DE69428640T2

DE69428640T2 - Knieersatzprothese

Info

Publication number: DE69428640T2
Application number: DE1994628640
Authority: DE
Inventors: Peter Stanley Walker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-07-16
Filing date: 1994-07-14
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2014-07-15
Also published as: JPH07144005A; CA2128123C; AU6736594A; JP3676396B2; GB9314839D0; EP0634155A3; EP0634155A2; GB2280375A; GB2280375B; DE69428640D1; EP0634155B1; AU685459B2; CA2128123A1; GB9414247D0

Description

Diese Erfindung betrifft Knieendoprothesen für den Ersatz des Kniegelenks. Die Merkmale des Oberbegriffes von Anspruch 1 sind aus dem Dokument FR-A-2 663 536 bekannt.

Hintergrund der Erfindung

Die meisten der gegenwärtig in Gebrauch befindlichen Konstruktionen für Knieersatz sind vom Typ des Gelenkhöckerersatzes, wo die arthritischen Gelenkflächen entfernt und durch Flächen aus Metall und Plastwerkstoff ersetzt werden. Hinsichtlich der Konstruktion gibt es zwei sich widersprechende Anforderungen; zunächst verlangt der Wunsch nach Bewegungsfreiheit eine relativ geringe Konformität zwischen den Flächen des Oberschenkel- und des Schienbeinknochens, während der Wunsch nach niedrigen Berührungsbelastungen, die auf die Fläche des Plastwerkstoffs wirken, eine hohe Konformität erfordert. Dieser Widerspruch trifft in ähnlicher Weise auch auf die tragende Kniescheibe-Oberschenkel- Verbindung zu.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bringt mehrere Ansätze für eine Lösung dieses Problems. Zuerst stellt sie ein Oberschenkelteil vor, welches den sagittalen Radius verändert und durchgehende Kontaktflächen für die Schienbeinfläche und vorzugsweise auch mit der Fläche der Kniescheibe hat. Zweitens betrifft die Erfindung einen Gleitlagertyp von Endoprothese, wo Führungsschienen für die Lagerfläche des Schienbeins in der sagittalen Ebene ausgeformt sind, um die erforderliche Stabilität als auch Bewegungsfreiheit für die translatorische Bewegung in der Vorwärts- Rückwärts-Richtung zu gewährleisten.
Die beiden obigen umfassenden Konzepte können je nach den Anforderungen des Einzelfalles in einer einzigen Endoprothese kombiniert oder auch einzeln eingesetzt werden. Die Erfindung umfasst auch Änderungen an den obigen Konzepten und verschiedenen Konstruktionen von Schienbeinteilen.
Ein weiteres Problem bei der Konstruktion einer Knieendoprothese besteht darin, den richtigen Grad an Bewegungsfreiheit bei der Rotation zu gewähren, ohne dass dies gleichzeitig zu einer instabilen Verbindung führt oder zu einer solchen, die nicht hinreichend robust ist, um den Belastungen und der Bewegung beim Gehen standzuhalten. Die Erfindung ist daher in einem anderen Aspekt auch auf ein künstliches Kniegelenk gerichtet, bei dem dieses Problem aufgegriffen wird.
Gemäß der Erfindung wird eine Knieendoprothese vorgestellt, welche die Merkmale des Anspruchs 1 enthält.
Die Endoprothesen dieser Erfindung sind vom Typ des Gelenkhöckerersatzes. Bei Endoprothesen dieses Typs bleiben einige oder alle natürlichen Seiten- und Kreuzbänder erhalten, um dem künstlichen Gelenk Stabilität zu verleihen. Wegen der Schwierigkeit des Entfernens der natürlichen Gelenkflächen, ohne die Kreuzbänder zu verletzen, ist es übliche Praxis, wenigstens das hintere Kreuzband zu resezieren. Die seitlichen Bänder bleiben im allgemeinen jedoch erhalten.
Normalerweise werden die Höckerflächen des Oberschenkelteils so geformt, dass sie recht dicht mit den Vertiefungen oder Erhöhungen im Meniskusteil über einen hohen Betrag an Biegung zusammen passen, damit dass punktförmige Stellen hoher Beanspruchung vermieden werden. Eine solch hohe Konformität wird durch die Freiheit der Gleitbewegung des Meniskusteils auf der Lagerfläche des Schienbeins kompensiert.
Vorzugsweise hat die Lagerfläche des Schienbeins, wenn man sie in einem oder mehreren sagittalen Schnitten betrachtet, einen Krümmungsradius, der im wesentlichen mit dem Radius der Lagerfläche des Oberschenkelteils übereinstimmt. Es können jedoch Unterschiede in den Profilen der sagittalen Schnitte auftreten, vorausgesetzt dass der Kontakt von hinten nach vorn im wesentlichen kontinuierlich ist. In der Tat ist dies erwünscht, um die erforderliche Lockerheit im Gelenk zu gewährleisten. Beispielsweise können die Radien der sagittalen Querschnitte des Oberschenkels geringfügig kleiner als die Radien der entsprechenden Querschnitte der Lagerflächen des Schienbeins sein, so dass dadurch ein ausreichender Spielraum ermöglicht wird, um Unterschiede im chirurgischen Einsetzen der zwei Bestandteile der Endoprothese aufzufangen und eine angemessene Lockerheit für die normalen Funktionen zu gewährleisten.
Wo die Kreuzbänder bei der Befestigung der Endoprothese erhalten bleiben, kann der Abschnitt des Oberschenkelteils, der den entfernten Gelenkhöcker umgibt, mit einem Schlitz ausgebildet werden, um den Durchgang der Bänder zu ermöglichen. Jedoch ziehen viele Chirurgen vor, die Kreuzbänder zu resezieren, und in diesem Fall, kann das Oberschenkelteil in den distalen/hinteren Bereich über die volle Breite, d. h. in lateral-medialer Richtung fortgesetzt werden.
Das Ausmaß, in welchem sich der konstante Radius des Oberschenkelteils in sagittalen Ebenen um den körperfernsten Punkt erstreckt, ist derjenige Betrag, der ausreicht, um dem Gelenk den gewünschten Grad an Beugung zu verleihen.
Vorzugsweise wird die Vorderseite des Oberschenkelteils mit einer Rinne für die Kniescheibe ausgebildet, die so geformt ist, dass Kontakt zwischen der Kniescheibe und der Rinne über alle Beugungswinkel besteht.
Die Konformität der Lagerflächen des Oberschenkels und des Schienbeins während aller Beugungszustände ergibt eine vergrößerte Kontaktfläche zwischen den aus Metall oder Plastwerkstoff bestehenden Lagerflächen des Meniskus, was zu verminderter Abnutzung und Verformung führt. Da die sagittale Krümmung des Schienbeinteils nach oben konkav ist, bringt die Aufwölbung der Schienbeinlagerfläche nach hinten und nach vorn eine erhöhte Stabilität bei den Bewegungen vorwärtsrückwärts, medial-lateral sowie der Innen-Außen-Rotation. Der dichte Kontakt zwischen der Kniescheibe (ungeachtet, ob natürlich oder künstlich) mit der Rinne für die Kniescheibe in allen Stufen der Beugung trägt ebenfalls zu einer höheren Stabilität des Gelenks bei.
