DE3008292A1 - MEDIUM-HANDED FINGERBONE JOINT PROSTHESIS - Google Patents
MEDIUM-HANDED FINGERBONE JOINT PROSTHESISInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich, auf Gelenlcprothesen, und zwar Fingergelenkprothesen, insbesondere auf Prothesen für das Mittelhandknochen-Fingerknochengelenk. Es sind verschiedene Prothesen zur Verwendung bei der chirurgischen Wiederherstellung kranker oder beschädigter Fingergelenke bekannt. Eine bekannte Vorrichtung (siehe z. B. US-Patente 3Λ62.765 und 3.593.3^2) besteht in einem einstückigen biegsamen Gummikörper mit Stöpseln zur Befestigung in dem intramedullären Kanal der beiden das Gelenk bildenden Knochen. Obwohl weitverbreitet in Gebrauch, hat diese Prothesenart doch bestimmte Nachteile, Beispielsweise weist Gummi mit einer angemessenen Biegsamkeit nicht die erforderliche mechanische Festigkeit auf, und es sind eine gewisse mechanische Verschlechterung und sogar Bruch dieser Prothesenart unter den im eigentlichen Gebrauch auftretenden Bedingungen klinisch beobachtet worden. Außerdem können diese Prothesen ein äußerst unnatürliches Gefühl in dem Körper verursachen, da sie sich nicht immer an dem erwünschten Punkt biegen oder Drehbewegungen zwischen Elle und Speiche nicht angemessen steuern, und da sie der Streckmuskelsehne einen ungenügenden Momentarm zur Überwindung der Streckmuskelträgheit geben,The invention relates to gel prostheses, to be precise finger joint prostheses, in particular to prostheses for the metacarpal-finger-bone joint. Various prostheses are known for use in the surgical repair of diseased or damaged finger joints. One known device (see, for example, US Patents 3,662,765 and 3,593.3 ^ 2) consists of a one-piece flexible rubber body with plugs for attachment in the intramedullary canal of the two bones forming the joint. Although in widespread use, this type of prosthesis has certain disadvantages. For example, rubber with adequate flexibility does not have the required mechanical strength and some mechanical deterioration and even breakage of this type of prosthesis has been clinically observed under the conditions encountered in actual use. In addition, these prostheses can cause an extremely unnatural feeling in the body because they do not always bend at the desired point or do not adequately control rotational movements between ulna and radius, and because they give the extensor tendon insufficient momentary arm to overcome the extensor inertia,
Eine zweite Art bekannter Fingergelenkprothesen (siehe z, B. US-Patente 3. 506.982, 4.011.603 und 4. 059.854) enthält zwei Bestandteile, wobei der vorstehende Kopfabschnitt des einen Bestandteils in das Kunststoffgehäuse des anderen Bestandteils einschnappt und darin zurückgehalten wird. Diese Prothesenart schafft im allgemeinen eine genauere ¥iedergabe der BewegungA second type of known finger joint prosthesis (see, e.g., U.S. Patents 3,506,982, 4,011,603, and 4,059,854) includes two Components, the protruding head portion of the one Component snaps into the plastic housing of the other component and is retained therein. This type of prosthesis generally creates a more accurate representation of the movement
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der natürlichen Fingergelenke als die einstückigen GummiimpIantäte, ist jedoch nichtsdestoweniger im Grunde eine gebundene Vorrichtung und kann somit ein unbequemes Gefühl übermäßiger Einengung in dem Körper eines Patienten verursachen. Die dem mechanischen Zwang dieser Art Prothese innewohnenden Kräfte werden auf das Kunststoffgehäuse übertragen, welches durch Kriechen oder Bruch ausfallen kann.of the natural finger joints as the one-piece rubber implants, however, it is basically a tethered device nonetheless and thus can exaggerate an uncomfortable feeling Cause constriction in a patient's body. The forces inherent in the mechanical compulsion of this type of prosthesis are transferred to the plastic housing, which can fail due to creeping or breaking.
Ein potentielles Problem besteht bei der Verwendung von Gelenkprothesen allgemein immer darin, daß sich die Befestigung zwischen einer intramedullären Stange der Prothese und der !fand des intramedullären Kanals des Gastknochens unter dem Einfluß der im Gebrauch an der Knochen-Prothesenbestigungsgrenzfläche auftretenden Spannungen lösen kann. Dies Problem kann auftreten ungeachtet dessen,ob die Befestigung durch Zement, Knochengewebeeinwuchs oder wahlweise mögliche Verfahren erfolgt.Auf die Prothese einwirkende Torsions-,Scher-, Zug- und Bruchkräfte werden allgemein auf die Knochen-Prothesenbefestigungsgrenzflächen übertragen,die dann durch die ständig wiederkehrende ¥irkung dieser Kräfte geschwächt werden können*A potential problem with the use of joint prostheses is generally always that the attachment between an intramedullary rod of the prosthesis and the! found of the intramedullary Canal of the guest bone under the influence of those occurring in use at the bone-prosthesis attachment interface Can relieve tension. This problem can occur regardless of whether the fixation is cement or bone tissue ingrowth or alternatively possible procedures. Torsional, shear, tensile and fracture forces acting on the prosthesis become general transferred to the bone-prosthesis attachment interface, which is then caused by the constantly recurring effect of these forces can be weakened *
Es wäre daher für die Technik von großem Nutzen,eine Art Gelenkprothese zu schaffen, bei welcher die Übertragu^s der auf die Prothese einwirkenden Kräfte auf die Knochen-Prothesenbefestigungsgrenzflächen auf ein Minimum herabgesetzt und so die Integrität der nach der Implantation und beispielsweise Gewebeeinwuchs erlangten Befestigung sichergestellt und auch die Gefahr einer anschließenden Lösung der Befestigung während des Gebrauchs der Prothese vermindert ist.Es wäre bei dem Mittelhandfingerknochengelenk auch äußerst vorteilhaft,mit einer neuen Prothese die Bewe-It would therefore be of great use to the technology, some kind of joint prosthesis to create in which the transfer to the Forces acting on the prosthesis on the bone-prosthesis attachment interfaces reduced to a minimum and thus the integrity of the after implantation and, for example, tissue ingrowth achieved Fastening ensured and also the risk of a subsequent loosening of the fastening during use of the Prosthesis is diminished. It would be at the metacarpal joint also extremely beneficial, with a new prosthesis, the movement
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gungen und Grade der Bewegungsfreiheit des natürlichen Gelenks wiederzugeben, ohne natürlich die mechanische Festigkeit der Vorrichtung zu beeinträchtigen.The movements and degrees of freedom of movement of the natural joint without, of course, the mechanical strength of the Affect the device.
