DE3309896C2 - Tibiateil einer Kniegelenkendoprothese - Google Patents

Abstract

Ein Element für ein künstliches Gelenk zum Eingriff mit einem anderen Element wird geschaffen, das ein gegabeltes Ende aufweist, wobei jede Gabelung einen einwärts gerichteten bogenförmigen Flansch aufweist. Das Element weist zwei Ausnehmungen in dem Kopf auf, um mit der Abrollfläche des anderen Elementes in Eingriff zu gelangen, wobei zwischen den Ausnehmungen ein Halteanschlag vorgesehen ist, um die Flansche des anderen Elementes zu ergreifen. Die Lager oberfläche des Elementes ist eine Schicht, welche aus einem hochmolekularen Kunststoffmaterial gebildet ist, sie wird von einer darunter liegenden metallischen Basis gestützt, an deren Lagerfläche zwei Ausnehmungen ausgebildet sind, welche den Ausnehmungen der abschließenden Konstruktion entsprechen, wobei sich dazwischen ein metallischer Steg in den Anschlag erstreckt. Der Metallsteg schafft eine laterale Biegefestigkeit und insgesamt eine höhere Festigkeit für das Prothesenelement.

Description

Die Erfindung betrifft ein Tibiateil einer Kniegelenkendoprothese, welches aus einem Hauptkörper aus hochfestem Metall, der in seinem oberen Bereich Lagerflächen aufweist, und aus einem Kunststoffteil aus Polyäthylen hohen Molekulargewicht besteht, welches Abrollflächen einer bestimmten Gestaltung zum Eingriff und bogenförmigen Flanschen eines gabelförmigen Femurteiles und einen Führungskopf aufweist.

In der GB-PS 13 33 412 ist eine Kniegelenkendoprothese beschrieben, bei welcher das Tibiateil einen Kunststoffkopf mit Ausnehmungen zum Eingriff mit gewölbten Abrollflächen des Femurteiles und einen Hauptkörper mit seitlichen Begrenzungen zum Halten des Kunststoffkopfes aufweist. Insbesondere sind die bogenförmigen Oberflächen und die Ausnehmungen so ausgebildet, daß die Relativbewegung die Bewegung eines Oberschenkelknochen-Gelenkkopfes simuliert. Dabei ist der Kopf aus hochdichtem Kunststoff in eine Sitzfläche des Tibiateiles mittels eines Bajonettverschlusses verriegelt Dadurch, daß der ganze Kopf aus Kunststoff gefertigt ist, ist keine ausreichende Festigkeit gegeben, wobei auch die seitliche Stabilität zu wünschen übrig läßt, insbesondere bei seitlicher Bewegung des Femur gegen das Tibiateil.

Ausgehend von dieser bekannten Kniegelenkendoprothese liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Kniegelenkendoprothese das Tibiateil so auszubilden, daß eine höhere seitliche Stabilität und eine geringere Verformung des Kunststoffteiles erzielbar sind.

Aus der DE-OS 24 52 412 ist eine Totalendoprothese für Kniegelenke bekannt, die so ausgebildet ist, daß die Polyäthylen-Lager ausgewechselt werden können. Zu diesem Zweck ist dieses ungleichmäßig dicke Lager in einen von Begrenzungsleisten des Tibia-Hauptkörpers umgebenen Hohlraum eingesetzt und von Schrauben am Hauptkörper befestigt, an welchem sich eine über das Lager hinaus erstreckende Führungslamelle aus Metall mit einer knopfartigen Verbreiterung befindet, die von dem Kunststoffteil nicht umgeben ist. Eine ähnliche Konstruktion ist auch aus der DE-OS 25 05 322 bekant.

