NO167122B - Implanterbar kneprotese. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en implanterbar kneprotese av

den type som fremgår av ingressen til det etterfølgende selvstendige krav.

Kneproteser kan være av "tvungen" type eller av "ikke tvungen type". Den førstnevnte type erstatter funksjonene av lager-flåtene og av båndene og kan innta en form for hengsel. Den sistnevnte type gjør bruk av noen eller alle de naturlige bånd for å kontrollere leddbevegelsesmåten og/eller forhindre separ-ering av de motstående lagerflater av protesen. Denne oppfinnelse vedrører kneproteser av ikke tvungen type.

Et naturlig kne artikulerer både i fleksjon og dreining, hvor friheten til å dreie øker fra null ved full utstrekning til et minimum ved full fleksjon. Fleksjon oppstår omkring en akse som ligger omtrent vinkelrett til skinnebeinet eller tibia og parallelt til frontalplanet. Denne akse er imidlertid ikke fast, men beveger seg bakover ettersom fleksjonen øker. Dreining oppstår omkring lengdeaksen av tibia. Locus for fleksjonsaksen og begrensningen til dreiefriheten bestemmes ved formene av de motstående lagerflater (kpndyler) av femur og tibia og også

den uforlengbare lengde og posisjon av innsettelsen av fire bånd som forbinder femur til tibia. Disse bånd innbefatter to sideordnede bånd og to sentrale bånd, Ikke-samsvar mellom motstående kondyler tillater en kompleks artikulering. Lastfor-deling oppnås ved to mellomliggende halvmåneformede brusker eller menisker. Disse menisker har tilnærmet samme form som de femorale flater og er fri til å bevege seg i forhold til de tibiale kondyler.

En typisk kneprotese innbefatter en femoral komponent for feste til femur og tibial komponent for feste til tibia. Mange kneproteser innbefatter også en meniskkomponent som er plassert mellom den femorale og tibiale komponent. Den femorale komponent og den tibiale komponent blir vanligvis festet til benet ved bruk av sement.

Et første aspekt vedrører en kneprotese som er i tre deler.Denne protese innbefatter en femoral komponentfor feste til femur,en tibial komponent for feste til tibia og en meniskkomponent for å ligge mellom den femorale og tibiale komponent. Den femorale komponent har en lagerflate som er tangensielt krummet omkring midtsideaksene og meniskkom<p>onenten har en lagerflate komplementært til den femorale lagerflate. Den tibiala komponent har en konkav krummet flate og meniskkomponenten har en lagerflate komplementært til den tibiale komponent lagerflate.

Lagerflaten til den femorale komponent innbefatter to kondy-

lære spor forbundet ved en kneskjell-lagerflate.

Mellom de to kondylære spor er en åpning som kommer nær opptil

det interkondylære hakk av den naturlige femur. Den øvre flate av meniskkomponenten har to koaksielle sylindriske spor komplementære til den kondylære lagerflate av den femorale komponent.

Med en kneprotese slik som den beskrevet i britisk patentskrift

nr. 2120943, i hvilke lagerflatene av menisk- og tibialkomponent-ene er koniske slik at den relative aksielle dreining er mulig mellom den tibiale og meniskkomponentene og subluksasjon av meniskkomponentene tillates, ville det være fordelaktig å tilveiebringe innretninger for å begrense subluksasjon av meniskkomponenten, særlig i tilfeller hvor de naturlige knebånd er skadet eller svekket.

Ifølge GB-2067412 er det kjent et kneledd som kun har femoral og tibial komponent der ingen meniskkomponent er tilstede. US-patent 4224697 viser en protese av tvungen type der den tibiale og femorale komponent blir låst sammen ved inngrep av en tibial stift og en forsenkning i den femorale komponent. En kneprotese er også kjent gjennom GB-2061730 som viser en kneprotese der spesielt en av inn-byrdes komplementære flater på menisken og den tibiale komponent er tildannet med et lengdeveis uformet spor og den andre av disse flater har en ribbe som stikker ut fra flaten for glidbart inngrep i sporet.

