DE9414970U1

DE9414970U1 - Teilgekoppelte Kniegelenksprothese

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Publication number: DE9414970U1
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Authority: DE
Original assignee: DIEHL KLAUS PROF DR
Current assignee: DIEHL KLAUS PROF DR
Priority date: 1994-09-15
Filing date: 1994-09-15
Publication date: 1994-12-22
Anticipated expiration: 2004-09-16

Description

Bundesknappschaft

Krankenhaus PüttSngen 66346 PüttHngen, 10.08.1994

fcfache KBnSc &OHacgr; 06898/696-245

Prof.DrjriedJC.DieW Fax 06898/696-410 Ärztlicher Direktor Prof.Dr.Diebl/Hen.

Anmeldung zum Gebrauchsmusterschutz Taikjekoppeite Kniegetenksprothese

Die teilgekoppelte Kniegelenksprothese besteht aus

1. einem Tibiaplateauteil

2. einem Femurtei!

3. einer Hubstange als Verbindungsteil von 1 und 2

4. einer retropatellaren Gleitfläche

Das teilgekoppelte Kniegelenk wird anhand von 4 Zeichnungen beschrieben.

Abbildung 1 zeigt die Ansicht des Kniegelenkes von hinten.

Abbildung 2 zeigt die Seitenansicht (Abbildung 1 um 90 Grad gedreht) mit teilweisen Anschnitten.

Abbildung 3 zeigt die Seitenansicht (Abbildung 2) in angebeugter Stellung.

Abbildung 4 zeigt eine Explosionsdarstellung mit Beschreibung des Zusammenbaues der Einzelteile.

Das Tibiaplateauteil besteht aus einer Trageplatte (Abbildung 1, 3) mit einem hochgezogenen Außenrand (Abbildung 1, 4). in die damit gebildete Aussparung wird eine Gleitplatte (Abbildung 1,5) aus Kunststoff eingesetzt, welche entsprechend der Form des Femurteiles Gleitlagerausnehmungen (Abbildung 4, 6) besitzt. Damit wird eine glatte Abroiibewegung zwischen Femur und Tibiateil gestattet.

Nach unten erstreckt sich unterhalb der Trageplatte ein Lageransatz (Abbildung 1, 7). Im oberen Abschnitt ist diese abgerundet (Abbildung 1, 8) und besitzt vorstehende Rippen (Abbildung 2, 9). Im unteren Bereich seines Querschnittes ist er kreuzförmig ausgebildet (Abbildung 1, 10). Damit ergibt sich eine drehfeste Verbindung im Schienbeinkopf sowie eine große Oberfläche zum Einwachsen in den Knochen. Der Lageransatz (Abbildung 1, 7) besitzt in seinem Inneren eine Ausnehmung (Abbildung 1, 11), in den ein Führungsansatz (Abbildung 1, 12) der Kunststoff gleitplatte (Abbildung 1, 5) eingesenkt ist. Dieser Führungsansatz (Abbildung 1, 12) besitzt eine Führungsbohrung (Abbildung 1, 15). In diesen senkt sich eine Hubstange (Abbildung 1,14) des Femurteiles (Abbildung 1, 2) so formschlüssig ein, daß diese axial

verschiebbar gleitet.

Die Unterseite der Tragplatte (Abbildung 1, 3) besitzt eine Riffelung. Damit ist ein verschiebefester Sitz auf dem entsprechend resezierten Schienbeinkopf gesichert. Die Gleitplatte (Abbildung 1, 5) ist durch die Ausnehmung (Abbildung 1, 6) formschlüssig mit leichtem Pressitz befestigt. Ihre Höhe kann den spezifischen Bedürfnissen der Spannung der natürlichen Seitenbänder angepasst werden.

