DE10320034A1

DE10320034A1 - Kniegelenkprothese

Info

Publication number: DE10320034A1
Application number: DE10320034A
Authority: DE
Inventors: Thomas Siebel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-05-02
Filing date: 2003-05-02
Publication date: 2004-11-18
Also published as: AU2004233594A1; JP2006525050A; EP1620043A1; US20060212124A1; WO2004096102A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kniegelenkprothese mit einem Femurteil und einem Tibiateil, wobei die Ebene des Gelenkspalts zwischen den Teilen entsprechend den anatomischen Gegebenheiten des natürlichen Gelenks zur vertikalen, vom Hüftkopfmittelpunkt zum Sprunggelenk führenden Achse geneigt ist. Erfindungsgemäß weist wenigstens der Tibiateil (9) eine für das vordere Kreuzband platzschaffende Aussparung (19) auf, wobei die Aussparung vorzugsweise einen Plattenausschnitt (20) umfasst, welcher in einer das Tibiateil bildenden Platte (11) des Tibiateils (9) gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kniegelenkprothese mit einem Femurteil und einem Tibiateil, wobei die Ebene des Gelenkspalts zwischen den Teilen entsprechend den anatomischen Gegebenheiten des natürlichen Gelenks zur vertikalen, vom Hüftkopfmittelpunkt zum Sprunggelenk führenden Achse geneigt ist.

Eine solche anatomische Knieprothese geht aus der DE 100 62 715 A1 hervor. Sie verbessert wesentlich bislang verwendete Kniegelenkprothesen, deren Gelenkspaltebene sich senkrecht zu der genannten Achse erstreckt und die an die tatsächlichen anatomischen Verhältnisse daher nur unvollkommen angepasst sind.

Bei der Implantation letzterer wie auch aus der DE 100 62 715 A1 bekannter Prothesen wird das vordere Kreuzband beseitigt. Daraus resultierende Beeinträchtigungen der Funktion des künstlichen Kniegelenks nimmt man in Kauf.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Kniegelenkprothese der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche gegenüber der bekannten derartigen Prothese die Funktion des natürlichen, gesunden Kniegelenks in noch weitergehendem Maße übernehmen kann.

Die diese Aufgabe lösende Kniegelenkprothese nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Tibiateil eine für das vordere Kreuzband platzschaffende Aussparung aufweist.

Vorteilhaft ermöglicht es diese Erfindungslösung, eine an die Neigung des natürlichen Gelenkspalts angepasste Kniegelenkprothese in Kombination mit einer Kreuzbandprothese oder einem erhalten gebliebenden vorderen Kreuzband zu verwenden und damit die Prothese in ihrer Funktion weiter an das natürliche Kniegelenk anzugleichen. Durch die Möglichkeit zum Erhalt des vorderen Kreuzbandes oder zur Einbringung eines entsprechenden Kreuzbandtransplantats lassen sich insbesondere Instabilitäten beim Beugen des Knies vermeiden. Beim gesunden Knie sind leichte Beugungen mit einer Rotation des Unterschenkelknochens um seine Längsachse unter Verschwenkung des Fußknochens nach innen verbunden, wobei der mediale Femurkondylus auf dem medial und dorsal abfallenden Tibiaplateau nach vorn und entsprechend der Neigung des Plateaus aufwärts wandert. Der laterale Kondylus steigt auf dem Plateau hingegen ab, wodurch sich die Lage von Ober- und Unterschenkel zueinander in Richtung einer X-Beinstellung ändert. Das vordere Kreuzband sichert, dass auch nach Implantation der Kniegelenkprothese dieser natürliche Bewegungsablauf erhalten bleibt und es mangels Führung durch das vordere Kreuzband nicht zu einer umgekehrten Rotationsbewegung des Unterschenkelknochens und dadurch O-Beinstellung von Ober- und Unterschenkelknochen kommt.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Tibiateil eine das Tibiaplateau bildende Platte auf und die Aussparung umfasst einen Ausschnitt in dieser Platte, durch welchen sich das Kreuzband oder ein Kreuzbandimplantat führen lässt oder welcher einen Bereich zur Verbindung des Implantats mit dem Unterschenkelknochen freigibt.

