DE2244064B2

DE2244064B2 - ENDOPROSTHESIS FOR A KNEE JOINT

Info

Publication number: DE2244064B2
Application number: DE19722244064
Authority: DE
Inventors: Andre; Gschwend Norbert Dr.med.; Scheier Heinrich Dr.med.; Zürich Bähler (Schweiz)
Original assignee: Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1972-09-01
Filing date: 1972-09-08
Publication date: 1977-04-07
Also published as: JPS53640B2; NL154112B; GB1409150A; NL7212887A; AT331385B; ATA704873A; CA1010201A; JPS4967492A; DE2244064A1; FR2197562A1; IT995247B; FR2197562B1; SE404875B; CH555671A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Endo-Prothese für ein Kniegelenk, bestehend aus einem im Femurknochen verankerbaren Oberteil, dessen gelenkseitiges Ende beidseitig einer Mittelebene angeordnete, im Seitenriß den Kondylen des Femur empirisch nachgebildete Tragflächen aufweist, ferner bestehend aus einem im Schienbein verankerbaren Unterteil, der tibiaplaleauähnliche, im Seitenriß kreisförmige Abrollflächen aufweist.The invention relates to an endo-prosthesis for a knee joint, consisting of one in the femur bone anchored upper part, the hinge-side end of which is arranged on both sides of a median plane, in the side elevation the condyles of the femur has empirically simulated wings, further consisting of an im Lower part that can be anchored in the shin, the tibial plateau-like rolling surface, circular in the side elevation having.

Bei der Konstruktion der sogenannten Endo- oder Implantationsprothesen sind unter anderem zwei wesentliche Forderungen zu beachten, die von medizinischer Seite gestellt werden. Zum einen soll die mit der Prothese erreichbare Bewegung möglichst weitgehend derjenigen des natürlichen Gelenkes entsprechen, um unnatürliche Be- und Überlastungen anderer Körperteile und Organe durch falsche Bewegungsabläufe oder durch eine falsche Lage der Gelenkpunkte möglichst weitgehend zu vermeiden. Zum zweiten soll ein Einsetzen und der Sitz der Prothesenteile in den das natürliche Gelenk bildenden Knochen unter möglichster Schonung dieser Knochen erreicht werden, d. h. für das Einsetzen der Prothese soll möglichst nur das unbedingt notwendige Minimum an Substanz von den genannten Knochen entfernt werden müssen.When designing the so-called endo- or implantation prostheses, there are two to observe essential requirements that are made by the medical side. On the one hand, the one with the Prosthesis achievable movement as closely as possible to that of the natural joint unnatural stresses and strains on other parts of the body and organs due to incorrect movements or to avoid as far as possible by incorrectly positioning the hinge points. Second, a Insertion and the seat of the prosthesis parts in the bone forming the natural joint as much as possible Protection of these bones can be achieved, d. H. For the insertion of the prosthesis, only that should, if possible absolutely necessary minimum of substance must be removed from said bones.

Die Beachtung der vorstehend genannten Forderungen bereitet bei Kniegelenkprotheser hauptsächlich aus zwei Gründen erhebliche Schwierigkeiten. Zum einen ist der Bewegungsablauf des natürlichen Kniegelenks relativ kompliziert, da bei einer Beugung des Knies nicht nur eine Drehung, sondern gleichzeitig zur Verkürzung des aus der Hüfte heraus bewegten Beines auch eine Relativverschiebung des Oberschenkels gegenüber dem Unterschenkel mit einer Bewegungskomponente in horizontaler Richtung stattfindet. Zum zweiten sind die Gelenkflächen des natürlichen Ober- und Unterschenkels als relativ flache Kondylen bzw. Schalen ausgebildet und lediglich durch die Bänder relativ zueinander gehalten.The observance of the above-mentioned requirements mainly prepares for knee joint prostheses two reasons for significant difficulties. On the one hand there is the movement of the natural knee joint relatively complicated, because when the knee is bent, it not only rotates, but also shortens it of the leg moved from the hip also a relative displacement of the thigh compared to the Lower leg takes place with a component of movement in the horizontal direction. Second, they are Articular surfaces of the natural thigh and lower leg are designed as relatively flat condyles or shells and held relative to one another only by the bands.

