DE2230734C3

DE2230734C3 - Endoprothese für ein menschliches Knie- oder Ellenbogengelenk und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2230734C3
Application number: DE2230734A
Authority: DE
Inventors: Fredric C. Boston Mass. Ewald
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-07-09
Filing date: 1972-06-23
Publication date: 1981-07-23
Also published as: GB1403106A; FR2145957A5; CH552384A; DE2230734B2; US3798679A; DE2230734A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Endoprothese für ein menschliches Knie- oder Ellcnbogengelenk, mit einem glatten abgerundeten metallischen männlichen Teil, das konvexe Gleitflächen mit kontinuierlich sich ändernden Krümmungsradien aufweist, und einem gegenüberliegenden, aus Kunststoff bestehenden elastischen weiblichen Teil mit einer konkav gewölbten länglichen Gleitfläche, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Eine derartige Endoprothese ist in der DE-OS 2226541 vorgeschlagen, bei der das männliche Teil eine glatte spiralförmige Krümmung mit steigendem Radius aufweist, während das weibliche Teil gleichförmig gekrümmt ist. Die konvexen und konkaven Oberflächen des männlichen und des weiblichen Teiles stimmen bei einer Kniegelenkprothese an den überbrückten Enden de Kondylen mehr überein als an den nicht überbrückten Enden. Das femurale Teil (männliche Teil) des Kniegelenks wird durch Gießen entsprechend der Form des natürlichen Femurknochens hergestellt. Mit dieer Kniegelenkprothese kann man eine kombinierte Gleit- und Rollbewegung ausführen, wobei die Berührungspunkte auf den beiden Gelenkteilen wandern.

Bei einer bekannten Kniegelenkprothese (DE-OS 1964781) werden auf dem Schier.beinknochen zwei Platten und an dem Oberschenkelknochen zwei konkave Schalen befestigt, die bei einer Beugung des Kniegelenks auf den Platten abrollen. Zwischen der,· Schalen und den Platten besteht eine linien- bzw. punktförmige Berührung, um die Reibung möglichst gering zu halten. Die Kontaktzone wandert während l» der Beugung, so daß die Belastung sich verteilt. Dieses Kniegelenk ist einerseits vornehmlich in der Lage, Beugebewegungen auszuführen, nicht aber eine Rotations-Drehbewegung, bei der das Schienbein relativ zu dem Oberschenkelknochen sagittal oder transversal bewegt wird. Andererseits ist die Schmierung des Gelenks mit Gelenkflüssigkeit unvollkommen, weil gerade an dem Kontaktpunkt bzw. der Kontaktlinie die Gelenkflüssigkeit nach außen weggedrückt wird. Die Abrollbewegung erfolgt also trocken, 2(i wodurch insbesondere bei Belastung des Kniegelenks ein erhöhter Verschleiß erfolgt.

Um die Funktionen des natürlichen Kniegelenks auch bei einer Prothese beizubehalten, ist es ferner bekannt, ein männliches Teil, das dem natürlichen Gelenkknochen des Oberschenkels entspricht, an dem Olwrschenkel zu befestigen und dieses Prothesenteil mit dem natürlichen Schienbeinknochen zusammenwirken zu lassen (Surgical Clinics of North America, Vol. 49, No. 4, August 1969, Seiten 917 bis 927). Diese Endoprothesen für Knie- oder Ellenbogengelenke berücksichtigen nicht in ausreichendem Maße das Problem der Schmierung. Die Gelenkteile stehen in direktem Kontakt miteinander und pressen die Gelenkflüssigkeit aus dem Berührungsbereich fort. Aus Vi diesem Grund erfolgt trockene Reibung mit der Folge eines schnellen Verschleißes und dem Problem der in dem Gelenk verbleibenden Abriebpartikel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Endoprothese der eingangs genannten Art das mi Eindringen von Gelenkflüssigkeit in den Kontaktbereich zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß an den Berühmngsstellen der Krümmungsradius der Gleitflächen des weiblichen Teiles geringfügig größer ist als derjenige des männlichen Teiles, wodurch sich im unbelasteten Zustand punktförmige Berührungen der Gleitflächcn ergeben.

