DE10118947A1 - Kniegelenk-Endoprothesensystem - Google Patents

Abstract

Es wird ein Kniegelenk-Endoprothesensystem beschrieben, das aus einer Femurkomponente (1), einem Gleitlager (2), einer Führungseinheit (3) sowie einem Tibiaplateau (4) besteht. DOLLAR A Diese Anordnung ermöglicht eine anteroposteriore Beweglichkeit des Gleitlagers (2) gegenüber dem Tibiaplateau (4) trotz Opferung beider Kreuzbänder. Durch die Führungseinheit (3) kann mit Hilfe eines Feder-/Dämpfungsmechanismus die erforderliche Stabilität des Kniegelenks aufrechterhalten werden. DOLLAR A Die Implantation dieses Kniegelenk-Endoprothesensystems ist gut reproduzierbar und die Bewegung ist im Gegensatz zu den kreuzbanderhaltenden Prothesen weniger abhängig von der Ausrichtung der einzelnen Komponenten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kniegelenk-Endoprothesensystem, das aus einer Femurkomponen­ te, einem Gleitlager, einer Führungseinheit sowie einem Tibiaplateau besteht.

Die Anforderungen und Lösungsmöglichkeiten für Knieendoprothesen sind in US 4309778 aufgezeigt.

Bekannt sind insbesondere verschiedene Prothesenmodelle, die je nach Erhalt der Kreuzbän­ der die Bewegungen der Gleitlager durch Führungen, Zapfen oder Anschläge einschränken. Dabei wird im Erhalt des hinteren Kreuzbandes ein Vorteil bezüglich der physiologischen Bewegung in anteroposteriorer (AP) Richtung der Tibia gegenüber dem Femur gesehen. Die­ se AP-Beweglichkeit soll zudem den mechanischen Wirkungsgrad des Quadrizepsmuskels bei Knieflexion verbessern und die Übertragung von Scherkräften auf die Tibia verringern. Dabei ist die Funktion des hinteren Kreuzbandes stark von den implantierten Komponentenpositio­ nen abhängig, so daß oft paradoxe (unphysiologische) Bewegungsmuster nachgewiesen wer­ den.

Ist das hintere Kreuzband aber bereits insuffizient oder absent, werden Prothesendesigns im­ plantiert, die zugunsten einer höheren Kniestabilität auf diese AP-Beweglichkeit verzichten und Gleitlager verwenden, die entweder fest mit dem Tibiaplateau verbunden sind oder nur axiale Rotation zulassen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kniegelenk-Endoprothesensystem zu schaffen, welches den Anforderungen an eine Knieendoprothese nach dem Stand der Technik in möglichst ho­ hem Maße genügt. Hierzu zählen die Reduzierung der auf die Tibia übertragenen Scherkräfte, hohe Stabilität, Verschleißminderung der Gleitlager sowie Erhalt der physiologischen Bewe­ gung.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kniegelenk-Endoprothesensystem gelöst, welches aus einer Femurkomponente, einem Gleitlager, einer Führungseinheit sowie einem Tibiaplateau besteht.

Der Grundgedanke besteht darin, trotz Opferung beider Kreuzbänder ein Gleitlager zu ver­ wenden, welches gegenüber dem Tibiaplateau in AP-Richtung verschiebbar ist. Die dadurch notwendige Stabilisierung des Kniegelenks wird durch eine Führungseinheit gewährleistet, welche die AP-Bewegungen durch einen Feder-/Dämpfungsmechanismus einschränkt.

Nachfolgend wird die Erfindung von einem Ausführungsbeispiel beschrieben.

Fig. 1 (a, b) zeigt schematisch ein Kniegelenk-Endoprothesensystem gemäß einer Ausfüh­ rungsform nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt schematisch das Prinzip der Führungseinheit gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Draufsicht gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung mit eingezeichneten Bewegungsmöglichkeiten (Pfeile).

Die Fig. 1a zeigt eine Femurkomponente (1) an einem Femur (5), welche über ein Gleitlager (2) mit dem Tibiaplateau (4) artikuliert.

Die Verbindung von Gleitlager (2) zum Tibiaplateau (4) wird mit Hilfe der Führungseinheit (3) stabilisiert. Das Tibiaplateau (4) ist in eine Tibia (6) eingebracht.

