SE468200B - Knaeledsprotes - Google Patents

Description

ß.) 468 2ÜÛ .. designer i olika material med olika biomekaniska lösningar. Vad gäller hittills kända knäledssubstitut kan ingen sägas repre- sentera en definitv lösning med hänsyn till förankringen i benvävnaden, nötningshållfastheten, ledstabilisering eller materialhållfasthet. Den centrala problematiken torde vara proteskomponenternas förankringsstabilitet.

Man är idag överens om att en så exakt kontaktadaption son: möjligt. bör skapas mellan proteskomponent och. benvävnad oavsett om kontakten etableras via ett utfyllnadsmaterial eller icke. Utfyllnadsmaterial i form av polymetylmetakrylat (PMMA) möjliggör en primär mer eller mindre exakt kontaktadaption mellan främmande material och benvävnad i vidare bemärkelse.

Bencement (PMMA) i den lågviskösa formen kan under tryck fås att penetrera benvävnaden och skapa ett formlås på mikroplanet.

Eftersom PMMA har en god vidhäftning till proteskomponenterna erhålls på så vis en mycket god primär fixation. Nackdelen med PMMA är emellertid att man genom kemisk och termisk påverkan på benvävnaden åstadkommer en vävnadsskada och erhåller en benför- lust varvid den primärt erhållna exakta kontaktadaptionen helt eller delvis förloras. Dessutom har bencementet hållfasthets- egenskaper som på lång sikt medför uppenbara risker för spröd- hetsbrott med bristande kontaktyta mot benvävnaden som konse- kvens.

På grund av observerade och befarade komplikationer sekun- dära till användandet av bencement som utfyllnadsmaterial har man sedan drygt tio år laborerat med ett flertal protestyper som förankras cementfritt. Tanken har då varit att skapa ett formläs genom att med en mer eller mindre exakt operations- teknik anpassa benändarnas konturer, så att en god passform fås mot proteskomponenter omslutande benänden. Det formlås man eftersträvat mellan icke-cementerad protes och ben har i olika protesdesigner förelegat på mikroplanet och makroplanet. Exem- pel pá ett formlås på makroplanet är ICLH-protesen och dess efterföljare där en operationsteknik snarare än själva protes- konstruktionen medgav förutsättningar för ett formlås. Opera- tionstekniken erbjöd således möjligheter att guida avverknings- instrument så, att man fick dels protesen adekvat positionerad 1 .lä 68 209 förhållande till knäledens mekaniska axel, dels erhöll en ben- ändskontur som passade mot protesens släta innerkontur. I flera andra protessystenx har man använt sig' av denna princip för makrolås men dessutom eftersträvat en formlåsning på mikro- planet genom att protesens yta vettande mot benvävnaden har en porös struktur med förutsättningar för vävnadsinväxt. Den in- väïande vävnad som uppträder hävdas av proteskonstruktörer och tillverkare bli differentierad till benvävnad, varigenom ett tredimensionellt formlàs erhålles på mikroplanet med ideal stabilisering, t o m osseointegration. Denna förhoppning har emellertid inte infriats att döma av histologiska fynd vid olika retrievalstudies. Inväxt av ben har således observerats enbart i inskränkt bemärkelse. Man har kunnat konstatera att femurproteser ofta har beninväxt i porsystemet under det att tibiaprotesen, som är den proteskomponent som är mest utsatt för lossning, relativt sällan har sådan beninväxt. Vidare är den beninväxt det handlar om inte direkt kontaktskapande med benvävnaden annat än punktvis utan skild från densamma av ett tunt skikt fibrös vävnad.

Att såväl cementerade knäproteser som proteser avsedda för cementfri förankring inte etablerar ett direkt förband med benbädden är mycket väl demonstrerat av Ryd och medarbetare från Lund. Med en röntgenstereofotogrammetrisk metod har man således kunnat visa att såväl cementerade som icke cementerade proteser migrerar, dvs "sätter sig", framför allt under första året efter implantationen. Vidare har man kunnat påvisa en instabilitet för proteskomponenten. Dynamiskt belastade knäleds- proteser rör sig således i förhållande till benbädden. Vilken klinisk implikation Ryds arbeten har är idag osäkert men klart är att såväl cementerade som icke cementerade proteser är bind- vävsförankrade, dvs har ett bindvävsskikt mellan proteskomponen- ten och bensäte.

