DE19722389A1 - Modulares Knie-Arthrodeseimplantat - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein modulares Knie-Arthrodeseimplantat. Dieses dient
zur Versteifung des Kniegelenkes, wie es beispielsweise bei Schlottergelenken,
schmerzhaften Gelenkreizungen infolge posttraumatischer Veränderungen,
Entzündungen oder schweren Arthrosen zum Einsatz kommt.
Die Arthrodese ist in der Orthopädie seit langem bekannt. Wenn es aus
verschiedenen Gründen nicht möglich ist, das erkrankte Gelenk durch ein
künstliches Gelenk zu ersetzen, wird der Patient häufig so therapiert, daß das
Gelenk versteift wird. Dies führt zwar dazu, daß er keinen physiologischen
Bewegungsablauf am erkrankten Bein hat, jedoch mehr oder weniger
schmerzfrei bei versteiftem Kniegelenk laufen kann.
Neben dem medizinischen Aspekt ist im Zuge des Gesundheitsreformgesetzes
die Kostenreduzierung für Klinikverwaltungen in den Mittelpunkt des
Interesses gerückt. So wird es als nicht sinnvoll erachtet, eine Vielzahl von
Implantaten verschiedener Größen in den Kliniken auf Lager zu halten, da
diese Vorgehensweise sehr viel Kapital bindet.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Knie-Arthrodeseimplantat anzugeben, welches eine hinreichende Stabilität der
Kniegelenkversteifung bietet, gleichwohl aber aufgrund eines modularen
Aufbaus nur geringe Lagerhaltungskosten für die Kliniken verursacht.
Gelöst wird diese Aufgabe durch das Implantat gemäß dem Anspruch 1.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Demgemäß ist ein modulares Knie-Arthrodeseimplantat vorgesehen, welches
einen Femurstielteil, mit dem ein Femurteil über eine konische
Klemmverbindung koppelbar ist, sowie ein Tibiastielteil umfaßt, mit dem ein
Tibiateil über eine konische Klemmverbindung koppelbar ist. Femurteil und
Tibiateil sind dabei mittels einer Schwalbenschwanzverbindung miteinander
starr verbindbar.
Das Implantat besteht also im wesentlichen aus vier Teilen, nämlich den beiden
Stielteilen und den beiden Verbindungsteilen Tibiateil und Femurteil. Über die
an sich bekannten konischen Klemmverbindungen lassen sich an die
Standardstielteile patientenindividuell Femur- und Tibiateile unterschiedlicher
Größe koppeln. Gegenwärtig sind fünf verschiedene Größen der Teile in
Aussicht genommen, mit denen die ganze Bandbreite der notwendigen Größen
abgedeckt werden kann.
Die Schwalbenschwanzverbindung zwischen Femurteil und Tibiateil ermöglicht
eine hohe Kraftübertragung bei hinreichender Stabilität. Der Aufbau garantiert
bei gegebener Modularität des Implantates eine hinreichende
Versteifungsstabilität.
Die Versteifungsstabilität kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung noch
dadurch erhöht werden, daß sich der im Querschnitt trapezförmige Ansatz der
Schwalbenschwanzverbindung von ventral nach dorsal verjüngt und die Nut der
Schwalbenschwanzverbindung entsprechend ausgebildet ist. Hierdurch tritt eine
regelrechte Verkeilung zwischen dem Tibia- und dem Femurteil ein.
Prinzipiell ist es möglich, daß der im Querschnitt trapezförmige Ansatz der
Schwalbenschwanzverbindung am Tibiateil angeformt ist und die Nut
entsprechend im Femurteil. Bevorzugt wird jedoch aus Stabilitätsgründen die
Anordnung des Ansatzes am Femurteil und das Einlassen der Nut im Tibiateil.
Um eine leichte Beugestellung des versteiften Gelenkes zu erreichen, ist
vorgesehen, daß die Anlageflächen des Tibiateils von dorsal nach ventral in
Richtung caudal geneigt sind in einem Winkel im Bereich von 5° bis 10°,
besonders bevorzugt um 7°. Zusammen mit der sich von ventral nach dorsal
verjüngenden Schwalbenschwanzverbindung führt die erwähnte Neigung zu
einer Tendenz, daß das Femurteil nach unten in das Tibiateil gedrängt wird,
wodurch sich die Verkeilung zwischen Femurteil und Tibiateil deutlich erhöht.
Um die Stabilität des Sitzes des Implantates nach der Implantation dauerhaft zu
sichern, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, daß die dem
Femur bzw. Tibia zuzuwendenden Anlageflächen des Femurteils bzw. des
Tibiateils mit einer offenmaschigen, dreidimensionalen Raumnetzstruktur
versehen sind. In diese Raumnetzstruktur kann im Laufe der Zeit
Knochenmaterial einwachsen und für eine stabile Sekundärfixation sorgen.