Das Schienbeinteil der Knieendoprothese umfasst eine Unterlage aus Metall, die so ausgelegt ist, dass sie an einem resezierten Schienbein befestigt werden kann, und ein Meniskus-Lagerteil aus Plastwerkstoff, welches darauf für die Gleitbewegung montiert wird und das im wesentlichen in einer AP-Richtung geführt wird. Die Berührungsfläche zwischen dem Teil aus Plastwerkstoff und der Unterlage aus Metall kann eben oder ersatzweise im wesentlichen zylindrisch sein, wobei sich die Zylinderachse in lateral-medialer Linie erstreckt und der Radius des Zylinders größer ist als der maximale sagittale Radius der Lagerfläche zwischen dem Oberschenkel- und dem Schienbeinteil. Die Krümmung der Lagerfläche zwischen dem Oberschenkel- und dem Schienbeinteil in der sagittalen Ebene liegt in derselben Richtung wie die Krümmung der zylindrischen Berührungsfläche zwischen dem Teil aus Plastwerkstoff und der Unterlage aus Metall.
Dadurch dass Vorkehrungen für die Gleitbewegung in der Vorwärts- Rückwärts-Richtung getroffen worden sind, hat die Endoprothese Bewegungsfreiheit in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung, die einen höheren Grad an Beugung ermöglicht, während die Scherbeanspruchungen in den Grenzflächen Bauteil-Knochen verringert werden.
Das Vorsehen einer zylindrischen Lagerfläche zwischen dem Teil aus Plastwerkstoff und der Unterlage aus Metall, wenn man sie in einer sagittalen Ebene betrachtet, hat den Vorteil, dass sie die Bewegung in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung einschränkt. Auch bringt die nach oben gekrümmte Grenzfläche zwischen dem Teil aus Plastwerkstoff und der Unterlage aus Metall eine erhöhte Zwangslage infolge der Schwerkraft, während sich das tragende Teil aus Plastwerkstoff aus seiner zentralen Lage weiter weg verschiebt.
Es ist jedoch nicht von wesentlicher Bedeutung, dass eine Unterlage konkav ist, und ebene Unterlagen des Schienbeins haben den Vorteil, dass es leichter ist, einen gewissen Grad an relativer Rotationsbewegung zwischen dem Meniskusteil und der Unterlage des Schienbeins zu gewährleisten.
Man hat herausgefunden, dass es vorteilhaft ist, einen gewissen Grad von Rotationsbewegung des Meniskusteils auf der Schienbeinunterlage von bis zu ungefähr ± 15º, häufiger jedoch ungefähr ± 10º, zusätzlich zu einem gewissen Grad von AP-Gleitbewegung zu gewährleisten. Im allgemeinen sollte der Grad an Außenrotation größer sein als derjenige der Innenrotation. Man hat herausgefunden, dass es vorteilhaft ist, eine solche Rotationsbewegung vorzuspannen, so dass das Meniskusteil und das Oberschenkelteil sich um eine vertikale Achse drehen, die medial gegen eine AP-Achse verschoben ist, welche sich im allgemeinen durch die Mittellinie der Schienbeinunterlage erstreckt. Dies trägt dazu bei, die Stabilität des Gelenks zu erhöhen, weil der mediale Gelenkhöcker und die entsprechende Gelenkfläche des Schienbeins breiter sind und die Rotation des natürlichen Knies um eine medial verschobene Achse erfolgt.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird diese Rotationsvorspannung auf sehr einfache Weise dadurch erreicht, dass man Anschlagmittel vorsieht, um die Bewegung des Meniskusteils auf der medialen Seite der Endoprothese einzuengen. Günstigerweise wird ein Anschlag so angebracht, dass er von der Schienbeinunterlage auf der hinteren Seite und medial von der Mittellinie nach oben ragt.
Die verschiedenen Merkmale und Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen deutlicher. Die Zeichnungen stellen im Einzelnen dar:
Die Fig. 1 bis 13 liefern Hintergrundinformationen, und die Fig. 14 bis 15 zeigen erfindungsgemäße Ausführungsformen.
Die Fig. 1(a), (b), (c), (d) und (e) sind perspektivische Ansichten des normalen Knies bei verschiedenen Beugungswinkeln zwischen 0 und 120º.
Die Fig. 2(a) ist eine perspektivische Ansicht eines mit einer Endoprothese ausgestatteten Knies unter dem Beugungswinkel Null.
Die Fig. 2(b) ist eine perspektivische Ansicht eines Knies (bei welchem der Übersichtlichkeit wegen der Oberschenkelknochen entfernt wurde), das mit derselben Endoprothese unter einem Beugungswinkel von annähernd 90º ausgestattet ist.
Die Fig. 3(a) ist die perspektivische Ansicht eines Oberschenkelteils.
Die Fig. 3(b) ist eine Ansicht ähnlich der von Fig. 3(a) und zeigt eine abgeänderte Form des Oberschenkelteils.
Die Fig. 3(c) ist eine perspektivische Ansicht eines Schienbeinteils, das für den Einsatz zusammen mit dem Oberschenkelteil der Fig. 3(b) vorgesehen ist.
Die Fig. 4(a) ist eine perspektivische Ansicht ähnlich der von Fig. 3(a), und die Fig. 4(b) zeigt eine perspektivische Darstellung eines entsprechenden Schienbeinteils.
Die Fig. 5(a), (b) und (c) zeigen auf schematische Weise sagittale Ansichten einer Endoprothese (5(b) und (c)) im Vergleich mit einer herkömmlichen Konstruktion (5(a)).
Die Fig. 5(d) ist eine sagittale Ansicht der Profite eines Kniescheibenersatzes (gestrichelte Linien) im Vergleich mit einem herkömmlichen Ersatz (ausgezogene Linien).
Die Fig. 6 ist eine Ansicht von unten eines Oberschenkelteils, das die Konformität der Kniescheibe mit der Rinne für die Kniescheibe zeigt.
Die Fig. 7(a) ist der Grundriss eines Schienbeinteils.
Die Fig. 7(b) ist ein Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 7(a).
Die Fig. 7(c) ist ein Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 7(a).
Die Fig. 8(a) ist der Grundriss eines abgeänderten Schienbeinteils.
Die Fig. 8(b) ist ein Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 8(a), jedoch mit weggelassenen Verankerungsstiften.
Die Fig. 9(a) ist ein Grundriss einer weiteren Ausführungsform des Schienbeinteils, und die Fig. 9(b) ist ein Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 9(a).
Die Fig. 10 ist eine Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 7(b), 8(b) und 9(b) und zeigt ein abgeändertes Schienbeinteil mit alternativen Ausführungsarten der Führung des aus Plastwerkstoff bestehenden Teils.
Die Fig. 11 ist der Grundriss einer weiteren Ausführungsform des Schienbeinteils.
Die Fig. 11(b) ist ein Schnitt durch die Schienbeingrundplatte längs der Linie X-X von Fig. 11.
Die Fig. 11(c) ist der Grundriss des aus Plastwerkstoff bestehenden Meniskusteils, das auf der Schienbeingrundplatte von Fig. 11(a) gelagert werden soll.
