DE10118947B4

DE10118947B4 - Kniegelenk-Endoprothesensystem

Info

Publication number: DE10118947B4
Application number: DE2001118947
Authority: DE
Inventors: Andrej Nowakowski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-04-18
Filing date: 2001-04-18
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2021-04-19
Also published as: DE10118947A1

Abstract

Kniegelenk-Endoprothesensystem mit einer Femurkomponente (1), einem Gleitlager (2) sowie einer Tibiakomponente (4), dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (2) fest mit einer Führungseinheit (3) verankert wird und diese Führungseinheit (3) durch Feder-/Dämpfungselemente (32) mit der Tibiakomponente (4) so verbunden wird, daß für die Einheit aus Gleitlager (2) und Führungseinheit (3) Translations- und Rotationsbewegungen gegenüber der Tibiakomponente (4) zugelassen werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kniegelenk-Endoprothesensystem, das aus einer Femurkomponente, 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 Kreuzbänder 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. Diese 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 Komponentenpositionen abhängig, so daß oft paradoxe (unphysiologische) Bewegungsmuster nachgewiesen werden. Ist das hintere Kreuzband aber bereits insuffizient oder absent, werden Prothesendesigns implantiert, 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 hohem Maße genügt. Hierzu zählen die Reduzierung der auf die Tibia übertragenen Scherkräfte, hohe Stabilität, Verschleißminderung der Gleitlager sowie Erhalt der physiologischen Bewegung.
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 verwenden, 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 Feder-/Dämpfungselemente einschränkt.
Nachfolgend wird die Erfindung von einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
1 (a, b) zeigt schematisch ein Kniegelenk-Endoprothesensystem gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung.
2 zeigt schematisch das Prinzip der Führungseinheit gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung.
3 zeigt schematisch eine Draufsicht gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung mit eingezeichneten Bewegungsmöglichkeiten (Pfeile).
Die 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 möglichst 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 hierdurch physiologische Bewegungsmöglichkeiten zu erhalten.
Alle Auflageflächen der Prothesenkomponenten aus den zugelassenen Werkstoffen zum Knochen 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 1b zeigt die Seitenansicht der 1a mit einem Schnitt durch die Prothesenkomponenten. 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 Feder-/Dämpfungselemente (32) so ein, daß diese unter extremen Auslenkungen immer geringer wird. Durch entsprechende Ausbildung der Feder-/Dämpfungselemente (32) kann ein harter Endanschlag, welcher hohe Scherbelastung auf die Tibia übertragen würde, vermieden werden.
In der 2 wird schematisch das Prinzip der Führungseinheit (3) mit seinen Feder-/Dämpfungselementen (32) dargestellt. Die in dieser Ausführungsform verwendeten Schraubenfedern (32) greifen in eine Senkung (42) des Tibiaplateaus (4), welches zur Stabilitätserhöhung einen zentralen Konus (41) aufweist. Prinzipiell sind hier auch weitere Federelemente wie Tellerfedern etc. möglich. Zur Vermeidung von Extrembewegungen unter Ausnahmebelastungen 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 ausgebildet werden.
In der 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

Kniegelenk-Endoprothesensystem mit einer Femurkomponente (1), einem Gleitlager (2) sowie einer Tibiakomponente (4), dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (2) fest mit einer Führungseinheit (3) verankert wird und diese Führungseinheit (3) durch Feder-/Dämpfungselemente (32) mit der Tibiakomponente (4) so verbunden wird, daß für die Einheit aus Gleitlager (2) und Führungseinheit (3) Translations- und Rotationsbewegungen gegenüber der Tibiakomponente (4) zugelassen werden.
Kniegelenk-Endoprothesensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (21, 31) von Gleitlager (2) zu Führungseinheit (3) nicht fest, sondern als Rotationslager erfolgt.
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 zur Einschränkung der axialen Rotation aufweisen können.
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.
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.
Kniegelenk-Endoprothesensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein retropatellarer Gelenkflächenersatz erfolgt.