Es ist nunmehr eine neuartige Prothese Tür ein Gelenk eines ersten Knochens mit einem zweiten Knochen erfunden worden, bestehend aus einem ersten Bestandteil, einem zweiten Bestandteil in Gelenklagerbeziehung mit dem ersten Bestandteil, wobei der erste Bestandteil wirksam mit dem ersten Knochen, der zweite Bestandteil wirksam mit dem zweiten Knochen verbunden ist und die Verbindung von wenigstens einem dieser Bestandteile mit seinem Knochen derart ist, daß eine relative Längsbewegung zwischen dem Bestandteil und seinem Knochen vorgesehen ist. Obwohl ein besonderes Interesse in einer Fingergelenkprothese liegt, insbesondere einer Mittelhandloiochen-Fingerknochengelenkprothese, kann doch die neuartige Prothese einer Verwendung in anderen Gelenken, beispielsweise dem Ellbogen- oder Kniegelenk angepaßt werden.A novel prosthesis door a joint of a first bone with a second bone has now been invented, consisting of a first component, a second component in pivot bearing relationship with the first component, wherein the first component operatively connected to the first bone, the second component operatively connected to the second bone and the connection of at least one of these components to its bone is such that relative longitudinal movement therebetween the component and its bone is intended. Although there is particular interest in a finger joint prosthesis, in particular a metacarpal finger bone joint prosthesis, the new prosthesis can be adapted for use in other joints, for example the elbow or knee joint will.
Von besonderem Interesse ist eine neuartige Prothese für ein Gelenk eines ersten Knochens mit einem zweiten Knochen, bestehend aus einem ersten intramedullärem Stöpsel, der geeignet ist, an ' der Wand des intramedullären Kanals dr»i ersten Knochens befestigt zu werden, und mit einer darin gebildeten Längsbohrung versehen ist, einem zweiten intramedullären Stöpsel, welcher geeignet ist, an der ¥and des intramedullären Kanals des zweiten Knochens befestigt zu werden, und mit einer darin gebildeten Längsbohrung versehen ist, einem ersten Beständteil mit einem Lagerabschnitt und einer sich von ihm fort erstreckenden Stange und einem zweiten Bestandteil mit einem Lagerabschnitt und einer sichOf particular interest is a novel prosthesis for a joint consisting of a first bone with a second bone from a first intramedullary plug which is adapted to be attached to the wall of the intramedullary canal three first bone and is provided with a longitudinal bore formed therein, a second intramedullary plug which is suitable to be attached to the ¥ and of the intramedullary canal of the second bone, and with a longitudinal bore formed therein is provided, a first constituent part with a bearing portion and a rod extending therefrom and a second component having a bearing portion and an itself
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von ihm fort erstreckenden Stange, wobei diese Stange der ersten und zweiten Bestandteile in Längsrichtung gleitend in den Bohrungen
in den ersten bzw.zweiten intramedullären Stöpseln aufgenomme:
werden, und wobei die Lagerabschnitte der ersten und zweiten Bestandteile in gegenseitigem Gelenice ingriff miteinander sind.
Da die Stangen der ersten und zweiten Bestandteile in den sie aufnehmenden Bohrungen frei in Längsrichtung gleiten können,
ist die Übertragung von auf die Prothese ausgeübten Zugkräften auf die Stöpsel-Knochenbefestigungsgrenzflächen praktisch ausgeschlossen.
Auch kann die Übertragung von Druckkräften als
Scherkraft auf die Stöpsel-Knochenbefestigungsgrenzflächen
stark herabgesetzt werden.rod extending therefrom, said rod of the first and second components being slidably received longitudinally in the bores in the first and second intramedullary plugs, respectively, and with the bearing portions of the first and second components in mutual gelenice engagement with one another. Since the rods of the first and second components can slide freely in the longitudinal direction in their receiving bores, the transmission of tensile forces exerted on the prosthesis to the plug-bone fastening interfaces is virtually impossible. The transmission of compressive forces can also be used as
Shear force on the plug-bone attachment interfaces
can be greatly reduced.
Die intramedullären Stöpsel sind vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, während die gleitbaren Stangen der beiden Bestandteile
vorzugsweise aus Metall oder einer Metallegierung hergestellt sind, wodurch die Abnutzung und Reibung zwischen
den Stöpseln und Stangen vermindert wird. Der Lagerabschnitt
des einen der Bestandteile (der distale Bestandteil im Falle einer Mittelhandknochen-Fingerknochengelenkprothese) bietet
vorzugsweise ^m anderen Bestandteil eine konvexe Metalloder
Metallegierungslagerfläche, und der Lagerabschnitt des
anderen Bestandteils schließt vorzugsweise einen entfernbaren Kunststofflagereinsatz ein, welcher der konvexen Lagerfläche
eine konkave Lagerfläche bietet und diese im Gebrauch berührt. Die Verwendung eines solchen entfernbaren Kunststofflagereinsatzes
setzt natürlich erheblich die Abnutzung und Reibung zwischen den Lagerabschnitten der beiden BestandteileThe intramedullary plugs are preferably made of plastic, while the slidable rods of the two components are preferably made of metal or a metal alloy, thereby reducing wear and friction between the plugs and rods. The bearing portion of one of the components (the distal component in the case of a metacarpal-finger bone joint prosthesis) provides
preferably ^ the other component is a convex metal or metal alloy bearing surface, and the bearing portion of the
Another component preferably includes a removable plastic bearing insert which provides the convex bearing surface with a concave bearing surface and contacts it in use. The use of such a removable plastic bearing insert, of course, significantly increases the wear and tear and friction between the bearing portions of the two components
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_18_ 3Ö0S232_ 18 _ 3Ö0S232
In einer bevorzugten Aus führung s form der Mittelh.andknoch.en-Fingerknochengelenkprothese ist die Prothese mit Einrichtungen zur Verhinderung entweder einer Drehbewegung des proximalen Bestandteils relativ zu dem proximalen intramedullären Stöpsel um die Längsachse des Mittelhandknochens oder einer Drehbewegung des distalen Bestandteils relativ zu dem distalen intramedullären Stöpsel um die Längsachse des proximalen Fingerknochens, jedoch, nicht beider versehen. Als Folge dieses Merkmales, welches natürlich auch in Prothesen für andere Gelenke ebenso gut verwirklicht werden kann, ist auch die Übertragung der meisten auf die Prothese ausgeübten Torsionskräfte als Scherwirkung auf die Stöpsel-Knochenbefestigungsgrenzflächen praktisch ausgeschaltet oder erheblich vermindert, ohne der inhärenten mechanischen Stabilität der Prothese Abbruch zu tun.In a preferred embodiment, the medial handbone finger-bone joint prosthesis is the prosthesis with devices to prevent either rotational movement of the proximal Constituent relative to the proximal intramedullary plug about the longitudinal axis of the metacarpal or a rotational movement the distal component relative to the distal intramedullary plug about the longitudinal axis of the proximal finger bone, however, not both provided. As a result of this feature, which can of course also be realized just as well in prostheses for other joints, so is the transmission of most of them torsional forces exerted on the prosthesis as a shear effect on the plug-bone attachment interfaces are virtually eliminated or significantly reduced without the inherent mechanical stability of the prosthesis to do demolition.
Ein.weiteres Merkmal der neuen Mittelhandknochen-Fingerknochengelenkpro the se gemäß der Erfindung betrifft die Konstruktion und die gegenseitige Wirkung der Lagerabschnitte der beiden Bestandteile in der Prothese, die eine Bewegung und einen Grad von Freiheit ähnlich denjenigen des natürlichen Mittelhandknochen-Fingerknochengelenks möglich machen.Another feature of the new metacarpal-finger-bone joint pro the se according to the invention relates to the construction and mutual action of the bearing sections of the two Components in the prosthesis that provide a movement and degree of freedom similar to those of the natural metacarpal-finger joint make possible.