Vorzugsweise ist der Plattenausschnitt zum dorsalen Plattenrand hin offen, so dass bei der Implantation ein erhalten gebliebenes Kreuzband seitlich in den Ausschnitt eintreten kann.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Platte mit einem hohlen, zu dem Plattenausschnitt offenen Verankerungszapfen verbunden und in der Wand des Verankerungszapfens ist eine Durchtrittsöffnung für das Kreuzband bzw. Kreuzbandimplantat gebildet. Der Hohlraum des Verankerungszapfens lässt sich mit Knochenspongiosa auffüllen.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Plattenausschnitt zwischen zwei an der Platte gebildeten Verankerungszapfen angeordnet. Vorzugsweise grenzen die beiden Verankerungszapfen an den Plattenausschnitt an, so dass sie im Hin blick auf eine stabile Verankerung im Schaft des Unterschenkelknochens möglichst zentral angeordnet sind. Zweckmäßig stehen an den Plattenausschnitt grenzende Mantellinien der Verankerungszapfen senkrecht zum Rand des Ausschnitts, wobei die Mantellinien durch die Zapfenspitzen verlaufen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der dorsalen Randöffnung des Plattenausschnitts gegenüberliegend an der Platte ein weiteres Verankerungselement gebildet sein, z.B. durch einen von dem Plattenrand in Richtung der Verankerungszapfen vorstehenden Steg. Letzteres Verankerungselement dient einerseits der Stabilisierung des Tibiateils in sich, indem ein zwischen dem ventralen Rand und dem Plattenausschnitt verbliebener Plattenteil verstärkt wird. Andererseits trägt der Steg zur Stabilisierung der Verbindung des Tibiateils mit dem Unterschenkelknochen bei.

Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel für einen Tibiateil einer Kniegelenkprothese nach der Erfindung,

2 ein zweites Ausführungsbeispiel für ein Tibiateil einer Kniegelenkprothese nach der Erfindung in einer Ansicht schräg von oben,

3 das Tibiateil von 2 in einer Ansicht schräg von unten,

4 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Tibiateil einer Kniegelenkprothese nach der Erfindung in einer Ansicht schräg von unten,

5 eine Kniegelenkprothese nach dem Stand der Technik, und

6 eine Darstellung des Beinskeletts zur Erläuterung der Funktion der Prothesen gemäß 1 bis 5.

Es wird zunächst auf 6 Bezug genommen, wo am Kniegelenk 1 verbundene Ober- und Unterschenkelknochen 2 und 3 in Vorderansicht gezeigt sind.

Eine vertikale, durch den Mittelpunkt des Hüftkopfes 4 führende Achse 5 verläuft bei 6 durch das Sprunggelenk.

Eine zur Ebene des Tibiaplateaus parallele, durch den Spalt des Kniegelenks 1 führende Achse 7 schneidet die Achse 5 unter einem Winkel α, welcher bis zu 10° von einem rechten Winkel abweichen kann und im Mittel bei 85° liegt. Das Tibiaplateau steigt lateral an.

Die Achse 5 schneidet ferner eine zum Tibiaplateau am Sprunggelenk parallele Achse 8, unter einem Winkel β, der um 2° bis 3° vom rechten Winkel abweicht, wobei das Tibiaplateau am Sprunggelenk zur Seite hin abfällt.

Die Achsen 7 und 8 schneiden sich unter einem Winkel γ, der im Mittel bei etwa 7° bis 8° liegt.

Es sei hier noch erwähnt, dass das Tibiaplateau nach hinten um 3° bis 7° abfällt.

