DE10305795A1 - Joint element and implant - Google Patents
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Abstract
Um ein Gelenkelement eines Implantats zum Ersetzen mindestens eines Teils eines von mindestens einem ersten und einem zweiten Knochenende gebildeten Gelenks, wobei das Implantat ein erstes, an dem ersten Knochenende anordenbares Implantatelement, ein zweites, an dem zweiten Knochenende anordenbares Implantatelement und das Gelenkelement umfaßt, wobei das Gelenkelement eine erste, an dem ersten Implantatelement anliegende Lagerfläche, eine zweite, an dem zweiten Implantatelement anliegende Lagerfläche und eine Kontaktfläche umfaßt, die sich zwischen einem zwischen der ersten Lagerfläche und der Kontaktfläche gebildeten ersten Randbereich und zwischen einem zwischen der zweiten Lagerfläche und der Kontaktfläche gebildeten zweiten Randbereich erstreckt und mit das Gelenkelement umgebendem Gewebe in Kontakt treten kann, so zu verbessern, daß bei mindestens gleichbleibender Beweglichkeit die Gefahr von Verletzungen von das Gelenkelement umgebendem Gewebe verhindert wird, wird vorgeschlagen, daß die Kontaktfläche zwischen dem ersten und dem zweiten Randbereich mindestens einen Kontaktflächenbereich aufweist, der, vom Gelenkelement wegweisend, allseitig konvex gekrümmt ist. Ferner wird ein Implantat mit einem solchen Gelenkelement vorgeschlagen.Around a joint element of an implant for replacing at least a part of a joint formed by at least a first and a second bone end, the implant comprising a first implant element that can be arranged on the first bone end, a second implant element that can be arranged on the second bone end, and the joint element, wherein the hinge element comprises a first bearing surface bearing against the first implant element, a second bearing surface lying against the second implant element and a contact surface which is formed between a first edge region formed between the first bearing surface and the contact surface and between a between the second bearing surface and the contact surface The second edge region formed extends and can come into contact with the tissue surrounding the joint element, in order to improve such that the risk of injury to tissue surrounding the joint element is prevented with at least constant mobility, is proposed struck that the contact surface between the first and the second edge region has at least one contact surface region which, facing away from the joint element, is convexly curved on all sides. Furthermore, an implant with such a joint element is proposed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Gelenkelement eines Implantats zum Ersetzen eines Teils eines von mindestens einem ersten und einem zweiten Knochenende gebildeten Gelenks, wobei das Implantat ein erstes, an dem ersten Knochenende anordenbares Implantatelement, ein zweites, an dem zweiten Knochenende anordenbares Implantatelement und das Gelenkelement umfaßt, wobei das Gelenkelement eine erste, an dem ersten Implantatelement anliegende Lagerfläche, eine zweite, an dem zweiten Implantatelement anliegende Lagerfläche und eine Kontaktfläche umfaßt, die sich zwischen einem zwischen der ersten Lagerfläche und der Kontaktfläche gebildeten ersten Randbereich und zwischen einem zwischen der zweiten Lagerfläche und der Kontaktfläche gebildeten zweiten Randbereich erstreckt und mit das Gelenkelement umgebendem Gewebe in Kontakt treten kann.The invention relates to a joint element an implant to replace part of one of at least one first and a second bone end formed joint, which Implant a first implant element that can be arranged on the first bone end, a second implant element which can be arranged at the second bone end and comprises the joint element, wherein the joint element has a first, on the first implant element adjacent storage area, a second bearing surface resting on the second implant element and a contact area comprises which is between a between the first storage area and the contact surface formed first edge area and between one between the second bearing surface and the contact area formed second edge region extends and with the joint element surrounding tissue can come into contact.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Implantat zum Ersetzen mindestens eines Teils eines von mindestens einem ersten und einem zweiten Knochenende gebildeten Gelenks, mit einem ersten, an dem ersten Knochenende anordenbaren Implantatelement, mit einem zweiten, an dem zweiten Knochenende anordenbaren Implantatelement und mit einem Gelenkelement.The present invention further relates to an implant to replace at least a portion of at least one a first and a second bone end formed joint, with a first implant element that can be arranged on the first bone end, with a second implant element that can be arranged on the second bone end and with a joint element.
