DE4221006A1 - Implantat zum Ersatz eines rückwärtigen Patellateils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Implantat zum Ersatz eines rückwärtigen Patellateils, mit einem dem Patellateil nachgebildeten Prothesenteil aus Kunststoff oder Kera­ mikmaterial, und mit einem im Prothesenteil befestigten metallischen Verankerungsteil zur Verankerung des Im­ plantates in der natürlichen Patella.

Ein derartiges Implantat ist beispielsweise aus der EP A2-0 307 654 bekannt, bei dem das Prothesenteil form- und kraftschlüssig mittels eines Zapfens in der natürli­ chen Patella verankert wird. Problematisch ist dabei, daß die in der natürlichen Patella eingearbeitete Boh­ rung, welche zur Verankerung des Zapfens dient, die knöcherne Struktur erheblich schwächt und auch Blutgefä­ ße im Patellazentrum zerstört, welche zur vitalen Ver­ sorgung des Patellaknochens unerläßlich sind. Dadurch besteht die Gefahr einer frühzeitigen Lockerung des Patella-Teilersatzes infolge eintretender Nekrose.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Implantat der eingangs genannten Art erfindungsgemäß derart weiter­ zuentwickeln, daß eine stabile und gewebeschonende Ver­ ankerung in der natürlichen Patella verwirklicht wird.

Diese Aufgabe wird bei dem Implantat der eingangs ge­ nannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verankerungsteil eine konvex gewölbte Außenkontur be­ sitzt, die mindestens abschnittweise eine offenzellige und offenporige Oberflächenstruktur aufweist.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß die konvex gewölbte Außenkontur in einer entspre­ chend breitflächig gekrümmten Ausnehmung im Patellain­ nern verankert wird, wodurch auf die Einbringung einer oder mehrerer Bohrungen im Patellaknochen und der daraus resultierenden lokalen Schwächung des Knochengewebes verzichtet werden kann und gleichzeitig die Blut- und Nervengefäßanbindungen weitestgehend erhalten bleiben. Die breitflächig vorgesehene offenporige oder offenzel­ lige Oberflächenstruktur auf der Außenkontur des Ver­ ankerungsteils hat darüber hinaus zur Folge, daß das angrenzende natürliche Knochengewebe in die offenen Zellen oder Poren einwachsen kann, wodurch der Knochen/- Implantat-Verbund eine wesentliche Erhöhung der Festig­ keit erfährt. Durch die konvexe Außenkontur der Fixa­ tionsseite wird eine Anpassung an die anatomischen Strukturen des Patellaknochens, und damit ein besonders wirksames Einwachsen des Knochengewebes in die offenen Zellen des Verankerungsteils bewirkt. Außerdem wird ein großflächiger Formschluß verwirklicht, der besonders die Primärstabilität nach dem Implantieren verbessert, wenn die implantierte Patella unter einem Auflagedruck, der vom natürlichen Band- und Sehnenapparat vorgegeben ist, gegen die Patella-Lagerfläche einer Kniegelenk-Endopro­ these gedrückt wird.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Kontaktfläche des Prothesenteils, welche gegen die Resektionsfläche des natürlichen Patel­ laknochens zur Anlage kommt, nur wenig kleiner als die natürliche Resektionsfläche, und das Verankerungsteil, welches zentral in der Kontaktfläche des Prothesenteils verankert ist, nimmt einen relativ großen Teil der Kon­ taktfläche ein. Die Außenkontur des Verankerungsteils besitzt bevorzugt im wesentlichen die Form eines Kugelabschnittes mit einem vergleichsweise großen Kugel­ radius z. T. radiär gegenläufig, so daß die konvexe Wöl­ bung der Außenkontur gering, und damit die Tiefe der entsprechenden Einbuchtung im Patellaknochen ebenfalls gering ist, um den natürlichen Patellarest möglichst wenig in seiner Festigkeit zu schwächen, und die natür­ liche funktionelle Dicke der Patella nicht zu verändern.

Besonders bevorzugt ist das Verankerungsteil auf seiner gesamten freien Oberfläche mit einer offenzelligen oder offenporigen Oberflächenstruktur versehen, um dem an­ grenzenden Knochengewebe eine möglichst große Konktakt­ fläche anzubieten.

Zwischen dem Verankerungsteil und dem Prothesenteil ist bevorzugt mindestens ein Ansatz und eine entsprechende Ausnehmung vorgesehen z. B. zur Verwirklichung einer Konussteckverbindung. Alternativ läßt sich das Prothe­ senteil auf einen oder mehrere Ansätze des Verankerungs­ teils aufschrumpfen oder aufspritzen, um einen festen Verbund zwischen Verankerungsteil und Prothesenteil zu realisieren.

