DE10120162C1

DE10120162C1 - Tibiateil einer Kniegelenkendoprothese

Info

Publication number: DE10120162C1
Application number: DE10120162A
Authority: DE
Inventors: Hans Grundei
Original assignee: Eska Implants GmbH and Co KG
Current assignee: Eska Implants GmbH and Co KG
Priority date: 2001-04-18
Filing date: 2001-04-18
Publication date: 2002-07-18
Anticipated expiration: 2021-04-19

Abstract

Es wird ein Tibiateil einer Kniegelenkendoprothese mit einem Sockelteil (11) und mit einer Kunststoffauflage (1) beschrieben, in der Gleitbahnen (2, 3) für Gleitkufen (20) eines Femurteils (21) der Kniegelenkendoprothese ausgeformt sind. Dabei ist die Kunststoffauflage (1) auf der ebenen Auflagefläche (4) des Sockelteils (11) in dorsal-ventraler Richtung verschieblich und um die Hochachse eines in das Sockelteil (11) eingelassenen Zapfens (5) verschwenkbar gelagert. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Zapfen (5) mittels eines Stellmechanismus so in das Sockelteil (11) zurückgezogen werden kann, daß seine Stirnfläche (14) im wesentlichen plan mit der ebenen Auflagefläche (4) des Sockelteils (11) ist. DOLLAR A Bei einem Revisionseingriff, bei welchem die Kunststoffauflage (1) in Folge starken Abriebs ersetzt werden muß, wird der Zapfen (5) in das Sockelteil (11) zurückgezogen, so daß die Kunststoffauflage (1) leicht aus dem Eingriff mit den Gleitkufen (20) des Femurteils (21) gelangt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tibiateil einer Kniegelenkendoprothese mit einem Sockelteil und mit einer Kunststoffauflage, in der Gleitbahnen für Gleitkufen eines Femurteils der Kniegelenkendoprothese ausgeformt sind, wobei die Kunststoffauflage auf der ebenen Auflagefläche des Sockelteils in dorsal- ventraler Richtung verschieblich und um die Hochachse eines in das Sockelteils eingelassenen Zapfens verschwenkbar gelagert ist.

Implantate, die einige oder sämtliche dieser Merkmale aufweisen, sind beispielsweise bekannt aus den folgenden Druckschriften:
FR 2 771 281 A1, DE 43 08 563 A1 und die EP 0 592 750 A1.

Ziel dieser Ausbildung von Tibiateilen einer Kniegelenkendoprothese ist es generell, daß Fehlimplantationen in gewissen Grenzen automatisch kompensiert werden können. Wenn nämlich die Gleitkufen des Femurteils des künstlichen Hüftgelenks auf den Gleitbahnen abrollen und eine gewisse Fehlimplantation des Femurteils oder aber des Tibiateils vorliegt, so vermag die Kunststoffauflage des Tibiateils diesen Fehler in gewissen Grenzen kompensieren, indem sie die translatorische, schubladenartige Ausgleichsbewegung und/oder eine Verschwenkbewegung ausführt. Antreibende Kräfte hierfür sind die Spannungen, die aufgrund einer Fehlimplantation im künstlichen Gelenk entstehen und so abgebaut werden, die andernfalls zu Schmerzen im Gelenk bzw. den beteiligten Bändern oder gar zu einer Lockerung des Sitzes des Tibiateils auf dem resezierten Tibiaknochen führen würden, ebenso wie zu erhöhtem Verschleiß der Gelenkteile.

Überaus schwierig bei dieser Art von Tibiateilen ist allerdings der Austausch der Kunststoffauflage, wenn dies notwendig werden sollte, etwa aufgrund eines erhöhten Abriebs. Hierzu muß das künstliche Kniegelenk eröffnet werden, wobei das Kniegelenk in eine ca. 90°-Beugestellung gebracht wird. Die Auflage der Kondylen des Femurteils in den meist konkav ausgeformten Gleitbahnen in der Kunststoffauflage des Tibiateils macht es fast unmöglich, die Kunststoffauflage ohne größeren Aufwand zu entfernen. Hierzu bedürfte es zur Überwindung des Zapfens nämlich des Anhebens der Kunststoffauflage und der darauf aufliegenden Kondylen um ca. 15 mm, was aufgrund der inneren Spannungen im künstlichen Kniegelenk fast nicht möglich ist. In diesen Fällen werden die Seitenbänder überdehnt, so daß der femorale Anteil von der knöchernen Femurkondyle entfernt werden muß, was wiederum das knöcherne Lager erheblich schädigt.

