DE2901009A1

DE2901009A1 - Kniegelenk-endoprothese

Info

Publication number: DE2901009A1
Application number: DE19792901009
Authority: DE
Inventors: Arnold Keller
Original assignee: Waldemar Link GmbH and Co KG
Current assignee: Waldemar Link GmbH and Co KG
Priority date: 1979-01-12
Filing date: 1979-01-12
Publication date: 1980-07-17

Description

Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kniegelenk-Endoprothese mit wenigstens einer femurkondylseitigen, an der Bildung der Patellagleitfläche beteiligten Gelenkschale und einem die Patellagleitfläche nach oben foKsetzenden Einsatzstück.
Beim natürlichen Knie wird die Patellagleitfläche im unteren Bereich in die Gelenkflächen übergehend voil den Femurkondylen gebildet und setzt sich oberhalb des Zwischenraums zwischen den Kondylen als sattelartige Einsenkung fort.
Wenn die Gelenkflächen durch Prothesenschalen e t werden, sind diese auch an der Bildung der Patellagleitfläche beteiligt. Wenn der obere Bereich der Patellgleitflïche schadhaft ist, wird er mit einem besonderen Einsatzstück versehen, das in diesem Bereich die Patellgleitfläche bildet und stufenlos an den von den Prothesenschalen gebildeten unteren Patellgleitflächenbereich anschließen muß. Dies gilt sowohl für solche Prothesen, bei denen lediglich die Gelenkflächen durch schalenförmige Teil prothesen ersetzt werden als auch für Totalendoprothesen, bei denen die beiden Gelenkschalen im allgemeinen einstückig und starr miteinander verbunden sind. Um einen stufenlosen Übergang zwischen dem von den Gelenkschalen gebildeten unteren und dem oberen Bereich der Patellagleitfläche zu schaffen, ist es auch bekannt, die Gelenkschalen und den den oberen Patellagleitflächenbereich bildenden Teil einstückig auszuführen.
Da Knieformen aber recht unterschiedlich sind, hat dies den Nachteil, daß selbst bei gleicher Gelenkschalenkoiifiguration wegen der variierenden Patellagleitflächenkoiifiguration unterschiedlich geformte Prothesen verfügbar gehalten werden müssen oder Anpassungsschwierigkeiten entstehen. Man hilft sich deshalb im allgemeinen, wie erwähnt, mit von der Gelenkprothese gesonderten Einsatz stücken zur Bildung des oberen Bereichs der Patellagleitfläche. Da jedoch die stufenlose Anpassung dieser Einsatz stücke an den Flächenverlauf der Gelenkschalen schwierig ist, kommt es mitunter wegen unzureichender Anpassung zu Restbeschwerden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kniegelenk-Endoprothese der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfacher Operationstechnik einen stufenlosen Patellagleitflächenübergang gewährleistet, ohne eine Vielzahl unterschiedlicher Prothesenformen zu fordern.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß das Einsatzstück mit der Gelenkschale bzw. den Gelenkschalen durch einen stufenlosen Gleitübergang gewährleistende Führungsmittel verbunden sind. Diese Führungsmittel gewährleisten einerseits die Lösbarkeit oder X ndestens eine gewisse Beweglichkeit des Einsatzstücks gegenüber den Gelenkschalen, so daß diese mit den zugehörigen Prothesenteilen ohne Rücksicht auf den oberen Bereich der Patellagleitfläche eingesetzt werden können, während sie andererseits aufgrund ihrer Relativbeweglichkeit gegenüber den Gelenkflächen oder durch Austauschbarkeit eine leicht-Anpassung an die natürlichen Gegebenheiten und einen stufenlosen Gleitflächenübergang gewährleisten.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Führungsmittel von einem Gelenk gebildet, das um eine im wewesentlichen parallel zur Kniegelenkachse parallele Achse beweglich ist. Dies Gelenk ermöglicl.l eine mehr oder weniger stark gegenüber den Gelenkschalen geneigte Anordnung des Einsatzstücks, so daß dies einfach an die vorhandene Gelenkknochenvorderseite angeklappt werden kann. Wenn es sich um nicht einstückig miteinander verbundene Gelenkschalen als Teilprothese handelt, ist das Gelenk zwckmäßigerweise so ausgebildet, daß außerdem eine gewisse Universalbeweglichkeit der Gelenkschalen gegenüber dem Einsatzstück und zumindest eine Bewegung um eine quer zur Patellagltitfläche verlaufende Achse ermöglicht wird, um auf diese Weise eine unterschiedliche relative Höheneinsiullung der elenkchlen zu gestatten.
