DE3843973A1

DE3843973A1 - Total knee-joint endoprosthesis

Info

Publication number: DE3843973A1
Application number: DE19883843973
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Med Kuenne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-12-27
Filing date: 1988-12-27
Publication date: 1990-06-28

Abstract

A total knee-joint endoprosthesis which comprises an upper part with a stem for insertion in the medullary cavity of the femur and a lower part with a stem for insertion in the medullary cavity of the tibia is designed such that the upper part and the lower part together form a sledge articulation. Adjacent to the sliding surfaces of the sledge articulation, both the upper part and the lower part each possess three ribs which extend essentially radially to the longitudinal axis of the stems and the longitudinal direction thereof. The central rib in each case points forwards and the lateral rib in each case is arranged at least approximately at right angles to the central rib. The stems are split in the longitudinal direction and can be spread apart by a spacer member that can be driven in between the part pieces.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kniegelenktotalendoprothese nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a total knee joint endoprosthesis according to the preamble of claim 1.

Bei bekannten zementfrei zu implantierenden Kniegelenkto talendoprothesen dieser Art werden die knienahen Knochen enden jeweils von einer Kappe oder Krone umgriffen. Die Kappe oder Krone diente zur Fixierung der Prothese, weil man bisher keine andere Möglichkeit sah, ohne Zement eine ausreichende Fixierung zwischen den Knochenenden und den zugehörigen Prothesenteilen zu schaffen.In known knee joint to be implanted without cement Tal endoprostheses of this type become the bones near the knee ends each encircled by a cap or crown. The Cap or crown was used to fix the prosthesis because you haven't seen any other way without cement one adequate fixation between the bone ends and the to create associated prosthesis parts.

Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Lösung liegt darin, daß durch das Überkronen der darunterliegende Knochenbereich nicht ausreichend ernährt werden kann. Es kommt schon nach kurzer Zeit wegen einer Mangeldurchblu tung in diesem Bereich zu einer Veränderung des Knochens. A major disadvantage of the known solution lies in that by crowning the underlying one Bone area cannot be adequately nourished. It comes after a short time because of a lack of blood in this area to change the bone.

Dies führt dazu, daß der Knochen in dem überkronten Be reich abstirbt, brüchig wird und sich schließlich selbst zerstört. Eine Lockerung der bekannten Prothese bereits nach vergleichsweise kurzer Zeit ist demnach unausweich lich.This leads to the fact that the bone in the crowned Be richly dies, becomes brittle, and eventually self destroyed. A loosening of the known prosthesis already after a comparatively short time, it is inevitable Lich.

Wegen des bekannten Problems werden heutzutage auch weit aus überwiegend Kniegelenktotalendoprothesen verwendet, welche mit Zement implantiert werden. Derartige mit Kno chenzement implantierte Prothesen besitzen den generell derartigen Lösungen anhaftenden Nachteil, daß es ver gleichsweise häufig zu Lockerungen der Prothese kommt.Because of the known problem, nowadays are also going far used mainly from total knee joint endoprostheses, which are implanted with cement. Such with kno Prosthetics implanted in cement generally have this such solutions inherent disadvantage that it ver loosening of the prosthesis also occurs frequently.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kniegelenktotalendoprothese der als bekannt vorausgesetzten Art zu schaffen, welche ze mentfrei eingesetzt werden kann und eine sichere Fixierung im Knochen ermöglicht, ohne daß Mangelerscheinungen auf treten, welche zu einer Veränderung der Knochen bzw. Kno chenenden führen.The invention is based on this prior art based on the task of a total knee joint endoprosthesis to create as a known presupposed species, which ze can be used mentless and secure fixation in the bone without causing signs of deficiency occur, which leads to a change in the bones or kno leading ends.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils von Anspruch 1.This problem is solved with the features of Labeling part of claim 1.

