DE2440103A1

DE2440103A1 - Operativ implantierbare gelenkprothese

Info

Publication number: DE2440103A1
Application number: DE2440103A
Authority: DE
Inventors: Alfred Bertil Swanson
Original assignee: Dow Corning Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 1973-08-27
Filing date: 1974-08-21
Publication date: 1975-07-24
Also published as: AU7237874A; GB1442022A; SE398043B; JPS5240797B2; NL7411319A; FR2242067B1; BE819173A; CA1019901A; ATA688474A; MX3390E; JPS5055195A; BR7407113D0; AT344308B; DE2440103B2; US3875594A; FR2242067A1; IT1019942B; SE7410687L; DE2440103C3; NL158069B

Description

DC 1958

PATEN !ANWÄLTE

Π Π. !. MAAS

DR. G. GPOTT

B¹JGO γ-λ'.¹NCi-IEN 40

UHLL'SSHEIf/lir-RSTR. 299

TEL. 3 5922 01/205

DOW CORNING CORPORATION Midland, Michigan, Y.St.A.

Operativ^.implantiert»are G-elenkprotheae

Die Erfindung bezieht sich auf operativ implantierbare prothetische Vorrichtungen zum Ersetzen von Gelenken -beim ükelett und betrifft insbesondere Gelenkprothesen, die mit einem verbesserten flexiblen Gelenk versehen sind.

Das Ersetzen verletzter oder erkrankter Gelenke beim menschlichen Körper ist bereits seit einiger Zeit bekannt. wenn die zum ersatz eines natürlichen Gelenks verwendete Konstruktion auf ähnliche Weise bewegbar sein sollte wie ein natürliches uelenk, war es bis jetzt erforderlich, eine mehrteilige Vorrichtung zu verwenden, deren l'eile aus einem Material bestanden, das keine schädlichen Wirkungen auf den menschlichen Körper ausübt. Im allgemeinen wurden zu diesem Zweck Metalle, z.B. nichtrostende otahllegierungen, verwendet. Jedoch bestand bei diesen starren Konstruktionen eine Bruchgefahr, und es erwies sich als schwierig, sie zu im-

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plantieren und dafür zu sorgen, daß sie ihre Lage nach der Implantation nicht veränderten. Das Wachstum des den Vorrichtungen benachbarten Körpergewebes führte gewöhnlich zu einem fehlerhaften Verhalten der Vorrichtungen, so daß sich weitere chirurgische Eingriffe als erforderlich erwiesen. Zwar wird von bestimmten Metallen angenommen, daß sie sich gegenüber dem menschlichen Körper neutral verhalten, doch besteht immer noch eine Gefahr, daß sich Vorrichtungen der genannten Art im Laufe der Zeit abnutzen oder auf andere Weise 'geschädigt werden.

In der U.S.A.-Patentschrift 3 4-62 765 ist eine verbesserte, operativ implantierbare Gelenkprothese beschrieben, bei der die Bruchgefahr ebenso wie die Wirkungen dee Gewebewachstums sowie einer geringen Schädigung möglichst weitgehend ausgeschaltet sind. Dieses bekannte flexible, einteilige Gelenk hat sich in der medizinischen Praxis sehr gut bewährt und zu einer erheblichen Verbesserung der Prognosen für die betreffenden Patienten geführt. Durch die vorliegende Erfindung ist eine Verfeinerung dieses bekannten Gelenks geschaffen worden, der eine erhebliche Bedeutung zukommt.