Zur Erfüllung dieser Forderungen sind Kniegelenkprothesen bekannt — siehe z. B. H.B. G r ο e η e ν e 1 d u. a. »Eine Kniegelenksiotalendoprothese unter Erhaltung der Kreuz- und Seitenbänder«, Zeitschrift für Orthopädie, Sept. 1971, S. 599 bis 607, insbesondere Seite 600, Abb. 2 —, bei denen Ober- und Unterteil nicht mechanisch miteinander verbunden sind; bei diesen Konstruktionen verschieben sich die kondylenartigen Enden des Oberteils, gehalten von den Kreuz- und Seitenbändern des Kniegelenks, gleitend auf den zumindest noch weitgehend funktionstüchtigen Gegenflächen des Schienbeins, die gegebenenfalls u. U. durch plattenartige, aus Metall oder Kunststoff gefertigte Teile ersetzt sein können.Knee joint prostheses are known to meet these requirements - see z. B. H.B. G r ο e η e ν e 1 d i.a. "A total knee joint prosthesis with preservation of the cruciate and collateral ligaments", magazine for Orthopädie, Sept. 1971, pp. 599 to 607, especially page 600, Fig. 2 - where the upper and lower part are not are mechanically interconnected; in these constructions the condyle-like ones shift Ends of the upper part, held by the cruciate and lateral ligaments of the knee joint, sliding onto the at least still largely functional mating surfaces of the tibia, which may possibly be through plate-like parts made of metal or plastic can be replaced.

Unbedingte Voraussetzung für die Anwendung dieser bekannten Prothese ist daher das Vorhandensein eines funktionstüchtigen Bänderapparates; diese Bedingung ist in sehr vielen Fällen nicht mehr gegeben.An absolute prerequisite for the use of this known prosthesis is therefore the presence of a functioning tape apparatus; in many cases this condition no longer applies.

Ferner ist bereits eine scharnieriose Kniegelenkprothesc vorgeschlagen worden (DT-AS 22 27 090), bei der eine Kufe in einer Führungsnut geführt wird, um die Stabilität des Gelenkes bei beschädigten Bändern zu verbessern. Bei starken Beschädigungen der Bänder und des Beuge- und Streckapparates ist die mit dieser Prothese erreichte Stabilität ungenügend. Darüber hinaus, ermöglicht sL keine physiologisch mindestens annähernd richtigen Bewegungsabläufe, da die Abrollflächen des Oberteils und die Gegenflächen des Unterteils hier konzentrische Kreiszylinderflächen sind; mit dieser Prothese ist daher nur eine reine Drehbewegung um eine feste Achse möglich.Furthermore, a hinge-free knee joint prosthesis is already in place been proposed (DT-AS 22 27 090), in which a runner is guided in a guide groove to the To improve the stability of the joint in the case of damaged ligaments. In the event of severe damage to the tapes and of the flexion and extension apparatus, the stability achieved with this prosthesis is insufficient. About that In addition, sL does not allow any physiological minimum approximately correct movement sequences, since the rolling surfaces of the upper part and the opposing surfaces of the The lower part here are concentric circular cylindrical surfaces; with this prosthesis is therefore only a pure rotary movement possible around a fixed axis.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Prothese zu schaffen, bei der eine möglichst weitgehend physiologische Beugebewegung des Knies ermöglicht wird, auch wenn die diskutierten Prothesen wegen schwerwiegender Schäden an dem Bänderapparat nicht mehr einsetzbai sind.The object of the invention is therefore to create a prosthesis in which a largely physiological Flexion movement of the knee is made possible, even if the discussed prostheses are more serious Damage to the ligament apparatus can no longer be used.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Prothese erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Tragflächen des Oberteils von einer zwischen ihnen gelegenen, gabelartigen Halterung gehalten sind, in deren Schenkel etwa am Ort des Drehpunkts eines natürlichen Kniegelenks eine Achse vorhanden ist, und daß ferner zwischen den Abrollflächen des Unterteils ein zwischen die Schenkel der gabelförmigen Halterung einschiebbarer Steg vorgesehen ist, der ein Langloch für die Aufnahme der Achse hat, wobei Form und Lage des Langloches in Verbindung mit der kondylenähnlichen Ausbildung der Tragflächen empirisch derart gestaltet sind, daß die durch die Form des Langloches gesteuerte Bewegung der Achse des Oberteils ein möglichst weitgehend physiologisches, gleitendes Abrollen der Tragflächen des Oberteils auf den Abrollflächen des Unterteils gewährleistet.This object is achieved according to the invention in the aforementioned prosthesis in that the Wings of the upper part are held by a fork-like bracket located between them, in whose legs have an axis approximately at the point of rotation of a natural knee joint, and that also between the rolling surfaces of the lower part between the legs of the fork-shaped holder retractable web is provided which has an elongated hole for receiving the axis, the shape and position of the Elongated holes in connection with the condyle-like design of the wings empirically designed in this way are that the controlled by the shape of the elongated hole movement of the axis of the upper part as possible largely physiological, sliding rolling of the wings of the upper part on the rolling surfaces of the Guaranteed lower part.