Die Erfindung wird nunmehr im einzelnen mit Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben, die in einer Mittelhandknochen-Fingerknochengelenlcprothese besteht. Die Bezugnahme auf diese Ausführungsform begrenzt nicht den Bereich der Erfindung, der lediglich durch den Bereich der Ansprüche festgelegt ist. Es zeigen:The invention will now be described in detail with reference to a preferred embodiment which is in a metacarpal-finger bone gel prosthesis consists. Reference to this embodiment does not limit the scope of the invention, which is limited only by the scope of the claims is fixed. Show it:
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Fig. 1 eine auseinander gezogene perspektivische Darstellung einer Mittelhandknochen-Fingerknochengelenkprothese gemäß der Erfindung,Fig. 1 is an exploded perspective view a metacarpal finger bone joint prosthesis according to the invention,
Fig. 1 A eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts des intramedullären Fingerknochenstopο3Is der Prothese nach Fig. 1, und zwar bei Darstellung der Knochengewebeeinwuchsoberfläche in größeren Einzelheiten,1A shows an enlarged illustration of a section of the intramedullary finger bone stop of the prosthesis Fig. 1, with representation of the bone tissue ingrowth surface in greater detail,
Fig. 2 eine Draufsicht von oben auf die Bestandteile der Prothese nach Fig. 1 in gegenseitigem Eingriff bei Streckung,FIG. 2 shows a plan view from above of the components of the prosthesis according to FIG. 1 in mutual engagement during extension,
. Fig. 3 eine Seitenansicht der Bestandteile der Prothese nach Fig. 1 im gegenseitigen Eingriff bei Streckung und bei Darstellung der Bestandteile bei Biegung (angedeutete Außenlinie) und der Richtung der Gelenkbcwegung der Prothese,. Fig. 3 is a side view of the components of the prosthesis according to Fig. 1 in mutual engagement when stretching and when showing the components when bending (indicated outer line) and the direction of articulation of the prosthesis,
Fig. 4 eine Draufsicht von unten auf die Bestandteile der Prothesen nach Fig. 1 in gegenseitigem Eingriff bei Streckung und bei Darstellung der axialen Drehbewegung der Stange des Fingerbestandteils innerhalb der Längsbohrung des intramedullären Fingerstöpsels,Figure 4 is a bottom plan view of the components the prostheses according to FIG. 1 in mutual engagement when stretched and when showing the axial rotary movement of the rod of the finger component within the longitudinal bore of the intramedullary Finger plugs,
Fig. 5 eine Ansicht ähnlich der Fig. 2 bei Darstellung der Schwenkbewegung des Fingerbestandteils zwischen Elle und Speiche mit Bezug auf den Mitteliiandknochenbest andteil bei Streckung ,FIG. 5 is a view similar to FIG. 2 when showing FIG Pivoting movement of the finger component between ulna and radius with respect to the median and part of the hand bone when stretching,
Fig. 6 eine Ansicht von unten auf die Bestandteile der Prothese nach Fig. 1 in gegenseitigem Eingriff bei Streckung und bei erheblicher Verdrehung des Fingerbestandteils mit Bezug auf den Mittelhandknochenbestandteil über eine Schwenkbewegung zwischen Elle und Speiche, mit fortgeschnittener Handflächenhälfte des Schalenabschnitts des Mittelhandknochenbestandteile und Darstellung des für das kollaterale Ligament zur Wiederherstellung6 shows a view from below of the components of the prosthesis according to FIG. 1 in mutual engagement during extension and if the finger component is significantly twisted with respect to the metacarpal component via a pivoting movement between ulna and radius, with the palm half cut away of the shell section of the metacarpal components and representation of the one for the collateral ligament for restoration
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der Prothese verfügbaren Momentarms,the moment arm available to the prosthesis,
Fig. 7 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Prothese bei Befestigung in den intramedullären Kanälen des Mittelhandknochens lind proximalen Fingerknochens bei nahezu voller" Beugung und mit fortgeschnittenen Teilen der intramedullären Stöpsel,FIG. 7 is a side view of the prosthesis shown in FIG. 1 when it is secured in the intramedullary canals of the metacarpal bone the proximal finger bone with almost full "flexion and with cut away parts of the intramedullary plug,
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung der linken Hand eines Menschen mit dem Daumen gegen die Spitze des Zeigefingers gedrückt, in einer Art Kneifwirkung, gegenüber der die in Fig. 1 gezeigte Prothese beständig ist,8 shows a perspective illustration of the left hand of a person with the thumb pressed against the tip of the index finger, in a kind of pinching effect, compared to that shown in FIG The prosthesis is stable,
Fig. 9 eine Vorderansicht einer abgewandelten Ausführungsform des Kunststofflagereinsatzes des Mittelhandknochensbestandteils der Prothese nach Fig. 1.9 is a front view of a modified embodiment of the plastic bearing insert of the metacarpal component of the prosthesis according to FIG. 1.
In den Figuren 1 bis 7 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, d.h. eine Mittelhandknochen-Fingerknochengelenkprothese 1 gezeigt. Die Prothese 1 besteht aus einem intramedullären Mittelhandknochenstöpsel 3 aus Kunststoff, einem Mittelhandknochenbestandteil 5» bestehend aus einem Metallgehäusekörper 6 und einem Kunststofflagereinsatz 7j einem Fingerknochenbestandteil 9 aus Metall und einem intramedullären Fingerknochenstöpsel 11 aus Kunststoff. Der Mittelhandknochen und der proximale Fingerknochen des chirurgisch wiederhergestellten Mittelhandknochen-Fingerknochengelenks sind in Fig. 7 gezeigt. Die verschiedenen Ligamente und Sehnen, die an dem natürlichen Gelenk teilhaben, wie beispielsweise die kollateraldtiLigamente, sind in Fig. 7 nicht gezeigt, sind jedoch im allgemeinen lebensfähig und verbleiben an ihrem Platz.In Figures 1 to 7, a preferred embodiment is the Invention, i.e. a metacarpal-finger bone joint prosthesis 1 is shown. The prosthesis 1 consists of an intramedullary metacarpal bone plug 3 made of plastic, a metacarpal component 5 »consisting of a metal housing body 6 and a Plastic bearing insert 7j from a finger bone component 9 Metal and an intramedullary finger bone plug 11 made of plastic. The metacarpal bone and the proximal finger bone of the surgically restored metacarpal-finger bone joint are shown in FIG. The different Ligaments and tendons that participate in the natural joint, such as the collateral ligaments, are shown in FIG. 7 not shown but are generally viable and left in place.