Die neue Prothese erlaubt eine sichere Fixierung der Prothese an den Knochen. Im kniefernen Bereich erfolgt die Fixierung durch eine Spreizung der in Längsrichtung ge teilten Schäfte mit Hilfe eines Spreizelements, beispiels weise eines Spreizstiftes. Die Fixierung am knienahen Ende des Knochens erfolgt jeweils über drei Rippen. The new prosthesis allows a secure fixation of the Prosthesis on the bones. This takes place in the knee area Fixation by spreading the ge in the longitudinal direction shared stems with the help of an expansion element, for example way of a spreader pin. The fixation at the knee end the bone is made up of three ribs.

Die T-Anordnung dieser drei Rippen oder Flügel korrespon diert mit einer speziellen physiologischen Gestaltung der Knochen. Die Vorsprünge sind dort vorgesehen, wo der Kno chen, der in seinem Gesamtumfang vergleichsweise weich ist, besonders harte und tragfähige Stellen aufweist. Diese besonders harten Stellen des Knochens sind ver gleichsweise gut belastbar. Sie befinden sich einerseits jeweils an den Vorderseiten des Oberschenkelknochens und Unterschenkelknochens und andererseits an den jeweils inneren und äußeren Seiten dieser Knochen.The T arrangement of these three ribs or wings correspond dated with a special physiological design of the Bone. The protrusions are provided where the kno chen, which is comparatively soft in its overall scope is particularly hard and stable places. These particularly hard areas of the bone are ver equally resilient. You are on the one hand each on the front of the thigh bone and Lower leg bone and on the other hand on each inner and outer sides of these bones.

Die erfindungsgemäße Kniegelenktotalendoprothese nutzt also zum Erzeugen der erforderlichen festen Verbindung die hierfür am besten geeigneten Knochenbereiche aus. Es sind lediglich diejenigen Bereiche des knienahen Knochenendes tragfähig, in welche die Rippen beim Einsetzen eingetrie ben werden. Die übrigen Bereiche sind vergleichsweise weich. Es wäre deshalb auch nicht möglich, eine Fixierung der Prothesenschäfte bei Kniegelenktotalendoprothesen in ähnlicher Weise wie bei Hüftgelenk-Endoprothesen im Ober schenkelknochen vorzunehmen. Eine Fixierung durch Spreizen von geteilten Schäften könnte nicht zu der erforderlichen Festlegung des Prothesenschafts im knienahen Bereich füh ren.The total knee joint endoprosthesis according to the invention uses So to create the required fixed connection most suitable areas of bone for this. There are only those areas of the bone end near the knee load-bearing, into which the ribs entered when inserted be. The other areas are comparative soft. It would therefore also not be possible to fix it of prosthetic stems for total knee joint endoprostheses in similar to upper hip prostheses to make thigh bones. A fixation by spreading of split shafts might not be required Define the prosthesis socket in the area near the knee ren.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Rippen scharfkantig ausgebildet. Die scharfkantige Ausbildung erleichtert das Eindringen des knienahen Pro thesenendes in den Knochen und führt zu einer schnellen, sofort belastbaren Verbindung. In a preferred embodiment of the invention the ribs are sharp-edged. The sharp-edged Training facilitates the penetration of the pro near the knee thesis ends in the bones and leads to a rapid, immediately resilient connection.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weite ren Unteransprüchen.Further features of the invention result from the wide ren subclaims.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Er findung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:A preferred embodiment of the Er invention described in detail using the drawing. It demonstrate:

Fig. 1 eine Ansicht der Prothese von der Rückseite, Fig. 1 is a view of the prosthesis from the rear,

Fig. 2 eine Ansicht der Prothese von der Front seite, FIG. 2 is a view of the prosthesis from the front page,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Prothese, Fig. 3 is a side view of the prosthesis,

Fig. 4 einen Schnitt entlang Ebene IV-IV in Fig. 3. Fig. 4 is a section along plane IV-IV in Fig. 3.