Die bei einem natürlichen Knie von den Kreuzbändern verhinderte Seitenbeweglichkeit der relativ flachen Kondylen zu dem Tibiaplateau und ebenso das von den Seitenbändern verhinderte seitliche Ausknicken des Femur relativ zum Unterschenkel werden bei der neuen Konstruktion durch die Führung des Stegs in der gabelartigen Halterung verhindert, ohne daß es dabei zuThe lateral mobility of the relatively flat knee, which is prevented by the cruciate ligaments in a natural knee Condyles to the tibial plateau and also the lateral buckling of the prevented by the collateral ligaments With the new design, the femur relative to the lower leg is guided by the web in the fork-like bracket prevents it without it too

wesentlichen Beeinträchtigungen des physiologisch richtigen Ablaufs der Beugebewegung kommt, da der Ablauf dieser Bewegung nicht - wie es bei den eingangs geschilderten scharnierlosen Konstruktionen — als eine reine Drehung durch die nur zur Steuerung dienende Achse erzwungen wird, sondern allein durch das gleitende Abrollen der kondylenähnlichen Tragflächen auf den tibiaplateauähnlichen Abrollflächen bestimmt istsignificant impairment of the physiologically correct course of the flexion movement comes because the This movement does not take place - as is the case with the hinge-less constructions described above - as a pure rotation is forced by the axis, which is only used for control, but solely through the sliding rolling of the condyle-like wings on the tibial plateau-like rolling surfaces is determined

Di>r Verlauf der Mittellinie des Langlochs unter ₎₀ Berücksichtigung der kondylenähnlichen Form der Tragflächen des Oberteils wird empirisch ermittelt und verläuft beispielsweise von der in Streckstellung des Kniegelenks eingenommenen, untersten Lage der Achse aus, gegen eine horizontale Ebene durch die Abrollflächen geneigt, bis zu einer Bewegung des Gelenks von etwa 90° nach vorn ansteigend und ist anschließend nach rückwärts abgevinkelt; diese Mittellinie kann jedoch auch im unteren Bereich des Langlochs — statt nach vorn ansteigend zu verlaufen — _M mindestens nahezu senkrecht auf einer horizontalen Ebene stehen.Di> r course of the center line of the long hole _{under) 0} into account the kondylenähnlichen shape of the wings of the upper part is determined empirically and extends, for example, the area occupied in the extended position of the knee joint, the lowermost position of the axis, inclined to a horizontal plane through the rolling surfaces, up to a movement of the joint of approximately 90 ° upwards and is then angled backwards; However, this center line can also be in the lower region of the elongated hole - instead of rising towards the front - _M at least almost perpendicularly on a horizontal plane.