Ein wichtiges Anwendungsgebiet der Erfindung sind Totalendoprothesen mit einem oberen, intrakondylaren Prothesenteil, der zur Aufnahme eines Gelenkhalses des unteren Prothesenteils gegabelt ist und beiderseits des durch die Gabelung gebildeten Zwischenraums Gelenkschalen aufweist, wobei an diesen Gelenkschalen (von diesen selbst und/oder durch besondere Teile neben diesen) eine Patellgleitfläche gebildet, die oberhalb des Zwischenraums von einem besonderen Einsatzstück fortgesetzt wird. In einem solchen Fall weist das Einsatz stück zweckmäßigerweise einen zwischen die Gelenkschalen führenden Fortsatz auf, der die Führungsmittel trägt. Dieser Fortsatz ist vorteilhafterweise gegabelt, so daß er sich beiderseits des Zwischenraums an der Bildung der Patellagleitfläche beteiligt. Auf diese Weise ist zumindest ein Teil des unteren Bereichs der Patellaleitfläche einstückig mit dem oberen Einsatzstück verbunden, so daß sich eine weitgehend übergangsfreie Gleitung ergibt.
Zwar könnten auch in diesem Fall die Führungsmittel von einem im wesentlichen parallel zur Kniegelenkachse schwenkbaren Gelenk gebildet sein; bevorzugt wird jedoch eine Nut-Feder-Verbindung mit im wesentlichen quer zur Femurrichtung verlaufender Führungsrichtung. Wenn nach einem weiteren Merkmal dt r Erfindung diese Führungsrichtung etwa mit der Richtung dtr Gelenkflächen im übergangsbereich übereinstimmt, kann eine Anpassung an unterschiedliche Knochenformen dadurch vorgenommen werden, daß der Fortsatz des Einsatzstücks unterschiedlich weit in die Führungsmittel des oberen Prothesenteils eingeschoben wird. Zu diesem Zweck ist das Einsatz stück in unterschiedlicher Einschubstellung gegenüber dem oberen Prothesenteil arretierbar. In diesem Zusammenhang bedeutet die Angabe, daß die Führungsrichtung etwa parallel zur Richtung der Patellagleitfläche im übergangsbereich verlaufen soll, daß auch gewisse Winkelabweichungen (bis etwa 150) zugelassen sind, die bei unterschiedlicher Einschubstellung noch keinen wesentlichen Stufenvelsatz hervorrufen.
Wenn es sich im eine Totalendoprothe:: handelt, die innerhalb des oberen Prothesenteils einen darin gelagerten und zu fixierenden Gelenkklotz aufweist, ist der Fortsatz des Einsatzstücks zweckmäßigerweise als Haltemittel für diesen Gelenkklotz ausgebildet.
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf di Zeichnung erläutert, die vorteilhafte Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 u. 2 eine persj ktivische Ansicht und eine Frontansicht einer Schalenprothese, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Totalendoprothese, Fig. 4 u. 5 einen Vertikal- und Horizontalschnitt, Fig. 6 u. 7 eine Front- bzw. Seitenansicht dieser Prothese und Fig. 8 eine Sicherungseinrichtung für das Einsatzstück.