Vor diesem Hintergrund ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein eingangs erwähntes Tibiateil so weiterzubilden, daß im Rahmen eines Revisionseingriffes die Entfernung und der Ersatz der Kunststoffauflage nicht nur ermöglicht, sondern auch erheblich vereinfacht wird.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der erwähnte Zapfen mittels eines Stellmechanismus so in das Sockelteil zurückziehbar ist, daß seine Stirnfläche im wesentlichen plan mit der ebenen Auflagefläche des Sockelteils ist. Im Rahmen einer Revisionsbehandlung wird also das Kniegelenk operativ wieder eröffnet und mittels des Stellmechanismus der Zapfen außer Eingriff mit der Kunststoffauflage gebracht, so daß diese - ungehindert von dem Zapfen - aus dem Spalt zwischen den Gleitbahnen des Femurteils und der planen Auflagefläche des Sockelteils nach ventral herausgezogen werden kann. Eine neue Kunststoffauflage kann sodann in diese Spalte hineingedrückt werden und der Zapfen wird erneut durch Betätigung des Stellmechanismus wieder in Eingriff gebracht mit der Kunststoffauflage. Hintergrund dieser Maßnahme ist, daß es nicht ohne weiteres möglich ist, das Sockelteil vom Tibiaknochen zu entfernen, zumindest dann nicht, wenn dieses mit einer dreidimensionalen, offenmaschigen Raumnetzstruktur versehen ist, in welche Knochenmaterial hingewachsen ist. Die erfindungsgemäße Lösung gestattet es jedoch, die Kunststoffauflage des Tibiateils als Einweg- oder Wegwerfteil zu behandeln. Der operative Eingriff für den Austausch einer Kunststoffauflage ist denkbar gering.

Gemäß einer konkreten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Stellmechanismus aus einer Gewindebohrung im Sockelteil besteht, mit welcher ein mit dem Zapfen verbundener Gewindebolzen verschraubbar ist. Hierbei sind die Dimensionen so ausgewählt, daß der Zapfen vollständig in einer Bohrung im Sockelteil versenkbar ist. Die erwähnte Dimensionierung ist notwendig, damit die Stirnfläche des Zapfens in plane Anlage an der ebenen Auflagefläche des Sockelteils gebracht werden kann. Es ist aber auch möglich, die Dimensionierung noch etwas größer zu gestalten, damit der Gewindebolzen noch weiter als notwendig in das Sockelteil geschraubt werden kann, um so Reaktionskräfte beim Erreichen des Endes der Gewindebohrung im Sockelteil zu erzeugen, die dafür herangezogen werden können, die Kunststoffauflage von der ebenen Auflagefläche des Sockelteils zu trennen. Hierfür bedarf es entsprechend geeigneter Maßnahmen, beispielsweise der Anformung eines Flansches am unteren Kopfende des Zapfens, der zwischen Kunststoffauflage und ebene Auflagefläche des Sockelteils zu liegen kommt.

Bevorzugt wird bei dieser Ausführung, wenn der Gewindebolzen durch eine Arretiervorrichtung verriegelbar ist. Dies dient der Sicherheit gegenüber einer Lockerung des Zapfens, welcher erhebliche Nachteile für die Funktion des künstlichen Kniegelenks nach sich ziehen würde. Die Arretiervorrichtung ist gemäß einer vorteilhaften Ausführung gebildet aus einer schräg von ventral nach dorsal nach unten verlaufenden Durchbohrung im Gewindebolzen sowie aus einer in einem entsprechend im Sockelteil eingebrachten Durchgangskanal, wobei durch den Durchgangskanal und die Durchbohrung im ausgefahrenen Zustand des Zapfens ein Sicherungsbolzen oder Schraube setzbar ist. Der Operateur wird also im Falle des notwendig werdenden Austausches der Kunststoffauflage zunächst den Sicherungsbolzen oder die Sicherungsschraube entfernen, um dann den Zapfen durch Einschrauben des Gewindebolzens in die Gewindebohrung im Sockelteil zu versenken.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß an der dorsalen Austrittsstelle des Durchgangskanals im Sockelteil eine Durchbrechung der Wandung des Sockelteils vorgesehen ist, aus welcher der Sicherungsbolzen oder die Sicherungsschraube heraustritt. Dies gestattet den Einsatz beispielsweise einer Knochenschraube, die nicht nur als Sicherungselement für den Gewindebolzen dient, sondern auch nach Durchtritt durch die Wandung des Sockelteils mit der Kortikales der Tibia verschraubt werden kann.

Besonders bevorzugt wird, wenn im Kopf des Zapfens eine Innensechskantbohrung eingelassen ist, in welcher ein entsprechendes Werkzeug setzbar ist. Im Falle des notwendig werdenden Ersatzes der Kunststoffauflage wird in diesem Falle nach Eröffnung des Kniegelenkes gewissermaßen von oben her ein Innensechskantschlüssel in die Innensechskantbohrung gesetzt und der Zapfen durch Drehung des Innensechskantschlüssels zur Versenkung gebracht, woraufhin dann die Kunststoffauflage wieder problemlos entfernt werden kann und durch eine Neue ersetzt werden kann.

