DE4337922A1 - Gelenkprothese - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkprothese, vor­ zugsweise für ein Fingergelenk, bestehend aus einem Drehgelenk und zwei Verankerungsstegen. Es dient der Wiederherstellung der Handfunktion und ist ins­ besondere zum Einsatz beim typischen Handbefall des Rheumatiker geeignet.

Im Stand der Technik sind verschiedene Gelenkpro­ thesen zum Ersatz der Fingergelenke bekannt.

Aus EP 0 420 794 ist eine Fingergelenkprothese be­ kannt, die aus zwei aufeinander gleitenden Prothe­ senhälften besteht, welche jeweils in einem der dem Gelenk zugeordneten Knochenenden verankert werden. Die Prothesenhälften bestehen aus einem Sinterge­ füge von Hydroxyl-Apatit, sind in Form von sich verjüngenden Zapfen im Knochen verankerbar und sind durch eine gleitfähige Zwischenlage voneinander ge­ trennt. Die Beweglichkeit wird durch abgestimmte konkave und konvexe Lagerflächen erreicht.

Nach WO 91/04718 ist eine Fingergelenkprothesen be­ kannt, bei der zwei, mit einem Stiel im Finger­ knochen zu verankernde Stifte mit einem federnden Drehgelenk verbunden sind.

Die im Stand der Technik bekannten Prothesen sind mit verschiedenen Nachteilen behaftet. Beispiels­ weise können sie die Funktion des geschädigten Ge­ lenkes nur mit eingeschränkten Bewegungsabläufen nachbilden, was den physiologischen Gegebenheiten nur ungenügend gerecht wird. Weiterhin verursachen sie teilweise aufgrund ungünstiger Werkstoffpaarun­ gen Komplikationen beim Einheilprozeß oder die Auf­ nahme von Längskräften in den Fingergliedern führt zu Lockerungen der Prothesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fingergelenkprothese anzugeben, die es gestattet, die natürliche Gelenkmechanik weitestgehend wieder­ herstellen, bei der das Gelenk trotz einer Verbin­ dung der beiden Prothesengelenkteile mit dem Mark­ raum der Fingerknochen eine begrenzte Drehbewegung um mehrere Achsen und eine begrenzte Bewegung in Fingerlängsrichtung zuläßt und die durch Ankopplung weiterer Prothesenkomponenten die Versorgung meh­ rere Gelenke gestattet.

Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe da­ durch, daß für eine Fingergrundgelenkprothese die Verankerungsstege als profilierte Markraumstifte ausgebildet sind, an einem Markraumstift ein kugel­ kalottenförmiger Reiter und zentrisch dazu ein teilkugelförmiges Teil befestigt sind und daß an dem anderem Markraumstift eine geneigte Halbkugel befestigt ist, die einen Schlitz und einen kugel­ förmigen Hohlraum aufweist.

Bei der erfindungsgemäßen Fingermittelgelenkpro­ these sind die Markraumstifte über ein Gelenk ver­ bunden, bei dem in einem zur Fingerlängsrichtung beugeseitig geneigten Halbkugel im Mittelpunkt eine Teilkugel eingelassen ist, die mittels eines Zap­ fens, welcher in einem Schlitz in der Halbkugel gleitet, mit einem Reiter verbunden ist, der auf der Halbkugel gleitet. Anstelle einer Kugelpaarung kann auch eine Zylinderpaarung eingesetzt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfin­ dungsgemäßen Fingergelenkprothese sind in den An­ sprüchen 2 bis 7 und 9 bis 13 angegeben.

Die erfindungsgemäße Fingergelenkprothese weist insbesondere folgende Vorteile auf:

• - Das System trägt dem bei rheumatischen Erkrankun­ gen auftretendem Vielgelenkbefall Rechnung, indem es nicht nur die Versorgung mehrerer Gelenke an ei­ nem Finger ermöglicht, sondern auch eine Kopplung der Systemkomponenten zuläßt. Es verhindert außer­ dem das bei diesen Erkrankungen auftretende spon­ tane Auslenken der Gelenke.
• - Die einzelnen Gelenkkomponenten sind so gestal­ tet, daß sie die natürliche Gelenkmechanik weitest­ gehend wiederherstellen. Dies ermöglicht, daß der natürliche Kapselapparat in die Gelenkmechanik wie­ der reintegriert werden kann, um erneut gelenksta­ bilisierende Funktionen zu übernehmen.
• - Es wirken nur geringere Kräfte auf die Prothesen- Komponente, so daß eine rasche Auslockerung mit Ausbrechen der Markraumstifte durch den Knochen, wie sie von dem im Stand der Technik bekannten starren Scharnieren her bekannt ist, unwahrschein­ licher wird.
• - Beim Versagen des Bandapparates wird die Beweg­ lichkeit des Fingergrundgelenkes auf ein Ausmaß li­ mitiert, welches eine sicher geführte Fingerbeweg­ lichkeit zuläßt, so daß der geschädigte Bandapparat zusammen mit der sich ausbildenden Narbe später u. U. erneut die Kräfte aufnehmen kann.
• - Die erfindungsgemäßen Prothesen-Komponenten er­ möglichen in der Prothese eine Teleskopbewegung, so daß die Zugkräfte nicht auf die Markraumstifte übertragen werden, diese aber gleichzeitig unbewegt zum Knochen Kontakt haben und somit einheilen kön­ nen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Aus­ führungsbeispieles näher erläutert. In der zugehö­ rigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform für eine Fingergrundgelenkskomponente

