DE69925100T2

DE69925100T2 - Modulare Ellenbogenprothese

Info

Publication number: DE69925100T2
Application number: DE69925100T
Authority: DE
Inventors: Michael A. Wack; Steven D Block; Arnold-Peter C. Weiss; Austin W. Mutchler
Original assignee: DePuy Orthopaedics Inc
Current assignee: DePuy Orthopaedics Inc
Priority date: 1997-11-03
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2019-12-23
Also published as: AU6546799A; JP2000245757A; EP1016386A3; EP1016386A2; JPH11197166A; US6699290B1; DE69925100D1; AU779109B2; ES2241244T3; EP0913133A3; ATE294549T1; JP4112146B2; EP1016386B1; JP3369980B2; DK1016386T3; EP0913133A2; US6027534A; EP0913133B1

Description

Allgemeiner Stand der Technik und Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft künstliche Gelenke und insbesondere eine modulare Ellenbogenprothese.
Im menschlichen Ellenbogen gibt es drei Bewegungsfreiheitsgrade. Es gibt Flexion/Extension, Varus/Valgus (Stützwinkel) sowie axiale Rotation. Verschiedene Ellenbogenprothesen sind als Ersatz für den natürlichen menschlichen Ellenbogen konstruiert worden. Die zwei Grundtypen einer im Stand der Technik bekannten Ellenbogenprothese sind abhängig und unabhängig. Bei einer abhängigen Prothese wird das Prothesengelenk mechanisch durch Komponenten der Prothese zusammengehalten. Solche Vorrichtungen werden zum Beispiel in US-Patent Nr. 5,376,121, das an Huene et al. erteilt wurde, US-Patent Nr. 3,708,805, das Scales et al. erteilt wurde, US-Patent Nr. 3,939,496, das Ling et al. erteilt wurde, sowie US-Patent Nr. 4,224,695, das an Grundei et al. erteilt wurde, gezeigt. Bei einer unabhängigen Vorrichtung wird die Prothesenvorrichtung durch die natürlichen weichen Geweben des Patienten zusammengehalten. Eine solche Vorrichtung wird in US-Patent Nr. 4,293,963, das Gold et al. erteilt wurde, gezeigt. Bei jeder dieser Vorrichtungen wird ein Teil der Prothese in den Oberarmknochen des Patienten implantiert, und der andere Teil wird in die Ulna implantiert. Die zwei Teile werden dann auf irgendeine Weise passend angeordnet, um die Artikulation des Gelenks zu ermöglichen. Im Patent '695, das Grundei et al. erteilt wurde, wird ein zusätzlicher Teil der Prothese in die Speiche des Patienten implantiert.
Vor Beginn einer Operation kann ein Chirurg nicht immer wissen, ob einem Patienten mehr mit einer abhängigen oder unabhängigen Ellenbogenprothese gedient wäre. Daher wäre es wünschenswert eine Ellenbogenprothese bereitzustellen, die entweder auf die abhängige oder unabhängige Weise verwendet werden kann.
Es kann auch notwendig sein, nach der Implantierung und Verwendung für eine gewisse Zeit eine unabhängige Ellenbogenprothese in eine abhängige oder umgekehrt zu verwandeln. Um dies zu tun, ist es typischerweise notwendig, den Teil der Prothese, der in dem Oberarm knochen und in der Ulna implantiert ist, zu entfernen und die gesamte Prothese entweder durch die abhängige oder unabhängige Version zu ersetzen.
EP-A-0913133 betrifft eine modulare Ellenbogenprothese, die eine Oberarmknochen-Komponente, eine ulnare Komponente und drei Lager-Komponenten umfaßt. Der modulare Ellenbogen kann im unabhängigen oder im abhängigen Modus verwendet werden. Die ulnare Komponente umfaßt einen Stiel zur Implantierung in den intramedullaren Kanal einer Ulna.
Gemäß der Erfindung umfaßt eine Ellenbogenprothese eine ulnare Komponente, welche einen Stiel mit einem ersten Ende, welches angepaßt ist, um in den medullaren Kanal einer Ulna zu passen, und einem zweiten Ende umfaßt. Eine erste Lager-Komponente ist angepaßt, um sich mit der ulnaren Komponente zu verbinden. Eine Oberarmknochen-Komponente weist ein Paar Arme und einen Stiel mit einem ersten Ende auf, welches angepaßt ist, um in den medullaren Kanal eines Oberarmknochens zu passen. Eine zweite Lager-Komponente ist angepaßt, um sich mit der Oberarmknochen-Komponente zu verbinden und an der ersten Lager-Komponente passend angeordnet zu werden. Die zweite Lager-Komponente weist ein Schlitzpaar auf, welches die Arme aufnimmt und hiermit einen Kegelverschluß bildet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Prothese eine Öffnung in jedem der Arme, eine Öffnung in der zweiten Lager-Komponente und einen Stift auf, welcher angepaßt ist, um sich durch die Öffnungen in den Armen und in der zweiten Lager-Komponente zu erstrecken.
In einer anderen Ausführungsform weist die Prothese eine Öffnung in jedem der Arme, eine Öffnung in der zweiten Lager-Komponente und einen Stift auf, welcher angepaßt ist, um sich durch die Öffnungen in den Armen und in der zweiten Lager-Komponente zu erstrecken.
In einer Ausführugsform der Erfindung ist die Lager-Oberfläche der ersten Lager-Komponente konkav, und die zweite Lager-Komponente weist eine konvexe Oberfläche auf.
Weitere Merkmale der Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführugsformen und der beigefügten Zeichnung offenkundig.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine explodierte perspektivische Darstellung eines Beispiels eines modularen Ellenbogens, die nützlich ist, um die Erfindung zur Verwendung in der unabhängigen Konfiguration zu verstehen.
2 ist eine längliche Querschnittansicht, die den modularen, in den Arm einer Person implantierten Ellenbogen von 1 zeigt.
