SE443287B - Kneledsprotes - Google Patents

Description

790300046 10 15 20 _25 30 35' avlägsna 2 (translations-, vinkel- och vridrörelser) i förhållande till lårbenskomponenten. De krafter, som överföres mel- lan axeln och hålet, kan vara stora och verkar på ett tämligen stort avstånd från tibiaplatån. Detta medför, att det finns ganska stor risk för att skenbenskomponen- ten skall dislokeras från skenbenet. Samma risk för otill- fredsställande funktion föreligger vid ett flertal andra, hittills använda knäledsproteser, som är avseddda att genom mekanisk verkan ge stabilitet åt knäleden. I vissa fall gör implantationen av protesen det nödvändigt att en avsevärd mängd ben och ett misslyckat in- grepp kan förorsaka fraktur på det kvarvarande försvaga- de benet. . J Mellan de båda ytterlighetsfallen, dvs små enkla kom- ponenter, såsom exempelvis beskrives i den amerikanska patentskriften 3 744 244, och proteser, som-är konstrue- rade med inneboende mekanisk stabilitet, återfinnes ett tämligen stort antal olika fall_avseende skadade knä- leder, vid vilka den största delen av ledens benstruktur måste ersättas, medan ligament och andra vävnader, som ger stabilitet i den anatomiska knäleden, är oskadda och kan repareras, så att väsentligen normal hämning och kontroll av ledfunktionen erhålles medelst återstående mjuka anatomiska delar. Proteser, som är konstruerade för att ersätta i huvudsak benens samtliga ledytor vid leden, benämnas ofta "totala" kondylledproteser. Ett antal totala knäledsproteser av kondylär typ beskrivas i exempelvis de amerikanska patentskrifterna 3 748 662, 3 816 855 och 3 869 729. d En "total" knäledsprotes av kondylär typ innefattar vanligen en skenbenskomponent med ett plattformsparti, som ersätter väsentligen hela tibiaplatân och skenbenets anatomiska kondylytor. Lårbenskomponenten har lateralt åtskilda kondylpartier, som är förenade medelst en inter- kondylär brygga och en patellaryta, och ersätter sålunda väsentligen samtliga lårbensytor, som ingriper med sken- benet och knäskâlen. Huruvida korsligamenten kvarhâlles i 10 15 20 25 ,3O 35 7903800-6 3 en protes av kondylär typ beror på dennas konstruktion.

De "totala" knäledsproteserna, som man hittills sökt använda, är vanligtvis mycket användbara för att återställa en acceptabelt normal funktion hos en skadad eller sjukdomsdrabbad knäled, förutsatt att protesen har rätt storlek och implanteras på ett korrekt sätt av kirurgen, i synnerhet vad avser de olika delarnas inbör- des inriktning och axialläget, så att ligament och musk- ler kan fungera på ett relativt normalt sätt, genom att knäleden blir stabil och fungerar tillfredsställande.

Ett avlägsnande av korsligamenten, vilket är nödvändigt vid vissa protestyper eller under alla omständigheter måste utföras pâ vissa patienter, medför vidare större risk för dislokation än vid en anatomisk knäled i gott skick. Vidare kan inkorrekt dimensionering eller place- ring eller oförmåga eller misslyckande att bibehålla eller återställa lämpligt stöd för mjuka vävnader med- föra försämrad funktion och sämre stabilitet. Om exem- pelvis ligamenten efter implantationen är lösa, vilket kan bli fallet om leden förkortas till följd av inkorrekt dimensionering eller placering av protesen, kommer led- protesen att bli relativt instabil och risken för dis- lokation kommer att öka.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en "total" knäledsprotes av kondylär typ, som är konstruerad att medge väsentligen fri translation, vridning och vinkelrörelse över större delen av det totala artikulationsomrâdet, varvid denna protes medför en âterhâllande och reglerande verkan vid och nära full sträckning och vid extrem böjning.

För uppnående av detta omfattar uppfinningsprotesen en lårbenskomponent, som innefattar ett par lateralt åtskilda kondylpartier, som har ytterytor med en jämn krökning i antero-posterior riktning, så att deïi sidoprofil svarar mot formen på lårbenets kondylytor, och med en jämn kon- vex krökning i alla tvärsnitt i antero-posterior ut- sträckning. Kondylpartierna är inbördes förbundna medelst 7903800-6 10 15 20 25 30 35 4 ett kupól- eller huvliknande interkondylärt parti, som avgränsar en urtagning, vilken.är öppen mot tibiaplatån och har inbördes åtskilda sidovägar, en främre yta och en bakre yta.

