongiosou 33 byl předtím pro uložení otočného ložiska 4 vyfrézován, zatímco dřík loketní části 25 je ukotven v kostním kanálu 35 loketní kosti 36.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Endoprotéza loketního kloubu s pažní částí (1), loketní částí (2) a vřetenní částí (3), u níž je loketní část (2) uložena v oblasti pažní části (1) v otočném ložisku (4) a vřetenní část (3) je uchycena v oblasti loketní části (2) v kloubní jamce (6) otočně a posuvně, vyznačující se

50 t í m , že vřetenní část (3) je otočně uložena v kluzném tělese (5) posuvném v kloubní jamce (6).
2. Endoprotéza loketního kloubu podle nároku 1, vyznačující se tím, že kluzné těleso (5) je uloženo pohyblivě se dvěma stupni volnosti kolmo ke středové ose (23) kloubní jamky (6).

-4CZ 290212 B6
3. Endoprotéza loketního kloubu podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kluzné těleso (5) je polohovatelné v kloubní jamce (6) podle anatomických skutečností a polohy sklopení vřetenové části (3).
4. Endoprotéza loketního kloubu podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že kluzné těleso (5) je umístěno při neotočeném předloktí uprostřed kloubní jamky (6).
5. Endoprotéza loketního kloubu podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že kluzné těleso (5) je vytvořeno symetrické vzhledem ke své středové ose (20).
6. Endoprotéza loketního kloubu podle jednoho z nároků 1 až 5,vyznačující se tím, že vzdálenost boků kluzného tělesa (5) je menší než vnitřní rozměr kloubní jamky (6).
7. Endoprotéza loketního kloubu podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že kluzné těleso (5) je uloženo na dolů směřujícím dnu (11) kloubní jamky (6) kluzně.
8. Endoprotéza loketního kloubu podle nároku 7, vyznačující se tím, že dno (11) kloubní jamky (6) a horní strana (10) kluzného tělesa (5) sousedící se dnem (11) jsou rovinné.
9. Endoprotéza loketního kloubu podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že výška kluzného tělesa (5) je větší nebo rovna hloubce kloubní jamky (6).
10. Endoprotéza loketního kloubu podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že kloubní jamka (6) má obvodovou vnitřní stěnu (16) pro boční dosednutí kluzného tělesa (5).
11. Endoprotéza loketního kloubu podle nároku 10, vyznačující se tím, že vnitřní stěna (16) má navzájem plynule přecházející úseky pro plošné uložení kluzného tělesa (5).
12. Endoprotéza loketního kloubu podle nároku 11, vyznačující se tím, že vnitřní stěna (16) je vytvořena v průřezu ve tvaru elipsy.
13. Endoprotéza loketního kloubu podle nároku 11, vyznačující se tím, že vnitřní stěna (16) je symetrická podle středové osy (23) kloubní jamky (6).
14. Endoprotéza loketního kloubu podle jednoho z nároků 10 až 13, vyznačující se tím, že mezi dnem (11) a vnitřní stěnou (16) kloubní jamky (6) je vytvořen zaoblený přechod (15).
15. Endoprotéza loketního kloubu podle jednoho z nároků 10 až 14, vyznačující se tí m , že mezi horní stranou (10) kluzného tělesa (5) a jeho obvodovou plochou (12), sousedící s vnitřní stěnou (16) kloubní jamky (6), je vytvořen zaoblený okraj (14).
16. Endoprotéza loketního kloubu podle jednoho z nároků 1 až 15, vyznačující se t í m, že kluzné těleso (5) částečně uzavírá hlavu (7) vřetenní části (3).
17. Endoprotéza loketního kloubu podle nároku 16, vyznačující se tím, že kluzné těleso (5) má vybrání (9) přizpůsobené tvaru hlavy (7) vřetenní části (3).
18. Endoprotéza loketního kloubu podle nároku 16 až 17, vyznačující se tím, že hlava (7) vřetenní části (3) a vybrání (9) mají navzájem odpovídající částečně sférické povrchy.
19. Endoprotéza loketního kloubu podle nároku 18, vyznačující se tím, že částečně sférický povrch vybrání (9) je větší než povrch polokoule.

-5CZ 290212 B6
20. Endoprotéza loketního kloubu podle nároků 16 až 19, vyznačující se tím, že hlava (7) vřetenní části (3) je zasunuta do kluzného tělesa (5).
21. Endoprotéza loketního kloubu podle jednoho z nároků 1 až 20, vyznačující se t í m , že kluzné těleso (5) sestává z plastické hmoty snášenlivé lidským tělem.
22. Endoprotéza loketního kloubu podle jednoho z nároků 1 až 21, vyznačující se t í m , že kluzné těleso (5) sestává z polyethylenu s vysokou hustotou.
23. Endoprotéza loketního kloubu podle jednoho z nároků 1 až 22, vyznačující se t í m , že kloubní jamka (6) je umístěna na spodní straně ramene (8), které vyčnívá bočně přes loketní část (2) kolmo k dříku (25) loketní části (2) a k rovině otáčení otočného ložiska (4).
24. Endoprotéza loketního kloubu podle nároku 23, vyznačující se tím, že rameno (8) a loketní část (2) jsou vytvořeny v jednom kuse.
25. Endoprotéza loketního kloubu podle nároku24, vyznačující se tím, že loketní část (2) a rameno (8) sestávají z kovu snášenlivého s lidským tělem, přednostně z kobalt-chrom-molybdenové leguiy.
26. Endoprotéza loketního kloubu podle jednoho z nároků 1 až 25, vyznačující se t í m, že vřetenní část (3) je vytvořena z jednoho kusu a sestává z kovu snášenlivého s lidským tělem, přednostně z kobalt-chrom-molybdenové legury.
27. Endoprotéza loketního kloubu podle jednoho z nároků 16 až 26, vyznačující se t í m , že vřetenní část (3) má válcový krk (17) připojený k hlavě (7) vřetenové části (3).
28. Endoprotéza loketního kloubu podle nároku27, vyznačující se tím, že vřetenní část (3) má límec (18) umístěný mezi krk (17) a dřík (19) vřetenní části (3).
29. Endoprotéza loketního kloubu podle nároku 28, vyznačující se tím, že vřetenní část (3) je symetrická ke středové ose dříku (19) vřetenní části (3).