Et naturlig kne innbefatter to båndpar som kontrollerer beveg-elsen av kneet. Ett par, de sentrale bånd, passerer direkte mellom femur og tibia i det sentrale området av leddet, og således kan disse måtte fjernes i en leddutskiftningsoperasjon. Det andre par, kjent som de sideordnede bånd passerer imidlertid mellom tibia og femur ved siden av benene og kan derfor holdes på plass.

Det er funnet at de sideordnede bånd gir kneledd mye av dets stabilitet og forhindrer benene fra å komme fra hverandre.

Så dersom båndene er i orden og fungerer som de skal, er det funnet at det er fordelaktig å la meniskkomponentene subluksere i stor utstrekning.Dette er fordi de sideordnede bånd vil forhindre mulige dislokeringskrefter fra å flytte meniskkomponenten fra den tibiale komponent som vist i britisk patentskrift nr. 212094 3. Dersom de sideordnede bånd har blitt skadet eller svekket og derfor ikke tvinger kneet korrekt på plass, så kunne imidlertid en dislokeringskraft på kneet skade et slikt kne siden meniskkomponenten ville være fri til fullstendig å "ri ut" av den tibiale komponent, eller bevege seg til en ustabil posisjon.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en implanterbar kneprotese av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes av de trekk som fremgår av karakteristikken i det etterfølgende selvstendige krav.

Fordelen ved dette bestemte trekk er at når kne-

protesen tilpasses, kan en oppretningsstav innsettes gjennom den tibiale komponent mens tappen er fjernet og så etter at den tibiale komponent er tilpasset, fjernes oppretningsstaven og tappen kan gjeninnsettes.

En slik tibial komponent har et oppretningshull som forløper derigjennom for det formål av tilpasning av protesen som be-skrives ovenfor,og en plasthylse er fortrinnsvis, i det minste i bruk, lokalisert mellom styretappen og innsiden av oppretningshullet for å låse tappen i hullet.

Fordi kneprotesens dreieakse må ligge bak aksen til opprettings-hullet i den tibiale komponent, omfatter styretappen fortrinnsvis to partier, et nedre parti for innsettelse i oppretningshullet og et øvre parti for innsettelse i forsenkningen i den nedre lagerflate av meniskkomponenten, hvor lengdeaksen til nevnte nedre og øvre partier er sideveis forskjøvet fra hverandre, og de to partier er stivt forbundet ved hjelp av en krave som, under bruk, passer i tilsvarende utformede forsenkninger i lagerflaten til den tibiale komponent, hvor oppretningshullet ligger eksentrisk i forsenkningen i den tibiale: komponent.

Styretappen kan styre den relative bevegelse av den tibiale

og meniskkomponenten på et antall ulike måter.

Meniskkomponenten kan være eksakt av samme dimensjon som styretappen i lagerflaten til den tibiale komponent slik at subluksasjon forhindres og kun dreining tillates.

Alternativt innbefatter forsenkningen i den underordnede lagerflate av meniskkomponenten en utsparing som tillater subluksasjon kun i én retning.

I nok en alternativ utførelse, er forsenkningen et rundt

hull av større diameter enn styretappen for å tillate begrenset subluksasjon i enhver retning, eller alternativt er tappen og forsenkningen av ikke rund utforming for å tilveiebringe en begrenset dreiefrihet.

Bruken av en styretapp på denne måte for å styre subluksasjonen betyr at bakstabilisering kan anvendes i kneprotesene.

Eksempler for f lere kneproteser i samsvar med aspektene i oppfinnelsen vil nå bli beskrevet, kun som eksempler og med hen-visning til de vedlagte tegninger, hvor:

Fig. 1 viser i perspektiv en femoral komponent som kan benyttes

med oppfinnelsen,

fig. 2 viser den femorale komponent og meniskkomponenten i en kneprotese hvor kneet er helt utstrakt, delvis bøyd, bøyd

i 90^ og maksimal bøyning respektivt,

fig. 3 viser skjematisk en femoral komponent utrustet med mothaker, fig. 4 viser skjematisk et annet eksempel på en femoral komponent

med en tapp med mothaker,

fig. 5 viser i perspektiv en tibial komponent i en kneprotese i

samsvar med oppfinnelsen,

fig. 6 viser den tibiale komponent vist i fig. 5 med den eksentriske

tapp på plass,

fig. 7A viser en meniskkomponent der kun dreining er mulig,

fig. 7B viser en meniskkomponent der subluksasjon er mulig i én

retning,

fig. 7C viser en meniskkomponent der subluksasjon er mulig i alle

retninger,

fig. 8 viser eksempler på ulike tapper for tilpasning i den tibiale komponent vist i fig. 5,

fig. 9 viser skjematisk en meniskkomponent i samvirke med en eksentrisk tapp og bevegelsesmuligheter er indikert med

piler, og

fig. 10 viser hvordan den tibiale komponent og meniskkomponenten

sitter sammen ved hjelp av tappen.