Das Femurteil (Abbildung 2} besitzt eine angenähert halbkreisförmig gekrümmte Gelenkfläche (Abbildung 2, 16). Die Innenseite des Femurteiles besitzt 2 voneinander getrennte Abschnitte (Abbildung 2, 17). An der Innenseite der Artikulationsfläche (Abbildung 2, 16), welche der Gleitoberfläche Abbildung 2, 18) abgewandt ist, befinden sich mehrere winklig angeordnete ebene Rächen (Abbildung 2, 19). Sie sind so ausgebildet, daß nach entsprechender Resektion des knienahen Femurknochens ein entsprechender Pressitz zwischen Knochen und Femurteil gewährleistet ist. Diese Rächen (Abbildung 2, 19) besitzen eine geriffelte Oberfläche (Abbildung 2, 20).

Auf der Innenseite des Femurteiles, also gegenüber der Artikulationsfläche (Abbildung 2, 16) ist innen ein Lageransatz angebracht (Abbildung 2, 21). Er besitzt eine Bohrung (Abbildung 2, 22) mit geschlossenem oberen Ende (Abbildung 2, 23). Die Innenseite der Bohrung (Abbildung 2, 22) ist mit einer laufenden Ringnut (Abbildung 2, 24·) und mit einem Längsschlitz (Abbildung 2, 25) ausgestattet.

In diese Bohrung wird ein zweiteiliger Kunststoffeinsatz (Abbildung 4, 26) formschlüssig eingeschoben. Dieser Einsatz umfaßt einen Gleitlagereinsatz (Abbildung 4, 27) und eine Arretierbuchse (Abbildung 4, 28). Der Gleitlagereinsatz ist an seiner Innenseite mit einer halbkugelförmigen Ausnehmung (Abbildung 4, 29) versehen-. An 'der Oberseite der Arretierbuchse (Abbildung 4, 28) ist eine gleiche Halbkugelausnehmung (Abbildung 4, 30) angebracht. Nach unten erstreckt sich eine rechteckige Ausnehmung, (Abbildung 4, 31) welche nach außen über einen Seitenschlitz des Lageransatzes (Abbildung 2, 21) offen ist (Abbildung 4, 32). Die Hubstange (Abbildung 2,14) besitzt einen Abschnitt mit rundem Querschnitt (Abbildung 4, 33), die der Führungsbohrung des Kunststoffeinsatzes im Tibiateil (Abbildung 1, 15) entspricht. Es schließt sich ein rechteckiger Abschnitt (Abbildung 4, 34) an. Seine Abmessungen sind der Ausnehmung (Abbildung 4, 31) der Arritierbuchse (Abbildung 2, 28) angepasst. Die Hubstange endet mit einer Kugelkalotte (Abbildung 4, 35), welche mit ihrem Durchmesser den Ausnehmungen der Arretierbuchse (Abbildung 4, 30) entspricht.

Nach der Fixation des Femur- und des Tibiateiles in der jeweilig vorbereiteten Knochenverankerung von knienahem Oberschenkel und Schienbeinkopf werden Femurteil und Tibiateil mit der Hubstange verbunden. Dies geschieht so, daß zunächst der Gleitlagereinsatz (Abbildung 4, 27) in die Bohrung (Abbildung 4, 22) bis an das Ende der Bohrung eingeschoben wird. Danach wird die Hubstange mit ihrem runden Abschnitt (Abbildung 4, 33) in die entsprechende Bohrung der zuvor eingebrachten Kunststoff gelenkfläche (Abbildung 1, 5) des Tibiateiles eingeschoben. Oberschenkel- und Unterschenkelteil werden dann intraoperativ so positioniert, daß der Kugelkopf der Hubstange (Abbildung 4, 32) durch den Schlitz (Abbildung 4, 39) eingeschoben

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werden kann. In angebeugter Stellung beider Gelenkkomponenten kann anschließend die Arretierbuchse (Abbildung 4, 28) in die Sackbohrung (Abbildung 4, 22) eingeschoben werden. Ein äußerer Ringwulst (Abbildung 4, 36) rastet dabei in die Ringnut (4,24) der Sackbohrung ein und sorgt für eine axiale Festlegung. Gleichzeitig rastet ein axial verlaufender Rippenansatz (Abbildung 4, 37) in einen korrespondierenden, ebenfalls axial verlaufenden Schlitz (Abbildung 4, 25), ein, wodurch eine gleichzeitige Drehsicherung entsteht.