Durch den geringfügigen Krümmungsunterschied derbeidenGelcnkteileanden Berühmngsstellen wird so erreicht, daß die Berührungsstellen vollständig mit Gelenkflüssigkeit umgeben sind, die in den engen Spalt hineingezogen wird. Bei einer Bewegung des Gelenkes ist ständig ein Flüssigkeitsfilm in der Berührungszone. In der Bewegung findet daher keine trokkene Reibung statt. Bei längerem Ruhen des Gelenks kann allerdings die Flüssigkeit aus der Berührungszone entweichen, so daß die beiden Gelenkteile trokken aneinanderliegen. Nach längerem Ruhen sollte das Gelenk daher zunächst in unbelastetem Zustand einige Male hin- und herbewegt werden, so daß die Gelenkflüssigkcit sich verteilt. Bei Belastung im dynamischen Zustand ist stets Gelenkflüssigkeit zwischen den Gelenkteilen. Die Folge ist ein geringer Verschleiß und eine ausgezeichnete Bewegungsfähiges keit der Gelenkprothese.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist w, gesehen, daß das weibliche Teil durch seitlich hochgezogene Führungsflächen begrenzt ist. Die Füh-

rungsflächen, die im natürlichen Gelenk nicht vorkommen, haben die Aufgabe, die Bewegung des männlichen Teiles einzugrenzen und eine Führung für das männliche Teil zu bewirken. Im natürlichen Gelenk wird diese Aufgabe von den Kreuzbändern und Menisken übernommen.

Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Endoprothese besteht aus den folgenden Verfahrensschritten:

- das männliche Teil wird entsprechend dem zu ersetzerrtlen Knochen aus Metall hergestellt und an den Seiten durch Materialabtrag bearbeitet,

- das männliche Teil wird zur Bildungeines weiblichen Formteiles in ein weiches Formmaterial gedrückt und dort entsprechend den Bewegungen des natürlichen Gelenks bewegt,

- das Formmaterial wird teilweise gehärtet,

- weiteres Drehen und Beugen des männlichen Teiles in dem weiblichen Formteil,

- vollständiges Aushärten des weiblichen Formteiles.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen

Fig. la und Ib perspektivische Ansichten einer Knieprothese bei voller Beugung; dabei ist Fig. la eine Ansicht des Schienbeinplattenteils und Fig. Ib eine von oben aufgenommene Rückansicht des Obersche η kel knochenkappente i Is,

Fig. 2a und 2b perspektivische Ansichten der Knieprothese, wobei Fig. 2a das Schienbeinplatter.-teil darstellt und Fig. 2b eine von oben aufgenommene Frontansicht des Oberschenkelknochenkappenteils in voller Beugung ist,

Fig. 3 eine weitere Ansicht der in Beugung in den Fig. la, Ib, 2a und 2b dargestellten Kombination, wobei die beiden Teile zusammen perspektivisch dargestellt sind, und zwar seitlich mit leichter Tendenz zur Vorderseite der Prothese, wobei auch die Position des Oberschenkelknochens, des Schienbein- und des Wadenbeinknochens des Beins gezeigt ist,

Fig. 4 eine Ansicht der Prothese in Streckung, und zwar aus der gleichen Position betrachtet wie in Fi g. 3,

Fig. 5a und 5b Draufsichten auf die Knieprothesenteile bzw. auf die Oberschenkelknochenkappe (a) und die Schienbeinplatte (b), und zwar entlang der Achse des Oberschenkelknochens und des Schienbeins betrachtet, wobei die Relieflinien die topographischen Eigenarien der Gelenkflächen der beiden Teile zeigen,

