DE69125375T2 - Gelenkprothese - Google Patents

Gelenkprothese

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DE69125375T2
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    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein metakarpal-phalangeales (MCP) Gelenk für den Zeigefinger der menschlichen Hand oder für einen tierischen Körper.
  • Es hat viele Vorschläge für Gelenkprothesen (einschließlich MCP-Gelenkprothesen, wie sie in der US-A-4231121 beschrieben sind) gegeben, beispielsweise jene, die in US 4725280, 4731087, UK 1304837 und EP 310483 angegeben sind. Aber die meisten davon haben beim Nachahmen des natürlichen Gelenks versagt und führten zu unnatürlichen Gelenkbewegungen und unnatürlichem Aussehen. Natürliche Gelenke sind mechanisch komplex und führen komplexe Gelenkbewegungen aus, die sich aus der Steuerung ergeben, die von den natürlichen Bändern, Sehnen und Muskeln in der Nachbarschaft der Gelenke ausgeht.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue und verbesserte Gelenkprothese für einen metakarpal-phalangealen Gelenkersatz zur Verfügung zu stellen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine metakarpal-phalangeale (MCP) Gelenkprothese für einen menschlichen oder tierischen Körper bereitgestellt, mit einer ersten und einer zweiten Komponente, die jeweils aus bioverträglichem Material hergestellt und für ein Befestigen an entsprechenden Knochen des Körpers in der Nachbarschaft eines natürlichen MCP- Gelenks, nachdem ein chirurgisches Ausschneiden des natürlichen MCP-Gelenks erfolgt ist, ausgebildet sind, wobei die Komponenten der Prothese nicht miteinander verbunden sind und beim Gebrauch durch die natürlichen Bänder, Sehnen und Muskeln des Körpers in der Nachbarschaft des natürlichen MCP- Gelenks zusammengehalten werden, um die Gelenkprothese zu bilden,
  • wobei die erste Komponente einen Schaft aufweist, der in seiner Große derart bemessen ist, daß er von einem metakarpalen Knochenhohlraum aufgenommen werden kann, und einen verdickten Kopf aufweist, der eine im wesentlichen kugelartig gekrümmte konvexe Gelenkoberfläche zur Verfügung stellt, und wobei
  • die zweite Komponente einen Schaft aufweist, der in seiner Größe derart bemessen ist, daß er von einem phalangealen Knochenhohlraum aufgenommen werden kann, und einen Kopf aufweist, der eine konkave Gelenkoberfläche bietet, die einen Teil eines im wesentlichen hohlen Sphäroids bildet,
  • dadurch gekennzeichnet, daß in der Sagittalebene die genannte konvexe Gelenkoberfläche einen Krümmungsradius aufweist, der sich innerhalb der Bogenlänge der Oberfläche ändert, und in jener Ebene die Länge des genannten Bogens mindestens 90º beträgt, wobei der erwähnte verdickte Kopf einander gegenüberliegende planare Randflächen aufweist, die parallel zur Sagittalebene liegen, und ferner mit einem einzigen seitlichen Vorsprung versehen ist, der sich von einer der genannten planaren Randflächen nach außen erstreckt und in seiner Größe derart bemessen sowie derart positioniert ist, daß er differenzierend die Spannung der seitlich daneben befindlichen Bänder steuert, wenn sich die Gelenkprothese im gebeugten Zustand befindet,
  • und daß die konkave Oberfläche derart dimensioniert ist, daß sie im wesentlichen entlang der genannten Bogenlänge von 90º in der Sagittalebene über die konvexe Oberfläche gleitet, um eine Beugebewegung der Gelenkprothese herbeizuführen, wobei sich der Wälzpunkt des Gelenks während der Beugebewegung gemäß den genannten Änderungen des Krümmungsradius ändert, so daß die Entfernung zwischen den entsprechenden Knochen verändert wird und dadurch eine natürliche Funktion der seitlichen Bänder um die Gelenkprothese herum ermöglicht wird, um die Beugemuskelwirkung zu unterstützen, wenn das Gelenk gestreckt wird, und um die Streckmuskelwirkung zu unterstützen, wenn das Gelenk gebeugt wird.
