DE3138129A1

DE3138129A1 - Knee-joint endoprosthesis

Info

Publication number: DE3138129A1
Application number: DE19813138129
Authority: DE
Inventors: Uwe Dr. 2000 Hamburg Rehder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-09-25
Filing date: 1981-09-25
Publication date: 1983-04-07

Abstract

Knee-joint endoprosthesis with at least one pair of co-operating prosthesis parts, of which the femoral part is a shell which is curved unilaterally and which has on the inside means for fixation to the femoral condyle and on the outside an arcuately curved articulation surface, and the tibial part has means for fixation to the tibia and an articulation surface co-operating with the articulation surface of the femoral shell, the femorotibial section of the femoral shell simulating longitudinally a mathematical spiral, such as an involute, or a logarithmic or an archimedean spiral. <IMAGE>

Description

-KniegeleEkendonrothese - knee joint endon prosthesis

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kniegelenkendoprothese mit mindestens einem Paar zusammenwirkender Prothesenteile, von denen das femorale Teil eine einseitig gekrümmte Schale ist die an der Innenseite Mittel zur Fixation am Femurkondylen und an der Außenseite eine bogenformig gekrümmte Gelenkfläche aufweist und das tibiale Teil Mittel zur Fixation an der Tibja und eine mit der Gelenkfläche der femoralen Schale zusammenwirkende Gelenkfläche aufweist.The invention relates to a knee joint endoprosthesis with at least a pair of interacting prosthesis parts, of which the femoral part is unilateral curved shell is the inside means of fixation to the femoral condyles and on the outside has an arcuately curved joint surface and the tibial Part means for fixation to the tibia and one to the articular surface of the femoral Has shell cooperating articular surface.

Eine derartige Kniegelenkendoprothese ist bekannt (DE-PS 1 9611 781). Bei dieser stützt sich ein schalenförmiger gewölbter Gelenkteil kleiner Abmessungen auf einer ebenen Stützfläche ab. Demzufolge braucht für den Einsatz der Prothese nicht die gesamte, sondern lediglich eine sehr begrenzte Zone der Lauffläche eines Gelenkes weggefräst zu werden. Die Breite der gekrümrnten Schale ist etwa 2 cm. Es ist ferner bekannt, ächalenförmige kondyloide Prothesenteile durch einen Quersteg miteinander zu verbinden (DE-OS 23 04 988).Such a knee joint endoprosthesis is known (DE-PS 1 9611 781). This is supported by a bowl-shaped, arched joint part of small dimensions on a flat support surface. Therefore needs for the mission of the prosthesis not the entire, but only a very limited zone of the running surface of a joint to be milled away. The width of the curved shell is about 2 cm. It is also known, cranial condyloid prosthesis parts by a To connect cross webs with each other (DE-OS 23 04 988).

Es sind ferner Kniegelenkendoprothesen bekanntgeworden, bei welchen der femorale Teil als durchgehende Kapsel geformt ist, deren Krümmung an die des medialen bzw. lateralen Kondylen angepaßt ist (DE-OS 26 08 828).Knee joint endoprostheses have also become known in which the femoral part is shaped as a continuous capsule, the curvature of which matches that of the medial or lateral condyles is adapted (DE-OS 26 08 828).

