DE102015109353A1

DE102015109353A1 - Gelenkteil und Kniegelenkendoprothese

Info

Publication number: DE102015109353A1
Application number: DE102015109353.7A
Authority: DE
Inventors: Thomas Hagen; Thomas Grupp; Volkmar Jansson; Bernhard Fritz
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 2015-06-12
Filing date: 2015-06-12
Publication date: 2016-12-15

Abstract

Um die Implantation eines Gelenkteils einer Kniegelenkendoprothese mit einem Grundkörper und mindestens einer mit Knochenzement beaufschlagbaren Knochenanlagefläche zum Anlegen an eine präparierte Knochenfläche, welcher Grundkörper ferner mindestens eine Gelenkfläche oder eine Lagerfläche für einen eine Gelenkfläche umfassenden Gelenkkörper umfasst, zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass das Gelenkteil mindestens einen sich durch das Gelenkteil erstreckenden Knochenzementkanal umfasst, welcher mindestens eine Zementeintrittsöffnung mit mindestens einer Zementaustrittsöffnung fluidisch verbindet, wobei die mindestens eine Zementaustrittsöffnung die mindestens eine Knochenanlagefläche durchsetzt oder im Bereich derselben angeordnet oder ausgebildet ist und wobei die mindestens eine Zementeintrittsöffnung am Gelenkteil außerhalb der mindestens einen Knochenanlagefläche angeordnet oder ausgebildet ist. Ferner wird eine verbesserte Kniegelenkendoprothese vorgeschlagen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gelenkteil einer Kniegelenkendoprothese mit einem Grundkörper und mindestens einer mit Knochenzement beaufschlagbaren Knochenanlagefläche zum Anlegen an eine präparierte Knochenfläche, welcher Grundkörper ferner mindestens eine Gelenkfläche oder eine Lagerfläche für einen eine Gelenkfläche umfassenden Gelenkkörper umfasst.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Kniegelenkendoprothese umfassend mindestens ein Gelenkteil.
Gelenkteile und Kniegelenkendoprothesen der eingangs beschriebenen Art sind in unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. Zum Fixieren an präparierten Knochen eines Patienten, insbesondere an der Tibia und am Femur, werden eine Femurkomponente und eine Tibiakomponente der Kniegelenkendoprothese mit einer oder mehreren Knochenanlageflächen mit Knochenzement auf präparierten Knochenflächen von Tibia und Femur fixiert. Zu diesem Zweck wird eine – häufig üppig – definierte Menge an Knochenzement auf die mindestens eine Knochenanlagefläche, die eine Knochenkontaktseite definiert, aufgebracht. Durch Aufdrücken des jeweiligen Gelenkteils auf die präparierten Knochenflächen werden das Gelenkteil und der Knochen verbunden. Knochenzement dringt dabei teilweise in bei der Präparation der Knochen gereinigte spongiöse Knochenstrukturen ein.
Ein Problem bei der beschriebenen Vorgehensweise ist insbesondere, dass überschüssiger Knochenzement an Rändern oder Randbereichen der Implantatteile bildenden Gelenkteile austritt und dann entfernt werden muss. Da nicht immer alle Stellen und Bereiche, an denen Knochenzement austritt oder ausgetreten ist, für einen Operateur sichtbar, beispielsweise im posterioren Bereich oder bei minimalinvasiver Vorgehensweise, oder mit dafür vorgesehenen Instrumenten erreichbar sind, beispielsweise ebenfalls im posterioren Bereich oder im Bereich von Öffnungen der Gelenkteile, gestaltet sich das Entfernen ausgetretenen Knochenzements häufig als sehr schwierig. Nicht entfernte Knochenzementteile, die sich dort ausbilden, wo überschüssiger Knochenzement austritt, beeinflussen sehr stark die Qualität der Implantation der Gelenkteile und damit der Kniegelenkendoprothese insgesamt. Beispielweise können sich Knochenzementreste lösen und als harte Fremdkörper den Verschleiß der Komponenten erhöhen. Überstehende Knochenzementreste können zudem die ein Implantat bildende Kniegelenkendoprothese umgebenden Weichteile irritieren und zu Schmerzen oder Bewegungsbeeinträchtigungen führen.
Allerdings ist auch nicht immer gewährleistet, dass sich durch eine vorbereitende Positionierung des Knochenzements auf dem jeweiligen Gelenkteil durch einen Operateur oder eine ihm assistierende OP-Schwester auch nach dem Einsetzen des Gelenkteils in den Körper des Patienten Knochenzement an allen zur Verfügung stehenden und vorgesehenen, mit Knochenzement beaufschlagbaren Knochenanlageflächen in ausreichender Menge befindet.
Des Weiteren ist zu berücksichtigen, dass Knochenzement in der Regel aus mehreren Komponenten besteht und seine vermischten Bestandteile nach dem Prinzip der Kaltpolymerisation innerhalb von acht bis zehn Minuten aushärten. Mit anderen Worten ist der Knochenzement nach dem Vermischen seiner Bestandteile nur kurze Zeit zur Verarbeitung geeignet. Häufig kommt es dabei zu Anwendungsfehlern, und der Knochenzement kann sich nur noch schlecht mit den Gelenkteilen der Kniegelenkendoprothese verbinden, sodass spätere Lockerungen der Gelenkteile am Knochen bereits durch die Implantation vorprogrammiert werden. Insbesondere dann, wenn auch noch versucht wird, durch Schläge auf die Gelenkteile die Position derselben zu optimieren, ist ein Gelenkteil-Knochenzement-Verbund schon von Beginn an unzureichend.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Implantation eines Gelenkteils und einer Kniegelenkendoprothese der eingangs beschriebenen Art zu verbessern.