Fig. 6a und 6b Darstellungen entsprechend den Ansichten von Fig. 5a und 5b, wobei die Außenkanten der Streckungsflächen in Berührung mit den beiden Teilen bei Streckung gezeigt sind,

Fig. 7a und 7b Darstellungen entsprechend den Ansichten der Fig. 5a und 5b, wobei die Außenkanten der Beugungsflächen in Berührung mit den beiden Teilen bei einer Beugung von 45° gezeigt sind,

Fig. 8a und 8b Darstellungen entsprechend den Ansichten der Fig. 5a und 5b, wobei die Außenkanten der Beugungsflächen in Berührung mit den beiden Teilen bei einer Beugung von 90" gezeigt sind,

Fig. 9a und 9b Darstellungen entsprechend den Ansichten der Fig. 5a und 5 b ohne die Relieflinien, wobei die Außenkanten der Beugungsflächen in Berührung mit den beiden Teilen bei einer Beugung von 135° gezeigt sind,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des Schienbeinplattenteils vom gleichen Punkt aus wie in Fig. 1 a, wobei ein Teii weggeschnitten ist, um Raumfür den Halt des hinteren Kreuzbandes des Gelenks zu schaffen,

Fig. 11a und 11b perspektivische Ansichten der Teile einer Ellenbogengelenkprothese, die eine Oberarmknochenkappe (a) und ein Unterarmknochenteil (b) enthält, und

Fig. 12 eine von oben aufgenommene mittlere

ίο Rückansicht der Ellbogengelenkteile mit dem in einem Winkel von 135° gebeugten Gelenk.

Die Fig. 1 a bzw. Ib stellen eine von oben aufgenommene Rückansicht eines Schienbeinplattenteils und eines Oberschenkelknochenkappcnteils einer Knieprothese für das linke Kniegelenk dar, wobei sich die beiden Teile in voller Beugestellung befinden. Ein rechtes Kniegelenk entspricht dem in den Zeichnungen gezeigten, und zwar im Spiegelbild, wobei die medialen und lateralen Teile umgekehrt sind.

2(1 In Fig. 1 a l.it das weibliche Teil 20 eine laterale Gleitfläche 21 und eine mediale Gleitfläche 22 und dazwischen ein» erhabene Fläche 23, die sich durch die Anpassung ai: die leere Trochlearfläche der Oberschenkelknochenkappe ergibt. Die Gleitflächen 21 und 22 haben sich nach oben erstreckende Führungsflächen 24 (lateral) und Führungsflächen 25 (medial). Innerhalb der Führungsflächen befinden sich Strekkungsflächen 26 (lateral) und 27 (medial). Zwischen den Führungsflächen 24 und 25 bzw. den Streckungsflächen 26 und 27 befinden sich Beugungsflächen 28 (lateral) und 29 (medial).

Fig. 1 b zeigt das männliche Teil 30 mit dem lateralen Kondylus 31, dem medialen Kondylus 32, dem intramedullären Schaft 33 und der Trochlearfläche 34.

Die Schienbeinplattc 20 und die Oberschenkelknochenkappe 30 sind in den Fig. 2a und 2b aus einem anderen Blickwinkel gezeigt, und zwar von vorne und von oben und in voller Beugestellung. Wie es am besten in Fig. 2bzu sehen ist, hat die Oberschenkelkno-

4» chcnkappe 30 Streckungsflächen 35 (lateral) und 36 (medial) sowie Beugungsflächen 37 (lateral) und 38 (medial).

