DE60011902T2

DE60011902T2 - Distale radio-ulnare gelenkprothese

Info

Publication number: DE60011902T2
Application number: DE60011902T
Authority: DE
Inventors: Herman Arnold SCHUURMAN
Original assignee: J Van Straten Beheer Bv Bosch En Duin; J VAN STRATEN BEHEER BV; SCHUURMAN ARNOLD HERMAN
Current assignee: J Van Straten Beheer Bv Bosch En Duin Nl; Schuurman Arnold Herman Vinkeveen Nl
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2020-07-04
Also published as: EP1191908B1; WO2001001892A1; EP1191908A1; DE60011902D1; ES2219363T3; NL1012491C2; AU6026000A; ATE270080T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine distale radioulnare Gelenkprothese (abgekürzt als DRU-Gelenkprothese) mit:

– einer Halterung;
– einem Kugelgelenk; und
– einem Ulnaschaft,

Eine distale radioulnare Gelenkprothese dieser Art wird in der Veröffentlichung mit dem Titel "An Original Prosthesis of the Distal Radioulnar Joint" von Adalbert I. Kapandji offenbart (Kopie beim Einreichen dieser Anmeldung beigefügt). Diese Veröffentlichung zeigt eine distale radioulnare Gelenkprothese auf Seite 330 in Fig. 12. Um diese distale radioulnare Gelenkprothese zu befestigen, wird die distale Ulna entfernt und durch eine Prothese ersetzt. Die Prothese umfasst eine Halterungskomponente, die fest an dem Seitenrand der distalen Ulna geschraubt ist. Die Kugel des Kugelgelenks ist unbewegbar mit dieser Halterung vereinigt. Die Prothese ist ferner aus einem Ulnaschaft aufgebaut, wobei dessen Ende in der longitudinalen Richtung in die Ulna eingeführt wird, damit das andere Ende auf die letztere drücken kann. Der in die Ulna eingeführte Ulnaschaft wird dann an der Ulna durch Verschrauben befestigt. Die Pfanne des Kugelgelenks wird unbewegbar mit dem anderen Ende des Ulnaschafts vereinigt. In der implantierten Position nehmen die Pfanne und die Kugel einander in Eingriff, um eine Drehung in drei orthogonalen Richtungen zu ermöglichen. Diese DRU-Prothese aus dem Artikel von Kapandji ist somit aus zwei starren Komponenten aufgebaut, die ihrerseits einerseits an dem distalen Radius und andererseits an dem distalen Ende der Ulna befestigt sind. Insbesondere ist eine Verkürzung der Ulna nicht möglich. Eine Verlängerung der Ulna ist höchstens möglich, wenn die Kugel und die Pfanne im Stande sind, sich getrennt zu bewegen, was mindestens mit dem Risiko verbunden ist, dass die Kugel dauerhaft aus der Pfanne heraustritt.
In der natürlichen Position ohne eine Prothese sind das distale Ende der Ulna und das distale Ende des Radius nicht starr miteinander gekoppelt. Diese Enden sind im Wesentlichen mehr oder weniger getrennt entlang einander angeordnet, und das distale Ende der kleineren Ulna wird an Ort und Stelle mit Bezug auf das distale Ende des Radius durch den dreieckigen Faserknorpel gehalten. Beim Bewegen des Handgelenks und der Hand sind die Ulna und der Radius somit im Stande, ziemlich komplexe Bewegungen auszuführen, oder mit anderen Worten, die Ulna und der Radius weisen in der natürlichen Position eine hohe Bewegungsfreiheit bezüglich einander auf. Die Ulna und der Radius können sich bezüglich einander in der longitudinalen Richtung bewegen. Die Ulna und der Radius können sich bezüglich einander beispielsweise in dem Sinne drehen, dass die Ulna und der Radius, die in der Anfangsposition parallel zueinander laufen, in eine Position kommen, bei der sie einander kreuzen, oder in dem Sinne, dass sich die Ulna um ihre longitudinale Achse dreht. Die Arten der Bewegung, die die Ulna und der Radius insbesondere an deren distalen Enden im Stande sind durchzuführen, sind Fachleuten an sich bekannt. In dem Fall der in dem Artikel von Kapandji offenbarten DRU-Gelenkprothese ist die Bewegungsfreiheit insbesondere als eine Folge der gegenseitigen starren Befestigung der distalen Enden der Ulna und des Radius erheblich eingeschränkt.