Die Prothese besteht aus einem Oberteil 1 und einem Unter teil 2. Der Schaft des Unterteils 2 wird in die Markhöhle des Unterschenkelknochens 3 eingesetzt, der an seinem oberen Ende horizontal abgeschnitten ist. Das Unterteil 2 besitzt einen Flansch 4, dessen Unterseite im Einsetzzu stand auf der Schnittfläche des Unterschenkelknochens 3 aufliegt. Der Schaft 5 des Unterteils 2 ist annähernd rund ausgebildet und in Längsrichtung derart geteilt, daß ein vorderes Schaftteil 5 a und ein hinteres Schaftteil 5 b zu sammen den Gesamtschaft ergeben.The prosthesis consists of an upper part 1 and a lower part 2 . The shaft of the lower part 2 is inserted into the medullary cavity of the lower leg bone 3 , which is cut off horizontally at its upper end. The lower part 2 has a flange 4 , the underside of which was in the Einsetzzu on the cutting surface of the lower leg bone 3 rests. The shaft 5 of the lower part 2 is formed approximately round and divided in the longitudinal direction in such a way that a front shaft part 5 a and a rear shaft part 5 b together give the overall shaft.

An der Oberfläche des Schaftes 5 sind umlaufend pyramiden- oder raspelartige scharfkantige Vorsprünge 6 vorgesehen. Diese sind nur in Fig. 1 und dort nur teilweise darge stellt. Die raspelartigen Vorsprünge 6 des Unterteils 2 besitzen annähernd waagerecht verlaufende Flächen 6 a, wel che jeweils von dem Kniegelenk wegweisen. Diese annähernd waagerechten Flächen 6 a ergänzen sich mit schräg in Rich tung auf das Kniegelenk abfallenden Flächen 6 b zu den er wähnten raspelartigen oder pyramidenartigen Vorsprüngen 6.On the surface of the shaft 5 , pyramidal or rasp-like sharp-edged projections 6 are provided all around. These are only in Fig. 1 and there is only partially Darge. The rasp-like projections 6 of the lower part 2 have approximately horizontal surfaces 6 a , which che each point away from the knee joint. These approximately horizontal surfaces 6 a complement each other with sloping surfaces in the direction of the knee joint surfaces 6 b to the above-mentioned rasp-like or pyramid-like projections 6 .

Die beiden Schaftteile 5 a und 5 b besitzen in ihrem Zentrum Längsnuten 5 c und 5 d, die sich zu einem geschlossenen Ka nal ergänzen. Für ein Fixieren der beiden Schaftteile 5 a und 5 b im Unterschenkelknochen 3 wird ein zentraler Dorn 30 zwischen die beiden Schaftteile 5 a und 5 b eingetrieben. Hierdurch erfolgt ein Verspreizen der beiden Schaftteile 5 a und 5 b und ein Fixieren in der Markhöhle des Unter schenkelknochens 3.The two shaft parts 5 a and 5 b have in their center longitudinal grooves 5 c and 5 d , which complement one another to form a closed channel. A central mandrel 30 is driven between the two shaft parts 5 a and 5 b for fixing the two shaft parts 5 a and 5 b in the lower leg bone 3 . This causes the two shaft parts 5 a and 5 b to be spread apart and fixed in the medullary cavity of the lower leg bone 3 .

Oberhalb des Flansches 4 ist am Unterteil 2 eine T-förmige Rippe 7 angeformt, welche von einer entsprechend geformten Nut eines Polyäthylen-Blocks 8 umgriffen wird. Der Poly äthylen-Block 8 besitzt eine Gleitfläche 9, auf der die metallische Gegenfläche 10 des Prothesenoberteils 1 glei tet.Above the flange 4 , a T-shaped rib 7 is formed on the lower part 2 , which is encompassed by a correspondingly shaped groove of a polyethylene block 8 . The poly ethylene block 8 has a sliding surface 9 on which the metallic counter surface 10 of the upper prosthesis part 1 tet.