Die erwähnten bekannten Kniegelenkendoprothesen haben den Vorteil, daß nur wenig Knochensubstanz reseziert werden muß. Sie setzen indessen auch voraus, daß zur Befestigung ausreichend Knochensubstanz zur Verfügung steht. Ist dies nicht der Fall, werden sogenannte Totalendoprothesen eingesetzt, bei denen femoraler und tibialer Teil einteilig ausgebildet und mit einem oder mehreren Schäften zur Befestigung im jeweiligen Knochen versehen sind (z.B. DE-OS 28 02 655)o Viele der bekannten Kniegelenkendoprothesen sind insbesondere mit Vorteil einsetzbar, wenn der Bandapparat des beschädigten Kniegelenks ganz oder weitgehend erhalten ist. Gleichwohl ist bei allen bekannten Kniegelenkendoprothesen häufig zu beobsichten, daß der gewünscht Erfolg nicht in ausreichendem Maße erzielt wird. Es kommt in einzelnen Beugephasen oder in der Streckphase zu einer Lose zwischen den Gelenkteilen und damit zu einer Instabilität des Gelenks, welche die Gan#si#herh#it des Prothesenträ«ers erheblich beeinträchtigt.Daneben ist ein derartimes instabiles Gelenk naturgemäß größeren Eelasttugen und drift stärkerem Verschleiß ausgesetzt.Die Ursache für die Lose liegt vermutlich darin daß die Gelenk#läche des femoralen Prothesenteils den anatomischen Bedingungen, wie sie insbesondere durch die Bänder und die Profile der Kondyli vorgegeben sind,nicht hinreichend Rechnung trägt.Dies obwohl bei den einzelnen bekannten Prothesen durchaus angestrebt wird, die longitudinale Krümmung der femoralen Prothesenteile den anatomischen Gagebenheiten anzupassen. Dies ist etwa der Fall bei der eingangs genannten Kniegelenkendoprothese. Bei einer anderen, bereits erwähnten Kniegelenkendoprothese ist die longitudinale Krümmung mit unterschiedlichen Kreisradien ausgestattet derart, daß der Radius im vorderen Bereich größer ist als im hinteren Bereich (DE-OS 23 04 988). Für beide femoralen Prothesenteilfn ist die Krümmung sowohl in transversaler als auch in longitudinaler Richtung identisch. Es ist bei der bekannten Prothese nach der DE-OS 28 02 655 auch bekannt, die longitudinale Krümmung von lateralem und medialem Prothesenteil unterschiedlich zu formen, und zwar durch drei Kreisbögen mit unterschiedlichem Radius. Der Radius der hinteren Kurvenabschnitte ist kleiner als der anderen Kurvenabschnitte und der Radius des mittleren Kurvenabschnitts des lateralen Prothesenteils ist größer als der des mittleren Kurvenabschnitts des medialen Prothesenteils. Ferner ist die Längs~ achse des medialen Prothesenteils zur Längsachse des femoralen Teils in einem Winkel von 3 bis 70 angeordnet. Bei einer anderen bekannten Kniegelenkendoprothese weisen die beiden femoralen Teile einen Konvergenzwinkel von etwa 10 bis 150 auf (DE-OS 22 26 541 oder DE-OS 27 03 039).The known knee joint prostheses mentioned have the advantage that only a small amount of bone has to be resected. They also assume, however, that sufficient bone substance is available for attachment. Is not this the case, so-called total endoprostheses are used, in which femoral and tibial part formed in one piece and with one or more shafts for attachment are provided in the respective bone (e.g. DE-OS 28 02 655) o Many of the known Knee joint endoprostheses are particularly advantageous when the ligamentous apparatus of the damaged knee joint is completely or largely preserved. Nevertheless is with all known knee joint prostheses often to observe that the desired Not enough success is achieved. It comes in individual Flexion phases or in the extension phase to a slack between the joint parts and this leads to an instability of the joint, which the whole of the prosthesis wearer holds In addition, such an unstable joint is natural greater stress and drift exposed to greater wear and tear. The cause of the Presumably loosely lies in the fact that the articular surface of the femoral part of the prosthesis anatomical conditions, as indicated in particular by the ligaments and the profiles the condyles are given, does not take sufficient account of it, although this is the case with the individual known prostheses are aimed at the longitudinal curvature of the femoral prosthesis parts to adapt to the anatomical flatness of the gage. This is for example the case with the knee joint prosthesis mentioned at the beginning. At another, already mentioned knee joint prosthesis is the longitudinal curvature with different Circular radii equipped in such a way that the radius in the front area is greater than in the rear area (DE-OS 23 04 988). For both femoral parts of the prosthesis, the Curvature identical in both transverse and longitudinal directions. It is also known in the known prosthesis according to DE-OS 28 02 655, the longitudinal To shape the curvature of the lateral and medial part of the prosthesis differently, and through three arcs with different radii. The radius of the rear Curve sections is smaller than the other curve sections and the radius of the middle curve section of the lateral prosthesis part is larger than that of the middle Curved section of the medial part of the prosthesis. Furthermore, the longitudinal ~ axis of the medial part of the prosthesis to the longitudinal axis of the femoral part at an angle of 3 to 70 arranged. In another known knee joint endoprosthesis, the both femoral parts have a convergence angle of about 10 to 150 (DE-OS 22 26 541 or DE-OS 27 03 039).

