DE4110048C1 - Knee joint prosthesis with femur and tibia portions - has femur condylar shells recessed on ventral side towards shell inside - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kniegelenk-Endoprothese, deren Femurteil am unteren Ende eines Schaftes zwei Kondylenschalen, und deren Tibiateil am oberen Ende eines Schaftes ein Tibiaplateau aufweist, wobei jede Kondylenschale eine vom Schaft abwärts verlaufende Seitenwand, und eine von der Seitenwand auswärts verlaufende Stützwand aufweist, und mit Stützflächen auf dem Tibiaplateau, auf denen die Kondylenschalen mit ihren Stützflächen lagern.

Derartige Kniegelenk-Endoprothesen sind z. B. als achsfreie Endoprothesen oder aus der DE 40 02 424 A1 in der Form sogenannter Achsknie-Endoprothesen bekannt. Die Gestaltung und die Dimensionierung der bekannten Kniegelenk-Endoprothesen berücksich­ tigt, daß eine möglichst genaue Nachbildung der Sta­ tik und Mechanik des natürlichen Kniegelenks - bei einfachem Aufbau der Prothese - erzielt wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß kurzfristig oder länger­ fristig nach Implantation einer bekannten Kniegelenk- Endoprothese häufig dann Schmerzen auftreten, wenn die Kniescheibe und der entsprechende Bandapparat bei der Implantation erhalten bleiben.

Ferner ist es bekannt, die Stützflächen der beiden Kondylenschalen ventral zu verbinden und so nach oben zu verlängern, daß die ventrale Spitze der Stützflächen die natürlichen Kondylen in einem Be­ reich abdeckt, in welchem die Patella (Kniescheibe) bei einer Beugebewegung gegen die Kondylen unter Druck zur Anlage kommt. Die Kniescheibe liegt bei dieser bekannten Endoprothese dann gegen die glatte Oberfläche der hochgezogenen Stützflächen, und nicht gegen die natürlichen Kondylen an. Es hat sich jedoch gezeigt, daß auch die Verwirklichung eines derartigen Patella-Gegenlagers die im Bereich der Kniescheibe bei längerer Benutzung der Prothese auf­ tretenden Beschwerden nicht immer verhindern kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Kniegelenk- Endoprothese der eingangs genannten Art derart wei­ terzubilden, daß die Gefahr von Beschwerden im Be­ reich der Kniescheibe reduziert oder sogar ganz beseitigt wird.

Diese Aufgabe wird bei der Kniegelenk-Endoprothese der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kondylenschalen ventral am Übergang von der Seitenwand zur Stützwand eine gegen das Schaleninnere gerichtete Einbuchtung aufweisen.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß die im ventralen Bereich der Kondylenschalen ein­ geformten Einbuchtungen zwischen den Kondylenschalen Raum für die Kniescheibe schaffen, so daß bei einer Beugebewegung sich die Kniescheibe zwischen - und nicht wie bei bekannten Prothesen vor - die Stütz­ flächen der Kondylenschalen begeben kann, wodurch die die Kniescheibe haltenden Bänder sich verkürzen, und dadurch entspannen können. Es ist dadurch sicher­ gestellt, daß der von der Kniescheibe bei einer Beu­ gebewegung auf die Kondylen oder ein Patella-Gegen­ lager wirkende Druck, der sogenannte Patelladruck auch bei einer stärkeren Beugung des Kniegelenkes ein bestimmtes Maß nicht überschreitet und sogar - wie beim natürlichen Kniegelenk - nach Überschrei­ ten eines Beugewinkels von 90° wieder abnimmt.

Besonders bevorzugt verlaufen die Einbuchtungen von ventral eine vorgegebene Strecke nach dorsal, wobei die Tiefe der Einbuchtung besonders bevorzugt immer mehr abnimmt. Die Einbuchtungen enden vor demjenigen dorsalen Bereich der Stützwände, welcher auch bei starker Beugung in Auflagekontakt mit den Stütz­ flächen des Tibiaplateaus bleibt. Die Einbuchtungen am Übergang zwischen Seitenwänden und Stützwänden der Kondylenschalen besitzen eine solche Tiefe, daß die Kniescheibe - bei zunehmender Beugung des Gelenks - in den durch die Einbuchtungen geschaf­ fenen Freiraum zwischen den Kondylenschalen hinein­ laufen kann. Bevorzugt sind die Einbuchtungen so dimensioniert, daß die Kniescheibe - bei starken Beugebewegungen - mit ihren Seitenzonen leicht gegen die eingebuchteten Oberflächen der Kondylenschalen anliegen bzw. seitlich geführt werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung besitzen die Stützflächen des Tibiaplateaus Wulste, welche den Einbuchtungen entsprechen und in ventral-dorsaler Richtung verlaufen. Die Wulste unterstützen dabei einen evtl. zwischen den Stütz­ flächen dorsal/ventral verlaufenden Höcker bei der Führung der Bewegung der Kondylenschalen, wenn Femurteil und Tibiateil in Strecklage gebracht werden.

