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KniAgelenkprothese
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Die Erfindung betrifft eine Iüiiegelenkprothese mit einer durch einen
in den Unterschenkelknochen reichenden Gleitzylinder am Gelenkkopf des Unterschenkelknochens
befestigbaren Platte und mit einem am Gelenkkopf des Oberschenkelknochens befestigbaren,
auf der Platte gleitfähigen Schlitten, der mit einem in den Gleitzylinder reichenden
und darin drehbaren Gleitstift verbunden ist.
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Aus den deutschen Gebrauchsmustern 76 34 751 und 77 02 273 sind bereits
Totalkniegelenkprothesen bekannt, die sowohl die Anwinkelung des Unterschenkels
zum Oberschenkel als auch die Verdrehbarkeit des Unterschenkels gegen den Oberschenkel
übernehmen und damit alle anatomischen Funktionen unabhängig vom Bandapparat erfüllen.
Das wesentliche Merkmal der vorbekannten Ausführungsformen ist die Verbindung des
Schlittens mit der am Gelenkkopf des Unterschenkelknochens befestigbaren Platte
derart, daß der Tibiateil, das ist der am Unterschenkelknochen befestigbare Teil
der Prothese, gegen den
Fermurteil, das ist der am Oberschenkelknochen
befestigbare Teil der Prothese, in Abhängigkeit von der Anwinkelung des Unterschenkels
mehr oder weniger verdrehbar ist. Um die Verdrehbarkeit auf ein bestimmtes Winkelmaß
zu begrenzen, sind Endanschläge vorgesehen, die den weiteren Drehvorgang abrupt
beenden. Dabei kommt es zu erhöhten plötzlichen Belastungen der daran beteiligten
Elemente also des Gleitstiftes, der Hülse sowie der Verbindungs elemente zwischen
dem Gleitstift und dessen Befestigung am Schlitten. Die drehbewegliche Verbindung
zwischen diesen Teilen mit Hilfe einer durchgeschobenen Achse ist beim Implantieren
der Prothesenteile zu umständlich. Eine Vereinfachung dieser Arbeiten während der
Operation ist von großer Bedeutung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kniegelenkprothese
der eingangs genannten Art so ZU gestalten, daß der Aufbau vereinfacht, dadurch
die Implantierung erleichtert und der Gebrauch der implantierten Prothese infolge
einer unkomplizierten Gestaltung der Verbindungsteile nicht gefährdet ist. Zur Lösung
dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, den Gleitstift so auszubilden, daß dessen Querschnitt
eine langgestreckte Form hat, deren eines Ende rotationssymmetrisch ausgebildet
ist und die Drehachse außermittig in der Mittellängsebene des Gleitstiftes angeordnet
ist, wobei der Gleitzylinder auf der der Stiftdrehachze gegenüberliegenden Seite
aufgeweitet ist derart, daß der Gleitstift um 35 - 40 0 drehbar ist. Um die Verdrehung
des Unterschenkels gegen den
Oberschenkel den natürlichen Verhältnissen
anzupassen, umschließt der Gleitzylinder im unteren Bereich den Gleitstift allseitig
eng, während er in seinem oberen Bereich auf der der Stiftachse gegenüberliegenen
Seite aufgeweitet ist. Zwischen beiden Endbereichen besteht ein allmählicher Übergang.
Dadurch wird sichergestellt daß der Unterschenkel in gestreckter Haltung gegen den
Oberschenkel nicht verdrehbar ist. Mit zunehmend angewinkelter Haltung kann er mehr
und mehr verdreht werden und erreicht seine maximale Verdrehbarkeit von 350-00 bei
völlig angewinkelter Haltung.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Gleitstiftes in Verbindung
mit dem zugehörigen Gleitzylinder kann auf jedes zusätzliche Anschlagelement, das
die Prothese komplizierter gestalten würde, verzichtet werden. Zusätzliche Gefahrenquellen
für eine Störung des Bewegungsablaufs sind damit ausgeschaltet. Nach dem Implantieren
des Tibia- und Femurteiles, also der Platte einerseits und des Schlittens am Oberschenkelknochen
andererseits kann die Verbindung zwischen den beiden Teilen durch einfaches meinanderdrücken
von Lagerzapfen und Lagerschale hergestellt werden. Ferner besteht die Möglichkeit,
vor dem Implantieren eines der beiden Teile den Lagerzapfen zur Lagerschale so zu
drehen, daß diese beiden Teile seitlich, d.h. quer zur Längserstreckung ineinandergeschoben
werden können. Durch eine anschließende Drehung der Prothesenteile um den Lagerzapfen
in die Normalstellung ist dieser gegen ein Herausrutschen aus der Lagerschale gesichert.
Beide Ausführungsmöglichkeiten tragen zur Vereinfachung der Prothese bei und beschränken
die während der
Operation notwendigen Montagearbeiten auf ein Mindestmaß
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt
und erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 eine implantierte Kniegelenkprothese, Fig. 2 eine
Draufsicht auf die wesentlichen Teile der Kniegelenkprothese, Fig. 3 den Schnitt
A-A durch die Prothese gemäß Fig. 2, Fig. 4 den Längsschnitt B-B durch eine.Gleithülse
mit dem darin angeordneten Gleitstift, Fig. 5 den Querschnitt C-C durch die Gleithülse
mit Gleitstift gemäß Fig. 4, Fig. 6 den Querschnitt D-D durch die Gleithülse mit
dem Gleitstift gemäß Fig. 4, Fig. 7 den Querschnitt durch eine Gleithülse in implantierter
Lage für das linke Bein Fig. 8 den Querschnitt durch eine Gleithülse in implantierter
Lage für das rechte Bein
Fig. 9 die besondere Ausbildung eines Lagerzapfens
für den Gleitstift.
