DE2549819C3 - Endoprothese für ein Kniegelenk - Google Patents
Endoprothese für ein KniegelenkInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Endprothese für ein Kniegelenk nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei bekannten, mit durch Verschraubung aus Teilen hergestellten Endoprothesen (DE-OS 22 44 064) ist im
Steg des Tibiateiles eine kreisbogenförmige Durchbrechung vorgesehen, durch die als Gelenkachse ein in den
beiden Femurkufenteilen gelagerter Zapfen greift, so
daß die Kufen der beiden überbrückten Femurteile beim Beugen des Unterschenkels gegenüber dem Oberschenkel
auf einer zwangsweisen festgelegten Bahn der Tibiagleitflächen gleiten können. Dadurch ist es nicht
möglich, den natürlichen Bewegungsablauf entsprechend den physiologischen Verhältnissen eines gesunden
Kniegelenkes nachzuahmen.
Bei einer anderen bekannten Kniegelenk-Endoprothese (GB-PS 13 94 926) ist im Tibiateil ein Zapfen in
einer Kugelpfanne begrenzt schwenkbar gelagert, der mit einem Kugelkopf in eine entsprechende Ausnehmung
des Femurteiles eingreift Durch diese Verbin·' dung sind die beiden Prothesenteile zwar frei drehbar
miteinander verankert, aber beim Beugevorgang wird
tine Bewegung um einen festen Drehpunkt ausgeführt und widerspricht damit den Verhältnissen eines
gesunden Kniegelenkes. Eine ähnliche Endprothese flach der US-PS 38 59 729 ist mit einem Verbindungszapfen mit Kugelkopf im Femurteil versehen, der eine
freie Bewegung nach oben und unten zuläßt, aber beim Beugen des Gelenkes nur eine Schwenkbewegung wie
um eine starre Achse zuläßt
Es ist auch eine Kniegelenkendoprothese bekannt (DE-OS 23 46 973), bei der der Tibiateil mit einem
längsverlaufenden Steg versehen ist, welcher am hinteren Ende in einen nach oben gerichteten
Kugelkopf ausläuft Entsprechend ist der Femnrteil mit einer längsverlaufenden Auskehlung für den Eingriff des
Tibiasteges ausgebildet, die in eine nach oben versetzte Kugelpfanne ausläuft Bei Beugebewegungen der
Kniegelenkendoprothese wird der Steg in der Ausnehmung zwischen den Kufen des Femurteiles
exakt geführt, was keine Drehbewegung des Gelenkes zuläßt Dabei wälzt sich der Steg des Tibiateils am
Boden der Ausnehmung ab, bis schließlich der Kugelkopf in die Kugelpfanne eingreift, so daß erst
dann eine Drehbewegung des Gelenkes eintreten kann. Bei der Beugebewegung klafft der Steg am Vorderende
des Gelenkes gegenüber dem Boden der Ausnehmung ständig steigend auseinander, so daß der Kniestreckapparat
und die Kniescheibe unter sich ständig erhöhender Spannung gesetzt werden, wobei auch eine kontinuierliche
Gleitbahn für die Kniescheibe verlorengeht
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Endoprothese für ein Kniegelenk so auszubilden, daß
die Gelenkbewegungen eines natürlichen Kniegelenkes beibehalten bzw. nahezu beibehalten werden und daß
sich der Femurteil beim Biegevorgang abrollend und gleitend in einem von Fall zu Fall unterschiedlichen
Ausmaß nach rückwärts verlagern kann und dabei auch eine Drehbewegung der Schenkel zueinander zuläßt
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch das Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst
Durch diese Lösung kann der Femurteil bei Beugebewegungen eine individuelle Bewegung nach
rückwärts ausführen und dabei frei abrollend auf dem Tibiateil gleiten, ohne daß eins Behinderung an dem
individuellen Ausmaß dieser Bewegung eintritt Während
der Beugebewegung ist durch die Ausbildung des Steges und des Abstandes der Kufen eine Drehbewegung
des Unterschenkels gegenüber dem Oberschenkel ermöglicht
Durch die Ausbildung nach der Erfindung ist es weiter ermöglicht Femurteil und Tibiateil je als Einheit
herzustellen, den Femurteil mit dem offenen Ende seiner Führungsnuten über die Zapfenenden des Tibiateiles zu
haken und dadurch jegliche Montagearbeiten durch Schraubverbindungen zu vermeiden.