Diese Aufgabe wird bei einem Gelenkteil der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dieses mindestens einen sich durch das Gelenkteil erstreckenden Knochenzementkanal umfasst, welcher mindestens eine Zementeintrittsöffnung mit mindestens einer Zementaustrittsöffnung fluidisch verbindet, wobei die mindestens eine Zementaustrittsöffnung die mindestens eine Knochenanlagefläche durchsetzt oder im Bereich derselben angeordnet oder ausgebildet ist und wobei die mindestens eine Zementeintrittsöffnung am Gelenkteil außerhalb der mindestens einen Knochenanlagefläche angeordnet oder ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Weiterbildung eines Gelenkteils der eingangs beschriebenen Art ermöglicht es insbesondere, das Gelenkteil mit der mindestens einen mit Knochenzement beaufschlagbaren Knochenanlagefläche an den präparierten Knochen anzulegen und optimal auszurichten. Ist das Gelenkteil wie gewünscht positioniert, kann durch eine oder mehrere Zementeintrittsöffnungen Knochenzement in den mindestens einen Knochenzementkanal eingeleitet werden, sodass der Knochenzement im Bereich der einen oder mehreren Zementaustrittsöffnungen austreten kann. Der Knochenzement verteilt sich idealerweise ausgehend von der mindestens einen Zementaustrittsöffnung scheibenförmig in vorgesehene Hohlräume zwischen dem präparierten Knochen und dem Gelenkteil, die auch als Zementtaschen bezeichnet werden. Zudem kann der Knochenzement wie vorgesehen nach dem Befüllen der Zementtaschen auch in vorab gereinigte spongiöse Knochenstrukturen des Knochens hineindiffundieren. Optional kann eine sichtbare und leicht zugängliche Austrittsöffnung vorgesehen werden, durch die überschüssiger Knochenzement austreten kann. Das Gelenkteil kann aus einem beliebigen Material hergestellt sein, beispielsweise aus einem oder mehreren Kunststoffen wie insbesondere Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE) oder durch Kohlenstofffasern verstärktes Polyetheretherketon (CFR-PEEK). Durch den mindestens eine Knochenzementkanal, welcher auch in Form einer sich ein- oder mehrfach verzweigenden Knochenzementkanalstruktur ausgebildet sein kann, wird insbesondere erreicht, dass nur so viel Knochenzement appliziert werden muss wie tatsächlich benötigt wird. Bei entsprechender Gestaltung des Gelenkteils kann zudem erreicht werden, dass nach ausreichendem Füllen der genannten Zementtaschen überschüssiger Knochenzement definiert an einer leicht zugänglichen und sichtbaren Stelle austreten kann. Ein solcher Austritt des Knochenzements kann insbesondere auch als Anzeige dienen, dass eine ausreichende Menge an Knochenzement bereits appliziert wurde. Bei der beschriebenen Vorgehensweise wird eine nachträgliche Änderung der Positionierung des Gelenkteils am Knochen vermieden und damit sichergestellt, dass sich eine Verbindung zwischen dem Gelenkteil und dem Knochen nicht in unerwünschter Weise schon bei der Implantation lockern kann und eine Schwachstelle bildet. Beispielsweise kann ein einziger Knochenzementkanal vorgesehen sein. Es können aber auch zwei, drei oder mehr miteinander in Fluidverbindung stehende oder fluidisch voneinander getrennte Knochenzementkanäle vorgesehen sein. Außerdem kann sich der mindestens eine Knochenzementkanal insbesondere konzentrisch zur mindestens einen Knochenanlagefläche durch das Gelenkteil erstrecken, wenn er durch einen zylindrischen oder im Wesentlichen zylindrischen Schaft oder Schaftabschnitt des Gelenkteils verläuft.
Günstig ist es, wenn die mindestens eine Knochenanlagefläche eben oder im Wesentlichen eben oder gekrümmt, insbesondere konkav und/oder konvex gekrümmt ausgebildet ist. Ebene Knochenanlageflächen lassen sich besonders einfach herstellen und auf präparierte ebene Knochenflächen aufsetzen. Vom Gelenkteil weg weisend konvex gekrümmte Knochenanlageflächen können insbesondere in Form von äußeren Oberflächen von Schäften ausgebildet sein. Beispielsweise können Knochenanlageflächen auch konkav oder teilweise konkav vom Gelenkteil weg weisend gekrümmt sein, um insbesondere Knochenzementtaschen optimierter Größe bei besonderen Implantatgeometrien zu realisieren.
Vorteilhaft ist es, wenn das Gelenkteil einen die mindestens eine Knochenanlagefläche umgebenden, mindestens abschnittsweise, insbesondere vollständig, umlaufenden Rand aufweist. Beispielsweise kann der Rand derart ausgebildet sein, dass er auf eine präparierte Knochenfläche aufsetzbar ist, sodass er einen Hohlraum in Form einer Zementtasche begrenzt, in den Knochenzement appliziert werden kann. Der Rand kann insbesondere verhindern, dass Knochenzement in unerwünschter Weise austreten kann. So kann der Rand beispielsweise eine Abdichtung zwischen dem Gelenkteil und dem Knochen im Bereich einer Zementtasche bilden. Der Rand kann abschnittsweise umlaufend ausgebildet sein oder auch vollständig umlaufend.
Um insbesondere einen Hohlraum, beispielsweise in Form einer Zementtasche, auf einfache Weise ausbilden zu können, ist es günstig, wenn der Rand quer von der mindestens einen Knochenanlagefläche abstehend angeordnet oder ausgebildet ist. Insbesondere kann der Rand senkrecht von der mindestens einen Knochenanlagefläche abstehend angeordnet oder ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich der mindestens eine Knochenzementkanal parallel oder im Wesentlichen parallel oder konzentrisch zur mindestens einen Knochenanlagefläche durch das Gelenkteil erstreckt. Insbesondere kann sich der mindestens eine Knochenzementkanal durch den Grundkörper erstrecken. Der mindestens eine Knochenzementkanal kann sich auch in zwei oder mehr Abschnitte verzweigen, sodass eine Zementeintrittsöffnung mit mehreren Zementaustrittsöffnungen in Fluidverbindung stehen kann.
