DE69616873T2

DE69616873T2 - Überbrückungsvorrichtung für Gelenkprothese

Info

Publication number: DE69616873T2
Application number: DE69616873T
Authority: DE
Inventors: Gerald J. Cicierega; Robert C. Hurlburt; Michael J. O'neil
Original assignee: Johnson and Johnson Professional Inc
Current assignee: Johnson and Johnson Professional Inc
Priority date: 1995-06-01
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 2002-04-11
Anticipated expiration: 2016-06-01
Also published as: CA2177742A1; EP0745361B1; US6005018A; AU5452996A; KR970000200A; EP0745361A2; JPH0998993A; DE69616873D1; EP0745361A3; AU701181B2; CA2177742C; ES2165473T3

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen, die hilfreich zum Überbrücken von Knochenlücken, welche man während Gelenkersatzverfahren vorfindet, sind.
Der Gelenkersatz ist ein gut bekanntes chirurgisches Verfahren, in welchem ein erkranktes und/oder natürliches Gelenk durch ein prothetisches Gelenk ersetzt wird. Der Gelenkersatz wird im Allgemeinen durchgeführt für Knie, Hüften, Ellenbogen und andere Gelenke. In einigen Fällen existiert aufgrund einer Krankheit oder eines Traumatas eine nicht ausreichende gesunde Knochenmasse am distalen Ende eines Knochens, an welchem eine Gelenkprothese zu sichern ist. In Ersatzverfahren ist es oft notwendig einen Teil des Knochens (wie einen Teil des Femur), um eine ausreichende Verankerung und einen guten Sitz für eine Prothese sicherzustellen, zu entfernen. Im Beispiel eines Kniegelenkersatzes ist es notwendig, den inneren Teil der Femoralkomponente der Prothese zu überbrücken, um zusätzliche Dicke zu der Prothese hinzuzufügen, um den Mangel an ausreichendem Knochengewebe zu kompensieren.
Die Überbrückung der Knochenmasse kann durch die Sicherung von Überbrückungsvorrichtungen an eine Komponente der Gelenkprothese, wie eine Femoralkomponente, erreicht werden. Einige frühere Vorrichtungen, welche benutzt wurden, um Kniefemoralkomponenten zu überbrücken, mußten an die innere Oberfläche der Femoralkomponente zementiert werden. Die Techniken, welche eingesetzt wurden, um solche Vorrichtungen einzusetzen, benötigen sehr genaue Messungen und eine große Menge an Präzision, da die Überbrückungsvorrichtung schwer, wenn gar unmöglich, zu entfernen ist, wenn sie einmal an der Prothese befestigt ist. Diese Techniken neigen außerdem dazu ziemlich zeitaufwendig zu sein.
Eine weiterentwickelte Überbrückungsvorrichtung ist im U.S. Patent Nr. 4,936,847 (Mangnelli) beschrieben. Dieses Patent offenbart ein Überbrückungssystem, welches entfernbar und austauschbar innerhalb einer Femoralkomponente einer Kniegelenksprothese befestigt werden kann. Solch eine Ausführung ist vorteilhaft, da sie die Notwendigkeit vermeidet, die Überbrückungsvorrichtungen mit der inneren Oberfläche der Femoralkomponente zu zementieren. Als ein Ergebnis können Überbrückungsvorrichtungen variierender Dicke in eine Stelle auf der inneren Oberfläche der Femoralkomponente eingepaßt werden. Die Überbrückungsvorrichtungen können durch Vorrichtungen ersetzt und entfernt werden, welche unterschiedliche Dimensionen aufweisen, bis die passende Überbrückungsdicke bestimmt ist. Solch ein Überbrückungssystem benötigt aber dennoch eine speziell konstruierte Femoralkomponente.
Ein anderes Überbrückungssystem ist in dem U.S. Patent Nr. 5080674 (Jacobs) offenbart. Der Offenbarungsgehalt dieses Patents bildet die Grundlage für den Oberbegriff der angefügten Ansprüche.
Ungeachtet der existierenden Überbrückungssysteme besteht weiterhin die Notwendigkeit, weiterentwickelte Systeme bereitzustellen, welche es Standardüberbrückungskomponenten erlauben einfach und sicher innerhalb einer Prothesenkomponente befestigt zu werden. Die Kosten von Gelenkprothesen, welche viele gebräuchliche Überbrückungssysteme benutzen, können relativ hoch sein, da die engen, benötigten Toleranzen oft in einer hohen Ausschußrate resultieren. Es existiert daher die Notwendigkeit für ein Überbrückungssystem, welches es erlaubt, daß die Überbrückungsvorrichtungen einfach und sicher an den Prothesenkomponenten befestigt werden können.