Ein alternativer Stellmechanismus zu dem beschriebenen besteht beispielsweise aus einem Spindelmechanismus zwischen dem Zapfen und einer Betätigungsspindel im Inneren des Sockelteils. Beispielsweise könnte die Sicherungsschraube mit einer Schnecke versehen sein, welche mit einer entsprechend ausgebildeten Schnecke in der Durchgangsbohrung im Gewindebolzen, an welchem der Zapfen angebracht ist, kämmt, so daß eine Drehung der Sicherungsschraube zwangsläufig zu einer Hubbewegung des Zapfens gegenüber dem Sockelteil führt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Kunststoffauflage um den Zapfen in einem Winkel im Bereich von -20° und +20° im Bezug auf die Nullage verschwenkbar und in dorsal-ventraler Richtung um ±4 mm aus der Nullage verschieblich ist. Durch die angegebenen Bereiche ist ein enormer Bereich des Ausgleichs von Fehlimplantationslagen möglich.

Schließlich ist gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausführung vorgesehen, daß die Kunststoffauflage von einer längsovalen, dorsal-ventral orientierten Durchbrechung durchsetzt ist, in die der Zapfen greift, wobei die Breite der Aufnehmung im wesentlichen dem Durchmesser des Zapfens entspricht. Diese Ausgestaltung ist an sich denkbar einfach, aber höchst wirkungsvoll. Sie bietet die Verschwenkmöglichkeit ebenso wie die translatorische Bewegungsmöglichkeit durch das einfache Element der längsovalen Durchbrechung. Dabei ist die seitliche Führung in medial-lateraler Richtung aufgrund des angegebenen Größenverhältnisses gewährleistet. Mit anderen Worten kann die Kunststoffauflage nicht einfach zur Seite ausweichen. Dies ist für die Funktion des künstlichen Gelenkes Voraussetzung.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles gemäß den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des künstlichen Kniegelenks, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 die Einzelansicht des Zapfens mit angeformtem Gewindebolzen, und

Fig. 3 die Aufsicht auf das Tibiateil mit Kunststoffauflage.

Nachfolgend sind gleiche Teile mit denselben Bezugszahlen versehen.

Fig. 1 verschafft einen ersten Überblick. Darin ist ein künstliches Kniegelenk schematisch teilweise im Schnitt dargestellt mit seinem femoralen Anteil 21 und mit seinem Tibiateil, bestehend aus dem Sockelteil 11 mit angeformtem Stiel 17, der in den resizierten Tibialknochen eingesetzt wird. Das Femurteil 21 weist Gleitkufen 20 auf, die auf den Gleitbahnen 2 und 3 der Kunststoffauflage 1 gleiten bzw. abrollen. Die Kunststoffauflage 1 liegt auf der ebenen Auflagefläche 4 des Sockelteils 11 auf. Durch die Kunststoffauflage 1 greift durch eine Bohrung oder Durchbrechung 16 in der Kunststoffauflage 1 ein Zapfen 5, derart, daß die Kunststoffauflage 1 auf der ebenen Auflagefläche 4 des Sockelteils 11 verschwenkbar gelagert ist. Bei größerer als dargestellter Dimensionierung der Durchbrechung 16 kann die Kunststoffauflage 1 auch eine translatorische Bewegung in dorsal-ventraler Richtung ausführen.

Am Zapfen 5 angeformt ist ein Gewindebolzen 7, welcher mit der Gewindebohrung 6 im Inneren des Stiels 17 verschraubbar ist, und zwar so, daß der Zapfen 5 zumindenst soweit abgesenkt werden kann, bis seine Stirnfläche 14 plan mit der ebenen Auflagefläche 4 ist. Ganz allgemein gilt hierbei: s < h, wobei s der noch verbleibende Hub des Gewindebolzens 7 in der Gewindebohrung 6 und h der Hub ist, um welchen der Kopf 15 des Zapfens 5 abgesenkt werden muß, damit die Stirnfläche 14 plan zu der ebenen Auflagefläche 4 ist.

Zur Betätigung des Steilmechanismus ist in der dargestellten Ausführungsform in den Kopf 15 des Zapfens 5 eine Innensechskantbohrung 13 eingelassen. In der (nicht dargestellten) Beugestellung des Knies kann dann während des Eingriffs ein Innensechskantschlüssel gesetzt werden und der Zapfen 5 versenkt werden durch fortschreitender Verschraubung des Gewindebolzens 7 in der Gewindebohrung 6.

