DE3935488A1 - Kniegelenk-endoprothese - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kniegelenk-Endoprothese mit einem in einen Femurschaft auslaufenden Femur­ teil und einem in einen Tibiaschaft auslaufenden, mit dem Femurteil gelenkig verbundenen Tibiateil und mit Einrichtungen zur Längenveränderung des Femurschaftes und/oder Tibiaschafts.

Kniegelenk-Endoprothesen dienen in verschiedensten Ausgestaltungen dazu, ein nicht mehr ausreichend funktionsfähiges menschliches Kniegelenk zu er­ setzen. Ein Beispiel einer solchen Kniegelenk-Endo­ prothese ist in der DE-OS 35 29 894 angegeben.

Solche Endoprothesen werden einoperiert, indem der Femurschaft und der Tibiaschaft nach Entfernen der Gelenkknochen in den Femur bzw. die Tibia einge­ setzt werden. Voraussetzung dafür ist, daß die Ein­ setzbereiche von Femur und Tibia als gesunde Knochen zur Verfügung stehen.

Das ist aber nicht immer der Fall. Beispielsweise muß bei Tumor-Erkrankungen oft auch der Femur- und/oder Tibiabereich entfernt werden, der den Prothesenschaft aufnehmen müßte.

Für solche Fälle sind Kniegelenk-Endoprothesen be­ kannt, bei denen sich die Schaftlänge verändern läßt. Die Längeneinstellung erfolgt durch Relativ­ verdrehung zweier miteinander im Gewindeeingriff stehenden Schaftelemente.

Ähnliche, ebenfalls durch Gewindeverdrehung längen­ einstellbare Endoprothesen sind zum Ersatz stabför­ miger Knochen beispielsweise aus der DE-PS 36 05 630 bekannt.

An der eingesetzten Endoprothese ist eine Änderung der Schaft-Längeneinstellung nicht mehr möglich. Die Schaftlänge muß daher sorgfältig vor dem Ein­ operieren gewählt werden.

Während die Verwendung solcher bekannten Kniegelenk- Endoprothesen bei älteren Patienten zu befriedigen­ den Ergebnissen führt, ergeben sich jedoch erheb­ liche Probleme bei noch im Wachstum befindlichen Pa­ tienten, insbesondere bei Kindern. Eine nur initial längenjustierbare Prothese kann an das Wachstum der Beinknochen nicht ohne weiteres angepaßt werden. Eine Nachjustierung der Prothesen-Schaftlänge ist ohne Trennung der Prothese von den Beinknochen nicht möglich, da sich die Schaftelemente im ein­ operierten Zustand nicht mehr relativ zueinander verdrehen lassen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Kniegelenk- Endoprothese der eingangs genannten Art zu schaf­ fen, die auch im einoperierten Zustand eine Längen­ verstellung im Schaftbereich ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Kniegelenk-Endo­ prothese der eingangs Art erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs definier­ ten Merkmalen ausgestattet. Vorteilhafte Ausgestal­ tungen sind in den Unteransprüchen definiert.

Die erfindungsgemäße Endoprothese ermöglicht eine nachträgliche Längenveränderung im Schaftbereich, ohne daß die Prothese vom Knochen getrennt werden muß. Die Längenveränderung erfolgt um einen oder mehrere diskrete Schritte, die aber jeweils keines­ wegs sehr groß sein müssen. Dadurch sind wahlweise kleinere oder größere Gesamtänderungen wählbar.

Zur Vornahme der Längenänderung muß nur ein relativ kleiner operativer Eingriff vorgenommen werden, der ausreicht, das die beiden Schaftelemente in ihrer aktuellen Relativstellung aneinander festlegende Verbindungsteil zugänglich zu machen. Das Verbin­ dungsteil wird dann außer Eingriff gebracht; nach­ folgend wird die der neuen Längeneinstellung ent­ sprechende Verschiebestellung gewählt und das Ver­ bindungsteil wird wieder mit beiden Schaftelementen in Eingriff gebracht.

Die Endoprothese ist völlig sicher gegenüber uner­ wünschten Verschiebungen der Schaftelemente relativ zueinander, obwohl ihre Längenveränderlichkeit im Schaftbereich mit sehr einfachen Mitteln erreicht wird.