Besonders bevorzugt werden die Einbuchtungen bei Kniegelenk-Endoprothesen vorgesehen, bei denen Tibiateil und Femurteil mittels eines Verbindungs­ teils und/oder eines Querbolzens gelenkig mitein­ ander verbunden sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Kniegelenk-Endopro­ these, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Femurteils der Kniegelenk-Endoprothese gemäß Fig. 1;

Fig. 3a bis 3d verschiedene Querschnitte durch die Kondylenschalen des Femurteils gemäß Fig. 2.

Die Kniegelenk-Endoprothese gemäß Fig. 1 besteht aus einem Femurteil 1, welches einen Schaft 2 zur Veran­ kerung im Knochenhohlraum des menschlichen Femurkno­ chens besitzt. Am unteren Ende des Schafts 2 sind zwei relativ dünnwandige Kondylenschalen 3 angeord­ net, die bei einer Implantation des Femurteils 1 die Kondylen des natürlichen Femurknochens umfassen sol­ len. Die beiden Kondylenschalen 3 besitzen je eine vom Schaft abwärts verlaufende Seitenwand 4. Die bei­ den Seitenwände 4 bilden zwischen sich einen Zwi­ schenraum 9, in welchen - in der abgebildeten Ausfüh­ rungsform - das obere Ende eines Verbindungsteils 30 hineinragt, welches an dem Femurteil mittels eines Querbolzens 40 schwenkbar gelagert ist. Jede Seiten­ wand 4 geht an ihrem vom Schaft 2 abgewandten Ende in eine auswärts vom Zwischenraum 9 weglaufende Stützwand 6 über.

Das Femurteil 1 stützt sich über die Stützwände 6 der Kondylenschalen 3 auf einem Tibiateil 10 ab, welches ein Tibiaplateau 20 aus Kunststoffmaterial trägt. Das Tibiaplateau 20 besitzt unterhalb der Stützwände 6 der Kondylenschalen 3 in dorsal­ ventraler Richtung je eine der Stützwand 6 angepaßte Stützfläche 22. Zwischen den Stützflächen 22 ver­ läuft in dorsal-ventraler Richtung ein Höcker 24, der sich im interkondyloiden Zwischenraum 9 verläuft und als Anschlag für eine Rotationsbewegung das Femurteil 1 relativ zum Tibiateil 10 dient. Das Tibiaplateau 20 sitzt auf einem Teller 12, der nach unten hin in einen Schaft 11 übergeht, welcher zur Verankerung des Tibiateils im Knochenhohlraum des natürlichen Tibiaknochens dient.

Bei der dargestellten Achsknie-Prothese ist das mit einem Auge 42 im Zwischenraum 9 gelenkig am Querbol­ zen 40 gelagerte Verbindungsteil 30 mit dem Tibia­ teil 10 so gekoppelt, daß das Femurteil eine Beuge- oder Schwenkbewegung auf dem Tibiaplateau um eine - in der Darstellung - im wesentlichen horizontale Achse und außerdem eine Rotationsbewegung um eine im wesentlichen vertikale Achse ausführen kann. Zu die­ sem Zweck ist das untere Ende des Verbindungsteils 30 als Zapfen 34 ausgebildet, der in eine entsprechende Bohrung 14 im Tibiateil axial verschiebbar geführt ist.

Fig. 2 und die Fig. 3a bis 3d zeigen das Femur­ teil 1 in Seitenansicht sowie in den Schnitten IIIa bis IIId. Gemäß den Fig. 2 und 3a bis 3d geht der Schaft 2 des Femurteils 1 an seinem unteren Ende in zwei seitwärts geöffnete Kondylenschalen 3 über, die in vorgegebenem Abstand abwärts verlaufende Seiten­ wände 4 aufweisen, zwischen denen ein Zwischenraum 9 ausgebildet ist. Die Seitenwände 4 besitzen an ihrem unteren Ende, wie insbesondere Fig. 2 entnehmbar ist, eine konvex gekrümmte Kontur und gehen an ihrem unteren Ende in Stützwände 6 über, welche nach außen gerichtet sind und näherungsweise eine Rotations­ fläche um eine Stützwandachse 8 bilden, welche die Seitenwände 4 der Kondylenschalen durchdringt. Nach ventral laufen die Stützwände mit geringerer Krüm­ mung in je eine Patellaspitze 6a aus.