Dem gleichen Zweck dient eine vorteilhafte Weiterbildung des Tibiastielteils
und des Femurstielteils, wenn diese zumindest abschnittsweise mit einer
offenmaschigen, dreidimensionalen Raumnetzstruktur versehen sind. Auch in
diese Struktur können Knochentrapekel zur Langzeitfixation einwachsen.
Der Kostengesichtspunkt wird in vorteilhafter Weise noch stärker
berücksichtigt, wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der Femurstielteil
und der Tibiastielteil identisch aufgebaut sind, so daß dieses Stielteil sowohl als
Femurstielteil, als auch als Tibiastielteil eingesetzt werden kann. Es bedarf mit
dieser Ausführungsform keiner Lagerhaltung mehr von getrennten Stielen.
Hierfür ist es besonders bevorzugt, daß das Universalstielteil im oberen
proximalen Abschnitt von dorsal nach ventral verlaufende Abflachungen
aufweist. Dies ist vor dem Hintergrund zu sehen, daß die Markhöhle im Femur
größer ist als bei der Tibia, so daß also der Universalstielteil eher an die
Dimensionen der Markhöhle der Tibia angepaßt werden muß als an die
Dimensionen im Femur. Wenn diese Abflachungen vorgesehen sind, weist der
Stielteil im proximalen Abschnitt einen etwa ovalen Querschnitt auf. Auch bei
dem Universalstielteil werden fünf verschiedene Größen in Aussicht
genommen, um allen individuellen Größenunterschieden bei den Patienten
gerecht werden zu können.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles gemäß der
Zeichnungsfiguren näher erläutert. Hierbei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht von ventral auf das
implantierte Arthrodeseimplantat in situ,
Fig. 2 eine Ansicht von lateral auf das eingesetzte Implantat
gemäß Fig. 1, teilweise im Schnitt,
Fig. 3 verschiedene Ansichten des Femurteils, und zwar frontal
(a), von lateral im Schnitt (b) und von caudal (c), und
Fig. 4 das Tibiateil des Implantates in verschiedenen Ansichten,
und zwar frontal (a), von lateral (b) und von caudal (c).
Einen ersten Überblick verschafft die Fig. 1, welche von frontal schematisch
das implantierte Arthrodeseimplantat im Femur 21 und in der Tibia 22
darstellt.
Im Femur 21 ist das Femurstielteil 1 nach Herstellung der geeigneten
Resektionsflächen unter Entfernung des natürlichen Kniegelenkes eingebracht.
Entsprechend ist in der Tibia 20 das Tibiastielteil 3 in die Tibia 20 gesetzt. Im
jeweils proximalen Abschnitt weisen der Femurstielteil 1 und der Tibiastielteil
3 eine dreidimensionale, offenmaschigen Raumnetzstruktur 10 auf, in welche
Knochentrapekel zu Langzeitfixation der Teile im natürlichen Knochen
wachsen können. Mit dem Femurstielteil 1 ist mittels einer konischen
Klemmverbindung 5 (Fig. 2) das Femurteil 2 verbunden. In entsprechender
Weise mit dem Tibiastielteil 3 mittels konischer Verklemmung 5, das Tibiateil
4 verbunden. Die konischen Klemmverbindungen 5, 5', können vorteilhaft mit
Spannschrauben stabilisiert werden. Dabei wird im Boden des Steckkonus des
Femurteils 2 sowie des Tibiateils 4 eine Spannschraube in ein entsprechendes
Gewinde in den Stielteilen 1 und 3 geschraubt (nicht dargestellt).
Die Verankerung des Tibiateils 4 auf der Resektionsfläche des Tibiaknochens
kann durch zusätzliche Knochenschrauben 22 erhöht werden, die, das Tibiateil
4 durchgreifend, in den Tibiaknochen 20 geschraubt werden.
Die Lagestabilität des Femurteils 2 am Femur 21 dienen vorliegend
Antirotationsflügel 23, welche tiefer in den Markraum greifen als die übrigen
Teile des Femurteils 2.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß bei diesem Ausführungsbeispiel die
Auflageflächen 9 des Tibiateils 4 geneigt sind, und zwar von dorsal nach
ventral in Richtung caudal. Der Neigungswinkel ist mit α bezeichnet und liegt
im Bereich von 5 bis 10°. Die Neigung um den Winkel α verleiht dem
Arthrodeseimplantat die Eigenschaft, daß das Bein des Patienten mit dem
Neigungswinkel leicht gebeugt versteift wird.
Angedeutet sind in Fig. 2 noch die Aufnahmebohrungen 24 und 25 für
Spannschrauben (nicht dargestellt) im Femurteil 2 bzw. im Tibiateil 4. Die
nicht dargestellten Spannschrauben werden mit Gewindebohrungen 26 und 27
im Femurstielteil 1 bzw. im Tibiastielteil 3 zur Erhöhung der Stabilität der
konischen Klemmverbindungen 5, 5' geschraubt.