Das weibliche Teil 20 und das männliche Teil 30 sind in Beugestellung in Fig. 3 gezeigt. In dieser Darstellung sind auch die Beinknochen, nämlich der Oberschenkelknochen 14, das Schienbein 15 und Wadenbein 16 gezeigt. Die Masse 17, z. B. Methylmethacrylat, die für den Sitz der Schienbeinplatte 20 verwendet wird, ist ebenfalls gezeigt sowie Schrauben,

so Stifte oder ein Kiel. Das männliche Teil 30 berührt die Beugungsflächen 28 und 29 des weiblichen Teils 20 an zwei oder mehr lateral-medialen, im Abstand voneinander liegenden wesentlichen Berührungspunkten, die dem Gelenk bei Beugung Stabilität geben. Fig. 4 zeigt die beiden Teile bei Streckstellung, in der drei oder mehr im Abstand voneinander liegende lateral-medial und vorn-hinten gelegene Kontaktpunkte zwischen den gegenüberliegenden Flächen vorhanden sind, wodurch das Gelenk bei Streckung

«ι geschlossen ist (vgl. auch Fig. 6ε und 6b).

Mit der Bezeichnung »wesentliche Berührungspunkte« soll der Kontakt zwischen zwei gewölbten Paarungsflächen bezeichnet werden, wobei die Wölbung d"s männlichen Teils etwas geringer ist als diejenige des weiblichen Teils. Theoretisch wird ein Punktoder Linienkontakt hergestellt; aber in der Praxis, wenn mindestens ein Teil elastisch ist, entsteht unter Druck mehr als ein Punkt- oder Linienkontakt. Beim

Strecken erfolgt also an mehr als zwei Stellen eine Flächenberührung und ein maximaler Flächenkontakt, und im Falle der Beugung verändern sich die Berührungsflächen in Abhängigkeit vom Beugewinkel. Bei diesem maximalen Flächenkontakt sind wesentliche Berührungsstellen über mindestens 75% der Gelenkfläche d^r Schienbeinplatte verteilt. Der maximale Flächenkontakt bei Streckung zwischen Schienbeinplatte und Oberschenkelknochenkappe erlaubt ein festes Schließen der beiden Teile in dieser Stellung. Die weitgehende Flächenberührung, ein wesentlicher Kontakt an zwei oder mehr Punkten sowohl medial als auch laterial über einen beträchtlichen Bereich, erleichtert die Bewegung durch die Beugung - eine gleichzeitige Rotation des Oberschenkelknochens in bezug auf das Schienbein und ein Drehen des medialen Kondylus in bezug auf den lateralen Kondylus. Die Kontaktstellen oder -linien verschieben sich ständig während der Beugung, und die gesamten Beugungsflächen der Schienbeinplatte und der Obcrschenkelknochenkappe, die alle Kontaktstellen während der Beugung umfassen, was auf die leichte Elastizität des Kunststoffteils zurückzuführen ist, umfassen einen beträchtlichen Bereich, wenn sie einem Druck ausgesetzt werden. Folglich verteilt sich der Verschleiß über einen größeren Bereich beider Paarungsflächen, und kein einzelner Punkt oder keine einzelne Stelle ist ständig dem Verschleiß ausgesetzt. Biomechanisch drückt sich dieses Phänomen so aus, daß die jeweiligen Rotationszentren ständig während der Beugung wechseln. Darüber hinaus liegen an beiden Gelenkflächen diejenigen Flächenbereiche, die in keiner einzigen Beugestellung Kontakt haben, d. h. Streckseiten oder Führungsflächen oder angrenzende Beugungsflächen sehr nahe beieinander, wenn auch nicht in direktem Kontakt, und sie bilden einen sehr kleinen Winkel; dadurch wird erreicht, daß die Kontaktstelle stets mit Gelenkflüssigkeit umgeben ist, die in den spitzwinkligen Keil eingezogen wird, der infolge des geringen Krümmungsunterschiedes der Gelenkflächen um die Kontaktstelle herum entsteht. Hierdurch werden Reibung und Verschleiß bei der Benutzung herabgesetzt.