3 ist eine Querschnittansicht entlang Linie 3-3 in 2.
4 ist eine explodierte perspektivische Darstellung eines Beispiels eines modularen Ellenbogens, die nützlich ist, um die Erfindung zur Verwendung im abhängigen Modus zu verstehen.
5 ist eine längliche Querschnittansicht, die den modularen, in den Arm einer Person implantierten Ellenbogen von 4 zeigt.
6 ist eine Draufsicht auf eine alternative zweite Lager-Komponente, die eine Komponente eines modularen Ellenbogens bildet, die nützlich ist, um die Erfindung zu verstehen.
7 ist eine Draufsicht auf die Lager-Komponente von 6, die an einer Oberarmknochen-Komponente angebracht ist, die eine Komponente eines modularen Ellenbogens ist, die nützlich ist, um die vorliegende Erfindung zu verstehen.
8 ist eine explodierte Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines modularen Ellenbogens, die nützlich ist, um die Erfindung zur Verwendung in der unabhängigen Konfiguration zu verstehen.
9 ist eine Teilausschnitt-Seitenansicht einer Hülse, die eine Komponente des in 8 gezeigten modularen Ellenbogens bildet.
10 ist eine Seitenansicht eines Stifts, der eine Komponente des in 8 gezeigten modularen Ellenbogens bildet.
11 ist ein Detail des Widerhakens auf dem in 10 gezeigten Stift.
12 zeigt den modularen, in einen Patienten implantierten Ellenbogen von 8 und stellt einen Bewegungsfreiheitsgrad dar, der von dem Ellenbogen erlaubt wird.
13 ist ein Teilausschnitt, der den modularen Ellenbogen von 8 in einer neutralen Stellung zeigt.
14 ist ein Teilausschnitt, der einen zweiten Bewegungsfreiheitsgrad darstellt, der von dem modularen Ellenbogen von 8 erlaubt wird.
15–17 sind Teilausschnitte, die die Art und Weise darstellen, wie der modulare Ellenbogen von 8 einen dritten Bewegungsfreiheitsgrad erlaubt.
18 ist eine explodierte Darstellung einer Ausführungsform eines modularen Ellenbogens zur Verwendung in der abhängigen Konfiguration, die nicht im Umfang der Erfindung enthalten ist.
19 ist eine explodierte Darstellung einer Ausführugsform eines erfindungsgemäßen modularen Ellenbogens zur Verwendung in einer unabhängigen Konfiguration.
20 ist eine explodierte Darstellung einer weiteren Ausführugsform eines nicht erfindungsgemäßen modularen Ellenbogens, die möglicherweise nützlich ist, um die Erfindung zur Verwendung in der abhängigen Konfiguration zu verstehen.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine explodierte perspektivische Darstellung eines modularen Ellenbogens, die nützlich ist, um die Erfindung zur Verwendung im unabhängigen Modus zu verstehen. Die modulare Ellenbogenprothese umfaßt eine ulnare Komponente 10, eine erste Lager-Komponente 20, eine Oberarmknochen-Komponente 30, eine zweite Lager-Komponente 40 und einen Stift 50.
Ulnare Komponente 10 umfaßt einen Stiel 11 mit einem ersten oder distalen Ende 12 und einem zweiten oder proximalen Ende 13. Ein Teil des Stiels 11, der benachbart zum zweiten Ende 13 ist, kann mit einem Material 14 beschichtet sein, um Knocheneinwuchs zwischen dem Stiel und der Ulna zu ermöglichen. Es kann jede von vielen bekannten Knocheneinwuchs-Beschichtungen, wie zum Beispiel Kobalt-Chrom- oder Titan-Legierungen, verwendet werden. Ein im Allgemeinen rechteckiger Körper 15 ist an dem zweiten Ende 13 befestigt und weist einen hierin gebildeten Schlitz 16 auf. Körper 15 und Schlitz 16 bilden eine Halterung für eine Vielzahl von Lager-Komponenten, wie nachstehend beschrieben. Stiel 11 erstreckt sich aus Körper 15 abgewinkelt hierzu. Ein erhöhtes Anschlagteil 17 ist an der Verbindungsstelle von Stiel 11 und Körper 15 gebildet. Eine Öffnung 18 ist im Körper 15 gebildet und ist konfiguriert, um eine Noppe auf der ersten Lager-Komponente 20 oder dritten Lager-Komponente 60, wie nachstehend beschrieben, aufzunehmen. Körper 15 umfaßt ferner einen abgeschrägten, ausgesparten Bereich oder eine Kerbe 18a, die verwendet wird, um die Noppe in eine Öffnung 18, wie nachstehend beschrieben, zu führen. Ulnare Komponente 10 kann aus jeder chirurgischen Legierung, wie zum Beispiel Kobalt-Chrom oder Titan, hergestellt werden. Teile der ulnaren Komponente 10, außer oder zusätzlich zum Stiel 11, können eine Knocheneinwuchs-Beschichtung aufweisen. Zum Beispiel kann eine Knocheneinwuchs-Beschichtung auf einer Unterseite 19 des Körpers 15 aufgebracht werden.
Die erste Lager-Komponente 20 umfaßt im Allgemeinen ein Unterteil 21 mit einem Anschlagteil 22, das sich hieraus in einem im Allgemeinen neunzig Grad Winkel erstreckt. Ein Flansch 23 ist auf dem Unterteil 21 gebildet und ist konfiguriert, um am Schlitz 16 im Körper 15 der ulnaren Komponente 10, wie nachstehend beschrieben, passend angeordnet zu werden. Eine Noppe 23a erstreckt sich aus Flansch 23. Lager-Komponente 20 weist ferner eine konkave Lager-Oberfläche 24 auf. Die Lager-Oberfläche 24 wird passend an der zweiten Lager-Komponente 40 angeordnet, wie nachstehend beschrieben, wenn die modulare Ellenbogenprothese im unabhängigen Modus verwendet wird.