Besonders bevorzugt ist der Ansatz ringförmig oder zy­ linderförmig ausgebildet und erstreckt sich im wesentli­ chen bis zum Umfang des Verankerungsteils und trägt z. B. an seiner Umfangsfläche ein Außengewinde, welches in eine entsprechende Gewindebohrung im Prothesenteil ein­ schraubbar ist. Alternativ läßt sich zwischen dem Ver­ ankerungsteil und dem Prothesenteil eine Twist- oder Schnappverbindung vorsehen, die auch zusätzlich zum Umspritzen oder Aufschrumpfen weiterer Befestigungsele­ mente angeordnet werden kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt das Prothesenteil einen zentralen Ansatz, der in eine entsprechende Ausnehmung des Ver­ ankerungsteils eingreift. Besonders bevorzugt läßt sich der zentrale Ansatz und die entsprechende Ausnehmung als eine Konussteckverbindung ausbilden, wobei zu diesem Zweck der Ansatz der Ausnehmung sich konusförmig ent­ sprechend verjüngen. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird einerseits zwischen dem Verankerungsteil und dem Prothesenteil eine besonders einfache und zuver­ lässige Verbindung verwirklicht, welche darüber hinaus auch wieder lösbar ist. Im Falle eines besonderen Ver­ schleißes des Prothesenteils ist es bei dieser Ausfüh­ rungsform möglich, nur das Prothesenteil auszuwechseln, während das knöchern eingewachsene Verankerungsteil auf der Patella verbleiben kann. Der operative Eingriff bei einer derartigen Revision ist dadurch weniger belastend, der Patellaanteil wird bei einer Revision nicht weiter verringert.

Besonders bevorzugt lassen sich zwischen dem zentralen Ansatz des Prothesenteils und der entsprechenden Aus­ nehmung auch noch Mittel vorsehen, welche eine Schnapp­ verbindung verwirklichen und dadurch die Konussteckver­ bindung zwischen Prothesenteil und Verankerungsteil weiter sichern.

Besonders bevorzugt weist das Prothesenteil am Fuße seines zentralen Ansatzes eine ringförmige Vertiefung auf, deren Tiefe radial nach außen allmählich abnimmt, und die einen entsprechenden Ringwulst des Verankerungs­ teils aufnimmt. Durch diese Ausgestaltung der Grenzflä­ che zwischen Prothesenteil und Verankerungsteil wird eine nahezu gleichmäßige Wanddicke des Prothesenteils ohne scharfkantige Anlageflächen zum Verankerungsteil hin verwirklicht.

Bevorzugt besitzt das Verankerungsteil einen radial auswärts gerichteten ebenen Umfangsflansch, der eine glatte, also nicht strukturierte Oberfläche aufweist, die einerseits auf einem ebenen radialen Umfangsrand des Prothesenteils, andererseits gegen die Resektionsfläche Patella anliegt und sicherstellt, daß ein direkter Kon­ takt zwischen dem aus Kunststoff oder Keramik bestehen­ den Prothesenteil und dem natürlichen Knochen vermieden wird.

Um die primäre Rotationsstabilität nach einer Implanta­ tion zu erhöhen, sind, bevorzugt an dem Umfangsflansch des Verankerungsteils spitze Dornansätze vorgesehen, die gegen die Resektionsfläche gerichtet sind und sich beim Einoperieren in die natürliche Patella eindringen und dadurch das Implantat drehfest mit der Patella verbin­ den.

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

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine zwei­ te Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 3 eine Aufsicht auf das Implantat der Fig. 2, von unten gesehen.

Gemäß Fig. 1 ist von einer Patella mit einer ebenen Resektionsfläche 1a der rückwärtige Patellateil rese­ ziert. In der Fig. 1 dargestellt ist daher nur der vor­ dere natürliche Patellarest 1, der rückwärts von der Resektionsfläche 1a begrenzt ist. Die Resektionsfläche 1a weist zentral eine im wesentlichen sphärische Ver­ tiefung 1b auf, in welcher das Implantat im natürlichen Knochengewebe verankert wird.

Das Implantat enthält ein dem resezierten Patellateil nachgebildetes Prothesenteil 2 aus Kunststoff oder Kera­ mikmaterial, das zur natürlichen Patella 1 hin von einer ebenen Kontaktfläche 8 begrenzt ist, welche beim Ein­ operieren des Implantates zur Anlage mit der Resektions­ fläche 1a kommt. Die ebene Kontaktfläche 8 besitzt eine Größe, die bevorzugt geringfügig kleiner als die Resek­ tionsfläche 1a des Patellarestes 1 ist. Das Prothesen­ teil 2 besitzt eine rückwärtige Gleitfläche 4, welche zur Anlage gegen die Kondylen-Außenfläche einer der bekannten Kniegelenk-Endoprothesen gelangt.

