DE2811331C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ellenbogengelenk-Endo­ prothese mit einem einen Schaft aufweisenden Oberarmprothesen­ teil und einem einen Schaft aufweisenden Ellenprothesenteil, die durch eine Scharnierachse gelenkig miteinander verbunden sind.

Es ist bekannt (DE-OS 23 59 627 und US-PS 35 47 115) bei einer Ellenbogengelenk-Endoprothese das Unterende eines Ober­ armknochens mit einer Prothesenschale zu verbinden, die zur Anlage des Ellenprothesenteiles mit einer zylindrischen Ge­ lenkfläche und für die Anlage des Speichenprothesenteiles mit einer kugeligen Gelenkfläche versehen ist. Eine scharnierartige stabile Wellenverbindung der Prothesenteile ist dabei nicht vorhanden, sondern die Prothesenteile werden von der Seite her ineinander geschoben, und es bleibt eine Seite offen, so daß die Verbindung nicht stabil genug herstellbar ist.

Die Erfindung geht von der eingangs erwähnten Ellenbogen­ gelenk-Endoprothese nach der DE-OS 23 51 912 aus, bei der praktisch der Oberarmprothesenteil nur mit einem Ellenprothesen­ teil durch eine Scharnierachse verbunden ist, so daß der Unter­ arm nur eine Winkelbewegung zum Oberarm ausführen kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin unter Verwendung einer stabilen Scharnierwellenverbindung zwischen Oberarmteil und Ellen- und Speichenteil neben einer möglichen Verschwenkung von Ellenprothesenteil zum Oberarmprothesenteil auch eine Verschwenkung und Verdrehung des Speichenprothesenteiles gegen­ über dem Oberarmteil durchführen zu können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei der eingangs er­ wähnten Gelenkendoprothese der Oberarmprothesenteil mit zwei nach unten offenen Ausnehmungen zur Aufnahme eines ringförmigen Ellenteiles und eines ringförmigen Speichenteiles vorgesehen ist und die Scharnierachse in Form eines Gelenkbolzens durch die Ausnehmungen und durch den Ellen- und Speichenteil durch­ steckbar ist, daß der ringförmige Speichenteil durch einen Ge­ windezapfen mit einer Gewindehülse in dem hohlen Speichenschaft verbunden ist, der eine Kugelfläche aufweist, gegen die eine Kugelfläche des Oberarmprothesenteiles verschwenkbar und ver­ drehbar angeordnet ist.

Die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Merkmalen wird nach­ stehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Ellenbogengelenk nach der Erfindung in Ansicht mit strichpunktiert angedeuteten Armknochen,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Gelenks nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung nach der Linie III-III in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab zur besseren Dar­ stellung der Gelenkeinzelteile,

Fig. 4 bis 6 Einzelteile des neuen Gelenkes,

Fig. 7 eine Vorderansicht des in Fig. 6 geschnitten dargestellten Einzelteils.

Nach den Fig. 1 und 2 besteht das Ellenbogengelenk in Form einer Endovollprothese als Ersatz für das natürliche mensch­ liche Ellenbogengelenk zunächst aus einem an sich bekannten und einfachen Scharniergelenk 1 mit einem in den Oberarm­ knochen 2 einzusetzenden und dort fest zu verankernden Schaft 3 und einem in der Elle 4 zu verankernden Schaft 5. Die Schwenk- achse 6 des Scharniergelenkes 1 ersetzt die natürliche Beuge- und Streckachse des menschlichen Armes. Ferner ist das Gelenk so aufgebaut, daß es nicht über die Strecklage des natürlichen Armes hinaus verschwenkbar ist, wozu der Abschnitt 7 des Schaftes 5 entsprechend gegen den oberarmseitigen Schaft 3 des Gelenkes in an sich bekannter Weise zur Anlage kommt.

Durch das in eine untere Ausnehmung 8 a eingreifende ring­ förmige Ellenteil 8 des ellenseitigen Gelenkschaftes 5 sowie durch die beiden seitlichen Lagerteile 9 und 10 des oberarm­ seitigen Schaftes 3 verläuft ein die Gelenkachse 6 festlegender und die Schäfte miteinander verbindender Gelenkbolzen 11, wie es aus Fig. 3 genau zu erkennen ist. Ein in das Ellenteil 8 eingeschraubter Schraubzapfen 12 greift mit seiner Spitze in den entsprechend vorbereiteten Gelenkbolzen 11 ein, um diesen zwecks Vermeidung von Abrieb relativ zum Ellenteil 8 fest­ zusetzen und ihn darüber hinaus axial zu sichern. Wie auch aus Fig. 3 am besten zu sehen ist, sind zwischen den Teilen 8, 9 und 10 sowie dem Gelenkbolzen 11 scheibenförmige Einsätze 13 mit rohrförmigen Fortsätzen aus Kunststoff, vorzugsweise Polyäthylen, vorgesehen, um Abrieb zwischen den genannten Teilen zu vermeiden, der in der Regel zu Gelenkreizungen führt. Der eine Einsatz 13 ist aus diesem Grunde auch axial nach außen geschlossen ausgebildet, und beide Einsätze sind gegen Verdrehung gesichert, z. B. durch eine Abplattung an ihrem Umfang, die gegen entsprechende (nicht gezeichnete) Anlage­ flächen der Lagerteile 9 und 10 anliegen.