Die Oberarmknochen-Komponente 30 umfaßt einen Stiel 31, welcher ein erstes Segment 32 mit einem ersten oder proximalen Ende 33 und ein zweites Segment 34 mit einem zweiten oder distalen Ende 35 aufweist. Zweites Segment 34 ist mit erstem Segment 32 integral und weitet sich mit Entfernung zum ersten Ende 33 auf. Ein Paar beabstandeter Arme 36 erstreckt sich aus dem zweiten Ende 35 abgewinkelt zu dem zweiten Segment 34 des Stiels 31. Jeder Arm 36 weist eine Öffnung 37 auf. Die Arme 36 und die Öffnungen 37 bilden eine Halterung für eine Vielzahl von Lager-Komponenten, wie nachstehend beschrieben. Ein Klemmring 38 ist um eine Öffnung 37 angebracht. Die Oberarmknochen-Komponente 30 kann ebenfalls aus einer chirurgischen Legierung, wie zum Beispiel Kobalt-Chrom, hergestellt werden.
Zweite Lager-Komponente 40 ist ein im Allgemeinen zylindrisches Bauteil, das sich an einem ersten Ende 41 und einem zweiten Ende 42 nach außen aufweitet. Ein mittleres Segment 43 der zweiten Lager-Komponente 40 weist eine konvexe Außenfläche 44 auf. Die Außenfläche der zweiten Lager-Komponente 40 wird an der Lager-Oberfläche 24 der ersten Lager- Komponente 20 passend angeordnet, wenn die modulare Ellenbogenprothese im unabhängigen Modus verwendet wird, wie nachstehend beschrieben. Zweite Lager-Komponente 40 weist ferner eine zentrale Öffnung oder Bohrung 45 auf.
Der Stift 50 ist ein im Allgemeinen zylindrisches Bauteil mit einem Hauptkörperabschnitt 51, einem ersten Ende 52 und einem zweiten Ende 53. Erstes Ende 52 weist einen Schlitz 52a auf, um Klemmring 38 aufzunehmen und Stift 50 zu arretieren. Zweites Ende 53 weist einen vergrößerten Kopf oder Flansch 54 auf. Kopf 54 weist einen größeren Durchmesser als die Öffnungen 37 in den Armen 36 der Oberarmknochen-Komponente 30 auf. Eine zentrale Öffnung oder Bohrung 55 erstreckt sich durch Stift 50.
Um die Ellenbogenprothese dieses Beispiels im unabhängigen Modus (2 und 3) zu verwenden, wird die ulnare Komponente 10 derart in eine Ulna implantiert, daß sich Stiel 11 in dem intramedullaren Kanal, wie in 2 gezeigt, befindet. Auf ähnliche Weise wird die Oberarmknochen-Komponente 30 in den Oberarmknochen eingesetzt, so daß sich Stiel 31 in dem intramedullaren Kanal, wie in 2 gezeigt, befindet. Die ulnare Komponente 10 und Oberarmknochen-Komponente 30 können an der Ulna bzw. am Oberarmknochen mit oder ohne Knochenzement befestigt werden. Die erste Lager-Komponente 20 ist derart positioniert, daß Flansch 23 benachbart zu Schlitz 16 im Körper 15 der ulnaren Komponente 10 ist. Die erste Lager-Komponente 20 wird dann in Richtung Anschlagteil 17 geschoben. Während dies passiert, verbindet sich die Verschlußnoppe 23a mit der Kerbe 18a. Während die erste Lager-Komponente 20 in weiteren Eingriff mit der ulnaren Komponente 10 gebracht wird, schiebt sich die Verschlußnoppe 23a weiter entlang der Kerbe 18a und wird durch sie zusammengedrückt. Wenn sich die erste Lager-Komponente 20 vollständig in der ulnaren Komponente 10 befindet, ist Verschlußnoppe 23a über der Öffnung 18 angeordnet und entspannt sich. Dadurch erstreckt sich Verschlußnoppe 23a in die Öffnung 18a und verhindert, daß sich die erste Lager-Komponente 20 aus dem Schlitz 16 im Körper 15 zurückzieht. Die zweite Lager-Komponente 40 ist derart zwischen den Armen 36 der Oberarmknochen-Komponente 30 positioniert, daß sich Öffnung 45 mit Öffnung 37 deckt. Der Stift 50 wird dann durch eine Öffnung 37 in einem Arm 36, durch Öffnung 45 in der zweiten Lager-Komponente 40 und durch die verbleibende Öffnung 37 in dem anderen Arm 36 derart eingeführt, daß sich Klemmring 38 mit Schlitz 52a verbindet. Zweite Lager-Komponente 40 wird dann benachbart zur ersten Lager-Komponente 20 plaziert, so daß ihre konkaven und konvexen Oberflächen passend angeordnet werden. Erste und zweite Lager-Komponente 20 werden von den weichen Geweben des Ellenbogens in Position gehalten. Auf diese Weise sind Lager-Komponenten 20 und 40 gelenkig um ihre Lager-Oberflächen angebracht und erlauben eine Bewegung des unteren Arms.
4 zeigt eine explodierte perspektivische Darstellung der Komponenten der modularen Ellenbogenprothese dieses Beispiels zur Verwendung im abhängigen Modus. In diesem Modus werden die ulnare Komponente 10, die Oberarmknochen-Komponente 30 und der Stift 50 der unabhängigen Konfiguration in Verbindung mit einer dritten Lager-Komponente 60 verwendet. Die dritte Lager-Komponente 60 umfaßt ein im Allgemeinen zylindrisches Bauteil 61 mit einem ersten Ende 62, einem zweiten Ende 63 und einer sich hierdurch erstreckenden Bohrung oder Öffnung 64. Das zylindrisches Bauteil 61 ist mit Unterteil 65 verbunden. Ein Flansch 66 ist mit Unterteil 65 auf der gegenüberliegenden Seite von dem zylindrischen Körper 61 verbunden. Flansch 66 ist konfiguriert, um am Schlitz 16 des Körpers 15 auf dieselbe Weise, wie vorher für die erste Lager-Komponente 20 beschrieben, passend angeordnet zu werden. Eine Verschlußnoppe 66a ist auf dem Flansch 66 gebildet. Erste Lager-Komponente 20, zweite Lager-Komponente 40 und dritte Lager-Komponente 60 können alle aus chirurgischem Metall oder Kunststoff, wie zum Beispiel Polyethylen mit extrem hohem Molekulargewicht, hergestellt werden.