Wie insbesondere den Fig. 3a bis 3d entnehmbar ist, welche die Schnitte IIIa bis IIId durch das Femurteil gemäß Fig. 2 wiedergeben, weisen die Kondylenschalen 3 am Übergang 5 der Seitenwand 4 zur Stützwand 6 eine gegen das Schaleninnere gerichtete Einbuchtung 7 auf, welche den interkondyloiden Zwischenraum 9 soweit verbreitert, daß die Patella (Kniescheibe) in die verbreiterte Eintrittszone 9a eintreten kann. Die Einbuchtung 7 ist, wie der Folge der Fig. 3a bis 3d entnommen werden kann, am ven­ tralen Anfang der Kondylenschalen am stärksten, sie verläuft eine vorgegebene Strecke nach dorsal und nimmt nach dorsal hin in der Tiefe ab. Die Einbuch­ tung 7 endet einen vorgegebenen Umfangsabschnitt a vor dem ventralen Ende der Kondylenschalen 3, weil dieser ventrale Endabschnitt auch bei stärkster Beu­ gung des Kniegelenkes noch voll auf den Stützflächen 22 des Tibiaplateaus 20 abgestützt ist während der ventral anschließende Bereich sich von dem Tibia­ plateau 2 weg nach oben hin freigeschwenkt hat. Die verbreiterte Eingangszone 9a des Zwischenraums 9, welche durch die spiegelbildlich gegenüberliegenden Einbuchtungen 9 entstanden ist, kann dann die Knie­ scheibe aufnehmen, wodurch der Bandapparat der Knie­ scheibe - bei stärkerer Beugung - sich verkürzen, und damit entspannen kann. Der von der Kniescheibe auf die Prothese ausgeübte Anpreßdruck - häufig Ursache für Beschwerden im Bereich der Kniescheibe - reduziert sich auf diese Weise bei stärkerer Beugung wieder, der Verlauf des Patelladrucks auf die Kon­ dylen als Funktion des Beugewinkels ist damit den natürlichen Gegebenheiten besser angepaßt.

Claims (8)

1. Kniegelenk-Endoprothese, deren Femurteil am un­ teren Ende eines Schaftes zwei Kondylenschalen, und deren Tibiateil am oberen Ende eines Schaftes ein Tibiaplateau aufweist, wobei jede Kondylenschale eine vom Schaft abwärts verlaufende Seitenwand, und eine von der Seitenwand auswärts verlaufende Stützwand aufweist, und mit Stützflächen auf dem Tibiaplateau, auf denen die Kondylenschalen mit ihren Stützflächen lagern, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondylenschalen (3) ventral am Übergang der Seitenwand (4) zur Stützwand (6) eine gegen das Schaleninnere gerichtete Ein­ buchtung (7) aufweisen.

2. Kniegelenk-Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbuchtung (7) von ventral eine vorgegebene Strecke nach dorsal ver­ läuft.

3. Kniegelenk-Endoprothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Einbuch­ tung (7) nach dorsal hin abnimmt.

4. Kniegelenk-Endoprothese nach einem der vorste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Einbuchtung (7) nach dorsal hin gegen Null geht.

5. Kniegelenk-Endoprothese nach einem der vorste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbuchtung (7) sich ein vorgegebenes Maß in die Seitenwand (4) und die Stützwand (6) hineinerstreckt.

6. Kniegelenk-Endoprothese nach einem der vorste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützflächen (22) des Tibiaplateaus (20) den Einbuch­ tungen (7) entsprechende ventral-dorsal verlaufende Wulste aufweisen.

7. Kniegelenk-Endoprothese nach einem der vorste­ henden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Verbin­ dungsteil (30) welches das Femurteil (1) und das Tibiateil (10) gelenkig miteinander verbindet.

8. Kniegelenk-Endoprothese nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil mit einem Ende in den Zwischenraum (9) zwischen den Sei­ tenwänden (4) der Kondylenschalen (3) hineinragt, mittels eines Querbolzens (40) schwenkbar mit dem Femurteil (1) verbunden ist und mit einem Zapfen (32) drehbar in einer Bohrung (14) des Tibiateils (10) lagert.