  • Vorzugsweise ist die konkave Gelenkoberfläche auch in der Lage, über die konvexe Gelenkoberfläche Gleitbewegungen in Richtungen, die senkrecht zur genannten Ebene stehen, auszuführen, wobei die Bewegungen durch die seitlich daneben befindlichen Bänder des Gelenks in ihrem Ausmaß begrenzt sind und im gebeugten Zustand des Gelenks im wesentlichen kleiner sind als im gestreckten Zustand des Gelenks, was auf die Bandspannung im gebeugten Zustand zurückzuführen ist, die sich aus der vorgenannten Änderung des Krümmungsradius ergibt.
  • Vorzugsweise bildet die konvexe Gelenkoberfläche einen Teil eines Ellipsoids oder im wesentlichen einen Teil eines Ellipsoids, wobei die genannten Änderungen des Krümmungsradius entlang der genannten Bogenlänge zunehmen oder im wesentlichen zunehmen, und vorzugsweise bildet die konkave Gelenkoberfläche einen Teil eines hohlen Sphäroids oder im wesentlichen einen Teil eines hohlen Sphäroids, wobei die letztere eine Krümmung aufweist, die im wesentlichen mit jener der ersteren zusammenpaßt, wenn sich das Gelenk in der Mitte des Wegs zwischen seinem gestreckten und seinem gebeug ten Zustand befindet, wobei ein peripherer Kontakt vorliegt, wenn sich das Gelenk in seinem gestreckten Zustand befindet, und ein zentraler Kontakt vorliegt, wenn sich das Gelenk in seinem gebeugten Zustand befindet.
  • Die konvexe Gelenkoberfläche kann den genannten Bogen in der erwähnten einen Ebene durch zwei vereinigte Bogenabschnitte ausgebildet haben, die konstante, aber verschiedene Krümmungsradien aufweisen, wobei die Bogenabschnitte mit einer minimalen Nichtübereinstimmung an ihrem Schnittpunkt angeordnet sind.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen
  • Fig. 1 schematisch eine menschliche Hand in der Ansicht der Koronalebene zeigt, wobei die Hand für einen Finger eine Gelenkprothese gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet;
  • Fig. 2 eine Ansicht in der Sagittalebene eines Teils des Fingers nach Fig. 1 mit seinem Prothesengelenk im gestreckten Zustand zeigt;
  • Fig. 3 das Gelenk der Fig. 2 im gebeugten Zustand zeigt;
  • Fig. 4A, 4B und 4C eine sagittale, koronale bzw. transversale Ansicht einer Komponente des Prothesengelenks zeigen;
  • Fig. 5A, 5B und 5C eine sagittale, koronale bzw. transversale Ansicht der anderen Komponente des Prothesengelenks zeigen;
  • Fig. 6A, 6B und 6C gleich sind wie die Fig. 4A, 4B und 40, jedoch Dimensionsangaben enthalten;
  • Fig. 7A, 7B und 70 gleich sind wie Fig. 5A, 4B und 5C, jedoch Dimensionsangaben enthalten;
  • Fig. 8 eine Ansicht in der Koronalebene eines Teils des Fingers gemäß Fig. 1 mit seinem Prothesengelenk in gestrecktem Zustand zeigt sowie
  • Fig. 9A, 9B und 9C eine sagittale, koronale bzw. transversale Ansicht einer kleinen Modifizierung der Komponente in den Fig. Fig. 4A, 4B und 4C zeigen sowie Dimensions angaben enthalten.
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist in Fig. 1 eine menschliche Hand 10 von der dorsalen Seite her (d.h. von der Handrückseite her) dargestellt, und zwar mit dem ersten Finger oder Zeigefinger 11, der eine Gelenkprothese 12 zwischen dem Metakarpalknochen 13 und dem Phalangealknochen 14 enthält. Dementsprechend bildet das die Prothese 12 enthaltende Gelenk einen Teil des "Fingerknöchels" an der Grenze zwischen der Handfläche und den Fingern und, wie erläutert werden wird, erlaubt eine begrenzte Bewegung des Fingers 11 in der Koronalebene, d.h. zu dem benachbarten Finger 15 hin und von ihm weg, zusammen mit einer Beugebewegung von 90º in der Sagittalebene, d.h. zur Handfläche hin und von ihr weg. Die Fig. 2 und 3 zeigen das Ausmaß der Beugebewegung.