Um den modularen Ellenbogen dieses Beispiels im abhängigen Modus zu implantieren, wird ulnare Komponente 10 derart in die Ulna implantiert, daß sich Stiel 11 in dem intramedullaren Kanal, wie in 5 gezeigt, befindet. In ähnlicher Weise wird Stiel 31 der Oberarmknochen-Komponente 30 in dem intramedullaren Kanal des Oberarmknochens, wie zeigt, positioniert. Die dritte Lager-Komponente 60 wird dann durch einen Schiebeflansch 66 in Nut 16 des Körpers 15 am Körper 15 der ulnaren Komponente 10 befestigt, bis sich Verschlußnoppe 66a mit Öffnung 18 verbindet. Der zylindrische Körper 61 der dritten Lager-Komponente 60 wird dann derart zwischen den Armen 36 der Oberarmknochen-Komponente 30 positioniert, daß sich Öffnung 64 mit den Öffnungen 37 in den Armen 36 deckt. Stift 50 wird dann durch eine Öffnung 37 in einem Arm 36, durch die Öffnung 64 in der dritten Lager-Komponente 60 und durch Öffnung 37 in dem verbleibenden Arm 36 derart eingeführt, daß sich Klemmring 38 mit Schlitz 52a verbindet. Auf diese Weise kann die dritte Lager-Komponente 60 gelenkig um Stift 50 zwischen den Armen 36 angebracht werden. Dritte Lager-Komponente 60 wird eher durch Stift 50 und Arme 36 als durch die weichen Geweben des Ellenbogens festgehalten.
Somit wird mit diesem Beispiel ein modularer Ellenbogenprothesen-Satz bereitgestellt, der die intraoperative Implantierung einer abhängigen oder unabhängigen Ellenbogenprothese ermöglicht. Zusätzlich, wenn es notwendig ist, eine unabhängige Prothese in eine abhängige Konfiguration zu verwandeln, kann bei diesem Beispiel der Wechsel nach der Implantierung und ohne Entfernen der ulnaren und Oberarmknochen-Komponenten vorgenommen werden. Um dies zu tun, wird der Arm chirurgisch geöffnet, und Stift 50 und zweite Lager-Komponente 40 werden aus den Armen 36 auf der Oberarmknochen-Komponente entfernt. Die erste Lager-Komponente 20 wird aus der ulnaren Komponente 10 entfernt, indem Verschlußnoppe 23a und Schiebeflansch 23 aus dem Schlitz 16 gedrückt werden. Dritte Lager-Komponente 60 wird dann an der ulnaren Komponente 10 befestigt, indem Flansch 66 in Schlitz 16 eingeführt wird. Zylindrischer Körper 61 wird dann derart zwischen den Armen 36 positioniert, daß sich Öffnung 64 mit den Öffnungen 37 in den Armen 36 deckt. Ein Stift 50 wird dann durch die Öffnungen in den Armen 36 und in der dritten Lager-Komponente 60 hindurchgeführt und mit Klemmring 38 arretiert. Auf diese Weise ist ein Chirurg mit einem modularen Ellenbogenprothesen-Satz ausgestattet, der dem Chirurgen nach Beginn der Operation ermöglicht zu entscheiden, ob er eine abhängige oder unabhängige Prothese verwendet. Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung eine Prothese bereit, die von einer abhängigen zu einer unabhängigen Konfiguration oder umgekehrt umgewandelt werden kann, ohne die ulnare und Oberarmknochen-Komponenten aus dem Patienten zu entfernen.
6 und 7 zeigen ein alternatives Beispiel der zweiten Lager-Komponente, die an Oberarmknochen-Komponente 30 angebracht ist. Zweite Lager-Komponente 140 weist ein im Allgemeinen zylindrisches Bauteil mit einem ersten Ende 141 und einem zweiten Ende 142 auf. Das mittlere Segment 143 der zweiten Lager-Komponente 140 weist eine konvexe Außenfläche 144 auf. Die Außenfläche der zweiten Lager-Komponente 140 wird an der Lager-Oberfläche 24 der ersten Lager-Komponente 20 passend angeordnet, wenn die modulare Ellenbogenprothese im unabhängigen Modus verwendet wird. Lager-Komponente 140 weist ferner eine sich hierdurch erstreckende zentrale Öffnung oder Bohrung 145 auf. Benachbartes zweite Ende 142 ist ein vergrößerter Körper oder Kopf 146. Ein Paar Schlitze oder Öffnungen 147 sind in der Lager-Komponente 140 gebildet.
Um die Lager-Komponente 140 am Oberarmknochen-Komponente 30 zu befestigen, werden die Arme 36 in die Schlitze 147 eingeführt, so daß sich die Öffnungen 37 hierin mit der Öffnung oder Bohrung 145 in der Lager-Komponente 140 decken. Die Öffnungen 37 können ein Gewinde aufweisen, um Schrauben 150 aufzunehmen, um die Lager-Komponente 140 an der Oberarmknochen-Komponente 30 zu befestigen. Alternativ kann eine Stift- und Klemmring-Anordnung, wie oben beschrieben, verwendet werden. Zusätzliche Verfahren zur Befestigung der Lager-Komponente 140 an der Oberarmknochen-Komponente 30 können ebenfalls verwendet werden.