Vorliegend ist die Arretierung des Gewindebolzens 5 in der ausgefahrenen Lage möglich durch eine Arretierungsvorrichtung, die zum einen besteht aus einer schräg von ventral nach dorsal nach unten verlaufenden Durchbohrung 8 im Gewindebolzen 7 und zum anderen aus einem in einem entsprechend im Sockelteil 11 eingebrachten Durchgangskanal 9. In der dargestellten Stellung ist durch die Durchbohrung 8 und durch den Durchgangskanal 9 ein Sicherungsbolzen oder eine Sicherungsschraube (nicht dargestellt) setzbar. Vorliegend ist im Bereich der dorsalen Austrittsstelle 10 des Durchgangskanal 9 im Sockelteil 11 eine Durchbrechung der Wandung des Sockelteils 11 vorgesehen. Diese erlaubt es, daß eine Sicherungsschraube beispielsweise in Form einer Knochenschraube mit der Kortikales des das Implantat umgebenden Tibialknochens verschraubt werden kann. Dabei hat die Sicherungsschraube dann nicht mehr nur die Arretierungsaufgabe für den Gewindebolzen 7, sondern auch gleichzeitig eine Fixierungsaufgabe des Tibiateils in dem Tibiaknochen.

Die Fig. 2 und 3 vervollständigen das Bild des erfindungsgemäßen Implantates. Fig. 2 zeigt in Einzelansicht den Aufbau des Zapfens 5 mit dem Zapfenkopf 15 mit der Stirnfläche 14 sowie den daran angeformten Gewindebolzen 7 mit der Durchbohrung 8.

Fig. 3 schließlich zeigt die Aufsicht auf die Kunststoffauflage 1 mit den darin ausgeformten Gleitbahnen 2 und 3, auf denen die Gleitkufen 20 des Femurteils 21 gleiten bzw. abrollen. Es ist einsichtig, daß nach Beugung des Kniegelenks während des operativen Eingriffs der Operateur Zugang zu der Innensechskantbohrung 13 im Kopf 15 des Zapfens 5 hat, um den Zapfen 5 im Sockelteil 11 zu versenken.

Claims

1. Tibiateil einer Kniegelenkendoprothese mit einem Sockelteil (11) und mit einer Kunststoffauflage (1), in der Gleitbahnen (2, 3) für Gleitkufen (20) eines Femurteils (21) der Kniegelenkendoprothese ausgeformt sind, wobei die Kunststoffauflage (1) auf der ebenen Auflagefläche (4) des Sockelsteils (11) in dorsal-ventraler Richtung verschieblich und um die Hochachse eines in das Sockelteil eingelassenen Zapfens (5) verschwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (5) mittels eines Steilmechanismus so in das Sockelteil (11) zurückziehbar ist, daß seine Stirnfläche (14) im wesentlichen plan mit der ebenen Auflagefläche (4) des Sockelteils (11) ist.

2. Tibiateil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmechanismus aus einer Gewindebohrung (6) im Sockelteil (11) besteht, mit welcher ein mit dem Zapfen (5) verbundener Gewindebolzen (7) verschraubbar ist, wobei die Dimensionen so gewählt sind, daß der Zapfen (5) vollständig in einer Bohrung (16) im Sockelteil (11) versenkbar ist.

3. Tibiateil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindebolzen (7) durch eine Arretiervorrichtung verriegelbar ist.

4. Tibiateil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiervorrichtung aus einer schräg von ventral nach dorsal nach unten verlaufenden Durchbohrung (8) im Gewindebolzen (7) sowie aus einer in einem entsprechend im Sockelteil (11) eingebrachten Durchgangskanal (9) besteht, wobei durch den Durchgangskanal (9) und durch die Durchbohrung (8) im ausgefahrenen Zustand des Zapfens (5) ein Sicherungsbolzen oder Schraube setzbar ist.

5. Tibiateil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der dorsalen Austrittsstelle (10) des Durchgangskanals (9) im Sockelteil (11) eine Durchbrechung der Wandung des Socketeils (11) vorgesehen ist, aus welcher der Sicherungsbolzen heraustritt.

6. Tibialteil nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Kopf (15) des Zapfens (5) eine Innensechskantbohrung (13) eingelassen ist, in welcher ein entsprechendes Werkzeug einsetzbar ist.

7. Tibiateil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmechanismus besteht aus einem Spindelmechanismus zwischen dem Zapfen (5) und einer Betätigungsspindel im Inneren des Sockelteils (11).

8. Tibiateil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffauflage (1) um den Zapfen (5) in einem Winkel im Bereich von -20° und +20° in Bezug auf die Nullage verschwenkbar und in dorsal-ventraler Richtung um ±4 mm aus der Nullage verschieblich ist.

9. Tibiateil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffauflage (1) von einer längsovalen, dorsal-ventral orientierten Durchbrechung (16) durchsetzt ist, in die der Zapfen (5) greift, wobei die Breite der Ausnehmung (6) im wesentlichen dem Durchmesser des Zapfens (5) entspricht.