  • Die Prothese 12 enthält eine erste Komponente 20, die in den Fig. 4A, 4B und 4C erläutert ist und für eine Befestigung an dem Metakarpalknochen 13 nach einem chirurgischen Herausschneiden des natürlichen Gelenks ausgebildet ist, sowie eine zweite Komponente 40, die in den Fig. 5A, 5B und 5C erläutert ist und für ein Befestigen an dem Phalangealknochen 14 ausgebildet ist. Die Komponenten 20, 40 sind nicht aneinander befestigt und werden beim Gebrauch durch die natürlichen Bänder, Sehnen und Muskeln der Hand in der Nähe des natürlichen Gelenks zusammengehalten, um das Gelenk zu bilden.
  • Das natürliche Gelenk wird an einer gestrichelten Linie 16, die in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, durch die verdickte Endoberfläche des Knochens 13 gebildet, der mit einer konkaven Oberfläche im Eingriff steht, die am Ende des Knochens 14 gebildet ist, und wird durch die Streckmuskelsehnen 17 an der dorsalen Seite, die Beugemuskelsehnen 18 an der Handflächenseite, die (nicht gezeigten) Eigenmuskeln an jeder radialen Seite des Gelenks und durch ein Paar seitlich verlaufender Bänder 19, die an den Knochen 13, 14 sehr nahe an dem Gelenk befestigt sind, für eine Gelenkbewegung zusammengehalten.
  • Die Prothesenkomponente 20 weist einen Schaft 21 auf, der für die Aufnahme durch den Knochenhohlraum des Metakarpalknochens 13 gestaltet ist, und einen verdickten Kopf 22, der eine dreidimensional gekrümmte konvexe Gelenkoberfläche 23 bietet und in der Oberfläche 23 der Sagittalebene einen Krümmungsradius aufweist, der sich entlang der Länge des Oberflächenbogens in jener Ebene ändert, wie aus der Fig. 4A ersichtlich ist, während die Länge des Bogens mindestens 90º beträgt. Ein Schaft 21 ist einstückig mit einem Kopf 22 verbunden und ragt von einer im wesentlichen planaren ersten rückseitigen Oberfläche 24 des Kopfes 22 aus vor, die senkrecht zu einer planaren zweiten rückwärtigen Oberfläche steht, und jener Abschnitt des Schaftes 21, welcher der Fläche 25 benachbart ist, ist in einem spitzen Winkel (im Bereich von 10º) dazu geneigt, um eine keilförmige Ausnehmung 26 zur Anpassung an einen Teil des Metakarpalknochens 13 zu bilden. Die Komponente 20 ist durch chirurgisches Ausschneiden des Knochens im wesentlichen entlang zweier senkrechter Ebenen dem Knochen 13 derart angepaßt, daß eine Schnittoberfläche an der ersten rückwärtigen Oberfläche 24 und die andere Schnittoberfläche an der zweiten rückwärtigen Oberfläche 25 anliegt, während der Schaft 21 in den Knochenhohlraum eindringt, um im wesentlichen mit dessen Wänden durch eine Passung mit Übermaß im Eingriff zu stehen. Es ist selbstverständlich, daß der Metakarpalknochen 13 entlang seiner Länge im wesentlichen eine deutliche Festigkeit aufweist. Es kann auch Zement, zum Beispiel Klebezement, verwendet werden, um die Lokalisierung des Implantats zu unterstützen, und es ist selbstverständlich, daß der Knochenhohlraum es erfordert, mindestens teilweise aufgerieben zu werden, um eine Anpassung an den Schaft 21 zu erreichen.
  • Die Komponente 20 ist zusätzlich mit einer Kerbe 33 versehen, die in jenen Teil des Kopfes 22 geschnitten ist, der die Oberfläche 25 enthält, damit auf wirksame Weise der seitliche Vorsprung 27 mit einem sich nach rückwärts erstreckenden Vorsprung 34 versehen ist.
  • Die Komponente 40 ist dem Phalangealknochen 14 angepaßt, und zwar ohne ein Ausschneiden jenes Knochens, abgesehen vom Entfernen seiner natürlichen konkaven Gelenkoberfläche, um den natürlicherweise starken perimetrischen Knochenbereich 14A (Fig. 2) beizubehalten und jenen Bereich als Hauptstütze für die Komponente 40 zu benutzen. Die Komponente 20 ist derart angeordnet, daß sich ihre Gelenkoberfläche 23 in proximaler Richtung (d.h. in Richtung zum Handgelenk) von der Außenlinie 16 des natürlichen Gelenks befindet. Dies ist deshalb der Fall, damit die Komponente 40 von dem umgebenden Knochen ausreichend vorstehen kann, um die Möglichkeit minimal zu halten, daß durch die gesamte Benutzung des Gelenks der Knochenbereich 14A mit der Gelenkoberfläche 23 in Kontakt kommt.
