DE68911413T2 - Schienenbeinteil einer Knieersatzprothese. - Google Patents
Schienenbeinteil einer Knieersatzprothese.Info
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Description
- Diese Erfindung betrifft ein Tibiateil einer Knieersatzprothese und kann mit den natürlichen Condylus- Lagerflächen eines kooperierenden Femurs oder mit künstlichen Condylen verwendet werden, die von einer Femurprothese bereitgestellt werden.
- Tibiateile umfassend eine metallische Tibiaschale mit abnehmbaren und austauschbaren Lagerflächenteilen aus synthetischem Kunststoffmaterial mit unterschiedlichen Dicken sind verfügbar, wobei die alternativen Lagerflächen so vorgesehen sind, daß die richtige Bänderdehnung hergestellt werden kann.
- Das Femurteil einer Knieoberflächenersatzprothese wird hauptsächlich relativ zum Knochen selbst positioniert und ausgerichtet. Es gibt drei innere Lagevariablen: vorwärts/rückwärts, von Seite zu Seite und vertikal, und es gibt drei Ausrichtvariablen: Beugung/Streckung, varus/valgus und Drehung um die Mittellinie des Femurschaftes, zudem gibt es das Profil der Tibia-Condylus-Vertiefung, das die Stabilität und den Ort von Kniebewegungen beeinflußt.
- Das Tibiateil wird relativ zur Tibia ähnlich positioniert und ausgerichtet.
- Wenn die Tibia- und Femurteile eingebaut worden sind, besteht für einen Chirurgen gegenwärtig der einzige Weg zum Justieren des Knies darin, eine Lagerfläche von unterschiedlicher Dicke auszuwählen, um die gewünschte Bänderdehnung zu erzeugen, oder darin, die Teile zu entfernen und die Knochen neu anzupassen; so offenbart zum Beispiel das Journal of Bone and Joint Surgery, Volume 63-A Nr.5 eine Knieprothese mit Tibia- Plateaus, die als universell dick, besonders dick sowie nach rechts und links keilförmig ausgestaltet sind, um eine Korrektur einer Instabilität oder von Ausrichtproblemen zuzulassen. Derartige Tibia-Plateaus berücksichtigen Variationsmöglichkeiten der Dicke, um die Bänderdehnung zu verändern und sorgen für Variationsmöglichkeiten der mediolateralen Neigung. Die EP-A-0 135 319 schlägt die Verwendung eines einzelnen Lagerteils mit Keilform vor, welches die Position der Tibia relativ zum Femur durch Veränderung des Antero/Posterior-Versatzes durch Bewegen der Stellung des Lagerteils verändern kann. Ein Nachteil bei dieser Bauweise ist derjenige, daß die Kreuzbänder notwendigerweise entfernt sind, was eine Instabilität im Gelenk verursachen würde. Man würde erwarten, daß das Femurteil, nur durch die Lateralbänder begrenzt, wackeln und sich verschieben würde, da diese nicht gut ausgerichtet sind, um eine derartige instabile Bewegung zu begrenzen. Mit der vorliegenden Bauweise, wie sie hier beschrieben ist, kann das hintere Kreuzband intakt bleiben.
- Die Vorschläge, die bei den Anordnungen gemacht wurden, auf welche oben Bezug genommen wird, können jedoch nicht für die Vielzahl von anderen Variablen verwendet werden, die auftreten, zum Beispiel eine Tibia-Drehung oder eine Antero/Posterior-Neigung oder Kombination dieser Variationen oder andere Variationen.
- Falls daher ein Chirurg herausfindet, daß er einen Fehler gemacht hat, oder seine Meinung über die optimale Knieausrichtung ändert, gibt es keine einfache Justierung, die vorgenommen werden kann. Außerdem erzwingen vorhandene Kniegestaltungen einen Kompromiß bei der horizontalen Positionierung sowohl des Femur- als auch des Tibiateils. Die Fixierung muß auf oder nahe an den äußeren kortikalen Wänden des Knochens liegen, jedoch kann dies für die ideale Position der Lagerfläche ungeeignet sein.