Implantate mit Gelenkelementen der
eingangs beschriebenen Art werden als Endoprothesen beispielsweise
zum Ersetzen eines Kniegelenks eingesetzt. Abhängig von durch Abnutzung zerstörten natürlichen
Gelenkoberflächen
kann es ausreichen, wenn beim Kniegelenk nur ein Teil des Femurs
durch ein erstes Implantatelement und ein Teil der Tibia durch ein
zweites Implantatelement ersetzt wird. Damit eine möglichst
natürliche
Bewegung erreicht werden kann, ist zusätzlich zu den beiden Implantatelementen
ein zwischen diesen beweglich gelagertes und üblicherweise an diesen anliegendes
Gelenkelement vorgesehen. Dieses Gelenkelement kann sich während einer
Artikulation des Gelenks zwischen den beiden Implantatelementen
mehr oder weniger frei bewegen. Häufig wird es durch Führungsmittel
in seiner freien Beweglichkeit eingeschränkt. Sind jedoch keine die
Bewegung des Gleitelements einschränkende Elemente vorgesehen,
so kann das Gelenkelement während
der Artikulation, insbesondere in extremen Artikulationssituationen,
beispielsweise bei hoher Flexion und/oder überlagerter Rotation an umliegendes
Gewebe anstoßen.
Dabei kann es zu Reizungen oder Verletzungen der das Gelenkelement
umgebenden Weichteile kommen, wenn die Kontaktfläche und/oder die Randbereiche
des Gelenkelements kantig, scharf oder spitz ausgebildet sind, wie
beispielsweise bei der in der
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Gelenkelement und ein Implantat der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß bei mindestens gleichbleibender Beweglichkeit des Gelenkelements die Gefahr von Verletzungen von das Gelenkelement umgebenden Gewebe verhindert wird.It is therefore the task of the present Invention a joint element and an implant of the type described above Art to improve so that at least constant mobility of the joint element the risk of Injury from tissue surrounding the joint element is prevented.
Diese Aufgabe wird bei einem Gelenkelement der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kontaktfläche zwischen dem ersten und dem zweiten Randbereich mindestens einen Kontaktflächenbereich aufweist, der vom Gelenkelement weg weisend allseitig konvex gekrümmt ist. Dies bedeutet, daß der mindestens eine Kontaktflächenbereich sowohl in einer Umfangsrichtung der Kontaktfläche als auch quer dazu konvex gekrümmt ist. Durch den mindestens einen atraumatisch geformten Kontaktflächenbereich kann es weder zu Reizungen noch zu Verletzungen das Implantat umgebender Weichteile kommen. Ferner wird bei einem Anschlagen des Gelenkelements an die Weichteile zuerst der konvex gekrümmte bauchige Wandabschnitt des mindestens einen Kontaktflächenbereichs mit den Weichteilen in Kontakt treten, so daß weder der erste noch der zweite Randbereich des Gelenkelements in Kontakt mit den Weichteilen kommen kann.This task is done with a joint element of the type mentioned according to the invention solved in that the contact surface between the first and the second edge area at least one contact surface area has, which is convex on all sides facing away from the joint element. This means that the at least one contact area convex both in a circumferential direction of the contact surface and transversely thereto is curved. Through the at least one atraumatically shaped contact area there may be no irritation or injury to the surrounding implant Soft tissues come. Furthermore, when the joint element strikes first of all the convex curved bulbous wall section on the soft tissues of the at least one contact area contact the soft tissues so that neither the first nor the second edge area of the joint element come into contact with the soft parts can.
Günstig ist es, wenn die Kontaktfläche zwei konvex gekrümmte Flächenbereiche aufweist, insbesondere zwei, vorzugsweise in entgegengesetzte Richtungen weisende. Insbesondere dann, wenn das Gelenkelement im wesentlichen in anterior-posteriorer Richtung bewegt wird, kann es ausreichen, wenn die Kontaktfläche in zwei Bereichen atraumatisch geformt wird, die voneinander wegweisen.Cheap it is when the contact area two convexly curved surface areas has, in particular two, preferably in opposite directions looking. Especially when the joint element essentially is moved in the anterior-posterior direction, it may be sufficient if the contact area is formed atraumatically in two areas that point away from each other.
Um eine besonders schlanke Bauform des Gelenkelements zu ermöglichen, kann es von Vorteil sein, wenn die Kontaktfläche mindestens einen ebenen Flächenbereich aufweist, insbesondere zwei, vorzugsweise in entgegengesetzte Richtungen weisende. Auf diese Weise läßt sich das Gelenkelement vorteilhaft an ein erstes Implantatelement anpassen, welches besonders schmal ausgebildet sein kann, beispielsweise eine künstliche Femurkondyle.A particularly slim design of the joint element to enable it can be advantageous if the contact surface is at least one level area has, in particular two, preferably in opposite directions looking. In this way advantageously adapt the joint element to a first implant element which can be particularly narrow, for example an artificial one Femoral condyle.
Günstig ist es, wenn die Kontaktfläche kantenfrei ist. Dadurch werden Reizungen und Verletzungen von das Gelenkelement umgebenden Gewebe vermieden.Cheap it is when the contact area is edge-free. This will cause irritation and injury from that Tissue surrounding tissue avoided.