Fig. 2 die Befestigung der Halbkugel mit einem druckknopfartigen Verbindungsteil an dem Mark­ raumstift und

Fig. 3 eine Ausführungsform für eine Fingermittelgelenkskomponente.

Die in Fig. 1 dargestellte Fingergrundgelenkskom­ ponente besteht aus zwei Markraumstiften 1 und 2 zur Verankerung im Markraum des Mittelhandknochens und im Markraum des Fingergrundgliedes 10. Die Markraumstifte 1 und 2 sind aus rauhgestrahltem Ti­ tan gefertigt oder sind alternativ mit Hydroxyl- Apatit beschichtet, was nach derzeitigen Kenntnis­ stand ein bestmögliches knöchernes Einwachsen er­ möglicht. Die zusätzlich längsgeriffelte Oberfläche dieser Markraumstifte 1 und 2 bewirkt eine Knochen- Implantatgrenzflächenvergrößerung zur Verbesserung der Haftreibung sowie eine rotationsstabile Mark­ raumstiftverankerungen. Außerdem wird durch die Riffelung ein leichteres Implantieren und im Kom­ plikationsfall auch ein leichteres Explantieren er­ möglicht.

Die Markraumstifte der Grundgelenkkomponenten kön­ nen zur Erhöhung der Elastizität zur besseren An­ passung an die Elastizität des Knochen und zur An­ passung an den nicht ideal röhrenförmigen Markraum längsgeschlitzt sein. Der Markraumstift zur Veran­ kerung im Mittelhandknochen hat gemäß dem natürlichem Markraum eine zylindrische Form und ist kreuzweise geschlitzt. Er läuft gelenknah gemäß der inneren Knochenform in eine exzentrische konusför­ mige Erweiterung aus, welche zur besseren Veranke­ rung mehrere Aussparungen zeigt. Der Markraumstift 2 zur Verankerung im Fingergrundglied 10 ist in An­ näherung an die natürliche flache Dreiecksform flach oval geformt und einfach längsgeschlitzt. Beide Markraumstifte haben eine zentrale Bohrung, welche gegebenenfalls den Anschluß weiterer System­ komponenten ermöglicht.

Gelenknah enden beide Markraumstifte 1 und 2 in Aufsitzplatten 3 und 4, welche ein Einsintern der Markraumstifte 1 und 2 in die Markräume unter Stau­ chungsbelastung verhindern soll. Die Aufsitzplatten 3 und 4 sind exzentrisch ausgeformt und zeigen streckseitig eine tiefere und beugeseitig eine an gedeutet flache, glatte Aussparung, um ein Scheuern der angrenzenden Sehnen an der jeweiligen Metall­ kante insbesondere bei möglichen Knochendefekten zu verhindern.

Den unterschiedlichen Größen der natürlichen Fin­ gergrundgelenke wird durch verschiedene Größen der Komponente Rechnung getragen. Da die Fingergrundge­ lenkmechanik dem eines Kugelgelenkes nahekommt, be­ steht der bewegliche Anteil des künstlichen Fingergrundgelenkes aus einer in Relation zur Fin­ gerlängsachse 45 Grad nach beugeseitig geneigten - beispielsweise aus Polyethylen bestehenden - Teil­ kugel 5, in welche im Kugelmittelpunkt eine Kugel 7 eingelassen ist. Diese ist mittels eines Zapfens mit einem schalenförmigen Reiter 8 verbunden, wel­ che auf der Teilkugel 5 gleitet. Der schalenförmige Reiter 8 ist beuge- und streckseitig relativ scharfkantig, um aufwachsendes Narbengewebe abzu­ schieben. Die Teilkugel 5 ist dermaßen geschlitzt, daß der Zapfen sowohl in Beuge- und Streckbewegung, in auf 15 Grad begrenzte Seitführung und freier Ro­ tation bewegt werden kann. Die Rotation wird durch einen zusätzlichen vom schalenförmigen Reiter 8 in den Schlitz der Teilkugel 5 reichenden Stift auf ca. 15 Grad begrenzt.