Die Mittel, mit denen eine Relativverschiebbarkeit der Schaftelemente nur in Schaftrichtung realisiert wird, sind vielfältig wählbar. Vorzugsweise wird man jedoch eine Ausbildung wählen, die hochgradig stabil ist und bei einer nachträglichen Längenver­ stellung möglichst geringe Beeinträchtigungen des umgebenden Gewebes auslöst. Erfindungsgemäß bevor­ zugt wird daher eine Ausbildung des einen Schaftele­ mentes mit einer Hülse, die das andere Schaftele­ ment verschieblich aufnimmt.

Der zur Vornahme der Längenänderung nötige opera­ tive Eingriff wird vorteilhaft erleichtert und damit die Beeinträchtigung des Wohlbefindens des Patienten verringert, wenn das Verbindungsteil bezüglich des Einbauzustandes der Endoprothese an der lateralen Seite des Prothesenschaftes vorge­ sehen ist. Die Bewegung des Verbindungsteils zur Lösung bzw. Wiederherstellung der Verriegelung der Schaftelemente miteinander erfolgt dann in latera­ ler Richtung.

Auch hinsichtlich des Verbindungsteils sind ver­ schiedenartigste Ausführungen denkbar. Prinzipiell genügt ein einfacher Stift, der in fluchtend ausge­ richtete Ausnehmungen beider Schaftelemente einge­ setzt wird. Während ein Schaftelement in diesem Fall nur eine einzige Ausnehmung hat, ist das andere Schaftelement mit zwei oder - vorzugsweise - mehr als zwei in Längsrichtung hintereinanderliegen­ den solchen Ausnehmungen versehen, deren Beabstan­ dung die Einstellschrittweite definiert. Statt eines Stiftes kann eine Schraube verwendet werden.

Vorzugsweise ist das Verbindungsteil als im wesent­ lichen U-förmiger Bügel ausgebildet. In diesem Fall hat das eine Schaftelement 2 Ausnehmungen, die in einer zur Schaftrichtung normalen Ebene parallel verlaufen. Das andere Schaftelement hat dann wenigstens zwei, vorzugsweise aber mehr als zwei Paare entsprechender Ausnehmungen. Durch Relativ­ verschiebung der Schaftelemente zueinander sind diese Ausnehmungen paarweise mit den beiden Aus­ nehmungen des einen Schaftelementes fluchtend aus­ richtbar, so daß der Bügel mit seinen freien stift­ förmigen Endbereichen in die fluchtenden Ausneh­ mungen beider Schaftteile einsetzbar ist.

Wenn, wie bevorzugt, das eine Schaftelement eine Hülse aufweist, in der das andere Schaftelement verschieblich passend aufgenommen ist, wird man vorzugsweise die Ausnehmungen als Bohrungen ausbil­ den, die sich durch einen Wandbereich der Hülse in das in dieser verschiebliche andere Schaftelement und weiter bis wenigstens in den gegenüberliegenden Hülsenwandbereich erstrecken. Besonders wird dabei bevorzugt, daß die Bohrungen die aneinanderliegen­ den Zylinderflächen der Schaftelemente senkrecht zur Zylinderhauptachse tangential schneiden.

Eines der Schaftelemente läuft in einen Eintreib­ abschnitt aus, der in den zugeordneten Beinknochen einoperiert wird; das andere Schaftelement ist mit dem Gelenkbereich der Prothese verbunden. Es wird bevorzugt, das den Eintreibabschnitt aufweisende Schaftelement mit der Hülse zu versehen, in der dann das andere, mit dem Gelenkbereich verbundene Schaftelement aufgenommen ist.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Teil des Tibiateils einer erfin­ dungsgemäßen Kniegelenk-Endoprothese in lateraler Ansicht bei entferntem Verbin­ dungsteil und

Fig. 2 eine Aufsicht ähnlich Fig. 1 bei teil­ weise eingesetztem Verbindungsteil.

Fig. 1 zeigt einen Teil des Tibiateils 2 einer er­ findungsgemäßen Kniegelenk-Endoprothese; die beiden Endbereiche des Tibiateils sind weggelassen. Der Tibiaschaft 4 besteht aus einem ersten Schaftele­ ment 6 und einem zweiten Schaftelement 8, die nur in Schaftrichtung relativ zueinander verschiebbar sind. Das erste Schaftelement 6 umfaßt eine Hülse 18, die zum (nicht gezeigten) Gelenkbereich der Endoprothese hin offen ist (bei 22). Am der Öffnung 22 gegenüberliegenden Ende setzt an der Hülse 18 ein Eintreibabschnitt 20 an, der in gleicher Längs­ richtung verläuft und beim Einoperieren der Endo­ prothese in die Tibia eingetrieben wird.