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung ein Prothesenüberbrückungssystem bereitzustellen, welches sicher und einfach in eine Komponente einer Gelenkprothese hineinpaßt. Eine weitere Aufgabe ist, daß ein Überbrückungssystem bereitgestellt wird, welches sowohl ein kosteneffektives Herstellungspotential bietet, als auch eine reduzierte Einzelteilausmusterungsrate. Eine weitere Aufgabe ist es, ein Überbrückungssystem bereitzustellen, welches gut für die Benutzung mit Femoralkomponenten von Kniegelenksprothesen angepaßt ist. Es ist darüber hinaus eine Aufgabe, ein Überbrückungssystem bereitzustellen, welches insofern ein hohes Maß an Vielseitigkeit anbietet, als daß es mit verschiedenen Typen von Femoralkomponenten, einschließlich kreuzförmig haltenden und kreuzförmig opfernden Femoralkomponenten, benutzt werden kann. Eine weitere Aufgabe ist es, ein Überbrückungssystem bereitzustellen, welches in einer Prothesenkomponente ohne die Notwendigkeit von Nachgußmodifikationen der Prothese benutzt werden kann. Andere Aufgaben werden dem Durchschnittsfachmann durch lesen der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Überbrückungssystem für die Benutzung mit Gelenkprothesen. Das System der vorliegenden Erfindung dient dazu, dort Prothesenkomponenten eine erhöhte Dicke bereitzustellen, wo Knochenlücken in dem Knochen eines Patienten existieren, in welche die Prothese gesichert werden soll. Das Überbrückungssystem der Erfindung ist insbesondere gut geeignet für die Benutzung bei der Überbrückung einer Femoralkomponente einer Knieprothese.
Das Überbrückungssystem der Erfindung enthält einen Überbrückungsblock, welcher eine erste und zweite Oberfläche aufweist, die jeweils in einer Ausführungsform zu distalen und proximalen Oberflächen korrespondieren können. Eine Öffnung ist in dem Überbrückungsblock ausgeformt und erstreckt sich zwischen der ersten und zweiten Oberfläche des Überbrückungsblocks. Eine Ausdehnungshülse ist innerhalb der Öffnung so befestigt, daß ein Schaft an einem distalen Ende der Hülse über die erste Oberfläche des Überbrückungsblocks hinausgeht. Ein innerer Hohlraum ist innerhalb zumindest eines proximalen Teils der Hülse ausgeformt und eine Einstellschraube ist so angepaßt, um innerhalb dieses Hohlraums zu sitzen. Die Einstellschraube kooperiert mit der Hülse so, daß ausreichendes Anziehen der Schraube innerhalb der Hülse die Expansion des äußeren Durchmessers des distalen Schaftbereichs der Hülse ermöglicht. Umgekehrt reduziert das Lösen der Einstellschraube den Durchmesser des Schafts der Hülse.
Der Überbrückungsblock kann eine Vielzahl von Formen und Dimensionen aufweisen, geeignet um an verschiedenen, vorher bestimmten Orten innerhalb einer implantierbaren Prothese, wie einer Femoralkomponente einer Kniegelenksprothese, angeordnet zu werden. Z. B. kann der Überbrückungsblock auf den inneren Oberflächen einer künstlichen Kniegelenksfemoralkomponente, einschließlich auf der hinteren Auskehlung, dem hinteren Flansch des Gelenkkopfes (mediale oder laterale Seite) oder an der inneren Oberfläche eines Gelenkkopfes (laterale oder mediale Seite) angeordnet werden.
Bevorzugterweise wird der Überbrückungsblock mit einer Gelenkprothesenkomponente, an einer vorher bestimmten Stelle, durch Positionierung des distalen Schafts der Hülse innerhalb eines Befestigungshohlraums, der in der Gelenkprothese ausgeformt ist, gesichert. Wenn der Überbrückungsblock einmal richtig positioniert und ausgerichtet ist, wird die Einstellschraube festgezogen, wobei dadurch der Durchmesser des distalen Schafts der Hülse zu dem Umfang expandiert, daß es die inneren Wände des Hohlraums angreift. Ausreichendes Festziehen der Einstellschraube ruft eine Expansion des distalen Schafts der Hülse hervor und hat eine sichere Anordnung des Überbrückungsblocks auf der Prothese so zur Folge, daß die Hülse den Hohlraum der Prothese mit einer ziehenden axialen Belastung anpackt. Unter den bemerkenswerten Vorteilen dieses Überbrückungssystems befinden sich die reduzierte Montagezeit während chirurgischer Verfahren und die feste Sicherung des Überbrückungsblocks an der Prothese.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Überbrückungssystems, welches entsprechend der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