Die Gleitfläche 10 besitzt den gleichen Krümmungsradius wie die Gleitfläche 9. Die Gleitfläche 10 ist auf zwei mit Abstand voneinander angeordneten Flanschen 11 und 12 des Oberteils 1 vorgesehen. Zwischen die beiden Flanschen 12 greift der zentrale Bereich des Polyäthylen-Blocks 8 mit dem T-förmigen Steg 7 des Unterteils 2. Die beiden Prothesenteile 1 und 2 bilden auf diese Weise ein an sich bekanntes Schlittengelenk.The sliding surface 10 has the same radius of curvature as the sliding surface 9 . The sliding surface 10 is provided on two spaced flanges 11 and 12 of the upper part 1 . The central region of the polyethylene block 8 with the T-shaped web 7 of the lower part 2 engages between the two flanges 12 . In this way, the two prosthesis parts 1 and 2 form a slide joint which is known per se.

Die seitlich sich erstreckenden Rippen 13 und 14 umgreifen mit ihrer Innenseite die Kondylen des Oberschenkelknochens 15. The inside of the laterally extending ribs 13 and 14 encompass the condyles of the femur 15 .

Das Prothesenoberteil 1 besitzt einen Schaft 16, der in ähnlicher Weise wie der Schaft 5 des Prothesenunterteils in Längsrichtung geteilt ist und aus zwei Schafthälften besteht. Die beiden Schafthälften besitzen an ihren ein ander zugewandten Innenseiten im Zentrum nicht dargestell te Nuten, die sich zu einem Kanal ergänzen. Ein ebenfalls nicht dargestellter Dorn wird durch die Öffnung 27 in den von den Nuten gebildeten Längskanal eingeschoben bzw. ein getrieben. Dieses Eintreiben führt zu einem radialen Spreizen der beiden Schaftteile 16 a und 16 b, die sich mit ihren Vorsprüngen 17 an die Innenwand des Oberschenkel knochens 15 anlegen.The upper prosthesis part 1 has a shaft 16 which is divided in the longitudinal direction in a manner similar to the shaft 5 of the lower part of the prosthesis and consists of two shaft halves. The two shaft halves have on their other facing insides in the center not shown te grooves that complement each other to form a channel. A mandrel, also not shown, is inserted or driven through the opening 27 into the longitudinal channel formed by the grooves. This driving in leads to a radial spreading of the two shaft parts 16 a and 16 b , which abut 15 with their projections 17 on the inner wall of the thigh.

Ebenso wie bei dem unteren Schaft 5 sind auch bei dem Schaft 16 des Prothesenoberteils 1 die Oberflächen mit scharfkantigen, raspelartigen oder pyramidenartigen Vor sprüngen 17 vollständig besetzt. Es sind nur einige davon gezeichnet. Diese Vorsprünge besitzen nach oben weisende, annähernd waagerechte Flächen 17 a, die sich mit den nach unten schräg abfallenden Flächen 17 b zu den erwähnten Vorsprüngen 17 ergänzen.Just as with the lower shaft 5 , the surfaces of the shaft 16 of the upper prosthesis part 1 have sharp-edged, rasp-like or pyramid-like projections 17 that are completely occupied. Only a few of them are shown. These projections have upward, approximately horizontal surfaces 17 a , which complement the downwardly sloping surfaces 17 b to the above-mentioned projections 17 .

Das Oberteil besitzt eine vom Schaftteil 16 a nach vorne weisende, senkrecht verlaufende scharfkantige Rippe 18. Neben dieser scharfkantigen Rippe 18 sind noch zwei wei tere scharfkantige Rippen 19 und 20 vorgesehen, die sich seitlich erstrecken und zu der vorderen scharfkantigen Rippe 18 einen Winkel von zumindest angenähert 90° einhal ten. Diese drei Rippen 18, 19 und 20 lagern sich beim Fixieren der Prothese sehr fest in die entsprechenden umgebenden Knochenbereiche ein, mit der Folge, daß das Oberteil der Prothese sicher und unverrückbar fixiert ist.The upper part has a vertically extending, sharp-edged rib 18 that points forward from the shaft part 16 a . In addition to this sharp-edged rib 18 , two further sharp-edged ribs 19 and 20 are provided which extend laterally and adhere to the front sharp-edged rib 18 at an angle of at least approximately 90 °. These three ribs 18 , 19 and 20 are supported when they are fixed the prosthesis very firmly in the corresponding surrounding bone areas, with the result that the upper part of the prosthesis is fixed securely and immovably.