Die Aufgabe im Fall der sogenannten "Swanson ulnar head prosthesis" besteht darin, die Bewegungsfreiheit der Ulna und des Radius so weit wie möglich durch Ersetzen des distalen ulnaren Kopfes durch eine ulnare Kopfprothese beizubehalten und diese entlang des distalen Radius mittels eines eingebauten künstlichen Bandes zu halten, wie er war. Die relative Bewegung der Ulna und des Radius in der longitudinalen Richtung kann auf diese Art und Weise beibehalten werden. Diese ulnare Kopfprothese von Swanson weist jedoch erneut den Nachteil auf, dass sie aus Silikon hergestellt ist und somit im Laufe der Zeit zerfällt. Außerdem weist das DRU-Gelenk keine Stabilität auf. Die FR-A-2 660 856 offenbart die Merkmale der Präambel von Anspruch 1.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine distale radioulnare Gelenkprothese (DRU-Gelenkprothese) bereitzustellen, mit der einerseits die Bewegungsfreiheit des distalen Endes der Ulna relativ zu dem distalen Radius so weit wie möglich intakt gehalten wird, und mit der andererseits das distale Ende der Ulna und das distale Ende des Radius mechanisch aneinander befestigt sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer distalen ulnaren Gelenkprothese der in der Präambel erwähnten Art dadurch erreicht, dass die Kugel des Kugelgelenks mit einer Aussparung versehen ist, in der das eine Ende des Ulnaschafts untergebracht werden kann, so dass er in seiner longitudinalen Richtung verschiebbar ist. Das Kugelgelenk der erfindungsgemäßen DRU-Gelenkprothese weist somit eine Translations-Freiheit in der longitudinalen Richtung der Ulna zusätzlich zu der Rotationsfreiheit in drei orthogonalen Richtungen auf. In anderer Hinsicht sind das distale Ende des Radius und die Ulna insbesondere in der seitlichen Richtung mechanisch aneinander befestigt. Insbesondere erhöht die Translations-Freiheit in der longitudinalen Richtung der Ulna die Bewegungsfreiheit des Handgelenks und der Hand, so dass die Behinderung auf die Bewegungsfreiheit als Folge der DRU-Gelenkprothese erheblich, wenn nicht vollständig beseitigt wird.
Um der seitlichen Bewegung des in der Aussparung untergebracht Endes des Ulnaschafts und somit einer Abnutzung der Aussparung und/oder des Endes des in der Aussparung untergebrachten Ulnaschafts entgegenzuwirken, ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn das eine Ende des Ulnaschafts quer zu seiner longitudinalen Richtung untergebracht werden kann, so dass es in die Aussparung passt. Eine mehr oder weniger ungesteuerte seitliche Bewegung des Ulnaschafts in der Aussparung und als Ergebnis verursachter Verschleiß werden dann verhindert. Um zu ermöglichen, dass die Ulna die Translations-Bewegung mit Bezug auf den Radius durchzuführen kann, ohne dabei ein Moment auf das Kugelgelenk auszuüben, ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn die Aussparung eine longitudinale Achse aufweist, die sich durch die Mitte des Kugelgelenks erstreckt.
Erfindungsgemäß ist es besonders vorteilhaft, wenn die Aussparung ein Durchgang ist, der sich durch die gesamte Kugel des Kugelgelenks erstreckt. Dies wirkt der Bildung eines Hohlraums in dem Kugelgelenk entgegen, wobei sich das Volumen des Hohlraums bei der Translation der Ulna mit Bezug auf den Radius erhöht oder verringert. Insbesondere im Fall einer Abnahme im Volumen würde dies die Translation der Ulna behindern, da in diesem Volumen vorhandenes Material dann hinaus getrieben werden muss.