8 ist eine explodierte perspektivische Darstellung eines weiteren Beispiels eines modularen Ellenbogens, die nützlich ist, um die Erfindung zur Verwendung im unabhängigen Modus zu verstehen. Die modulare Ellenbogenprothese umfaßt eine ulnare Komponente 210, eine erste Lager-Komponente 220, eine Oberarmknochen-Komponente 230, eine zweite Lager-Komponente 240, einen Stift 250 und eine Hülse 260.
Ulnare Komponente 210 umfaßt einen Stiel 211 mit einem ersten oder distalen Ende 212 und einem zweiten oder proximalen Ende 213. Ein Teil des Stiels 211, der benachbart zum zweiten Ende 213 ist, kann mit einem Material 214 beschichtet sein, um Knocheneinwuchs zwischen dem Stiel und der Ulna zu ermöglichen. Es kann jede von vielen bekannten Knocheneinwuchs-Beschichtungen, wie zum Beispiel Kobalt-Chrom- oder Titan-Legierungen, verwendet werden. Ein im Allgemeinen rechteckiger Körper 215 ist an dem zweiten Ende 213 befestigt und weist einen hierin gebildeten Schlitz 216 auf. Körper 215 und Schlitz 216 bilden eine Halterung für mindestens eine Lager-Komponente, wie nachstehend beschrieben. Stiel 211 erstreckt sich aus Körper 215 abgewinkelt hierzu. Ein erhöhtes Anschlagteil 217 ist an der Verbindungsstelle von Stiel 211 und Körper 215 gebildet. Eine Öffnung 218 ist im Körper 215 gebildet und ist konfiguriert, um eine Noppe auf der ersten Lager-Komponente 220, wie nachstehend beschrieben, aufzunehmen. Körper 215 umfaßt ferner einen abgeschrägten, ausgesparten Bereich oder eine Kerbe 218a, die verwendet wird, um die Noppe in eine Öffnung 218, wie nachstehend beschrieben, zu führen. Ulnare Komponente 210 weist ferner eine Rippe 219a auf einer Unterseite 219 des Körpers 215 und des Stiels 211 auf. Rippe 219a hilft ulnare Komponente 210 in dem intramedullaren Kanal der Ulna zu stabilisieren, indem sie eine Rotation verhindert. Ulnare Komponente 210 kann aus jeder chirurgischen Legierung, wie zum Beispiel Kobalt-Chrom oder Titan, hergestellt werden. Teile der ulnaren Komponente 210, außer oder zusätzlich zum Stiel 211, können eine Knocheneinwuchs-Beschichtung aufweisen. Zum Beispiel kann eine Knocheneinwuchs-Beschichtung auf einer Unterseite 219 des Körpers 215 aufgebracht werden.
Erste Lager-Komponente 220 umfaßt im Allgemeinen ein Unterteil 221 mit einem Anschlagteil 222, das sich hieraus in einem im Allgemeinen neunzig Grad Winkel erstreckt.
Ein Flansch 223 ist auf dem Unterteil 221 gebildet und ist konfiguriert, um am Schlitz 216 im Körper 215 der ulnaren Komponente 210, wie nachstehend beschrieben, passend angeordnet zu werden. Eine Noppe 223a erstreckt sich aus Flansch 223. Lager-Komponente 220 weist ferner eine konkave, kugelförmige Lager-Oberfläche 224 auf. Lager-Oberfläche 224 wird passend an der zweiten Lager-Komponente 240 angeordnet, wie nachstehend beschrieben, wenn die modulare Ellenbogenprothese im unabhängigen Modus verwendet wird.
Oberarmknochen-Komponente 230 umfaßt einen Stiel 231, welcher ein erstes Segment 232 mit einem ersten oder proximalen Ende 233 und ein zweites Segment 234 mit einem zweiten oder distalen Ende 235 aufweist. Zweites Segment 234 ist mit erstem Segment 232 integral und weitet sich mit Entfernung zum ersten Ende 233 auf. Ein Paar Laschen 235a ist am benachbarten distalen Ende 235 der Oberarmknochen-Komponente 230 bereitgestellt. Laschen 235a helfen Oberarmknochen-Komponente 230 in dem intramedullaren Kanal des Oberarmknochens zu stabilisieren, indem sie eine Rotation verhindern. Ein Paar beabstandeter Arme 236 erstreckt sich aus dem zweiten Ende 235 abgewinkelt zum zweiten Segment 234 des Stiels 231. Jeder Arm 236 weist eine Öffnung 237 auf. Es ist zu beachten, daß in der gezeigten Ausführungsform die Arme 236 um die Öffnungen 237 formschlüssig verbunden sind, indem sie einen ausgesparten Bereich 237a bereitstellen. Arme 236 und Öffnungen 237 bilden eine Halterung für mindestens eine Lager-Komponente, wie nachstehend beschrieben. Oberarmknochen-Komponente 230 kann ebenfalls aus einer chirurgischen Legierung, wie zum Beispiel Kobalt-Chrom, hergestellt werden.
Zweite Lager-Komponente 240 weist ein erstes Ende 241, ein zweites Ende 242 und ein mittleres Segment 243 auf. Enden 241 und 242 sind mit den ausgesparten Bereichen 241a und 242a formschlüssig verbunden, die im Allgemeinen in der Form den Armen 236 entsprechen. Dies hält die zweite Lager-Komponente 240 davon ab, in Bezug auf die Arme 236 zu rotieren. Das mittlere Segment 243 der zweiten Lager-Komponente 240 weist eine konvexe, kugelförmige Lager-Oberfläche 244 auf. Lager-Oberfläche 244 der zweiten Lager-Komponente 240 wird an der Lager-Oberfläche 224 der ersten Lager-Komponente 220 passend angeordnet, wenn die modulare Ellenbogenprothese im unabhängigen Modus verwendet wird, wie nachstehend beschrieben. Zweite Lager-Komponente 240 weist ferner eine zentrale Öffnung oder Bohrung 245 auf.