Målsättningen med den patentsökta uppfinningen är att förbättra förankringssituationen för knäledsproteser genom åstadkommande av en exakt adaption mellan protes och benvävnad, 468 200 .. 4 dvs en direktkontakt mellan metall och ben utan mellanliggande bindvävsskikt. Denna typ av förankring som kallas osseointegra- tion har visat sig vara genomförbar vid bettrekonstruktion med gängade titanimplantat och beskrives av "Albrektsson, T., Bråne- mark, P.-I., Hansson, H-A. and Lindström, J. 1981, "Osseointe- grated titanium implants. Requirements for ensuring a longlast- ing, direct bone anchorage in man," Acta Orthop Scand 52, 155-170. Brånemark och medarbetare har således kunnat visa att man genom att hålla sig till vissa grundprinciper kan erhålla osseointegration och även bibehålla denna förankring under lång tid i det mänskliga käkskelettet. Här finns en klinisk erfaren- het som sträcker sig över 20 år tillbaka. De hörnpelare som av Brànemark och medarbetare hävdats vara förutsättningarna för uppnående och bibehållande av osseointegration vid skelett- implantation är användning av proteskomponenter i kommersiellt rent titan, skruvdesign på förankringselementen och att dessa och funktionselementen insättes i två separata operationer med ett mellanliggande intervall på cirka tre månader. Tanken är att implanatets inläkning gynnas av att stress inte transmit- teras över interfacezonen mellan ben och metall under inläk- ningsfasen. En ytterligare hörnpelare i rekonstruktionssystemet är att man inför implantatet med minsta möjliga vävnadstrauma, vilket förutsätter en specialdesignad operationsteknik där vävnaden inte utsättes för supraliminala termiska och mekanis- ka stimuli och att vävnaden vidare besparas vävnadsischaemi genom hänsynstagande till kärlförande mjukdelar.

På basen av en mycket brett upplagd experimentell studie har Albrektsson och medarbetare analyserat' förutsättningarna för erhållande av osseointegration i anslutning till knäleden.

I detta experimentalarbete har man bedömt en inverkan av en mängd olika variabler på läkningsparametrar relaterade till erhållande av osseointegration. Man har kunnat konstatera att användande av kommersiellt rent titan sannolikt skapar bättre förutsättningar för osseointegration än alternativa implantat- metaller. Vidare har man kunnat konstatera att den kirurgiska defektens anpassning till implantatet är essentiell. Förutsätt- ningarna för osseointegration har också visat sig vara betyd- /l O ñfifi f* 'TóU LUU ligt mer gynnsamma om skruvförband har använts i stället för alternativa förband typ spikar eller perforerade plattor. Man har också lyckats visa, vilket är en helt ny observation, att ledsubstitut i rent titan kan fås att osseointegrera i ett enstegsförfarande. Detta är naturligtvis en väsentlig informa- tion eftersom det tvåstegsförfarande som aviserats av Brånemark och medarbetare som en förutsättning för osseointegration inne- bär praktiska svårigheter, framför allt i. en ledapplikation.

Man vill således högst ogärna gå in i en knäled i två separata operationer med tanke på risken för interferens med glidytor och förskjutningsskikt i mjukdelarna. Risken för utveckling av kapselfibros med reduktion av ledhàlans volym ökar vid varje intra-artikulärt ingrepp.

Sammanfattningsvis kan således sägas att målsättningen med föreliggande uppfinning har varit att utveckla en osseo- integrerad knäledsprotes där man tillgodoser en del men inte alla krav som ansetts vara förutsättning för osseointegration av käkimplantat. Man vill således undvika 2-stegsförfarande vid installation av det artificiella ledersättningsmaterialet åt- minstone i lårbensändan, där 2-stegsförfarande är svårgenomför- bart utan att leden öppnas två gånger och där dessutom experi- mentella studier talar för att samtidig installation av för- ankrings- och funktionselement är förenlig med osseointegrerad förankring. I den mån, vilket är fallet i skenbensändan, två separata operationer ansetts obligata för ernàende av osseoin- tegration har man eftersträvat en teknik för att utföra det första ingreppet extraartikulärt, dvs utan att gå in i knä- leden. Ambitionen har varit att den kirurgiska insats som krävs för att installera den patentsökta knäledsprotesen innefattar dels en första operation, där förankringsskruvar extraartikulärt förs in i skenbensändan, dels en andra operation cirka tre månader senare, varvid såväl förankringselement som ledelement installeras i lårbensändan och ledelement kopplas till skenbens- ändans osseointegrerade förankringselement.