Vorteilhaft ist es, wenn eine senkrechte Projektion mindestens einer im wesentlichen quer zur Kontaktfläche verlaufenden Schnittebene die vom ersten Randbereich eingeschlossene Fläche vollständig überdeckt und wenn eine senkrechte Projektion der Schnittebene die vom zweiten Randbereich eingeschlossene Fläche vollständig überdeckt. Diese Ausgestaltung stellt sicher, daß die bauchige, allseitig konvex geformte Kontaktfläche nach allen Seiten über die beiden Lagerflächen vorsteht, so daß in jedem Fall zunächst die Kontaktfläche mit das Gelenkelement umgebendem Gewebe in Kontakt tritt.It is advantageous if a vertical projection of at least one cutting plane running essentially transversely to the contact surface completely covers the surface enclosed by the first edge region and if a vertical projection of the cutting plane completely covers the surface enclosed by the second edge region. This configuration ensures that the bulbous, convex-shaped contact surface protrudes on all sides over the two bearing surfaces, so that in each the case, the contact surface first comes into contact with the tissue surrounding the joint element.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß eine Tangentialebene an die Kontaktfläche im Übergangsbereich zur ersten Lagerfläche mit der ersten Lagerfläche einen Winkel einschließt, der größer als 90°, insbesondere größer als 110° ist. Durch Ausbildung eines stumpfen Winkels zwischen der Tangentialebene und der Lagerfläche wird sichergestellt, daß auch bei eventuell vorhandenen Kanten im Übergangsbereich zwischen der Kontaktfläche und der ersten Lagerfläche immer zuerst die Kontaktfläche mit das Gelenkelement umgebendem Gewebe in Kontakt tritt, wodurch Verletzungen oder Reizungen vermieden werden.According to a preferred embodiment of the Invention can be provided that a tangential plane to the contact area in the transition area to the first storage area with the first storage area encloses an angle the bigger than 90 °, in particular larger than Is 110 °. By forming an obtuse angle between the tangential plane and the storage area will ensure that too if there are any edges in the transition area between the contact area and the first storage area always the contact surface first comes into contact with tissue surrounding the joint element, whereby Injuries or irritation can be avoided.
Ferner ist es von Vorteil, wenn eine Tangentialebene an die Kontaktfläche im Übergangsbereich zur zweiten Lagerfläche mit der zweiten Lagerfläche einen Winkel einschließt, der größer als 90°, insbesondere größer als 110° ist. Damit wird gleichfalls sichergestellt, daß das Gelenkelement umgebendes Gewebe immer erst mit der Kontaktfläche in Kontakt tritt, bevor es, wenn überhaupt, mit der Lagerfläche in Kontakt kommen kann.It is also advantageous if a Tangential plane to the contact surface in the transition area to second storage area with the second storage area Includes angle, the bigger than 90 °, in particular larger than Is 110 °. This also ensures that tissue surrounding the joint element always only with the contact surface contacts before, if at all, contacting the bearing surface can come.
Das Gelenkelement könnte auf unterschiedliche Weise realisiert werden, beispielsweise als Rollelement. Günstig ist es jedoch, wenn das Gelenkelement ein Gleitelement ist und wenn die erste und/oder die zweite Lagerfläche Gleitflächen sind. Dadurch wird die Zahl der beweglichen Teile am Implantat und damit auch am Gelenkelement minimiert, da die Lagerflächen direkt mit den Implantatelementen in Kontakt stehen.The joint element could be on can be realized in different ways, for example as a rolling element. Cheap it is, however, if the joint element is a sliding element and if the first and / or the second bearing surface are sliding surfaces. This will make the Number of moving parts on the implant and thus also on the joint element minimized because of the storage space are in direct contact with the implant elements.
Um die Gefahr von Verletzungen von das Gelenkelement umgebendem Gewebe noch weiter zu reduzieren, ist es günstig, wenn ein Übergangsbereich des ersten Randbereichs zwischen der Kontaktfläche und der ersten Lagerfläche in Umfangsrichtung des ersten Randbereichs mindestens abschnittsweise abgerundet und kantenfrei ist, vorzugsweise vollständig abgerundet und kantenfrei ist.To reduce the risk of injury from to reduce the tissue surrounding the joint element even further it cheap if a transition area of the first edge area between the contact surface and the first bearing surface in the circumferential direction of the first edge area rounded off at least in sections and is edge-free, preferably completely rounded and edge-free is.
Außerdem kann es vorteilhaft sein, wenn ein Übergangsbereich des zweiten Randbereichs zwischen der Kontaktfläche und der zweiten Lagerfläche in Umfangsrichtung des zweiten Randbereichs mindestens abschnittsweise abgerundet und kantenfrei ist, vorzugsweise vollständig abgerundet und kantenfrei ist. Dadurch wird die Gefahr von Verletzungen von das Implantat umgebendem Gewebe weiter vermindert.It can also be beneficial be when a transition area of the second edge area between the contact surface and the second bearing surface in the circumferential direction of the second edge area rounded at least in sections and is edge-free, preferably completely rounded and edge-free is. This will reduce the risk of injury from the implant surrounding tissue further diminished.