Vorteilhaft ist es, wenn die mindestens eine Zementeintrittsöffnung im Bereich einer Seitenfläche des Grundkörpers oder im Bereich der Lagerfläche oder im Bereich oder benachbart an der mindestens einen Gelenkfläche angeordnet oder ausgebildet ist. Insbesondere kann die mindestens eine Zementeintrittsöffnung im Bereich einer umlaufenden Seitenfläche des Grundkörpers angeordnet oder ausgebildet sein. Insbesondere die genannten Optionen für die Anordnung oder Ausbildung der mindestens einen Zementeintrittsöffnung ermöglichen es, zuerst das Gelenkteil am präparierten Knochen zu positionieren und dann, ohne das Gelenkteil weiter bewegen zu müssen, Knochenzement zum Fixieren des Gelenkteils am Knochen zu applizieren.
Vorzugsweise ist die Lagerfläche eben oder im Wesentlichen eben ausgebildet. Dies ermöglicht es insbesondere, einen eine Gelenkfläche umfassenden Gelenkkörper mit einer korrespondierenden ebenen Anlagefläche auszubilden. Ferner kann der Gelenkkörper auf einer ebenen oder im Wesentlichen ebenen Lagerfläche verschiebbar und/oder verdrehbar auf einfache Weise angeordnet werden.
Günstig ist es, wenn die Gelenkfläche eben oder gekrümmt ausgebildet ist. Insbesondere kann die Gelenkfläche vom Gelenkteil weg weisend konkav und/oder konvex gekrümmt sein. Beispielsweise lassen sich so künstliche Kondylenflächen an einem Gelenkteil zum Festlegen am Femur ausbilden, welche Kondylenflächen konvex und/oder konkav gekrümmt sein können. Ebene Gelenkflächen können beispielsweise an einem zum Fixieren an der Tibia vorgesehenen Gelenkteil ausgebildet werden, um im Zusammenwirken mit einem beweglich auf der ebenen Gelenkfläche gelagerten Meniskusteil zusammen zu wirken.
Vorteilhaft ist es, wenn das Gelenkteil einen Schaft umfasst und wenn sich der mindestens eine Knochenzementkanal mindestens abschnittsweise durch den Schaft erstreckt. Der Schaft kann insbesondere modular ausgebildet sein, sodass er abhängig von der Physiologie des Patienten kürzer oder länger vorgesehen werden kann. Insbesondere kann mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung das Einbringen von Knochenzement durch den Schaft des Gelenkteils hindurch, insbesondere zu einem distalen Ende desselben, ermöglicht werden, um den Schaft und damit auch das Gelenkteil optimal in einer Knochenkavität zu fixieren.
Günstigerweise ist die mindestens eine Knochenanlagefläche mindestens teilweise durch eine äußere Oberfläche des Schafts gebildet. Dies ermöglicht es insbesondere, den Schaft in gewünschter Weise in einer Knochenkavität mit Knochenzement zu fixieren.
Vorteilhaft ist es, wenn die mindestens eine Zementaustrittsöffnung an einem freien Ende oder im Bereich des freien Endes des Schafts angeordnet oder ausgebildet ist. Auf diese Weise kann insbesondere sichergestellt werden, dass Knochenzement nicht nur ein Bereich eines Grundkörpers des Gelenkteils, von welchem der Schaft abstehend angeordnet oder ausgebildet ist, hinreichend mit Knochenzement beaufschlagt werden kann, sondern auch ein distales Ende oder Endbereich des Schafts. So lässt sich eine dauerhaft gute Fixierung des Gelenkteils am Knochen erreichen. Optional können auch eine oder mehrere weitere Zementaustrittsöffnungen im Bereich des Schafts längs seiner Erstreckung vorgesehen oder ausgebildet sein, die zu einer noch gleichmäßigeren Ausbringung von Knochenzement längs einer Erstreckung des Schafts beitragen können.
Günstig ist es, wenn der Schaft von der mindestens einen Knochenanlagefläche abstehend angeordnet oder ausgebildet ist. Dies ermöglicht es, das Gelenkteil zum einen mit Knochenzement im Bereich der Knochenanlagefläche zu verankern, und durch den Schaft, optional auch zementierbar, eine zusätzliche Stabilität des Gelenkteils am Knochen zu erreichen.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die mindestens eine Zementaustrittsöffnung in Form einer Bohrung oder eines Schlitzes ausgebildet ist. Bohrungen und Schlitze lassen sich auf einfache Weise herstellen. Zudem kann durch eine Orientierung einer Längsachse der Bohrung oder des Schlitzes eine Ausbringrichtung des Knochenzements vorgegeben werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass im Übergangsbereich vom mindestens einen Knochenzementkanal zur Zementaustrittsöffnung eine Umlenkfläche angeordnet oder ausgebildet ist und dass die Umlenkfläche quer zu einer Längsachse des mindestens einen Knochenzementkanals verläuft. Insbesondere kann die Umlenkfläche senkrecht zu einer Längsachse des mindestens einen Knochenzementkanals verlaufen. Die Umlenkfläche ermöglicht es insbesondere, Knochenzement beim Ausbringen gezielt in eine oder mehrere gewünschte Richtungen umzulenken, sodass der Knochenzement die Knochenanlagefläche, beispielsweise auch die an einem Schaft, in gewünschter Weise beaufschlagen und zwischen der Knochenanlagefläche und dem präparierten Knochen ausgebildete Zementtaschen bestmöglich ausfüllen kann.