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Die intramedullären Stöpsel 3 und 11 sind vorzugsweise aus Polyethylen von ultrahohem Molekulargewicht hergestellt. Sie können in verschiedenen Größen vorgesehen werden, so daß ihre Abmessungen der Größe der Knochen des Empfängers angepaßt werden können. Der Mittelhandknochenstöpsel 3 ist allgemein größer als der Fingerknochenstöpsel 11. Beide Stöpsel sind abgeschrägt, bei abnehmender Querschnittsfläche in Richtung auf die Enden der Prothese zu. Vor dem Einsetzen eines intramedullären Stöpsels wird der intramedulläre Kanal auf einen Durchmesser von etwas weniger (um etwa 0,02 Zoll) als dem Durchmesser des Stöpsels geräumt, so daß der Stöpsel im Paßsitz gegen die Wand des Kanals eingebracht werden kann. Die Außenseiten der Stöpsel 3 und 11 sind mit (siehe Fig. 1 A) seitlich verlaufenden Kämmen versehen, z.B. 13» welche zwischen sich seitlich verlaufende Nuten, z.B. 15» bilden. Die Yände der Kämme, die von der Berührungsfläche der beiden Bestandteile, zum Beispiel der ¥and 17 fortweisen, sind geneigt, um den !Widerstand gegenüber dem Einsatz der Stöpsel in die intra- ' medullären Kanäle auf ein Minimum herabzusetzen. Das Herausziehen der eingesetzten Stöpsel wird jedoch sehr erschwert durch die Biß^lrkung der flachen Spitzen, zum Beispiel 19» der Kämme gegen die Wände der Kanäle. Eine dauerhafte Befestigung wird erreicht durch Knochengewebeeinwuchs in dem Raum der Nuten, zum Beispiel 15. Eine dauerhafte Befestigung kann natürlich auch durch andere Methoden erreicht werden, wie beispielsweise durch Verwendung von orthopädischem Zement.The intramedullary plugs 3 and 11 are preferably made of Ultra high molecular weight polyethylene. They can be provided in different sizes, like that that their dimensions can be adapted to the size of the recipient's bones. The metacarpal plug 3 is generally larger than finger bone plug 11. Both plugs are tapered, with decreasing cross-sectional area towards the ends of the prosthesis. Before inserting an intramedullary plug, the intramedullary canal is opened to a diameter slightly less (by about 0.02 inches) than the diameter of the plug so that the plug can be introduced in a snug fit against the wall of the channel. The outsides of the plugs 3 and 11 are marked with (see Fig. 1 A) laterally running ridges, e.g. 13 »which form laterally running grooves between them, e.g. 15». The Yände the ridges that point away from the contact surface of the two components, for example the ¥ and 17, are inclined to the! resistance to the use of the plug in the intra- ' Reduce medullary canals to a minimum. However, it is very difficult to pull out the inserted plugs by strengthening the bite of the flat tips, for example, of the ridges against the walls of the canals. A permanent one Fastening is achieved by bone tissue ingrowth in the space of the grooves, for example 15. Permanent fastening can of course be achieved by other methods, such as by using orthopedic Cement.
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Jeder der intramedullären Stöpsel 3 und 11 ist mit einer Längsbohrung 21 und 23 versehen, die in der Mittelachse des Stöpsels fluchtet und zu beiden Enden des Stöpsels hin geöffnet ist. Jeder der Stöpsel 3 und 11 endet an seinem der Berührungsfläche der beiden Bestandteile zugewendeten Ende mit einem kreisförmigen Flansch 25 und 27, dessen Rückseiten 29 und 3I jeweils gegen die resezierten Enden des Mittelhandknochens und des proximalen Pingerknochens aufsitzen. ¥ie aus Fig. 7 ersichtlich, ist für den chirurgischen Einsatz der intramedullären Stöpsel 3 und 11 nur eine sehr geringe Resektion des natürlichen Knochens erforderlich. Each of the intramedullary plugs 3 and 11 is provided with one Longitudinal bore 21 and 23 provided in the central axis of the Stopper is aligned and open at both ends of the stopper. Each of the plugs 3 and 11 ends at his the contact surface of the two components facing end with a circular flange 25 and 27, the Backs 29 and 3I against the resected ends, respectively metacarpal and proximal pinger bone sit up. ¥ ie from Fig. 7 is for the surgical Use of the intramedullary plugs 3 and 11 only requires a very small resection of the natural bone.
Der Fingerbestandteil 9 kann ein chirurgisches Implantat in Form eines aus einer Legierung in einem Stück gegossenen Gegenstandes sein. Eine äußerst geeignete Legierung ist Vitallium (Howraedica Inc.; New York, New York). Der Bestandteil 9 besteht aus einer Stange 33» einem Flansch 35 an dem proximalen Ende der Stange 33, einem Halsabschnitt 37, der sich von der proximalen Flanschseite 35 forterstreckt, und einem vorspringenden Kopfabschnitt 39, der hier ebenso als Lagerabschnitt bezeichnet wird, getragen von dem Halsabschnitt 37. Die Stange 33 wird gleitend und drehbar in der Längsbohrung 23 in dem intramedullären Stöpsel 11 des Fingers aufgenommen. Eine Grenze des Ausmaßes des Einsetzens ist erreicht, wenn die Distalseite 41 des Flansches 35 gegen die Vorderseite 43 des Flansches 27 auf dem Stöpsel 11 aufsitzt. Der Flansch 35 ist als Kreis geformt, bei Entfernung vonThe finger component 9 can be a surgical implant in the form of one cast from an alloy in one piece Be the subject. An extremely suitable alloy is Vitallium (Howraedica Inc .; New York, New York). The part 9 consists of a rod 33 »a flange 35 on the proximal end of rod 33, a neck portion 37 extending from proximal flange side 35, and a protruding head portion 39, which is also here as Bearing portion is referred to, carried by the neck portion 37. The rod 33 becomes slidable and rotatable in the longitudinal bore 23 in the intramedullary plug 11 of the finger recorded. A limit to the extent of insertion is reached when the distal side 41 of the flange 35 against the Front side 43 of flange 27 is seated on plug 11. The flange 35 is shaped as a circle when removed from
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zwei gleichen und gegenüberliegenden seitlichen Kreissegmenten (siehe Fig. 1), um bei Streckung eine erhebliche Schwenkbewegung von. Elle und Speiche nicht zu verhindern.two identical and opposite lateral circular segments (see Fig. 1) to a significant pivoting movement of when stretched. Cannot prevent ulna and radius.
Der Mittelhandknochenbestandteil 5 besteht aus einem Metallgehäusekörper 6 und einem Kunststofflagereinsätζ 7. Der Gehäusekörper 6 kann ein chirurgisches Implantat in Form eines aus einer Legierung in einem Stück gegossenen Gegenstandes sein, vorzugsweise aus Vitallium (Howmedica Inc.j New York, New York). Der Gehäusekörper 6 besteht aus einem unteren Kopfabschnitt 45 und einer Stange 47, die sich in proximaler Richtung von ihm forterstreckt. Der Kopfabschnitt 45 und der Kunststofflagereinsatz 7. bilden zusammen den Lagerabschnitt, in dieser Beschreibung auch als Schalenabschnitt des Mittelhandknochenbestandteils 5 bezeichnet. Der entfernbare Kunststofflagereinsatz 7 vird durch Reibungspassung in dem Kopfabschnitt 45 gehalten. In dem ungewöhnlichen Fall, daß während der Benutzung der Prothese in einem Einsatz 7 erhebliche Abnutzung auftritt, kann der Einsatz chirurgisch entfernt und durch einen neuen ersetzt werden, bei geringster Störung des τe.rbleibenden Teils des chirurgisch wieder hergestellten Mittelhandknuohen-Fingerknochengelenks. Der Einsatz 7 ist vorzugsweise aus einem Polyethylen von ultrahohem Molekulargewicht hergestellt.The metacarpal component 5 consists of a metal housing body 6 and a plastic bearing insert 7. The housing body 6 can be a surgical implant in the form of an object cast in one piece from an alloy, preferably made of Vitallium (Howmedica Inc.j New York, New York). The housing body 6 consists of a lower head section 45 and a rod 47 which extends from it in the proximal direction. The head section 45 and the plastic bearing insert 7 together form the bearing section, also referred to in this description as the shell section of the metacarpal component 5. The removable plastic bearing insert 7 is retained in the head portion 45 by a friction fit. In the unusual case that considerable wear occurs in an insert 7 during use of the prosthesis, the insert can be surgically removed and replaced with a new one, with the slightest disruption of the remaining part of the surgically restored metacarpal-finger-bone joint. The insert 7 is preferably made from an ultra high molecular weight polyethylene.