Das Implantat weist ferner ein Verankerungsteil 10 auf, welches mittels eines zylindrischen oder ringförmigen Ansatzes 16 in einer entsprechenden Ausnehmung 17 in der Kontaktfläche 8 des Prothesenteils 2 verankerbar ist. Zu diesem Zweck ist auf der Mantelfläche des Ansatzes 16 ein Außengewinde 18 vorgesehen, welches in das Innenge­ winde einer entsprechenden Gewindebohrung 6 im Prothe­ senteil 2 einschraubbar ist.

Das Verankerungsteil 10 besitzt eine - vom Prothesenteil 2 weggerichtete - konvex gewölbte Außenkontur 12, die in der dargestellten Ausführungsform im wesentlichen die Form eines Kugelabschnittes aufweist. Auf der gesamten Außenkontur 12 ist das Verankerungsteil 10 mit einer offenzelligen oder offenporigen Oberflächenstruktur 14 versehen, in welche das angrenzende Knochengewebe ein­ wachsen kann. Der Durchmesser des zylindrischen oder ringförmigen Ansatzes 16 soll möglichst groß, d. h. nur geringfügig kleiner als der Außenumfang des Prothesen­ teils 2 sein, um eine ausreichende Befestigung des Ver­ ankerungsteils 10 im Prothesenteil 2 sicherzustellen.

Anstelle der Schraubverbindung zwischen Verankerungsteil 10 und Prothesenteil 2 lassen sich, wenn das Prothesen­ teil 2 aus Kunststoff besteht, auch Ansätze des Veranke­ rungsteils umspritzen bzw. das Prothesenteil 2 läßt sich dann auf entsprechende Ansätze aufschrumpfen oder mit­ tels einer Schnapp- oder Twistverbindung befestigen.

Das Prothesenteil 2 weist auf seiner freien, dem Ver­ ankerungsteil 10 abgewandten Fläche 4 einen Längswulst 5, und daran angrenzend zu beiden Seiten hin konkav auslaufende Seitenflächen 5a auf. Die freie Fläche 4 des Prothesenteils 2 ist damit so ausgebildet, daß zu den prothetischen Femurgelenkflächen ein kongruenter Kontakt entsteht, wodurch eine optimierte Krafteinleitung ent­ steht, die mit einer Schonung des Prothesenteils einher­ geht.

In den Fig. 2 und 3 ist ein Querschnitt und eine Aufsicht auf einer weitere Ausführungsform des Implan­ tats dargestellt, wobei die natürliche Patella weggelas­ sen ist. Das Prothesenteil 2 besitzt einen zentralen Ansatz 20, der gegen das Verankerungsteil 10 gerichtet ist und in eine entsprechende Ausnehmung 21 des Veranke­ rungsteils 10 hineinragt. Das freie Ende des zentralen Ansatzes 20 ist konusförmig verjüngt, und die Ausnehmung 21 des Prothesenteils verjüngt sich nach innen ebenfalls entsprechend, so daß Ansatz 20 und Ausnehmung 21 eine Konussteckverbindung bilden. Zwischen dem Ansatz 20 und der Ausnehmung 21 sind Mittel vorgesehen, z. B. eine Umfangsnut 24 und ein entsprechender Umfangswulst 25, welche ineinander greifen, wenn Verankerungsteil und Prothesenteil miteinander verbunden sind und eine Schnappverbindung darstellen.

Am Fuß des zentralen Ansatzes 20 des Prothesenteils 2 ist eine ringförmige Vertiefung 28 vorgesehen, deren Tiefe radial nach außen hin abnimmt. Radial nach außen schließt sich an die Vertiefung 28 ein ebener Umfangs­ rand 28a an. Die Ausnehmung 21 des Verankerungsteils 10 geht radial nach außen in eine entsprechende Ringwulst 29 über, welche die Vertiefung 28 des Prothesenteils 2 ausfüllt. Das Verankerungsteil besitzt an seinem Um­ fangsrand einen radial auswärts gerichteten ebenen Um­ fangsflansch 32, der auf beiden Seiten eine glatte Ober­ fläche besitzt und einerseits auf dem radialen Umfangs­ rand 28a des Prothesenteils 2, andererseits gegen die Resektionsfläche 1a der Patella anliegt und verhindert, daß das Prothesenteil 2 in direkten Kontakt mit dem Patellaknochen gelangt. Am Umfangsflansch 32 sind gegen die Patella gerichtete spitze Dornansätze 30 befestigt, die bei der Implantation in den Patellaknochen eindrin­ gen und eine primäre Rotationsstabilität bewirken.