- Die vorliegende Erfindung soll Mittel bereitstellen, um es einem Chirurgen zu ermöglichen, die Knieausrichtung während der Operation im Hinblick auf verschiedene Variationen zu verändern, die zuvor nicht möglich gewesen sind.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Tibiateil Einer Knieersatzprothese eine Tibiaschale zur Verbindung mit einer in geeigneter Weise vorbereiteten Tibia, wobei die obere Oberfläche der besagten Schale ein oder mehr Lagerteile trägt, von denen jedes in einer vorbestimmten festen Position relativ zu der besagten Schale angeordnet ist, und enthält zwei oder mehr alternative Lagerteile, von denen eines oder mehr ausgewählt und in seiner/ihrer festen vorbestimmten Position auf der Schale angeordnet werden kann/können, wobei die besagten Lagerteile alternativ angeordnete Lagerflächer besitzen, um die natürlichen oder künstlichen Condylen des kooperierenden Femurs aufzunehmen, und die die Position der Tibia relativ zu dem mit ihr kooperierenden Femur verändern, dadurch gekennzeichnet, daß alternative Lagerteile vorgesehen sind, die alternativ geformte und/oder angeordnete Lagerflächen aufweisen, um die Position der Tibia relativ zu dem mit ihr kooperierenden Femurs durch alternative Veränderung einer oder mehr der folgenden Variablen zu verändern: Anterior/Posterior-Versatz, Mediolateral-Versatz, Anterior/Posterior-Neigung, Tibia-Drehung.
- Es können auch Mittel enthalten sein, um eine Kombination von beliebigen zwei oder mehr der Versätze oder Neigungen zu verändern.
- Für den Fall, daß keine Veränderung erforderlich ist, ist vorzugsweise auch ein normales neutrales Lagerteil enthalten.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform trägt die Schale ein einzelnes Lagerteil mit zwei geformten Lagerflächen, wobei die Variationen durch alternative einzelne Lagerteile mit Lagerflächen von unterschiedlichen Formen und/oder Positionen darauf geschaffen werden.
- Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform trägt die Schale zwei Lagerteile, von denen jedes eine geformte Lagerfläche zum Kooperieren mit einem Condylus auf dem koperierenden Femur aufweist, wobei jedes Teil unabhängig vom anderen aus mindestens zwei alternativen Teilen mit einer Lagerfläche von unteschiedlicher Form und/oder Position darauf auswählbar ist.
- Sobald der Chirurg die Knochenfixierungsteile auf dem Femur und der Tibia implantiert hat, können somit Messungen oder Röntgenaufnahmen oder rechnerassistierte Schichtbildaufnahmen erzeugt werden, und es können versuchsweise Lagerteile ausgewählt werden, um eine richtige Gelenkbewegung und Dehnung des Weichteilgewebes zu überprüfen. Danach kann ein endgültiges implantierbares Lagerteil eingebaut werden.
- Die Erfindung kann in verschiedenen Arten ausgeführt werden, jedoch wird nun eine Ausführungsform beispielhaft und unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieber, in denen:
- Figur 1 eine Querschnitts-Vorderseitenansicht eines normalen neutralen Tibiateils für eine Knieersatzprothese ist;
- Figur 2 eine Querschnitts-Seitenansicht des in Figur 1 dargestellten Teils ist;
- Figur 3 eine Draufsicht auf das in Figur 1 dargestellte Teil ist;
- Figur 4 eine Querschnitts-Vorderseitenansicht eines alternativen Lagerteils ist, das so geformt ist, daß ein Mediolateral-Versatz bereitgestellt wird;
- Figur 5 eine Querschnitts-Seitenansicht eines Lagerteils ist, das einen Antero/Posterior-Versatz beinhaltet;
- Figur 6 eine Querschnitts-Vorderseitenansicht eines Lagerteils ist, das eine Mediolateral-Neigung beinhaltet;
- Figur 7 eine Querschnitts-Seitenansicht eines Lagerteils ist, das eine Antero/Posterior-Neigung beinhaltet;
- Figur 8 eine Draufsicht auf ein Lagerteil ist, das eine Tibia- Drehung beinhaltet;
- Figur 9 eine Querschnitts-Vorderseitenansicht einer bekannten Art von Lagerteil mit unterschiedlicher Dicke ist, um die Höhe des Gelenks zu justieren;
- Figur 10 eine Querschnitts-Vorderseitenansicht eines Lagerteils ist, das Tibia-Condylus-Vertiefungen mit unterschiedlichem Profil beinhaltet;
- Figur 11 eine Draufsicht auf eine alternative Bauweise ist;
- Figur 12 eine Querschnitts-Seitenansicht des in Figur 4 dargestellten Lagerteils ist, jedoch in umgekehrter Richtung in seiner Schale angeordnet;
- Figuren 13, 14 und 15 Draufsichten auf eine alternative Schalenform sind;
- Figur 16 eine Querschnitts-Vorderseitenansicht einer alternativen Bauweise ist;
- Figuren 17 und 18 Querschnitts-Seitenansichten der in Figur 16 dargestellten Bauweise mit alternativen Lagereinsätzen sind;
- Figur 19 eine Querschnitts-Seitenansicht der in Figur 16 dargestellten Bauweise ist;
- Figuren 20, 21 und 22 Draufsichten auf die in den Figuien 16 und 19 dargestellte Bauweise mit alternativen Lagereinsätzen sind; und
- Figur 23 eine Seitenansicht eines Einsatzes ist, der zwei Variablen beinhaltet.
- Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen ein Tibiateil einer Knieersatzprothese, umfassend eine Tibiaschale 1 mit einem oberen schalenartigen Teil 2 und einer durch einen Zapfen 3 bereitgestellten Vorrichtung zum Verbinden der Schale mit einer in geeigneter Weise vorbereiteten Tibia. Schalen dieser Art sind an sich wohlbekannt und besitzen gewöhnlich erhöhte Schalenwände 5. Im Schalenteil 2 ist ein Lagerteil 6 angebracht, das mit zwei geformten Lagerflächen 7 versehen ist, die in Form von Vertiefungen vorliegen, und die die Condylen des kooperierenden Femurs fassen. Derartige Condylen könnten die natürlichen Condylen oder künstlich sein, falls sie auf einem koopreierenden Femurprothesenteil vorgesehen sind. Das Lagerteil 6 kann im Preßsitz zwischen den Wänden der Schale 5 eingepaßt sein, kann als Rastpassung vorlieger, oder durch eine beliebige andere Anordnung, zum Beispiel Schrauben von Zapfen oder anderen Vorrichtungen in seiner Position gehalten werden, und es kann wünschenswert sein, daß es anschließend an ein Anpassen abnehmbar ist. Das Teil ist gewöhnlich aus einem synthetischen Kunststoffmaterial hergestellt.
- Die Ausbildung und Anordnung der Lagerflächen bestimmen die optimale Knieausrichtung.
- Es ist bekannt, ein Lagerteil vorzusehen, wie in Figur 9 dargestellt, in welcher dieselben Bezugsziffern verwendet werden, um ähnliche Teile anzuzeigen. In Figur 9 wird die Tiefe des normalen Teils durch eine unterbrochene Linie 8 angezeigt, und man sieht, daß die Dicke des Teils, wie in Figur 9 dargestellt, etwas größer ist.
- Nachdem ein Tibiateil der in Figur 1 dargestellten Art eingebaut worden ist, besteht vor der vorliegenden Erfindung ein Weg, wie ein Chirurg das Knie justieren kann, darin, das Lagerteil 6 wie in Figur 1 dargestellt, durch ein Lagerteil 9, wie in Figur 9 dargestellt, zu ersetzen, um die gewünschte Bänderdehnung zu erzeugen. Die andere Alternative besteht darin, die Teile zu entfernen und die Knochen neu anzupassen. Falls daher ein Chirurg herausfindet, daß er einen Fehler gemacht hat, oder seine Meinung über die optimale Knieausrichtung ändert, gibt es keine einfache Justierung, die vorgenommen werden kann. Es ist jedoch auch vorgeschlagen worden, alternative Variationen der Mediolateral-Neigung bereitzustellen und ein Lagerteil für einen derartigen Zweck, zur Verwendung bei der vorliegenden Bauweise ist in Figur 6 dargestellt, wobei die Lagerflächen durch ein Bezugszeichen 15 angezeigt werden und die ursprünglichen normalen Lagerflächen wieder durch das Bezugszeichen 7 angezeigt werden.