Die Fig. 11(d) ist ein Schnitt längs der Linie Y-Y in Fig. 11(c).
Die Fig. 11(e) ist ein Grundriss, der zeigt, wie das aus Plastwerkstoff bestehende Meniskusteil auf der Grundplatte aus Metall befestigt ist.
Die Fig. 12(a) ist ein Grundriss einer weiteren Ausführungsform der Schienbeingrundplatte.
Die Fig. 12(b) ist eine Ansicht der Grundplatte von Fig. 12(a) von der Vorderseite.
Die Fig. 12(c) ist der Grundriss eines Meniskusteils, das auf der Grundplatte von Fig. 12(a) befestigt ist.
Die Fig. 13(a) ist noch eine weitere Ausführungsform eines Schienbeinteils und zeigt ein Meniskusteil aus Plastwerkstoff, das von einer Schienbeinunterlage getragen wird.
Die Fig. 13(b) ist eine ähnliche Ansicht einer abgeänderten Form der Ausführungsform von Fig. 13(a), bei der in die Schienbeinplatte ein hinterer medialer Anschlag eingebaut ist.
Die Fig. 14 zeigt ein erfindungsgemäßes Schienbeinteil, bei dem die Führungsschiene durch einen Führungsdorn ersetzt ist.
Die Fig. 15 ist ein Grundriss einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schienbeinunterlage.
Die Fig. 15(a) ist ein Aufriss in der Richtung des Pfeils X in Fig. 15. -
Die Fig. 15(b) ist ein Grundriss des Meniskusteils.
Die Fig. 15(c) ist ein Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 15(b).
Die Fig. 15(d) ist ein Aufriss des T-förmigen Dorns in einem vergrößetten Maßstab.
Die Fig. 15(e) ist ein Schnitt durch den Schlitz im Meniskusteil in einem der Fig. 15(d) ähnlichen Maßstab
Die Fig. 15(f) ist ein Paar von Schnittdarstellungen längs der Linien L und M in Fig. 15(c). '
Die Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen zeigt eine Sagittalansicht des natürlichen Knies unter verschiedenen Beugungswinkeln von 0 bis 120º in Schritten von 30 Grad. Es ist ersichtlich, dass das distale Ende 1 des Oberschenkelknochens 2 einen größeren Radius aufweist als das hintere Ende 3. Bei einer Beugung von null Grad berührt das distale Ende 1 mit dem größeren Radius den oberen Teil des Schienbeins 4, was zu einer größeren Konformität und zu einer größeren Kontaktfläche führt. Andere Strukturen vergrößern die Kontaktfläche, insbesondere die Menisken, welche verformbare Scheiben sind, die zwischen den Gelenkhöckern des Oberschenkels und des Schienbeins zwischengelagert sind. Wenn das Knie gebeugt wird, nimmt die Konformität zwischen Oberschenkel und Schienbein ab, wodurch gewöhnlich die Kontaktfläche vermindert wird, was zu hohen Berührungsbelastungen führt. Die verformbaren Menisken nehmen jedoch die Form der Fläche zwischen dem Oberschenkel und dem Schienbein an und verteilen die Last wieder. Wenn die Menisken durch Verletzung entfernt werden, besteht in späteren Jahren eine erhöhte Gefahr für Osteoarthritis.
Das Knie zeigt sowohl Lockerheit (die auch mit Bewegungsfreiheit bezeichnet werden kann) als auch Stabilität, welche die Beherrschung der Verschiebungs- und Rotationsbewegungen innerhalb akzeptabler Grenzen darstellt. Die Lockerheit kann die lineare oder drehende Translationsbewegung in einer beliebigen von den drei zueinander rechtwinkligen Koordinatenachsen beinhalten. Für die Belange der vorliegenden Erfindung wird die Lockerheit nur bei der Vorwärts-Rückwärts- Verschiebung, bei der medial-lateralen Verschiebung und der Innen-Außen- Rotation betrachtet, da diese die größte Signifikanz haben. Die Vorwärts- Rückwärts-Stabilität wird hauptsächlich durch die Kreuzbänder sichergestellt. Das vordere Kreuzband 5 ist aus Fig. 1 ersichtlich, insbesondere bei den größeren Beugungswinkeln. Die Rotationsstabilität wird durch ein Zusammenwirken der Kreuzbänder und der Seitenbänder erreicht. Die Muskeln spielen bei der Gewährleistung der Stabilität auch eine wichtige Rolle. Die Gelenkflächen leisten ihren Beitrag zur Stabilität, wenn über das Gelenk eine Kraft ausgeübt wird, und zwar auf Grund der leichten schüsselartigen Vertiefung der Flächen und der Verformbarkeit des Gelenkknorpels. Die Lockerheit ist auf die elastische Dehnbarkeit der Bänder, der Gelenkflächen und weiteren weichen Gewebes, welches das Gelenk umgibt, zurückzuführen.
Die Kniescheibe ist ein wichtiger Knochen, der die Kraft zwischen dem Quadriceps und dem oberen Schienbein überträgt. Grob ausgedrückt kann sie als eine Seilscheibe betrachtet werden, die an der Vorderseite des Oberschenkelknochens auf und ab gleitet. Die Kniescheibe passt dergestalt dicht in eine Rinne an der Vorderseite des Oberschenkelknochens, dass die Kontaktflächen breite Bänder über die ganze Breite der Kniescheibe sind. Jenseits eines Beugungswinkels von ungefähr 90 Grad hinaus wird die Berührung auf zwei Bereiche aufgeteilt, da die Kniescheibe die Rinne zwischen den Gelenkhöckern spreizt.
Wenn ein Gelenkhöckerersatz eingesetzt wird, (Fig. 2), werden ein Oberschenkelteil 20 am Ende des Oberschenkelknochens und ein Schienbeinteil 21 am oberen Teil des Schienbeins angebracht. Normalerweise werden die Enden der Gelenkhöcker des Oberschenkels reseziert und so geformt, dass sie das Oberschenkelteil aufnehmen und mit Knochenzement und/oder sich in die Gelenkhöcker erstreckenden Stiften an Ort und Stelle gehalten werden. Die Seiten- und Kreuzbänder können dadurch bewahrt werden, dass man einen Schlitz 22 im Oberschenkelteil vorsieht, auch wenn bei den meisten Konstruktionen entweder das vordere Kreuzband reseziert wird oder beide. Die Kniescheibe 23, entweder die natürliche oder ein Ersatz, passt in die Rinne 24. Wenn das Knie bei herkömmlichen Endoprothesen gebeugt wird, herrscht ein deutlicher Mangel an Konformität zwischen der Oberschenkel- und der Schienbeinfläche, was zur Folge hat, dass die Berührungsbeanspruchungen auf die Fläche aus Plastwerkstoff hoch sind, was in vielen Fällen zu einem Brechen des Plastwerkstoffs führt.
Die bisherigen Konstruktionen leiden an einer ganzen Anzahl von Problemen. Beispielsweise gibt es keinen Meniskus, der die Kraft so verteilt, wie das beim normalen Knie der Fall ist. Wenn das vordere Kreuzband reseziert wird, dann sollte im Idealfall eine hintere Aufwölbung der Schienbeinfläche aus Plastwerkstoff zur Kompensation vorgesehen werden, und wenn auch das hintere Kreuzband reseziert wird, ist auch eine vordere Aufwölbung erforderlich. Bei Beugungswinkeln über 90 Grad hinaus gibt es zwei getrennte Kontaktstellen auf dem Kniescheibenteil, was zu hohen Beanspruchungen und hoher Verformung und manchmal zum 'Anstecken' führt.