Um eine optimale Zementierung des Gelenkteils am präparierten Knochen zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn zwei, drei, vier oder mehr Zementaustrittsöffnungen und/oder zwei, drei oder mehr Zementeintrittsöffnungen am Gelenkteil vorgesehen sind. Insbesondere können die Zementeintrittsöffnungen derart ausgebildet sein, dass sie auf einfache Weise mit einem Zementapplikator, beispielsweise über einen Verbindungsschlauch oder direkt mit einer den Knochenzement enthaltenden Kanüle, verbindbar sind.
Vorzugsweise ist im Bereich der mindestens einen Knochenanlagefläche mindestens ein von dieser abstehender Verankerungsvorsprung angeordnet oder ausgebildet. Beispielsweise kann die Knochenanlagefläche den mindestens einen Verankerungsvorsprung tragen. Durch diesen kann insbesondere eine Kontaktfläche zwischen dem Gelenkteil und dem präparierten Knochen erhöht und eine Angriffsfläche für den Knochenzement vergrößert werden.
Insbesondere können zwei, drei, vier oder noch mehr Verankerungsvorsprünge vorgesehen sein.
Vorteilhafterweise weist der mindestens eine Verankerungsvorsprung eine Mehrzahl von Vorsprüngen und Rücksprüngen auf. Auf diese Weise lässt sich eine Oberfläche des mindestens einen Verankerungsvorsprungs vergrößern, um so eine Kontaktfläche für den Knochenzement ebenfalls zu vergrößern. Insbesondere dann, wenn der mindestens eine Verankerungsvorsprung von der Knochenanlagefläche abstehend ausgebildet ist, kann so der mindestens eine Verankerungsvorsprung mit seiner Oberfläche eine Oberfläche der Knochenanlagefläche vergrößern und zu einer verbesserten Verbindung des Gelenkteils mit dem präparierten Knochen beitragen. Insbesondere können auf diese Weise Zementtaschen mit Hinterschneidungen ausgebildet werden, die eine besonders gute Verbindung des Gelenkteils und des präparierten Knochens ermöglichen.
Günstig ist es, wenn die mindestens eine Zementaustrittsöffnung im Bereich des mindestens einen Verankerungsvorsprungs und/oder diesen mindestens teilweise durchsetzend angeordnet oder ausgebildet ist. Auf diese Weise kann insbesondere erreicht werden, dass applizierter Knochenzement auch den mindestens einen Verankerungsvorsprung in gewünschter Weise benetzen und umgeben kann.
Vorteilhaft ist es, wenn eine Höhe des mindestens einen Verankerungsvorsprungs bezogen auf die mindestens Knochenanlagefläche maximal einer Höhe des die mindestens eine Knochenanlagefläche umgebenden Rands entspricht. Entsprechen sich die genannten Höhen, so können durch die Anordnung und Gestalt des mindestens einen Verankerungsvorsprungs eine oder mehrere Zementtaschen ausgebildet werden, die nun gezielt mit Knochenzement befüllt werden können. Ist die Höhe des mindestens einen Verankerungsvorsprungs kleiner als eine Höhe des Rands, dann kann auch eine vom Gelenkteil weg weisende Oberfläche des mindestens einen Verankerungsvorsprungs mit Knochenzement benetzt werden und zur Fixierung des Gelenkteils am präparierten Knochen beitragen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gelenkteil in Form eines Femurgelenkteils oder eines Tibiagelenkteils einer Kniegelenkendoprothese ausgebildet ist. Femurgelenkteile werden häufig auch als Femurkomponenten oder Femurteile, Tibiagelenkteile häufig auch als Tibiakomponenten oder Tibiateile von Kniegelenkendoprothesen bezeichnet. Insbesondere können so am präparierten Knochen zu verankernde Teile oder Elemente der Kniegelenkendoprothese in Form einer der oben beschriebenen Ausführungsformen gestaltet werden. So können insbesondere sowohl die Implantation der Gelenkteile als auch deren langfristige Verbindung mit dem verbliebenen Knochen des Patienten optimiert werden.
Vorzugsweise ist die mindestens eine Gelenkfläche in Form einer Femurkondylenfläche ausgebildet oder ist die Lagerfläche in Form einer Tibialagerfläche für ein Meniskusteil ausgebildet. Derart ausgestaltete Gelenkteile lassen sich insbesondere als Femur- oder Tibiakomponenten zur Ausbildung einer Kniegelenkendoprothese einsetzen.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird ferner bei einer Kniegelenkendoprothese der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das mindestens eine Gelenkteil in Form eines der oben beschriebenen vorteilhaften Gelenkteile ausgebildet ist.
Eine Kniegelenkendoprothese mit einem solchen Gelenkteil auszustatten hat insbesondere den Vorteil, dass das Implantieren der Kniegelenkendoprothese insgesamt vereinfacht und die Verweildauer im Körper des Patienten verlängert werden kann.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Kniegelenkendoprothese ein Femurteil, ein Tibiateil und ein zwischen dem Femurteil und dem Tibiateil angeordnetes Meniskusteil umfasst, wobei das Femurteil und/oder das Tibiateil in Form eines der oben beschriebenen Gelenkteile ausgebildet sind. Es können also insbesondere das Femurteil und das Tibiateil sowie auch nur jeweils eines der beiden Teile in Form eines der oben beschriebenen Gelenkteile ausgebildet sein.