5 zeigt eine aus der hier einbezogenen DE 100 62 715 A1 bekannte Kniegelenkprothese, welche den vorangehend erläuterten anatomischen Verhältnissen Rechnung trägt.

Die Kniegelenkprothese weist einen Tibiateil 9' gemäß 5a und einen in 5b dargestellten Femurteil 10 auf.

Von einer das Tibiaplateau des Tibiateils 9' bildenden Platte 11' steht ein zentraler, rotationssymmetrischer Verankerungszapfen 12' vor, dessen Längsachse die Plattenebene bzw. eine Achse 7' unter dem Winkel α schneidet. Die mit einem metallischen Trägerteil 13 und einem plateauseitigen Kunststoffansatz 14 ausgebildete Platte 11 weist Einwölbungen 15 und 16 entsprechend Kondylenteilen 17 und 18 des Femurteils 10 auf. Es versteht sich, dass die Achse 7' einen mittleren Verlauf einer entsprechenden Linie auf der Tibiaplateauoberfläche wiedergibt.

Entsprechend dem medial abfallend geneigten Tibiaplateau sind die polyzentrischen Radien der Kondylenteile 17 und 18 unterschiedlich groß und der mediale Kondylenteil 17 steht in bezug auf die Achse 5 weiter vor als der laterale Kondylenteil 18.

Bei der Implantation wird der Verankerungszapfen 12' stirnseitig in den Unterschenkelknochen eingetrieben, wobei dessen Längsachse 5' mit der Achse 5 und die Achse 7' mit der Achse 7 zusammenfällt. Der kappenartige, bei der Implantation an den Oberschenkelknochen angepasste Femurteil 10 wird mit seiner Achse 5' zur Achse 5 ausgerichtet. Gegenüber seiner Implantationsposition ist der Femurteil 10 in 5b um 180° gedreht angeordnet.

Es wird nun auf 1 Bezug genommen, wo ein Tibiateil 9 einer Kniegelenkprothese mit einer das Tibiaplateau bildenden Platte 11 gezeigt ist. Von der Platte 11 erstreckt sich zentral ein im wesentlichen zylindrischer Verankerungszapfen 12, dessen Zylinderachse zur Achse 5 auszurichten ist und zur Ebene der Platte 11 in dem genannten Winkel α steht.

Eine den Einwölbungen 15 und 16 von 5a entsprechende Oberflächenstrukturierung des Tibiaplateaus ist in 1 nicht gezeigt.

Der Tibiateil 9 weist bei 19 eine Aussparung auf, welche einen am Rand der Platte 11 dorsal öffnenden Plattenausschnitt 20 und einen Wandausschnitt 21 einer Zylinderwand 23 des hohl ausgebildeten Verankerungszapfens 12 umfasst. Teil der Aussparung 19 ist ferner eine Öffnung 22 in der Wand 23 des Verankerungszapfens 12. Die Öffnung 22 erstreckt sich über die gesamte Länge und etwa ein Viertel des Umfangs des Verankerungszapfens 12.

Der Verankerungszapfen weist eine das Anwachsen von Knochengewebe fördernde, strukturierte Oberflächenbeschichtung auf, die bei 26 angedeutet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Wand 23 des Verankerungszapfens gitterartig durchbrochen sein, wie bei 27 gezeigt ist, um das Einwachsen von Knochengewebe zu ermöglichen.

Am freien Ende des Verankerungszapfens 12 ist zweckmäßig eine Schneidkante gebildet.

Die Aussparung 19 erlaubt bei implantierter Kniegelenkprothese die Implantation einer Plastik eines vorderen Kreuzbandes, welche durch die Öffnung 22 in dem Verankerungsteil 12 schräg zur Platte 11 und weiter durch den Plattenausschnitt 20 und den Wandausschnitt 21 zum Oberschenkelknochen verläuft, wo in der Kerbe zwischen den Kondylenteilen 17 und 18 eine Anbindung an das Knochengewebe erfolgt.