Ein weiterer Vorteil der Prothese besteht darin, daß sie äußerst hohe Kräfte aufnehmen kann, die zum Beispiel beim Hochsteigen einerTi eppc auftreten und etwa 1350 kg erreichen können. Das Schienneinteil besteht aus hochdichtem Polyäthylen, welches in begrenztem Maße elastisch ist. Wenn daher übermäßige Kräfte auf die Kontaktstellen zwischen Oberschenkclknochenkappe und Schienbeinplatte wirken, wird die Kraft über eine größere Stelle verteilt, was auf da«; Zusammenpressen des Beugijngsflächcnteili; H" Schienbeinplatte zurückzuführen ist. Die kleinen Winkel zwischen den Femur-Tibia-Gelenkflächen, die sich nicht in direktem Kontakt befinden, ergänzen auch diese Elastizität der sich berührenden Flächen.

Die Form der beiden Teile ist ebenfalls wichtig. Die Oberschenkelknochenkappe gleicht dem distalen Ende des natürlichen Oberschenkelknochens, nur daß sie im ganzen kleiner und die seitlichen Flächen in einem Winkel zurückgeschnitten sind. Etwa 0,32 cm bis etwa 0,64 cm ist rund um die ganze Oberschenkelknochenkappe von beiden Kondylen abgeschnitten. Zusätzlich sind die Seitenteile, die laterale Fläche 39 und die mediale Fläche 40 der Oberschenkelknochenkappe zurückgeschnitten (Fig. 1 b, 2b. 3 und 4). Dieses Formen und Zurückschnciden der Oberschenkelknochenkappe erlaubt einen Sitz der Kappe innerhalb der sich nach oben erstreckenden Führungsflächen 24 und 25 der Schienbeinplatte 20 für das Schließen bei Streckung (Fig. 4) und für die Stabilität während der Beugung (Fig. 3). Ein zusätzlicher Grund, die Oberschenkelknochenkomponente kleiner als lebensgroß zu machen, besteht einfach darin, die Größe des Gelenks aus Gründen des Aussehens niedrig zu halten, und zwar wegen der Annehmlichkeit für den Patienm ten. Ferner soll die durch eine Vergrößerung des gelcnks entstehende Gefahr des Stoßens bei Gebrauch vermieden werden. Die Hauptwölbungen der Kondylen 31 und 32 der Oberschenkelknochcnkappe 30 sind kreisförmig. So gleicht das Oberschenkelknochenkappenteil 30 in seiner Form einer natürlichen Oberschen kelknochenkappc.

Das Schienbeinplattentcil 20 ist jedoch vom proximalen Ende des natürlichen Schienbeins völlig verschieden. Dieser Unterschied ist teilweise darauf zu-

2Ii rückzuführen, daß die Schienbeinplatte 20 gewöhnlich die Funktionen der vorderen und hinteren Kreuzbänder und Menisken im normalen Knie erfüllen muß. Diese Funktionen werden bei der vorliegenden Prothese durch erhabene Paarungsflächen erfüllt, d. h.

:s durch die sich nach oben erstreckenden Führungsflächen 24 und 25, über die die Oberschcnkelknochenkappe 30 gleiten muß, wenn sie sich aus ihrer Eigenstellung verschiebt. Diese Führungsflächen 24 und 25 kommen im natürlichen Gelenk nicht vor, denn dort

Mi dienen die Kreuzbänder und Menisken dazu, diese Bewegung des Gelenks einzugrenzen.

Fig. 5a und 5b zeigen das männliche Teil 30 und das weibliche Teil 20 in Axialansicht mit Relicflinien 41-46 und 51-54, welche die topographischen Merkes male der Gelenkflächcn zeigen. Diese Rclicfiinicn sind nicht so präzise ausgeführt, daß sie die allgemeine Form der Gelenkflächen genau angeben, sondern sie eher umreißen. Fig. 6a und 6b zeigen die äußeren Begrenzungen der Streckungsflächen 60 und 61 der

4(i beiden Teile. Es ist anzumerken, daß bestimmte relativ kleine Teile innerhalb der Begrenzungen nicht wirklich miteinander in Kontakt stehen, aber das ist aus Gründen der Einfachheit der Darstellung nicht gezeigt. Fig. 7a, 7b, 8a, 8b, 9a und 9b zeigen die Begrenzungen der Beugungsflächen bei verschiedenen Beugungswinkcln, nämlich 45° (62 und 63 in Fig. 7a und 7b), 90° (64 und 65 in Fig. 8a und 8b) und 135° (66 und 67 in Fig. 9a und 9b).