Fig. 3 zeigt nun verschiedene Ansichten des Femurteils 2, die folgend
zusammen kurz erläutert werden. Deutlich erkennbar ist der Steckkonus 28 des
Femurteils 2, welcher zur Herstellung der konischen Klemmverbindung 5 mit
dem Femurstielteil 1 dient. Auf der Auflagefläche ist der im Querschnitt
trapezförmige Ansatz 7 der Schwalbenschwanzverbindung 6 ausgebildet, und
zwar so, daß er sich von ventral nach dorsal hin verjüngt, wie dies deutlich in
der Ansicht c zum Ausdruck kommt. Die Unterseite des Femurteils 2, welche
mit dem Femurknochen 21 in Verbindung kommt, weist eine offenmaschige
dreidimensionale Raumnetzstruktur 11 zur Verwachsung mit dem
Knochenmaterial auf. Eine Rotationsstabilität ist gewährleistet durch die
Antirotationsflügel 23.
Die Ansicht b zeigt deutlich die Bohrung 24 im Steckkonus 28 zur Aufnahme
einer nicht dargestellten Spannschraube zur Erhöhung der Sicherheit der
Klemmverbindung 5.
Das Gegenstück zum Femurteil 2 ist das in Fig. 4 in verschiedenen Ansichten
dargestellte Tibiateil 4. Auch hier ist deutlich erkennbar der Steckkonus 29 zur
Herstellung der konischen Klemmverbindung 5', mit einer entsprechenden
konischen Klemmhülse im Tibiastielteil 3. Die Unterseite des Tibiateils 4, d. h.
also jene Fläche, die mit dem resezierten Tibiaknochen in Berührung kommt,
ist mit einer offenmaschigen dreidimensionalen Raumnetzstruktur 11' versehen,
in welche Knochenmaterial einwachsen kann.
In das Tibiateil 4 ist die sich von ventral nach dorsal verjüngende Nut 8 der
Schwalbenschwanzverbindung 6 ausgebildet, und zwar so, daß zwischen dem
trapezförmigen Ansatz 7 des Femurteils 2 und der Nut 8 des Tibiateils eine
formschlüssige Verbindung entstehen kann.
Die Auflageflächen 9 des Tibiateils 4 für das Femurteil 2 ist von dorsal nach
ventral nach oben (caudal) hin geneigt um einen Winkel α, der - wie
ausgeführt - im Bereich von 5 bis 10° liegt. Der Winkel α bestimmt die
Beugestellung des versteiften Knies des Patienten. Mit 25 ist die Durchbohrung
im Tibiateil 4 bezeichnet, in welchen eine nicht dargestellte Spannschraube
gesetzt wird, um mit einem Gewinde 27 (Fig. 2) im Tibiastielteil 3
verschraubt zu werden.
Die Bohrungen 30 in den Auflageflächen 9 dienen zur Hindurchführung von
Knochenschrauben 22 (Fig. 1).
Claims (8)
1. Modulares Knie-Arthrodeseimplantat, umfassend einen Femurstielteil
(1), mit dem ein Femurteil (2) über eine konische Klemmverbindung
(5) koppelbar ist, sowie ein Tibiastielteil (3), mit dem ein Tibiateil (4)
über eine konische Klemmverbindung (5') koppelbar ist, bei der das
Femurteil (2) und das Tibiateil (4) mittels einer
Schwalbenschwanzverbindung (6) miteinander starr verbindbar sind.
2. Knie-Arthrodeseimplantat nach Anspruch 1, bei dem der im Querschnitt
trapezförmige Ansatz (7) der Schwalbenschwanzverbindung (6) am
Femurteil (2) angeformt ist und die entsprechend ausgebildete Nut (8)
im Tibiateil (4) eingelassen ist.
3. Knie-Arthrodeseimplantat nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die
Auflageflächen (9) des Tibiateils (4) von dorsal nach ventral in
Richtung caudal geneigt sind in einem Winkel α im Bereich von 5° bis
10°.
4. Knie-Arthrodeseimplantat nach Anspruch 2 oder 3, bei dem sich der
trapezförmige Ansatz (7) des Femurteils (2) von ventral nach dorsal
verjüngt und die Nut (8) im Tibiateil (4) entsprechend ausgebildet ist.
5. Knie-Arthrodeseimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem
der Femurstielteil (1) und der Tibiastielteil (3) identisch aufgebaut sind.
6. Knie-Arthrodeseimplantat nach Anspruch 5, bei dem sowohl der
Femurstielteil (1), als auch der Tibiastielteil (4) von dorsal nach ventral
verlaufende Abflachungen (12, 12') in ihren jeweiligen oberen
Abschnitten (13, 13') aufweist.
7. Knie-Arthrodeseimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem
die dem Femur bzw. der Tibia zuzuwendenden Anlageflächen des
Femurteils (2) bzw. Tibiateils (4) mit einer offenmaschigen,
dreidimensionalen Raumnetzstruktur (11, 11') versehen sind.
8. Knie-Arthrodeseimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem
der Femurstielteil (1) und der Tibiastielteil (3) zumindest
abschnittsweise mit einer offenmaschigen, dreidimensionalen
Raumnetzstruktur (10) versehen sind.
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