Fig. 2 ist eine Explosionsansicht eines Überbrückungssystems konstruiert entsprechend der vorliegenden Erfindung, welche eine Femoralkomponente einer Knieprothese, einen Überbrückungsblock, eine ausdehnbare Hülse und eine Einstellschraube darstellt.
Fig. 3 ist eine Aufsicht auf das in Fig. 1 dargestellte Überbrückungssystem, welches innerhalb einer Kniefemoralkomponente angeordnet ist.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht eines Überbrückungssystems der Fig. 3, entlang der Linien 4-4.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht des Überbrückungssystems der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform, das auf der inneren Oberfläche eines medialen Gelenkkopfes der Femoralkomponente einer Kniegelenkprothese angeordnet ist.
Fig. 6A ist eine Teilschnittansicht, welche das Angreifen des Überbrückungssystems der Erfindung an einer Prothese, mit dem Hülsenschaft in einem nicht expandierten Zustand, darstellt.
Fig. 6B ist eine Teilschnittansicht, die das Angreifen des Überbrückungssystems der Erfindung an der Prothese, mit dem Hülsenschaft in dem expandierten Zustand, darstellt.
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Überbrückungssystems der vorliegenden Erfindung, das geeignet ist, auf die innere Oberfläche des hinteren Flansches einer Femoralkomponente einer Kniegelenksprothese zu passen.
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die das Überbrückungssystem der Fig. 7, welches auf einer Kniegelenksprothese angebracht ist, darstellt.
Fig. 9 ist eine Seitenansicht des Überbrückungssystems, das in Fig. 8 dargestellt ist.
Fig. 10A ist eine Seitenansicht einer expandierbaren Hülse, welche zweckdienlich für die vorliegende Erfindung ist.
Fig. 1 OB ist eine Unterseitenansicht der in Fig. 10A dargestellten Hülse.
Fig. 1ºC ist eine Schnittansicht der in Fig. 10B dargestellten Hülse entlang der Linien 10C-10C.
Fig. 11 ist eine Seitenansicht einer Einstellschraube, die zweckdienlich für das Überbrückungssystem der vorliegenden Erfindung ist.
Fig. 12A ist eine Aufsicht (der inneren Oberfläche) einer Femoralkomponente, welche zweckdienlich in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung ist.
Fig. 12B ist eine perspektivische Ansicht, darstellend die distale Oberfläche eines Überbrückungsblocks entsprechend der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Wie in Fig. 1 bis 5 dargestellt, enthält das Überbrückungssystem 10 einen Überbrückungsblock 12, der eine sich durch diesen erstreckende Öffnung 14 aufweist, welche im Wesentlichen zentral angeordnet ist. Das Überbrückungssystem 10 enthält darüber hinaus eine dehnbare Hülse 16, die innerhalb der Öffnung 14 angeordnet ist, und eine Einstellschraube 20, welche innerhalb eines internen Gewindehohlraums 17 an einem proximalen Bereich der Hülse angeordnet ist.
Durch ein Beispiel wird das vorliegende Überbrückungssystem in Bezug auf eine vorgesehene Anwendung in der Überbrückung einer Femoralkomponente einer Kniegelenksprothese beschrieben. Es ist dennoch zu verstehen, daß dieses Überbrückungssystem für die Benutzung in einer Vielzahl von Gelenkprothesen geeignet sein kann. Ein spezieller Vorteil des vorliegenden Überbrückungssystems, das sich für die Benutzung mit verschiedenen Arten von Gelenkprothesen eignet, ist die Einfachheit, mit welches es an einer Prothese befestigt werden kann. Darüber hinaus kann dieses Überbrückungssystem fest an einer Prothese befestigt werden, mit geringer oder keiner relativen Bewegung zwischen den Überbrückungskomponenten und der Prothese. Die Prothese benötigt darüber hinaus keine Gußnachbearbeitungsprozesse, um das Überbrückungssystem aufzunehmen. Ein Durchschnittsfachmann wird fähig sein, die Form und Dimensionen des Überbrückungssystems, welches hier beschrieben wird, abzuändern, damit dasselbe an andere Prothesen paßt.