Ein typisches Oberschenkelteil ist in Fig. 3(a) dargestellt. Die Höckerflächen 31 ähneln den anatomischen, insbesondere in der Sagittaldarstellung, und es ist eine Aussparung oder Schlitz 32 für eines oder beide Kreuzbänder vorhanden. Eine Kniescheibenrinne 33 läuft kontinuierlich hinunter zur Aussparung 32, hinter der sie sich aufspaltet. Das größere Oberschenkelteil in Fig. 3(b) hat nun durchweg durchgehende Flächen, welche die Kniescheibenrinne einschließen, aber ist ansonsten dasselbe. Eine solche Konfiguration erfordert die Entfernung beider Kreuzbänder. Die Oberschenkelgestalt wird dann dazu benutzt, mit dem Computer eine Schienbeinfläche 35 auf der Grundlage der eingegebenen Anforderungen an die Lockerheit in der Vorwärts-Rückwärts- Bewegung und der Innen-Außen-Rotation zu erzeugen. Eine Methode zur Erzeugung von Schienbeinflächen mittels Computer wird in dem US-Patent Nr. 4 822 365 beschrieben. Die neue Schienbeingestalt hat zwei Vorteile. Erstens kann nunmehr der Kontakt auf der Schienbeinfläche über die gesamte Breite der Schienbeinfläche verteilt werden, wodurch die Berührungsfläche vergrößert wird. Zweitens hat die Kniescheibe eine durchgehende Spur und kann eine breite Berührungsfläche bei der ganzen Bewegung beibehalten, und zwar ohne Aufspaltung der Berührungsstellen bei stärkerer Beugung. Es besteht jedoch auch der Nachteil, dass der Krümmungsradius des distalen Oberschenkelknochens größer als der des hinteren ist, so dass, wenn einmal die Beugung eingeleitet ist, der kleinere Radius des Oberschenkels das Schienbein berührt, wodurch die Berührungsfläche vermindert wird.
Die Fig. 4(a) und 4(b) zeigen für dieses Problem eine Lösung auf. Hier ist der Radius des hinteren Abschnitts 41 des Oberschenkelteils bis zum distalen Oberschenkelknochen 42 herum geführt worden. Nun gibt es hier einen konstanten Radius R für die Berührung mit der Schienbeinfläche 43. Eine bei diesem Bauteil mit Computer erzeugte Fläche ist deutlich stärker schüsselförmig ausgebildet als bei dem bisherigen Bauteil und liefert somit durchweg eine Vergrößerung der Berührungsfläche. Wie Berechnungen zeigen, ist die Abnahme der Kontaktbeanspruchungen signifikant. Ein weiterer Vorteil der neuen Flächen liegt in der verbesserten Stabilität. Bei den Flächen der Fig. 3 kann man sich vorstellen, dass der gebeugte Oberschenkel auf dem Schienbein mit relativ geringem Widerstand vorwärts gleiten kann. Jedoch ist in Fig. 4 das Vorwärtsgleiten wegen des steileren Anstiegs der vorderen Schienbeinfläche viel stärker eingeschränkt.
Bestimmte Kenngrößen dieser Konstruktionsform sind in Fig. 5 veranschaulicht, welche Sagittalansichten einer Standardkonstruktion (Fig. 5(a)) und einer weiteren Konstruktion (Fig. 5(b) und 5(c)) zeigt. Die Unterschiede in den distalen Oberschenkelradien sind deutlich sichtbar. Diese Änderung im distalen Radius hat drei Konsequenzen. Es ist eine stärkere Resektion des vorderen Knochens zum Einsetzen notwendig, auch wenn das kein ernsthaftes Problem ist. Das zweite Problem besteht darin, dass sich die Mechanik der Kniescheibe ändert. Ein wichtiger Parameter der Funktion der Kniescheibe ist der Hebelarm, da dieser dazu beiträgt, die Wirksamkeit des Quadriceps festzulegen. Beim Knie unter der Beugung Null sind die Hebelarme ähnlich, aber bei mittlerer Beugung (etwa 45 Grad) kann eingeschätzt werden, dass der Hebelarm der Konstruktion rechts verkleinert ist. Das ist kein signifikantes Problem, da ein bequemes Gegenmittel darin besteht, die Lagerflächen und die Fläche der Kniescheibe als getrennt zu behandeln. Die Fläche der Kniescheibe würde dann zwischen den Lagerflächen wie normal liegen. Eine solche Lösung vermindert die Breite der Hauptlagerflächen und braucht keinen Gesamtvorteil darzustellen. Ein letztes kennzeichnendes Merkmal besteht darin, dass der Kontaktpunkt zwischen Oberschenkel und Schienbein weiter hinten liegt als normal. Dies hat den Vorteil einer verbesserten Wirksamkeit des Quadriceps, wie schon dargelegt, kann aber zu einem Aufstülpen der Vorderseite des Schienbeinteils führen. Erforderlichenfalls kann die Position des Unterteils der Krümmung auf der Schienbeinfläche um 2-3 mm nach vorn verlagert werden, was dieses Problem lindern würde.
Eine Verbesserung des Kontakts zwischen Kniescheibe und Oberschenkelknochen ist aus Fig. 5 ersichtlich. Die normale Kuppelgestalt (Fig. 5(a)) hat hohe Konformität, wenn man sie in der Draufsicht (Fig. 6) betrachtet, aber niedrige Konformität in der sagittalen Darstellung. Mehrere experimentelle und theoretische Untersuchungen haben gezeigt, dass der Winkel, um den sich die Kniescheibe relativ zum Oberschenkelteil in der sagittalen Ebene dreht, innerhalb von 10 Grad liegt (Fig. 5(b) und 5(c)). Das bedeutet, dass ein hoher Grad an Konformität in die Kniescheibe ohne einen Verlust an Bewegungsfreiheit konstruiert werden kann. Das neue Sagittalprofil der Kniescheibe ist in der Fig. 5(d) gestrichelt dargestellt. Wie ersichtlich ist, hat es an Stelle einer durchgehenden konvexen Form in der sagittalen Darstellung eine abgeflachte Innenfläche 51 und sich nach außen erstreckende Flächen 52 (Fig. 6), die eine höhere Konformität mit den Seiten der Kniescheibenrinne 53 ergeben. Eine derartige Erhöhung der Konformität führt zu stark verminderten Berührungsbeanspruchungen. Eine Folge einer solchen Konstruktion besteht darin, dass, wenn das chirurgische Einsetzen hinsichtlich der Rotation nicht korrekt ist, dann eine Einschränkung der Bewegung die Folge wäre. Die Krümmungen können jedoch so eingestellt werden, dass sie einen angemessenen Fehlerbereich zulassen.