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Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, besteht die Kniegelenkprothese aus
einer der Form der Gelenkköpfe (Condyins mediales und Coldylus laterales) angepaßten
Schlittenkufen 1, die auf der Oberfläche einer Gleitplatte 3 abgestützt sind. Die
beiden Schlittenkufen 1 sind über einen Verbindungssteg miteinander verbunden. Der
Gelenkkopf des Oberschenkelknochens ist mit 20, der Gelenkkopf des Unterschenkeiknochens
mit 21 bezeichnet. Der Steg 2 weist an seiner hinteren Seite zwei Halteösen auf,
zwischen denen sich ein Drehzapfen 7 erstreckt. Der Drehzapfen 7 wird von einem
Lager 6a des Gleitstiftes 6 umfaßt. Die Schlittenkufen 1 sind mit Haltezapfen 8
zur Befestigung im Oberschenkelknochen versehen. Sie weisen Haftrillen 8a auf, wodurch
eine sichere Verbindung zwischen dem Knochenzement und den Haltezapfen erzielt wird.
Gemäß Fig. 9 ist das Lager 6a klauenartig ausgebildet.
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Zur Verbindung des Gleitstiftes 6 mit dem Schlitten der Kniegelenkprothese
ist ka in diesem Fall lediglich notwendig, den Lagerzapfen 7 in die Lagerschale
6a hineinzudrücken. Die Lagerschale 6a ist durch ein geeignetes elastisches Material
oder eine entsprechende Dimensienierung so gestaltet, daß sie geringzügig geweitet
werden kann und das Einschnappen des Lagerzapfens 7 ermöglicht. Das Verbinden mit
einem Haltestift, der während der Qeration eingeschoben werden müßte, ist dann nicht
mehr erforderlich. Statt der Ausbildung der Lagerschale 6a in Form einer dehnbaren
Klaue
besteht die Möglichkeit, den Lagerzapfen 7 mit einer einseitigen Abflachung 7a zu
versehen, so daß bei einer entsprechend angewinkelten Stellung des Gleitstiftes
ein seitliches Einschieben durch die Öffnung einer nicht aufweitbaren Lagerschale
6a möglich ist. Der Steg 2 zur Verbindung der Schlittenkufen 1 verhindert eine Überstreckung
des Unterschenkels, durch einen negativen Beugungswinkel, da er sich gegen den Gleitstift
6 legt und eine Sperre bildet. Die Fig.
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7 zeigt die Lage des Gleitsylinders 9 in seiner implantierten Ausgangslage
für das linke Bein. Der Gleitstift 6 ist gegen den Schlitten und damit gegen den
Oberschenkelknochen nicht verdrehbar.
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Es kann also der Unterschenkelknochen mit dem Gleitzylinder 9 in dem
oben angegebenen Winkelbereich verdreht werden wobei sich in den Endlagen die Innenseiten
des Gleitzylinders 9 gegen die balligen Seiten des Gleitstiftes 6 legen.
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Fig. 8 zeigt die entsprechende Aufzeichnung für das rechte Bein. Der
Gleitstift 6 reicht mit dem größten Teil seiner Längserstreckung in einen Gleitzylinder
9. Die Form des Gleitstiftes ist in dem Beispiel gemäß Fig. 4-6 und 7,8 annähernd
einf#rmig, wobei der breitere Teil 6 c rotationssy-etrisch gestaltet ist und eine
Drehung um die Drehachse 6b erlaubt. Der #itzylinder 9 umschließt bei diesem Ausführungsbeispiel
mit seinem unteren Teil den Gleitatift 6 unter Einhaltung eines geringen Spiels.
Er erweitern sich nach obe# derart, daß dem Gleitstift 6 die angestrebte Drehungemöglichkeit
um
die Drehachse 6b ermöglicht wirds wie beispielsweise aus den
Fig. 4 u. 5 erkennbar ist. Der Übergang vom unteren, schmaleren zum oberen, erweiterten
Teil des Gleitzylinders ist kontinuierlich und gestattet somit in Abhängigkeit von
der Beugestellung des Kniegelenks eine Verdrehung des Tibiateils (Gleitplatte mit
Gleitzylinder) gegen den Femurteil (Schlitten mit Gleitstift) Bei gestrecktem Bein
ist keine Verdrehung möglich, der Gleitstift befindet sich in einer unteren Stellung
(Fig.6).
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Die maximale Verdrehung beträgt zwischen 35° und 400 Beim maximalen
Ausschlag 6t bzw. 6tt legen sich die balligen Seitenflächen des Gleitstiftes 6 an
die Innenseiten des Gleitzylinders 9 wie aus der Schnittdarstellung der Fig. 5 zu
erkennen ist. Das Anlegen der Seitenflächen an die Zylinderinnenflächen auch bei
einer plötzlich ausgeübten Bewegung führt nicht zu einer Überlastung und Beschädigung
des Gleitstiftes bzw. des dazugehörigen Gleitzylinders, da zusätzliche Elemente
wie beispielsweise Anschlagstifte und dergleichen nicht vorhanden sind.
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L e e r s e i t e