Der Überbrückungsblock 12, welcher in den Fig. 1 bis 5 dargestellt ist, ist geeignet entweder auf die mediale oder die laterale innere Gelenkkopfoberfläche 44, 46 einer Femoralkomponente 34 eines künstlichen Kniegelenks zu passen. Der Block 12 kann für die Benutzung entweder einer Links- oder Rechtsseitenknieprothese angepaßt sein. Ein Überbrückungsblock, der geeignet für eine Linksseitenprothese ist, kann entweder auf die mediale oder laterale Gelenkkopfoberfläche 44, 46 davon passen, und ein Überbrückungsblock, welcher für eine Rechtsseitenprothese geeignet ist, kann entweder auf die mediale oder die laterale innere Gelenkkopfoberfläche der Prothese passen. Wie dargestellt, umfaßt der Block 12 eine erste (distale) Oberfläche 22 und eine zweite (proximale) Oberfläche 24. Der Bereich der proximalen Oberfläche 24 ist vorzugsweise größer, als der Bereich der distalen Oberfläche 22, damit der Block sich an die Geometrie der inneren Gelenkkopfoberfläche einer Kniegelenksfemoralkomponente anpaßt.
Der Überbrückungsblock 12 hat zwei gegenüberliegende, abgeschrägte Oberflächen 26, 28, welche entweder hintere oder vordere Oberfläche sein können, abhängig davon, ob der Überbrückungsblock auf der medialen oder lateralen Seite, oder auf einer Links- oder Rechtsseitenprothese angeordnet ist. Bevorzugterweise sind die Oberflächen 26, 28 so abgeschrägt, daß jede Oberfläche von der proximalen Oberfläche 24 zu der distalen Oberfläche 22, wie in Fig. 4 dargestellt, schräg abfällt. Der Winkel der abgeschrägten Oberfläche 26, 28 kann, wie der Durchschnittsfachmann erkennt, variieren. Wie in Fig. 5 dargestellt, entspricht der Winkel der Oberflächen 26, 28 dem Winkel der vorderen und hinteren Auskehlung 40, 48 einer Femoralkomponente 34, um einen sicheren Sitz des Überbrückungsblocks 12 innerhalb einer Femoralkomponente zu ermöglichen.
Der Überbrückungsblock 12 enthält darüber hinaus Oberflächen 30, 32, welche entweder der medialen oder der lateralen Außenfläche entsprechen, abhängig davon, ob der Überbrückungsblock 10 auf der lateralen oder medialen Seite einer Prothese, oder in einer Links- oder Rechtsseitenprothese genutzt wird. Die Seitenflächen 30, 32 sind vorzugsweise im wesentlichen vertikal und erstrecken sich in einem rechten Winkel mit der Ebene der poximalen oder distalen Oberflächen 24, 22.
Wie in den Fig. 5, 6A und 6B dargestellt, ist der Überbrückungsblock 12 geeignet, um auf einer Prothesenkomponente, wie der inneren Oberfläche des lateralen oder medialen Gelenkkopfes 44, 46, so zu passen, daß die distale Oberfläche 22 des Blocks 12 die innere Oberfläche der Femoralkomponente 34 kontaktiert. Der distale Schaft 18 der Hülse 16 geht bevorzugterweise über die distale Oberfläche des Blocks 12 über eine solche Distanz hinaus, die ausreichend ist, um dem distalen Schaft 18 der Hülse 16 zu ermöglichen, daß dieser in einen Einbauhohlraum 35 paßt, welcher in einer Oberfläche der Femoralkomponente, die überbrückt werden soll, angeordnet ist. Das reibschlüssige und/oder mechanische Angreifen des distalen Schafts 18 der Hülse 16 ermöglicht es, daß das Überbrückungssystem 10 an einer geeigneten Oberfläche der Femoralkomponente befestigt wird. Die Strecke, durch welche der distale Schaft 18 über die distale Oberfläche 22 des Blocks 12 hinausgeht, variiert abhängig von den Erfordernissen einer gegebenen Anwendung. Typischerweise beträgt diese Strecke ungefähr 4 bis 4,5 mm (0,155 bis 0,175 inches) und bevorzugt ungefähr 4,2 mm (0,165 inches). Die Länge des distalen Schafts 18 sollte nicht so groß sein, daß sein distales Ende den Boden des Hohlraums 35 berührt.
Wie bereits zuvor beschrieben, steuert die Einstellschraube 20 die Ausdehnung und das Zusammenziehen des distalen Schafts 18 der Hülse 16. Das Festziehen der Einstellschraube dehnt den distalen Schaft 18 aus, während das Lösen der Schraube 20 es einem einmal ausgedehnten distalen Schaft 18 ermöglicht, sich zusammenzuziehen. Fig. 6A zeigt die Anbringung des Überbrückungsblocks 12 an eine Prothesenkomponente 37, während der distale Schaft 18 der Hülse 16 in einem nicht ausgedehnten Zustand ist. Wenn der Schaft 18 in dem nicht ausgedehnten Zustand ist, gibt es nur ein geringes oder kein reibschlüssiges und/oder mechanisches Angreifen zwischen dem Schaft 16 und dem Einbauhohlraum 35; der Überbrückungsblock 12 kann in diesem Zustand frei entfernt und in den Einbauhohlraum 35 eingeführt werden. Die Fig. 6B zeigt die Anbringung des Überbrückungsblocks 12 an eine Prothesenkomponente 37, wenn der Schaft 18 im ausgedehnten Zustand ist. In diesem Zustand existiert ausreichendes reibschlüssiges und/oder mechanisches Angreifen zwischen dem Schaft 18 und den Wänden des Einbauhohlraums 35 um zu ermöglichen, daß der Überbrückungsblock fest auf der Prothesenkomponente gehalten wird.