Die obige Konstruktionsform ist bestens für den Fall geeignet, wo das vordere und das hintere Kreuzband reseziert worden sind. In diesem Fall gibt es noch ausreichend Lockerheit bei der Vorwärts-Rückwärts- Bewegung (insgesamt etwa 5 mm) und auch bei der Rotationsbewegung (± 12 Grad), ohne dass eine Einschränkung durch straffe Bänder vorliegt. Eine solche Lockerheit wird auch für die Tätigkeiten des täglichen Lebens ausreichend sein. Der Nachteil besteht darin, dass man sich in der Angelegenheit der Stabilität auf die Bauteile verlässt, und auf lange Sicht kann dies bei der Befestigung der Bauteile am Knochen zu Problemen führen. Außerdem nimmt man an, dass das Entfernen der Kreuzbänder die Empfindlichkeit des Knies auf körpereigene Reize herabsetzt mit den sich daraus ergebenen ausgleichenden Gangarten. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass Bewegungsextrema, die bei anspruchsvolleren Tätigkeiten auftreten, eingeschränkt werden können, was ein möglicher Nachteil besonders für jüngere oder aktive Patienten ist. Eine Möglichkeit zur Lösung dieses Problems besteht in der Benutzung einer Art von Anordnung mit tragendem Meniskus, die bereits in einige Konstruktionen Eingang gefunden hat, insbesondere in die von LCS New Jersey, Oxford, Minns und Polyzoidas - siehe US-Patente Nr. 4 340 978 und 4 085 466. Bei diesen Konstruktionen sind die Vorwärts-Rückwärts-Translation und die Innen-Außen-Rotation völlig ohne Einschränkung mit Ausnahme beim Auftreffen von Lagerteilen aus Plastwerkstoff auf weiches Kapselgewebe am vorderen und hinteren Ende der Bewegungsbahnen. Eine beträchtliche Einschränkung für diese Konstruktion besteht jedoch darin, dass sowohl das vordere als auch das hintere Kreuzband erforderlich sind, da sonst die Stabilität nicht ausreicht und sich die Lager aus Plastwerkstoff verschieben können.
Mindestens zwei der Konstrukteure der oben genannten Vorrichtungen haben das Radiusproblem bei der Vorwärts-Rückwärts- Bewegung des Oberschenkelteils in Betracht gezogen. Wenn die Radien unterschiedlich waren wie in Fig. 3, dann ging gewöhnlich der Vorteil des Konzepts des Meniskuslagers - völliger Kontakt und niedrige Beanspruchungen - verloren. Das US-Patent 4.340.978 zeigt das Konzept des Meniskuslagers. In den Fig. 1 und 3 dieses US-Patents, das Oxford-Schema wird im US-Patent Nr. 4.085.466 dargestellt. Ein Oberschenkelteil mit einem Gelenkhöcker hat einen kugelförmigen Radius, ragt aber nicht in eine Wange der Kniescheibe. Die Konstruktion von New Jersey wählt für hinten kleinere Radien als für distal (Fig. 22) und veranschaulicht den Verlust der völligen Konformität bei der Beugung in Fig. 33.
Eine weitere Verbesserung, welche die vorliegende Erfindung bringt, besteht darin, dass sie eine ausreichende Stabilität in der Vorwärts- Rückwärts-Bewegung und bei der Rotation bietet, so dass die Endoprothese mit oder ohne Kreuzbänder benutzt werden kann, und dass sie eine vollständige Konformität zwischen Oberschenkel und Schienbein durchweg über den gesamten Beugungsbereich bietet. Im wesentlichen besteht sie darin, das die polierte Metallunterlage zum Stützen des oder der aus Plastwerkstoff bestehenden Lagerteils oder Lagerteile konkav gestaltet wird, wenn man sie in der Sagittalansicht betrachtet. Die Wirkung besteht darin, dass sie einen stetig zunehmenden Widerstand gegen die Verlagerung aus der neutralen Lage heraus bietet. In dieser Hinsicht können die Kenndaten hinsichtlich der Stabilität und der Lockerheit ähnlich denen eines normalen Knies oder denen eines üblichen Typs der Gelenkhöcker-Endoprothese gestaltet werden. Die schematische Darstellung (Fig. 7(a)) zeigt die Gesamtanordnung im Grundriss mit einer Metallplatte oder Metallunterlage 71 zur Befestigung am Schienbein mit einer polierten zylindrischen Fläche an der Oberseite der Platte und mit einem Lagerteil 72 aus Plastwerkstoff, das auf der polierten Fläche gleitet. Die Höckerflächen des Oberschenkelteils sind so ausgelegt, dass sie einen konstanten sagittalen Radius in dem Bereich haben, der gegen die Fläche aus. Plastwerkstoff gelenkig stößt, und mit der Schienbeinfläche sowohl in der vorderen als auch der sagittalen Ebene gut konform sind. Ein wichtiges Merkmal besteht darin, dass der Radius der Fläche aus Plastwerkstoff kleiner als derjenige der zylindrischen Fläche ist. Die Zylinderform der Lagerflächen ist in Fig. 7(b) dargestellt, bei der R2 größer als R, ist. Die Fig. 7(c) zeigt den medial-lateralen Abschnitt und einen zentralen Befestigungsstift 73 sowie rotationshemmende Stifte 74, um zu verhindern, dass sich die Unterlage 71 auf dem Schienbein dreht.
Für ein einteiliges, aus Plastwerkstoff bestehendes Bauteil der in den Fig. 7(a) bis 7(c) gezeigten Art ist die Rotation nicht ohne eine Einbuße an vollständigem Kontakt auf den Zylinderflächen möglich. Die Vorwärts- Rückwärts-Verschiebung ist jedoch möglich. Die Anordnung, welche die Vorwärts-Rückwärts-Bewegung bei einem einteiligen, aus Plastwerkstoff bestehenden Lagerteil des Schienbeins gewährleistet, ist in den Fig. 8(a) und 8(b) dargestellt. Die Metallunterlage 81 trägt ein Lagerteil 82 aus Plastwerkstoff, welches für die Vorwärts-Rückwärts-Bewegung auf einer Schiene 83 geführt wird, die an der Unterlage 81 befestigt oder mit ihr integral verbunden ist. Die Unterlage kann in der sagittalen Ebene gekrümmt sein, wie das in Fig. 7(b) gezeigt ist, oder kann eben sein. Es kann günstig sein, die Vorwärts-Rückwärts-Bewegung in gewissen Grenzen durch das Anbringen von geeigneten Anschlägen einzuschränken, zum Beispiel durch einen aufrechtem Anschlagstift 84, der an der Unterlage befestigt ist, und einem Langloch 85 in der Lagerpfanne 82. Auf diese Weise kann sich die Pfanne 82 in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung frei bewegen, bis der Stift 84 gegen eines der Enden des Langloches stößt. Eine alternative Methode zur Anbringung von Anschlägen ist durch die gestrichelten Linien in Fig. 8(a) aufgezeigt, in der die Aussparung in dem aus Plastwerkstoff bestehenden Meniskus-Bauteil 82 einen Wall 86 aufweist, gegen den die Stirnseite der Schiene 83 stößt, um die Vorwärts- Rückwärts-Bewegung in einer Richtung zu begrenzen.
Getrennte Pfannen 91, 92 aus Plastwerkstoff (siehe Fig. 9(a) und 9(b)) stellen eine alternative Anordnung dar, die auf einer gemeinsamen Metallunterlage 93 sitzt. Die lineare Führung wird durch eine Metallschiene 94 erreicht, die einen kleinen Abstand zwischen den Pfannen und der Schiene lässt. Auch hier kann die Lagerfläche zischen der Unterlage und den Pfannen gekrümmt oder eben sein. Für zwei getrennte Bauteile aus Plastwerkstoff sind sowohl die Vorwärts-Rückwärts-Translation als auch die Innen-Außen-Rotation möglich. Für die letztere sind für die Lagerflächen in einem Abstand von 48 mm nur 0,8 mm Bewegung nach innen pro Seite notwendig, um bis zu ungefähr ± 15 Grad an Rotation zu ermöglichen.