Genauer gesagt sind gemäß der Erfindung Maßnahmen getroffen worden, um die Durchbiegung des Gelenks auf seinen Mittelabschnitt zu konzentrieren, wo ein verdickter und verstärkter Abschnitt am distalen Ende des Mittelabschnitts so ausgebildet ist, daß er sich in eine Vertiefung hinein durchbiegen läßt, mit der die proximale mittlere Zone der volaren Seite des Mittelabschnitts versehen ist. Da der verdickte l'eil in die Vertiefung eintreten kann, läßt sich daher das Gelenk leichter durchbiegen bzw. abknicken. Infolgedessen wird die Biegebeanspruchung verringert, und gleichzeitig wird die Lebensdauer des Gelenks verlängert, ohne daß dies durch eine Einbuße hinsichtlich der iestigkeit und Stabilität des Gelenks erkauft wird. Weiterhin ermöglicht das erfindungsgemäße Gelenk eine Umverteilung der Druckkräfte, wenn das Material des Gelenks während des Abbiegens verlagert wird, so daß die natürliche Lage des Gelenks aufrechterhalten

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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise als Schnitt gezeichnete Darstellung einer menschlichen Hand, in die Gelenkprothesen nach der Erfindung implantiert worden sind;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Gelenkprothese;

Fig. 5 eine Ansicht des Gelenks nach Fig. 2 "bei Betrachtung desselben von der volaren Seite aus;

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht des Gelenks nach Fig. 2, bei der ein Teil als Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 5 gezeichnet ist;

Fig. 5 einen vergrößerten Querschnitt durch den distalen Schaft des Gelenks entlang der Linie V-V in Fig. 3;

Fig. 6 einen vergrößerten Querschnitt des proximalen Schaftes längs der Linie VI-VI in Fig. 3; und

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des Gelenks im abgewinkelten Zustand bei Betrachtung desselben von der volaren Seite aus«

In Fig. 1 ist die Lage erfindungsgemäßer Prothesen in den Knöchel- und Fingergelenken einer menschlichen Hand dargestellt. Zum Implantieren eines Gelenks nach der Erfindung wird das natürliche Gelenk operativ entfernt, und die Knochenmarkkanäle der benachbarten Knochenenden werden mittels einer Curette, eines Räumwerkzeugs oder eines Bohrers zum Aufnehmen der Schaftabschnitte der Prothese vorbereitet. Das Bindegewebe, die Faszien und die Haut werden nach der Implantierxinp; wieder in ihre ursprüngliche Lage gebracht. Da die L inzelheiten des operativen Vorgehens beim Implantieren

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eines Gelenks nicht einen Gegenstand der Erfindung bilden, wird hier nicht näher auf sie eingegangen.

Das Gelenk 10 weist einen verbreiterten Mittelabschnitt 12 auf, von dem aus sich zwei Schaftabschnitte 14 und 16 in entgegengesetzten Eichtungen erstrecken. Der Einfachheit halber wird der kürzere Schaftabschnitt 14 im folgenden als der "distale Schaftabschnitt oder Endabschnitt" und der längere Schaftabschnitt 16 als der "proximale Schaftabschnitt oder Endabschnitt" bezeichnet. In Anlehnung an Fig. 2 wird die Oberseite der Gelenkprothese 10 als die "dorsale Seite" und die Unterseite 20 als die "volare Seite" bezeichnet. Wie jedem Fachmann geläufig, gelten die Bezeichnungen "distal", "proximal", "dorsal" und "volar" für die allgemeine Lage der Gelenkprothese für den Fall, daß sie in eine menschliche Hand implantiert worden ist.

Zwar sind in der Zeichnung als Anwendungsbeispiele Handgelenke dargestellt, doch ist zu bemerken, daß sich erfindungsgemäße Prothesen auch als Ersatz für verschiedene andere Gelenke verwenden lassen, Natürlich ist es möglich, die Abmessungen, die genaue Form und die Winkel, unter denen sich die Schaftabschnitte von dem verbreiterten Mittelabschnitt aus erstrecken, zu variieren, um die Prothese dem Teil des Körpers anzupassen, in den sie implantiert werden soll.