Den patentsökta principen skiljer sig från andra icke- cementerade proteskonstruktioner för knäleden. Principen"bygger delvis på tidigare kända principer se exempelvis SE 450 306 468 ZOÛ .. eller EP 0 183 669 men som framgår av texten nedan har man inte bara förbättrat utan radikalt förändrat den kända konstruk- tionslösningen som således belastas av flera väsentliga nack- delar. Den väsentligaste invändningen är att man inte anvisat metoder för att avverka benvävnad på sätt som medger en exakt primär kontaktadaption med autramatisk teknik och man har inte heller kunnat erbjuda någon som helst lösning på positionerings- problematiken som är fundamental för erhållande av en biomeka- nik tillåtande bevarad osseointegrerad förankring. I avsaknad av tillämpbar avverkningsteknik och positioneringsteknik kan sägas att tidigare patenterad respektive patentsökt konstruk- tion inte är mer än en skrivbordsprodukt. Vidare har i anförda konstruktionslösningar otillräcklig hänsyn tagits till nöt- ningsproblematiken förenad med användande av kommersiellt ren titan i glidytor mot polyeten. Det har visserligen hävdats att det finns möjlighet att kompensera för det rena titanets nöt- ningshållfasthet genom en ytmodifiering av titanledytan. I omfattande laboratorieförsök utförda under 1987 har visats av den typ att ytmodifiering av rent titan som tidigare anvisats vara möjlig för erhållande av acceptabel nötningshållfasthet inte medger sådan. I stället talar all experimentell erfarenhet för att den del av den artificiella leden som ledar mot plast eller annat material inte kan bestå av kommersiellt rent titan som är alldeles för mjukt oavsett om det ythärdas eller ej.

Gjorda försök, visar att en förutsättning för erhållande av tillräcklig nötningshàllfasthet är att protesens ledhuvud ut- göres av ytmodifierad titanlegering. Teoretiskt skulle ur nöt- ningssynpunkt ledhuvudet också kunna vara gjort i koboltbas- legering men då adderas en uppenbar risk för galvanisk korro- sion.

Det kan vidare tilläggas att dessa tidigare kända knä- proteskonstruktioner utöver ovan angivna nackdelar innehåller ett flertal otillräckligt genomtänkta lösningar framför allt vad gäller mekaniska förband medförande risker för otillfreds- ställande protesfunktion oavsett om implañtatet osseointegre- rats eller ej. Vad gäller den patenterade konstruktionslös- ningen kan 1nan dessutom ifrågasätta om förutsättningar över A60 fififi ß “f O LUU huvudtaget finnes för osseointegration med tanke på att förank- ringselementen inte utgöres av skruvar av den typ man har er- farenhet från i käkrekonstruktionsmaterialet utan av räfflade pluggar i form av en dubbelpipa där pluggarna förenas med en platta. Denna typ av implantatdesign har av Carlsson och med- arbetare (l986) visat sig ge dåliga förutsättningar för osseo- integration och därmed kan sägas att hela den konstruktionslös- ning som erbjudes i denna kända konstruktionslösning kan ifråga- sättas. Klart är åtminstone att man oavsett tváseansförfarande eller ej inte har något experimentellt stöd för att man med denna konstruktion erhåller osseointegration annat än i undan- tagsfall.

Vad gäller proteskonstruktionen enligt EP O 183 669 kan sägas att även denna är belastad med ett flertal nackdelar om än icke lika uppenbara som i versionen enligt SE 450 336. Pro- teskonstruktionen som den anges i SE 450 336 innehåller flera otillförlitliga mekaniska förband. Dessutom erhålles genom det anvisade rekonstruktionsförfarandet en ogynnsam biomekanisk situation med en obligat momentarm som hotar omintetgöra den osseointegration som primärt sannolikt erhålles. Man har i versionen enligt EP O 183 669 försökt kompensera för detta genom att bygga in en ytlig, tvärställd, platt förbindelsearm mellan de två gängade förankringselementen i respektive tibia- kondyl. Denna avlastar förvisso en del av den påkänning som erhålles genom momentarmen som bildas mellan förankringsele- mentet och tibiaplatåns periferi. Får man således en överlast längst medialt på tibiaprotesen så erhålles genom tvärarmen reduktion av torsionsmomentet mot det mediala förankringsele- mentet men framför allt längst fram där armen är placerad och samtidigt erhålles en kranialt riktad kraftvektor på det kontra- laterala förankringslementet som riskerar att rubba osseointe- grationen på den sidan. Stressdistributionen i proximala tibia blir således ingalunda uniform och inte heller kan man vara säker på att undgå överlaster med ödesdigra konsekvenser för osseointegrationsförbandet. Dessutom medför såväl förbindelse- armen som den anterio-posteriora riktningen av förankriñgsele- menten att man inte kan undgå att få utskjutande implantatmate- 468 200 - 8 rial liggande i nära kontakt med huden med risk för perforation vid direktváld och då även risk för kontamination och sekundär- infektion.