Die relative Anordnung und die Abmessungen von Achse, Langloch, Tragflächen und Abrollflächen sind derart aufeinander abgestimmt, daß die Achse von einer tragenden Belastung entlastet ist.The relative arrangement and dimensions of the axle, slot, wings and roll-off surfaces are coordinated in such a way that the axle is relieved of a load-bearing load.

Darüber hinaus kann eine der aufeinander abrollenden Flächen eine Oberflächenschicht aus Kunststoff aufweisen.In addition, one of the surfaces that roll on one another can have a surface layer made of plastic exhibit.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels nachstehend im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained below using an exemplary embodiment in connection with the drawings explained in more detail.

Fig. 1 zeigt dabei eine Seitenansicht des Prothesenoberteils, Fig. 1 shows a side view of the upper part of the prosthesis,

F i g. 2 stellt eine Ansicht dieses Oberteils in Richtung des Pfeiles A von F i g. 1 dar,F i g. Figure 2 shows a view of this top in the direction of arrow A of Figure 2. 1 represents

F i g. 3 und 4 geben in der gleichen Darstellungswei.se den Unterteil der Prothese wieder, wobeiF i g. 3 and 4 show the lower part of the prosthesis in the same representation, whereby

Fig.4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles B von Fig. 3ist,Fig. 4 is a view in the direction of arrow B of Fig. 3,

Fig. 5 ist eine Aufsicht auf die Anordnung nach Fig. 3,Fig. 5 is a plan view of the arrangement of Fig. 3,

F i g. 6 und 7 zeigen die zusammengebaute Prothese in Streck- (Fig. 6) bzw. Beugestellung (Fig. 7) des Kniegelenks, wobei der Oberteil teilweise im Schnitt 4* dargestellt ist.F i g. 6 and 7 show the assembled prosthesis in the extended (Fig. 6) and flexed position (Fig. 7) of the Knee joint, with the upper part partially in section 4 * is shown.

Der Oberteil (F i g. 1 und 2) der Prothese besitzt einen sich gegen sein freies Ende verjüngenden, nicht in seiner ganzen Länge dargestellten Schaft 1, der im Querschnitt im wesentlichen viereckig ausgebildet ist, abgerundete Kai.ten und Auskehlungen 2 besitzt und zur Verankerung des Oberteils im Oberschenkel dient. Der Schaft 1 geht über eine gabelartige Halterung 3, an deren scheibenförmige Schenkel 5 einfach gekrümmte Tragplatten 4 mit Tragflächen 6 angesetzt sind. Die Tragflächen 6 der Tragplatten 4 stellen im Seitenriß eine aus mehreren Kreisbögen mit verschiedenen Radien und unterschiedlichen Mittelpunkten erzeugte Kurve dar; Form und Abmessungen dieser Kurve sind rein empirisch in etwa den Gelenkflächen eines natürlichen Oberschenkels nachgebildet, wobei die Abmessungen beispielsweise aus einer Vielzahl von Röntgenaufnahmen natürlicher Gelenke als Mittelwert bestimmt und im Blickpunkt auf ein möglichst stoßfreies Abrollen des Oberteils auf dem Unterteil korrigiert worden sind.The upper part (F i g. 1 and 2) of the prosthesis has a tapering towards its free end, not in its entire length shown shaft 1, which is substantially square in cross-section, rounded Kai.ten and grooves 2 owns and for anchoring of the upper part is used in the thigh. The shaft 1 goes over a fork-like bracket 3, at which disc-shaped legs 5 simply curved support plates 4 with support surfaces 6 are attached. the Support surfaces 6 of support plates 4 represent one of several arcs with different radii in the side elevation curve generated at different midpoints; The shape and dimensions of this curve are pure empirically modeled roughly on the joint surfaces of a natural thigh, with the dimensions for example, determined as a mean value from a large number of x-ray recordings of natural joints and have been corrected with a view to ensuring that the upper part unrolls as smoothly as possible on the lower part.