Ein Einbau, oder um es genauer zu sagen, eine Implantation der erfindungsgemäßen DRU-Gelenkprothese kann erheblich erleichtert werden, wenn die Aussparung ein Durchgang ist, der sich durch die gesamte Kugel des Kugelgelenks erstreckt, und wenn der Querschnitt des Durchgangs und des Ulnaschafts derart ausgeführt sind, so dass das andere Ende des Ulnaschafts in den Durchgang eingeführt und dann durch den Durchgang eingeführt werden kann, bis das eine Ende in dem Durchgang ist. Somit kann während der Implantation, nachdem die Halterung an dem distalen Radiuskopf des Ulnaschafts befestigt wurde, der Ulnaschaft zuerst von der Handseite der Halterung durch sein anderes Ende (das bestimmt ist, in der Ulna aufgenommen zu sein) in und durch den Durchgang eingeführt werden, bis das eine Ende (das bestimmt ist, in dem Durchgang durch das Kugelgelenk aufgenommen zu werden) in dem Durchgang ist.
Damit die Kugel des Kugelgelenks nicht aus der Pfanne heraustreten kann, ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn die Kugel in der Pfanne des Kugelgelenks eingeschlossen ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das andere Ende des Ulnaschafts derart aufgebaut sein, dass es in der Knochenmarkhöhle der Ulna untergebracht und darin vorzugsweise mit einem sogenannten Knochenzement zementiert oder darin durch Einwachsen, indem das andere Ende der Ulna mit einer geeigneten Beschichtung, wie beispielsweise einer Hydroxylapatit-Beschichtung, versehen wird, befestigt werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Halterung mit einem Stift zum Zementieren in den distalen Radius versehen sein.
Die vorliegende Erfindung wird nun ausführlicher nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
1 diagrammartig teilweise im Schnitt eine Draufsicht einer Hand und eines Handgelenks, die die natürliche Position des distalen radioulnaren Gelenks zeigt;
2 diagrammartig teilweise in Draufsicht und teilweise im Schnitt des Einbaus oder der Implantation des erfindungsgemäßen DRU-Gelenks;
3 diagrammartig das erfindungsgemäße DRU-Gelenk in der implantierten Position, wobei die Bewegungsfreiheiten der erfindungsgemäßen DRU-Gelenkprothese ebenfalls angegeben werden.
Um das Konzept zu definieren, zeigt 1 eine Hand, ein Handgelenk 2 und einen Teil eines unteren Arms, bei dem das distale Ende der Ulna 3 und das distale Ende des Radius 4 gezeichnet wurden. Der distale ulnare Kopf wird mit 5 und der distale Radius mit 6 angegeben. In der natürlichen Position sind der distale ulnare Kopf 5 und der distale Radius 6 entlang einander angeordnet, wie sie waren, und werden in dieser Position mit Bezug zueinander durch das Gewebe, insbesondere relativ weiches Gewebe, gehalten. Der distale ulnare Kopf 5 und der distale Radius 6 sind somit nicht mechanisch aneinander befestigt.
Es gibt eine weite Vielzahl von Gründen, die es notwendig machen können, den distalen ulnaren Kopf 5 durch eine sogenannte DRU-Prothese zu ersetzen. Der distale ulnare Kopf 5 kann in die inkorrekte Position als Folge eines Bruchs gekommen sein, kann als eine Folge von Krankheit, beispielsweise Rheumatismus, geschädigt sein, kann eine angeborene Abnormität zeigen oder kann als Folge von Chirurgie oder Trauma geschädigt sein oder eine Abnormität zeigen. Diese, jedoch ebenfalls viele andere Gründe, wie beispielsweise Irritation als Folge eines auf die Knochen der Hand durch den distalen ulnaren Kopf ausgeübten Drucks, können zu einer Implantation einer DRU-Prothese führen.
2 und 3 zeigen diagrammartig eine erfindungsgemäße DRU-Gelenkprothese, wobei 2 zeigt wie es war, wobei das Verfahren des Einbauens dargestellt wird, und 3, die eingebaute Position darstellt.
