DE4320520C2 - Tibiateil einer Kniegelenkendoprothese - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Tibiateil einer Kniegelenkendoprothese, mit einem Tibiaplateau aus Metall, einem Kunststoffeinsatz auf dem Tibiaplateau und mit einem Verankerungselement auf der Unterseite des Tibiaplateaus, dessen Querschnittsfläche unmittelbar unterhalb des Tibiaplateaus eine solche radiale Ausdehnung aufweist, daß der Durchmesser d des größten einbeschriebenen Kreises mindestens dem halben Radius R des größten einbeschriebenen Kreises des Tibia­ plateaus entspricht.

Ein derartiges Tibiateil ist aus der DE 34 33 264 C2 bekannt und wird auf das zuvor entsprechend resezierte obere Ende des mensch­ lichen Tibiaknochens aufgesetzt. Es dient als Auflage für ein entsprechendes Femurteil einer Kniegelenkendoprothese, welches am unteren Ende des menschlichen Femurknochens implantiert wird. Bei dieser bekannten Ausführungsform ist auf der dem Tibiaknochen zugewandten Unterseite des sich aus zwei Teilen zusammensetzenden Tibiaplateaus jeweils ein schaftförmiges, schlankes Verankerungs­ element angeordnet, das die Positionierung und Verankerung des Tibia­ teils sicherstellen soll. Die Unterseite des Tibiaplateaus und die Verankerungselemente weisen eine offenzellige oder offenporige Ober­ flächenstruktur auf, die es ermöglicht, daß das angrenzende Knochen­ gewebe in die von der Oberfläche zugänglichen Poren oder Zellen hin­ einwachsen kann. Hierdurch erfährt das Tibiateil unterhalb des Tibiaplateaus im angrenzenden Knochengewebe eine besondere, zu­ sätzliche Verankerung.

Da das Tibiateil durch das Gewicht des Körpers auf dem resezierten Tibiaknochen aufliegt und somit vertikal wirkende Kräfte auf das angrenzende Knochengewebe, insbesondere auf die Corticalis, über­ tragen werden, ist zur Fixation des Tibiateils auch für eine gute Aufnahme der Querkräfte Sorge zu tragen.

Aus der US 4 964 868 ist ein Tibiateil einer Kniegelenkendoprothese bekannt, die unter dem Tibiaplateau ein ballenförmiges Verankerungs­ element aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Tibiateil der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine verbesserte, individuell an­ paßbare Verankerung im Tibiaknochen verwirklicht wird.

Diese Aufgabe wird bei dem Tibiateil der eingangs genannten Art er­ findungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste Abschnitt des Veran­ kerungselements unmittelbar unterhalb des Tibiaplateaus die Form eines Kugel- oder Kegelabschnitts besitzt, und daß der angrenzen­ de zweite Abschnitt des Verankerungselements als separates Teil ausgebildet ist und sich nach unten hin verjüngt.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß durch die vergleichsweise große radiale, kugel- oder kegelabschnitts­ förmige Ausdehnung des Verankerungselements unmittelbar unter­ halb des Tibiaplateaus eine große Ober­ fläche entsteht, wodurch eine großflächige, gleichmäßige Lastver­ teilung in das angrenzende Knochengewebe, eine Verringerung der lokalen Lastspitzen und somit eine Verbesserung der Verankerung im Tibiaknochen erreicht wird. Außerdem ermöglicht die zweitei­ lige Ausführung des Verankerungselements eine einfache Anpassung an die Abmessungen des tibialen Knochenhohlraums, wodurch die Verankerung weiter verbessert werden kann.

Besonders bevorzugt weist die Querschnittsfläche des ersten Ab­ schnitts des Verankerungselements unmittelbar unterhalb des Tibiaplateaus eine solche radiale Ausdehnung auf, daß der Durch­ messer d des größten einbeschriebenen Kreises mindestens dem Radius des größten einbeschriebenen Kreises des Tibiaplateaus entspricht, vorteilhafterweise sogar nur geringfügig kleiner ist, als der zweifache Radius R des größten einbeschriebenen Kreises des Tibiaplateaus. Bevorzugt ist die axiale Längenerstreckung des ersten Abschnitts des Verankerungselements senkrecht zum Tibia­ plateau kleiner als der Durchmesser d. Dadurch ist das Veran­ kerungselement unmittelbar unter dem Tibiaplateau ballenförmig ver­ dickt. Diese Verdickung des ersten Abschnitts des Ver­ ankerungselementes bewirkt eine nochmals verbesserte Verankerung des Tibiateils im Tibiaknochen.