Die Stange 47 wird gleitend in der Längsbohrung 21 des intramedullären Miitelhandknochenstöpsels 3 aufgenommen. Eine Begrenzung des Ausmaßes des Einsetzens ist erreicht, wenn dieThe rod 47 is slidable in the longitudinal bore 21 of the intramedullary Middle hand bone plug 3 added. A limitation of the extent of the onset is reached when the
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Rückseite 49 des Kopfabschnitts 45 gegen die Vorderseite 5t des Flansches 25 auf dem Stöpsel 3 atisitzt. Es werden eine oder mehrere Längsrippen (ein Paar derartiger Rippen, zum Beispiel 53, ist in den Zeichnungen gezeigt), die von der Außenseite der Stange 47 vorstehen, in entsprechenden Längsschlitzen, zum Beispiel 55» in der Wand der Bohrung 21 aufgenommen, wodurch eine Drehbewegung des Bestandteils 5 relativ zu dem intramedullären Stöpsel 3 um die Längsachse des Mittelhandknochens verhindert wird.The rear side 49 of the head section 45 is seated against the front side 5t of the flange 25 on the plug 3. One or more longitudinal ribs (a pair of such ribs, for example 53, is shown in the drawings) protruding from the outside of the rod 47 are received in corresponding longitudinal slots, for example 55 "in the wall of the bore 21, thereby creating a Rotational movement of the component 5 relative to the intramedullary plug 3 about the longitudinal axis of the metacarpal bone is prevented.
Da eine axiale Drehbewegung von nur einem der beiden Bestandteile der Prothese I mit Bezug auf den ihn aufnehmenden Stöpsel gestattet ist, kann nie die Situation entstehen, in der beide Bestandteile 5 und 9 sich mit Bezug auf die beiden das Gelenk bildenden Knochen drehen, während sie relativ zueinander fixiert bleiben.Since an axial rotary movement of only one of the two components of the prosthesis I is allowed with respect to the plug receiving it, the situation can never arise in which both components 5 and 9 rotate with respect to the two bones forming the joint while they are remain fixed relative to each other.
Es können zur Verhinderung einer Drehbewegung des Mittelhandknochenbestandteils 5 mit Bezug auf den Stöpsel 3 um die Längsachse des Mittelhandknochens andere als die in den Zeichnungen gezeigten Einrichtungen verwendet werden. So zum Beispiel kann die Vorderseite 5I cles Flansches 25 eine konkave zylindrische Oberfläche haben, die mit einer vollständig oder teilweise in der Form entsprechenden konvexen zylindrischen Oberfläche der Rückseite 49 des Kopfabschnitts 45 zusammenarbeitet, um den Stöpsel 3 und den Bestandteil 5 gegenüber relativer Drehbewegung zu stabilisieren. Die An-Devices other than those shown in the drawings can be used to prevent rotational movement of the metacarpal component 5 with respect to the plug 3 about the longitudinal axis of the metacarpal bone. For example, the front 5I cl there flange 25 may have a concave cylindrical surface, which fully or partially works in the form of corresponding convex cylindrical surface of the rear side 49 of the head portion 45 to the stopper 3 and the part 5 against relative rotational movement with a stabilize. The arrival
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f'^T" S^RiT-. j;,f '^ T "S ^ RiT-. j ;,
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wendtmg dieser wahlweise möglichen Einrichtung zur Verhinderung einer Drehbewegung schaltet die Notwendigkeit der in den Zeichnungen bezeichneten Rippen, zum Beispiel 53»und der Schlitze, zum Beispiel 55» aus.wendtmg this optional device for prevention a rotary movement eliminates the need for the ribs indicated in the drawings, for example 53 »and the slots, for example 55 »off.
Als Ergebnis dieser Formen der Stöpsel, Stangen und Flansche, die in den Zeichnungen gezeigt werden, wird die Übertragung von auf die Prothese ausgeübten Kräften auf die Knochen-Stöpselbefestigungsgrenzflächen erheblich herabgesetzt. Die Übertragung von Zugkräften auf die Befestigungsgrenzflächen wird ausgeschaltet, da die Stangen kj und 33 frei sind, in Längsrichtung in den Bohrungen 21 und 23 in den Stöpseln 3 und 11 zu gleiten. Von dem Kopfabschnitt 45 und dem Flansch 35 werden Druckkräfte auf die Stöpselflansche 25 und 27 übertragen und dann hauptsächlich als Druck auf die resezierten Cortikalränder verteilt, gegen die die Stöpselflansche zum Aufsitz gebracht werden, und auf dem wesentlichen Oberflächenbereich der abgeschrägten Wände der intramedullären Kanäle entlang. Somit wird die Übertragung von Druckspannungen als Scherkräfte auf die Befestigungsgrenzflächen effektiv vermindert. Die Übertragung von Drehspar-Tongen von einer Art zur Erzeugung eines Drehmoments um die Längsachse des proximalen Fingerknochens wird ebenso praktisch ausgeschaltet, wegen der Freiheit der Stange 33, sich in der Bohrung 23 in dem Stöpsel 11 zu drehen. Der Anteil der Drehspannungen von einer Art zur Erzeugung eines Drehmoments um die Längsachse des Mittelhandknochens herum, der als Scherkraft auf die Mittelhandknochen-Stöpselbefestigungsgrenzfläche über-As a result of these shapes of the plugs, rods and flanges shown in the drawings, the transmission of forces exerted on the prosthesis to the bone-plug attachment interfaces is greatly reduced. The transmission of tensile forces to the fastening interfaces is eliminated since the rods kj and 33 are free to slide longitudinally in the bores 21 and 23 in the plugs 3 and 11. Compressive forces are transmitted from head portion 45 and flange 35 to plug flanges 25 and 27 and then distributed primarily as pressure on the resected cortical margins against which the plug flanges are seated and along the substantial surface area of the beveled walls of the intramedullary canals. Thus, the transmission of compressive stresses as shear forces to the fastening interfaces is effectively reduced. The transmission of rotary spar tongues of a type for generating torque about the longitudinal axis of the proximal finger bone is also practically eliminated because of the freedom of the rod 33 to rotate in the bore 23 in the plug 11. The proportion of torsional stresses of some kind to produce a torque around the longitudinal axis of the metacarpal bone that acts as a shear force on the metacarpal plug attachment interface.