Wie erwähnt, ist bei zahlreichen Prothesen angestrebt, sich den tatsächlichen anatomischen Bedingungen weitgehend zu nähern.As mentioned, the aim of numerous prostheses is to become the actual to approximate anatomical conditions to a large extent.

Wie diese Annäherung zu erfolgen hat, insbesonderb wie eine individuelle Anpassung an den einzelnen Patienten vor sich gehen soll, wird nicht beschrieben.How this approximation has to take place, especially like an individual one Adjustment to the individual patient is not described.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kniegelenkendoprothese, deren Anwendung die natürliche Konstruktion des IEniegelenks weitgehend erhält, dahingehend zu verbessern, daß sie eine individuelle Anpassung an die anatomischen Gegebenheiten des Patienten erlaubt bei einwandfreiem Kraftschluß der Gelenkteile in unterschiedlichen Gelenkpositionen.The invention is based on the object of providing a knee joint endoprosthesis, the application of which largely preserves the natural construction of the I-joint, to the effect that they can be individually adapted to the anatomical Conditions of the patient allowed with a perfect frictional connection of the joint parts in different joint positions.

Diese Aufgabe wird bei einer Kniegelenkendoprothose der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der femoro-tibiale Abschnitt der femoralen Schale longitudinal einer mathematischen Spirale, wie einer Evolvente, einer logarithmischen oder einer archimedischen Spirale, nachgeformt ist.In the case of a knee joint prosthesis, this task becomes the one mentioned at the beginning Art solved in that the femoro-tibial section of the femoral shell is longitudinal a mathematical spiral, such as an involute, a logarithmic or a Archimedean spiral that is reshaped.

Bekanntlich besteht das menschliche Kniegelenk aus zwei Gelenken, nämlich dem femoro-tibialen und dem femoro-patellaren Gelenk.It is well known that the human knee joint consists of two joints, namely the femoro-tibial and the femoro-patellar joint.

Bei der eingangs vorgeno. «wn Würdigung des Standes der Technik wurden lediglich die Verhältnisse und Prothesen für den femorotibialen Gelenkabschnitt berücksichtigt.In the case of the above mentioned. “When the state of the art was acknowledged only the proportions and prostheses for the femorotibial joint section considered.

Bei der Erforschung der Kinematik des menschlichen Kniegelenks sind verschiedentlich Versuche unternommen worden, die Kondylenkrümmung durch geometrische Formen zu beschreiben. Die unterschiedlichen Ansätze führen zu keinem einheitlichen Bild. In anatomischen und orthopädischen Lehrbüchern wird das menschliche Kniegelenk häufig als klassisches Beispiel eines Scharnier gelenks dargestellt. In anderen Fällen wird die Kondylenkrümmung mit Methoden der Getriebemechanik behandelt. Es wird davon ausgegangen, daß der Zwanglauf des Kniegelenks durch die Kreuzbänder gewährleistet sei. Es sei erlaubt, diese Bänder als starr anzusehen, da Teile von ihnen während der Bewegung stets gespannt sind. Deshalb sei es zulässig, die Kinematik des Kniegelenks wie die des überschlagenen Gelenkvierecks zu behandeln Unter weiteren Annahmen, wie z.B. feste Drehpunkte der Kreuzbänder, feste Länge der Kreuzbänder, konstante Form und Länge des Tibiaplateaus ergäbe sich die Kondylenform aus der Kop.pelhüllkurve.When researching the kinematics of the human knee joint are Various attempts have been made to reduce the curvature of the condyle by geometric Describe shapes. The different approaches do not lead to a uniform one Image. In anatomical and orthopedic textbooks, the human knee joint often shown as a classic example of a hinge joint. In other In cases, the curvature of the condyle is treated with methods of gear mechanics. It it is assumed that the knee joint is forced to run by the cruciate ligaments is guaranteed. It is permissible to regard these bands as rigid, since they are parts of them are always tense during the movement. Therefore it is permissible to use the kinematics of the knee joint to be treated like that of the overturned quadrilateral joint Assumptions, such as fixed pivot points of the cruciate ligaments, fixed length of the cruciate ligaments, The shape of the condyle would result from the constant shape and length of the tibial plateau Head envelope.