Besonders bevorzugt weisen die Unterseite des Tibia­ plateaus und das Verankerungselement mindestens ab­ schnittsweise eine offenzellige oder offenporige Ober­ flächenstruktur auf, die es ermöglicht, daß das angren­ zende spongiöse Knochengewebe in die von der Oberfläche zugänglichen Poren oder Zellen hineinwachsen kann. Hier­ durch entsteht ein fester Knochen-/Implantatverbund.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der erste Abschnitt an seinem unteren Ende abgeplattet und besitzt eine zum Tibiaplateau parallele Basisfläche, um einen separaten zweiten schaftförmigen Abschnitt geeigneter Länge und geeigneten Durchmessers lösbar am ersten Abschnitt verankern zu können.

Als lösbare Verankerung zwischen den beiden Abschnitten des Verankerungselements läßt sich bevorzugt eine Konussteckverbindung vorsehen, wobei zum Beispiel der erste Abschnitt eine gegen das Tibea­ plateau gerichtete Konusausnehmung, und der zweite Ab­ schnitt an seinem oberen Ende einen entsprechenden Konuszapfen trägt, der in die Konusausnehmung klemmend einsteckbar ist. Alternativ läßt sich auch der Konus­ zapfen am ersten Abschnitt vorsehen, der in eine ent­ sprechende Konusausnehmung im zweiten Abschnitt hinein­ steckbar ist. Auf diese Weise lassen sich intraoperativ jeweils der für den betreffenden Patienten nach Form, Größe und Oberflächenstruktur optimale Schaft auswählen und implantieren.

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

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Tibiateil.

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Tibiateil aus Fig. 1 entlang der Linie II und senkrecht zu der Schnittebene aus Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein Tibiateil 2 mit einem Tibiaplateau 4 aus Metall, das einen Kunststoffeinsatz 6 trägt, auf dem die Kondylenschalen des Femurteils einer Kniegelenk- Endoprothese lagern. Das Tibiaplateau 4 lagert an seinem Umfangsrand auf der Resektionskante des Tibiaknochens 1.

Auf der Unterseite 5 des Tibiaknochens 4 ist ein erster Abschnitt 10 des Verankerungselementes angeformt, der die Gestalt eines Kugelabschnitts besitzt und an seinem unteren Ende eine zum Tibiaplateau 4 parallele Basis­ fläche 12 aufweist. In dem ersten Abschnitt 10 ist eine zum Plateau hin gerichtete Konusbohrung 16 angeordnet. An dem ersten Abschnitt 10 des Verankerungselementes ist ein zweiter Abschnitt in Form eines Schaftes 20 lösbar verankert, der an seinem oberen verdickten Ende einen aufwärtsgerichteten Konuszapfen 22 trägt, welcher in die Konusbohrung 16 des ersten Abschnittes 10 klemmend ein­ schiebbar ist. Der Schaft 20 ist in seiner Gestalt der Form des Hohlraums angenähert und verjüngt sich nach unten hin entsprechend.

Durch das Tibeaplateau 4 und den ersten Abschnitt 10 hindurch sind mehrere Bohrungen angeordnet (nicht einge­ zeichnet), die schräg nach unten und außen gegen die Corticalis des Tibiaknochens 1 gerichtet sind, um ge­ wünschtenfalls das Tibiateil mit Knochenschrauben im Tibiaknochen zusätzlich verankern zu können. Durch eine derartige zusätzliche Fixierung wird insbesondere die Primärstabilität des Implantats nach der Implantation wesentlich erhöht. Das Implantat besitzt dann unmittel­ bar nach der Operation schon eine genügende Verankerung im Knochen, die ausreicht, um das erwünschte Hinein­ wachsen des Knochengewebes in die offenen Zellen oder Poren der Oberflächenstruktur zu begünstigen.