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tragen wird, ist annähernd durch, den Sinus des BeugungswinkeIs (oder Hyper-Extension) gegeben. Die auf die Bestandteile 5 und 9 der Prothese 1 einwirkenden Scherkräfte üben zwar kleine Biegemomente auf die Stöpsel 3 und 11 aus, welche über die Längen dieser Stöpsel verteilt werden. Die Spannungen auf den Befestigungsgrenzflächen, die durch diese kleinen Biegemomente entstehen, werden infolge der Weichheit der Kunststoffstöpsel gleichmäßiger verteilt und haben nur eine geringe Einwirkung auf die Integrität der Befestigung. Somit werden demzufolge die Gefahr einer Bewegung der Stöpsel mit Bezug auf die ¥ände der intramedullären Kanäle während der Gewebeeinwuchsperiode und die Gefahr des Lösens der Befestigungen während des nachfolgenden Gebrauchs der Prothese beide erheblich vermindert.is approximately through the sine of the angle of diffraction (or hyper-extension) given. The components 5 and 9 of the prosthesis 1 acting shear forces exert small bending moments on the plug 3 and 11, which over the Lengths of these plugs are distributed. The stresses on the attachment interfaces created by these small bending moments are distributed more evenly due to the softness of the plastic stoppers and have little effect on the integrity of the attachment. Thus, accordingly the risk of movement of the plugs with respect to the intramedullary canal edges during the tissue ingrowth period and the risk of loosening the fastenings during the subsequent Use of the prosthesis is both significantly reduced.
In einer abgewandelten Form der Erfindung, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, sind Längsrippen, wie beispielsweise die Rippen 53, auf den Stangen beider Bestandteile der Prothese und Längsschlitze, wie beispielsweise die Schlitze 55, in den Wänden der Bohrungen in beiden intramedullären Stöpseln vorgesehen. Jede Stange wird in Längsrichtung gleitend in einem der intramedullären Stöpsel aufgenommen. Indem man die Rippen erheblich dünner gestaltet als die Schlitze zur Aufnahme derselben, wird eine begrenzte Bewegungsfreiheit für eine relative Drehbewegung (- 15° bis 20°) zwischen wenigstens einer, und vorzugsweise jeder der beiden Stangen und dem sie aufnehmenden intramedullären Stöpsel eingeführt. Durch diese Abwandlung der Erfindung wird der Prothese für beispielsweise das Mittelhandknochen-Fingergelenk ein ausgezeichnetes Gleich-In a modified form of the invention, not shown in the drawings, longitudinal ribs such as ribs 53 are provided on the rods of both components of the prosthesis and longitudinal slots such as slots 55 are provided in the walls of the bores in both intramedullary plugs . Each rod is slidably received longitudinally in one of the intramedullary plugs. By making the ribs considerably thinner than the slots for receiving them, limited freedom of movement for relative rotational movement ( -15 ° to 20 °) is introduced between at least one, and preferably each, of the two rods and the intramedullary plug receiving them. This modification of the invention makes the prosthesis for the metacarpal finger joint, for example, an excellent equal-
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gewicht zwischen Bewegungsfreiheit und mechanischem Zwang erteilt.weight between freedom of movement and mechanical constraint granted.
Der Kopfabschnitt 39 der Fingerkomponente 9 ist zylindrisch mit abgerundeten Enden 57 und 59· Vorzugsweise sind die Enden 57 VLOd 59 halbkreisförmig, wie in den Zeichnungen gezeigt» Die Längsachse des zylindrischen Kopfabschnitts 39 ist lotrecht zur Artikulationsebene der Prothese (siehe Pig. 3). Die inneren Wände des Kunststofflagereinsatzes 7 begrenzen einen Schalenhohlraum 6t, durch welchen der zylindrische Kopfabschnitt 39 gleitend aufgenommen wird, wenn die Bestandteile 5 und 9 wechselseitig in Eingriff miteinander sind. Die konkave proximale Innenwand 63 des Kunststofflagereinsatzes 7 dient als die Lageroberfläche des Mittelhandknochenbestandteils 5. Die Oberfläche 63 ist halbzylindrisch in ihrer Form mit abgerundeten Enden und entspricht in der Form genau dem zylindrischen Kopfabschnitt 39, so daß die Lagerfläche 63 und der Kopf abschnitt 39 eng anliegend zusammenpassen, wenn die Prothese 1 sich unter Druck befindet. Der Schalenhohlraum 61 erstreckt sich distal von der Lagerfläche 63 zur Öffnung 65 in dem dis^Alen Ende des Einsatzes 7. Die Öffnung 65 hat annähernd die gleichen Abmessungen wie ein durch die Längsachse des Kopfabschnitte 39 genommener Querschnitt. Daher kann der Kopfabschnitt 39 frei durch die Öffnung 65 hindurchgleiten, um in den Schalenhohlraum 61 einzutreten. In der Handflächenwand des Einsatzes 7 erstreckt sich ein Schlitz 67 distal von der Lagerfläche 63 fort, bis er mit der Öffnung 65 in Verbindung tritt. Sowie die Prothese 1 gebeugt wirdThe head portion 39 of the finger component 9 is cylindrical with rounded ends 57 and 59 · Preferably the ends 57 VLOd 59 are semicircular as shown in the drawings. The longitudinal axis of the cylindrical head portion 39 is perpendicular to the articulation plane of the prosthesis (see Pig. 3). The inner walls of the plastic bearing insert 7 define a shell cavity 6t through which the cylindrical head portion 39 is slidably received when the components 5 and 9 are mutually engaged. The concave proximal inner wall 63 of the plastic bearing insert 7 serves as the bearing surface of the metacarpal component 5. The surface 63 is semi-cylindrical in shape with rounded ends and corresponds in shape exactly to the cylindrical head section 39, so that the bearing surface 63 and the head section 39 fit closely fit together when the prosthesis 1 is under pressure. The shell cavity 61 extends distally from the bearing surface 63 to the opening 65 in the discrete end of the insert 7. The opening 65 has approximately the same dimensions as a cross section taken through the longitudinal axis of the head section 39. Therefore, the head portion 39 can freely slide through the opening 65 to enter the shell cavity 61. In the palm wall of the insert 7, a slot 67 extends distally from the bearing surface 63 until it comes into contact with the opening 65. As well as the prosthesis 1 is flexed
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(siehe Fig. 3), geht der Halsabschnitt 37 des Fingerknochenbestandteils 9 durch den Handflächenschlitz 67 in dem Einsatz 7 und einen damit fluchtenden Schlitz in dem Kopfabschnitt 45 hindurch. Es ist ausreichend Spielraum vorgesehen, so daß der Halsabschnitt 37 nicht die einen der Schlitze 67 und 69 begrenzenden Seitenwände berührt. Die Gelenkbewegung wird begrenzt durch den Anschlag des Kopfabschnitts 37 des Fingerknochenbestandteils 9 gegen die Oberfläche 71 des Kunststofflager einsatzes 7 und die Oberfläche 63 des Metallgehäusekörpers 6. Es ist ein Gelenkbewegungsbereich von etwa 20 Hyper-Extension bis etwa 90° Beugung zugelassen.(See FIG. 3), the neck portion 37 of the finger bone component 9 passes through the palm slot 67 in the insert 7 and an aligned slot in the head portion 45. Sufficient clearance is provided so that the neck portion 37 does not contact the side walls delimiting one of the slots 67 and 69. The joint movement is limited by the stop of the head portion 37 of the finger bone component 9 against the surface 71 of the plastic bearing insert 7 and the surface 63 of the metal housing body 6. A joint movement range of about 20 hyper-extension to about 90 ° flexion is permitted.