Vad gäller de mekaniska förbanden mellan förankringsele- ment och ledelement som beskrives i EP 0 183 669 kan sägas att otillförlitlighet föreligger på flera punkter och det gäller framför allt förbandet mellan femurprotesens artikulationsdel och mellanelement som dels bereder produktionstekniska svårig- heter med styrpiggar och fjädrande stift, dels innebär bristan- de formlàs med risk för tippning av protesen i sidled såvida man inte kan förlita sig på att benväggarna i artikulationsele- mentets benbädd erbjuder tillförlitlig formlâsning. Mellanele- mentet, som i den tidigare versionen är L-format och därför innebär svårigheter både produktionstekniskt och kirurgiskt- tekniskt, har således inget kraftöverföringslås av den typ som ingår i. proteskonstruktionslösningen enligt föreliggande upp- finning. I den tidigare versionen förlitar man sig på att ett fjädrande stift i tillräcklig mån skulle kompensera för skjuv- laster i anterio-posterior riktning. Det är tveksamt om ett fjäderstift kan erbjuda den förankringsstabilitet som krävs mellan artikulationselement och mellanelement men dessutom är det tveksamt om fjäderprincipen överhuvudtaget fungerar. Om således vävnadsfragment kommer in i hålet för fjäderstiftet i samband med fasttryckning av artikulationselementet finns det risk att stiftet inte alls går ner i sitt hål eller bara till del går ner i detsamma med bristande förankringsstabilitet som följd. En annan nackdel med ett fjädrande stift av den typ som anvisas i EP 0 183 669 är svårigheten att avlägsna artikula- tionselementet i femur om man väl stabilt fått det på plats. En förutsättning för att avlägsna elementet är således att man borrar upp ett hål genom protesledytan.

En annan väsentlig nackdel med femurprotesen i den tidi- gare kända protesversionen är svårigheten att anpassa benbädden till den överridande delen av artikulationselementets kontakt- yta mot polyetenkomponenten. I tvärsnittet har ju här artikula- tionselementet en svampform och svamphattens undersida"förut- sättes kunna adapteras mot bensätet men hur man skall kunna ~ ' 468 209 erhålla en sådan kontakt anges inte och det föreligger uppen- bara-svårigheter att lösa detta avverkningsproblem praktiskt- kirugiskt. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att framtaga en knäledsprotes, som ger en stabil och hàllfast förankring i såväl femur som tibia genom formlåsning och etablerande av direktkontakt mellan protes och benvävnad.

Nämnda ändamål uppnås medelst knäledsprotesen enligt föreliggande uppfinning, vars kännetecken framgår av efterföl- jande patentkrav 1.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas med ett utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 och 2 visar förankringselement, ingående i en femurdel av en knäledsprotes enligt uppfinningen och monterade i femur hos en människokropp, fig. 3, 4 och 5 visar olika vyer av en i. knäledsprotesens femurdel ingående fästskena, medan fig. 6, 7 och 8 visar olika vyer av ett i knäledsprotesens femurdel ingående artikulationselement. Fig. 9 och 10 visar två olika vyer av en i knäledsprotesens tibiadel ingående rörlig tibiaplatà, fig. ll och 12 visar tvâ vyer av en i knäledsprote- sens tibiadel ingående fast tibiaplatà, fig. 13 visar ett längd- snitt genom ett förankringselement ingående i tibiadelen, medan fig. 14 visar med en perspektivvy övre delen av tibia och med en sprängvy förankringselementens tänkta placering, samt fig. 15 visar med en perspektivvy en knäled, i vilken knäledspro- tesen är monterad.

Som inses av fig. 1 och 2 har en persons femurdel 1 av en knäled genom en avverkning medelst ett kirurgiskt instrument försetts med en huvudsak L-formig urtagning 2, avsedd att med stor noggrannhet upptaga femurdelen av en knäledsprotes. Femur- delen av en persons knäled består av tvâ ledytor 3, 4, där i vissa fall båda ledytorna behöver ersättas med en femurdel av knäledsprotesen, i flertalet fall behöver dock endast den ena ledytan ersättas. För enkelhets skull beskrivs fortsättningsvis endast ena femurdelen av en knäledsprotesÄ Femurdelen av knä- ledsprotesen enligt uppfinningen består av tre huvuddelar, 10 468 208 .. nämligen förankringselement 5, 6, fästskena 7 och artikula- tionselement 8.