Aus der Ansicht der Fig. 2 ergibt sich die Lage und Anordnung der Schäfte 3 und 5 des Scharniergelenkes 1 relativ zum Gelenkbolzen 11.

Dem speichenseitigen Ende des Gelenkes 1 schließt sich ein weiteres Drehgelenk 14 an, das eine Verbindung zwischen der Speiche 15 des Unterarmes und dem Oberarmknochen 2 schaffen soll, und zwar unter weitgehender Erhaltung der natürlichen Bewegungs­ möglichkeiten des menschlichen Unterarms einschließlich der Kraftübertragungsfunktion. Demgemäß hat dieses Speichendreh­ gelenk mindestens zwei Freiheitsgrade, und zwar erstens einen um die schon genannte Schwenkachse 6 (Fig. 1) in Überein­ stimmung mit der natürlichen Beuge- und Streckachse des Armes und zweitens einen um die Gelenkachse 16 der Speiche 15, wobei die Achse 16 die Achse 6 schneidet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Speichendrehgelenkes 14 des erfindungsgemäßen Ellenbogengelenkes, das übrigens nach der Darstellung Fig. 1 ein Gelenk für einen rechten menschlichen Arm ist, besteht das Drehgelenk 14 im einzelnen aus einem kugelförmigen Kuppelbereich 17 mit den Seitenlager­ teilen 18 und 19, die zusammen mit dem oberarmseitigen Schaft 3 aus einem Stück bestehen, und aus einem zwischen diesen Lagerteilen um die Schwenkachse 6 verschwenkbar gelagerten, ring­ förmigen Speichenteil 20, welches in die untere Ausnehmung 20 a des Oberarmprothesenteiles 3 eingreift und mit einem weiteren Gelenkschaft 21 in Verbindung steht. Wie aus Fig. 3 er­ sichtlich ist, fluchten die Lagerbohrungen dieser Teile mit den Lagerbohrungen des Scharniergelenkes 1, so daß dessen Gelenkbolzen 11 in verlängerter Ausführung auch als Ver­ bindungselement des Speichendrehgelenks 14 dient. Auch in diesem Fall sind mit rohrförmigen Ansätzen versehene, scheiben­ förmige Einsätze 22 aus Kunststoff, vorzugsweise aus Poly­ äthylen, vorgesehen, um Reibungsabrieb im Betrieb des Ge­ lenkes zu vermeiden. Die Anordnung dieser Einsätze ist deutlich aus Fig. 3 zu entnehmen.

Die Einsätze 22 sind natürlich ebenfalls wie die gleichartigen Einsätze 13 drehfest gelagert. Die Fig. 6 und 7 zeigen den außenseitigen Einsatz 22 des Drehgelenkes 14, wobei aus Fig. 7 hervorgeht, daß infolge einer Abplattung 23 am Umfang des Einsatzes eine Drehung desselben verhindert ist, wenn diese Abplattung gegen eine entsprechende Anformung der Lagerteile 18 und 19 anliegt.

Das Speichenteil 20 weist als Verbindung zum Gelenkschaft 21 einen Gewindezapfen 24 auf, der sich axial in eine in dem Speichen­ knochen 15 zu verankernden, aus Polyäthylen bestehender hohler Speichenschaft 25 erstreckt und in deren Bohrung mittels einer koaxialen Ge­ windehülse 26 gehalten wird, die auf dem Gewindezapfen 24 aufgeschraubt ist. Die Gewindehülse 26 hat eine gegen die Innenwandung des Speichenschaftes anliegende, zylindrische Außen­ fläche, so daß der Speichenschaft und damit die Speiche 15 sicher geführt ist. Der Speichenschaft 25 weist ferner gelenkseitig einen Flansch 27 auf, der mit einer konkaven Pfannengelenk­ fläche 28 versehen ist, die gegen den kugelförmigen Kuppel­ bereich 17 des Drehgelenkes 14 anliegt.