Die Prothese 1 gibt genau die Bewegungsbereiche und den Grad der Bewegungsfreiheit des natürlichen Mittelhandknochen-Fingerknochengelenks wieder und hat daher nach Implantation in den Körper eines Patienten ein natürliches und realistisches "Feel". Da der Kopfabschnitt 39 innerhalb des Schalenhohlraums 6i gleiten kann, sind die Bestandteile 5 und 9 der Prothese 1 erheblich weniger eingeengt und haben eine größere Bewegungsfreiheit für ein relatives Spiel als die Bestandteile der verbundenen Prothesen nach dem Stand der Technik. Die Bewegungsfreiheit des Kopfabschnitts 39 innerhalb des Schalenhohlraums 61 schafft eine zusätzliche Einrichtung zur Verhinderung der Übertragung von auf die Prothese ausgeübten Zugspannungen auf die Knochen-Stöpselbefestigungsgrenzflächen. Die mechanische Stabilität der Prothese 1 wird unterstützt durch die selbststabilisierenden ¥irkungen der verschiedenenThe prosthesis 1 precisely reproduces the areas of movement and the degree of freedom of movement of the natural metacarpal-finger bone joint and therefore has a natural and realistic "feel" after implantation in the body of a patient. Since the head portion 39 can slide within the shell cavity 6i , the components 5 and 9 of the prosthesis 1 are considerably less restricted and have greater freedom of movement for relative play than the components of the connected prostheses according to the prior art. The freedom of movement of the head portion 39 within the shell cavity 61 provides additional means of preventing the transmission of tensile stresses exerted on the prosthesis to the bone-plug attachment interfaces. The mechanical stability of the prosthesis 1 is supported by the self-stabilizing effects of the various
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natürlichen Ligamente und Sehnen, zum Beispiel der kollateralen Ligamente und der Streckmuskel- und Beugemuskelsehnen. Die Streckmuskelsehne wird während der Beugung in der Spur 75 in der dorsalen Seite des Kopfabschnitte 45 gehalten. Die Spur 75 weist eine distovolare Kurve auf. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist die Achse der Gelenkbewegung der Prothese 1, d.h. die Längsachse des KopfabSchnitts 39» volar von der durch die Längsachse der Stangen 33 und 47 bei Streckung der begrenzten Linie versetzt, um den für die schwächere Streckmuskelsehne verfügbaren Momentarm zu erhöhen und dabei gleichzeitig noch einen angemessenen Momentarm für die stärkere Beugemuskelsehne vorzusehen·natural ligaments and tendons, such as the collateral ligaments and the extensor and flexor muscle tendons. the The extensor tendon is flexed in the 75 in the dorsal side of the head portion 45 held. The track 75 has a distovolar curve. As shown in Fig. 3, the axis of articulation of the prosthesis 1, i.e. the Longitudinal axis of the head section 39 »volar from that through the Longitudinal axis of rods 33 and 47 offset when extending the delimited line by that for the weaker extensor tendon available moment arm and at the same time an appropriate moment arm for the stronger flexor muscle tendon to provide
Das natürliche Mittelknochen-Fingerknochengelenk besitzt bei Streckung eine erhebliche Freiheit für eine relative seitwärts gerichtete Schwingbewegung des proximalen Fingerknochens mit Bezug auf den Mittelhandknochen, ist jedoch bei Beugung gegenüber dieser Art relativer Schwenkbewegung in hohem Maße widerstandsfähig, in der der proximale Fingerknochen um die Längsachse des Mittelhandknochens gedreht würde. Somit ist zum Beispiel das natürliche gebeugte üLttelhandknochen-Fingerknochengelenk in hohem Maße stabil gegenüber der in Fig. 8 gezeigten Art einer Kneiftätigkeit. Die Prothese 1 reproduziert diese beiden Fähigkeiten des natürlichen Mittelhandknochen-Fingerknochengelenks. Bei Streckung (siehe Figuren 5 und 6) ist der Bestandteil 9 mechanisch frei,mit Bezug auf den Bestandteil 5 in ex'heblichem Maße sich seitwärts zu verschwenken (etwa 25° zu beiden Seiten der Mittellinie). EineThe natural midbone-finger-bone joint has considerable freedom to move sideways when it is stretched directed swinging motion of the proximal finger bone with respect to the metacarpal bone, but is with flexion highly resistant to this type of relative pivoting movement, in which the proximal finger bone around the Longitudinal axis of the metacarpal bone would be rotated. Thus, for example, is the naturally flexed metacarpal-finger-bone joint highly stable to the type of pinching activity shown in FIG. The prosthesis 1 reproduces these two abilities of the natural metacarpal-finger-bone joint. When stretched (see FIGS. 5 and 6) the component 9 is mechanically free, with reference to FIG to pivot the component 5 sideways to a significant extent (about 25 ° on either side of the center line). One
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mechanische Behinderung der Schwenkbewegung bei Streckung wird schließlich erreicht durch das Auftreffen der Komponente 9 gegen den Einsatz 7· Jedoch stabilisieren die natürlichen kollateralen Ligamente die Gelenkprothese im Gebrauch von sich aus. Es ist zu beachten, daß eine seitliche Schwenkverschiebung von 25 bei Streckung des proximalen Pingerknochens mit Bezug auf den Mittelhandknochen eine äußerst große Dehnung (etwa 4 bis 5 wm) des einer solchen Verschiebung entgegenarbeitenden kollateralen Ligaments verlangt. Auch die Formen des Kopfabschnitts 39 void der Lagerfläche 63 der beiden Bestandteile erteilen dem kollateralen Ligament oder den inneren Muskeln den größtmöglichen Momentarm (bei gegebenen anatomischen Dimensionen), der im Sinne einer ¥iderherstellung der Prothese wirkt. Der Momentarm, der für eine solche ¥iederherstellung verfügbar ist, wird in Fig. 6 etwa als die Länge L" gezogen vom Mittelpunkt der Umdrehung der Prothese gezeigt. Die Kräfte, die auf den Bestandteil 9 durch die kollateralen Ligamente in der Herbeiführung einer Speiche-Elle-Schwenkbewegung bei Streckung und Wiederherstellung der Prothese nach einer solchen Schwenkbewegung ausgeübt werden, werden als Druckkraft3 auf den Bestandteil 5 und dann auf den Flansch 25 übertragen, onne Scherkräfte auf den Bestandteil 5 auszuüben und somit Biegemomente auf die Stangen 33 und zu übertragen.mechanical hindrance of the pivoting movement during extension is finally achieved by the impact of the component 9 against the insert 7. However, the natural collateral ligaments stabilize the joint prosthesis by themselves during use. It should be noted that a lateral pivoting displacement of 25 when the proximal pinger bone is extended with respect to the metacarpal bone requires an extremely large stretch (about 4 to 5 wm) of the collateral ligament that opposes such a displacement. The shapes of the head section 39 void of the bearing surface 63 of the two components also give the collateral ligament or the inner muscles the greatest possible moment arm (given anatomical dimensions), which acts in the sense of producing the prosthesis. The moment arm available for such restoration is shown in Fig. 6 as approximately the length L "drawn from the center of rotation of the prosthesis. The forces exerted on component 9 by the collateral ligaments in inducing a spoke Elle pivoting movement during extension and restoration of the prosthesis after such a pivoting movement is transmitted as a compressive force3 to component 5 and then to flange 25, exerting shear forces on component 5 and thus transmitting bending moments to rods 33 and.