In den scheibenförmigen Schenkeln 5 der Halterung 3 ist eine Bohrung 7 vorhanden, deren Lage in den im Seitenriß vorhandenen Scheibenflächen der Schenkel 5 experimentell ermittelt worden ist. Die Bohrung 7 dient zur Aufnahme der Achse 8 (F i g. 6 und 7).In the disc-shaped legs 5 of the holder 3 there is a bore 7, the position of which is in the Side crack existing disc surfaces of the legs 5 has been determined experimentally. The hole 7 is used to accommodate the axis 8 (Figs. 6 and 7).

Der Unterteil der Prothese besitzt für die Verankerung im Schienbein einen schaftartigen Ansatz 10, der ähnlich dem Schaft 1 des Oberteils ausgebildet ist; gegen unbeabsichtigte Drehungen im Unterschenkelknochen ist der Schaft 10 durch einen dreieckigen Ansatz 12 gesichert. Auf diesem Schaft 10 sitzt eine Bodenplatte 11, deren dem Oberteil zugewandten, ebenfalls einfach pekrümmten Abrollflächen 9 in Anlehnung an die oDerfläche natürlicher Schienbeinknochen und der Einfachheit halber im Seitenriß kreisförmig ausgebildet sind, auf den Abrollflächen 9 können die Tragflächen 6 des Oberteils beim Beugen und Strecken gleitend abrollen.The lower part of the prosthesis has a shaft-like extension 10 for anchoring in the shin bone, which is designed similar to the shaft 1 of the upper part; against unintentional rotations in the lower leg bone the shaft 10 is secured by a triangular extension 12. A base plate is seated on this shaft 10 11, the ones facing the top, also simple curved rolling surfaces 9 based on the surface of natural shin bones and the For the sake of simplicity in the side elevation are circular, on the rolling surfaces 9, the wing surfaces 6 Unroll the upper part while bending and stretching.

Zwischen den beiden Flächen 9 ist erfindungsgemäß ein Steg 14 angeordnet, der eine langlochartige Ausnehmung 15 besitzt, in die die in sie mit Spiel eingreifende Achse 8 während der Implantation eingesetzt wird. Das Langloch 15 ist mit seiner Längsachse gegen die Abrollflächen 9 nach rückwärts aufwärts geneigt und besitzt eine nach hinten gekrümmte etwa nierenförmige Gestalt. An seiner Vorderseite weist es eine mit einem Verschlußstück 16 verschließbare Öffnung auf, in die während Implantationsoperation die Achse 8 eingeschoben werden kann. Nach dem Einsetzen der Achse 8 des Oberteils wird das Verschlußstück 16 in die Öffnung eingesetzt und durch Schrauben 17, die in entsprechende Gewindebohrungen des Stege 14 eingeschraubt werden, befestigt.According to the invention, a web 14 is arranged between the two surfaces 9, which is a slot-like Has recess 15 into which the axis 8 engaging in it with play during the implantation is used. The elongated hole 15 is with its longitudinal axis against the rolling surfaces 9 to the rear inclined upwards and has a roughly kidney-shaped shape that is curved backwards. At its front it has an opening that can be closed with a closure piece 16, into which during the implantation operation the axis 8 can be inserted. After inserting the axis 8 of the upper part, the Closure piece 16 inserted into the opening and screwed 17 into corresponding threaded holes of the webs 14 are screwed in, attached.

Beide Prothesenteile sind aus einer der bekannten, für Implantatprothesen bereits bewährten Metallegierungen hergestellt, die vor allem aus Kobalt, Chrom, Nickel und Molybdän besteht.Both parts of the prosthesis are made from one of the well-known metal alloys that have already been tried and tested for implant prostheses made mainly of cobalt, chromium, nickel and molybdenum.