- Die vorliegende Erfindung stellt jedoch eine Anzahl vor alternativen Lagerteilen bereit, die in die Schale 2 eingesetzt werden können, um das normale Teil 6 zu ersetzen, womit eine Relativeinstellung der Tibia relativ zum Femur ermöglicht wird. Figur 4 zeigt ein Lagerteil 10 mit einer dem Teil 6 ähnlichen Gesamtform, bei welchem die durch ein Bezugszeichen 11 angezeigten Lagerflächen mit Mediolateral- Versatz bereitgestellt sind. Die Position der normalen Lagerflächen wird durch die Bezugsziffer 7 in unterbrochenen Linien angezeigt. Dieser Mediolateral-Versatz ist sehr wichtig zum Festsetzen einer Knieausrichtung.
- Figur 5 zeigt ein Lagerteil 12 zur Verwendung bei der vorliegenden Bauweise, bei welchem die Lagerflächen 13 einen Antero/Posterior-Versatz aufweisen, welcher bei einer Schaffung einer optimalen Knieausrichtung eine wichtige Variation darstellt. Einmal mehr wird die Position der normalen Lagerfläche durch die Bezugsziffer 7 in unterbrochenen Linien angezeigt.
- Figur 7 zeigt ein Lagerteil 16, bei welchem die Lagerflächen 17 eine Antero/Posterior-Neigung beinhalten. Die normalen Lagerflächen 7 werden wieder durch eine unterbrochene Linie angezeigt.
- Das in Figur 8 dargestellte Lagerteil 18 ist mit Lagerflächen 19 versehen, um für eine Tibia-Drehung zu sorgen für die Beilegung von Spitzfüßen, Knickfüßen oder Spreizfüßen und ist wiederum ein wichtiger Aspekt einer optimalen Knieausrichtung.
- Figur 10 zeigt ein Lagerteil, bei welchem die Lagerflächen 21 gegenüber den wieder durch das Bezugszeichen 7 angezeigten normalen Lagerflächen ein unterschiedliches Profil aufweisen. Die Lagerflächen 21, welche die Tibia-Condylus-Vertiefung schaffen, beeinflussen die Stabilität des Knies und dem Ort der Kniebewegung. Sie können somit verschiedene Formen aufweisen, die zum Beispiel die Höhe des äußeren Randes an unterschiedlichen Stellen und die Profilneigung betreffen, um die gewünschte Wirkung zu schaffen. Wie in Figur 10 dargestellt, wird durch unterbrochene Linien 22, die eine tiefere Vertiefung mit höheren Rändern schaffen, ein arderes alternatives Profil dargestellt.
- Ein Bausatz zum Aufbauen eines erfindungsgemäßen Tibiateils kann jedes beliebige der in den Figuren 4, 5, 7 und 8 der Zeichnungen dargestellten alternativen Lagerteile beinhalten und enthält vorzugsweise mindestens zwei der in den Figuren 4 bis 10 dargestellten Teile. Ein normales Teil 6 kann selbstverständlich auch enthalten sein.
- Vielleicht die wichtigsten alternativen Lagerteile sind diejenigen, die in den Figuren 6 und 7 zur Anpassung einer Mediolateral-Neigung und einer Antero/Posterior-Neigung dargestellt sind, da diese beiden Variationen dazu neigen, am häufigsten vorzukommen.
- Weitere oder alternative Lagerteile können vorgesehen sein, die gleichzeitig zwei der alternativen Lagerflächenausbildungen beinhalten. Somit können Teile vorgesehen sein, welche nicht nur einen Mediolateral-Versatz, wie in Figur 4 dargestellt, sondern auch eine Tibia-Drehung, wie in Figur 8 dargestellt, beinhalten. Das gleiche Teil kann sogar in unterschiedlichen Dicken bereitgestellt werden, wie in Figur 9 dargestellt. Man erkennt, daß es viele Kombinationen gibt, die vorgesehen werden können, und die für spezielle Anforderungen verwendet werden können. Figur 11 ist eine Draufsicht, die die Kombination eines Mediolateral- Versatzes und einer Tibia-Drehung zeigt. Die Abmessungen sind übertrieben dargestellt, um sie deutlicher zu machen.