Stift 250 ist ein im Allgemeinen zylindrisches Bauteil mit einem Hauptkörperabschnitt 251, einem ersten Ende 252 und einem zweiten Ende. Zweites Ende 253 weist einen vergrößerten Kopf oder Flansch 254 auf. Kopf 254 weist einen größeren Durchmesser als die Öffnungen 237 in den Armen 236 der Oberarmknochen-Komponente 230 auf und ist geformt, um im Allgemeinen der Form der Bereiche 237a zu entsprechen. Ein Widerhaken 255 befindet sich auf dem Körperabschnitt 251. Widerhaken 255 beinhaltet ein erstes winkliges Segment 255a, ein zweites Segment 255b, das im Allgemeinen parallel zum Körperabschnitt 251 ist, ein drittes winkliges Segment 255c und ein viertes winkliges Segment 255d. Widerhaken 255 befestigt Stift 250 an einer Hülse 260, wie nachstehend beschrieben. Stift 250 wird vorzugsweise aus einem Metallmaterial hergestellt. Jedoch können auch andere Materialien verwendet werden.
Die Hülse 260 ist ein im Allgemeinen zylindrisches Bauteil mit einer Bohrung 261, einer Innenwand 262, einer Außenwand 263, einem vergrößerten Kopf 264 und einer Kante 265. Kopf 264 weist einen größeren Durchmesser als die Öffnungen 237 in den Armen 236 der Oberarmknochen-Komponente 230 auf und ist geformt, um im Allgemeinen der Form der Bereiche 237a zu entsprechen. Bohrung 261 weist ungefähr den Durchmesser von Körperabschnitt 251 auf und ist im Durchmesser kleiner als das zweite Segment 255b. Hülse 260 wird bevorzugt aus Polyethylen mit extrem hohem Molekulargewicht hergestellt. Jedoch können auch andere Materialien verwendet werden.
Um die Ellenbogenprothese dieses Beispiels im unabhängigen Modus zu verwenden, wird die ulnare Komponente 210 derart in eine Ulna implantiert, daß sich Stiel 211 in dem intramedullaren Kanal befindet. Auf ähnliche Weise wird Oberarmknochen-Komponente 30 in den Oberarmknochen eingeführt, so daß sich Stiel 231 in dem intramedullaren Kanal befindet. Ulnare Komponente 210 und Oberarmknochen-Komponente 230 können an der Ulna bzw. am Oberarmknochen mit oder ohne Knochenzement befestigt werden. Erste Lager-Komponente 220 wird derart positioniert, daß Flansch 223 benachbart zum Schlitz 216 im Körper 215 der ulnaren Komponente 210 ist. Erste Lager-Komponente 220 wird dann in Richtung Anschlagteil 217 geschoben. Während dies passiert, verbindet sich Verschlußnoppe 223a mit Kerbe 218a. Während die erste Lager-Komponente 220 in weiteren Eingriff mit der ulnaren Komponente 210 gebracht wird, schiebt sich Verschlußnoppe 223a weiter entlang einer Kerbe 218a und wird durch sie zusammengedrückt. Wenn sich die erste Lager-Komponente 220 vollständig in der ulnaren Komponente 210 befindet, wird Verschlußnoppe 223a über der Öffnung 218a angeordnet und entspannt sich. Dadurch erstreckt sich Verschlußnoppe 223a in eine Öffnung 218a und verhindert, daß sich die erste Lager-Komponente 220 aus dem Schlitz 216 im Körper 215 zurückzieht. Die zweite Lager- Komponente 240 wird derart zwischen den Armen 236 der Oberarmknochen-Komponente 230 positioniert, daß sich Öffnung 245 mit Öffnung 237 deckt, und sich die Arme 236 in ausgesparte Bereiche 241a und 242a erstrecken.
Die Hülse 260 wird dann durch eine Öffnung 237 in einen Arm 236, durch Öffnung 245 in der zweiten Lager-Komponente 240 eingeführt, bis sich Kopf 264 im ausgesparten Bereich 237a befindet. Stift 250 wird dann durch Öffnung 237 in den anderen Arm 236 und in die Bohrung 261 der Hülse eingeführt, bis sich Kopf 254 im ausgesparten Bereich 237a befindet. Während Stift 250 in die Bohrung 261 eingeführt wird, bewegt sich Kante 265 entlang dem ersten Segment 255a und weitet Bohrung 261 auf bzw. verformt sie derart, daß Widerhaken 255 vollständig in der Bohrung 261 angeordnet sein kann. Wird versucht Stift 250 aus der Hülse 260 zu entfernen, schneidet sich Widerhaken 250 in die Innenwand 262 oder ist anderweitig damit verbunden und verhindert dadurch das Entfernen.
Die zweite Lager-Komponente 240 wird dann benachbart zur ersten Lager-Komponente 220 plaziert, so daß ihre konkaven und konvexen Oberflächen passend angeordnet werden. Erste und zweite Lager-Komponente 220 werden von den weichen Geweben des Ellenbogens in Position gehalten. Auf diese Weise sind Lager-Komponenten 220 und 240 gelenkig um ihre Lager-Oberflächen angebracht und erlauben eine Bewegung des unteren Arms.
Wie in 12 gezeigt, sind Lager-Komponenten 220 und 240 gelenkig angebracht, um eine Bewegung ähnlich dem Flexion-/Extension-Typ zu erlauben, wodurch ein erster Bewegungsfreiheitsgrad bereitgestellt wird.