Bei der Konstruktion nach dem Prospekt »Titanium-Implantate zementloses Totalkniegelenk nach Professor Ring« ist eine Metallkapsel des Tibia-Hauptkörpers ein Gleitlager aus Polyäthylen eingepaßt, das durch eine Steckverbindung in der Kapsel gehalten ist und ungleichmäßige Dicke aufweist, so daß die Gefahr einer ungleichmäßigen Verformung des Kunststofflagers besteht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine in den Führungskopf eingreifende Zunge mit Durchgängen einstückig mit dem Hauptkörper ausgebildet ist, daß die Lagerflächen des Hauptkörpers entsprechend der bestimmten Gestaltung der Abrollflächen des Kunststoffteiles geformt sind, daß das Kunststoffteil auf den Lagerflächen des Hauptkörpers als Kunststoffschicht gleicher Dicke angeordnet ist und daß die Kunststoffschicht von den Lagerflächen ausgehend die Zunge umfaßt, als Führungskopf gestaltet ist und die Durchgänge durchsetzt.

Zweckmäßige Ausgestaltungen dieses Tibiateiles ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Es wird erfindungsgemäß somit die Anpassung der Gestaltung der Lagerflächen des Hauptkörpers an die Gleitflächen des Kunststoffteiles, eine Verstärkung des Führungskopfes durch die Zunge und die Ausbildung einer gleich dicken Kunststoffschicht errexht, ohne dabei technisch aufwendige Mittel einsetzen zu müssen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Hauptkörper aus geschmiedetem Titan oder einer Titanlegierung bestehen kann.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 ein Tibiateil im Schnitt,
Fig.2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Tibiateiles,

F i g. 3 eine Draufsicht auf das Tibiateil. Dieses Tibiateil ist zum Eingriff mit einem Femurteil einer Sheehan-Knieendoprothese vorgesehen, wie sie in der GB-PS 13 33 412 beschrieben ist.

Das Tibiateil umfaßt einen Kopf 1 und einen Schaft 13.

Der Kopf 1 umfaßt ein Kunststoffteil 2 mit Erstrekkungen auf jeder Seite, um die Flansche des Femurteiles zu umfassen. Weiterhin sind Abrollflächen 4 vorgesehen, welche die Abrollflächen des gegabelten Femurtei-

les ergreifen und welche so ausgebildet sind, daß die Relativbewegung mit den Oberflächen der Gabeln des Femurteiles die Bewegung eines Oberschenkelknochen-Gelenkkopfes simuliert. Das Tibiateil umfaßt einen Hauptkörper 5, der aus einem geeigneten Metall besteht und in welchem zwei Lagerflächen 6 vorgesehen sind, welche den Abrollflächen 4 des Kunststoffteiles 2 entsprechen. Die Ausnehmungen in dem metallischen Abschnitt entsprechen den Ausnehmungen in der Kunststoffschicht Aufgrund der Wölbung der Lageiflächen 6, welche die Krümmungsradien der Abrollflächen 4, d. h. der Gelenkoberflächen, widerspiegeln, wirken diese Lagerfiächen 6 als innere Stütze für die Gelenkoberflächen. Zwischen den Lagerflächen 6 erstreckt sich eine Zunge 7 von dem Hauptkörper 5 in das Kunststoffteil 2.

Die Kunststoffschicht 8 des Tibiateiles besteht aus einem hochmolekularen Kunststoffmaterial und bildet auf jeder Seite Vorsprünge, welche die Flansche des Femurteiles umfassen. Vorzugsweise erstreckt sich die Zunge 7 als Steg längs der Länge des Kunststoffteiles 2, um eine seitliche Biegefestigkeit zu schaffen. Längs der Länge der Zunge sind ein oder mehrere Durchgänge 9 vorgesehen, welche sich über die Dicke der Zunge erstrecken und in welche sich der Kunststoff erstreckt, um so ein Festhalten des Kunststoffteiles 2 an dem Hauptkörper 5 zu gewährleisten. Die Eingänge der Durchgänge 9 sind im Durchmesser größer als das Innere der Durchgänge. Hierdurch wird das Eintreten des Kunststoffes in die Durchgänge unterstützt. Die Kunststoffschicht erstreckt sich von dem Führungskopf 3 zu der Kunststoffschicht 8 und bildet Lippen 10. Diese erhöhten Lippen 10 stabilisieren die Bewegung des Kniegelenkes Die Kunststoffschicht 8 weist einen ringförmigen Saumabschnitt 15 auf, der sich um den Rand des Hauptkörpers 5 erstreckt. Um den Hauptkörper 5 des Tibiateiles ist etwas unterhalb des Außenrandes eine Umfangsnut 11 vorgesehen, in welche sich der untere Rand des Saumabschn'ttes 16 erstreckt, um somit ein weiteres Arretieren des Kunststoffteiles 2 an dem metallischen Hauptkörper 5 zu gewährleisten. Der Rand 12 dieser Umfangsnut ist in Abschnitte geteilt oder unterbrochen.