Et eksempel på en kneprotese i samsvar med det første aspekt av foreliggende oppfinnelse, innbefatter en femoral komponent 1

som vist i fig. 1 og 2. Den femorale komponent innbefatter en lagerflate innbefattende en patella- eller kneskjell- lagerflate og to kondylære baner 3. De kondylære baner 3 er tangensielt krummet omkring mediolaterale akser. En åpning 4 defineres mellom de to baner 3. Ved den bakre ende av de kondylære baner 3, er en sperrestav 5 som forløper mellom banene 3.

Protesen innbefatter også en meniskkomponent 6 som innbefatter

to kondylære baneflater komplementære til de kondylære lagerflater 2 på den femorale komponent 1 mellom hvilke det er sentralt anordnet meniskfremspring 7. Meniskfremspringet passer i det inter-

kondylære rom eller åpningen 4 i den femorale komponent. Det bakre hjørnet 8 av fremspringet 7 er krummet. Når kneet er helt utstrakt, er fremspringet 7 sentralt plassert i den femorale komponent 1.

Når kneet bøyes glir den femorale komponent 1 fremad i forhold til meniskkomponenten 6 inntil sperrestaven 5 kontakter bakenden eller hjørnet 8 av fremspringet 7.

Sperrestaven som kontakter fremspringet 7 forhindrer ytterligere fremad glidning av den femorale komponent 1 og bevirker derfor at den femorale komponent ruller bakover på meniskkomponenten under ytterligere fleksjon. Den derav følgende forskyvning bakover av fleksjonsaksen, øker fleksjonsområdet som kan oppnås uten vevinn-fanging eller bensammenstøt slik at en fleksjon i et område over 150^ kan oppnås.

I en utførelse av en kneprotese (fig. 3) innbefatter den femorale komponent 9 på sin indre flate 10 serateringer 11 som stikker frem innad. Seraterirtgene 11 er stive ettersom de er i ett med den femorale komponent 9 og er derfor tilvirket av metall. Elastisi-teten til benet tillater dette å deformere når den femorale komponent 9 innsettes over den resekterte femur, og deretter slapper av slik at stillingsendring av komponenten 9 forhindres.

En andre utførelse (fig. 4) av en femoral komponent 12 gjør bruk

av to elementer 13 som hver innbefatter en stabel av koniske mothaker. De koniske mothaker 14 kan tilvirkes av et fleksibelt plast-materiale som deformerer under innsettelse, men som hjelper i å forhindre fjerning av komponenten når elementene 13 er på plass. Hver kondylære bane på den femorale komponent 12 innbefatter et spor 15 som innbefatter en spalt 16 utskåret fra siden av komponenten. Ved bunnen av hvert element 13 er en flens som har en bredde slik at den kan anbringes i sporet, men en lengde som er lengre enn sportykkelsen. Således glideføres tappen inn i sporet og dreies, inntil flensen 17 gjør inngrep i utsparingen 16 for å hindre tappen 13 fra å kunne fjernes fra den femorale komponent. Den koniske mothake 14 hjelper i å låse den femorale komponent 12 i posisjon på femur.

Eksempler på proteser i samsvar med det første aspekt av den foreliggende oppfinnelse er vist i fig.5 - 9. Dersom en tibial komponent 18 skal brukes i mange forskjellige typer kneopera-sjoner, inngår en boring 19 ved bunnen av dens koniske lagerflate 20. Dersom den tibiale komponent 18 skal brukes i et ledd hvor begge de sideordnede bånd er skadet, festes en tapp 21 på plass ved bruk av en plastbøssing 22.