- Wie man aus den Zeichnungen sieht, ist die Schale in der Draufsicht im wesentlichen rechteckig, und unter gewissen Umständen ist es möglich, Variationen durch Umdrehen des Lagerteils 6 vorzusehen. So zeigt Figur 12 das gleiche Teil wie Figur 4, jedoch in entgegengesetzter Weise eingesetzt, so daß der Mediolateral-Versatz, der in Figur 4 nach rechts dargestellt ist, nun nach links erscheint. Ein derartiges Umdrehen ist infolge der symmetrischen Form der Schale möglich und kann mit den anderen Einsätzen durchgeführt werden.
- In den Figuren 13, 14 und 15 sind drei Draufsichten einer alternativen Schalenform dargestellt. In jedem Fall ist ein Einsatz 30 vorgesehen, der in einer mit Flanschen versehenen Schale 31 augenommen ist. Die Lagerflächen 32 sind in Figur 13 in neutraler Stellung dargestellt, in Figur 14 in einer nach innen verkanteten Stellung, und in Figur 15 in einer nach außen verkanteten Stellung. Wiederum könnte jede beliebige dieser Konstruktionen auch eine oder mehr der anderen Ausbildungen beinhalten, zum Beispiel Antero/Posterior-Versatz und alternative Tiefen.
- Man erkennt, daß mit den Konstruktionen, auf die oben Bezug genommen wurde, eine beträchtliche Anzahl von Variationen und unterschiedlichen Größen und Ausbildungen erzeugt werden kann, und die Figuren 16 bis 23 zeigen eine alternative Bauweise, die mühelos Variationen bereitstellt, jedoch bei geringen Kosten, insofern als die Reihe von Einsätzen reduziert werden kann.
- Bei dieser Art Bauweise ist die Tibiaschale 1 durch ein Teil ersetzt, das einen oberen schalenartigen Kopf 40 aufweist, der mit einem Zapfen 41 verbunden ist. Die obere Oberfläche der Schale ist mit zwei im Abstand angeordneten Vertiefungen 42, 43 versehen, die in der Draufsicht allgemein von ovaler Form sind und in welche ein Paar Lagerteile 44, 45 eingerastet werden kann. Andere Anordnungen könnten verwendet werden, zum Beispiel Schrauben oder Stifte, oder andere Vorrichtungen, um die Lagerteile 44, 45 in ihrer Lage zu halten. Die Teile sind wiederum gewöhnlich aus einem synthetischen Kunststoffmaterial hergestellt.
- Die Figuren 16, 19 und 20 zeigen normale Einsätze, bei welchen sich die Lagerflächen in neutralen oder normalen Positionen befinden. Figur 17 zeigt Einsätze, die so gestaltet sind, daß eine Mediolateral-Neigung in eine Richtung bereitgestellt wird, und Figur 18 zeigt die Neigung in die andere Richtung. Die Neigung kann entweder durch ein höheren Einsatz 46 an Stelle des normalen Einsatzes 44 oder durch einen niedrigeren Einsatz 47 an Stelle des normalen Einsatzes 45 geschaffen werden. Es ist möglich, somit einen normalen Einsatz 44, 45 auf einer Seite und einen abgewandelten Einsatz auf der anderen Seite zu verwenden, und somit können wie gewünscht verschiedene Kombinationen erzeugt werden.
- In den Figuren 21 und 22 sind die Lagerflächen so geformt und angebracht, daß für eine Tibia-Drehung gesorgt wird. Somit zeigt Figur 21 ein Verkanten nach innen mit geeigneten Einsätzen 48 und 49. Das Maß des Verkantens nach innen könnte durch Verwendung einer normalen Oberfläche 45 an Stelle von 49 verringert werden. In ähnlicher Weise kann in Figur 22 der Einsatz 49 in der Position des Einsatzes 48 angebracht werden, und der Einsatz 48 den Einsatz 49 ersetzen, um eine Bauweise zum Verkanten nach außen zu schaffen. Figur 20 zeigt Einsätze 44 und 45, die die neutrale Position bereitstellen.