Die Hubstange (Abbildung 4, 14) ist im Femurteil (Abbildung 1, 2) so gelagert, daß diese sich beim Beugen durch den Schütz der Arretierbuchse (Abbildung 4, 32) um eine Schwenkachse (Abbildung 4, 38) austreten kann. Die Lagerung der Hubstange ist so gestaltet, daß diese die Funktion der Kreuzbänder simuliert bzw. unterstützt.

Der Lageransatz (Abbildung 2, 21) weist ebenfalls einen Seitenschlitz (Abbildung 4, 39) auf. Durch diesen tritt die Hubstange bei der Beugebewegung, wie dies in Abbildung 3 dargestellt ist. Die Breite des Schlitzes (Abbildung 4, 39) unterschreitet deutlich den Querdurchmesser des Kopfes der Hubstange (Abbildung 4, 35), so daß nach Einbringen der Arretierbuchse ein Heraustreten des Kugelkopfes der Arretierbuchse weder in axialer noch in Querrichtung möglich ist.

Die Oberschenkelkomponente (Femurteil) (Abbildung 1, 2) besitzt Kufenform mit wechselnden Radien. Ihre Form ist der natürlichen Oberschenkelcondyle angeglichen. Damit entsteht das für das Gelenk geforderte Gleiten bei gleichzeitiger Drehmöglichkeit in nahezu physiologischer Form.

Diese Teilkoppelung wird als selektierende Teilkoppelung bezeichnet und ist durch die zentral gelagerte, axial jedoch bewegliche Hubstange, mit dem Tibiateii verbunden. Sie fange jeden Schub des Kniegelenkes nach hinten und vorne auf und unterstützt gleichzeitig die bei der Implantation zu verbleibenden natürlichen Seitenbänder des Kniegelenkes. Im übrigen läßt sie den Gefenkkomponenten die notwendige Freiheit für eine komplexe Roll- Gleit-Drehbewegung.

Zusammenfassung:

Die anzumeldende Kniegelenksprothese umfaßt einen Tibiaplateauteil mit einem Verankerungsabschnrtt zur Fixierung im Knochen sowie einer Tragepiatte für die Aufnahme einer Gleitplatte aus Kunststoff sowie ein Femurteil mit einer gekrümmten, auf die Gleitplatte aufliegende Artikulationsfläche. Beide Teile sind über eine axial verschiebbare, an den Femurteil schwenkbar gelagerte Hubstange miteinander verbunden. Dadurch ist eine nahezu physiologische Roll-Gleit-Drehbewegung mit gleichzeitiger Stabilität des Gelenkes gegen Seitenvorschub nach hinten und vorne gesichert. Zusätzlich übernimmt die Koppelung eine gewisse Unterstützung der zu belassenden natürlichen Seitenbänder des Kniegelenkes.

Claims

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Schutzansprüche

Oberbegriff: teilgekoppelte Kniegelenksprothese kennzeichnender Teil: dadurch gekennzeichnet, daß

sie aus 4 Teilen besteht;