Durch den nach der Erfindung erzielbaren physiologischen Bewegungsablauf der Prothesenteile werden
Überdehnungen des muskulären Kniestreckapparates gegenüber den bekannten Ausführungen vermieden. Bei
allen Bewegungen ist der Achszapfen von jeder Druckbelastung frei und hat nur Führungsaufgaben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, in der eine Kniegelenkendoprothese
dargestellt ist Es zeigt
Fig. 1 die Vorderansicht der Kniegelenk-Endoprothese
mit Yerankerungsstielen in der Stregklage,
F i g. 2 eine Rückansicht der Prothese ohne Verankefungsstiele,
F i g. 3 eine Seitenansicht der Prothese,
F i g. 4 eine Aufsicht auf die Oberseite der Prothese,
FIg1S einen Querschnitt durch die Prothese in
Richtung der Achse des Tibia-Verankerungsstieles,
F i g, 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI der F i g. 5,
F i g. 7 eine Seitenansicht des Tibiateiles,
F i g. 8 eine Aufsicht zu F i g. 7,
Die Kniegelenk-Endoprothese besteht aus dem
unteren Tibiateil 1 und dem oberen Femurteil 2, die je mit einem Verankerungsstiel 3 und 4 im Schienbein und
Oberschenkelknochen verankert werden. Die Stiele 3 und 4 verjüngen sich und sind zur großflächigen
Abstützung mit umlaufenden Tragrippen 3 a und 4a versehen, deren eine Fläche senkrecht zur Stielachse
liegt Die Stiel? 3 und 4 bilden mit den Gelenkteilen 1 und 2 je eine Einheit oder sind vorteilhaft lösbar mit den
Gelenkteilen 1 und 2 verbunden, wobei dann die Gelenicieile 1 und 2 ja mit einem sich nach außen
verjüngenden Konuszapfen (5 und 6) (Fig.5) versehen
sind, auf die die Stiele mit entsprechendem Paßsitz fest und unverdrehbar aufsetzbar sind. Um die Stiele von
den Gelenkteilen 1 und 2 lösen zu können, sind auf der Oberseite des Femurteues 2 sich gegenüberliegende
Keilnuten 7 und auf der vorderen Unterseite des Tibiateiles ebenfalls Keilnuten vorgesehen, in die
keilförmige Instrumente zum Eingriff kommen können, lim die Stiele zu losep fslis z. B. die Gelenkte!!** 1 iir>^ 1^
nach Verschleiß ersetzt werden müssen, während die Verankepjngsstiele im Schienbein und Oberschenkelknochen
verbleiben.
Der Tibiateil 1 ist mit einem mittigen, sich von vorn bei 8 nach hinten verbreiternden Steg 9 versehen, der
vom oben eine Anschlagnase 10 aufweist und auf der hinteren Hälfte eine größere Höhe besitzt Im Bereich
dieses erhöhten Teils ist ein Zapfen exzentrisch gegen die Wölbung der Gleitflächen nach hinten im Steg axial
bewegbar eingeschoben, der beiderseits in vorspringende, vorteilhaft konisch auslaufende Zapfenenden übergeht
Beidseitig des Steges 9 ist der Tibiateil 1 mit im Querschnitt ausgekehlten Gleitflächen 12 versehen, die
bogenförmig mit steigendem Teil nach vorn verlaufen und deren Breite sich von vorn nach hinten entsprechend
dem Verlauf des Steges 9 verjüngt Die Gleitflächen 12 sind den anatomisch gestalteten Kufen
13 kongruent angepaßt, um die Funktion eines gesunden Kniegelenke physiologisch nachahmen zu können.