Das Verankerungsteil 10 besitzt - wie schon die Ausfüh­ rungsform gemäß Fig. 1 - auf der Fixationsseite eine konvex gewölbte Außenkontur 12, die eine offenzellige oder offenporige Oberflächenstruktur 14 aufweist. Das Prothesenteil 2 besitzt auf der freien, dem Veranke­ rungsteil 10 abgewandten Fläche 4 einen Längswulst 5 und daran angrenzend zu beiden Seiten hin konkav auslaufende Seitenflächen 5a.

Claims (19)

1. Implantat zum Ersatz eines rückwärtigen Patella­ teils, mit einem dem Patellateil nachgebildeten Prothe­ senteil aus Kunststoff oder Keramikmaterial und mit einem in dem Prothesenteil befestigten metallischen Verankerungsteil zur Fixation des Implantates in dem natürlichen Patellaanteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungsteil (10) auf der Fixationsseite eine konvex gewölbte Außenkontur (12) besitzt, die mindestens abschnittweise eine offen­ zellige und offenporige Oberflächenstruktur (14) auf­ weist.

2. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur (12) des Verankerungsteils (10) im wesentlichen die Form eines Kugelabschnittes besitzt.

3. Implantat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungsteil (10) auf seiner gesamten freien Oberfläche eine offenzellige oder offenporige Oberflächenstruktur (14) besitzt.

4. Implantat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungsteil (10) und das Prothesenteil (2) mittels mindestens eines An­ satzes (16, 20) und einer entsprechenden Ausnehmung (17, 21) ineinandergreifend verbunden sind.

5. Implantat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Prothesenteil (2) auf einem oder mehreren Ansätzen (16) des Verankerungsteils (10) aufgeschrumpft ist.

6. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Prothesenteil (2) aus Kunststoffmaterial auf das Verankerungsteil (10) aufge­ spritzt ist.

7. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (16) am Veranke­ rungsteil (10) sitzt und ein Außengewinde (18) trägt, welches in eine entsprechende Gewindebohrung (6) im Prothesenteil (2) einschraubbar ist.

8. Implantat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (16) und die entsprechende Ausnehmung (17) eine ringförmige Gestalt besitzen.

9. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungsteil (10) mit dem Prothesenteil (2) eine Twist- oder Schnappver­ bindung eingeht.

10. Implantat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Prothesenteil (2) und dem Verankerungsteil (10) eine Konussteckver­ bindung vorgesehen ist.

11. Implantat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Prothesenteil (2) einen zentralen Ansatz (20) aufweist, der in eine entsprechen­ de Ausnehmung (21) des Verankerungsteils (10) eingreift.

12. Implantat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Ansatz (20) sich zu seinem freien Ende hin konusförmig verjüngt, und daß die Ausnehmung (21) des Prothesenteils (2) sich nach innen entsprechend verjüngt und mit dem konusförmigen Ansatz (20) eine Konussteckverbindung bildet.

13. Implantat nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ansatz (16, 20) und der Ausnehmung (17, 21) Mittel (24, 25) zur Bildung einer Schnappverbindung vorgesehen sind.

14. Implantat nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Prothesenteil (2) am Fuße des zentralen Ansatzes (20) eine ringförmige Ver­ tiefung (28) aufweist, die einen entsprechenden Ring­ wulst (29) des Verankerungsteils (10) aufnimmt.

15. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gegen die Resek­ tionsfläche (1a) der Patella gerichtete spitze Dornan­ sätze (30) vorgesehen sind.

16. Implantat nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dornansätze (30) radial außerhalb der konvex gewölbten Außenkontur (12) des Verankerungsteils (10) angeordnet sind.

17. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungsteil (10) einen radial auswärts gerichteten ebenen Umfangsflansch (32) mit glatter Oberfläche besitzt, der einerseits auf einem ebenen radialen Umfangsrand (28a) des Prothesen­ teils (2), andererseits gegen die Resektionsfläche (1a) der Patella anliegt.

18. Implantat nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen die Resektions­ fläche (1a) gerichteten Dornansätze (30) an dem radialen Umfangsflansch (32) des Verankerungsteils (10) befestigt sind.

19. Implantat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Prothesenteil (2) auf seiner freien, dem Verankerungsteil (10) abgewandten Fläche (4) einen Längswulst (5) und daran angrenzend zu beiden Seiten hin konkav auslaufende Seitenflächen (5a) aufweist.