Andererseits kann die Schienbeinunterlage eben sein, und dies hat gewisse Vorteile, darunter auch den eines einfacheren Aufbaus, um die Vorwärts-Rückwärts-Gleitbewegung in Verbindung mit der Rotationsbewegung zu gewährleisten. Wenn ebene Schienbeinunterlagen benutzt werden, vervollständigen eine stark konforme Lagerfläche der Oberschenkelhöcker und das zugehörige Meniskusteil vorzugsweise die Endoprothese. Während es möglich ist, Führungsmittel vorzusehen, damit diese aus dem Meniskus-Bauteil hervortreten und in eine entsprechende Aussparung in der Schienbeinunterlage eingreifen, wird vorgezogen, die Führung so zu konstruieren, dass sie von der Unterlage nach oben absteht, d. h. auf einer Schiene oder einem Stift, und dass sie in einen Schlitz oder eine Aussparung in dem Meniskusteil eingreift. Günstigerweise befindet sich das Führungsmittel im Bereich der Mittellinie der Unterlage und ist nach dieser für eine Vorwärts-Rückwärts-Gleitbewegung ausgerichtet.
Es können verschiedene Wege ins Auge gefasst werden, damit die Bauteile aus Plastwerkstoff in der Führung gehalten werden, wie beispielsweise durch T-förmige Metallschienen, unter denen eine Lippe aus Plastwerkstoff gehalten wird. Dies wird in Fig. 10 veranschaulicht, die eine Ansicht darstellt, welche derjenigen der Fig. 7(c) ähnlich ist. Eine Schienbeinlagerpfanne 101 lagert für die gleitende Vorwärts-Rückwärts- Bewegung auf der Unterlage 103. Die Pfanne 101 wird durch die Schiene 102, die einen Abschnitt mit T-förmigem Profil aufweist, gehalten und von dieser geführt. Die Fig. 10 zeigt auch ein alternatives oder ergänzendes Halterungs- und Führungsmittel in Form von seitlichen Führungen 104, die nach innen gerichtete Vorsprünge 105 aufweisen, die in Schlitze in der Pfanne aus Plastwerkstoff eingreifen. Eine zentrale Führungsschiene wird vorgezogen, da diese weniger zum Verklemmen neigt.
Es soll nun auf die Fig. 11(a) und 11(b) Bezug genommen werden. Diese Figuren zeigen eine Draufsicht und eine Vorderansicht der aus Metall bestehenden Grundplatte 201 des Schienbeinteils und veranschaulichen ein Schienenteil 202, welches für die Führung des Meniskusteils 203 darauf sorgt. Wie aus Fig. 11(a) ersichtlich ist, weist das Schienenteil vorn und hinten Verjüngungen auf, so dass sich das Meniskusteil innerhalb gewisser Grenzen auf der Schienbeinplatte drehen kann, wie das durch den Winkel A angegeben ist.
Die Fig. 11(c) und 11(d) zeigen die Draufsicht und die Vorderansicht des aus Plastwerkstoff bestehenden Meniskusteils, und es ist ersichtlich, dass das Meniskus-Bauteil eine parallele Nut 204 aufweist, die im Schnitt T-förmig ist und sich im Meniskus-Bauteil von vorn nach hinten erstreckt. Die Nut oder der Schlitz ist an beiden Enden offen (d. h. hinten 205 und vorn 206), kann aber in einigen Ausführungsformen vorn geschlossen sein. Die Schiene gleitet innerhalb der T-förmigen Nut oder Schlitz im Meniskusteil, und die Arme des T verhindern, dass sich das Meniskusteil von der Grundplatte abhebt und sich aus der Endoprothese ausrenkt.
Die Fig. 11(e) ist eine überlagerte Ansicht des Meniskusteils auf der Grundplatte aus Metall, und es ist ersichtlich, dass das Meniskusteil in der Gesamtfläche kleiner ist als die Grundplatte aus Metall in der Vorwärts- Rückwärts-Richtung. Dies ermöglicht die Bewegung in der Vorwärts- Rückwärts-Richtung, ohne dass die Unterstützung durch die Grundplatte aus Metall verloren geht. Im allgemeinen ist das Schienbeinteil so konstruiert, dass die Neigung zu stärkerer Gleitbewegung nach hinten besteht, um das gewünschte Zurückrollen des Gelenks bei der normalen Beugung zu ermöglichen.
Die parallele T-förmige Nut oder der Schlitz in dem Meniskusteil ermöglichen, dass das aus Plastwerkstoff bestehende Meniskusteil in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung auf der Grundplatte aus Metall gleitet und sich um einen Winkel A dreht, wie das in Fig. 11(b) dargestellt ist. Die Breite der Schiene ist so bemessen, dass sie stets in dem oberen Schlitz des Bauteils aus Plastwerkstoff gehalten wird, selbst bei voller Rotation.
Mit Bezug auf die Fig. 12 zeigt diese eine Abänderung der in Fig. 11 gezeigten Anordnung.
Die Fig. 12(a) und 12(b) sind die Draufsicht bzw. die Vorderansicht der aus Metall bestehenden Grundplatte 301, und es ist ersichtlich, dass die Anordnung generell der von Fig. 11 ähnlich ist mit der Ausnahme, dass die Führungsschiene aus Metall einen elliptisch geformten Vertiefungsabschnitt 302 aufweist, der in einen entsprechenden Schlitz im Meniskusteil passt. Der Schlitz 304 im Meniskusteil 303 ist geringfügig breiter als der kleinere Durchmesser der elliptisch geformten Führungsschiene, so dass dies eine gewisse Rotation des Meniskusteils auf der Grundplatte um einen Winkel A in jeder Richtung zulässt. Die Grundplatte aus Metall enthält auch Anschläge 305 und 306 auf den hinteren Lappen, die verhindern, dass sich das Meniskusteil mehr als um einen vorbestimmten Betrag dreht, und welche die Gleitbewegung hinten begrenzen. In einer vorzugsweisen Ausführungsform ist der Metallanschlag nur auf der medialen Seite angebracht, so dass die Neigung besteht, dass die Rotation um eine medial aus der Mittellinie C-L der Unterlage verschobene Achse erfolgt.
Weitere Ausführungsformen sind in den Fig. 13(a) und 13(b) sowie 14 der beigefügten Zeichnungen dargestellt. Unter Bezug auf die Fig. 13(a) und 13(b) zeigen diese ein aus Plastwerkstoff bestehendes Meniskusteil 403, das hinsichtlich seiner Bewegung auf einer Schiene 402 geführt wird, die sich in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung erstreckt und von einer Unterlage 401 nach oben ragt. Wie ersichtlich ist, hat die Schiene Rechteckform an Stelle der Verjüngung, damit die Rotationsbewegung des Meniskusteils auf der Unterlage in den Fig. 13(a) und 13(b) ermöglicht wird, und der Schlitz 404 ist vorn und hinten verbreitert, um eine begrenzte Rotationsfreiheit zu bieten. Die Geometrie des Schlitzes in den Fig. 13(a) und 13(b) sorgt für eine Außenrotation von ungefähr 10º und eine Innenrotation von ungefähr 5º.