Charakteristisch für die Bcugungsflächen ist, daß

5Ii sie sich mit zunehmender Beugung auseinanderbewegen (vgl. 63,65 und 67), was auf die Vor-Rück-Divcrgenz der Femoralkondylen zurückzuführen ist. Während die Ajjsgangsbeugungsflächen 62 und 63 wenigstens teilweise innerhalb der Streckungsflächen 60 und 61 liegen, liegen die Endbeugungsflächcn 66, 67 (bei etwa 135°) völlig außerhalb.

Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform der Schienbeinplatte 20 mit einer offenen Einkerbung 70 in der erhabenen Räche 23. Die Einkerbung 70 dient als

wi Halt für das hintere Kreuzband, welches Schienbein und Oberschenkelknochen an einem Punkt hinter der Trochlearfläche 34 der Oberschenkelknochenkappe 30 verbinden würde (vgl. Fig. 2b).

Die Streckungsflächen 26 und 27 liegen vorwiegend

h5 innerhalb der Beugungsflächen 28 und 29, und die sich nach oben erstreckenden Führungsflächen 24 und 25 umgehen sowohl die Streckungsflächen als auch die Beugungsflächen. Da an keiner Stelle ein ebener

Kontakt erreicht wird und immer eine Wölbung vorhanden ist, schließen die Führungsflächen 24 und 25 darüber hinaus einen Teil der Streckungsflächen 26 und 27 der Beugungsflächen 28 und 29 ein, und die drei Flächen überlappen einander und funktionieren gemeinsam und voneinander abhängig.

Bei einer »Rotations-Drehungs«-Bewegung wirkt, wenn sich das Gelenk beugt, die laterale Gelenkf lache der Schienbeinplatte, die dem lateralen Kondylus der Obcrschenkelknochenkappe angepaßt ist, hauptsächlich als Drehpunkt ohne Vorwärts-Rückwärts-Verschiebung der Stellung (v-r), während der mediale Kondylus von einer rückwärtigen Position in der medialen Gelenkfläche der Schienbeinplatte nach vorne gleitet. Das beeinflußt die Form der medialen und lateralen Beugungsflächen der Schienbeinplatte. So hat die laterale Beugungsfläche 28 ungefähr die Form eines leicht elliptischen Sphäroidbogens, während der laterale Kondylus 31 vorzugsweise kreisförmig ist und in ziemlich konstanter Stellung um 4 bis 20° rotiert. Vergleichsweise ist die mediale Beugungsfläche 29 der Schienbeinplatte beträchtlich verlängert, da sie für die Bewegung des medialen Kondylus 32 einen Kanal schafft, wenn dieser sich während der Beugung um den lateralen Kondylus 31 dreht.