Förankringselementen 5, 6, som bäst visas i fig. 2, är i det visade exemplet två till antalet och utförda som räfflade spikar med exempelvis ringformig och periferiellt sig sträck- ande räffling. Förankringselementen, som är i huvudsak cylin- derformade, är införda i cylindriska kanaler, som är i förväg urtagna genom borrning och riktade rakt framifrån in i benväv- naden hos knäledens femurdel. Förankringselementen är belägna med ett noggrant definierat inbördes avstånd och läge relativt den utförda urtagningen 2 i benvävnaden. Förankringselementen 5, 6 är vidare i sin yttre ände 9 försedda med gängade urtag- ningar avsedda att mottaga var sin fästskruv ll i form av exem- pelvis insexsskruv.

Fästskenan 7 uppvisar en C-formig tvärsnittsform och innesluter därigenom en ränna 12 med tvâ mot varandra riktade flänsar 13, se fig. 5. Flänsarna 13 uppvisar två mittför var- andra centralt belägna urtagningar 14, se fig. 3. Fästskenan 7 uppvisar vidare två cirkulära öppningar 15 med försänkningar för att mottaga fästskruvarna ll med huvuden. Det är väsentligt att huvudena till fästskruvarna ej uppskjuter ovanför rännans botten.

Artikulationselementet 8 utgöres av' ett vinkelelement, som är i huvudsak L-format med två vinkelrätt relativt varandra sig sträckande partier 16, 17 med begränsningsytor avsedda att anslutas till ytor i i urtagningen 2 i benvävnaden med fästske- nan mellanliggande mellan urtagningens botten 18 och insidan 19 av partiet 16. Pâ utsidan uppvisar de båda partierna 16 och 17 en gemensam konvext krökt ledyta 20 med en form avpassad att följa knäledens ledyta 21, därvid kompenserande för nedslitna partier. Artikulationselementets 8 övriga begränsningsytor utgöres av två i huvudsak plana, parallella sidoytor 22, som med fördel är räfflade eller försedda med annan grov ytstruktur för att därigenom underlätta förankringen i benvävnaden i form av osseointegration. De båda partierna 16, 17 uppvisar vidare plana ändytor 24, 25, vilka lämpligen är vinkelräta mot tillhö- rande partiers insidor. f) 11 - 468 200 Som framgår av fig. 7 och 8 uppvisar artikulationselemen- tets 8 vertikala insida 19 ett över denna insida sig sträckande fästelement 26 med i huvudsak T-formigt tvärsnitt med två sido- riktade längsgående flänsar 27. Detta fästelement 26 är dimen- sionerat att inpassas i fästskenans 7 ränna 12. Som bäst fram- går av fig. 6 uppvisar flänsarna 27 två mittför varandra beläg- na urtagningar 28 dimensionerade att kunna införas i fästske- nans båda urtagningar 14. Flänsarna 13 i íästskenan 7 är vidare bockade något inåt vid åtminstone en ände eller två ändar av urtagningarna 14 för att bilda låsorgan i form av làsklackar 29, medelst vilka artikulationselementets fästelement kan låsas i fästskenan. Den horisontella insidan 30 av artikulations- elementet uppvisar ej nâgra sidoriktade flänsar utan endast en fasning och i övrigt en plan yta.

Fästskenan 8 förankras således medelst förankringselemen- ten 5, 6 vänd med sin ränna 12 i riktning utåt och med sin plana insida 31 anliggande mot urtagningens 18 botten i benväv- naden. Fästskenan fasthålles i förankringselementen genom att ästskruvarna är förda genom hålen 15 i fästskenan och iskruva- de i förankringselementet. Artikulationselementet 8 anbringas genom att föras med sitt fästelement 26 mot fästskenan i pilens 32 riktning så att det övre partiet av flänsarna 27 kan införas i fästskenans urtagningar 14 till anliggning mot skenans botten så att fästelementets flänsar 26, 27 kan införas innanför flän- sarna 13 i fästskenan genom att artikulationselementet föres ett stycke uppåt tills insidan 30 av partiet 17 ansättes mot ytan 33 av urtagningen 2. Därvid är fästelementets 26 flänsar 26, 27 så anpassade med sin längd, att deras nedre ände 34 passerar de undanfjädringsbara låsklackarna 29 som därvid àterfjädrar något in i rännan 12 och bildar ett formlàs för artikulationselementet tillsammans med fästelementet 26 i fäst- skenan. Genom denna förankring av artikulationselementet 8 erhålles en synnerligen god förankring och tillátes kraftöver- föring i olika riktningar utan förlitande på benbäddens sido- väggar.