Auch das Prothesenunterteil 2 besitzt drei Rippen in ent sprechender Anordnung: Eine mittlere Rippe 21 weist nach vorn, zwei seitliche Rippen 22 und 23 verlaufen ebenfalls vertikal und sind unter 90° zu der vorderen Rippe 21 an geordnet. Die Rippen 21, 22 und 23 fixieren das Prothe senunterteil 1 sicher am knienahen Knochenbereich des Un terschenkelknochens 3.The lower prosthesis part 2 also has three ribs in a corresponding arrangement: a central rib 21 faces forward, two lateral ribs 22 and 23 also run vertically and are arranged at 90 ° to the front rib 21 . The ribs 21, 22 and 23 fix the prosthetic senunterteil 1 securely to the bone close to the knee region of the Un terschenkelknochens. 3

Sowohl das Prothesenoberteil 1 als auch das Prothesenun terteil 2 besteht aus Metall. Besonders gut geeignet als Prothesenmaterial ist Titan.Both the upper prosthesis part 1 and the lower prosthesis part 2 are made of metal. Titanium is particularly well suited as a prosthetic material.

Claims

1. Total knee joint endoprosthesis which has an upper part with a shaft for insertion into the medullary cavity of the thigh bone and a lower part with a shaft for insertion into the medullary cavity of the lower leg bone, the upper part and lower part forming a sled joint with one another, characterized in that both upper part ( 1 ) and the lower part ( 2 ) adjacent to the sliding surfaces ( 9 ; 10 ) of the slide joint each have three radially extending to the longitudinal axis of the shafts and in the longitudinal direction extending ribs ( 18 , 19 , 20 ; 21 , 22 , 23 ) , whose respective middle ( 18; 21 ) points forward and whose lateral ( 19, 20; 22, 23 ) are at least approximately at right angles to the middle ( 18; 21 ), the shafts ( 5 ; 16 ) in the longitudinal direction are divided and spreadable by means of a spacer that can be driven in between the sections.

2. Total knee joint endoprosthesis according to claim 1, characterized in that the ribs ( 18 , 19 , 20 ; 21 , 22 , 23 ) are sharp-edged.

3. total knee joint endoprosthesis according to claim 1 or 2, characterized in that the sections ( 5 a and 5 b ; 16 a and 16 b ) of the shafts ( 5 ; 16 ) have each other to a central longitudinal channel complementary longitudinal grooves, in which a as a spacer trained pen can be used.

4. total knee joint endoprosthesis according to claim 1 or 2, characterized in that the shafts ( 5 ; 16 ) have on their surface for abutment against the inner walls of the bones ( 3 ; 15 ) certain sharp-edged projections ( 6 ; 17 ), which in a radial expansion the sections ( 5 a and 5 b ; 16 a and 16 b ) are designed to at least partially penetrate into the bones ( 3 ; 15 ).

5. total knee joint endoprosthesis according to claim 4, characterized in that the sharp-edged projections ( 6 ; 17 ) are rasp-like or pyramid-like.

6. Total knee joint endoprosthesis according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the projections ( 6 ; 17 ) on the sides remote from the joint have approximately horizontally extending surfaces ( 6 a , 17 a ) and these are opposite, for Articulated, obliquely extending surfaces ( 6 b ; 17 b ) in such a way that the areas closest to the longitudinal axes of the shafts ( 5 ; 16 ) each point toward the articulation side.

7. Total knee joint endoprosthesis according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that one of the sliding surfaces ( 9 ) of the slide joint consists of polyethylene.

8. total knee joint endoprosthesis according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the sliding surface ( 9 ) made of polyethylene in a poly ethylene block ( 8 ) is provided, which has a T-shaped rib ( 7 ) of the lower prosthesis part ( 2 ) embraces.