Eines der Probleme der Knieprothese gemäß dem Stand der Technik besteht in Verschleiß und Ermüdung während des Bewegungsvorganges, was auf eine übermäßige Beanspruchung eines zu kleinen Bereichs von Stützteilen ohne ausreichendes Eindringen von Schmiermittel zurückzuführen ist. Da während der Beugung eine Rotations-Dreh-Bewegung möglich ist, wird die Belastung des beanspruchten Gelenks erheblich verringert und ein Eindringen der Gelenkflüssigkeit in den beanspruchten Bereich ermöglicht. Dadurch, daß bei Beugung des Gelenks die Tragfläche ihre Lage im Gelenk ändert, d. h. von 63 nach 65, von 65 nach 67, wird sowohl die Belastung als auch die Gelenkflüssigkeit über einen großen Bereich beider Paarungsflächen verteilt, und keine Stelle ist ständig der gesamten Belastung ausgesetzt. Die Stützteile ruhen auf den Paarungsflächen auf wesentlichen Kontaktpunkten, außer in der geschlossenen Streckposition. Jedoch ist während der Beugung der Unterschied zwischen den Radien der Beugungsflächen der Schienbcinplatte und den Kondylen der Oberschenkelknochenkappc an jedem beliebigen Punkt der Beugung sehr gering, da das Material, aus dem die Schienbeinplatte hergestellt ist, leicht elastisch ist. Es besteht also nie ein direkter Punktkontakt, sondern der Druck im Gelenk wird auf einen vergrößerten Bereich verteilt, der sich bei einer Erhöhung der Beanspruchung vergrößert.

Beim Einsetzen der Knieprothese werden zuerst die Kreuzbänder zerschnitten (oder möglicherweise nur das vordere Kreuzband), und das distale Ende des Oberschenkelknochens und das proximale Ende des Schienbeins werden amputiert. Die verbleibenden kollatcralen Bänder, Muskeln, die Patella u. ä. bleiben vorzugsweise intakt, und folglich kann das Gelenk, wenn es eingesetzt wird, nicht auseinandergezogen werden. Darauf wird der Rest des Schienbeins mit Bohrlöchern versehen und dann mit einem Dichtungsstoff, wie Methylmethacrylat, abgedichtet, und die Kunststoffschienbeinplatte wird dann in das Haftmittel eingesetzt. Auf die gleiche Weise wird in den Oberschenkelknochen für den Einsatz des intramedullären Schaftes ein Loch gebohrt, und die Obcrschenkelknochenkappe wird in das distale Ende eingesetzt. Abschließend wird das Gelenk montiert, und die verbleibenden Bänder u. ä. weiden an ihren richtigen Platz gebracht.

s Die Oberschenkelknochenkappe gleicht in der Form dem normalen distalen Ende des Oberschenkelknochens, jedoch ist sie etwas kleiner und glatter. Sie hat mediale und laterale Kondylen von möglichst glatter und runder Form. Während die Kappe einheitliche

in Umrisse hat, kann ihre Oberfläche hochpoliert, rauh oder sogar perforiert sein. Die Oberschenkelknochenkappe wird vorzugsweise aus einer inerten Metallegierung gebildet, zum Beispiel aus rostfreiem Stahl, einer Kobaltehromlegicrung oder einer Titanlegierung. Die Kappe kann durch Formen geschmolzener, erweichter oder pulverisierter Legierungen gebildet werden, oder durch Ausschnitzen oder anderweitiges Formen des Metalls oder anderen Materials. Gegebenenfalls können Teilchen harten Main terials in die Kappenoberfläche eingearbeitet werden, um den Verschleißwiderstand zu verbessern, oder es können Gleitmittel in bekannter Weise zugefügt werden.

Bei der Herstellung der Schienbeinplatte wird die Oberschenkclknochenkappe durch Drehen und Übertragen auf dem Material der Schienbeinplatte bis zur Beugung auf sagittaler Ebene bewegt, wobei Druckkräfte zwischen Oberschenkelknochenkappc und Schienbeinplatte in Wechsclbcanspruchung an-

w gewendet werden, um dem Grundablauf der Gangart zu entsprechen. Dabei wird auf transversaler Ebene der mediale Kondylus der Oberschenkelknochenkappc durch eine gewölbte Gelenkfläche einer medialen Paarungsflächc der Schienbeinplatte um einen Teil des lateralen Kondylus herum gedreht, welcher eine laterale Paarungsfläche der Schienbeinplatte berührt. Der Grad des Abschleifcns der Schienbeinplattc wird während dieser Bewegung gemessen, welche so lange fortgesetzt wird, bis der Grad des Abschleifen ein