Günstig ist es, wenn das Femurteil in Form eines an einem präparierten Femur mit Knochenzement festlegbaren Femurteils und/oder wenn das Tibiateil in Form eines an einer präparierten Tibia mit Knochenzement festlegbaren Tibiateils ausgebildet ist. Auf diese Weise können insbesondere die beiden am Knochen des Patienten zu fixierenden Teile, nämlich Femurteil und Tibiateil, in vorteilhafter Weise ausgebildet werden.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung. Es zeigen:
1: eine schematische Prinzipskizze einer Kniegelenkendoprothese;
2a: eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Gelenkteils in Form eines Tibiateils;
2b: eine perspektivische Ansicht des Tibiateils aus 1 in Richtung des Pfeils A in 2a;
3: eine Ansicht des Tibiateils aus 2a von vorn;
4: eine Schnittansicht längs Linie 4-4 in 3;
5: eine Schnittansicht längs Linie 5-5 in 4;
6: eine perspektive Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Gelenkteils in Form eines Tibiateils;
7: eine Ansicht des Tibiateils aus 6 in Richtung des Pfeils B in 6;
8: eine Ansicht des Tibiateils aus 6 von vorn;
9: eine Schnittansicht längs Linie 9-9 in 8;
10: eine Schnittansicht längs Linie 10-10 in 9;
11: eine Schnittansicht längs Linie 11.11 in 9;
12: eine perspektivische, teilweise durchbrochene Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines unikondylären Tibiakteils; und
13: eine perspektivische Ansicht des Tibiateils aus 12 in Richtung des Pfeils C.
In den 1 bis 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Gelenkteils 10 einer Kniegelenkendoprothese 12 beispielhaft dargestellt. Die schematisch in 1 dargestellte Kniegelenkendoprothese 12 umfasst das Gelenkteil 10 in Form eines Tibiateils 14, auch als Tibiakomponente bezeichnet, ein Gelenkteil 16 in Form eines Femurteils 18, auch als Femurkomponente bezeichnet, sowie einen zwischen den beiden Gelenkteilen 10 und 16 gelagerten Gelenkkörper 20 in Form eines Meniskusteils 22.
Das Tibiateil 14 und das Meniskusteil 22 können optional einstückig ausgebildet sein, wie dies beispielhaft beim dem in 2a dargestellten Ausführungsbeispiel realisiert ist.
Der Aufbau des Gelenkteils 10 wird nachfolgend im Einzelnen näher erläutert.
Das Gelenkteil 10 umfasst einen Grundkörper 24 mit einer vom Grundkörper 24 weg weisenden Oberseite 26, die eine Gelenkfläche 28 umfassend zwei Meniskusgelenkflächen 30 zum Zusammenwirken mit Femurkondylenflächen 32 des Femurteils 18 zur Ausbildung korrespondierender Gelenkflächen aufweist.
Die Meniskusgelenkflächen 30 sind im Wesentlichen vom Grundkörper 24 weg weisend konkav gekrümmt, haben jedoch auch ebene und konvex gekrümmte Anteile.
Im Wesentlichen diametral von der Oberseite 26 weg weisend ist auf einer Unterseite 34 des Grundkörpers 24 eine ebene Knochenanlagenfläche 36 ausgebildet.
Eine um den Grundkörper 24 umlaufende Seitenfläche 38 verbindet die Oberseite 26 mit der Unterseite 34. Die Seitenfläche 38 verläuft quer zur Gelenkfläche 28 sowie quer zur Knochenanlagenfläche 36, insbesondere senkreckt zur Knochenanlagenfläche 36.
Von der Knochenanlagenfläche 36 steht ein umlaufender Rand 40 ab mit einer Höhe 42 bezogen auf die Knochenanlagenfläche 36.
In einer Draufsicht oder im Schnitt weist der Grundkörper 24, wie beispielhaft in 4 zu erkennen, eine im Wesentlichen nierenförmige Grundform auf.
Ferner trägt die Knochenanlagenfläche 36 einen Verankerungsvorsprung 44, welcher eine ebene, parallel zur Knochenanlagenfläche 36 verlaufende Oberfläche 46 aufweist.
Eine Höhe 48 des Verankerungsvorsprungs 44 bezogen auf die Knochenanlagefläche 36 entspricht der Höhe 42, kann optional auch etwas geringer sein.
Sowohl in einem anterioren als auch in einem posterioren Bereich des Gelenkteils 10 geht der Verankerungsvorsprung 44 in den Rand 40 über.
Der Verankerungsvorsprung 44 weist eine in Richtung auf den Rand 40 hin weisende Randfläche 50 auf, die in sich geschlossen ist und so auch einen Teil des Rands 40 bildet.
Das Gelenkteil 10 ist insgesamt spiegelsymmetrisch zu einer Spiegelebene 52 ausgebildet, sodass eine zweite, in sich geschlossene Randfläche 50 ausgebildet wird. Dies liegt daran, dass der Verankerungsvorsprung 44 auch im posterioren Bereich in den Rand 40 übergeht. Durch die Verbindung des Rands 40 und des Verankerungsvorsprungs 44 sowohl im anterioren als auch im posterioren Bereich werden zwei Zementtaschen 56 ausgebildet.
Der Verankerungsvorsprung 44 weist mehrere Rücksprünge 56 auf, die benachbart zu Vorsprüngen 58 ausgebildet sind. Die Rücksprünge 56 und die Vorsprünge 58 weisen jeweils im Wesentlichen in Richtung auf den Rand 40. Sie vergrößern dadurch eine Oberfläche der Zementtaschen 54 sowie der Randflächen 50.
Vom Verankerungsvorsprung 44 steht ferner ein flügelartiger Vorsprung 60, auch als sogenannter Kiel bezeichnet, ab, welcher mehrere, parallel zur Knochenanlagefläche 36 verlaufende flache Nuten 62 aufweist.
Der Vorsprung 60 weist seine maximale Ausdehnung oder Breite im Bereich des Verankerungsvorsprungs 44 auf und verjüngt sich in einer Richtung von der Knochenanlagefläche 36 weg und hin zu einem Schaft, der sich von der Knochenanlagefläche 36 weg weisend schwach konisch verjüngt und ein von der Knochenanlagefläche 36 weg weisendes, halbkugeliges Ende 66 aufweist.