Die in Fig. 1 und 2 gezeigten Prothesensclialen 1, die beispielsweise dem in der DE-PS 1 964 781 erläuterten Typ entsprechen, sind durch ein Einsatzstück 2 ergänzt, das die im unteren Bereich von den Prothesenschalen 1 gebildete Patellagleitfläche nach oben fortsetzt. Das Einsatzstück 2 weist an seinen den Gelenkschalen 1 nächst gelegen. Randbereichen je einen hervorragenden Stift 3 auf, der von einer Bohrung 4 im gegenüberliegenden Rand der Gelenkschalen aufgenommen wird.
Die Richtung der Stifte und der Gelenkschalen ist im wesentlichen parallel zur Flächenerstreckung der genannten Teile.
Die Bohrung 4 ist etwas weiter als de Stift 3 dick ist (in der Zeichnung übertrieben angedeutet), so daß selbst bei Eingriff eines Stifts in eine Bohrung Winkelbewegungen möglich sind, die sowohl eine Kippbewegung um eine zum Kniegelenk parallele Achse gestatten, wic durch strich-punktiert in Fig. 1 angedeutete zweite Lage des Einsatzstücks gekennzeichnet ist, als auch eine Schwenkbewegung um eine im wesentliche quer zur Oberschenkelrichtung verlaufende Achse ermö"1ichen, so daß, wie in Fig. 2 strich-punktiert angedeutet, unterschiedliche relative Höhen-einstellungen der Gelenkschale ermöglicht werden.
Der gegenseitiCj formschlüssige Eingriff verhindert einen Höhenversatz der miteinander verbundenen Ränder das Einsatzstücks und der Gelenkschalen und damit einen stufenlosen Gleitübergang der Patella. Nichts desto weniger ist es zweckmäßig, die mitenander verbundenen Ränder abzurunden und gegebenenfalls im Umriß einander anzunähern, damit der verbleibende Zwischenraum nicht größer ist als notwendig.
Man ev nnt, daß die Operationstechnik vereinfacht wird, weil eine sorgfältige manuelle Anpassung durch das selbsttätige Zusammenwirken der Führungsmittel ersetzt wird.
Die in den Fig. 3 bis 7 dargestellte Totalendoprothese besteht aus einem unteren Prothesenteil 5 und einem oberen Prothesenteil 6, die mit herkömmlichei Schäften 7, 8 zur Befestigung in der Tibia bzw. im Femur versehen sind. Der untere Prothesenteil 5 besitzt eine Platte 9, die auf das Gelenkplateäu des Schienbeins aufzusetzen ist und eine Gelenkpfanne 10 aus geeignetem, reibungsarmem Kunststoff trägt, die zwei konkave Gleitflächen 11 für die Gelenkschalen 12 des oberen Prothesenteils bildet. Diese werden von dem etwa quaderförmigen Prothesenmitteitel 13 getragen, der seinerseits mit dem Schaft 8 verbunden ist. Die Teile 8, 12 und 13 wird man im allgemeinen einstückig aus Metall herstellen.
Die beiden Prothesenteile sind in gebeugter Gelenkstellung dargestellt.
Zwischen den beiden Gelenkschalen 1. befindet sich ein Zwischenraum, der seitlich von den zueinander parallelen I-ienflächen 14 der Gelenkschalen begrenzt wird. Diese stehen senkrecht zu einer Verbindungsfläche 15 des Prothesenmittelteils 13. In den Seitenflächen 14 ist unmittelbar angrenzend an die Verbindungsfläche 15 eine Nut 16 eingearbeitel Das Einsatzstück 17, das aus zwei seitlichen, erhöhten Bereichen 18 und einem mittleren, abgesenkten Bereich 19 zusammengesetzt ist, besitzt einen gabeligen Forsatz 20, dessen Schenkel 21 auf der Auße eite jeweils durch parallele Seitenflächen 22 begrenzt sind, die entlang ihrer hinteren Kante eine Rippe 23 tragen. Der Abstünd der Seitenflächen 22 ist wenig geringer al derjenige der Seitenflächen 14 und die Rippen 23 sind entsprechend den Nuten 16 geformt, so daß der Fortsatz 0 in den Zwischenraum z -ischen den Gelenkschalen 12 eingeschoben werden kann. Während er in Fig. 3 im herausgezogenen, fluchtenden Zustand dargestellt ist, zeigt ihn Fig. 4 in alb b eingeschobenen und Fig. 6 und 7 im gänzlich eingeschobenen Zustand.