Wie in den Fig. 10A, 10B und 10C dargestellt, enthält die Hülse 16 einen proximalen Bereich 54 und einen distalen Bereich 56. Der proximale Bereich 54 enthält einen Kragen 58, welcher in einen ausgesparten Bereich 60 in der proximalen Oberfläche des Überbrückungsblocks 12 eingesetzt werden kann, wie es in den Fig. 4, 6A und 6B dargestellt ist. Der Kragen 58 und der ausgesparte Bereich 60 können theoretisch jede korrespondierende Form aufweisen, einschließlich z. B. rund und D-förmig. Ein D-förmiger Kragen oder ein anderer unregelmäßig geformter Kragen kann hilfreich sein, um eine unerwünschte Rotation der Hülse innerhalb der Öffnung 14 zu vermeiden.
Der distale Schaft 18 der Hülse 16 ist bevorzugterweise geschlitzt, mit zwei senkrechten Schlitzen 62, welche sich in denselben erstrecken. Bevorzugterweise teilen die Schlitze 62 den Schaft, wenn man ihn von unten, wie in Fig. 103 dargestellt, betrachtet, in vier im wesentlichen dreieckförmige Keile 64 auf. Fig. 10C zeigt, daß der innere Bereich des distalen Schafts 18 nach innen zu der Spitze 65 der Keile 64 gewinkelt ist. Diese Anordnung ermöglicht es der inneren Geometrie des distalen Schafts 18 mit einer Radiusspitze 66 an einem distalen Ende der Schraube 20, wie in Fig. 11 dargestellt, zu wechselwirken, um zu bewirken, daß der distale Schaft 18 der Hülse 16 sich ausdehnt und die Keile 64 sich trennen, wenn das distale Ende 74 der Schraube 20 zum Eingreifen in die korrespondierenden inneren Oberflächen der Keile 64 gezwungen wird.
Wie in Fig. 11 dargestellt, enthält die Schraube 20 auch ein proximales Ende 68, das einen Kopfbereich 70 aufweist. Der Kopf enthält darüber hinaus einen Gewindebereich 72, welcher in einen Innengewindebereich der Hülse 16 eingreift. Ein distales Ende 74 der Schraube 20 weist vorzugsweise eine Geometrie auf, die eine Ausdehnung des distalen Schafts der Hülse hervorruft. Das distale Ende 74 der Schraube kann einen Radiusspitzenpunkt 66, ein Ende mit Klauen (nicht dargestellt) oder vergleichbare Geometrien enthalten. Bevorzugterweise ist der Kopf 70 der Schraube ein Sechskant.
Wie der Durchschnittsfachmann verstehen kann, können die Dimensionen der Öffnung 14 in dem Überbrückungsblock 12, der Hülse 16 und des Einbauhohlraums 35 der Femoralkomponente variieren. Es ist jedoch wichtig, daß die relativen Dimensionen der Komponenten so sind, daß die Hülse 16 einen relativ festen, reibschlüssigen Sitz innerhalb der Öffnung 14 aufweist, und die Rotation der Hülse innerhalb der Öffnung 14 verhindert wird. In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Hülse 16 einen geringfügig größeren Durchmesser als der Durchmesser der Öffnung 14. Daher ist die Hülse 16 preßsitzend innerhalb der Öffnung 14, um eine Rotation und eine Trennung zu vermeiden. Bevorzugterweise erstreckt sich die Größendifferenz von ungefähr 0 bis 0,05 mm (0 bis 0,002 inches).
Darüber hinaus sollte der nicht ausgedehnte Schaft 18 ohne übermäßige Reibung in den Einbauhohlraum 35 passen. Der ausgedehnte Schaft 18 sollte fest die inneren Wände des Einbauhohlraums 35 angreifen, um eine Entfernung und eine Bewegung des Überbrückungsblocks 12 zu vermeiden. Die Dimensionen dieser Komponenten variieren abhängig von den Erfordernissen einer gegebenen Anwendung, dennoch kann ein Durchschnittsfachmann schnell die gewünschten Abmessungen bestimmen. Im Allgemeinen beträgt der Durchmesser des distalen Schafts 18 der Hülse 16 im nicht ausgedehnten Zustand ungefähr 6 bis 6,6 mm (0,240 bis 0,260 inch) und bevorzugt 6,4 mm (0,250 inch). Der Durchmesser des distalen Schafts 18 der