Der obere Femurteil 2 besteht aus zwei Kufen 13, die mit der Unterfläche auf den Gleitflächen gleiten und
teilweise auch abrollen, wobei sich die Kufen in der Breite ebenfalls von vorn nach hinten entsprechend den
Gleitflächen 12 verjüngen. Diese Kufen sind am Vorderendc· überbrückt Die Überbrückung 14 legt sich
in der Strecklage des Gelenkes gegen die obere vordere Nase 10 des Steges 9. Das hintere Ende 13a der Kufen 13
ist über ihre Oberseite hinaus nach oben verlängert
Beide Kufen 13 sind auf den dem Steg 9 zugekehrten Innenseiten, deren Verlauf dem Verlauf der Seitenflächen
des Steges angepaßt ist, mit etwa zur unteren Kufenfläche parallelen Führungsnuten 15 versehen,
deren Weite größer ist als der Durchmesser des Zapfens 11 und die sich im Querschnitt zum Nutboden
vorteilhaft ebenfalls verjüngen. In Beugelagen des Gelenkes besitzt der Zapfen 11 ein geringes Spiel in den
Führungsnuten und nur in der Strecklage legt sich der
ίο Zapfen 11 gegen die untere Seitenwand der Führungsnuten 15. Die beiden Führungsnuten 15 sind am hinteren
oberen Ende bei 15a offen, so daß der Femurteil 2 mit dem offenen Führungsnutenende 15a in Beugelage des
Gelenkes um den Zapfen 11 gehakt und dann in die
is Strecklage gebracht werden kann, wobei der Zapfen 11
in den Führungsnuten 15 frei gleiten kann bis die Strecklage erreicht ist
Durch den sich von vorn nach hingen verbreiternden Steg 9 und die sich umgekehrt in der Breite
verjüngenden Gleitflächen 12 des Tibiateiles 1 und der
Kufen 13 des Femurteiles 2 ist ei--;, feste Lage der OgieT^toiie ι i»n/i 2 zueinander nur in cisr Streckla^e a^s
Gelenkes gewährleistet, während bei einleitender Beugebewegung sich der Femurteil zunächst mit dem
Vorderteil gegenüber dem Tibiateil etwas nach vorn bewegt, wie es auch bei gesundem Kniegelenk der Fall
ist Dabei besitzt der Femurteil durch das Spiel zwischen dem Zapfen 11 und den Führungsnuten 15 eine freie
Bewegungsmöglichkeit nach vom oder umgekehrt von
z. B. 7 mm, durch die sich der Femurte;! je nach Ansatz
der Streckbänder des Beines in seiner Vorwärtsbewegung anpaßt und dadurch Überdehnungen des muskulären
Kniestreckapparates ausschaltet Weiter besteht durch das Spiel zwischen dem Zapfen 11 und den
Führungsnuten 15 in Beugelagen ein weiterer geringer Freiheitsgrad. Durch den sich nach hinten verbreiternden
Steg 9 und die sich in der Breite nach hinten verjüngenden Gleitflächen 12 und Kufen 13 ist auch in
allen Beugelagen wie bei natürlichem Kniegelenk eine begrenzte Verdrehung der Gelenkteile 1 und 2 bzw. des
Unterschenkels gegenüber dem Oberschenkel möglich.
I'm den Abrieb der Endoprothese zwischen den
Gleitflächen und Kufen so gering wie möglich zu halten, werden der Tibiateil 1 und der Femurteil 2 aus einem
Aluminiumoxid (Sintertonerde) hergestellt Dieses Material besitzt eine besondere Härte und zeichnet sich
durch Gewebeverträglichkeit aus. Die beiden Gelenkteile 1 und 2 werden mit den Tragrippenstielen 3 und 4
aus Stahl fest oder wie schon erwähnt lösbar durch
so konische Klemmwirkung verbunden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Endoprothese für ein Kniegelenk bestehend aus einem durch einen Stiel zu verankernden Tibiateil
mit einem Mittelsteg und beidseitig von diesem angeordneten ausgekehlten Gleitflächen, und einem
ebenfalls durch einen Stiel zu verankernden Femurteil, der mit zwei den Steg überbrückenden
sich auf den Gleitflächen abstützenden Kufen versehen ist, wobei der Tibia- und der Femurteil
durch einen quer zum Steg exzentrisch zum Tibiastiel liegenden Zapfen beweglich miteinander
verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (11) exzentrisch gegen die Wölbung
der Gleitfläche (12) nach hinten im Steg (9) in seiner is
Längsachse beweglich eingeschoben ist, daß die Enden des Zapfens in etwa parallel zur unteren
Kufenfläche verlaufende am hinteren Ende nach oben offene Führungsnuten (15) in die Kufen mit
Spiel eingreifen und daß der Steg (9) und der Abstand de* Kufen nach hinten in an sich bekannter
Weise breiter werdend gestaltet sind.
2. Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Enden des Zapfens (11) im Durchmesser kleiner sind als die Höhe der Führungsnuten (15).
3. Endoprothese nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden
des Zapfens (11) und die Tiefe der Führungsnuten (15) konisch gestaltet sind.
4. Endoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tibia- (1) und der
Femurteil (2) jeweils einen konisch gestalteten Befestigungsansatz aufweisen auf den jeweils ein
Stiel zur Befestigung im Knochen aufsteckbar ist
5. Endoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet daß der Tibia- (1) und der Femurteil (2) aus einem Aluminiumoxid (Sintertonerde)
bestehen.
40
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