Abgesehen davon, daß diese Ansätze offenbar nicht zum Ziel führen, haben sie den Nachteil, daß sie s die Praxis, d~h.Apart from the fact that these approaches do not seem to lead to the goal, they have the disadvantage that they are in practice, i. e.

für die Herstellung anatomisch gerechter Prothesenteile unmittelbar nicht geeignet erscheinen.for the production of anatomically correct prosthesis parts directly seem unsuitable.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß sich die longitudinale Krümmung der Kondylen im femoro-tibialen Gelenkbereich hinreichend genau durch eine mathematische Spiralkurve, wie einer Evolvente, einer logarithmischen oder archimedischen Spirale, beschreiben läßt. Wird daher die Gelenkfläche des femoralen Prothesenteils einer derartigen Kurve nachgebildet, verhält sich diese in bezug auf den Bandapparat wie die anatomisch intakte Kondylenfläche, ohne daß es zu Gelenkinstabilitäten kommt.The invention is based on the knowledge that the longitudinal Curvature of the condyles in the femoro-tibial joint area with sufficient accuracy by means of a mathematical spiral curve, such as an involute, a logarithmic or Archimedean Spiral, can be described. Therefore becomes the articular surface of the femoral part of the prosthesis modeled on such a curve, it behaves in relation to the ligamentous apparatus like the anatomically intact condylar surface without causing joint instabilities.

Die erfindungsgemäße Gelenkendoprothese hat ferner den Vorteil, daß sich die Formhohlräume von Formen zur Herstellung der Prothesenteile aus Metall oder einem geeigneten Kunststoff besonders einfach herstellen lassen. ;Insbesondere die Kurvenform der Evolvente ist eine in der Getriebetechnik vielfach verwendete Kurvenform, die ihrerseits durch geeignete Getriebesteuerung eines Werkzeugs verhältnismäßig unaufwendig hergestellt werden kann.The joint endoprosthesis according to the invention also has the advantage that the mold cavities of molds for the production of prosthesis parts made of metal or a suitable plastic can be produced particularly easily. ;In particular the curve shape of the involute is a widely used one in gear technology Curve shape, which in turn is proportionate through suitable gear control of a tool can be produced inexpensively.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß an der femoralen Schale sowohl ein femoro-tibialer als auch ein femoro-patellarer Abschnitt longitudinal Jeweils, Jedoch unterschiedlich einer mathematischen Spirale, wie einer Evolvente, einer logarithmischen oder einer archimedischen Spirale, nachgeformt ist. Hierbei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß die longitudinale Kreuzung des Kondylen im femoropatellaren Gelenkbereich durch eine mathematische Spirale hinreichend genau ange*Ahert werden kann, wobei Jedoch deren Parameter zum Kurvenverlauf des Kondylen im femoro-tibialen Bereich unterschiedlich sind. Ist das mit einer Prothese auszustattende menschliche Kniegelenk in beiden Gelenkbereichen zerstört bzw. durch Erkrankung deformlert, kann die am Femur zu fixierende femorale Schale beide Gelenkflächen ersetzen.According to a further embodiment of the invention it is provided that on the femoral shell both a femoro-tibial and a femoro-patellar one Longitudinal section each, but different from a mathematical spiral, shaped like an involute, a logarithmic or an Archimedean spiral is. The invention is based on the knowledge that the longitudinal intersection of the condyles in the femoral patellar Joint area through a math Spiral can be approached with sufficient accuracy, however, its parameters for Curve course of the condyles in the femoro-tibial area are different. is the human knee joint to be fitted with a prosthesis in both joint areas destroyed or deformed by disease, the femoral to be fixed to the femur Replace both articular surfaces.