  • Die Komponente 40 weist einen Schaft 41 für die Aufnahme durch den Knochenhohlraum des Phalangealknochens 14 und einen Kopf 42 auf, der eine dreidimensional gekrümmte konkave Gelenkoberfläche 43 bietet, die im allgemeinen von sphäriodaler Natur ist. Der Kopf 42 steht von dem Schaft 41 vor, der einen im allgemeinen parallele Seiten aufweisenden Hauptabschnitt 44 aufweist, der an der Außenseite so dimensioniert und gestaltet ist, wie es in Fig. 5C gezeigt ist, um in den perimetrischen Knochenbereich 14A hineinzupassen. Ferner hat der Schaft 41 einen im allgemeinen konischen Abschnitt 45 und einen abgerundeten Endabschnitt 46, die sich beide innerhalb des Knochenhohlraums erstrecken sowie so gestaltet und dimensioniert sind, daß sie damit gut zusammenpassen. Bei dieser Anordnung ragt der Kopf 42 von dem Knochen 14 vor und die Gelenkoberfläche 43 kann mit der Gelenkoberfläche 23 der Kom- ponente 20 in Eingriff gebracht werden, ohne die Länge oder Position der Bänder 19 und der Muskelsehnen 17, 18 zu ändern. Die Komponente 40 ist aus einem dehnbareren Material als die Komponente 20 hergestellt. Daraus ergibt sich, daß die Gelenkoberfläche 43 dazu neigt, sich durch längeren Gebrauch zu der Gestalt zu verformen, die in den Fig. 5A, 5B bei 43' dargestellt ist. Da ein Teil der Abnutzung auf der Oberfläche 43 an seinem Umfang stattfindet, ist der Kopf 42 leicht konisch ausgebildet, um den Knochenbereich 14A während der gesamten Benutzung des Prothesengelenks von der Gelenkober-1fläche 23 freizuhalten.
  • Die Gelenkoberfläche 23 ist einem Teil einer elliptischen Gestalt angenähert, während die Gelenkoberfläche 43 einem Teil einer sphäroidalen Gestalt angenähert ist. Die letztere weist eine Krümmung auf, die im wesentlichen mit jener der ersteren in der Sagittalebene zusammenpaßt, wenn das Gelenk sich etwa auf mittlerem Weg zwischen seinem gestreckten Zustand (Fig. 2) und seinem gebeugten Zustand (Fig. 3) befindet, wobei ein peripherer Kontakt auf der Oberfläche 43 im gestreckten Zustand und ein zentraler Kontakt auf der Oberfläche 43 im gebeugten Zustand gegeben ist. Aus diesem Grund wird die Oberfläche 43 zu der Gestalt 43' abgenutzt. Jedoch ändert sich zusätzlich der Wälzpunkt des Gelenks fortlaufend während der Beugebewegung entlang der Ortslinie 35 (Fig. 4A), was auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß sich der Krümmungsradius der Oberfläche 23 entlang der Länge des Bogens der Oberfläche in der Sagittalebene fortlaufend ändert. Die Änderung im Krümmungsradius ändert den Abstand zwischen den Enden der seitlichen Bänder 19. Diese Änderungen liegen in der Natur der Zunahmen, wenn sich das Gelenk vom gestreckten Zustand (Fig. 2) zum gebeugten Zustand (Fig. 3) bewegt, und als Ergebnis einer zunehmenden Spannung in den Bändern 19 tritt die natürliche Bandfunktion ein, die einer seitlichen Bewegung im gebeugten Gelenk widersteht. Zusätzlich unterstützt das Andern des Wälzpunktes die Wirkung der Beugemuskelsehne 18, wenn das Gelenk gestreckt wird, und unterstützt die Streckmuskelsehne 17, wenn das Gelenk aufgrund der Wirkung des mechanischen Moments gebeugt wird.