Die erfindungsgemäße DRU-Gelenkprothese ist aus einer Halterung 10 aufgebaut, die seitlich an dem Radius 6 befestigt sein kann. Diese Befestigung könnte durch Verschrauben der Halterung 10 mittels eines Orts auf dem Äußeren des Radiuskopfes (nicht gezeigt) ausgeführt werden. Bei der gezeigten Ausführungsform wird die Halterung 10 jedoch an dem Radius 6 befestigt, indem ein Loch in dem Letzteren ausgeführt wird, wobei das Loch mit Knochenzement 18 gefüllt wird, und wobei in das Loch ein auf der Halterung 10 ausgebildeter Stift eingeführt wird. Ein derartiger Knochenzement 18 bindet beispielsweise mittels Polymerisation relativ schnell. Durch Befestigen der Halterung 10 an dem Radius ist es lediglich ausreichend, die Halterung 10 während der Polymerisation still zu halten.
Die Halterung 10 ist außerdem mit einer Pfanne 13 versehen, in der eine Kugel 12 untergebracht ist. Wie es aus 3 ersichtlich ist, ist diese Kugel 12 in der Pfanne 13 eingeschlossen, so dass die Kugel 12 nicht im Stande ist, sich von der Pfanne 13 zu entfernen oder aus der letzteren auszutreten. Wie es in 3 mittels drei orthogonaler doppelköpfiger Pfeile gezeigt ist, weist die Kugel 12 des Kugelgelenks 11 drei orthogonale Rotationsfreiheitsgrade auf.
Wie es aus 2 und 3 offensichtlich sein sollte, ist die Kugel 12 mit einem Durchgang 14 versehen, der sich von der einen Seite zu der anderen Seite erstreckt, wobei die Mitte des Durchgangs 14 die Mitte der Kugel 12 entlang der Achse schneidet.
Die erfindungsgemäße DRU-Gelenkprothese umfasst ferner einen Ulnaschaft 7, der ein sogenanntes eines Ende 9, hier nachstehend Scharnierende 9 genannt, und ein sogenanntes anderes Ende 8, hier nachstehend Ulnaende 8 genannt, umfasst. Das Ulnaende 8 ist bestimmt, in dem distalen Ende der Ulna 3 untergebracht zu sein, wie es in 3 gezeigt ist. Das Scharnierende 9 ist bestimmt, in dem Durchgang 14 in der Kugel 12 untergebracht zu sein. Das Ulnaende 8 weist verglichen mit dem Querschnitt des Durchgangs 14 einen verringerten Querschnitt auf, so dass der Ulnaschaft ohne weiteres in Übereinstimmung mit dem Pfeil 18 (2) von der Handseite durch den Durchgang 14 eingeführt werden kann, bis das Scharnierende 9 in dem Durchgang 14 angeordnet ist (3). Wie es für einen Fachmann offensichtlich ist, erleichtert dies den Einbau des Ulnaschafts 7 in seiner korrekten Position in dem distalen Ende 3 und der Kugel 12 des Kugelgelenks 11 erheblich, da die Halterung 10 zuerst relativ einfach eingebaut und der Ulnaschaft 7 dann durch den Durchgang 14 in das distale Ende der Ulna 3 von der Seite des kleinen Fingers eingeführt werden kann, der während einer Operation ausreichend zugänglich gemacht werden kann. Um den Ulnaschaft 7 durch das Ulnaende 8 in der Ulna 3 zu verankern, wird der durch die Ulna 3 begrenzte Hohlraum von dem distalen Ende mit einem Knochenzement 17 gefüllt. Um zu verhindern, dass das Ulnaende zu tief in die Ulna 3 sowohl während der Implantation als auch später fällt, wird das untere Teil des Hohlraums in der Ulna mittels eines Stopfens oder eines Spundes 16 geschlossen. Das für den Knochenzement 17 verwendete Material kann das gleiche wie dasjenige sein, dass für den Knochenzement 18 verwendet wurde. Ein derartiger Knochenzement ist erneut im Stande beispielsweise mittels Polymerisation relativ schnell abzubinden. Es kann einerseits ausreichend sein, die Ulna 3 still und andererseits den Ulnaschaft 7 aneinander befestigt zu halten, bis eine ausreichende Polymerisation stattgefunden hat.