Eine vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Gelenkprothese ermöglicht eine dem beim natürlichem Gelenk vorhandenen Pistoneffekt entsprechende Längsbeweglichkeit der zu verbindenden Fingerglie­ der. Dies wird dadurch erreicht, daß einer der Markraumstifte 1 oder 2 mit dem Drehgelenk über ein zusätzlich angebrachtes Schubgelenk verbunden ist. In der dargestellten Ausführungsform wird dies durch Gleitführungsstifte 9 erreicht, die sich in zugehörigen Buchsen bewegen. Die Gleitführungs­ stifte 9 können als Zylinderstifte oder als Profilstifte, beispielsweise als Sechskantstifte, die in einer im Markraumstift 1 oder 2 befestigten Buchse gleiten, gestaltet werden.

Durch den Kapselbandapparat wird die Beweglichkeit beim natürlichen Gelenk auf eine Überstreckfähig­ keit von ca. 30 Grad, eine Beugefähigkeit von ca. 100 Grad, eine Seitführbarkeit von ca. 30 Grad nach ellenseitig und ca. 10 Grad nach speichenseitig und auf eine Rotation von ca. 10 Grad eingeschränkt. Für den Alltagsgebrauch erscheint eine Beugefähigkeit von 90 Grad, eine geringe Über­ streckbarkeit, eine Rotationsfähigkeit von 10 Grad und eine Seitenneigung von jeweils 10 Grad hinrei­ chend. Dieser Bewegungsumfang wird durch die erfin­ dungsgemäße Komponente gewährleistet und sogar et­ was übertroffen. Hierdurch wird es möglich, daß die bei Rotation und Seitenneigung des Fingers auftre­ tenden Kräfte im wesentlichen auf den natürlichen, postoperativ etwas narbig geschrumpften Bandapparat übertragen werden können, da dieser nach narbiger Schrumpfung nur gering Rotations- und Seitneigungs­ bewegungen zuläßt.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Befestigung der Teilkugel 5 mit einem druckknopfartigen Verbin­ dungsteil 6 an dem Markraumstift 1.

Da die Prothese in Einzelteilen implantiert werden muß, ist ein Zusammenfügen der Einzelteile unter den räumlich beengten Verhältnissen des Operations­ situs nach dem Implantieren der Einzelteile erfor­ derlich. Dies wird durch das dargestellte druck­ knopfartigen Verbindungsteil 6 ermöglicht. Die Ver­ bindung wird dadurch ermöglicht, daß das Polyethy­ lenteil eine schwalbenschanzförmige Ausfräsung ent­ hält und an dem Ende des Markraumstift ein schwal­ benschwanzförmiges Gegenstück angebracht ist, an dem eine Fläche mit einem Radius versehen ist. Das Einrasten kann dabei von beugeseitig nach streck­ seitig erfolgen.

Die in Fig. 3 dargestellten Fingermittelgelenkpro­ these dient zur Versorgung von Fingergrundglied 10, Fingermittelglied 11 und Fingerendglied 12. Die bewegliche Mittelgelenkkomponente ist gemäß der na­ türlichen Beweglichkeit als Gelenk ausgebildet, welches eine Drehbewegung um eine Achse ermöglicht. In einer um 45 Grad zur Fingerlängsrichtung beuge­ seitig geneigten Halbkugel 15 ist im Mittelpunkt eine metallische Teilkugel 16 eingelassen, die mit­ tels eines Zapfens, der in einem Schlitz in der Halbkugel 15 gleitet, mit einem Reiter verbunden ist, der auf der Halbkugel 15 gleitet. Die Halbku­ gel 15 kann Polyethylen, aus Keramik, aus einer be­ schichten Titanlegierung oder aus anderen Materia­ lien bestehen. Die Beuge-Streckbeweglichkeit ist zwischen voller Streckung und 90-Grad-Beuge mög­ lich. Der Markraumstift zur Verankerung im Grund­ glied besteht aus einer Hülse 13, die beim Implan­ tieren an die jeweilige Grundgliedlänge angepaßt wird, und einem darin befestigten Zapfen 14, an dessen einem Ende das druckknopfartige Verbindungs­ element befestigt ist. Das druckknopfartige Ver­ bindungselement ist im dargestelltem Beispiel aus Platzgründen zweifach neben dem kugelförmigen Teil angeordnet. Der Markraumstift endet in einer Ab­ stützplatte, die ein Einsintern des Kunstgelenkes in das Grundglied verhindern soll. Sowohl für die bewegliche als auch für die unbewegliche Mittelge­ lenkkomponente stehen verlängerte Markraumstifte 17 zur Verfügung, welche eine Überbrückung über das (operativ resezierte) Endgelenk bis in das Finge­ rendglied 12 ermöglichen.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausführung dient als unbewegliche Komponente zur Versteifung des Mittel­ gelenkes in der funktionell günstigen Stellung von 45 Grad. Es handelt sich hierbei um ein im Knochen zu versenkendes 45-Grad-Winkelstück, welches mit­ tels eines dünnen Zapfens an den Markraumstift der Grundgelenkkomponente angeschlossen wird.