Der in Fig. 13(b) gezeigte Aufbau weicht von dem in Fig. 13(a) dergestalt ab, dass der Schlitz 404 im Meniskusteil 403 an dem einen Ende 406 geschlossen ist, was die Verschiebung des Bauteils nach hinten begrenzt. Auch ist ein aufrechter Anschlag 407 auf der medialen hinteren Seite der Schienbeinplatte vorhanden, um das mediale Zurückrollen zu begrenzen und die Rotation um eine medial verschobene Achse anzuregen.
Die in Fig. 14 dargestellte erfindungsgemäße Anordnung ist generell derjenigen ähnlich, die in der Fig. 13(b) dargestellt ist, mit der Ausnahme, dass die Schiene durch einen Stöpsel 408 ersetzt ist, der von der Unterlage absteht und der mit einer kreisrunden Kappe 409 versehen ist, um das Meniskusteil auf der Unterlage festzuhalten. Die Unterlage wird dann hinsichtlich der Bewegung in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung durch die relative Gleitbewegung des Stöpsels in dem Schlitz 404 im Meniskusteil geführt. Die Verlagerung nach hinten wird durch das verschlossene Ende 406 des Schlitzes im Meniskusteil begrenzt, und die Rotation des Bauteils auf der Unterlage wird durch den einzelnen hinteren medialen Anschlag 407 begrenzt. In einer abgewandelten Ausführungsform kann der Schlitz 404 an dem anderen Ende geschlossen sein, so dass die Verschiebung nach vorn durch das verschlossene Ende begrenzt wird. Es kann eingeschätzt werden, dass die eingeschränkte Bewegung des Meniskusteils nach hinten durch das Vorhandensein des verschlossenen Endes oder des Anschlags 406 eine Kompensation für das Entfernen des vorderen Kreuzbandes darstellt. In ähnlicher Weise stellt die eingeschränkte Bewegung nach vorn durch den Anschlag 407 eine Kompensation für den Verlust des hinteren Kreuzbandes dar. Eine ähnliche Kompensation wird erreicht, indem man geeignete Anschläge in den anderen dort veranschaulichten Ausführungsformen vorsieht.
Da in den Ausführungsformen der Fig. 13(b) und 14 ein Anschlag nur auf der medialen Seite der Unterlage vorgesehen ist, müssen die Schienbeinteile für das linke und das rechte Bein ausgelegt werden. Ein möglicher Weg zur Lösung dieses Problems bestünde im Anbringen von Löchern auf der medialen und seitlichen Seite der Schienbeinplatten und von Befestigungsmitteln, so dass der Chirurg oder sein Assistent den Anschlag auf der richtigen Seite der Platte vor dem Einsetzen der Endoprothese einsetzen könnte.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 15 und 15(a) wird bei dieser Ausführungsform eine generell unsymmetrische Schienbeinunterlage gezeigt, welche die Notwendigkeit unterschiedlicher Herstellungsvorgänge für das linke und das rechte Knie erübrigen kann. Ein aufrechter 'pilzförmiger' Bolzen 601 befindet sich auf der Mittellinie der Unterlage 602 (auch wenn er medial leicht verschoben sein könnte). Ein hinterer Anschlag 603 ist auf der medialen Seite der Unterlage ausgebildet, um die Gleitbewegung nach hinten auf der medialen Seite zu begrenzen. Wie man sehen kann, ist der Anschlag abgerundet, so dass sich das Meniskusteil glatt über seine Fläche bewegen kann.
Der vordere Rand der Unterlage ist mit einer nach oben gerichteten Schiene 604 ausgebildet. Der Zweck dieser Schiene besteht darin, dem Meniskusteil weitere Sicherheit durch Begrenzung der Rotation in der Streckung zu verleihen. Wo die Kreuzbänder entfernt worden sind, kann dies teilweise erwünscht sein, weil es der Endoprothese mehr Stabilität gibt.
Wie auch in der Ausführungsform der Fig. 14 ist das Meniskusteil mit einem Schlitz 605 ausgebildet. Jedoch ist in der Ausführungsform der Fig. 15(b) der Schlitz in der Vorwärtsrichtung 620 offen. Das verschlossene Ende des Schlitzes 606 bietet einen Anschlag für die Begrenzung der Gleitbewegung des Meniskus-Bauteil 607 auf der Schienbeinunterlage nach vorn. Wie man in Fig. 15(b) sieht, ist das Meniskusteil mit einer Aussparung 608 ausgebildet, die eine ebene Fläche 610 für das Halten der abgerundeten Fläche des Anschlags 603 auf der Unterlage aufweist.
Wegen der Position der Anschläge 603 und 604, des Bolzens 601 und des Schützes 605 kann es notwendig sein, das Meniskusteil zu drehen, um es in den Bolzen einzupassen. Andererseits kann der Schlitz so ausgebildet werden, dass der Bolzen einen Schnappverschluss mit dem Schlitz darstellt.
Wie aus den Fig. 15(d) und 15(e) ersichtlich ist, hat der Bolzen eine abgerundete obere Fläche und Kante 608 und eine ebene Fläche 609 am Kappenteil 610. Dies bietet besseren Kontakt mit der Fläche 611 der Nut 612. Die Abmessungen des Bolzens und des Schlitzes sind so, dass ein Spalt von ungefähr 0,1 bis 0,3 mm zwischen dem Bolzen und dem Schlitz verbleibt, was eine leichte Lockerheit und Bewegungsfreiheit bietet.
Es ist ersichtlich, dass die Grundplatte 301 des Schienbeins in der Fig. 12(a) auf der hinteren Seite einen Aussparbereich aufweist. Dieser Aussparbereich liefert Platz für die Kreuzbänder in den Fällen, wo diese erhalten werden. Ähnliche Aussparbereiche sind in den Schienbeinplatten vorhanden, die in den Fig. 14 und 15 dargestellt sind.
In den Ausführungsformen, die in den Fig. 13, 14 und 15 dargestellt sind, ist das Meniskusteil unsymmetrisch um die Mittellinie C-L. Dies gewährleistet, dass, wenn sich das Meniskusteil um eine medial verschobene Achse dreht, Bänder, die sich durch den hinteren Aussparbereich in der Grundplatte des Schienbeins erstrecken, nicht zwischen das Meniskusteil und die Grundplatte eingeklemmt werden.
In der oben beschriebenen Konstruktion sind die Oberschenkelteile und die aus Metall bestehende Unterlage des Schienbeins aus einem Metall gefertigt, das für die Implantation in den menschlichen Körper geeignet ist. Beispiele hierfür sind Kobalt-Chrom- und Titanlegierungen sowie rostfreie Stähle. Die künstliche Kniescheibe (soweit vorhanden) und/oder Lagerteile aus Plastwerkstoff können aus jedem bioverträglichen Material gefertigt werden, das imstande ist, die wirkenden Belastungen auszuhalten und die geeignete Lagereigenschaften bieten, wenn sie sich mit einer polierten Metallfläche in Berührung befinden. Vorzugsweise sollte der Plastwerkstoff unter diesen Bedingungen niedrige Reibungswerte aufweisen. Beispiele für geeignete Materialien sind Polyethylen oder Azetal- Kopolymere mit ultrahohem Molekulargewicht.
Das Oberschenkelteil kann so abgeändert werden, wie das in der PCT-Patentanmeldung PCT/GB94/01047 beschrieben ist, welches eine Knie-Endoprothese betrifft, bei der das Oberschenkelteil einen hohen Grad an Konformität mit dem Meniskusteil hat.