Auf der Unterseite 5 des Tibiaplateaus 4 und auf dem ersten Abschnitt 10 des Verankerungsteils ist eine offenzellige oder offenporige Oberflächenstruktur 14 aus Metall ausgebildet, in welche das angrenzende spongiöse Knochengewebe einwachsen kann, um die Verankerung des Tibiateils im Tibiaknochen zu verbessern. Der Radius des ersten Abschnitts 10 des Verankerungselementes ist so bemessen, daß er einen ausreichenden seitlichen Abstand zur Knochenwand des Tibiaknochens 1 besitzt, damit Spongiosagewebe den Schaftsockel allseitig umgeben und in der gewünschten Weise in die Poren oder Zellen der Oberflächenstruktur 14 einwachsen kann.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Tibiateil 2 aus Fig. 1 entlang der Linie 11 und senkrecht zu der Schnittebene aus Fig. 1. Die schraffiert dargestellte Querschnittsfläche des ersten Abschnitts 10 des Veranke­ rungselementes 8, die unmittelbar unter dem Tibiaplateau liegt, weist eine solche radiale Ausdehnung auf, daß der Durchmesser d des größten einbeschriebenen Kreises grö­ ßer als der Radius R des größten einbeschriebenen Krei­ ses des Tibiaplateaus 4 ist. Die axiale Länge oder Län­ generstreckung L des ersten Abschnitts 10 des Veranke­ rungselements 8 senkrecht zum Tibiaplateau ist so bemes­ sen, daß L<d, bevorzugt L<d/2. Dadurch ergibt sich für den ersten Abschnitt 10 eine gedrungene ballige Form statt der bei bekannten Schäften üblichen langen und dünnen Formgebung.

Claims (11)

1. Tibiateil einer Kniegelenkendoprothese, mit einem Tibiaplateau aus Metall, einem Kunststoffeinsatz auf dem Tibiaplateau und mit einem Verankerungselement auf der Unterseite des Tibiaplateaus, des­ sen Querschnittsfläche unmittelbar unterhalb des Tibiaplateaus eine solche radiale Ausdehnung aufweist, daß der Durchmesser d des größ­ ten einbeschriebenen Kreises mindestens dem halben Radius R des größten einbeschriebenen Kreises des Tibiaplateaus entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (10) des Veran­ kerungselements (8) unmittelbar unterhalb des Tibiaplateaus (4) die Form eines Kugel- oder Kegelabschnitts besitzt, und daß der angrenzende zweite Abschnitt (20) des Verankerungselements (8) als separates Teil ausgebildet ist und sich nach unten hin verjüngt.

2. Tibiateil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des ersten Abschnitts (10) des Verankerungselementes (8) unmittelbar unterhalb des Tibiaplateaus (4) eine solche radiale Ausdehnung aufweist, daß der Durchmesser d des größten einbeschriebenen Kreises mindestens dem Radius R des größten einbeschriebenen Kreises des Tibiaplateaus entspricht.

3. Tibiateil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des ersten Abschnitts (10) des Verankerungselementes (8) unmittelbar unterhalb des Tibiaplateaus (4) eine solche radiale Ausdehnung aufweist, daß der Durchmesser d des größten einbeschriebenen Kreises nur geringfügig kleiner ist, als der zweifache Radius R des größten einbeschrie­ benen Kreises des Tibiaplateaus.

4. Tibiateil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (10) des Verankerungselementes (8) eine offenzellige oder offen­ porige Oberflächenstruktur (14) aufweist.

5. Tibiateil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite (5) des Tibiaplateaus (4) mindestens abschnittsweise eine offen­ zellige oder offenporige Oberflächenstruktur (14) auf­ weist.

6. Tibiateil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt (20) des Verankerungselements (8) über eine Konussteckverbindung mit dem ersten Abschnitt (10) verbindbar ist.

7. Tibiateil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (10) eine gegen das Tibiaplateau (4) gerichtete Konusausneh­ mung (16) enthält und daß der zweite Abschnitt (20) an seinem oberen Ende einen entsprechenden Konuszapfen (22) trägt.

8. Tibiateil nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (10) einen abwärts gerichteten Konuszapfen trägt, und daß der zweite Abschnitt (20) eine zum verjüngten Ende hin ge­ richtete entsprechende Konusausnehmung aufweist.

9. Tibiateil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt (20) mindestens abschnittsweise eine offenzellige oder offen­ porige Oberflächenstruktur aufweist.

10. Tibiateil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt aus bioresorbierbarem Material besteht.

11. Tibiateil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bohrungen durch das Tibiaplateau und den ersten Abschnitt hindurch schräg nach außen verlaufen.