Die Krümmung der erfindungsgemäßen femoralen Schale transversal ist nicht auf eine spezielle Kurvenform beschränkt. Sie kann kreisförmig sein oder eine andere geeignete Bogenform aufweisen. Die Gegengelenkfläche am tibialen Prothesenteil kann eben ausgebildet sein oder sowohl longitudinal als auch transversal eine Krümmung aufweisen. Die erfindungsgemäße Kniegelenkendoprothese besitzt die gleichen Vorteile wie die eingangs erwähnte, insbesondere den Vorteil minimaler Resektion bei wirksamer Verankerung in den Kondyli.The curvature of the femoral shell of the invention is transverse not limited to any particular waveform. It can be circular or one have other suitable arch shape. The mating joint surface on the tibial part of the prosthesis can be flat or a curvature both longitudinally and transversely exhibit. The knee joint endoprosthesis according to the invention has the same advantages like the one mentioned at the beginning, in particular the advantage of minimal resection with more effective Anchoring in the condyles.

Zusätzlich tritt der Vorteil einer gezielten Anpassung an anatomische Gegebenheiten, wodurch die Kinematik des natürlichen Kniegelenks im wesentlichen beibehalten bleibt, ohne daß es zu Instabilitäten kommt.In addition, there is the advantage of a targeted adaptation to anatomical Conditions whereby the kinematics of the natural knee joint are essentially remains unchanged without instabilities occurring.

Häufig werden für die zusammenwirkenden Prothesenteile einer Kniegelenkendoprothese unterschiedliche Werkstoffe verwendet, z.B. ein Metall für den femoralen Prothesenteil und ein geeigneter Kunststoff für den tibialen Teil. Sowohl Kunststoff als auch Metall werden normalerweise in einer geeigneten Form gegegossen. Spiralenprofile kennen aber auch nach dem Abwälzverfahren aus einem Werkstück hergestellt werden. Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Gelenkeiidoprothese sieht eine Ausgestaltung der Erfindung ein Verfahren vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Satz Kurven in Form mathematischer Spiralen, wie Evolvente, logarithmische oder archimedische Spirale, auf einem Träger (Schablone) aufgezeichnet wird, die sich voneinander durch Inkremente der unabhängigen Variablen unterscheiden und in einem Bereich liegen, in dem sich die häufigsten Kondylenprofile befinden, und daß eine entsprechende Anzahl von Formen bzw. Formhohlräunien hergestellt wird, wobei Jeder For:#ohlraum einer Spiralkurve des Satzes entspricht.Often a knee joint endoprosthesis is used for the cooperating prosthesis parts different materials are used, e.g. a metal for the femoral part of the prosthesis and a suitable plastic for the tibial part. Both plastic and Metal are usually cast in a suitable mold. Spiral profiles but can also be produced from a workpiece using the hobbing process. An embodiment provides for the production of the joint egg prosthesis according to the invention the invention provides a method which is characterized in that a set of curves in the form of mathematical spirals, such as involute, logarithmic or Archimedean Spiral, drawn on a support (stencil), which is separated from each other Differentiate increments of the independent variables and lie in a range in which the most common condylar profiles are located, and that a corresponding one Number of shapes or mold cavities is produced, each For: # cavity corresponds to a spiral curve of the set.