Bei der Femurkomponente handelt es sich um eine übliche Form, wobei es darauf ankommt, daß die Ausbildung der Kongruenz zum Gleitlager (2) im Winkelbereich des Gehens mög­ lichst hochkonform ist. Ein retropatellarer Gelenkflächenersatz ist optional möglich. Des weiteren wird die Gleitfläche der Femurkomponente (1) nach posterior durch multiple Radien dargestellt, um die physiologischen Kondylen möglichst gut nachzubilden und hier­ durch physiologische Bewegungsmöglichkeiten zu erhalten.

Alle Auflageflächen der Prothesenkomponenten aus den zugelassenen Werkstoffen zum Kno­ chen hin sind nach den gängigen Verfahren so ausgebildet, daß der Knochen einwachsen kann und somit die sekundäre Stabilität ausbildet. Alternativ dazu können diese Flächen auch zum zementierten Einbau vorbereitet werden.

Die Fig. 1b zeigt die Seitenansicht der Fig. 1a mit einem Schnitt durch die Prothesenkom­ ponenten. In das vorzugsweise aus UHMW-Polyethylen gefertigte Gleitlager (2) ist auf der Unterseite die Führungseinheit (3) eingelassen und mit dem Tibiaplateau (4) verbunden. Sie schränkt die AP-Beweglichkeit durch einen Feder-/Dämpfungsmechanismus so ein, daß diese unter extremen Auslenkungen immer geringer wird. Durch entsprechende Ausbildung der Federelemente kann ein harter Endanschlag, welcher hohe Scherbelastung auf die Tibia über­ tragen würde, vermieden werden.

In der Fig. 2 wird schematisch das Prinzip der Führungseinheit (3) mit seinen Feder- und Dämpfungselementen (32) dargestellt. Die in dieser Ausführungsform verwendeten Schrau­ benfedern (32) greifen in eine Senkung (42) des Tibiaplateaus (4), welches zur Stabilitätser­ höhung einen zentralen Konus (41) aufweist. Prinzipiell sind hier auch weitere Federelemente wie Tellerfedern etc. möglich. Zur Vermeidung von Extrembewegungen unter Ausnahmebe­ lastungen sollten die Federkennlinien progressiv gewählt werden.

Die Feder-/Dämpfungselemente (32) können in AP-Richtung geführt ausgebildet sein, so daß die axiale Rotation unterdrückt wird. Zur Erlangung von freier Rotation kann dazu die feste Verbindung (21, 31) von Gleitlager (2) zu Führungseinheit (3) auch als Rotationslager ausge­ bildet werden.

In der Fig. 3 sind in der Draufsicht die Bewegungsmöglichkeiten des Gleitlagers (2) mit seinen zwei Gleitflächen (22) gegenüber dem Tibiaplateau aufgezeigt.

In weiteren Ausführungen können die Bewegungen durch entsprechende Führungen zwischen Tibiaplateau (4) und Gleitlager (2) nach Bedarf weiter eingeschränkt werden.

Claims (7)

1. Kniegelenk-Endoprothesensystem mit einer Femurkomponente (1), einem Gleitlager (2) sowie einer Tibiakomponente (4), dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (2) über eine Führungseinheit (3) mit der Tibiakomponente (4) verbunden wird.

2. Kniegelenk-Endoprothesensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (21, 31) von Gleitlager (2) zu Führungseinheit (3) nicht fest, sondern als Rotationslager erfolgt.

3. Kniegelenk-Endoprothesensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder-/Dämpfungselemente (32) nicht als einfache Schraubenfedern, sondern als Kombinationen verschiedener Elemente zusammengesetzt sind, die auch zusätzliche Führungseigenschaften aufweisen können.

4. Kniegelenk-Endoprothesensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Gleitlagers (2) auf dem Tibiaplateau (4) durch weitere Führungen, Stifte oder Zapfen eingeschränkt wird.

5. Kniegelenk-Endoprothesensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (2) und die Führungseinheit (3) jeweils in zwei Teilsystemen ausgebildet werden.

6. Kniegelenk-Endoprothesensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Tibiaplateau (4) ohne Senkung (42) ausgebildet wird, und die Stabilität zum Tibiaknochen anstelle des zentralen Konus (41) durch andere Elemente (z. B. Schrauben) hergestellt wird.

7. Kniegelenk-Endoprothesensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein retropatellarer Gelenkflächenersatz erfolgt.