  • Die Gelenkoberflächen 23, 43 sind auch in der Koronalebene gekrümmt, und die Komponente 40 ist demgemäß zu einer Gelenkbewegung in jener Ebene befähigt. Diese Bewegung ist jedoch durch die zwei seitlichen Bänder 19 (von denen eines an jeder Seite des Gelenks vorliegt) , die nur zu einer sehr geringen Dehnung (etwa 6%) in der Lage sind, in ihrem Ausmaß begrenzt. Der Gelenkbereich in der Koronalebene ist am größten, wenn sich das Gelenk in seinem gestreckten Zustand befindet, nimmt beim Beugen des Gelenks ab und ist im wesentlichen Null, wenn das Gelenk in seinem gebeugten Zustand vorliegt. Dies geschieht aufgrund der vorher genannten zunehmenden Bandspannung, die sich aus der Änderung des Wälzpunktes des Gelenks ergibt, was eine abnehmende Verfügbarkeit der Bandspannung (oder der -streckung) für eine Gelenkbewegung in der Koronalebene läßt. Ebenso ist die Komponente 40 in der Lage, eine axiale Drehung durchzuführen, die durch die Bänder 19 und die Muskelsehnen 17, 18 begrenzt und dann am größten ist, wenn sich das Gelenk im gestreckten Zustand befindet, und am geringsten ist, wenn das Gelenk im gebeugten Zustand vorliegt.
  • Der verdickte Kopf 22 der Komponente 20 ist auch mit einem einzigen seitlichen Vorsprung 27 von der ebenen Oberfläche 25 aus versehen, und zwar als Ergebnis einer ebenen Randfläche 28 am Kopf 22 in einer Ebene, die senkrecht zu den Oberflächen 24 und 25 steht. Dieser Vorsprung 27 erlaubt eine differenzierte Steuerung der Bandspannung, so daß dann, wenn das Gelenk gebeugt wird, das Band 19, welches an der Fläche 28 vorbeistreicht, durch den Rand der zwischen der Oberfläche und der Oberfläche 23 gebildet ist, gezwungen wird, zum äußersten Koronalrand 29 des Vorsprungs 27 auszuweichen. Dies stellt einen zweiten Faktor bei der Streckung des einen das deshalb in höherem Grad gespannt wird als das andere Band, wenn sich das Gelenk in seinem vollkommen gebeugten Zustand befindet, und das insbesondere an der Daumenseite des Gelenks vorgesehen ist, um die Greifwirkung mit "Daumen- Gegenläufigkeit" zu verbessern. Das andere seitliche Band überstreicht die ebene Fläche 31, die sich parallel zur Fläche 28 erstreckt. Diese zwei Flächen 28, 31 machen die Komponente 20 in ihrer Querrichtung relativ kompakt, wie in Fig. 4C gezeigt ist. Ferner ist der oberste Teil des Kopfes 22 in der Sagittalebene (Fig. 4A) mit einer ebenen Fläche 30 versehen, um es der Streckmuskelsehne 17 zu ermöglichen, relativ flach zu sein, wenn sie über das Gelenk hinweggeht, wobei sie das Aussehen des Prothesengelenks durch Vermeiden eines unnatürlichen Ausbauchens verbessert.
  • In der Komponente 40 ist eine Hilfe hinsichtlich des Aussehens wie bei einem natürlichen Gelenk vorgesehen, und zwar durch den Krümmungsmittelpunkt der Gelenkoberfläche 43, der in der Koronalebene (Fig. 5B) zu sehen ist und um einen Win kel von etwa 50 von der Längsachse der Komponente versetzt ist, um eine winkelmäßige Einstellung des Phalangealknochens 14 bezüglich des Metakarpalknochens 13, wie in Fig. 8 gezeigt, in der Richtung zu erreichen, die vom Daumen in einer Weise abgewandt ist, welche das natürliche Gelenk nachahmt. Als Alternative zu dem winkelmäßigen Versatz von 5º kann die gleiche Wirkung auch mit einem linearen Versatz der Achse der Komponente 40 bezüglich der Achse der Komponente 20 erreicht werden.