Von der Querrichtung aus betrachtet ist das Scharnierende 9 fest in dem Durchgang 14 untergebracht. In diesem Zusammenhang bedeutet eng untergebracht, dass die Bewegung des Scharnierendes des Ulnastiftes 7 in der Querrichtung des Ulnaschafts 7 verhindert wird, während andererseits die Bewegung des Ulnaendes 9 in der longitudinalen Richtung des Ulnaschafts, wie durch den doppelköpfigen Pfeil 20 in 3 gezeigt, nicht behindert oder zumindest nicht verhindert wird. Das Scharnierende 9 des Ulnaschafts wird dann im Stande sein, eine Hin-und-Her-Translationsbewegung in der Kugel 12 in Übereinstimmung mit dem doppelköpfigen Pfeil 20 durchzuführen.
Die erfindungsgemäße DRU-Gelenkprothese umfasst somit vier Bewegungsfreiheiten, genauer gesagt drei orthogonale Rotationsfreiheiten, wie es durch den Satz von doppelköpfigen Pfeilen 21 in 3 gezeigt ist, und eine Hin- und Her-Translationsfreiheit, wie es durch den doppelköpfigen Pfeil 20 in 3 gezeigt ist. Als Folge dieser vier Freiheitsgrade wird die Bewegungsfreiheit des Handgelenks und der Hand verglichen mit der in 1 angegebenen natürlichen Position kaum oder zumindest weniger behindert als in dem Fall einer vergleichbaren Prothese des Stands der Technik, wohingegen das distale Ende der Ulna 3 und das distale Ende des Radius 6 mechanisch gekoppelt sind. Diese mechanische Kopplung weist den Vorteil auf, dass Instabilitäten in dem DRU-Gelenk vollständig ausgeschlossen sind.
Viele Varianten der erfindungsgemäßen DRU-Prothese sind innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche vorstellbar. Das andere Ende 8 des Ulnaschafts 7 kann beispielsweise an der Ulna mittels Schrauben, beispielsweise wenn die Knochenmarkhöhle nicht zugänglich ist, befestigt sein. Außerdem ist es möglich, die Halterung 10 an der Seite des distalen Radius 10 beispielsweise durch Verschrauben anstatt des Zementierens des Stifts 15 darin zu befestigen.

Claims

Distale radioulnare Gelenkprothese mit: einer Halterung (10); einem Kugelgelenk (11); und einem Ulnaschaft (7), wobei das eine Ende (9) des Ulnaschafts (7) und die Halterung (10) über das Kugelgelenk (11) gelenkig miteinander verbunden werden können, wobei das andere Ende (8) des Ulnaschafts (7) bestimmt ist, an dem distalen Ende der Ulna (3) befestigt zu sein; und die Halterung (10) bestimmt ist, an dem distalen Teil des Radius (6) befestigt zu sein, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (12) des Kugelgelenks (11) mit einer Ausnehmung (14) versehen ist, in der das eine Ende (9) des Ulnaschafts (7) aufgenommen werden kann, so dass es in der Längsrichtung (Pfeil 20) des Ulnaschafts (7) verschiebbar ist.
Gelenkprothese gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende (9) des Ulnaschafts (7) derart aufgenommen werden kann, dass das eine Ende des Ulnaschafts, in einer Richtung quer zur Längsrichtung (Pfeil 20) der Welle (7) betrachtet, eng in die Ausnehmung (14) passt.
Gelenkprothese gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (14) eine Längsachse aufweist, die sich durch die Mitte des Kugelgelenks (11) erstreckt.
Gelenkprothese gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (14) ein Durchgang (14) ist, der sich durch die gesamte Kugel (13) des Kugelgelenks (11) erstreckt.
Gelenkprothese gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Durchgangs (14) und des Ulnaschafts (7) so ausgeführt sind, dass das andere Ende (8) des Ulnaschafts (7) in den Durchgang (14) und dann durch den Durchgang (14) eingeführt werden kann, bis das eine Ende (9) in dem Durchgang ist.
Gelenkprothese gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (12) in der Pfanne (13) des Kugelgelenks (11) eingeschlossen ist.
Gelenkprothese gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ende (8) des Ulnaschafts (7) so aufgebaut ist, dass es in der Knochenmarkhöhle der Ulna (3) untergebracht und vorzugsweise darin zementiert werden kann oder imstande ist mit dem Hohlraum durch Auftragen einer geeigneten Beschichtung zusammenzuwachsen.
Gelenkprothese gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (10) mit einem Stift (15) zum Zementieren in den distalen Teil (6) des Radius (4) ausgestattet ist.