DE19628476A1 - Gelenkprothese - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gelenkprothese nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, welche ein Abbiegen mit einem gewissen Maß an seitlichem Nachgeben erlaubt.

Derartige Prothesen sind bereits bekannt, beispielsweise die Prothesen zur Mit­ telhandknochen/Fingerglied-Verbindung, die zum Ersetzen des Gelenks eines Fingerglieds an dem Mittelhandknochen bestimmt sind.

Die in der US-A-4.304.011 beschriebene Mittelhandknochen/Fingerglied-Prothese weist zwei intramedulläre Elemente auf, wobei in jedes ein Stift eingeführt ist, von denen der eine an seinem freien Ende eine Schale und der andere eine mit der Schale verbundene Kugel aufweist, um das Gelenk zu verwirklichen.

Der Nachteil dieser Prothese liegt darin, daß sie nur ein Abbiegen in einer Ebene erlaubt, während das natürliche Gelenk zusätzlich ein gewisses Maß an seitli­ chem Nachgeben ermöglicht, dessen maximale Amplitude durch Streckung erhal­ ten wird, um während des Abbiegens nach und nach wieder verringert zu wer­ den.

Um zu versuchen, diesen Nachteil zu beheben, wurden andere, insbesondere die in der GB-A-2.045.085 und der US-A-5.147.386 beschriebenen Prothesen vorge­ schlagen.

In der GB-A-2.045.085 ist das Gelenk durch Zwischenschaltung eines länglichen und queren Kopfes verwirklicht, der in einem Hohlraum komplementärer Form untergebracht ist und sich, wenn der Finger ausgestreckt ist, seitlich verschieben läßt.

In der US-A-5.147.386 ist das Gelenk mittels eines kugelförmigen Kopfes ver­ wirklicht, welcher mit dem Ende eines Stiftes verbunden und in einem zylindri­ schen Hohlraum angeordnet ist, der einen Längsschlitz aufweist, in den der Stift beim Abbiegen eindringt, wobei der kugelförmige Kopf außerdem von einer Ach­ se durchdrungen wird, deren Enden in Längslöcher eingreifen, die wie eine Art Erweiterung in den zylindrischen Hohlraum münden, wenn der Stift nicht in dem Längsschlitz gehalten ist, wobei die Öffnungen ein gewisses Maß an seitli­ chem Nachgeben der Achse und entsprechend des kugelförmigen Kopfes und des Stiftes, der mit dem Fingerglied verbunden ist, zulassen.

Diese Prothesen lassen nur dann ein seitliches Nachgeben zu, wenn der Finger ausgestreckt ist, aber beim Abbiegen ist dieses Nachgeben im Gegensatz zum natürlichen Gelenk nicht mehr möglich.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile durch eine Gelenk­ prothese zu beheben, die ein gerichtetes seitliches Nachgeben mit veränderlicher Amplitude, die während des Abbiegens abnimmt, zuläßt.

Die Aufgabe wird mit einer Gelenkprothese nach Anspruch 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Prothese weist ein Gelenk auf, das zwischen zwei Kolben angeordnet ist, die axial verschiebbar in Schrauben eingeführt sind, von denen eine in einen Knochen und die andere in einen gegenüberliegenden Knochen eingeschraubt ist, und die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß die Enden der Kolben über einen Drehzapfen mit rundem Querschnitt miteinander verbunden sind, der durch einem Kolben gebildet ist und den anderen Kolben über eine Aussparung, die sich vom Mittelpunkt nach außen konisch erweitert, durchdringt, wobei die Amplitude der Drehung eines Kolbens bezüglich des an­ deren durch zwei in dem den Drehzapfen tragenden Kolben gebildete An­ schlagswände begrenzt wird, von denen eine im wesentlichen parallel zur Achse dieses Kolbens und die andere im wesentlichen senkrecht zu dieser Achse ist, wobei sich die Wände aus einer Aussparung ergeben, die in einem kugelförmigen Kopf, der das Ende des Kolbens bildet und diametral durch den Drehzapfen hin­ durchgeht, ausgeführt ist, und wobei sich die Seitenwände dieser Aussparung vom Mittelpunkt nach außen hin im Bereich der Achse des Kolbens nahe der sich im wesentlichen parallel zur Kolbenachse erstreckenden Anschlagwände konisch erweitern und sich kontinuierlich verdünnen, um nahe der anderen Anschlag­ wand eine Dimension zu haben, die im wesentlichen gleich der des sich drehen­ den Teils des anderen Kolbens ist; und dadurch, daß ein Teil mit einer konkaven kugelförmigen Fläche mit dem gleichen Radius wie der kugelförmige Kopf mit einer mittigen Durchgangsöffnung, um den Durchgang des anderen Kolbens zu ermöglichen, an dem kugelförmigen Kopf befestigt ist und sich zwischen diesem und der Befestigungsschraube eingeschoben ist.

Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Kolben und ihre Befestigungsschrauben drehbar miteinander verbun­ den.

Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal der erfindungsgemaßen Vorrichtung ist der Querschnitt des Gewindes der Befestigungsschrauben umgekehrt, um dem Eindringen unter der Einwirkung einer axialen Kraft ausgedehnten Wider­ stand entgegenzusetzen.

Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Schrauben konisch.

Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die Schrauben jeweils in Längsrichtung wenigstens einen die Gewinde durchkreuzenden Schlitz auf, der geeignet ist, wieder von Knochenmaterial ein­ gewachsen zu werden.

Die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich klarer aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnun­ gen, die ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel zeigen. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene seitliche Explosivansicht einer erfindungsge­ mäßen Prothese;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Explosivansicht derselben Prothese von un­ ten, und

Fig. 3 eine Schnittdarstellung gemaß der Achse XX′ von Fig. 1.

Bezugnehmend auf Fig. 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Prothese zur Mittel­ handknochen/Fingerglied-Verbindung zu sehen, die einerseits zwei Schrauben 1 und 2, die dazu bestimmt sind, jeweils in den Mittelhandknochen bzw. das Fin­ gerglied eingeführt zu werden, und andererseits ein Gelenk 3 enthält.

Das Gelenk 3 umfaßt insbesondere einen Kolben 4, dessen einer Teil 40 dazu bestimmt ist, frei axial verschiebbar in einen axialen Kanal 20 eingeführt zu werden, den die Schraube 2 aufweist, und einen Kolben 5, dessen einer Teil 50 dazu bestimmt ist, frei axial verschiebbar in einen in der Schraube 1 ausgeführ­ ten axialen Kanal 10 eingeführt zu werden, wobei die Beweglichkeit der Kolben 4 und 5 eine Zugbeanspruchung der Knochenbefestigungen verhindert.

Die Teile 40 und 50 der Kolben 4 und 5 können in den Kanälen 10 bzw. 20 glei­ ten und haben einen nicht runden Querschnitt, um ein Drehen zu unterbinden, wobei in dem Fall jede von ihnen in Längsrichtung und auf beiden Seiten eine Abflachung 41 bzw. 51 trägt, wobei die Kanäle 10 und 20 jeweils von komple­ mentärer Form sind.

Die Kolben 4 und 5 sind mit ihren gegenüberliegenden Enden mittels eines Drehzapfens 30, der mit dem Kolben 5 verbunden ist und das Ende 42 des Kol­ bens 4 durch ein Loch 43 durchquert, mit Gleitteilen 40 bzw. 50 verbunden.

Wie besser aus Fig. 2 zu ersehen ist, erweitert sich das Loch 43 konisch von der Mitte nach außen hin und der Kolben 4 kann sich, außer sich um den Drehzap­ fen 30 zu drehen, in einem Winkel mit einer gewissen Drehfreiheit bezüglich die­ sem bewegen.

Das Gelenkteil 52 des Kolbens 5 hat eine im wesentlichen kugelförmige Gestalt und der Drehzapfen 30 durchdringt es transversal und diametral und durch­ dringt gleichermaßen eine Aussparung 53, die den Durchgang des Teils 42 des Kolbens 4 ermöglicht.

Die Drehung des Kolbens 4 um den Gelenkzapfen 30 ist durch die Wände der Aussparung 53, d. h. eine zur Achse des Kolbens 5 parallele Wand 54 und eine zur selben Achse senkrechte Anschlagwand 55 begrenzt, wobei die entsprechend er­ haltenen Extrempositionen dem Ausstrecken und dem Abbiegen des Fingers ent­ sprechen.

Bezugnehmend auf Fig. 3 kann man nun sehen, daß die Aussparung 53 seitlich nicht parallele Wände 56 und 57 aufweist, d. h., daß sich die Aussparung 53 von der Mitte nach außen hin im Bereich der Achse des Kolbens 5 nahe der Wand 54 konisch erweitert und daß sie sich kontinuierlich verdünnt, um nahe der Wand 55 eine Dimension aufzuweisen, die im wesentlichen gleich der des Teils 42 des Kolbens 4 ist, was in Verbindung mit dem Loch 43 ein gewisses Maß an seitli­ chem Nachgeben erlaubt, wobei sich dessen Amplitude beim Abbiegen kontinu­ ierlich verringert, bis sie beim vollständigen Abbiegen gleich Null ist.