  • Um die Komponente 20 mit einer sicheren Anpassung an den Knochen 13 zu versehen, ist der Schaft 21 entlang seiner Länge im allgemeinen konisch, und der Schaft weist, in der Sagittalebene (Fig. 4A) gesehen, eine gekrümmte Achse auf. Der Querschnitt des Schaftes ändert sich entlang seiner Länge von einem Querschnitt mit einer im allgemeinen viereckigen Form neben dem Kopf 22 zu einer im allgemeinen dreieckigen Form neben dem Schaftende, wie in Fig. 4C gezeigt wird, um den Kontakt mit der vergleichsweise schaumartigen Knochenwand in der Nähe des Gelenks und dem starken Cortex an anderer Stelle zu maximieren. Dies erlaubt ein maximales Eindringen des Schaftes 21 entlang des Hohlraums des Knochens 13 und gestattet es, den Knochen 13 einem kontinuierlichen Zug auszusetzen, insbesondere dort, wo er in die keilförmige Ausnehmung 26 eintritt, welche die Knochenregenerierung anregt. Ferner wird ein Verdrehen der Komponente 20 bezüglich des Knochens 13 durch die Fläche 25 und den Schaft 21, wegen dessen Querschnittsform und dessen gekrümmter Achse, verhindert.
  • Die Komponente 40 wird an den Knochen 14 mit der konischen Oberfläche 45 sicher angepaßt, die als eine Zugsteuerungs oberfläche fungiert, und die abgerundete Oberfläche 46 fungiert als Lokatoroberfläche. Der Abschnitt 44 mit parallenen Seiten des Schaftes 41 liegt an dem starken Knochenabschnitt 14A an und übt eine kontinuierliche Belastung darauf aus, welche die Knochenregenerierung anregt.
  • Die Komponenten 20, 40 bestehen selbstverständlich aus bioverträglichen Materialien, von denen im Stand der Technik bekannt ist, daß sie eine ausreichende Festigkeit aufweisen. Beispielsweise kann die Komponente 20 aus gegossenem Metall oder aus Keramik und die Komponente 40 aus Polyethylen mit hoher Dichte hergestellt sein.
  • Spezielle Dimensionsangaben für die Komponenten 20, 401 wie sie für den Zeigefinger der linken Hand entworfen wurden, sind aus den Fig. 6A, 6B, 6C, 7A, 7B und 7C ersichtlich. Die Dimensionen werden in Millimeter mit einer Toleranz von ± 0,2 mm und die Winkeldimensionen in Grad mit einer Toleranz von ± 2º angegeben. Der Punkt "O" in den Fig. 6A, 6B und 6C ist der Mittelpunkt der ellipsoiden Oberfläche 23 und hat einen axialen Radius von 6 mm sowie einen koronalen und einen sagittalen Radius von jeweils 8 mm. Der Punkt "A" in den Fig. 7A, 7B und 7C ist der Mittelpunkt der Gelenkfläche 43, welche in diesem Fall ellipsoid ist mit einem Radius von 8 mm in der Koronalebene und 6 mm in den anderen Ebenen.
  • Die Fig. 9A, 9B und 9C zeigen Dimensionsangaben für eine kleine Modifikation 20' der Komponente 20 und beziehen sich in ihrer Darstellung auf den Zeigefinger der rechten Hand. In dieser Darstellung wird die Gelenkoberfläche 23' durch zwei miteinander verbundene ringförmige Bogenabschnitte gebildet, von denen der eine einen Krümmungsradius von 9 mm und der andere einen Krümmungsradius von 7 mm aufweist. Die zwei Bogenabschnitte sind mit einer minimalen Nichtübereinstimmung an ihrem Schnittpunkt angeordnet, und die Komponente 20' wird mit der Komponente 40 (für die rechte Hand bereitgestellt) benutzt. In den Fig. 9A, 9B, 9C ist "0" der Mittelpunkt des Radius von 9 mm und "0'" der Mittelpunkt des Radius mit 7 mm.