Fig. 7 viser de ulikt utformede forsenkninger i menisken som kan anvendes for ulike kneproblemer. I fig. 7A er forsenkningen av samme dimensjon som tappen 21 slik at ingen subluksasjon overhodet kan være mulig. Dette vil være nødvendig dersom ledd-båndene var alvorlig ødelagt.

Dersom forsenkningen er en utsparing eller et hull med større diameter, så tillates subluksasjon, men er begrenset. Dette er for mindre grader av skade på båndene.

I noen tilfeller kan det være nødvendig å forhindre eller redu-sere relativ dreining av meniskkomponenten og den tibiale komponent. Dette oppnås ved å bruke ikke-runde tapper 23, (fig. 8). Fig.9 viser hvordan subluksasjonretningen kan styres ved endring av posisjonen til tappen 22 i forhold til et hull 24 med større diameter. Fig. 10 viser i snitt den tibiale komponent 18 utrustet med en plastbøssing 22 hvori tappen 21 er plassert. Tappen 21 er i inngrep med et hull 24 i meniskkomponenten 6. Hullet 24 i meniskkomponenten kan være utformet på forskjellig måter, slik som vist i fig. 7, 8 og 9.

Claims (8)

1. Implanterbar kneprotese av den utvungne type, innbefattende en femoral komponent (1) for feste til en femur og som har en konveks bæreflate (2) som er tangensielt krummet omkring mediolaterale akser, en tibial komponent (18) for feste til en tibia og har en konkav bæreflate (20), og en meniskkomponent (6) beregnet på å ligge mellom den femorale og tibiale komponent (1,18), hvilken meniskkomponent (6) har en nedre konveks bæreflate komplementær til den av den tibiale komponent (18) og en øvre konkav bæreflate komplementær til den av den femorale komponent, idet den nedre bæreflate til meniskkomponenten (6) og bæreflaten til den tibiale komponent (18) begge er koniske slik at relativ aksiell dreining er mulig mellom den tibiale komponent (18) og meniskkomponenten (6), karakterisert ved at meniskkomponenten (6) innbefatter en forsenkning (24) i bunnen av sin nedre bæreflate og at en styretapp (21) er anordnet i bæreflaten på den tibiale komponent (18), hvilken styretapp (21) passer 1 forsenkningen 1 meniskkomponenten (6) for å styre menlsk-tiblalsubluksasjon mellom disse, Idet styretappen (21) og forsenkningen er utformet til å gi relativ bevegelse derimellom.

2. Protese ifølge krav 1, karakterisert ved at forsenkningen (24) 1 den nedre bæreflate av meniskkomponenten (6) har eksakt den samme størrelse som styretappen (21) 1 bæreflaten på den tibiale komponent (18) slik at subluksasjon forhindres og kun dreining tillates.

3. Protese Ifølge krav 1, karakterisert ved at forsenkningen i den nedre bæreflate av meniskkomponenten (6) Innbefatter en utsparing som tillater subluksasjon i kun én retning.

4. Protese ifølge krav 1, karakterisert ved at forsenkningene innbefatter et rundt hull av større diameter enn styretappen (21) for å tillate begrenset subluksasjon i enhver retning.

5. Protese Ifølge krav 1, karakterisert ved at tappen og forsenkningen er av ikke-rund utforming (23) for å tilveiebringe en begrenset drelefrinet.

6. Protese Ifølge et eller flere av de foranstående krav, karakterisert ved at styretappen (21) er avtagbar fra den tibiale komponent (18).

7. Protese Ifølge krav 6, karakterisert ved at en plasthylse (22) er, 1 det minste ved bruk, plassert mellom styretappen (21) og Innsiden av oppretningshullet (19) for å låse tappen 1 hullet.

8. Protese Ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at styretappen (21) Innbefatter to partier, et nedre parti for innsettelse i oppretningshullet (19) og et øvre parti for innsettelse i forsenkningen i den nedre bæreflate av meniskkomponenten (6), hvor lengdeaksen til det nedre og øvre parti er sldeforskjøvet fra hverandre, og de to partier er stivt forbundet ved hjelp av en krave, som under bruk, passer i en korresponderende utformet forsenkning i bæreflaten (20) i den tibiale komponent (18), der oppretningshullet (19) ligger eksentrisk i forsenkningen i den tibiale komponent.