- 1. einem Tibiaplateauteil,

- 2. einem Femurteil,

3. einer Hubstange als Verbindungsteil von 1 und 2,

4. einer retropatellaren Gleitfläche,

das Tibiaplateauteil aus einer Trageplatte (Abb. 1, 3) , mit einem hochgezogenen Außenrand besteht,

in die damit gebildete Aussparung eine Gleitplatte aus Kunststoff eingesetzt wird (Abb. 1, 5) welche entsprechend der Form des Fehlurteiles Gleitlagerausnehmungen (Abb. 4, 6) besitzt,

sich nach unten unterhalb der Trageplatte ein Lageransatz erstreckt (Abb. 1, T)₁ der im oberen Abschnitt abgerundet ist (Abb. 1, 8) und vorstehende Rippen (Abb. 2, 9) besitzt,

der Lageransatz im unteren Bereich seines Querschnittes kreuzförmig ausgebildet ist (Abb. l_p 10) wodurch sich eine drehfeste Verbindung im Schienbeinkopf sowie eine große Oberfläche zum einwachsen in den Knochen ergibt,

der Lageransatz (Abb. 1, 7) in seinem Inneren eine Ausnehmung (Abb. 1, 11) besitzt, in die ein Führungsansatz (Abb. 1, 12) der Kunststoffgleitplatte (Abb. 1, 5) eingesenk ist,

dieser Führungsansatz eine Führungsbohrung (Abb. 1, 15) besitzt, in den sich eine Hubstange (Abb. 1, 14) des Femurteiles (Abb. 1, 2) so formschlüssig einsenkt, daß diese axial verschiebbar gleitet,

die Unterseite der Trageplatte (Abb. 1, 3) eine Riffelung besitzt, damit ein verschiebefester Sitz auf dem entsprechend resezierten Schienbeinkopf gesichert ist,

die Gleitplatte (Abb. 1, 5) durch eine Ausnehmung (Abb. 1, 6) formschlüssig mit leichtem Pressitz befestigt ist,

die Höhe der Gleitplatte den spezifischen Bedürfnissen der Spannung der natürlichen Seitenbnder angepaßt werden kann,

das Femurteil (Abb. 2) eine angenähert halbkreisförmig gekrümmte Gelenkfläche besitzt (Abb. 2, 16),

die Innenseite des Femurteiles zwei von einander getrennte Abschnitte besitzt (Abb. 2, 17),

sich an der Innenseite der Artikulationsfläche (Abb. 2, 16) welche der Gleitoberfläche abgewandt ist, sich mehrere winklig angeordnete ebene Flächen befinden (Abb. 2, 19), die so ausgebildet sind, daß nach entsprechender Resektion des knienahen Femurknochens ein entsprechender Pressitz zwischen Knochen und Femurteil gewährleistet ist,

diese Flächen (Abb. 2, 19) eine geriffelte Oberfläche (Abb. 2, 20) besitzen,

auf der Innenseite des Femurteiles innen ein Lageransatz angebracht ist {Abb. 2, 21), der eine Bohrung (Abb. 2, 22) mit geschlossenem oberen Ende besitzt (Abb. 2, 23),

die Innenseite der Bohrung (Abb. 2, 22) mit einer laufenden Ringnot (Abb. 2, 24) und mit einem Längsschlitz (Abb. 2, 25) ausgestattet ist,

in diese Bohrung ein 2-teiliger Kunststoffeinsatz (Abb. 4, 26) formschlüssig eingeschoben wird, der einen Gleitlagereinsatz (Abb. 4,27) und eine Arretierbuchse (Abb. 4, 28) umfaßt,

der Gleitlagereinsatz an seiner Innenseite mit einer halbkugelförmigen Ausnehmung (Abb. 4, 29) versehen ist,

an der Oberseite der Arretierbuchse eine gleiche Halbkugelausnehmung (Abb. 4,30) angebracht ist,

sich nach unten eine rechteckige Ausnehmung (Abb. 4, 31) erstreckt, welche nach außen über einen Seitenschlitz des Lageransatzes (Abb. 2, 21) offen ist (Abb. 4, 32),