Die Vorderflächen 24 der Schenkel 21 sind so geformt, daß wie sich in eingeschobenen Zustand an die Oberfläche der Gelenkschalen 12 anschließen und gemeinsam mit dieser den unteren Bereich der Pallegleitfläche bilden. Ihr Zwischenraum 25 ist nicht größer, als es mit Rücksicht auf die Breite des Gelenkhalses 26 des unteren Prothesentt ils erforderlich ist. Die Flächen 24 gehen in den mittelnen, sattelförmig eingesenkten Bereich 19 des Einsatzstücks gleichmäßig über. Die erhöhten Seitenteile 18 sind so geformaß daß sie im eingeschobenen Zustand die gleichmäßige Fortsetz@@g der Gelenkschalenoberflächen bilden. Das Einsatzstück@@@t mit einer Bohrung 27 zur Aufnahme einer im Prothesenmittelteil 13 vorgesehenen Sicherungsschraube versehen. Es könnten selbstverständlich auch beliebige andere Sicherungseinrichtungen vorgesehen se il, wobei (liese auch 1' Arretierung in !interschiedlichen Einschubstellun an ermoglichen können zur Anpassung an unter schi@@@liche Knochengegebenenheiten.
Der Mittelteil 13 enthält eine durch parallele Wande 29 begrenzte Höhlung zur Aufnahme eines Gelenkklotzes 30 aus Kunststoff, der U-förmig gestaltet ist und die Lagerbohrung (Langloch ) 31 für die Enden eines Bolzens 32 bildet, der quer an dem von dem unteren Prothesenteil aufragenden Gelenkhals 26 angeordnet ist. Dieser Gelenkhals 26 ist (s. Fig. 5) als aufrechLe, von vorn nach hinten sich erstreckende Platte ausgebildet, die im Zusammenwirken mit den Innenflächen 33 des Gelenkklotzes 30 eine Seitenführuny zwischen den beiden Prothesenteilen bildet. Der Gelenkklotz 30 ist durch nicht dargestellte Mittel in dem Mittelteil 13 seitlich durch die Flächen 29 , nach oben hin durch die dortige Nand des Mittelteils und nach unten durch nicht dargestellte Einrichtungen gehalten, die beispielsweise aus Vorsprüngen in den Wänden 29 und entsprechenden Ausnehmungen in dem Gelenkklotz bestehen können. Nach vorne zu ist der Gelenkklotz aus dem Prothesenmittelteil herausnehmbar und wird darin gesichert dur-il den Fortsatz 20 des Einsatzstücks, der sich fluchtend vor die Vordeitläche des Gelenkklotzus schiebt (Fig. 4).
Die mit der Sicherungsbohrung 27 zusanimenwirkende Sicherungseinrichtung ist in Fig. 8 gezeigt. Man erkennt, daß der obere Prothesenteil 6 unterhalb der Sicherungsbohrung 27 in dem Einsatzstück 17 eine Gewinde-Sackbohrung 34 aufweist, die eine Schraube 35 enthält, deren Kopfdurchmesser etwa mit dem Durchmesser der Sicherungsbohrung 27 übert nstimmt. Der Kopf wird durch einen Krayen 36 vom Gewindeschft der Schraube getrennt. In der Sackbohrung befiridet sich unterhalb der Schraube 35 ein Silikon-Gummistopfen 37, dessen entspannter Durchmesser etwas geringer ist al derjenige der Bohrung, der so bemessen ist, daß die Schraube unter entsprechender Längskompression und Querdehnung des Pfropfens gänzlich in die Bohrung eingeschraubt werden kann und dessen entspannte Länge größer ist als die freie Länge der ohrung unterhalb der Schraube, wenn diese sich in dem dargestellten Sicheruiigszustand befindet.