Protesens skenbenskomponent har ett plattliknande plattformsparti, som (efter implantation) på sin yttre eller övre yta har ett par lateralt åtskilda konkaviteter, som var och en är utformad och dimensionerad för att mot- taga och uppbära ett av lårbenskomponentens kondylpartier i knäets samtliga lägen.-En tapp sträcker sig uppåt från skenbenskomponentens övre yta mellan konkaviteterna och in i lârbenskomponentens interkondylära urtagning. ' De inbördes lägena för och utformningarna av de främre ytorna hos skenbenskomponentens tapp och lårbens- komponentens interkondylära urtagning är sådana, att, då protesen är implanterad i knäleden och benet är sträckt och femur strävar att röra sig posteriort relativt tibia, tappens och urtagningens främre ytor ingriper med varandra och förhindrar posterial dislokation av lårbenskomponen- ten. Sådan dislokation förhindras även vid det låga änd- läget av böjningsområdet. Vid en bred mittre del av det- 'ta böjningsomrâde ingriper tappen och urtagningen nor- malt icke, varför en relativ antero-posterior transla- tionsrörelse inom normala områden medges_utan något in- grepp mellan tappen och urtagningen. Vidare förhindras extrem translationsrörelse genom ingrepp mellan tappen och urtagningen och dislokation i någondera riktningen förhindras, såvida en Qfluæmíigen traumatisk axiell sepa- ration icke sker (vilket är mycket osannolikt).

De bakre ytorna hos skenbenskomponentens tapp och lårbenskomponentens interkondylära urtagning har sådan form och sådant läge, att de, då protesesen är implan- terad i knäleden, ingriper med varandra i området från halv till full böjning under betingelser, vid vilka femurtenderar att dislokeras anteriort i förhållande till tibia, varigenom anterial dislokation av lârbenskomponenten förhindras. Normalt kommer ett sådant ingrepp att börja 10 15 20 25 30 35 7903800-6 5 naturligt vid ca 9o° böjning till följd av en böjning av vadens hassenmuskel, då knäet är böjt och en resulte- rande kraft strävar att dra tibia posteriort.

Sidoytorna hos lårbenskomponentens interkondylära urtagning och tappen hos skenbenskomponenten har före- trädesvis sådan form och dimension, att de medger vä- sentligen fri normal vridning och lateral angulation av ' ledprotesen. För detta ändamål är urtagningens sidoytor väsentligen plana och parallella och tappens sidoväggar avsmalnar mot varandra såväl upptill som framtill i sådan grad, att vridrörelse och lateral angulation med- ges inom normala områden. Graden av avsmalning upptill begränsar graden av lateral angulation.

Mera allmänt kan sägas, att skenbenskomponentens tapp och lårbenskomponentens interkondylära urtagning på mekanisk väg ersätter korsligamenten hos den anato- miska knäleden vid eller nära full sträckning.samt vid och nära full böjning. Inom en bred del av det mellersta böjningsområdet kan normal antero-posterior translation, lateral angulation och vridning ske utan ingrepp mellan tapp och urtagning. Icke desto mindre kommer extrem relativ translation, vridning och angulation och i praktiskt taget samtliga fall dislokation att förhindras.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan i en som exempèl given, föredragen utföringsform under 'hänvisning till bifogade ritningar. Fig. 1 är en ovanvy, som visar en lârbenskomponent enligt uppfinningen. Fig. 2 visar lårbenskomponenten framifrån. Fig. 3 visar lårbens- komponenten bakifrån. Fig. 4 visar samma lârbenskompo- nent från sidan. Fig. 5 är en ovanvy, som visar sken- benskomponenten enligt uppfinningen. Fig. 6 visar samma skenbenskomponent framifrån. Fig. 7 visar skenbenskompo- nenten från sidan. Fig. 8 visar skenbenskomponenten underifrån. Fig. 9 är en tvärsektionsvy, som bakifrån visar anordningen enligt uppfinningen med de olika de- larna hopmonterade vid full sträckning av benet och Fig. 10, ll och 12 är tvärsektionsvyer, som visar den 7903800-6 10 15 20 25 30 35 6 hopsatta protesen vid full sträckning, ca 450 böjning resp ca 900 böjning.

Den i fig. 1-4 visade lårbenskomponenten utgöres företrädesvis av för kirurgiska ändamål lämpat rostfritt stål, exempelvis 3l6L, eller av en krom-kobolt-molybden- legering, som uppfyller ASTM standard E” 75-74. Lårbens- komponentens alla efter implantation av protesen utanför benet belägna ytor är högpolerade. Lårhenskompo- nenten är symmetrisk kring sitt antero-posteriora mitt- plan, varigenom den är lämpad att implanteras i såväl höger som_vänster knä hos patienten.