Der erste Randbereich könnte grundsätzlich vollständig eben ausgebildet sein, so daß eine den ersten Randbereich berührende Ebene diesen längs einer in sich geschlossenen Linie berührt. Besonders günstig ist es jedoch, wenn der erste Randbereich bezogen auf eine den ersten Randbereich berührende Berührebene konkav gekrümmt ist. In einer Seitenansicht des Gelenkelements ergeben sich dadurch heruntergezogene Randbereiche, wodurch einerseits Material eingespart werden und zudem eine Baubreite des Implantats besonders klein gehalten werden kann.The first edge area could in principle be completely flat be trained so that a touching the first edge area Level this along one touches a self-contained line. Very cheap it is, however, if the first edge area relates to the first Edge area touching contact plane concavely curved is. This results in a side view of the joint element pulled down edge areas, which on the one hand saves material and an overall width of the implant can be kept particularly small can.
Damit unabhängig von einer Artikulationsstellung des Gelenks stets ein optimaler Kontakt zwischen dem ersten Implantatelement und dem Gelenkelement gewährleistet ist, kann bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, daß die erste Lagerfläche des Gelenkelements eine von dem Gelenkelement weg weisende konkave Form aufweist, insbesondere eine hohlsphärische Form. Dies ermöglicht eine Gleitbewegung nach allen Richtungen hin, und zwar so, daß es zu keinem Verkanten zwischen dem Gelenkelement und dem ersten Implantatelement kommt.So regardless of an articulation position optimal joint contact between the first implant element and the joint element guaranteed can be provided in a preferred embodiment of the invention, that the first storage area of the joint element has a concave shape pointing away from the joint element has, in particular a spherical shape. This enables one Sliding in all directions, so that it is too no tilting between the joint element and the first implant element comes.
Eine besonders einfache Ausbildung des Gelenkelements ergibt sich, wenn die zweite Lagerfläche des Gelenkelements eine ebene Form aufweist. Damit läßt sich das Gelenkelement relativ zum zweiten Implantatelement in der von der zweiten Lagerfläche definierten Ebene beliebig verschieben, falls keine zusätzlichen Führungsmittel an den Implantatbestandteilen vorgesehen sind.A particularly simple training of the articulated element results when the second bearing surface of the Hinge elements has a flat shape. This allows the joint element to be relatively to the second implant element in the one defined by the second bearing surface Move the level as desired if there are no additional guide means on the implant components are provided.
Besonders günstig ist es, wenn die Kontaktfläche im wesentlichen eine Ringform aufweist. Durch eine derartige, von oben gesehen ringförmig ausgebauchte Kontaktfläche kann sichergestellt werden, daß das Gelenkelement umgebende Gewebe nicht verletzt wird.It is particularly favorable if the contact surface is essentially has a ring shape. By such a bulged ring seen from above contact area can be ensured that the Tissue surrounding tissue is not injured.
Eine besonders schlanke, an die beiden Implantatelemente angepaßte Ausgestaltung des Gelenkelements ergibt sich, wenn die Ringform im wesentlichen oval ist.A particularly slim one, to the two Customized implant elements The design of the joint element results when the ring shape is substantially oval.
Ferner wird der Aufbau des Gelenkelements zusätzlich vereinfacht, wenn es mindestens eine Symmetrieebene aufweist, die quer zur zweiten Lagerfläche verläuft.Furthermore, the structure of the joint element is additionally simplified, if it has at least one plane of symmetry that is transverse to the second storage area runs.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird ferner bei einem Implantat der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gelenkelement eines der oben beschriebenen Gelenkelemente ist.The task at the beginning is furthermore according to the invention in the case of an implant of the type described at the outset solved, that this Joint element is one of the joint elements described above.
Dadurch läßt sich sicherstellen, daß insgesamt durch das Implantat keine Verletzungen oder Reizungen von das Implantat umgebendem Gewebe hervorgerufen werden können.This helps ensure that overall no injuries or irritation from the implant due to the implant surrounding tissue can be caused.
Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of a preferred embodiment the invention serves in conjunction with the drawing for a more detailed explanation. Show it:
In den
Das Tibiateil
Die Knochenabdeckung
Zur Implantation des Tibiateils
Das Femurteil
Zur Verankerung des Femurteils
Um eine Relativbewegung zwischen
Femur
Eine einen oberen Rand
Sowohl der obere Rand
Bei einer Artikulation des Kniegelenks
kann es zu einem Anschlagen des Gleitlagers
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