In die Seitenflächen des Steges 14 sind in durchgehende Bohrungen Gleitelemente 18 aus Kunststoff, beispielsweise aus Polyester, eingesetzt, die durch Keilwirkung und ihre Elastizität im Preßsitz gehalten werden. Darüber hinaus sind in die Abrollflächen 9 ebenfalls aus Kunststoff bestehende, als reibungsarme Gleitschicht wirkende Körper 19 eingebettet, die über Stifte 20 in ihrer richtigen Lage fixiert und durch Schrauben 21 in der Platte 11 verankert sind. Diese zwischen jeweils relativ zueinander bewegten Metallteilen vorhandenen Kunststoffelemente 18 und 19 haben die Aufgabe, das Reiben zweier Metallteile aufeinander mindestens weitgehend zu verhindern. Darüber hinaus wird durch die Elemente 19 gleichzeitig eine gewisse Elastizität und Dämpfung zwischen beiden Prothesenteilen vor allem beim Belasten erreicht.In the side surfaces of the web 14 are continuous Bores sliding elements 18 made of plastic, for example made of polyester, used through Wedge effect and its elasticity are kept in a press fit. In addition, the rolling surfaces 9 Also made of plastic, acting as a low-friction sliding layer body 19 embedded, which over Pins 20 are fixed in their correct position and anchored in plate 11 by screws 21. These have plastic elements 18 and 19 present between metal parts that are in each case moved relative to one another the task of at least largely preventing two metal parts from rubbing against each other. Furthermore the elements 19 simultaneously create a certain elasticity and damping between the two prosthesis parts achieved especially when loading.

Wie Fig. 6 zeigt, befindet sich die Achse beim gestreckten Knie im vorderen, unteren Teil der Ausnehmung 15; während der Beugebewegung wandert sie im Langloch 15 zunächst praktisch senkrecht nach oben, bis eine Abbiegung von 90° erreicht ist; geht das Abbeugen des Knies über 90° hinaus, so verschiebt sich die mit geringem Spiel im Langloch 15 gelagerte Achse 8 nach hinten aufwärts, was einer weitgehenden Nachahmung der Bewegung des natürlichen Knies entspricht. Bei starken Beugungen kommt es dabei zum Abheben der Flächen 6 und 9 voneinander. Die erwähnte Horizontalverschiebung wird dabei dadurch vollzogen, daß die beiden Flächen 6 und 9 wegen der Führung der Achse 8 im Loch 15 nicht nur aufeinander abrollen können, sondern sich beim Abrollen gleichzeitig relativ gleitend verschieben. Eine noch weitergehende Annäherung an die natürliche Bewegung kann im Bereich für eine Beupiinp hi«; QO° pry\p\t wprrlpn u/pnnAs FIG. 6 shows, when the knee is extended, the axis is in the front, lower part of the recess 15; during the flexion movement it initially moves practically vertically upwards in the elongated hole 15 until a bend of 90 ° is reached; if the bending of the knee goes beyond 90 °, the axis 8, which is supported with little play in the elongated hole 15, moves backwards and upwards, which largely corresponds to the movement of the natural knee. In the case of strong flexions, the surfaces 6 and 9 lift off from one another. The aforementioned horizontal displacement is accomplished in that the two surfaces 6 and 9 can not only roll over one another because of the guidance of the axis 8 in the hole 15, but also move relatively slidably at the same time when rolling. An even closer approximation to natural movement can be found in the area for a Beupiinp hi «; QO ° pry \ p \ t wprrlpn u / pnn

die Form des Langloches im unteren Teil nicht senkrecht, sondern schräg nach vorne aufwärts verläuft und dann erst in seinem oberen Teil nach hinten gekrümmt ist.the shape of the elongated hole in the lower part is not vertical, but sloping upwards towards the front and only then is curved backwards in its upper part.