Claims

1. Knieersatzprothese, umfassend:

(a) eine femorale Komponente mit einem Paar condylarer Lagerflächen (31, 32);

(b) eine tibiale Komponente (301, 401, 601) mit einer tibialen Plattform;

(c) eine meniscale Komponente (303, 403, 607), angeordnet zwischen der femoralen und der tibialen Komponente, zum Übertragen einer Last zwischen diesen beiden, wobei die meniscale Komponente Senken zum Aufnehmen der condylaren Flächen aufweist und im Hinblick auf eine Gleitbewegung in einer im wesentlichen Vorwärts-Rückwärts (A - P) - Richtung auf der tibialen Plattform gestaltet ist; und

(d) Führungsmittel (302, 408, 601), die der Plattform zugeordnet sind und einen ersten Vorsprung aufweisen, der zwischen den Senken in die Meniscal- Komponente eingreift, wobei die meniscale Komponente in einer Vorwärts-Rückwärts (A - P) - Richtung gleitend geführt ist, und wobei eine Drehbewegung der meniscalen Komponente durch einen zweiten Vorsprung (407, 603, 604) auf der tibialen Plattform beschränkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Vorsprung ein Zapfen mit einer Kappe ist, die einen im wesentlichen T-förmigen Querschnitt aufweisen und zwecks Gleitbewegung in einen entsprechend gestalteten Schlitz (404, 605) eingreifen, der der meniscalen Komponente angeformt ist, so daß die meniscale Komponente am Abheben von der tibialen Plattform gehindert ist, wobei der Schütz an einem Ende offen ist, um das Einführen von Zapfen mit Kappe zu erlauben, und am anderen Ende (406, 606) geschlossen ist, und die Gleitbewegung der meniscalen Komponente in Vorwärts- Rückwärts-Richtung begrenzt.

2. Prothese nach Anspruch 1, wobei die Kappe (409, 610) in Draufsicht im wesentlichen kreisförmig ist.

3. Prothese nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, wobei der Zapfen auf der tibialen Plattform im wesentlichen auf deren Mittellinie (L - C) angeordnet ist, die sich in Vorwärts-Rückwärts-Richtung erstreckt.

4. Prothese nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, wobei das Führungsmittel ein Schnappsitz im Schlitz ist.

5. Prothese nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, wobei der Schlitz an einem Ende (620) offen ist, um das Einpassen der meniscalen Komponente am Führungsmittel zu erleichtern.

6. Prothese nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, wobei die tibiale Basisplatte einen vorderen Vorsprung (604) aufweist, der derart angeordnet ist, daß er die Vorwärtsbewegung der meniscalen Komponente auf der tibialen Basisplatte begrenzt.

7. Prothese nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, wobei die tibiale Basisplatte einen rückwärtigen Vorsprung (407, 603) aufweist, der derart angeordnet ist, daß er die rückwärtige Gleitbewegung der meniscalen Komponente auf der tibialen Basisplatte begrenzt.

8. Prothese nach Anspruch 8, wobei der rückwärtige Vorsprung auf der tibialen Plattform in der Mitte der Mittellinie angeordnet ist, die sich in Vorwärts-Rückwärts-Richtung erstreckt.

9. Prothese nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, wobei jede der condylaren Lagerflächen einen vorderen Teil, einen rückwärtigen Teil und einen am weitesten entfernten Punkt dazwischen aufweist, wobei der Radius der Lagerfläche in jedem sagittalen Schnitt im wesentlichen konstant ist von hinten zu einem Punkt der weiter vorn liegt, als der am weitesten entfernte Punkt, wobei die Lagerflächen in den entsprechenden sagittalen Schnitten der condylaren Flächen und die entsprechenden meniscalen Senken von hinten nach vorn im wesentlichen kontinuierlich verlaufen, wobei ein Kontakt über im wesentlichen die gesamte Breite der condylaren Fläche auf dem gesamten Beugebereich erhalten bleibt.

10. Prothese nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, wobei die tibiale Plattform und die meniscale Komponente hinten weggeschnitten sind, um Raum für Kreuzbänder zu schaffen.

11. Prothese nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, wobei die tibiale Plattform und die femorale Komponente aus Metall, und die meniscale Komponente aus Kunststoff bestehen.

12. Prothese nach Anspruch 11, wobei der Kunststoff Polyethylen ist.