Eine gesonderte Fingerendgelenkkomponente ist nicht erforderlich. Hier ist die Versteifung des Gelenks durch einen verlängerten Markraumstift 17 der er­ findungsgemäßen Mittelgelenkkomponenten vorgesehen.

Bezugszeichenliste

1, 2 Markraumstift
3, 4 Aufsitzplatte
5 Teilkugel
6 druckknopfartiges Verbindungsteil
7 kugelförmiges Teil
8 schalenförmiger Reiter
9 Gleitführungsstifte
10 Fingergrundglied
11 Fingermittelglied
12 Fingerendglied
13 Hülse
14 Zapfen
15 Halbkugel
16 Teilkugel
17 verlängerter Markraumstift.

Claims (13)

1. Gelenkprothese, vorzugsweise für ein Finger­ grundgelenk, bestehend aus einem Drehgelenk und zwei Verankerungsstegen, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Verankerungsstege als profilierte Markraum­ stifte (1, 2) ausgebildet sind,
• - an einem Markraumstift (2) ein schalenförmiger Reiter (8) und zentrisch dazu ein kugelförmiges Teil (7) befestigt sind und
• - an dem anderem Markraumstift (1) eine geneigte Teilkugel (5) befestigt ist, die einen Schlitz und einen kugelförmigen Hohlraum aufweist.

2. Gelenkprothese nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die profilierten Markraumstifte (1, 2) geriffelt sind.

3. Gelenkprothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die profilierten Markraumstifte (1, 2) eine Längsbohrung aufweisen.

4. Gelenkprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Markraum­ stiften (1, 2) in Gelenknähe Aufsitzplatten (3, 4) angebracht sind.

5. Gelenkprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkugel (5) mit einem druckknopfartigen Verbindungsteil (6) am Markraumstift (1) befestigt ist.

6. Gelenkprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Markraumstifte (1, 2) mit dem Drehgelenk über ein Schubgelenk verbunden ist.

7. Gelenkprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz in der ge­ neigten Halbkugel (5) so ausgeführt ist, daß der Bewegungsbereich der beiden Gelenkteile dem physio­ logischen Bewegungsbereich des Gelenkes entspricht.

8. Gelenkprothese, vorzugsweise für ein Fingermit­ telgelenk, das zwei Verankerungsstege enthält, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verankerungsstege über ein Gelenk verbunden sind, bei dem in einer zur Fingerlängsrichtung beugeseitig geneigten Halb­ kugel (15) im Kugelmittelpunkt eine metallener Teilkugel (16) eingelassen ist, die mittels eines Zapfens, welcher in einem Schlitz in der Halbkugel gleitet, mit einem Reiter verbunden ist, der auf der Halbkugel gleitet.

9. Gelenkprothese nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Markraum des Fingergrundgelenkes (10) eine Hülse (13) einbringbar ist, in welcher ein Zapfen (14) befestigt ist, der mit der Halbku­ gel (15) verbunden ist.

10. Gelenkprothese nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem der beiden Markraumstifte in Gelenknähe eine Aufsitzplatte an­ gebracht ist.

11. Gelenkprothese nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Markraumstifte ein Schraubenprofil zur Veranke­ rung im Mittelglied aufweist.

12. Gelenkprothese nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an einem der Ver­ ankerungsstege verlängerte Markraumstifte (17), welche eine Überbrückung über das Endgelenk bis in das Fingerendglied (12) ermöglichen, angebracht sind.

13. Gelenkprothese, vorzugsweise für ein Fingermit­ telgelenk, das zwei Verankerungsstege enthält, da­ durch gekennzeichnet, daß ein im Knochen zu versen­ kendes 45-Grad-Winkelstück mittels eines dünnen Zapfens an den Markraumstift der Grundgelenkkompo­ nente angeschlossen ist.