Lårbenskomponenten innefattar ett par lateralt åtskilda kondylpartier 10, 12, vilka vart och ett i sidoprofil (fig. 4) uppvisar en krökning, som väsent- ligen svarar mot formen på lårbenets anatomiska kondy- ler. Ytterytan hos varje kondylparti är krökt konvext i sidled över sin antero-posteriora utsträckning (fig. 2 och 3). Vid sina främre ändar övergår kondylpartierna _ 10 och 12 mjukt i ett patellarparti 14, som har inbör- des åtskilda, konvext krökta iateralpartier och ett medialt parti, som ansluter sig mjukt till lateralpar- tierna och uppvisar en konkav krökning (fig. 1). De nedre delarna av kondylärpartiernas 10 och 12 inre ytor är plana och väsentligen horisontella. En liten fixe- ringsribba 20, 22 skjuter upp från varje sådan yta.

Innerytorna 24 och 26 hos kondylpartiernas 10 och 12 posteriora delar är väsentliga plana och i huvudsak vertikala. Patellarpartiets 14 innervta 28 innefattar ett väsentligen plant, lutande medialt parti 28a, som är krökt interiort och posteriort nära sin nedre ände, och något brantare lutande, inre sidoytor 28b, 28c på ömse sidor om medialpartiet, varigenom bildas skulder- partier 30 och 32. Smala ribbor 34 och 36 sträcker sig längs de inre sidokanterna hos kondylpartierna 10 och 12 och patellarpartiet 14. Ribborna 34 och 36 och de olika plana partierna och skulderpartierna vid inner- ytorna hos kondyl- och patellarpartiernà medverkar till l0 15 20 25 30 35 7903800-6 7 korrekt lägesgivning åt lårbenskomponenten efter implan- tation, underlättar en tillfredsställande exakt benresek- tion under det kirurgiska implantationsförfarandet samt åstadkommer facetter och perifera strukturer för fasta och varaktig fixering av lårbenskomponenten på femur.

Lårbenskomponentens kondylpartier 10 och l2 är för- bundna med varandra medelst ett interkondylärt parti 40 med i huvudsak kupol- eller huvliknande utformning. Det interkondylära partiet 40 har inbördes åtskilda sido- väggar 42, 44,som är plana och parallella samt anslutna till innerkanterna hos respektive kondylpartiers 10 och 12 inferiora och posteriora delar, en främre vägg 46, som sträcker sig uppåt från den nedre mediala delen av patellarpartiet 14 (se särskilt fig. l0-l2) samt en bakre vägg 48, som vid sin bakre kant är ansluten till kondylytornasl0 och 12 övre innerkantpartier. Det inter- kondylära partiets 40 väggar 42, 44, 46 och 48 avqränsar en interkondvlär urtagning, som är öppen i den inferio- ra och posteriora utsträckningen av komponentens inter- kondylära del. En fästtapp 50 sträcker sig väsentligen från det interkondylära partiets 40 främre del.

Skenbenskomponenten (fig. 5-8) utgöres företrädes- vis av ett kirurgiskt lämpligt plastmaterial, med hög densitet, låg friktion och stor slitstyrka, exempelvis RCH'l000, 0Ch är Symmetrisk kring ett vertikalt mittplan.

Denna komponent innefattar ett väsentligen plattlik- nande plattformsparti 60, som har ett par lateralt åt- 'skilda konkaviteter 62 och 64 på sin yttre eller övre yta och två par laxstjärtformade spår 65 på sin inner- yta (fig. 8); Var och en av konkaviteterna 62 och 64 har en antero-posterior krökninq, som är något mindre än den minsta krökningen i den antero-posteriora riktningen för lårbenskomponentens kondylpartier 10 och 12, och vidare en lateral krökning, som är något mindre än mot- svarande laterala krökningar hos lårbenskomponentens kondylpartier, varigenom lårbenskomponentens translations- och vridrörelser underlättas. En relativt bred kölliknande 7903809-5 10 15' 20 25 30 3s_ 'cement, exempelvis polymetylmetakrylat. ^protesenfger 8 s e fästdel É6 sträcker sig neråt från plattformspartiets 60 undersida och är utformad med spår 68 i var och en av sina sidoytor samt i sin främre och bakre yta, varvid rdessa spår efter implantationen tillföres cementmaterial och fast förankrar skenbenskompbnenten vid tibia. På motsvarande sätt tillföres de i plattformspartiets under- sida ntformade laxstjârtformade spåren.cementmaterial, 'varigenom åstadkommas en stark och varaktig fastsättning.