Der Hohlraum im Verankerungsteil 12 lässt sich mit Knochenspongiosa ausfüllen.

Die Prothese übernimmt weitgehend die Funktion des gesunden Knies, indem sie auch bei Beugung des Knies natürlicherweise auftretende Innenrotation des Unterschenkels sichert.

Bei den nachfolgenden Ausführungsbeispielen sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl bezeichnet, wobei der betreffenden Bezugszahl der Buchstabe a bzw. b beigefügt ist.

Das Ausführungsbeispiel von 2 und 3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel von 1 dadurch, dass zwei dezentral angeordnete, etwa kegelförmige Verankerungszapfen 12a und 12a' ohne Wandöffnung vorgesehen sind, zwischen welchen ein dorsal zum Rand einer Platte 11a öffnender Plattenausschnitt 20a angeordnet ist. Gegenüber der Öffnung des Plattenausschnitts 20a ist am Plattenrand ein weiteres Verankerungselement in Form eines Stegs 24 vorgesehen. Die Platte 11a ist gestuft, so dass die mittlere Plattenebene im Winkel α zur Kegelachse steht.

Der Tibiateil 9a lässt sich bei erhalten gebliebenem vorderen Kreuzband implantieren, indem das noch vorhandene Kreuzband seitlich in den Plattenausschnitt 20a eingeführt wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel von 4 sind zwei Verankerungszapfen 12b und 12b' unmittelbar an einen Plattenausschnitt 20b herangeführt und weisen zum Ausschnittsrand senkrechte Mantellinien 25 und 25' auf. Die näher beieinander liegenden Verankerungszapfen 12b und 12b' können länger als die Zapfen 12a und 12a' des Ausführungsbeispiels von 2 und 3 sein, da sie zentraler in den Knochenschaft des Unterschenkelknochens hineingetrieben werden.

Claims

Kniegelenkprothese mit einem Femurteil (10) und einem Tibiateil (9), wobei die Ebene des Gelenkspalts zwischen den Teilen (9,10) entsprechend den anatomischen Gegebenheiten des natürlichen Gelenks (1) zur vertikalen, vom Hüftkopfmittelpunkt zum Sprunggelenk führenden Achse (5) geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Tibiateil (9) eine für das vordere Kreuzband platzschaffende Aussparung (19) aufweist.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tibiateil (9) eine das Tibiaplateau bildende Platte (11) und die Aussparung (19) einen Plattenausschnitt (20) umfasst.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenausschnitt (20) zum dorsalen Plattenrand hin offen ist.
Kniegelenkprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (11) mit einem hohlzylindrischen, zu dem Plattenausschnitt (20) und seinem freien Ende hin offenen Verankerungszapfen (12) verbunden und in der Zylinderwand (23) des hohlen Verankerungszapfens (12) eine Durchtrittsöffnung (22) für das Kreuzband bzw. Kreuzbandimplantat gebildet ist.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderwand (23) gitterartig durchbrochen ist.
Kniegelenkprothese nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenausschnitt (20a;20b) zwischen zwei, an der Platte (11a;11b) gebildeten Verankerungszapfen (12a,12a';12b,12b') angeordnet ist.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungszapfen (12b,12b') angrenzend an den Plattenausschnitt (20b) angeordnet sind.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an den Plattenausschnitt (20b) angrenzende Mantellinien (25,25') der Verankerungszapfen (12b,12b') senkrecht zum Rand des Plattenausschnitts (20b) stehen.
Kniegelenkprothese nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der dorsalen Randöffnung des Plattenausschnitts (20a;20b) gegenüberliegend an der Platte (11a;11b) ein weiteres Verankerungselement (24;24) gebildet ist.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Verankerungselement durch einen vom Plattenrand in Richtung der Verankerungszapfen (12a,12a';12b,12b') vorstehenden Steg (24;24) gebildet ist.