- Eine Reihe von Einsätzen kann für einen Medio- und Lateralversatz und die anderen Variationen vorgesehen sein, auf die im Hinblick auf die erste Art Konstruktion Bezug genommen wurde, jedoch erkennt man bei dieser Anordnung, daß die Anzahl der erforderlichen Einsätze reduziert werder kann, da sie infolge der ovalen Form der Vertiefungen 43 gewöhnlich in die entgegengesetzte Stellung gedreht werden können, so daß sie nicht nur auf entgegengesetzten Seiten der Schale 40 angebracht werden können, sondern auch mit Vorderteil und Hinterteil in umgekehrter Stellung.
- Wiederum kann jeder Einsatz 44 und 45 zwei oder mehr der Variationen beinhalten, und Figur 23 zeigt einen Einsatz 50, der in unterbrochenen Linien die Position der Lagerfläche zum Beispiel beim neutralen Einsatz 45 zeigt. Bei diesem Einsatz ist jedoch die Lagerfläche 51 nicht nur mit einem Antero/Posterior-Versatz sondern auch mit einer Antero/Posterior-Neigung versehen.
Claims (7)
1. Tibiateil einer Knieersatzprothese, umfassend eine
Tibiaschale (1,40) zur Verbindung mit einer in geeigneter
Weise vorbereiteten Tibia, wobei die obere Oberfläche der
besagten Schale ein oder mehr Lagerteile (6) trägt, von denen
jedes in einer vorbestimmten festen Position relativ zu der
besagten Schale angeordnet ist, und enthaltend zwei oder mehr
alternative Lagerteile, von denen eines oder mehr ausgewählt
und in seiner/ihrer festen vorbestimmten Position auf der
Schale (1,40) angeordnet werden kann/können, wobei die
besagten Lagerteile (6) alternativ angeordnete Lagerflächen
besitzen, um die natürlichen oder künstlichen Condylen des
kooperierenden Femurs aufzunehmen, und die die Position der
Tibia relativ zu dem mit ihr kooperierenden Femur verärdern,
dadurch gekennzeichnet, daß alternative Lagerteile
(10,16,18,20,44,45,46,47) vorgesehen sind, die alternativ
geformte und/oder angeordnete Lagerflächen aufweisen, um die
Position der Tibia relativ zu dem mit ihr kooperierenden Femur
durch alternative Veränderung einer oder mehr der folgenden
Variablen zu verändern: Anterior/Posterior-Versatz,
Mediolateral-Versatz, Anterior/Posterior-Neigung, Tibia-
Drehung.
2. Tibiateil einer Knieersatzprothese nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß es Mittel
(10,12,14,16,18,20,44,45,46,47) zum Verändern einer
Kombination von beliebigen zwei oder mehr Versätzen oder
Neigungen enthält.
3. Tibiateil einer Knieersatzprothese nach den Ansprüchen 1
bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein normales neutrales
Lagerteil oder normale neutrale Lagerteile (6,44,45) erthalten
sind.
4. Tibiateil einer Knieersatzprothese nach Anspruch 1,
Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schale (1) ein einzelnes Lagerteil (6) mit zwei geformten
Lagerflächen (7) trägt, wobei die Variationen durch
alternative einzelne Lagerteile geschaffen werden, die
Lagerflächen von unterschiedlichen Formen und/oder Positionen
darauf aufweisen.
5. Tibiateil einer Knieersatzprothese nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß dieses besagte einzelne Lagerteil
(6) Variationen bei zwei oder mehr Variablen schafft.
6. Tibiateil einer Knieersatzprothese nach den Ansprüchen 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (40) zwei
Lagerteile (44 bis 47) trägt, von denen jedes eine geformte
Lagerfläche (7) zum Zusammenwirken mit einem Condylus auf dem
kooperierenden Femur aufweist, wobei jedes Teil (44 bis 47)
unabhängig von dem anderen aus mindestens zwei alternativen
Teilen mit einer Lagerfläche von unterschiedlicher Form
und/oder Position darauf auswählbar ist.
7. Tibiateil einer Knieersatzprothese nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß auch Lagerteile (44,45) enthalten
sind, um ein Tibia-Condylus-Vertiefungsprofil zu verändern.
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