En tapp 70 sträcker sig upp från medialpartiet av plattformspartiets 60 övre yta. Tappens 70 framsida 70a är rundad och lutar något posteriort flfig. baksida 20b är väsentligen plan och lutar något poste- 7). Tappens riort; Tappens övre del är rundad.

Såsom är väl bekant för fackmannen, implanteras proteskomponenterna i femur och tibia genom ett kirurg- ingrepp, som innebär resektion av benet vid femurs kon- dyler och tibia och upptagning av hål för mottagande av fästelementen. Komponenterna implanteras därefter .och förankras varaktigt vid benen-medelst kirurgiskt Den i den rekonstruerade knäleden implanterade väsentligen samma totala funktion som den anatomiska knäleden. I benets alla lägen vrides ytter- ytorna hos lårbenskomponentens kondylpartier 10 och 12 i skenbenskomponentens konkaviteter 62 och 64 och sken- benskomponentens tapp 70 sträcker sig upp in i lårbenf komponentens interkondylära urtagning. över hela benets ' rörelseområde medger protesen'relativt fri normal vrid- ning och lateral angulation. För detta ändamål är sido- ytorna hos skenbenskomponentens tapp_belägna på ett litet avstånd från sidoväggarna hos lårhenskomponentens interkondylära urtagning, varvid ett något avsmalnande parti upptill vid tappens sidoytor 70c och_]0d och det laterala spelrummet mellan tappen och den interkondylära urtagningens väggar medger lateral angulation samtidigt som det relativt ringa mellanrummet mellan tappens ytor_ och den interkondulära urtagningens väggar samt nämnda 10 l5 20 25 30 35 7905800-6 9 avsmalnande parti förhindrar alltför stor lateral angu- lation. Tappens sidoytor 70c och 70d avsmalnar även anteriort, varigenom vridrörelse medges.

Vid full sträckning (fig. 10) föreligger ett litet mellanrum mellan de främre ytorna hos tappen och urtag- ningen, då lårbenskomponentens kondylytor är anhragta mot bottnen av skenbenskomponentens kondylkaviteter.

Emellertid kommer en liten posterial förflyttning av lårbenskomponenten i förhållande till skenbenskomponen- ten att bringa de främre ytorna hos tappen och urtag- ningen till inbördes ingrepp, varigenom förhindras vidare posterial rörelse av lårbenskomponenten relativt sken- benskomponenten. Posterior dislokation av femur relativt tibia kommer sålunda att förhindras. Lutningen av tap- pens framsida relativt lodlinjen är större än lutningen av urtagningens framsida. Vid full sträckning är det sålunda,den nedre kanten av urtagningens främre vägg, som ingriper med tappens framsida. Alla krafter, som överföres vid eller nära full sträckning mellan lârbens- komponenten och skenbenskomponenten, kommer sålunda att överföras intill skenbenskomponentens plattformsparti och sålunda kommer risken att skenbenskomponenten ut- sättes för en stor kraft, som verkar på ett avsevärt avstånd från plattformspartiet och sålunda med hävstångs- verkan, att vid full sträckning vara avsevärt mindre än vid sådana proteser av gångjärnstyp eller vissa andra typer, som är avsedda att bibringa en hög grad av stabi- litet till knäledsprotesen. Skillnaden i lutningsgrad hos tappens och urtagningens främre ytor medger även hyperextension av knäleden.

Vid den lägre delen av benets böjningsomrâde (mellan fig. 10 och ll) är ingrepp mellan tappens och urtagningens främre ytor potentiellt men i allt mindre grad ju större böjningen är. Med andra ord kan protesen vid det lägre böjningsområdet fortfarande förhindra posterior förskjut- ning av femur relativt tibia genom ingrepp mellan tappens och urtagningens främre ytor och naturligtvis är posterior 79903800-6 10 l5 20 25 . 10 dislokation icke möjlig annat än genom en radikal och synnerligen traumatisk axial separation, vilket knappast skulle kunna inträffa annat än genom en allvarlig olycka; Vid den mellersta delen av böjningsområdet (fig. ll) föreligger en potentiell möjligt för ingrepp mellan tap- e pens övre parti och anslutningsomrâdet mellan den främre och den bakre ytan 46 resp 48 hos lårbenskomponentens interkondylära urtagning. Vanligtvis medges emellertid en normal antero-posterior relativ translationsrörelse för komponenten. Endast extrema anteriala eller poste- riala rörelser förhindras genom ingrepp mellan tapp och urtagning.