Hülse 16 im ausgedehnten Zustand ist ungefähr 0,25 bis 0,5 mm (0,010 bis 0,020 inch) größer, als der Durchmesser in dem nicht ausgedehnten Zustand. Der Durchmesser des Einbauhohlraums 35 ist ausreichend, um einen sicheren Grenzflächensitz zwischen dem Hülsenschaft und dem Hohlraum zu ergeben, wenn der Hülsenschaft ausgedehnt ist. Bevorzugterweise weist der Einbauhohlraum einen Durchmesser von ungefähr 6,6 mm + 2,5 mm (0,26 inch ± 0,10 inch) auf. Wie ein Durchschnittsfachmann versteht, kann die Tiefe des Einbauhohlraums 35 variieren, aber bevorzugterweise ist die Tiefe ungefähr 4,6 bis 5,2 mm (0,18 bis 0,206 inch). Wie bereits zuvor erwähnt, sollte der distale Schaft 18 der Hülse 16 nicht am unteren Ende innerhalb des Hohlraums 35 aufliegen.
Die Hülse und die Schraube können Abmessungen aufweisen, die schnell von einem Durchschnittsfachmann zu ermitteln sind. Bevorzugterweise weist die Hülse eine Länge von ungefähr 6,4 bis 15 mm (0,25 bis 0,6 inch) auf, und der Schaft hat eine Länge von ungefähr 4 bis 4,6 mm (0,16 bis 0,18 inch). Diese Abmessungen variieren offensichtlich abhängig von der Größe und Form der Prothese, die überbrückt werden soll.
Die Fig. 7 bis 9 zeigen ein Beispiel eines alternativen Überbrückungsblocks 80, welcher zweckdienlich zur Überbrückung eines anderen Bereichs einer Kniefemoralkomponente ist. Der Überbrückungsblock 80 ist so konstruiert, um geeignet für die Anbringung auf der inneren Oberfläche 52 entweder des lateralen oder medialen hinteren Flansches 50 zu sein. Wie dargestellt, enthält der Überbrückungsblock 80 eine konvexe oder kuppelförmige proximale Oberfläche 82 und eine distale Oberfläche 84, welche abgeschrägt ist, um auf der hinteren Auskehlung 48 der Femoralkomponente 34 zu sitzen. Die vordere Oberfläche 86 des Blocks 80 ist nicht abgeschrägt und ist geeignet, um gegen die innere Oberfläche 52 des lateralen oder medialen hinteren Flansches 50 der Femoralkomponente 34 zu passen. Die hintere Oberfläche 88 des Blocks 80 ist ebenfalls nicht abgeschrägt und erstreckt sich in einer Ebene, welche parallel zur Ebene der vorderen Oberfläche 86 ist. Die lateralen und medialen Seiten 90 sind auch nicht abgeschrägt und sind rechtwinklig zu den Oberflächen 86 und 88 ausgerichtet. Die Öffnung 92 erstreckt sich von der hinteren Oberfläche 88 zu der vorderen Oberfläche 86 und ist geeignet, die Hülse 16 in der Weise, wie zuvor unter Bezug auf die Fig. 1 bis 6B beschrieben, zu lagern. Der distale Schaft 18 der Hülse 16 geht über die vordere Oberfläche des Blocks 80 hinaus und ist geeignet um in einem Einbauhohlraum 35, welcher in der inneren Oberfläche 52 des lateralen oder medialen hinteren Flansches 50 angeordnet ist, zu sitzen.
Wie in Fig. 12A und 12B dargestellt, kann das Überbrückungssystem der Erfindung so aufgebaut sein, daß es Oberflächeneigenschaften enthält, die dazu dienen, eine Rotation eines Überbrückungsblocks zu verhindern, wenn er einmal auf einer Prothese angebracht wurde. Die Kniefemoralkomponente 100 enthält erhobene Femoraloberflächenmerkmale 102, welche die Einbauhohlräume 104 umgeben und angrenzend liegen. Die erhobenen Femoraloberflächenmerkmale welchsewirken mit erhobenen Oberflächenmerkmalen 106 und der distalen Oberfläche 108 des Überbrückungsblocks 110. Obwohl diese Oberflächenmerkmale nur in Bezug auf einen Überbrückungsblock beschrieben werden, welcher auf die innere Gelenkkopfoberfläche einer Kniefemoralkomponete paßt, ist es selbstverständlich, daß die Oberflächenmerkmale mit Überbrückungssystemen genutzt werden können, welche in andere Regionen eines Kniefemorals passen und mit Überbrückungssystemen, welche in andere Prothesen passen. Darüber hinaus kann ein Durchschnittsfachmann schnell die Form und Abmessungen solcher Oberflächenmerkmale variieren.