Es ist zum Beispiel denkbar, einen Satz von 15 bis 20 Evolventen aufzuzeichnen, z.B. auf einer Schablone, wobei sich die einzelnen Evolventen durch unterschiedliche Grundkreisradien unterscheiden. Die Inkremente können beispielsweise 0,5 am betragen, Soll ein menschliches Kniegelenk mit einer Endoprothese versehen werden, so werden, soweit vorhanden, Rontgenaufnahien vom gesunden Knie gefertigt. Durch Zurdeckungbringen der sich aus der Röntgenaufnahme ergebenden Kondylenkontur mit den einzelnen Evolventen der Schablone läßt sich diejenige Evolvente leicht herausfinden, welche am weitesten dem Kondylenprofil angenähert ist. Da ferner jeder Evolvente ein entsprechender Formhohlraum zugeordnet ist, kann der gewünschte Prothesenteil individuell angepaßt hergestellt werden.For example, it is conceivable to record a set of 15 to 20 involutes, e.g. on a template, whereby the individual involutes are distinguished by different Differentiate base circle radii. The increments can be, for example, 0.5 am, If a human knee joint is to be provided with an endoprosthesis, If available, X-rays made of the healthy knee. By covering up the condyle contour resulting from the X-ray with the individual involutes Using the template, it is easy to find out which involute is furthest approximates the condylar profile. Furthermore, since every involute has a corresponding Is assigned to the mold cavity, the desired prosthesis part can be individually adapted getting produced.

Da die Profile von medialem und laterales Sondylen nicht identisch sind, kann für beide in der beschriebenen Weise die Individual anpassung des femoralen Prothesenteils erfolgen.Because the profiles of the medial and lateral probes are not identical are, the individual adaptation of the femoral Part of the prosthesis.

Wie bereits erwähnt, hat sich erwiesen, daß die archimedische und auch die logarithmische Spirale für die Beschreibung der Femurkondylenprofile gleichermaßen geeignet sind.Dies beruht darauf, daß die mathematischen Spiralen sich vor allem in der Nähe des Nullpunkts unterscheiden, Jedoch in einem hier in Frage kommenden Polarwinkelbereich sehr ähnlich sind.As already mentioned, it has been shown that the Archimedean and also the logarithmic spiral for the description of the femoral condyle profiles equally This is due to the fact that the mathematical spirals are above all differ in the vicinity of the zero point, however in one that comes into question here Polar angle range are very similar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to drawings.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen medialen Kondylus, dessen Kurvenprofil mit einer auf einer Schablone auf gezeichneten Kreisevolvente zur Deckung gebracht ist.Fig. 1 shows a section through a medial condyle, its curve profile brought into congruence with a circular involute drawn on a stencil is.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen lateralen Kondylus, dessen tibialer Gelenkteil mit einer eine Kreisevolvente aufweisenden Schablone zur Deckung gebracht ist.Fig. 2 shows a section through a lateral condyle, the tibial joint part with a template having an involute of a circle for covering is brought.

Fig. 3 zeigt ein schalenförmiges femorales Prothesenteil nach der Erfindung in perspektivischer Darstellung.Fig. 3 shows a cup-shaped femoral prosthesis part according to the Invention in perspective.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der Gelenkköpfe von Femur und Tibia mit einer Gelenkendoprothese nach der Erfindung.FIG. 4 shows a schematic representation of the joint heads from FIG Femur and tibia with a joint endoprosthesis according to the invention.

Fig. 5 zeigt die Anordnung nach Fig. 4 in Vorderansicht, ebenfalls in schematischer Darstellung.Fig. 5 shows the arrangement of FIG. 4 in a front view, too in a schematic representation.

Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch einen lateralen Kondylus, bei dem auch der patellare Gelenkteil durch eine Kreisevolvente beschrieben ist.Fig. 6 shows a section through a lateral condyle in which the patellar joint part is also described by a circular involute.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen medialen Kondylus 10 an seinem größten Umfang. Ein Pfeil 11 deutet die Linea terminalis an, die Grenze zwischen patellarem Gelenkbereich 12 und tibialem Gelenkbereich 13.Fig. 1 shows a section through a medial condyle 10 at its greatest extent. An arrow 11 indicates the linea terminalis, the border between patellar joint area 12 and tibial joint area 13.

Ferner ist ein Koordinatenkreuz (-x'; -y'), das willkürlich lestgolegt ist und zur Ermittlung des Kurvonverlaufs des Gelenkprofils des Kondylus 10 verwendet werden kann, dargestellt.There is also a coordinate system (-x '; -y') that reads arbitrarily and is used to determine the course of the curve of the joint profile of the condyle 10 can be represented.