Die Hülse 18 hat einen zylindrischen Innenraum. Das zweite Schaftelement 8 ist im wesentlichen stab­ artig zylindrisch geformt und so bemessen, daß es gleitverschieblich passend im Innenraum der Hülse 18 aufgenommen werden kann. Die zylindrische Außen­ fläche des zweiten Schaftelementes 8 liegt dann an der zylindrischen Innenfläche der Hülse 18 an.

An einem Ende geht das zweite Schaftelement 8 in den tibialen Gelenkbereich der Endoprothese über; im eingeschobenen Zustand des zweiten Schaftele­ mentes liegt dieses Ende vom Eintreibabschnitt 20 entfernt.

Wie Fig. 1 und 2 veranschaulichen, erstrecken sich zwei parallele Bohrungen durch gegenüberliegende Wandbereiche der Hülse 18. Die Bohrungen 14 liegen in einer zur Längsrichtung des Schaftes 4 normalen Ebene.

Das zweite Schaftelement 8 hat gemäß Fig. 1 und 2 im Ausführungsbeispiel insgesamt sechs Paare von Ausnehmungen 16, die in etwa halb-hohlzylindrischer Form die Zylinder-Außenfläche des zweiten Schaft­ elementes 8 senkrecht zu dessen Hauptachse tangen­ tial schneiden.

Fig. 1 und 2 zeigen den Tibiaschaft 4 in seiner kürzesten Längeneinstellung, in der das zweite Schaftelement 8 ganz in die Hülse 18 eingeschoben ist. In dieser Stellung befinden sich die Bohrungen 14 der Hülse 18 in fluchtender Ausrichtung mit dem Paar von Ausnehmungen 16 des zweiten Schaftelemen­ tes 8, das am weitesten vom freien Ende des zweiten Schaftelementes 8 entfernt ist.

Um die beiden Schaftelemente 6, 8 in dieser Längen­ einstellung aneinander festzulegen, wird ein Verbin­ dungsteil 10 in Form eines U-förmigen Bügels in die beiden Bohrungen 14 der Hülse 18 eingesetzt. Beim Verschieben (in Pfeilrichtung in Fig. 2) des Bügels 10 auf die Hülse 18 zu treten die Stiftbereiche 12 des Bügels 10 in die Ausnehmungen 16 des zweiten Schaftelementes 8. Im ganz eingeschobenen Zustand des Bügels 10 (in Fig. 2 gestrichelt angegeben) füllen die Stiftbereiche 12 die Ausnehmungen 14, 16 praktisch völlig aus.

In diesem Zustand sind die beiden Schaftelemente 6, 8 sowohl hinsichtlich einer Relativverschiebung in Schaftlängsrichtung als auch hinsichtlich einer Re­ lativverdrehung aneinander festgelegt.

Fig. 1 zeigt das Tibiateil in lateraler Ansicht; die Pfeilrichtung in Fig. 2 entspricht also einer Bewegung des Bügels 10 in lateraler Richtung.

Wenn zu einem späteren Zeitpunkt die Länge des Tibiaschaftes 4 vergrößert werden muß, wird der Be­ reich der Endoprothese operativ freigelegt, indem der Biegungsbereich des Bügels 10 liegt. Zur Längen­ veränderung muß jetzt nur der Bügel 10 an seinem Krümmungsbereich erfaßt und durch Ziehen entgegen der in Fig. 2 gezeigten Pfeilrichtung mit den Aus­ nehmungen 16 des zweiten Schaftelementes 8 außer Eingriff gebracht werden. Dabei wird die in Fig. 2 gezeigte Stellung des Bügels (durchgezogene Linie) erreicht. Jetzt kann eine Relativverschiebung der Schaftelemente 6, 8 in Längsrichtung des Tibia­ schaftes 4 erfolgen, bis ein anderes, geeignetes Paar Ausnehmungen 16 des zweiten Schaftelementes 8 mit den Bohrungen 14 der Hülse 18 fluchtet. Nach­ folgend wird der Bügel 10 wieder in Pfeilrichtung gemäß Fig. 2 eingeschoben und legt die beiden Schaftelemente 6, 8 in der neuen Längeneinstellung wieder aneinander fest.