Die neue Endoprothese ermöglicht so auf einfache Weise, die von einem natürlichen Kniegelenk vollzogene Horizontalverschiebung zwischen Ober- und Unterschenkel auch mit einer Prothese durchzuführen, die auch bei fehlendem Bänderapparat einsetzbar ist, ohne daß dabei auf komplizierte, mit mehreren Achsen und Federn versehene Konstruktionen zurückgegriffen werden muß, wie sie beim Bau von Exoprothesen üblich sind.The new endoprosthesis thus makes it possible, in a simple manner, to achieve that performed by a natural knee joint Horizontal displacement between the upper and lower leg can also be carried out with a prosthesis can also be used when there is no ligament apparatus, without that it resorted to complicated constructions provided with several axes and springs must be, as they are common in the construction of exoprostheses.

Da die Achse 8 im Langloch 15 genauer und exakter geführt werden kann, wenn das auf dem Gelenk lastende Körpergewicht nicht von der Achse 8 und dem Langloch 15 übertragen wird, sind die Abmessungen und Abstände der einzelnen Elemente, wie z. B. die Abstände des Langloches 15 und der Achse 8 von den Abroll- bzw. Tragflächen 9 bzw. 6 so aufeinander abgestimmt, daß das Gewicht von den Tragplatten 4 des Oberteils auf die Abrollflächen 9 des Unterteils übertragen wird.Since the axis 8 in the elongated hole 15 can be guided more precisely and precisely when that on the joint onerous body weight is not transferred from the axis 8 and the elongated hole 15, are the dimensions and distances between the individual elements, such as B. the distances of the elongated hole 15 and the axis 8 of the Rolling or support surfaces 9 and 6 coordinated so that the weight of the support plates 4 of the Upper part is transferred to the rolling surfaces 9 of the lower part.

Wie bereits erwähnt, ist für eine einwandfreie Funktion der Prothese von Wichtigkeit, daß die Lage der Achse 8 in den Schenkeln 5 der gabelartigen Halterung 3 des Oberteils sowie die Lage des Langloches 15 im Steg 14 und Größe und Form der Tragflächen 6 der Tragplatten 4 und der kreiszylindrischen Abrollflächen 9 des Unterteils möglichst optimal festgelegt werden. Alle diese Elemente werden daher, ausgehend von natürlichen Kniegelenken, in weitgehender Anlehnung an diese durch Modellversuche bestimmt und in mehreren Schritten nach Möglichkeit optimiert, wobei vorteilhafterweise aus einer Vielzahl von natürlichen Gelenken ein Mittelwert für die Form und Abmessung der erwähnten Flächen und für die Lage der Drehachse relativ zu diesen Flächen ermittelt wird. Der Mittelpunkt der Bohrung 7 bzw. der Führungsachse 8 wird dabei beispielsweise aufgrund der Forderung festgelegt, daß die Achse 8 in etwa im Drehpunkt eines natürlichen Gelenkes liegt und bei einer Beugung des Knies, d. h. beim gleitenden Abrollen der Flächen 6 und 9 aufeinander, möglichst eine minimale Bewegung ausführt, die stetig aufwärts gerichtet ist.As already mentioned, for the prosthesis to function properly it is important that the position the axis 8 in the legs 5 of the fork-like bracket 3 of the upper part and the position of the Long holes 15 in the web 14 and the size and shape of the support surfaces 6 of the support plates 4 and the circular cylindrical Rolling surfaces 9 of the lower part are set as optimally as possible. All of these elements are therefore based on natural knee joints, largely based on these determined by model tests and optimized in several steps if possible, advantageously from a plurality of natural joints an average value for the shape and dimensions of the surfaces mentioned and for the location of the Axis of rotation is determined relative to these surfaces. The center of the bore 7 or the guide axis 8 is set for example due to the requirement that the axis 8 approximately in the pivot point of a natural joint and when the knee is bent, d. H. when sliding the surfaces 6 and 9 on top of each other, executing a minimal movement as possible, which is constantly directed upwards.

