DE4337922B4

DE4337922B4 - Gelenkprothese

Info

Publication number: DE4337922B4
Application number: DE4337922A
Authority: DE
Inventors: Steffen Dipl.-Ing. Mai; Klaus Dr.med. Schmidt
Original assignee: JAKOB CHARLES B
Current assignee: JAKOB, CHARLES B., 71636 LUDWIGSBURG, DE
Priority date: 1993-11-06
Filing date: 1993-11-06
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2013-11-07
Also published as: DE4337922A1

Abstract

Gelenkprothese, vorzugsweise für ein Fingergrundgelenk, bestehend aus einem Drehgelenk und zwei Verankerungsstegen, wobei die Verankerungsstege als profilierte Markraumstifte (1, 2) ausgebildet sind und an einem Markraumstift (2) ein schalenförmiger Reiter (8) und zentrisch dazu ein kugelförmiges Teil (7) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Reiter kugelkalottenförmig ausgebildet ist und an dem anderen Markraumstift (1) eine geneigte Teilkugel (5) befestigt ist, die einen Schlitz und einen kugelförmigen Hohlraum aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkprothese, vorzugsweise für ein ein Fingergrundgelenk, bestehend aus einem Drehgelenk und zwei Verankerungsstegen, wobei die Verankerungsstege als profilierte Markraumstifte ausgebildet sind und an einem Markraumstift ein schalenförmiger Reiter und zentrisch dazu ein kugelförmiges Teil befestigt sind.

Aus der US 5,147,386 A ist eine derartige Gelenkprothese bekannt. Dabei ist es allerdings nicht möglich, die natürliche Gelenkmechanik weitestgehend wieder herzustellen, bei der das Gelenk trotz einer Verbindung der beiden Prothesengelenkteile mit dem Markraum der Fingerknochen eine begrenzte Drehbewegung um mehrere Achsen zulässt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fingergelenkprothese anzugeben, die es gestattet, die natürliche Gelenkmechanik weitestgehend wiederherstellen, bei der das Gelenk trotz einer Verbindung der beiden Prothesengelenkteile mit dem Markraum der Fingerknochen eine begrenzte Drehbewegung um mehrere Achsen und eine begrenzte Bewegung in Fingerlängsrichtung zuläßt und die durch Ankopplung weiterer Prothesenkomponenten die Versorgung mehrere Gelenke gestattet.

Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe für eine Fingergrundgelenkprothese mit den Merkmalen der Ansprüche 1 oder 8.

Bei der erfindungsgemäßen Fingermittelgelenkprothese sind die Markraumstifte über ein Gelenk verbunden, bei dem in einem zur Fingerlängsrichtung beugeseitig geneigten Halbkugel im Mittelpunkt eine Teilkugel eingelassen ist, die mittels eines Zapfens, 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 erfindungsgemäßen Fingergelenkprothese sind in den Ansprüchen 2 bis 7 und 9 bis 12 angegeben.

Die erfindungsgemäße Fingergelenkprothese weist insbesondere folgende Vorteile auf:

– Das System trägt dem bei rheumatischen Erkrankungen auftretendem Vielgelenkbefall Rechnung, indem es nicht nur die Versorgung mehrerer Gelenke an einem Finger ermöglicht, sondern auch eine Kopplung der Systemkomponenten zuläßt. Es verhindert außerdem das bei diesen Erkrankungen auftretende spontane Auslenken der Gelenke.
– Die einzelnen Gelenkkomponenten sind so gestaltet, daß sie die natürliche Gelenkmechanik weitestgehend wiederherstellen. Dies ermöglicht, daß der natürliche Kapselapparat in die Gelenkmechanik wieder reintegriert werden kann, um erneut gelenkstabilisierende 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, unwahrscheinlicher wird.
– Beim Versagen des Bandapparates wird die Beweglichkeit des Fingergrundgelenkes auf ein Ausmaß limitiert, welches eine sicher geführte Fingerbeweglichkeit zuläßt, so daß der geschädigte Bandapparat zusammen mit der sich ausbildenden Narbe später u.U. erneut die Kräfte aufnehmen kann.
– Die erfindungsgemäßen Prothesen-Komponenten ermöglichen 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 können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
1 eine Ausführungsform für eine Fingergrundgelenkskomponente
2 die Befestigung der Halbkugel mit einem druckknopfartigen Verbindungsteil an dem Markraumstift und
3 eine Ausführungsform für eine Fingermittelgelenkskomponente.
Die in 1 dargestellte Fingergrundgelenkskomponente 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 Titan gefertigt oder sind alternativ mit Hydroxyl-Apatit beschichtet, was nach derzeitigen Kenntnisstand ein bestmögliches knöchernes Einwachsen ermöglicht. Die zusätzlich längsgeriffelte Oberfläche dieser Markraumstifte 1 und 2 bewirkt eine Knochen-Implantatgrenzflächenvergrößerung zur Verbesserung der Haftreibung sowie eine rotationsstabile Markraumstiftverankerungen. Außerdem wird durch die Riffelung ein leichteres Implantieren und im Komplikationsfall auch ein leichteres Explantieren ermöglicht.
Die Markraumstifte der Grundgelenkkomponenten können zur Erhöhung der Elastizität zur besseren Anpassung an die Elastizität des Knochen und zur Anpassung an den nicht ideal röhrenförmigen Markraum längsgeschlitzt sein. Der Markraumstift zur Verankerung im Mittelhandknochen hat gemäß dem natürlichem Markraum eine zylindrische Form und ist kreuzweise geschlitzt. Er läuft gelenknah gemäß der inneren Knochenform in eine exzentrische konusförmige Erweiterung aus, welche zur besseren Verankerung mehrere Aussparungen zeigt. Der Markraumstift 2 zur Verankerung im Fingergrundglied 10 ist in Annäherung an die natürliche flache Dreiecksform flach oval geformt und einfach längsgeschlitzt. Beide Markraumstifte haben eine zentrale Bohrung, welche gegebenenfalls den Anschluß weiterer Systemkomponenten 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 Stauchungsbelastung verhindern soll. Die Aufsitzplatten 3 und 4 sind exzentrisch ausgeformt und zeigen streckseitig eine tiefere und beugeseitig eine angedeutet flache, glatte Aussparung, um ein Scheuern der angrenzenden Sehnen an der jeweiligen Metallkante insbesondere bei möglichen Knochendefekten zu verhindern.
Den unterschiedlichen Größen der natürlichen Fingergrundgelenke wird durch verschiedene Größen der Komponente Rechnung getragen. Da die Fingergrundgelenkmechanik dem eines Kugelgelenkes nahekommt, besteht der bewegliche Anteil des künstlichen Fingergrundgelenkes aus einer in Relation zur Fingerlängsachse 45 Grad nach beugeseitig geneigten – beispielsweise aus Polyethylen bestehenden – Teilkugel 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 abzuschieben. Die Teilkugel 5 ist dermaßen geschlitzt, daß der Zapfen sowohl in Beuge- und Streckbewegung, in auf 15 Grad begrenzte Seitführung und freier Rotation 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 Fingerglieder. 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 Gleitführumgsstifte 9 erreicht, die sich in zugehöhrigen Buchsen bewegen. Die Gleitführungsstifte 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 Überstreckfähigkeit 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 Überstreckbarkeit, eine Rotationsfähigkeit von 10 Grad und eine Seitenneigung von jeweils 10 Grad hinreichend. Dieser Bewegungsumfang wird durch die erfindungsgemäße Komponente gewährleistet und sogar etwas übertroffen. Hierdurch wird es möglich, daß die bei Rotation und Seitenneigung des Fingers auftretenden Kräfte im wesentlichen auf den natürlichen, postoperativ etwas narbig geschrumpften Bandapparat übertragen werden können, da dieser nach narbiger Schrumpfung nur gering Rotations- und Seitneigungsbewegungen zuläßt.
2 zeigt die erfindungsgemäße Befestigung der Teilkugel 5 mit einem druckknopfartigen Verbindungsteil 6 an dem Markraumstift 1.
Da die Prothese in Einzelteilen implantiert werden muß, ist ein Zusammenfügen der Einzelteile unter den räumlich beengten Verhältnissen des Operationssitus nach dem Implantieren der Einzelteile erforderlich. Dies wird durch das dargestellte druckknopfartigen Verbindungsteil 6 ermöglicht. Die Verbindung wird dadurch ermöglicht, daß das Polyethylenteil eine schwalbenschanzförmige Ausfräsung enthält und an dem Ende des Markraumstift ein schwalbenschwanzförmiges Gegenstück angebracht ist, an dem eine Fläche mit einem Radius versehen ist. Das Einrasten kann dabei von beugeseitig nach streckseitig erfolgen.
Die in 3 dargestellten Fingermittelgelenkprothese dient zur Versorgung von Fingergrundglied 10, Fingermittelglied 11 und Fingerendglied 12. Die bewegliche Mittelgelenkkomponente ist gemäß der natürlichen Beweglichkeit als Gelenk ausgebildet, welches eine Drehbewegung um eine Achse ermöglicht. In einer um 45 Grad zur Fingerlängsrichtung beugeseitig geneigten Halbkugel 15 ist im Mittelpunkt eine metallische Teilkugel 16 eingelassen, die mittels eines Zapfens, der in einem Schlitz in der Halbkugel 15 gleitet, mit einem Reiter verbunden ist, der auf der Halbkugel 15 gleitet. Die Halbkugel 15 kann Polyethylen, aus Keramik, aus einer beschichten Titanlegierung oder aus anderen Materialien bestehen. Die Beuge-Streckbeweglichkeit ist zwischen voller Streckung und 90-Grad-Beuge möglich. Der Markraumstift zur Verankerung im Grundglied besteht aus einer Hülse 13, die beim Implantieren an die jeweilige Grundgliedlänge angepaßt wird, und einem darin befestigten Zapfen 14, an dessen einem Ende das druckknopfartige Verbindungselement befestigt ist. Das druckknopfartige Verbindungselement ist im dargestelltem Beispiel aus Platzgründen zweifach neben dem kugelförmigen Teil angeordnet. Der Markraumstift endet in einer Abstützplatte, die ein Einsintern des Kunstgelenkes in das Grundglied verhindern soll. Sowohl für die bewegliche als auch für die unbewegliche Mittelgelenkkomponente stehen verlängerte Markraumstifte 17 zur Verfügung, welche eine Überbrückung über das (operativ resezierte) Endgelenk bis in das Fingerendglied 12 ermöglichen.