Aus den Fig. 1 und 2 kann man gleichermaßen sehen, daß auf dem Teil 40 des Kolbens 4 ein Teil 6 aufgenommen ist, welches zwischen der Schraube 2 und dem kugelförmigen Kopf 52 eingeschoben ist und im Hinblick auf seine Einfügung auf dem Kopf eine konkave Fläche 60 mit gleichem Radius aufweist, um eine Gelenkkupplung zu bilden.

Es zeigt sich, daß der Querschnitt der Gewinde 11 und 21 der Schrauben 1 bzw. 2 bezüglich desjenigen der klassischen Schraubengewinde invertiert ist, um dem Eindringen unter der Einwirkung einer axialen Kraft ausgedehnten Widerstand entgegenzusetzen.

Es zeigt sich auch, daß die Schrauben 1 und 2 konisch sind, um zu ermöglichen, daß sie selbsthemmend sein können, und daß sie in Längsrichtung einen Schlitz 12 bzw. 22 aufweisen, der die Gewinde 11 und 21 durchschneidet, der geeignet ist, wieder von Knochenmaterial eingewachsen zu werden, um ein mögliches Lockern zu unterbinden (Fig. 2).

Es versteht sich von selbst, daß die vorliegende Erfindung nicht durch die vor­ stehende Beschreibung einer ihrer Ausführungsformen eingeschränkt ist, für die eine Vielzahl von Variationen möglich ist, ohne deswegen den Rahmen der Er­ findung zu verlassen.

Claims (5)

1. Gelenkprothese, die ein Abbiegen mit einem gewissen Maß an seitlichem Nachgeben erlaubt, die ein Gelenk (3) aufweist, das zwischen zwei Kolben (4, 5) angeordnet ist, die axial verschiebbar in Schrauben (1, 2) eingeführt sind, von denen eine in einen Knochen und die andere in einen gegenüber­ liegenden Knochen eingeschraubt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (42, 52) der Kolben (4, 5) über einen Drehzapfen (30) mit rundem Querschnitt miteinander verbunden sind, der mit einem Kolben (5) ver­ bunden ist und den anderen Kolben (4) über eine Aussparung (43), die sich vom Mittelpunkt nach außen konisch erweitert, durchdringt, wobei die Amplitude der Drehung eines Kolbens (4) bezüglich des anderen (5) durch zwei an dem den Drehzapfen (30) tragenden Kolben (5) gebildete Anschlag­ wände (54, 55) begrenzt wird, von denen eine (54) im wesentlichen parallel zur Achse dieses Kolbens (5) und die andere (55) im wesentlichen senkrecht zu dieser Achse ist, wobei sich die Wände (54, 55) aus einer Aussparung (53) ergeben, die in einem kugelförmigen Kopf (52), der das Ende des Kolbens (5) bildet und diametral durch den Drehzapfen (30) hindurchgeht, gebildet ist, wobei sich die Seitenwände (56, 57) dieser Aussparung (53) vom Mittel­ punkt nach außen hin im Bereich der Achse des Kolbens (5) nahe der sich im wesentlichen parallel zur Kolbenachse (5) erstreckenden Anschlagwand (54) konisch erweitern und sich kontinuierlich verdünnen, um nahe an der anderen Anschlagwand (55) eine Dimension zu haben, die im wesentlichen gleich der des sich drehenden Teils (42) des anderen Kolbens (4) ist; und dadurch, daß ein Teil (6) mit einer konkaven kugelförmigen Fläche (60) mit dem gleichen Radius wie der kugelförmige Kopf (52) mit einer mittigen Durchgangsöffnung, um den Durchgang des anderen Kolbens zu ermögli­ chen, an dem kugelförmigen Kopf (52) angeordnet ist und sich zwischen diesem und der Befestigungsschraube (2) eingeschoben ist.

2. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (5, 4) und die Befestigungsschrauben (1, 2) drehverbunden sind.

3. Prothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der der Querschnitt der Gewinde (11, 21) der Befestigungsschrauben (1, 2) inver­ tiert ist, um dem Eindringen unter der Einwirkung einer axialen Kraft ei­ nen Widerstand entgegenzusetzen.

4. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schrauben (1, 2) konisch sind.

5. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schrauben (1, 2) jeweils in Längsrichtung wenigstens ei­ nen Schlitz (12, 22) aufweisen, der die Gewinde (11, 21) durchschneidet und geeignet ist, von Knochensubstanz eingewachsen zu werden.