Wenn das Einsatzstück eingeschoben werden soll, wird die Schraube gänzlich in die Bohrung eingedreht, so daß der Kopf der Schraube darin verschwindet. Wenn das Einsatzstück eingeschoben ist und die Bohrung 27 sich l-lu(htend über der Schraube 35 befindet, wird die Schraube so weit herausgedreht, daß der Kragen 36 an der Unterfläche des Einsatzstücks anliegt. Der Kopf der Schraube sichert das Einsatzstück dann in der vorgesehenel Stellung. Die Schraube ihrerseits wird durch den Silikon-Gummistopfen 37 gesichert, der durch seine Federkraft einer zufälligen, in die Bohrung gerichteten Bewegung der Schraube entgegenwirkt. In demselben Sinn wirkt die zwischen dem Silikon-Gummistopfen und der Schraube vorhandene Reibung.

Claims

Kniegelenk-Endoprothese Patentansprüche 1 1.i Kniegelenk-Endoprothese mit wenigstens einer femurkondylzeitigen, an der Bildung der Patellagleitfläche beteiligten Gelenkschale und einem die Patellagleitfläche nach oben fortsetzenden Einsatzstück, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (2, 17) mit der Gelenkschale (1, 12) durch einen stufenlosen Gleitübergang gewährlei-stende Führungsmittel (3, 4, 16, 23) verbunden ist.
2. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (3, 4) von einem Gelenk gebildet sind, das um eine im wesentliche parallel zur Kniegelenkachse parallele Acllse beweglich ist (Fig. 1).
3. Prothese nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk auch für eine Bewegung um eine im wesentlichen quer zur Patellagleitfläche verlaufendChchse eingerichtet ist (Fig. 2)
4. Prothese nach Anspruch 1, dadurch ekennzüichnet, daß bei Ausführung als Totalendoprothese mit einem oberen intrakondylaren Prothesenteil (6), der zur Aufnahme eines Gelenkhalses (26) des unteren Prothesenteils <5) gegabelt ist und beiderseits des durch die Gabelung gebildeten Zwischenraums Gelenkschalen 12 aufweist und an diesen eine Patellagleitfläche bildet:, die oberhalb des Zwischenraums von einem Einsatzstück (17) fortgesetzt wird, das Einsatzstück (17) einen zwischen die Gelenkschalen (12) führenden Fortsatz (2) aufweist, der die Führungsmittel (23) trägt.
5. Prothese nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (20) gegabelt ist und beiderseits des Zwischenraums an der Bildung der Patellagleitfläche beteiligt ist.
6. Prothese nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel von Nut (16) und Feder (23) gebildet sind.
7. Prothese nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten und Federn im wesentlichen quer zur Femurrichtung verlaufen.
8. Prothese nach Anspruch 6 o-der 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten und Federn im wesentlichen parallel zur Patellagleitfläche im übergangsbereich verlaufen und daß das Einsatzstück (17) in unterschiedlicher Einschubstellung gegenüber dem oberen Prothesenteil arretierbar ist.
9. Prothese nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (20) des Einsatzstücks (17) als Haltemittel für einen in dem oberen Prothesenteil gelagerten Gelenkklotz (30) ausgebildet ist.
10. Prothese insbesondere nach einem der Ansprüche 7 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung eines Einschubs (Einsatzstück 2,17) gegenüber dem ihn tragenden Teil (Prothesenteil 6) einer der beiden Teile (17) eine Sicherungsbohrung (27) und der andere Teil (6) eine Sck-Gewindebohrung (34) mit Fixierschraube (35) aufweist, deien Kopf in die Sicherungsbohrung (27) eingreift und einen erweiterten Kragen (36) aufweist, wobei die Bohrung (34) unter der Fixierschraube (35) eine die Schraube beaufschlagende Druckfeder (Gummipfropfen 37) enthält.