Gemäß Fig. 2 bis 7 ist der verbreiterte Mittelabschnitt 12 mit einem sich quer zur Längsachse der Prothese erstreckenden trogförmigen Kanal 22 derart versehen, daß im Bereich dieses Kanals ein flexibles Gelenk vorhanden ist. Der Kanal 22 mündet an der volaren Fläche 20 und erstreckt sich von ihr aus nach oben in die Prothese hinein. Auf der dorsalen Seite 18 ist über dem Kanal 22 eine abgerundete, sich in der Querrichtung erstreckende Verdickung 24 vorhanden.

Die Seitenwand 26 des Kanals oder Troges 22 erstreckt sich auf der proximalen Seite so nach unten, daß sie mit dem proximalen Schaftabschnitt 16 eine Schnittlinie bildet. Gemäß Fig. 6 hat der proximale Schaftabschnitt 16 einen all-

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gemein rechteckigen Querschnitt, und er verjüngt sich vonseinem dicksten Teil dort, wo er sich an die Wand 26 anschließt, über seine ganze Länge nach außen. Die volare Flache 20 des Schaftabschnitts 16 ist gemäß Fig. 4 so nach außen geschweift, daß sie dort, wo sie in die Wand 26 übergeht, an der volaren Seite eine abgerundete volare Fläche bildet.

Der distale Schaftabschnitt 14 hat gemäß Fig. 5> einen ähnlichen allgemein rechteckigen Querschnitt wie der proximale Schaftabschnitt 18, und er verdickt sich allmählich von seinem äußeren Ende aus bis zu einem dickeren Abschnitt an seinem Übergang in den Mittelabschnitt 12. Die Verdickung 30 des distalen Schaftabschnitts 14 ist auf der volaren Seite 20 so nach oben in den Kanal 22 hinein auf der der Viand 26 gegenüberliegenden Seite gekrümmt, daß sie. die zweite Begrenzung des Kanals 22 bildet. Der distale Schaftabschnitt ist gemäß Fig. 4 etwas versetzt angeordnet bzw. in Richtung auf die dorsale Seite des proximalen Schaftabschnitts 16 verlagert, um eine bessere Beherrschung der durch die Handfläche ausgeübten Verlagerungskräfte zu ermöglichen. Der verdickte gekrümmte Abschnitt 30 des distalen SchaftabSchnitts 14 am Übergang zwischen diesem Schaftabschnitt und dem Mittelabschnitt 12 dient dazu, die Durchbiegung auf den Bereich des Kanals 22 zu konzentrieren und so jedem Bestreben der Prothese, sich am Übergang zwischen dem distalen Schaftabschnitt und dem Mittelabschnitt durchzubiegen, entgegenzuwirken.

In der volaren, proximalen mittleren Zone der Wand 26 ist eine Vertiefung oder Aussparung 34 ausgebildet, die dazu dient, beim Abwinkein des Gelenks den verdickten Teil 30 des distalen Schaftabschnitts 14 aufzunehmen. Da sich der verdickte Abschnitt 30 in die Vertiefung 34- hinein bewegen kann, läßt sich das Gelenk somit leichter abwinkein. Außerdem ermöglicht die Vertiefung 34 eine Umverteilung der Druckkräfte während des Abwinkeins derart, daß das Gelenk in der richtigen Lage gehalten wird. Durch das Vorhandensein des

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verdickten Abschnitts 30 des distalen SchaftabSchnitts 14, der in der beschriebenen Weise mit der Vertiefung 34 im mittleren Teil der Wand 26 zusammenarbeitet, wird die Biegebeanspruchung verringert, die Lebensdauer des ständig auf Durchbiegung beanspruchten Gelenks verlängert sich, und gleichzeitig bleiben die Festigkeit und die Stabilität des Gelenks erhalten. Die dorsale Fläche 18 und die volare Fläche 20 des distalen Schaftabschnitts 14- und des proximalen Schaft-■abschnitts 16 können gemäß Fig. 3 und 7 mit Unregelmäßigkeiten, z.B. Grübchen 40, versehen sein, in die das benachbarte Gewebe hineinwachsen kann, um das Implantat fester zu verankern.