Bei Beugung wird auf die Prothese einwirkenden Kräften, die dazu neigen würden, eine Drehbewegung des Bestandteils 9 um die Längsachse des Mittelhandknochens zu verursachen (sieheUpon flexion, forces acting on the prosthesis which would tend to cause a rotational movement of the component 9 around to cause the longitudinal axis of the metacarpal (see
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zum Beispiel Fig. 8), ¥iderstand entgegengesetzt durch die Berührung des Kopfabschnitts 39 niit den dorsalen und volaren Wänden 77 und 79 des Kunststofflagereinsatzes 7 und die Zusammenwirkung der Rippen, zum Beispiel 53, mit Schlitzen, zum Beispiel 55» Außerdem sind, vie bereits angedeutet, Drehspannungen in Einwirkung auf die Prothese von einer solchen Art, daß sie dazu neigen, den zylindrischen Kopfabschnitt 39 um die Längsachse des proximalen Fingerknochens zu drehen, in der Tat unwirksam, eine solche Drehbewegung zu verursachen, und zwar infolge der Freiheit der Stange 33» sich innerhalb der Längsbohrung 23 des intramedullären Stöpsels 11 zu drehen.for example Fig. 8), opposed resistance due to the contact of the head portion 39 with the dorsal and volar walls 77 and 79 of the plastic bearing insert 7 and the interaction of the ribs, for example 53, with slots, for example 55. In addition, many are already indicated, torsional stresses acting on the prosthesis of such a nature that they tend to rotate the cylindrical head portion 39 about the longitudinal axis of the proximal finger bone, in fact ineffective to cause such rotation due to the freedom of the rod 33 »To rotate within the longitudinal bore 23 of the intramedullary plug 11.
Xn einer abgewandelten Form des Mittelhandknochenbestandteils 5, die in Fig. 9 gezeigt wird und im Bereiche der vorliegenden Erfindung liegt, sind Lippen 101 am distalen Ende des Kunststofflagereinsatzes 107 vorgesehen, um die Größe der Öffnung 165 zu verringern. Der Zweck der Lippen 101 besteht darin, Verrückungen infolge extremer relativer Verschiebung der Bestandteile unter Spannung oder extremer relativer SpeJLche-Elle-Schwenkbewegung der Bestandteile (von mehr als etwa 30° zu beiden Seiten des Mittelpunkts) zu verhindern. Der Kopfabschnitt 39 wird im Preßsitz innerhalb des Schalenhohlraums Ιοί in Eingriff gehalten. Eine relative Speiche-Elle-Schwenkbewegung bei Streckung und relativer Trennung der Bestandteile in Längsrichtung der Mittelhandknochenkomponente sind im normalen Gebrauch mechanisch unbehindert, d.h. sie werden unter nicht extremen BedingungenIn a modified form of the metacarpal component 5 shown in FIG. 9 and within the scope of the present invention, lips 101 are provided at the distal end of the plastic bearing insert 107 to reduce the size of the opening 165. The purpose of the lips 101 is to prevent displacements due to extreme relative displacement of the components under tension or extreme relative spinal-ulnar pivotal movement of the components (greater than about 30 ° to either side of the center point). The head portion 39 is held in engagement with a press fit within the shell cavity Ιοί. A relative pivoting movement of the radius and ulna during extension and relative separation of the components in the longitudinal direction of the metacarpal bone component are mechanically unhindered in normal use , ie they are not subject to extreme conditions
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lediglich durch, die natürlichen anatomischen Mittel, d.h. Ligamente und Sehen gesteuert und begrenzt. Da die Lippen 101 von dem Kopfabschnitt 39 im Gebrauch nur in einer ungewöhnlichen extremen Situation berührt würden, wird der Kopfabschnitt 39 von diesen Lippen nicht in derselben ¥eise in dem Schalenhohlraum zurückgehalten oder fest durch die Lippen umfaßt, wie es bei den Kopfabschnitten der in den US-Patenten 3i506,982, 4,011,603 und 4,059,854 beschriebenen Ausführungsformen der Fall £ merely by, the natural anatomical means, i.e. ligaments and seeing controlled and limited. Since the lips 101 of the head portion 39 in use only in an unusual extreme situation would be touched, the head portion 39 of these lips is not in the same ¥ ice in the shell cavity retained or tightly held by the lips, as in the head sections of those in US patents 3i506,982, 4,011,603 and 4,059,854 described embodiments of the case £
Es ist darauf hinzuweisen, daß das Merkmal der Erfindung, das hier beschrieben wurde und sich auf die Formgebungen der Lagerabschnitte der Mittelhandknochen-Fingerknochengelenkprothese im einzelnen bezieht, auch ohne Anwendung des anderen Merkmals praktisch durchgeführt werden kann, bei dem es sich um die Bewegung der Stangen der Bestandteile innerhalb der intramedullären Stöpsel handelt. Somit können zum Beispiel die Stangen der Bestandteile der Mittelhandknochen-Fingerknochengelenkprothese direkt an den Wänden der intramedullären Kanäle durch Gewebeeinwuchs, Zement oder andere Befestigungsmittel befestigt werden. In ähnliche!· ¥eise kann das andere Merkmal der Erfindung, welches sich auf die Bewegung der Stangen der Bestandteile innerhalb der intramedullären Stöpsel bezieht, praktisch durchgeführt werden unter Anwendung der Lagerabschnittkonstruktionen, wie sie in den US-Patenten 3,506,982, 4,011,603 und 4,059,854 beschrieben sind, im Unterschied von den hier beschriebenen. Wie bereits ausgeführt, ist das andere Merkmal der Erfindung nicht auf Mittelhandknochen-It should be noted that the feature of the invention which has been described here and relates to the shapes of the Bearing sections of the metacarpal finger bone joint prosthesis relates in detail, even without the use of the other Feature that can be practiced, which involves the movement of the rods of the components within the intramedullary plug. Thus, for example, the rods of the components of the metacarpal-finger-bone joint prosthesis directly to the walls of the intramedullary canals by tissue ingrowth, cement, or other fasteners be attached. The other can do in a similar way Feature of the invention which relates to the movement of the rods of the components within the intramedullary plug can be practiced using the bearing section designs disclosed in U.S. patents 3,506,982, 4,011,603 and 4,059,854 are described, in contrast of the ones described here. As already stated, the other feature of the invention does not apply to metacarpal
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Fingerknochengelenkprothese beschränkt, sondern ist ebenso gut allgemein anwendbar auf andere Arten von Gelenkprothesen. Es wird jedoch bevorzugt, beide Merkmale der Erfindung zusammen zu verwenden, um die optimale Mittelhandknochen-Fingerknochengelenkprothese zu erzielen.Finger-bone joint prosthesis is limited but has general applicability to other types of joint prostheses as well. It however, it is preferred to use both features of the invention together to produce the optimal metacarpal-finger joint prosthesis to achieve.
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