Tibiadelen av knäledsprotesen är likaledes uppbyggd av tre huvudelement, nämligen rörlig tibiaplatå 35, fast tibia- 12 468 200 - platå 36 och förankringselement 37. Den rörliga tibiaplatån, som ersätter menisken, uppvisar en konkav ledyta 38, avsedd att samverka med ledytan 20 hos artikulationselementet 8 i femur- delen. Vidare uppvisar den rörliga tibiaplatån en plan glidyta 39, som är motsatt mot den konkava ledytan och en utmed den rörliga tibiaplatàns ena sida sig sträckande urtagning 40.

Vidare är i glidytan 39 anordnade två urtagningar 41 för styr- stift 42, som är förankrade i den fasta tibiaplatån 36. Urtag- ningarna 41 göres med en större dimension än stiften 42 för att medge en rörlighet hos den rörliga tibiaplatån 35 relativt den fasta tibiaplatån 36 genom glidkontakt mellan glidytan 32 och en motsvarande plan, uppåt vänd glidyta 43 hos den fasta tibia- platån 36.

Den fasta tibiaplatån 36 är utförd såsom ett i huvudsak skivformigt element med nämnda plana glidyta 43 och en uppåt- riktad stödfläns 44 avpassad att upptagas av urtagningen 40 i den rörliga tibiaplatån för sidledsstyrning av denna. Stöd- flänsen 44 uppvisar på ömse sidor fasningar 45 för att elimi- nera utskjutande hörn. Det skivformiga elementet uppvisar på sin undersida en i huvudsak plan stödyta 46 som sträcker sig parallellt med glidytan 43 och uppvisar två med mellanrum an- ordnade, inbördes parallella låsfundament 47, avseende att samverka med förankringselementen 37 för förankring av den fasta tibiaplatån 36 vid tibia 48 (skenbenet). Lâsfundamen- ten 47 sträcker sig i huvudsak vinkelrätt mot flänsens 45 längd- riktning och uppvisar i huvudsak ett T-formigt tvärsnitt med en basdel, som uppvisar två sidoriktade längsgående flänspar- tier 49 och en uppstående fläns 50. Flänsen_50 uppvisar i sina ändar plana ändytor 51, som i huvudsak är vinkelräta mot fäst- ytan 46, men övergår i snedriktade fasningar 52 som bildar två motsatta utsprång 53. Styrstiften 42 är lämpligen fast förank- rade i den fasta tibiaplatán 36, exempelvis genom fastsättning i borrningar 54 i glidytan 43.

Förankringselementen 37 är i det visade exemplet två till antalet och utgöres av i huvudsak cylindriska stavelement med längsgående räfflor och en genomgående, axiellt sig sträckande gängad kanal 55, i vilken två från motsatt håll insatta juster- v: f; 13 - 468 200 och låsskruvar 57 är gängade. Förankringselementen 37 uppvisar vidare åtminstone en urtagning 58 i sin räfflade mantelyta 59.

Urtagningen 58 har en sådan form och sådan längd att låsfunda- menten 47 kan införas i urtagningarna och sträcka sig in i kanalen 55 med sin fläns 50, såsom visas i fig. 13 med punkt- streckande linjer. Till förankringselementen 37 hör även en skyddsplugg 60 för varje urtagning 58, vilken plugg håller kanalen och urtagningen 58 fri från vävnadsmaterial och dylikt under förankringselementens införande i tibia 48.

Som framgår av fig. 14 är förankringselementen 47 avsedda att sträcka sig inbördes parallellt och lateralt in i tibia i var sin lateralt riktad kanal 61 som urtagits i tibias proxi- mala del.

Förutom dessa båda cylindriska urtagningar 61 är i tibia 48 anordnad en avsatsliknande urtagning 62 med två i huvudsak plana, lämpligen med varandra vinkelräta begränsningsytor 63, 64. De cylindriska kanalerna 61 sträcker sig genom tibia nedanför urtagningens 62 ena begränsningsyta 63 på ett avstånd som i huvudsak. motsvarar höjden hos låsfundamentens 47 sidoriktade flänspartier 49. Mitt för urtagningarna 58 i förankringsele- menten 37 i monterat skick i tibia är anordnade öppningar 65 i begränsningsytan 63 till tibia 48 med en utsträckning som i huvudsak motsvarar utsträckningen hos urtagningarna 58.

Tibiadelen av ledprotesen sammanhålles på följande sätt.