Wie in 13 und 14 gezeigt, erlaubt dieses Beispiel auch eine seitliche Bewegung zwischen den Lager-Komponenten. 13 zeigt den Ellenbogen in einer neutralen Stellung, das heißt Lager-Komponente 220 ist in Bezug auf Lager-Komponente 240 zentriert. 14 stellt die relative Position der Lager 220 und 240 dar, wenn sich die Prothese, wie durch die Pfeile in 14 angezeigt, bewegt. Wie gesehen werden kann, verschieben sich Lager-Komponenten 220 und 240 in Bezug aufeinander, während sie immer noch Kontakt halten. Somit bietet die Prothese einen zweiten Bewegungsfreiheitsgrad. Zusätzlich erlauben Lager-Komponenten 220 und 240 eine axiale Rotation, wie in 15 bis 17 gezeigt, wodurch ein dritter Bewegungsfreiheitsgrad bereitgestellt wird. 15 zeigt die relative Position der Lager-Komponenten 220 und 240 in der neutralen Stellung. 16 und 17 zeigen, daß während das Gelenkstück einer axialen Rotation unterliegt, wie durch die Pfeile angedeutet, sich die Lager- Komponenten 220 und 240, wie angezeigt, verschieben. Da jedoch Lager-Oberflächen 224 und 244 kugelförmig sind, bleiben sie selbst während der axialen Rotation in Kontakt.
Wie bei dem Beispiel von 1 bis 5 könnte das Beispiel von 8 ebenfalls zur Verwendung im abhängigen Modus umgewandelt werden. Dafür würden die Lager-Komponenten 220 und 240 entfernt und mit einer Lager-Komponente ersetzt werden, die der dritten Lager-Komponente 60 ähnlich ist.
18 zeigt eine Ausführungsform eines modularen Ellenbogens zur Verwendung in der abhängigen Konfiguration. In dieser Ausführungsform ist Noppe 66a aus dem Flansch 66 auf der Lager-Komponente 60 entfernt worden. Kerbe 18a und Öffnung 18 sind aus der ulnaren Komponente 10 entfernt worden. In dieser Ausführungsform sind Flansch 366 und Schlitz 316 konfiguriert, um einen Kegelverschluß zu bilden, der allgemein als Morsekegel bezeichnet wird. Die Kegelverschluß-Konfiguration ist selbstschließend und ausgelegt, eine Mikrobewegung zwischen Flansch 366 und Schlitz 316 zu reduzieren. Während die Kegelverschluß-Konfiguration einen einer Vielzahl von annehmbaren Kegelwinkeln aufweisen kann, wird ein Winkel von weniger als zehn Grad bevorzugt. Daher, wenn sich Flansch 366 vollständig im Schlitz 316 befindet, ist Lager-Komponente 60 an der ulnaren Komponente 10 befestigt.
19 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ellenbogenprothese zur Verwendung in der unabhängigen Konfiguration. Diese Ausführugsform ist der in 8 gezeigten ähnlich. In 19 hat die Zahl "4" am Anfang der Bezugszeichen die Zahl "2" ersetzt, um übereinstimmende Elemente mit 8 zu zeigen. In dieser Ausführugsform sind die Arme 436 der Oberarmknochen-Komponente 430 mit den ausgesparten Bereichen 441a und 442a verbunden und bilden hiermit einen Kegelverschluß, der dem oben beschriebenen Kegelverschluß ähnlich ist. Dadurch, daß die Arme 436 und die ausgesparten Bereiche oder Schlitze 441a und 442a vollständig verbunden sind, wird Lager-Komponente 440 an der Oberarmknochen-Komponente 430 befestigt. Es ist zu beachten, daß diese Ausführungsform ebenfalls einen Stift 450 und eine Hülse 460 verwendet, um Lager-Komponente 440 an der Oberarmknochen-Komponente 430 weiter zu befestigen. Die Verwendung von Stift 450 und Hülse 460 stellt für den Fall, daß sich die ausgesparten Bereiche 441a von den Armen 436 lösen, eine redundante Schließfunktion bereit. Es ist ferner zu beachten, daß in dieser Ausführungsform Stift 450 mit einem zusätzlichen Widerhaken 455a ausgestattet ist, um Stift 450 in der Hülse 460 zu befestigen. Es ist ferner zu beachten, daß Kerbe 418a und Öffnung 418 in der ulnaren Komponente 410 sowie Noppe 466a (nicht gezeigt) aus der Lager-Komponente 420 entfernt werden könnten, wie in der Ausführugsform von 18 gezeigt. Wird dies getan, würden Flansch 423 und Schlitz 416 in der ulnaren Komponente 410 konfiguriert werden, um einen Kegelverschluß zu bilden, um diese Komponenten auf eine ähnliche Weise zu der oben beschriebenen zu befestigen.
20 zeigt eine weitere Ausführungsform eines modularen Ellenbogens zur Verwendung in der abhängigen Konfiguration, die nützlich ist, um die Erfindung zu verstehen, jedoch nicht in den Umfang der Ansprüche fällt. Diese Ausführungsform ist der in 19 gezeigten ähnlich und übereinstimmende Ziffern zeigen übereinstimmende Teile an. In dieser Ausführungsform sind Lager 420 und Lager 440 durch Lager 500 und 600 ersetzt worden. Lager 500 weist einen Körper 501 mit einer sich hierdurch erstreckenden Öffnung 502 auf. Ein Flansch 503 ist auf dem unteren Teil von Körper 501 gebildet. Ulnare Komponente 410 wurde modifiziert, um Öffnung 418 und Kerbe 418a zu entfernen. Schlitz 516 in der ulnaren Komponente 410 und Flansch 503 auf der Lager-Komponente 500 sind konfiguriert, um einen Kegelverschluß zu bilden, der dem Kegelverschluß ähnelt, der zwischen Flansch 366 und Schlitz 316 (18) gebildet ist. Somit befestigt das vollständige Einführen von Flansch 503 in Schlitz 516 das Lager 500 an der ulnaren Komponente 410.