Wenn eine Implantation in den Körper in Betracht gezogen wird, wird der Hauptkörper 5 des Tibiateiles aus einem hochfesten Metall wie eine Chrom-Kobalt-Legierung oder nichtrostender Stahl oder Titan oder eine Titanlegierung hergestellt, die geschmiedet werden kann. Die Kunststoffschicht besteht aus einem biologisch verträglichen Kunststoffmaterial, wie einem hochdichten Polyäthylenmaterial oder einem faserverstärkten Polyäthylen mit ultrahohem Molekulargewicht, insbesondere mit Carbonfaser verstärktes Material. Durch Faserverbundmetall geschützte Konstruktionen unterstützen eine reduzierte plastische Verformung des Kunststoffteiles.

Der Schaft 13 weist drei Abflachungen 14 auf, um eine Rotation innerhalb des Zementbettes zu verhindern, welches den Schaft in dem Schienbein hält, wobei die Spannungskonzentration an der Zwischenfläche zwischen Kniegelenkendoprothese und Zement auf ein Minimum herabgesetzt wird.

Eine Rotation wird weiterhin durch Abflachungen 15 an den gegenüberliegenden Seiten des kugelartigen Teiles des Hauptkörpers 5 vermieden, welches in Zement in der proximalen Tibia eingebettet ist.

Das Tibiateil wird durch Formen der Kunststoffschicht 8 auf dem metallischen Hauptkörper 5 ausgebildet. Dies erfolgt im Gegensatz zu bekannten Konstruktionen, bei welchen ein Polymermaterial den Kopf bildet und aufgrund der Schwierigkeit der Formgebung im allgemeinen eine Bearbeitung aus einem Block erfordert Eine geformte Kunststoffschicht hat darüber hinaus einen überlegenen Oberflächenzustand.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Tibiateil einer Kniegelenkendoprothese, welches aus einem Hauptkörper aus hochfestem Metall, der in seinem oberen Bereich Lagerflächen aufweist, und einen Kunststoffteil aus Polyäthylen hohen Molekulargewichts besteht, welches Abrollflächen einer bestimmten Gestaltung zum Eingriff mit bogenförmigen Flanschen eines gabelförmigen Femurteiles und einen Führungskopf aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine in den Führungskopf

(3) eingreifende Zunge (7) mit Durchgängen (9) einstückig mit dem Hauptkörper (5) ausgebildet ist, daß die Lagerfiächen (6) des Hauptkörpers (5) entsprechend der bestimmten Gestaltung der Abrollflächen

(4) des Kunststoffteiles (2) geformt sind, daß das Kunststofftei! (2) auf den Lagerflächen (6) des Hauptkörpers (5) als Kunststoffschicht gleicher Dikke angeordnet ist und daß die Kunststoffschicht (8) von den Lagerfiächen (6) ausgehend die Zunge (7) umfaßt, als Führungskopf (3) gestaltet ist und die Durchgänge (9) durchsetzt.

2. Tibiateil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge der Durchgänge (9) im Durchmesser größer als das Innere der Durchgänge (9) sind.

3. Tibiateil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsrand der Kunststoffschicht (8) einen Saumabschnitt (16) aufweist, der sich um den Hauptkörper (5) erstreckt.

4. Tibiateil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Saumabschnitt (16) einen unteren Rand aufweist, der in eine Umfangsnut (11) des Hauptkörpers (5) eingreift.

5. Tibiateil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörper (5) aus geschmiedetem Titan oder einer Titanlegierung besteht.

6. Tibiateil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht faserverstärkt ist.

7. Tibiateil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht mit Carbonfaser verstärkt ist.