Med förankringselementen 37 införda i tillhörande kanalformiga urtagningar 61 i tibia och med skyddspluggarna 60 avlägsnade via tillhörande öppningar 65 fasthålles den fasta tibiapla- tån 36 genom att lâsfundamenten 47 inskjuter genom öppningar- na 65 och urtagningarna 58 i förankringselementen 37. Detta läge framgår bäst av fig. 13, som visar ett parti av den fasta tibiaplatån med punkstreckade linjer. Låsfundamenten 47 in- skjuter härvid i förankringselementens kanaler 55, varvid jus- ter- och låsskruvarna 56, 57 i ett utgångsläge befinner sig i ett bakre läge, där de ej inskjuter i urtagningarna 58. Med låsfundamenten 47 införda i urtagningarna'58 sker låsning av dessa i förankringselementen 37 genom framskruvning av juster- och låsskruvarna så att deras främre, något koniska ändar an- 14 468 200 ,. sättes mot låsfundamentens ändytor 51, varvid låsning sker genom att utsprângen 52 inskjuter nedanför skruvarnas 56, 57 komiska ändar. Med fördel är den gängade kanalen 55 något ut- vidgad mitt för urtagningarna 58 och saknar där gängning. Läng- den i förankringselementens axiella led hos urtagningarna 58 är så avpassad i förhållande till längden hos låsfundamenten, att det uppstår ett justeringsutrymme i. urtagningarna, varigenom den fasta tibiaplatân 36 kan finjusteras beträffande sitt av- stånd till den tvärställda begräsningsytan 64 av urtagningen 62 i tibia. Genom denna justeringsmöjlighet kan således den fasta tibiaplatån medelst skruvarna 56, 57 i förankringselementen 37 ges en god anliggning mot denna begränsningsyta 64 och även mot begränsningsytan 53 genom att den fasta tibiaplatån 56 antryck- es mot ytan 63 under àtdragning av skruvarna 56, 57. Vid god avpassning av kanalernas 61 läge relativt ytan 63 medför de fasade ytorna 52 i samverkan med de koniska ändarna hos skru- varna 56, 57 i låsmomentet en ansättning av den fasta tibiapla- táns undre fästyta 46 mot den urtagna begräsningsytan i tibia genom att den fasta tibiaplatàn strävar att genom skruvarnas åtdragning röra sig mot förankringselementen. Även för tibiadelen av knäledsprotesen har ovan beskri- vits substition av' den ena ledytan, medan såsom framgår av fig. 14 den återstående ledytan 66 är orörd. För substitution av även den andra ledytan 66 erfordras således en ytterligare urtagning 62 med öppningar 65 till kanalerna 61 för förank- ringselementet 67, som således utnyttjas gemensamt i den dubbla knäledsprotesen. För detta ändamål är anordnade tvâ, symmet- riskt placerade urtagningar 58 i varje förankringselement 37.

I fig. 15 visas en knäled, vars ena sida är substituerad med en knäledsprotes enligt föreliggande uppfinning, varvid framgår hur femurdelen av knäledsprotesen är placerad relativt tibiadelen. Femurdelens artikulationselement 8 erhåller med sin konvexa ledyta 20, som bildar den belstningsupptagande delen av knäledens ledkula, stöd i den konkava ledytan 38 till den rör- liga tibiaplatàn. Det föreligger således' ej nâgra mekaniska förband mellan femurdelen och tibiadelen av knäledsprotesen, utan denna sammanhålles med hjälp av knäledens naturliga led- band, som således tillåter en i hög grad fri och naturlig rörel- se hos knäleden med knäledsprotesen. Defl rörliga tibiaplatån I! 15 .. 463 200 tillåtes röra sig under ledrörelsen på grund av glidkontakt mellan de plana stödytorna 39, 43 och även de tvärställda stöd- ytorna 40, 67, vilket således medges genom styrstiftens 42 rörelse i de förstorade urtagningarna 41. En viss rörelse tillåtes i alla riktningar parallellt med stödytornas 39, 43 plan. Således tillàtes även att stödytorna 40, 67 i vissa lägen bildar inbördes mellanrum.

Genom att förankringselementen 47 är riktade lateralt möjliggöres ett ingrepp för deras ínmontering utan att knäleden samtidigt öppnas, vilket är väsentligt ur patientens synvinkel.