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

Gelenkprothese, vorzugsweise für ein Fingergrundgelenk, bestehend aus einem Drehgelenk und zwei Verankerungsstegen, wobei die Verankerungsstege als profilierte Markraumstifte (1, 2) ausgebildet sind und an einem Markraumstift (2) ein schalenförmiger Reiter (8) und zentrisch dazu ein kugelförmiges Teil (7) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Reiter kugelkalottenförmig ausgebildet ist und an dem anderen Markraumstift (1) eine geneigte Teilkugel (5) befestigt ist, die einen Schlitz und einen kugelförmigen Hohlraum aufweist.
Gelenkprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die profilierten Markraumstifte (1, 2) geriffelt sind.
Gelenkprothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die profilierten Markraumstifte (1, 2) eine Längsbohrung aufweisen.
Gelenkprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Markraumstiften (1, 2) in Gelenknähe Aufsitzplatten (3, 4) angebracht sind.
Gelenkprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkugel (5) mit einem druckkopfartigen Verbindungsteil (6) am Markraumstift (1) befestigt ist.
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.
Gelenkprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz in der geneigten Halbkugel (5) so ausgeführt ist, daß der Bewegungsbereich der beiden Gelenkteile dem physiologischen Bewegungsbereich des Gelenkes entspricht.
Gelenkprothese, vorzugsweise für ein Fingermittelgelenk, das zwei Verankerungsstege enthält, wobei die Verankerungsstege über ein Gelenk verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zur Fingerlängsrichtung beugeseitig geneigten Halbkugel (15) im Kugelmittelpunkt eine metallene 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 (15) gleitet.
Gelenkprothese nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Markraum des Fingergrundgelenkes (10) eine Hülse (13) einbringbar ist, in welcher ein Zapfen (14) befestigt wird, der mit der Halbkugel (15) verbunden ist.
Gelenkprothese nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem der beiden Markraumstifte in Gelenknähe eine Aufsitzplatte angebracht ist.
Gelenkprothese nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Markraumstifte ein Schraubenprofil zur Verankerung im Mittelglied aufweist.
Gelenkprothese nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichet, daß an einem der Verankerungsstege verlängerte Markraumstifte (17), welche eine Überbrückung über das Endgelenk bis in das Fingerendgelenk (12) ermöglichen, angebracht sind.