Die Abmessungen des Überbrückungssystems der Erfindung können, wie es die Abmessungen der Knieprothese, mit welcher das System genutzt werden soll, und die Menge an Überbrückung, welche benötigt wird, notwendig machen, variieren. Ein Durchschnittsfachmann kann die geeigneten Abmessungen des Überbrückungssystems 10 der vorliegenden Erfindung so bestimmen, daß dasselbe der Ausgestaltung der inneren Oberflächen eine Gelenkprothese (wie einer Femoralkomponente), mit welcher das Überbrückungssystem benutzt werden soll, streng entspricht. Im Allgemeinen ist die Dicke (proximal bis distal für Überbrückungsblock 12, hinten bis vorne für Überbrückungsblock 80) des Überbrückungssystems in der Größenordnung von ungefähr 2 bis 20 mm, während die Breite des Überbrückungssystems (medial bis lateral) im Bereich von ungefähr 10 mm bis 40 mm liegt, und die Länge (vorne bis hinten für Überbrückungsblock 12, oder proximal bis distal für Überbrückungsblock 80) im Bereich von ungefähr 10 mm bis 60 mm liegt.
Das Überbrückungssystem der Erfindung kann aus einer Vielzahl von biologisch verträglichen Materialien, welche eine hohe Stärke, Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit für Abnutzungstrümmer aufweisen, gefertigt sein. Beispiele für solche Materialien enthalten Metalllegierungen wie eine Kobalt-Chrom-Legierung, eine Titan-Vanadium-Legierung, rostfreien Stahl, Keramiken oder andere Materialien, einschließlich Polymere, welche gut bekannt für die Benutzung in der Herstellung von implementierbaren Knochenprothesen sind.
Ein bevorzugtes Material für das Überbrückungssystem, wie auch für viele Prothesen, ist eine Kobalt-Chrom-Legierung wie z. B. ASTM F-75.
Die Hülsenkomponenten sind bevorzugterweise aus einem schmiedbaren Metall oder einer Metalllegierung gefertigt, um das Risiko von Bruchdefekten aufgrund der Hülsenausdehnung zu reduzieren. Solche Materialien sollten geeignet sein, sich zu deformieren (aber nicht zu brechen), wenn sie einem Drehmoment von ungefähr 2, 3 bis 7,3Nm (20 bis 65 in-lbs) und besser von ungefähr 2,8 bis 4Nm (25-35 in-lbs), ausgesetzt sind. Ein bevorzugtes Material ist eine geschmiedete Kobalt-Chrom-Legierung wie z. B. ASTM F-90.
Die Einstellschraube ist bevorzugterweise aus einem Metall oder einer Metalllegierung gefertigt, welche ein höheres Modul und eine größere Härte als die Hülse aufweist. Dies stellt sicher, daß die Hülse sich deformiert (und nicht die Einstellschraube) wenn sie einem Drehmoment durch die Schraube ausgesetzt wird. Ein bevorzugtes Material, aus welchem die Einstellschrauben hergestellt werden können, ist eine geschmiedete Kobalt-Chrom-Legierung wie z. B. ASTM F-799.
Das Überbrückungssystem der Erfindung bietet viele Vorteile. Z. B. ist das Überbrückungssystem geeignet, an einer Gelenkprothese (wie einer Kniefemoralkomponente) ohne Knochenzement, in einem sicheren Sitz, mit verbesserten Dehnsicherungswerten befestigt zu werden, so daß die relative Bewegung zwischen der Gelenkprothese und dem Überbrückungssystem relativ gering oder nicht existent ist. Die Dehnungssicherungswerte sind bevorzugterweise in einem Bereich von ungefähr 50 bis 500 kg. Dieser sichere Sitz stellt sicher, daß die Leistung der überbrückten Prothesenkomponente nicht beeinträchtigt wird. Darüber hinaus kann das Überbrückungssystem der Erfindung einfach innerhalb einer Femoralkomponente einer Kniegelenksprothese angebracht werden. Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, daß das Überbrückungssystem der Erfindung einfach ohne Veränderungen sowohl in einer Links- als auch Rechtsseitengelenkprothese und in verschiedenen Bereichen von Gelenkprothesen benutzt werden kann. Das Überbrückungssystem dieser Erfindung bietet auch den Vorteil, daß die Hülse den Überbrückungsblock an einer Prothese durch sicheres Einnehmen eines Einbauhohlraums innerhalb der Prothese, welche eine einem Abguß entsprechende Toleranz aufweist, sichern kann.
Die vorhergehende Beschreibung der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird dargestellt, um den Umfang von Konstruktionen anzuzeigen, auf welche sich die Erfindung bezieht. Abwandlungen in der physikalischen Architektur und in den Dimensionen des Überbrückungssystems ergeben sich dem Durchschnittsfachmann aufgrund der vorliegenden Offenbarung und solche Abwandlungen liegen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung, in welchem Patentrechte durchgesetzt werden, wie in den hier angehängten Ansprüchen bekannt gemacht.