Man slipper således penetrera tibia framifrån, där benet har formen av en snöplog med därtill sammanhängande risk för ut- skjutande inplantatdelar med skarpa kanter som. kan komma i konflikt med huden. Genom att förankringselementen i tibia införes i sidan fås också en större kontaktyta mellan förank- ringselement och benvävnad på grund av tibiatvärsnittets ovala form. Dessutom undviker man de momentarmar som blir konsekven- sen av introduktion av förankringselementen framifrån. Vidare uppnås ett mycket tillförlitligt mekaniskt förband mellan för- ankringselement och den fasta tibiaplatån, vilket ger en säker lägeshållning av den fasta tibiaplatån i tibia.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna och på ritningarna visade utföringsform, utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis är det tänkbart att fästskenan 7 i femurdelen i proteselementet och fästdelen 26 i artikulationselementet 8 har omvänt utseende så att fästelemen- tet i stället uppvisar ett T-formigt tvärsnitt, medan fäst- delen 26 uppvisar C-formigt tvärsnitt. Det är vidare tänkbart att urtagningarna 14, 28 saknas, även om detta försvårar in- förandet av artikulationselementet vilket därvid måste ske från fästskenans ände. Därvid måste låsorgan anordnas på annat sätt.

Vidare är det tänkbart att tibiadelen av knäledsprotesen har en annan uppbyggnad än vad som visats och beskrivits. Sålunda är det i princip tänkbart att artikulationselementet för tibia ej är uppdelat i en fast och en rörlig del.

Claims (7)

468 zoo 4 » /b PATENTKRAV

1. Knäledsprotes för permanent förankring i benvävnaden hos en knäled i människokroppen, bestående av dels en femurdel (3), som innefattar ett artikulationselement (8) för femur med en konvex ledyta (20), ett làngsträckt mellanelement (7) med en första sida, avsedd att anligga mot en yta av benvävnaden, och en andra, motsatt sida, avsedd att anligga mot en inre yta av artikulationselementet, varvid artikulationselementet är fast anbragt vid mellanelementet medelst ett formlás, och åtminstone ett förankringselement (5, 6) avsett att införas i en urtagen kanal i benvävnaden och att förbindas med denna för förankring av mellanelementet och därmed även artikulationselementet i fe- mur (1), och dels en tibiadel med en konkav ledyta (38) för samverkan med den konvexa ledytan hos femurdelen och åtminstone ett förankringselement (37) avsett, att införas i. en urtagen kanal (61) i benvävnaden för förankring av tibiadelen i tibia (48), k ä n n e t e c k n a d d ä r a V, att artikulations- elementet (36) för tibia uppvisar ett eller flera låsfundament (36) i form av flänsar som utskjuter från en från den konkava ledytan vänd stödyta (46) av artikulationselementet, varvid stödytan är avsedd att anligga mot en yta av benvävnaden i tibia, att varje låsfundament är inrättat att i ledprotesens monterade skick låsas vid ett av förankringselementen, vilka utgöres av separata element, och att förankringselementen (37) är inrättade att förankras i nämnda urtagna kanaler (61) i benvävnaden med mellanrum till och huvudsakligen parallellt med nämnda stödyta (46) av artikulationselementet och i nwnterat skick tvärriktat tibias längriktning samt att förankringsele- menten utgöres av två i huvudsak cylindriska stavelement med åtminstone en för varje stavelement anordnad urtagning (58) inrättad att mottaga nämnda låsfundament (47) och att fastlása detta vid förankringselementet. 12 .. /7 "6° 200

2. Knäledsprotes enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a_d d ä r a v, att varje förankringselement (37) uppvisar längsgående räfflor i sin mantelyta (59).

3. Knäledsprotes enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k - n a d d ä r a v, att varje förankringselement (37) uppvisar en genomgående central kanal (55), i vilken två från motsatt håll insatta juster- och làsskruvar (57) är gängade och inrättade att anskruvas mot låsfundamentet (47).

4. Knäledsprotes enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k - n a d d äir a v, att nämnda urtagning (58) i förankringsele- menten (37) har en något större utsträckning' i längsled. än làsfundamentets längd så, att låsfundamentet relativt urtag- ningen (58) kan justeras genom justering av lägena hos juster- och làsskruvarna (42).

5. Knäledsprotes enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k - n a d d ä r a v, att varje låsfundament är utformat med från varandra vända ändytor (51) med utspráng (52), inrättade att i samverkan med nämnda skruvar åstadkomma en formlåsning av arti- kulationselementet.

6. Knäledsprotes enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k - n a d d ä r a v, att nämnda utspráng (52) uppvisar snedställda ytor, inrättade att vid åtdragning av nämnda skruvar åstadkomma en dragning av artikulationselementet (36) för tibia i riktning mot förankringselementen (37) så, att en förspänning kan eta- bleras mellan artikulationselementet och under liggande ben- bädd.

7. Knäledsprotes enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att varje förankringsele- ment (37) uppvisar två urtagningar (58) inrättade att mottaga var sitt låsfundament (47), varvid det ena låsfundamentet till- hör ett första av nämnda artikulationselement (36) för tibia och det andra låsfundamentet tillhör ett andra av nämnda arti- kulationselement för tibia.