Claims (5)

1. Metakarpal-phalangeale (MCP) Gelenkprothese für einen menschlichen oder tierischen Körper, mit einer ersten (20) und einer zweiten (40) Komponente, die jeweils aus bioverträglichem Material hergestellt und für ein Befestigen an entsprechenden Knochen (13,14) des Körpers in der Nachbarschaft eines natürlichen MCP-Gelenks (16), nachdem ein chirurgisches Ausschneiden des natürlichen MCP-Gelenks (16) erfolgt ist, ausgebildet sind, wobei die Komponenten (20,40) der Prothese (12) nicht miteinander verbunden sind und beim Gebrauch durch natürliche Bänder, Sehnen und Muskeln des Körpers in der Nachbarschaft des natürlichen MCP-Gelenks (16) zusammengehalten werden, um die Gelenkprothese zu bilden,
wobei die erste Komponente (20) einen Schaft (21) aufweist, der in seiner Größe derart bemessen ist, daß er von einem metakarpalen Knochenhohlraum aufgenommen werden kann, und einen verdickten Kopf (22) aufweist, der eine im wesentlichen kugelartig gekrümmte konvexe Gelenkoberfläche (23) zur Verfügung stellt, und wobei
die zweite Komponente (40) einen Schaft (41) aufweist, der in seiner Größe derart bemessen ist, daß er von einem phalangealen Knochenhohlraum aufgenommen werden kann, und einen Kopf (42) aufweist, der eine konkave Gelenkoberfläche (43) bietet, die einen Teil eines im wesentlichen hohlen Spheroids bildet,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Sagittalebene die genannte konvexe Gelenkoberfläche (23) einen Krümmungsradius aufweist, der sich innerhalb der Bogenlänge der Oberfläche ändert, und in jener Ebene die Länge des genannten Bogens mindestens 90º beträgt, wobei der erwähnte verdickte Kopf (22) einander gegenüberliegende planare Randflächen (28,31) aufweist, die parallel zur Sagittalebene liegen, und ferner mit einem einzigen seitlichen Vorsprung (27) versehen ist, der sich von einer (28) der genannten planaren Randflächen nach außen erstreckt und in seiner Größe derart bemessen sowie derart positioniert ist, daß er differenzierend die Spannung der seitlich daneben befindlichen Bänder steuert, wenn sich die Gelenkprothese im gebeugten Zustand befindet, und daß die konkave Oberfläche (43) derart dimensioniert ist, daß sie im wesentlichen entlang der genannten Bogenlänge von 90º in der Sagittalebene über die konvexe Oberfläche (23) gleitet, um eine Beugebewegung der Gelenkprothese herbeizuführen, wobei sich der Wälzpunkt des Gelenks während der Beugebewegung gemäß den Änderungen des Krümmungsradius ändert, so daß die Entfernung zwischen den entsprechenden Knochen (13,14) verändert wird und dadurch eine natürliche Funktion der seitlichen Bänder um die Gelenkprothese herum ermöglicht wird, um die Beugemuskelwirkung zu unterstützen, wenn das Gelenk gestreckt wird, und um die Streckmuskelwirkung zu unterstützen, wenn das Gelenk gebeugt wird.
2. Metakarpal-phalangeale (MCP) Gelenkprothese gemäß der Definition im Anspruch 1, worin die konkave Gelenkoberfläche (43) eine Krümmung aufweist, die einen peripheren Kontakt mit der im wesentlichen sphäroidal gekrümmten konvexen Gelenkoberfläche (23) herbeiführt, wenn sich das Gelenk in seinem gestreckten Zustand befindet, und einen zentralen Kontakt herbeiführt, wenn sich das Gelenk in seinem gebeugten Zustand befindet.
3. Metakarpal-phalangeale (MCP) Gelenkprothese gemäß der Definition im Anspruch 1 oder 2, worin die konkave Gelenkoberfläche (43) derart konfiguriert ist, daß sie in Richtungen senkrecht zur genannten Saggitalebene Gleitbe- wegungen über die konvexe Gelenkoberfläche (23) erlaubt, wobei diese Bewegungen durch die seitlich befindlichen Bänder der Gelenkprothese (16) in ihrem Ausmaß begrenzt sind sowie, entsprechend der Bandspannung im gebeugten Zustand, im Zustand des gebeugten Gelenks wesentlich geringer sind als im Zustand des gestreckten Gelenks.
4. Metakarpal-phalangeale (MCP) Gelenkprothese gemäß der Definition in einem der Ansprüche 1 bis 3, worin sich der Krümmungsradius innerhalb der genannten Bogenlänge der konvexen Gelenkoberfläche (23) entlang dieser Bogenlänge fortschreitend ändert.
5. Metakarpal-phalangeale (MCP) Gelenkprothese gemäß der Definition in einem der Ansprüche 1 bis 3, worin der Kurvenradius innerhalb der genannten Bogenlänge der konvexen Gelenkoberfläche (23) durch zwei miteinander verbundene Bogenabschnitte gebildet wird, die konstante, aber unterschiedliche Kurvenradien aufweisen, wobei diese Bogenabschnitte derart angeordnet sind, daß sie an ihrem Schnittpunkt keine wesentliche Diskontinuität ergeben.
DE69125375T 1990-07-07 1991-07-03 Gelenkprothese Expired - Fee Related DE69125375T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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