Der Lager 600 weist ein Paar Arme 601 auf, die sich aus einem Unterteil 602 erstrecken. Ein Paar Öffnungen 603 erstreckt sich durch die Arme 601. Lager-Komponente 600 ist konfiguriert und derart groß, daß sie zwischen die Arme 436 der Oberarmknochen-Komponente 430 passen kann. Eine Nase 604 ist auf dem Unterteil 602 der Lager-Komponente 600 gebildet. Nase 604 ist mit einem entsprechenden Schlitz oder einer entsprechenden Öffnung (nicht gezeigt) im zweiten Ende 35 der Oberarmknochen-Komponente 410 verbunden, um die Lager-Komponente 600 zwischen den Armen 436 zu stabilisieren. Nase 604 und die Öffnung im zweiten Ende 435 der Oberarmknochen-Komponente 430 können konfiguriert werden, um einen Kegelverschluß zu bilden, um bei der Befestigung von Lager-Kamponente 600 an der Oberarmknochen-Komponente 430 zu helfen.
Im Einsatz ist Lager-Komponente 600 derart zwischen den Armen 436 positioniert, daß sich Öffnungen 603 mit Öffnungen 437 decken. Lager-Komponente 500 wird an der ulnaren Komponente 410 über die Kegelverschluß-Verbindung des Flansches 503 im Schlitz 516 befestigt. Arme 601 der Lager-Komponente 600 werden dann um den Körper 501 positioniert, so daß sich Öffnungen 603 mit Öffnung 502 decken. Stift 450 und Hülse 460 werden dann verwendet, um Lager-Komponente 600 und Lager-Komponente 500 zu arretieren.
Obwohl die Erfindung ausführlich gezeigt und beschrieben worden ist, können das Gezeigte und die Beschreibungen nur als Beispiel und nicht einschränkend verstanden werden. Zahlreiche Änderungen können an den gezeigten Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Erfindungsumfang abzuweichen. Zum Beispiel können die Formen der verschiedenen Komponenten verändert werden, solange die Prinzipien des Verfahrens beibehalten werden. Ferner können entweder die Stift- und Klemmringanordnung von 1 oder die Stift- und Hülsenanordnung von 8 mit beiden Sets ulnarer und Oberarmknochen-Komponenten und Lagern verwendet werden. Dementsprechend ist die Erfindung nur durch beigefügten Ansprüche zu begrenzen.

Claims

Ellenbogenprothese mit: - einer ulnaren Komponente (410), welche einen Stiel mit einem ersten Ende, welches angepaßt ist, um in den medullaren Kanal einer Ulna zu passen, und einem zweiten Ende umfaßt; - einer ersten Lager-Komponente (420), welche angepaßt ist, um sich mit der ulnaren Komponente zu verbinden; - einer Oberarmknochen-Komponente (430), welche ein Paar Arme (436) und einen Stiel mit einem ersten Ende aufweist, welches angepaßt ist, um in den medullaren Kanal eines Oberarmknochens zu passen; und - einer zweiten Lager-Komponente (440), welche angepaßt ist, um sich mit der Oberarmknochen-Komponente (430) zu verbinden und an der ersten Lager-Komponente (420) passend angeordnet zu werden, und ein Schlitzpaar aufweist, welches die Arme (436) aufnimmt und hiermit einen Kegelverschluß bildet.
Ellenbogenprothese nach Anspruch 1, wobei das Paar Arme der Oberarmknochen-Komponente (430) einen ersten Arm und einen zweiten Arm umfaßt, welche getrennt voneinander angeordnet sind, um einen Lager-Bereich zu bilden, wobei die zweite Lager-Komponente (440) (i) ein erstes laterales Lager-Endteil, in welches ein erster lateraler, ausgesparter Bereich (441a) gebildet ist und (ii) ein zweites laterales Lager-Endteil, in welches ein zweiter lateraler, ausgesparter Bereich (442a) gebildet ist, umfaßt, wobei der erste Arm für eine Aufnahme im ersten lateralen, ausgesparten Bereich (441a) konfiguriert ist, um eine erste Kegelverschluß-Verbindung zwischen der Oberarmknochen-Komponente (430) und der zweiten Lager-Komponente (440) zu bilden und wobei der zweite Arm für eine Aufnahme im zweiten lateralen, ausgesparten Bereich (442a) konfiguriert ist, um eine zweite Kegelverschluß-Verbindung zwischen der Oberarmknochen-Komponente (430) und der zweiten Lager-Komponente zu bilden.
Ellenbogenprothese nach Anspruch 2, mit einem Stift (450), wobei die zweite Lager-Komponente (440) eine sich hierdurch erstreckende Lager-Öffnung aufweist, der erste Arm eine sich hierdurch erstreckende erste Arm-Öffnung (437) aufweist, der zweite Arm eine sich hierdurch erstreckende zweite Arm-Öffnung (437) aufweist und sich der Stift (450) durch die Lager-Komponente, die erste Arm-Öffnung (437) und die zweite Arm-Öffnung (437) erstreckt.
Ellenbogenprothese nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Hülse (460), welche sich durch die Lager-Öffnung, die erste Arm-Öffnung (437) und die zweite Arm-Öffnung (437) erstreckt, wobei der Stift (450) in einem zentralen Durchgang der Hülse (460) angeordnet ist.
Ellenbogenprothese nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (450) für eine Befestigung in der Hülse (460) konfiguriert ist.
Ellenbogenprothese nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kegelverschluß-Verbindung als und die zweite Kegelverschluß-Verbindung einen Verjüngungswinkel aufweisen, der kleiner als zehn Grad ist.
Ellenbogenprothese nach Anspruch 2, wobei die erste Lager-Komponente (420) einen konkaven Lager-Oberflächenabschnitt (424) aufweist, die zweite Lager-Komponente (440) einen konvexen Lager-Oberflächenabschnitt (444) umfaßt und der konkave Lager-Oberflächenteil (424) konfiguriert ist, um am konvexen Lager-Oberflächenteil (444) passend angeordnet zu werden.