Durch das Gelenkteil 10 hindurch erstreckt sich ein Knochenzementkanal 68, welcher eine Zementeintrittsöffnung 70 im anterioren Bereich der Seitenfläche 38 mit zwei Zementaustrittsöffnungen 72 fluidisch verbindet Hierzu verzweigt sich der Zementkanal 68 im Grundkörper in etwa zentral in Verlängerung einer durch den Schaft 64 definierten Längsachse 74 in zwei Kanalabschnitte 76.
Die Zementaustrittsöffnungen 72 durchsetzen sowohl die Knochenanlagefläche 36 als auch den Verankerungsvorsprung 44, und zwar benachbart des Vorsprungs 60.
Der Schaft 64 ist mit zwei senkrecht zueinander orientierten Schlitzen 78 versehen, und zwar ausgehend vom Ende 66, wobei sich die Schlitze 78 im Bereich der Längsachse 74 schneiden.
Wie in 5 gut zu erkennen, sind von der Zementeintrittsöffnung 70 weg weisende Enden der Kanalabschnitte 26 jeweils in Form eines Bogens 80 in Richtung auf die Knochenanlagefläche 36 hin gekrümmt und enden im Bereich der Zementaustrittsöffnungen 72.
Zum Implantieren des Gelenkteils 10 wird zunächst ein Knochen 82 des Patienten, beispielsweise wie in 5 schematisch dargestellt in Form einer Tibia 84, präpariert. Dazu wird ein proximales Ende der Tibia 84 teilweise reseziert, sodass eine ebene Knochenfläche 86 gebildet wird. Des Weiteren, wird, soweit nicht vorhanden, eine Knochenkavität 88 ausgehend von der Knochenfläche 86 in die Tibia 84 präpariert, sodass der Schaft 64 sowie der Vorsprung 60 in der Tibia 84 verankert werden können.
Sitzt das Tibiateil 14 in gewünschter Weise in der Knochenkavität 88 und liegt der Rand 40 auf der präparierten Knochenfläche 86 auf, so kann Knochenzement 90 durch die Zementeintrittsöffnung 70, den sich in die Kanalabschnitte 76 verzweigenden Knochenzementkanal 68 und schließlich durch die Zementaustrittsöffnungen 72 in die beiden Zementtaschen 54 geleitet werden. Durch den Rand 40 wird verhindert, dass Knochenzement 90 seitlich austreten kann.
Das Gelenkteil 10 lässt sich in der beschriebenen Weise dauerhaft mittels Knochenzement 90 am Knochen 82 fixieren.
In den 6 bis 11 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Gelenkteils insgesamt mit dem Bezugszeichen 10' bezeichnet. Es ist in Form eines Tibiateils 14' ausgebildet. Es stimmt in seiner Form, insbesondere seiner äußeren Kontur, mit dem Gelenkteil 10 praktisch überein und unterscheidet sich lediglich in der Gestaltung und Anordnung eines Zementkanalsystems. In Verbindung mit dem Gelenkteil 10' werden daher dieselben Bezugszeichen wie in Verbindung mit dem Gelenkteil 10 verwendet, jedoch mit nachgestelltem Anstrich.
Anders als beim Gelenkteil 10 sind beim Gelenkteil 10' drei Zementeintrittsöffnungen vorgesehen, nämlich eine zwischen den Meniskusgelenkflächen 30' angeordnete Zementeintrittsöffnung 70a' sowie zwei im anterioren Bereich spiegelbildlich zur Spiegelebene 52' im Bereich der Seitenfläche 38' ausgebildete Zementeintrittsöffnungen 70b'.
Die Zementeintrittsöffnung 70a' steht über einen koaxial zur Längsachse 74' in Form einer Bohrung 92' ausgebildeten Knochenzementkanal 68' mit den Schlitzen 78' in Fluidverbindung, welche schlitzförmige Zementaustrittsöffnungen 72' definieren.
Die Schlitze 78' enden im Schaft 64' in Form von im Wesentlichen in seitlicher Richtung weisenden, schwach konkav gekrümmten Umlenkflächen 94', die sich somit quer zur Längsachse 74' erstrecken.
Die beiden Zementeintrittsöffnungen 70b' sind über kurze, in Form von Bohrungen 96', die parallel zueinander ausgerichtet sind, gebildete Knochenzementkanäle 68b' fluidisch mit den Zementaustrittsöffnungen 72b' fluidisch verbunden. Ausgehend von den Zementaustrittsöffnungen 72b' erstreckt sich ein kurzer, im Wesentlichen senkrecht zum jeweiligen Knochenzementkanal 68b' verlaufender Stichkanal 98'.
Die Zementaustrittsöffnungen 72b' sind im Bereich der Zementtaschen 54' angeordnet.
Wie schematisch in den 10 und 11 dargestellt, kann Knochenzement 90' durch die Zementeintrittsöffnung 70a' in den Knochenzementkanal 68a' appliziert werden, sodass der Knochenzement 90' durch die Zementaustrittsöffnungen 72a' austreten und eine konzentrisch zur Längsachse 74' durch eine äußere Oberfläche 102' definierte Knochenanlagefläche 100' des Schafts 64' umgeben kann. Ebenso kann auch der kielartige Vorsprung 60' von einem Knochenzementbett 104' in der vorbereiteten Knochenkavität 88' eingebettet werden.
Die Knochenzementtaschen 54', die vom Rand 40' sowie vom Verankerungsvorsprung 44' begrenzt werden, können direkt über die Zementeintrittsöffnungen 70b' durch die Knochenzementkanäle 68b' mit Knochenzement 90' befüllt werden.