Es versteht sich, daß die Variationsbreite der Längeneinstellmöglichkeiten dadurch gewählt werden kann, daß entsprechend viele und mehr oder weniger weit voneinander beabstandete Ausnehmungen 16 im zweiten Schaftelement 8 vorgesehen werden.

Claims (10)

1. Kniegelenk-Endoprothese mit einem in einen Femur­ schaft auslaufenden Femurteil und einem in einen Tibiaschaft (4) auslaufenden, mit dem Femurteil ge­ lenkig verbundenen Tibiateil (2) und mit Einrich­ tungen zur Längenveränderung des Femurschaftes und/oder Tibiaschafts, dadurch gekennzeichnet, daß der Femurschaft und/ oder der Tibiaschaft (4) aus zwei nur in Schaftrich­ tung relativ zueinander verschiebbaren Schaftelemen­ ten (6, 8) besteht, die in wenigstens zwei diskre­ ten Verschiebestellungen durch ein Verbindungsteil (10) lösbar aneinander festlegbar sind.

2. Kniegelenk-Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (10) bezüglich des Einbauzustandes der Endoprothese an der lateralen Seite des Schaftes (4) vorgesehen ist und insbesondere in lateraler Richtung lösbar ist.

3. Kniegelenk-Endoprothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (10) wenigstens einen stiftförmigen Bereich (12) aufweist, mit dem es in fluchtend ausgerichtete Aus­ nehmungen (14, 16) in beiden verschiebbaren Schaft­ elementen (6, 8) einsetzbar ist.

4. Kniegelenk-Endoprothese nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Schaftelemen­ te (6) in einer zur Schaftrichtung normalen Ebene wenigstens eine Ausnehmung (14) aufweist, während das andere Schaftelement (8) in mindestens zwei ver­ schiedenen zur Schaftrichtung normalen Ebenen we­ nigstens eine Ausnehmung (16) hat, die durch Rela­ tivverschiebung der Schaftelemente (6, 8) mit einer Ausnehmung des ersten Schaftteils (6) fluchtend aus­ richtbar ist.

5. Kniegelenk-Endoprothese nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil als U-förmiger Bügel (10) ausgebildet ist und eines der Schaftelemente (6) ein Paar und das andere Schaft­ element (8) wenigstens zwei Paare parallel verlau­ fender Ausnehmungen (14, 16) aufweist und die Aus­ nehmungen jedes Paares in einer zur Schaftrichtung normalen Ebene liegen.

6. Kniegelenk-Endoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eines (6) der Schaftele­ mente eine einendig offene Hülse (18) aufweist, in der das andere, stabartig geformte Schaftelement (8) im wesentlichen passend und verschieblich aufge­ nommen ist, und daß die Ausnehmungen (14, 16) von Bohrungen gebildet werden, die sich durch die Wand der Hülse (18) bis in das andere Schaftelement (8) erstrecken.

7. Kniegelenk-Endoprothese nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen sich durch einen Wandbereich bis in bzw. durch den ge­ genüberliegenden Wandbereich der Hülse (18) er­ strecken.

8. Kniegelenk-Endoprothese nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das stabartige Schaft­ element (8) zylindrisch und die Hülse (18) hohlzy­ lindrisch geformt ist und die Bohrungen die anein­ anderliegenden Zylinderflächen der Schaftelemente (8, 18), insbesondere senkrecht zur Zylinderhaupt­ achse, tangential schneiden.

9. Kniegelenk-Endoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der gelenkferne Endbe­ reich eines Schaftelementes (6) als Eintreibab­ schnitt (20) zum Einoperieren in den zugeordneten Beinknochen ausgebildet ist.

10. Kniegelenk-Endoprothese nach Anspruch 9, soweit rückbezogen auf einen der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das den Eintreibab­ schnitt (20) aufweisende Schaftelement (6) mit der das andere Schaftelement (8) aufnehmenden Hülse (18) versehen ist und deren Öffnung (22) am vom Eintreibabschnitt entfernten Ende des Schaftele­ mentes (6) liegt.