ίο So ergibt sich beispielsweise die Kurvenform der Tragflächen 6 aus drei verschiedenen Kreisbögen, wobei auch die Abrollflächen 9 des Unterteils im Seitenriß einen Kreisbogen mit dem größten der Radien des Oberteils darstellen. Für den Durchmesser derίο This is how, for example, the curve shape of the Wing 6 of three different arcs, with the rolling surfaces 9 of the lower part in the Side elevation depicting an arc of a circle with the largest of the radii of the upper part. For the diameter of the

ι? Führungsachse ist ein willkürlicher, jedoch relativ zu den Gesamtabmessungen aus Festigkeitsgründen sinnvoller Wert von 10 mm gewählt worden.ι? Leading axis is an arbitrary one, but relative to For reasons of strength, a reasonable value of 10 mm has been chosen for the overall dimensions.

Ausgehend von der zunächst bestimmten Form der Tragflächen 6 und von der Lage für Führungsachse 8 imBased on the initially determined shape of the wings 6 and the position for the guide axis 8 in

to Oberteil sowie vom Radius der Abrollflächen 9 des Unterteils wird dann Form und Lage des Langloches 15 bestimmt, indem zunächst bei auf den Abrollflächen 9 des Unterteils aufliegenden Tragflächen 6 der Tragplatten 4 die Lage des Mittelpunktes der Bohrung 7 auf dem Steg 14 in Streckstellung festgelegt und die Bewegung dieses Mittelpunktes beim Abrollen der Flächen 6 auf den Kreisflächen 9 des Unterteils schrittweise ermittelt wird. To the upper part and the radius of the rolling surfaces 9 of the lower part, the shape and position of the elongated hole 15 is then determined by first defining the position of the center of the bore 7 on the web 14 in the extended position with the supporting surfaces 6 of the supporting plates 4 resting on the rolling surfaces 9 of the lower part the movement of this center point is determined step by step when the surfaces 6 roll on the circular surfaces 9 of the lower part.

Die durch den Mittelpunkt erzeugte Kurve ist dannThe curve created by the midpoint is then

ίο die Mittellinie des Langloches 15, von dem aus seine dem Durchmesser der Achse 8 entsprechende Breite mit einer geringen, nur positiven Toleranz bestimmt wird, wobei, wie in F i g. 6 gezeigt, das Langloch 15 nach unten etwas erweitert wird, um die Führungsachse 8 mit Sicherheit von tragenden Belastungen frei zu halten.ίο the center line of the elongated hole 15 from which his The width corresponding to the diameter of the axis 8 is determined with a small, only positive tolerance, where, as in FIG. 6 shown, the elongated hole 15 is slightly expanded downwards to the guide axis 8 with To keep safety free from load-bearing loads.

Hierzu 2 UkUl ZeichnungenFor this purpose 2 UkUl drawings

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Claims

Patent claims:

1. Endoprosthesis for a knee joint, consisting of an upper part that can be anchored in the femur bone, whose end on the joint side is arranged on both sides of a median plane, in the side elevation the condyles of the Has femur empirically simulated wings, further consisting of one in the shin anchored lower part, which has tibial plateau-like rolling surfaces that are circular in the side elevation, characterized in that the supporting surfaces (6) of the upper part of one between them located, fork-like holder (3) are held, in the legs (5) approximately at the location of the pivot point a natural knee joint an axis (8) is present, and that further between the Rolling surfaces (9) of the lower part between the legs (5) of the fork-shaped holder (3) retractable web (14) is provided which has an elongated hole (15) for receiving the axis (8), wherein the shape and position of the elongated hole (15) in connection with the condyle-like training the wings (6) are empirically designed in such a way that the shape of the elongated hole (15) controlled movement of the axis (8) of the upper part is as largely physiological as possible, sliding Rolling of the wings (6) of the upper part on the rolling surfaces (9) of the lower part guaranteed.

2. Endoprosthesis according to claim 1, characterized in that one of the rolling off one another Areas (6 or 9) has a surface layer (19) made of plastic.