Die Gelenkteile 10 und 10' sind vorzugsweise einstückig ausgebildet, beispielsweise aus einem Kunststoff, welcher insbesondere geeignet ist zur Ausbildung der Gelenkflächen 28. Beispielsweise kann der Kunststoff Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE) oder mit Kohlefasern verstärktes Polyetheretherketon (CFR-PEEK) sein. Selbstverständlich können die Gelenkteile 10 und 10' auch aus metallischen Implantatwerkstoffen hergestellt werden wie beispielsweise Titan oder einem Kobaltchromstahl.
In den 12 und 13 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines mit dem Bezugszeichen 10'' bezeichneten Gelenkteils schematisch dargestellt, und zwar in Form eines unikondylären Tibiateils 14''.
Es umfasst einen in einer Draufsicht nahezu halbkreisförmigen Grundkörper 24'' mit einer ebenen Lagerfläche 106'' für einen nicht dargestellten, eine Gelenkfläche umfassenden Gelenkkörper auf einer Oberseite 26'' sowie eine parallel zur Oberseite 26'' verlaufende, mit Knochenzement beaufschlagbare Knochenanlagefläche 36''.
Von der Knochenanlagefläche 36'' steht ein Rand 40'' ab, welcher umlaufend ausgebildet ist und eine Höhe 42'' aufweist. In einer umlaufenden, in sich geschlossenen äußeren Seitenfläche 38'' des Grundkörpers 24'' ist eine Zementeintrittsöffnung 70'' ausgebildet, die in einen Knochenzementkanal 68'' mündet, welcher in Form einer Bohrung 92'' ausgebildet ist.
Im Wesentlichen zentral mittig ist in der Knochenanlagefläche 36'' eine Zementaustrittsöffnung 72'' ausgebildet, die über einen kurzen Stichkanal 98' mit dem Knochenzementkanal 68'' in Fluidverbindung steht.
Der Knochenzementkanal 68'' verläuft sowohl parallel zur Knochenanlagefläche 36'' als auch zur Oberseite 26''.
Das Gelenkteil 10'' kann auf eine entsprechend präparierte ebene Knochenfläche aufgesetzt werden, vorzugsweise derart, dass eine von der Knochenanlagefläche 36'', dem Rand 40'' und der präparierten Knochenfläche begrenzte Zementtasche 54'' ausgebildet wird, die mit Knochenzement befüllt werden kann, und zwar indem der Knochenzement durch die Zementeintrittsöffnung 70'' und den Knochenzementkanal 68'' hindurch zur Zementaustrittsöffnung 72'' geleitet wird.
Das Gelenkteil 10'' kann ebenfalls aus einem Kunststoff oder einem geeigneten metallischen Implantatwerkstoff hergestellt werden.
Die Applikation des Knochenzements durch die Zementeintrittsöffnungen der Gelenkteile 10, 10' und 10'' kann direkt über eine Kanüle erfolgen oder beispielsweise über einen Verbindungsschlauch mit einem Zementapplikator, welcher beispielsweise auch in Form einer Kanüle ausgebildet sein kann, verbunden werden.
Bezugszeichenliste

10, 10', 10'': Gelenkteil
12: Kniegelenkendoprothese
14, 14', 14'': Tibiateil
16: Gelenkteil
18: Femurteil
20: Gelenkkörper
22: Meniskusteil
24, 24', 24'': Grundkörper
26, 26', 26'': Oberseite
28, 28': Gelenkfläche
30, 30': Meniskusgelenkfläche
32: Femurkondylenfläche
34, 34', 34'': Unterseite
36, 36', 36'': Knochenanlagefläche
38, 38', 38'': Seitenfläche
40, 40', 40': Rand
42, 42', 42'': Höhe
44, 44': Verankerungsvorsprung
46, 46': Oberfläche
48, 48': Höhe
50, 50', 50'': Randfläche
52, 52': Spiegelebene
54, 54', 54'': Zementtasche
56, 56': Rücksprung
58, 58': Vorsprung
60, 60': Vorsprung
62, 62': Nut
64, 64': Schaft
66, 66': Ende
68, 68', 68'': Knochenzementkanal
70, 70a', 70b', 70'': Zementeintrittsöffnung
72, 72a', 72b', 72'': Zementaustrittsöffnung
74, 74': Längsachse
76: Kanalabschnitt
78, 78': Schlitz
80: Bogen
82, 82': Knochen
84, 84': Tibia
86, 86': Knochenfläche
88, 88': Knochenkavität
90, 90': Knochenzement
92', 92'': Bohrung
94': Umlenkfläche
96, 96', 96'': Bohrung
98', 98'': Stichkanal
100': Knochenanlagefläche
102': Oberfläche
104': Knochenzementbett
106'': Lagerfläche

Claims

Gelenkteil (10; 10'; 10'') einer Kniegelenkendoprothese (12) mit einem Grundkörper (24; 24'; 24'') und mindestens einer mit Knochenzement (90; 90') beaufschlagbaren Knochenanlagefläche (36; 36', 100'; 36'') zum Anlegen an eine präparierte Knochenfläche (86; 86''), welcher Grundkörper (24; 24'; 24'') ferner mindestens eine Gelenkfläche (28; 28') oder eine Lagerfläche (106'') für einen eine Gelenkfläche umfassenden Gelenkkörper (20) umfasst, gekennzeichnet durch mindestens einen sich durch das Gelenkteil (10; 10'; 10'') erstreckenden Knochenzementkanal (68; 68a', 68b'; 68''), welcher mindestens eine Zementeintrittsöffnung (70; 70a', 70b'; 70'') mit mindestens einer Zementaustrittsöffnung (72; 72a', 72b'; 72'') fluidisch verbindet, wobei die mindestens eine Zementaustrittsöffnung (72; 72a', 72b'; 72'') die mindestens eine Knochenanlagefläche (36; 36', 100'; 36'') durchsetzt oder im Bereich derselben angeordnet oder ausgebildet ist und wobei die mindestens eine Zementeintrittsöffnung (70; 70a', 70b'; 70'') am Gelenkteil (10; 10'; 10'') außerhalb der mindestens einen Knochenanlagefläche (36; 36', 100'; 36'') angeordnet oder ausgebildet ist.
Gelenkteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Knochenanlagefläche (36; 36', 100'; 36'') eben oder im Wesentlichen eben oder gekrümmt, insbesondere konkav und/oder konvex, ausgebildet ist.
Gelenkteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen die mindestens eine Knochenanlagefläche (36; 36'; 36'') umgebenden, mindestens abschnittsweise, insbesondere vollständig, umlaufenden Rand (40; 40'; 40'').
Gelenkteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (40; 40'; 40'') quer, insbesondere senkrecht, von der mindestens einen Knochenanlagefläche (36; 36'; 36'') abstehend angeordnet oder ausgebildet ist.
Gelenkteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der mindestens eine Knochenzementkanal (68; 68a', 68b'; 68'') parallel oder im Wesentlichen parallel oder konzentrisch zur mindestens einen Knochenanlagefläche (36; 36', 100'; 36'') durch das Gelenkteil (10; 10'; 10'') erstreckt, insbesondere durch den Grundkörper (24; 24'; 24'').
Gelenkteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Zementeintrittsöffnung (70; 70a', 70b'; 70'') im Bereich einer Seitenfläche (38; 38'; 38'') des Grundkörpers (24; 24'; 24''), insbesondere einer umlaufenden Seitenfläche (38; 38'; 38''), oder im Bereich der Lagerfläche oder im Bereich oder benachbart der mindestens einen Gelenkfläche (28') angeordnet oder ausgebildet ist.
Gelenkteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerfläche (106'') eben oder im Wesentlichen eben ausgebildet ist.
Gelenkteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkfläche (28; 28') eben oder gekrümmt ausgebildet ist, insbesondere vom Gelenkteil (10; 10') weg weisend konkav und/oder konvex.
Gelenkteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkteil (10; 10') einen Schaft (64; 64') umfasst und dass sich der mindestens eine Knochenzementkanal (68a') mindestens abschnittsweise durch den Schaft (64') erstreckt.
Gelenkteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Knochenanlagefläche (100') mindestens teilweise durch eine äußere Oberfläche (102') des Schafts (64') gebildet ist.
Gelenkteil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Zementaustrittsöffnung (72a') an einem freien Ende (66') oder im Bereich des freien Endes (66') des Schafts (64') angeordnet oder ausgebildet ist.
Gelenkteil nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (64; 64') von der mindestens einen Knochenanlagefläche (36; 36') abstehend angeordnet oder ausgebildet ist.
Gelenkteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Zementaustrittsöffnung (72; 72a', 72b'; 72'') in Form einer Bohrung oder eines Schlitzes (78') ausgebildet ist.
Gelenkteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Übergangsbereich vom mindestens einen Knochenzementkanal (68a') zur Zementaustrittsöffnung (72a') eine Umlenkfläche (94') angeordnet oder ausgebildet ist und dass die Umlenkfläche (94') quer, insbesondere senkrecht, zu einer Längsachse (74') des mindestens einen Knochenzementkanals (68a') verläuft.
Gelenkteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet, durch zwei, drei, vier oder mehr Zementaustrittsöffnungen (72; 72a', 72b') und/oder durch zwei, drei oder mehr Zementeintrittsöffnungen (70a', 70b').
Gelenkteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der mindestens einen Knochenanlagefläche (36; 36') mindestens ein von dieser abstehender Verankerungsvorsprung (44; 44') angeordnet oder ausgebildet ist.
Gelenkteil nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verankerungsvorsprung (44; 44') eine Mehrzahl von Vorsprüngen (58; 58') und Rücksprüngen (56; 56') aufweist.
Gelenkteil nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Zementaustrittsöffnung (72) im Bereich des mindestens einen Verankerungsvorsprungs (44) und/oder diesen mindestens teilweise durchsetzend angeordnet oder ausgebildet ist.
Gelenkteil nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhe (48; 48') des mindestens einen Verankerungsvorsprungs (44; 44') bezogen auf die mindestens eine Knochenanlagefläche (36; 36') maximal einer Höhe (42; 42') des die mindestens eine Knochenanlagefläche (36; 36') umgebenden Rands (40; 40') entspricht.
Gelenkteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkteil (10; 10'; 10'') in Form eines Femurgelenkteils (18) oder eines Tibiagelenkteils (14; 14'; 14'') einer Kniegelenkendoprothese (12) ausgebildet ist.
Gelenkteil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Gelenkfläche (28; 28') in Form einer Femurkondylenfläche ausgebildet ist oder dass die Lagerfläche (106'') in Form einer Tibialagerfläche für ein Meniskusteil (22) ausgebildet ist.
Kniegelenkendoprothese (12) umfassend mindestens ein Gelenkteil (10; 10'; 10''), dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Gelenkteil (10; 10'; 10'') in Form eines Gelenkteils (10; 10'; 10'') nach einem der voranstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Kniegelenkendoprothese nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch ein Femurteil (18), ein Tibiateil (14; 14'; 14'') und ein zwischen dem Femurteil (18) und dem Tibiateil (14; 14'; 14'') angeordnetes Meniskusteil (22), wobei das Femurteil (18) und/oder das Tibiateil (14; 14'; 14'') in Form eines Gelenkteils (10; 10'; 10'') nach einem der Ansprüche 1 bis 21 ausgebildet sind.
Kniegelenkendoprothese nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Femurteil (18) in Form eines an einem präparierten Femur mit Knochenzement festlegbaren Femurteils (18) und/oder dass das Tibiateil (14; 14'; 14'') in Form eines an einer präparierten Tibia (84; 84') mit Knochenzement (90; 90') festlegbaren Tibiateils (14; 14'; 14'') ausgebildet ist.