die Hubstange (Abb. 2, 14) einen Abschnitt mit rundem Querschnitt (Abb. 4, 33) besitzt, die der Führungsbohrung des Kunststoffeinsatzes im Tibiateil (Abb. 1, 15) entspricht, woran sich ein rechteckiger Abschnitt anschließt (Abb. 4, 34), dessen Abmessungen der Ausnehmung (Abb. 4, 31) der Arretierbuchse (Abb. 2, 28) angepaßt sind,

die Hubstange mit einer Kugelkalotte (Abb. 4, 35) endet, welche mit ihrem Durchmesser den Ausnehmungen der Arritierbuchse (Abb. 4, 30) entspricht,

nach der Fixation des Femur- und des Tibiateiles in der jeweilig vorbereiteten Knochenverankerung von knienahem Oberschenkel und Schienbeinkopf Femurteil und Tibiateil mit der Hubstange derart verbunden werden, daß zunächst der Gleitlagereinsatz (Abb. A₁ 27) in die Bohrung (Abb. 4, 22) bis an das Ende der Bohrung eingeschoben wird,

danach die Hubstange mit ihrem runden Abschnitt (Abb. A₁ 33) in die entsprechende Bohrung der zuvor eingebrachten Kunststoffgelenkfläche (Abb. 1, 5) des Tibiateiles eingeschoben wird,

Oberschenkel- und Unterschenkelteil intraoperativ so positioniert werden, daß der Kugelkopf der Hubstange (Abb. A₁ 32) durch den Schlitz (Abb. 4, 39) eingeschoben werden kann,

in angebeugter Stellung beider Gelenkkomponenten anschließend die Arritierbuchse (Abb. A, 28) in die Sackbohrung (Abb. 4, 22) eingeschoben werden kann, wobei ein äußerer Ringwulst (Abb. 4, 3 6) dabei in die Ringnut (Abb. 4, 24) der Sackbohrung einrastet und für eine axiale Festlegung sorgt,

gleichzeitig ein axialverlaufende Rippenansatz (Abb. 4, 37) in einen korrespondierenden, ebenfalls axial verlaufenden Schlitz (Abb. 4, 25) einrastet, wodurch eine gleichzeitige Drehsicherung entsteht,

die Hubstange (Abb. 4, 14) im Femurteil (Abb. 1, 2) so gelagert ist, daß diese beim Beugen durch den Schlitz der Arritierbuchse (Abb. 4, 32) um eine Schwenkachse (Abb. 4, 38) austreten kann,

die Lagerung der Hubstange so gestaltet ist, daß diese die Funktion der Kreuzbänder simuliert bzw. unterstützt,

der Lageransatz (Abb. 2, 21)
ebenfalls einen Seitenschlitz aufweist, durch den die Hubstange bei der Beugebewegung tritt (Abb&ldquor; 3),

die Breite des Schlitzes (Abb. 4, 39) deutlich den Querdurchmesser des Kopfes der Hubstange (Abb. 4, 35) unterschreitet, so daß nach Einbringen der Arritierbuchse ein Heraustreten des Kugelkopfes der Arritierbuchse weder in axialer noch in Querrichtung möglich ist,

die Oberschenkelkomponenten (Femurteil) (Abb. 1, 2) Kufenform mit wechselnden Radien besitzt,

ihre Form der natürlichen Oberschenkelcondyle angeglichen ist, so daß das für das Gelenk geforderte gleiten bei gleichzeitiger Drehmöglichkeit in nahezu physiologischer Form entsteht,

diese Teilkoppelung (selektierende Teilkoppelung) durch die zentral gelagerte, axial jedoch bewegliche Hubstange, mit dem Tibiateil verbunden ist,

diese Teilkoppelung jeden Schub des Kniegelenkes nach hinten und vorne auffängt und gleichzeitig die bei der Implantation zu verbleibenden natürlichen Seitenbänder des Kniegelenkes unterstützt,

die selektierende Teilkoppelung den Gelenkkomponenten die notwendige Freiheit für eine komplexe Roll- Gleit- Drehbewegung läßt.