Die implantierbare Gelenkprothese nach der Erfindung wird vorzugsweise als Formteil aus einem flexiblen, keine physiologischen Wirkungen hervorrufenden Elastomermaterial hergestellt. Ein Material, das den Erfordernissen bei einem implantierbaren flexiblen Gelenk entspricht, wird von der Dow Corning Corporation, Midland, Michigan, U.S.A. in Form eines Siliconkautschuks unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Clean Boom Dow Corning" bzw. als "Compound Wo. MDX 4-4515" auf den Markt gebracht. Es ist jedoch zu bemerken, daß man die erfindungsgemäße Prothese nicht nur aus dem genannten Siliconkautschuk, sondern auch aus anderen flexiblen Materialien herstellen kann, die keine schädlichen Wirkungen auf den menschlichen Körper ausüben.

Ansprüche:

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Claims

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ANSPRÜCHE

1 .J Operativ implantiertare Prothese zum Ersetzen von Knochengelenken, dadurch gekennzeichnet , daß die Prothese als einstückiger Körper (10) aus einem flexiblen, chemisch neutralen Material hergestellt ist, daß dieser Körper einen verbreiterten Mittelabschnitt (12) und zwei sich von dem Mittelabschnitt weg nach außen erstreckende Schaftabschnitte (14, 16) aufweist, daß diese Schaftabschnitte allgemein den Abmessungen der Knochenmarkkanäle der dem Gelenk benachbarten Knochen entsprechen, um das Implantieren der Prothese zu ermöglichen, daß sich der Mittelabschnitt auf beiden Seiten der Schaftabschnitte in seitlicher Richtung nach außen erstreckt, daß am Übergang zwischen dem einen Schaftabschnitt (16) und dem Mittelabschnitt eine Wand (26) ausgebildet ist, die einen Kanal (22) abgrenzt, welcher sich längs des Mittelabschnitts erstreckt und zwischen den beiden Schaftabschnitten ein flexibles Gelenk abgrenzt, und daß in der Vvand eine Vertiefung (54) ausgebildet ist, die eine Verlagerung von Material der Prothese ermöglicht, wenn der eine Schaftabschnitt gegenüber dem anderen Schaftabschnitt abgewinkelt wird.
2. Flexible Gelenkprothese zum Ersetzen von Knochengelenken, dadurch gekennz eichnet , daß die Prothese als langgestreckter Körper (10) ausgebildet ist, der einen distalen Schaftabschnitt (14) und einen sich entgegengesetzt dazu erstreckenden proximalen Schaftabschnitt (16) aufweist, welche durch einen verbreiterten Mittelabschnitt (12) getrennt sind, daß die Prothese aus einem flexiblen, chemisch neutralen Material besteht, daß sich der Mittelabschnitt quer zu dem langgestreckten Körper er- . streckt und eine Aussparung (22) besitzt, die sich über die

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ganze Länge des Liittel abschnitts erstreckt und an dor volaren beite (20) der G-fileni.'prothese mündet, daß der Idittelabschnitt einen 'i'eil (24) mit einem verdickten '.ucrschnitt auf v/eist, der an der dorsalen Fläche (1S) des Körpers ein flexibles Gelenk zwischen dem distalen >'.>chaftabschnitt und dem proximolen Schaftabschnitt bildet, daß sich der distale Schaf tabschnitt (14) über seine ganze Länge nach außen verjüngt und an seinem übergang in den I.iittelabschnitt einen Teil (JO) mit einem verdickten querschnitt aufweist, und daß die Aussparung auf ihrer proximalen Seite mit einer Wandflache (26) versehen ist, in der eine Vertiefung (34) ausgebildet ist, die geeignet ist, den verdickten ü'eil des distalen Lcliaftabschnitts aufzunehmen, wenn die Gelenkprothese an dem flexiblen Gelenk abgewinkelt vird.

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