4(i möglichst konstantes Minimum erreicht hat. Diese Bewegung wird vorzugsweise in einer künstlich herbeigeführten Umgebung des Gelenks ausgeführt, die die Gclcnkschmiere simuliert, z. B. in Rinderscrum. In den Fig. lla, lib und 12 ist eine Ellbogcnpro-

4s these 71 (für den rechten Arm) dargestellt, welche aus einer Oberarmknochenkappe 72 und einem Unterarmknochenteil 73 besteht. Die Oberarmknochenkappe 72 hat eine Capatellumfläche 74 (sie entspricht der Capatellumfläche, die sich im normalen Gelenk

sii mit dem Radialkopf verbindet, der als amputiert angenommen wird) und die Trochlearflächc 75, welche beide die sich überlappenden Streckungsflächen 76 und Beugungsflächen 77 und den mtrameduiiären Schaft 78 enthalten. Das Ulnarteil 73 schließt den Koronoidvorsprung 79, das Olekranon 80, den Olekranonvorsprung 81 und den Radialkopfcrsatz 82 ein, die zusammen ebenfalls sich überlappende Strekkungsflächen 83 und Beugungsflächen 84, sich nach oben erstreckende Führungs-Tragflächen 85 und den

«ι intramedullären Schaft 86 für den Einsatz in die Ulna haben. Es ist anzumerken, daß bei der vorliegenden EUbogcnprothese der Radialkopf chirurgisch entfernt ist; seine Funktion wird durch den Radialkopf ersatz 82 erfüllt, welcher ein Teil des Unterarmknochenteils

h5 73 ist. und er wird keinesfalls mit der Speiche, sondern nur mit der Elle nach Einsatz der Prothese verbunden. Gleichermaßen braucht der Teil 87 der Oberarmknochenkappe 72. der dem Radialkopf 82 angepaßt ist.

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nicht die gleiche Form zu haben wie der analoge Teil erfolgen, daß man zuerst den männlichen Teil formt,

des distalen Endes des Oberarmknochens, aber er ihn in Formmaterial preßt, um die Bildung des weibli-

kanii, wie dargestellt, so geformt sein, daß er die Ge- chen Teils einzuleiten, und die Teile durch Beugen

lenktätigkeit und die Stabilität verbessert. in Berührung bringt, um Beugungsflächen auf dem

Die Herstellung von Prothesenniodellen kann so s weiblichen Teil zu bilden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Endoprothese für ein menschliches Knieoder Eilenbogengelenk, mit einem glatten abgerundeten metallischen männlichen Teil, das konvexe Gleitflächen mit kontinuierlich sich ändernden Krümmungsradien aufweist, und einem gegenüberliegenden, aus Kunststoff bestehenden elastischen weiblichen Teil mit einer konkav gewölbten länglichen Gleitfläche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Berührungsstellen der Krümmungsradius der Gleitflächen (21, 22) des weiblichen Teils (20) geringfügig größer ist als derjenige des männlichen Teiles (30), wodurch sich im unbelasteten Zustand punktförmige Berührungen der Gleitflächen ergeben.

2. Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das weibliche Teil durch seitlich hochgezogene Führungsflächen (24, 25) begrenzt ist.

3. Verfahren zur Herstellung einer Endoprothese nach Anspruch 1 oder 3, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

- das männliche Teil wird entsprechend dem zu ersetzenden Knochen aus Metall hergestellt und an den Seiten durch Materialabtrag bearbeitet,

- das männliche Teil wird zur Bildung eines weiblichen Formtciles in ein weiches Formmaterial gedrückt und dort entsprechend den Bewegungen des natürlichen Gelenks bewegt,

- das weibliche Formteil wird teilweise gehärtet,

- weiteres Drehen und Beugen des männlichen Teiles in dem weiblichen Formteil,

- vollständiges Aushärten des weiblichen Formteiles.