Då böjningsgraden närmar sig full böjning (fig. l2), kommer den nedre änden av den bakre väggen hos lårbens- komponentens urtagning att alltmer närma sig den postero- inferiora delen av tappens posteriora yta. Protesen kom- mer sålunda att i allt högre grad begränsa anterial för- flyttning av lårbenskomponenten relativt skenbenskom- ponenten. Då benet närmar sig full böjning, minskar graden av anterior förflyttning av lârbenskomponenten, vilket är möjligt utan ingrepp mellan de postero-inferio- ra ytorna hos tappen och urtagningen, varför protesen vid det högre böjningsområdet kommer att i ökande grad motverka anterial translationsrörelse av femur relativt tibia och under alla förhållanden förhindra anterior dislokation av femur.

Claims (1)

10 15 20 25 30 7903800-6 ll PATENTKRAV l. Knäledsprotes, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar dels en lårbenskomponent, som är avsedd att implanteras på lârbenets kondylparti och som har ett par lateralt inbördes åtskilda kondylpar- tier (10, 12), av vilka vart och ett har en yttre yta, som uppvisar en jämn konvex krökning i antero- -posterior riktning och i huvudsak svarar mot utform- ningen av lårbenets kondylytor i lateral profil och uppvisar en jämn konvex krökning i alla tvärsnitt längs sin antero-posteriora utsträckning, och ett huvliknande interkondylärt parti (40), som förbinder kondylpartierna med varandra och avgränsar en interkon- dylär urtagning med inbördes åtskilda sidoytor (42, 44), en främre yta (46) och en bakre yta (48), dels en skenbenskomponent, som är avsedd att implanteras på tibiaplatán och innefattar ett plattliknande platt- formsparti (60), som på sin övre sida har ett par lateralt åtskilda konkaviteter (62, 64), av vilka var och en är anordnad att i sig upptaga ett av lårbens- komponentens kondylpartier (10, 12), och en tapp (70), som sträcker sig uppåt från plattformspartiet och som är anordnad att mottagas i lårbenskomponentens interkondylära urtagning, varvid nämnda tapp har sido- ytor (70c, d), en främre yta (70a) och en bakre yta (70b) och varvid de inbördes lägena för och utformningen av de främre ytorna hos tappen och urtagningen, då protesen är implanterad i knäleden, är sådana, att då benet är vid eller nära full sträckning och lårbenet strävar att röra sig posteriort relativt skenbenet, nämnda främre ytor ingriper med varandra för att för- hindra posterial dislokation av och, då benet är något böjt, nämnda främre ytor befin- làrbenskomponenten ner sig på avstånd från varandra och medger relativ fri relativ antero-posterior translationsrörelse 790-3800-6 ' 10 IS 20 25 30 35 12 för komponenterna, under det att de motverkar alltför stora anteriora och posteriora rörelser, och varvid de relativa lâgena för och utformningen av de bakre ytorna hos tappen och urtagningen, då protesen är implanterad i_ knäleden, är sådana, att, då benet när- mar sig full böjning och lårbenet strävar att röra sig anteriort, nämnda bakre ytor ingriper med varandra för att förhindra anterial dislokation av lårbenskom- ponenten och, då benet är något höjt eller sträckt, nämnda bakre ytorobefinner sig på avstånd från varandra och medger i huvudsak fri, relativ antero-posterior translationsrörelse för nämnda komponenter, varjämte de intilliggande sidoväggarna hos tappen och urtagningen divergerar uppåt relativt skenbenskomponentens plattforms- parti för medgivande av väsentligen fri normal late- ral angulation. 7 I 2..Protes enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att då protesen är hopmonterad, de intill- liggande laterala väggarna hos tappen och urtagningen divergerar.framåt för medgivande av väsentligen fri normal vrídrörelse.

3. Protes enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a d därav, att sidoväggarna hos lårbenskomponentens interkondylära urtagning är väsentligen plana och parallella och sidoväggarna hos skenbenskomponentens tapp avsmalnar mot varandra såväl uppåt som framåt, varigenom medges vridrörelse och lateral angulation för ledprotesen.

4. Protes enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - in a d därav, att den vidare innefattar ett uppåt sig sträckande patellarparti (14) med en främre yttre' yta, som är utformad väsentligen i motsvarighet till làrbenets anatomiska patellaryta och som kröker sig jämnt längs sitt nedre parti och övergår i kondylpar- tierna och det interkondylära partiet.