Claims

1. Überbrückungsvorrichtung für eine Gelenkprothese, umfassend

einen Überbrückungsblock (12), welcher auf einer Gelenkprothese anbringbar ist, wobei der Überbrückungsblock (12) eine erste und eine zweite gegenüberliegende Oberfläche (22, 24) aufweist;

eine Öffnung (14), welche in dem Block (12) ausgeformt ist und sich zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche (22, 24) desselben erstreckt; und

eine Ausdehnungshülse (16), welche innerhalb der Öffnung (14) so angeordnet ist, daß ein Schaft (18) an seinem distalen Ende über die erste Oberfläche (22) des Überbrükkungsblocks (12) hinausgeht, wobei die Ausdehnungshülse (16) einen inneren Hohlraum (17), welcher in seinem proximalen Ende ausgeformt ist, aufweist; dadurch gekennzeichnet, daß

die Überbrückungsvorrichtung darüber hinaus eine Einstellschraubenvorrichtung (20), welche innerhalb des inneren Hohlraums (17) der Ausdehnungshülse (16) anordbar ist, zur Erweiterung und Verengung des Durchmessers des Schafts (18) umfaßt.

2. Überbrückungssystem (10) für eine Femoralkomponente einer künstlichen Knieprothese, umfassend

eine Femoralkomponente (34), welche eine Gelenkoberfläche und eine gegenüberliegende, knochenangreifende Oberfläche aufweist, wobei die knochenangreifende Oberfläche zumindest einen Einbauhohlraum (35), welcher in einem Teil davon angeordnet ist, aufweist;

einen Überbrückungsblock (12), welcher auf einem Teil der knochenangreifenden Oberfläche der Femoralkomponente (34) anbringbar ist und eine Öffnung (14) aufweist, die sich durch diese erstreckt;

eine Ausdehnungshülse (16), welche innerhalb der Öffnung (14) so angeordnet ist, daß ein Schaft (18) an seinem distalen Ende über eine erste Oberfläche (22) des Überbrückungsblocks (12) hinausgeht, wobei der Schaft (18) einen Durchmesser aufweist, welcher zwischen einem zusammengezogenen Zustand, in welchem der Schaft (18) nicht angreifend in den Hohlraum (35) der Femoralkomponente (34) paßt, und einem ausgedehnten Zustand, in welchem der Schaft (18) an die Wände des Einbauhohlraums (35) angreift, um den Überbrückungsblock (12) mit der Femoralkomponente (34) zu sichern, einstellbar ist; und

einen inneren Hohlraum (17), welcher in einem proximalen Ende der Ausdehnungshülse (16) ausgeformt ist; dadurch gekennzeichnet, daß

die Überbrückungsvorrichtung darüber hinaus eine Einstellschraubenvorrichtung (20), welche innerhalb des inneren Hohlraums (17) der Ausdehnungshülse (16) anordbar ist, zur Einstellung des Durchmessers des Schafts (18) zwischen dem zusammengezogenen und dem ausgedehnten Zustand umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnungshülse (16) reibschlüssig und/oder mechanisch innerhalb der Öffnung (14) in Eingriff steht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein ausgesparter Bereich (60) der ersten oder zweiten Oberfläche (22, 24) des Blocks (12) die Öffnung (14) des Überbrückungsblocks (12) umgibt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das proximale Ende der Ausdehnungshülse (16) einen Kragen (58) einschließt, welcher innerhalb des ausgesparten Bereichs (60) des Überbrückungsblocks (12) sitzt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (58) D-förmig oder rund ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (17) der Hülse (16) ein geschlitztes oder verzahntes distales Ende aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein distales Ende (74) der Einstellschraubenvorrichtung (20) einen winkelförmigen Ansatzpunkt oder eine radiale Spitze (66) einschließt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (18) an dem distalen Ende der Hülse (16) einen Durchmesser im Bereich von ungefähr 6,1 bis 6,6 mm (0,240 bis 0,260 inch) in dem nicht ausgedehnten Zustand bis ungefähr 6,4 bis 6,9 mm (0,250 bis 0,270 inch) in dem ausgedehnten Zustand aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (18) am distalen Ende der Hülse (16) so angepaßt ist, um innerhalb eines Hohlraums (35), welcher in eine Oberfläche einer künstlichen Kniegelenksfemoralkomponente (34) geformt ist, zu sitzen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Oberfläche (22, 24) des Überbrückungsblocks (12) der distalen bzw. der proximalen Oberfläche entspricht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Oberfläche (22, 24) des Überbrückungsblocks (12) der vorderen bzw. der hinteren Oberfläche entspricht.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Einbauhohlraum (35) im wesentlichen rund ist.