Es ist ferner ein Koordinatenkreuz (-x; -y) dargestellt, in dem eine Kreisevolvente 14 beschrieben werden kann, deren Grundkreis mit 15 bezeichnet ist. Es ist zu erkennen, daß eine außerordentlich genaue Anpassung des tibialen Femurkondylenprofils durch die gezeigte Kreisevolvente erzielbar ist. Die Grundkreisradien der Kreisevolventen für verschiedene longitudinal sich erstreckender Schnittebenen sind naturgemäß unterschiedlich, sie sind im Außenbereich des Kniegelenks am größten und nehmen nach innen hin ab.Biornechanisch bedeutsam ist jedoch in erster Linie der größte Umfang der Kondylen.Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß am lateralen Kondylus 20 ähnliche Verhältnisse bestehen. In Fig. 2 ist wiederum ein erstes Koordinatenkreuz ( kl ; y') und ein zweites Koordinatenkreuz ( x; y) dargestellt, entsprechend der Darstellung nach Fig. 1. Der patellare Gelenkbereich ist mit 22, der tibiale Gelenkbereich mit 23 bezeichnet, und die Linea terminalis ist durch Pfeil 21 kenntlich gemacht.It is also a coordinate system (-x; -y) shown in which a Circular involute 14 can be described, the base circle of which is denoted by 15. It can be seen that an extremely precise adaptation of the tibial femoral condyle profile can be achieved by the involute shown. The base circle radii of the circle involute for different longitudinally extending cutting planes are naturally different, they are largest on the outside of the knee joint and decrease towards the inside. Biomechanically What is important, however, is primarily the greatest circumference of the condyles. From Fig. 2 is It can be seen that there are similar conditions at the lateral condyle 20. In Fig. 2 is again a first coordinate system (kl; y ') and a second Coordinate cross (x; y) shown, corresponding to the representation of FIG. 1. The patellar joint area is indicated with 22, the tibial joint area with 23, and the linea terminalis is indicated by arrow 21.

Die in Fig. 2 gezeigte Kreisevolvente 24 hat den Grundkreis 25, dessen Radius, bei entsprechendem Verhältnis zum medialen Kondylus etwas kleiner ist.The circular involute 24 shown in Fig. 2 has the base circle 25, its Radius, with a corresponding relationship to the medial condyle is somewhat smaller.

In Fig. 6 ist die gesamte Gelenkfläche eines lateralen Kondylus 30 durch Kreisevolventen 34 bzw. 37 beschrieben. 34 bezeichnet die Kreisevolvente, welche sich dem Profil des Femoro-patellaren Gelenkbereiches annähert. Die dargestellte Kreisevolvente 37 besitzt den Grundkreis 38.In FIG. 6, the entire articular surface is a lateral condyle 30 described by circular involutes 34 and 37, respectively. 34 denotes the circle involute, which approximates the profile of the femoro-patellar joint area. The one shown Circle involute 37 has the base circle 38.

In den Figuren 3 bis 5 ist eine Kniegelenkendoprothese schematisch dargestellt, welche von der Lehre nach den Figuren 1,2 und 6 Gebrauch macht. Fign. 4 und 5 zeigen ein Femur 41 und eine Tibia 42. Die Kondylen des Femurs sind mit 43, 44 und die der Tibia mit 45, 46 bezeichnet. Sowohl im medialen Kondylus 43 als auch im lateralen Kondylus 44 ist ein Prothesenteil 47 verankert, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Entsprechend ist in dem medialen Kondylus 45 bzw. lateralen Kondylus 46 der Tibia 42 ein tibiales Prothesenteil 48 verankert. Die Verankerung erfolgt mit Hilfe eines angeformten, hier strichpunktiert gezeichneten Steges 58.A knee joint endoprosthesis is shown schematically in FIGS shown, which makes use of the teaching according to FIGS. 1, 2 and 6. Figs. 4 and 5 show a femur 41 and a tibia 42. The condyles of the femur are with 43, 44 and that of the tibia with 45, 46. Both in the medial condyle 43 and A prosthesis part 47 is also anchored in the lateral condyle 44, as shown in FIG. 3 is shown. Correspondingly, there is 45 or lateral condyle in the medial condyle 46 of the tibia 42 anchored a tibial prosthesis part 48. The anchoring takes place with the help of an integrally formed one, here drawn in dash-dotted lines Bridge 58.