Obwohl das Drehgelenk 14 funktionsfähig ist, wenn die Gewinde­ hülse 26 so weit auf den Gewindezapfen 24 aufgeschraubt ist, daß sie axial gegen den Boden des Speichenschaftes 25 anliegt, kann auch so vorgegangen werden, daß ein gewisses axiales Spiel besteht, wie aus Fig. 3 zu erkennen ist. Die Gewinde­ hülse 26 ist dann entsprechend kürzer ausgebildet, so daß sie gegen die innere Schulterfläche 29 der stufenartigen Innen­ bohrung 30 des Speichenschaftes 25 zur Anlage kommen kann, wenn der Speichenschaft sich vom kugelförmigen Kuppelbereich abheben sollte. Auf diese Weise ist ein Anschlag geschaffen, wodurch eine axiale Bewegungsbegrenzung der Speiche im Belastungs­ fall gegeben ist. Alternativ kann die Schulter auch ganz wegfallen, wenn dadurch die Auflagerfläche der Pfannengelenk­ fläche 28 zur Übertragung einer Stützkraft ausreichend groß ausgebildet werden kann und wenn die natürlichen Gelenkbänder eine Entfernung des Speichenschaftes vom Kuppelbereich 17 ver­ hindern. Diese axiale Bewegungsmöglichkeit des Speichenschaftes 25 stellt einen dritten Freiheitsgrad des Drehgelenkes 14 dar.

Der Kuppelbereich 17 des Speichendrehgelenkes 14 ist vor­ stehend als vollständig kugelförmig beschrieben. Es genügt natürlich, wenn der Kuppelbereich nur in dem Ausmaß kugel­ förmig ausgebildet ist, daß die natürliche Armbeugung und -streckung in dem hierzu erforderlichen Winkelbereich ein­ schließlich der Drehbewegungsmöglichkeit möglich ist, da die Pfannengelenkfläche 28 des Gelenkschaftes 21 nur auf diesem Teil des Kuppelbereiches gleitet.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel weist als wesentliches Merkmal auf, daß zwischen dem Kuppelbereich 17 des Drehgelenkes 14 und dem Gelenkschaft 21 eine mechanische Verbindung besteht, und zwar über den Speichenteil 20 mit dem Gewindezapfen 24. In alternativer Ausgestaltung des erfindungs­ gemäßen Drehgelenkes 14 kann auch so vorgegangen werden, daß eine solche mechanische Verbindung nicht besteht. Der Körper­ bereich 17 ist dann als eine aus einem einzigen Teil bestehende Kugel ausgebildet bzw. ist ein solcher Körper, der entsprechend den natürlichen Winkelbereich der Armbeugung und -streckung zu einem Teil eine sphärisch gekrümmte Oberfläche aufweist. Der in der Speiche 15 zu verankernde Gelenkschaft 21 besteht dann aus einem Vollkörper, der lediglich die Pfannengelenk­ fläche 28 aufweist, die auf der sphärisch gekrümmten Gegen­ fläche des Körperbereiches 17 gleitet und durch die natürlichen Gelenkbänder gegen diese Fläche gedrückt wird. Eine solche Ausgestaltung des Drehgelenkes 14 ist für solche Anwendungs­ fälle möglich, wenn die natürlichen Gelenkbänder völlig unbeschädigt und kräftig genug sind, das solchermaßen ausge­ bildete Drehgelenk 14 zusammenzuhalten.

Abgesehen von den aus Kunststoff bestehenden Gelenkteilen bestehen die übrigen Gelenkteile aus den metallischen oder keramischen Werkstoffen, die üblicherweise für Gelenkersatz verwendet werden.

Claims (3)

1. Ellenbogengelenk-Endoprothese mit einem einen Schaft auf­ weisenden Oberarmprothesenteil und einem einen Schaft auf­ weisenden Ellenprothesenteil, die durch eine Scharnierachse gelenkig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberarmprothesenteil (3) mit zwei nach unten offenen Ausnehmungen (8 a, 20 a) zur Aufnahme eines ringförmigen Ellen­ teiles (8) und eines ringförmigen Speichenteiles (20) ver­ sehen ist und die Scharnierachse in Form eines Gelenkbolzens (11) durch die Ausnehmungen (8 a, 20 a) und durch den Ellen- und Speichenteil (8, 20) durchgesteckt ist, daß der ring­ förmige Speichenteil (20) durch einen Gewindezapfen (24) mit einer Gewindehülse (26) in dem hohlen Speichenschaft (25) ver­ bunden ist, der eine Kugelfläche (28) aufweist, gegen die eine Kugelfläche des Oberarmprothesenteiles (3) verschwenk­ bar und verdrehbar angeordnet ist.

2. Ellenbogengelenk-Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gewindezapfen (24) des ringförmigen Speichenteiles (20) mit der Gewindehülse (26) im hohlen Speichenschaft (25) axial begrenzt beweglich ist.

3. Ellenbogengelenk-Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gelenkbolzen (11) mit dem ringförmigen Ellenteil (8) starr durch einen Schraubzapfen (12) verbunden ist.