Das schalenförmige Prothesenteil 47, das beispielsweise aus einem geeigneten metallischen oder Kunststoffmaterial besteht und zur Formung gegossen oder durch Abwälzung hergestellt wurde, hat z.B. eine Breite von 20 mm. Die als Gelenkfläche ausgebildete Außenseite 49 ist im gelenkwirksamen Bereich einer mathematischen Spirale, insbesondere einer Kreisevolvente, nachgeformt. Die Kreisevolvente ist individuell dem Profil des entsprechenden Kondylus des behandelten Patienten angepaßt. Die Innenseite 51 weist longitudinal eine Krümmung auf derart, daß eine gute Anpassung an den Kondylus möglich ist. Transversal ist die Gelenkfläche 49 z.B. kreisbogenförmig gekrümmt. Auf der Innenseite 51 weist das Prothesenteil 47 vorstehende Ansätze 52, 53 und 53' auf, mit denen es im Femur fest verankert werden kann. Die stabförmigen Ansätze 52 sind mit quer zu ihrer Längsachse verlaufenden Ausnehmungen 54 versehen.The shell-shaped prosthesis part 47, for example from a suitable metallic or plastic material and cast for molding or produced by rolling, for example, has a width of 20 mm. As The outer side 49 formed on the articulation surface is in the articulating area of a mathematical one Spiral, in particular an involute of a circle, reshaped. The circle involute is individually adapted to the profile of the corresponding condyle of the patient being treated. The inside 51 has a longitudinal curvature such that a good fit to the condyle is possible. The articular surface 49 is transversely shaped, for example, in the shape of a circular arc curved. On the inside 51, the prosthesis part 47 has protruding lugs 52, 53 and 53 'with which it can be firmly anchored in the femur. The rod-shaped Lugs 52 are provided with recesses 54 running transversely to their longitudinal axis.

Obwohl nur einzelne schalenförmige Prothesenteile dargestellt sind, versteht es sich, daß die Erfindung nicht. darauf beschränkt ist.Although only individual shell-shaped prosthesis parts are shown, it is understood that the invention is not. is limited to it.

So können die Prothesenteile z.B. durch einen Steg oder auf andere Weise miteinander verbunden sein.For example, the prosthesis parts can be attached to a bar or onto another Way to be connected.

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Claims

A n p r ü c h e: A n s p r ü c h e:. U knee joint prosthesis with at least one pair of cooperating prosthesis parts, of which the femoral Part of a shell that is curved on one side has fixation means on the inside has an arcuate joint surface on the femoral condyle and on the outside and the tibial member means for fixation to the tibia and one to the articular surface the joint surface interacting with the femoral shell, characterized in that that the femoro-tibial section of the femoral shell (47) longitudinally of a mathematical Spiral, such as an involute, a logarithmic or an Archimedean spiral, is post-formed.

2. Knee enenacendoprosthesis according to claim 1, characterized in that that on the femoral shell there is both a femoro-tibial and a femoro-patellar Each section, however, is different from a mathematical spiral, like one Involute, logarithmic or Archimedean spiral shaped is.

3. Process for the production of the femoral part of a knee joint endoprosthesis according to claim 1 or 2, in which the suitable material is cast or in a mold is injected, the mold cavity is formed complementary to the femoral part or a workpiece is formed by the hobbing process, characterized in that that a set of curves in the form of mathematical Spirals, like one Involute, a logarithmic or an Archimedean spiral, on a support (Stencil) is recorded, differing from each other by increments of the independent Variables differ from one another and lie in a range in which the most common human condylar profiles are located, and that a corresponding number is made of molds or mold cavities, each lormhohlraum one Spiral curve of the set corresponds.