WO2012103871A1 - Device for arthroscopy simulation and tibia element - Google Patents

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WO2012103871A1
WO2012103871A1 PCT/DE2012/000075 DE2012000075W WO2012103871A1 WO 2012103871 A1 WO2012103871 A1 WO 2012103871A1 DE 2012000075 W DE2012000075 W DE 2012000075W WO 2012103871 A1 WO2012103871 A1 WO 2012103871A1
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natural
artificial
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frame
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PCT/DE2012/000075
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Stephan CASPERS
Ulrich CASPERS
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Zwo3Vier Ug In Gründung
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    • G09B23/34Anatomical models with removable parts

Definitions

  • the invention relates to a device for arthroscopy simulation with an artificial joint, which has at least two joint partners with joint power transmitting joint heads.
  • the invention further relates to a tibial element.
  • Such devices are used instead of expensive anatomical specimens for the simulation of arthroscopic surgery on human and / or animal joints.
  • Such interventions are becoming increasingly necessary, in particular in the case of joints subject to high mechanical stress, such as the human knee joint, the damage to the joint giving rise to this being extremely different.
  • the object of the invention is to provide a generic device for arthroscopy simulation by means of which arthroscopic interventions can be practiced in a realistic manner.
  • the stated object is achieved by the features of claim 1. Advantageous developments are described in the subclaims.
  • the stated object is already achieved in that the joint has a joint space into which the joint partners each protrude at least with an end region of the joint head transmitting the joint force, which can be filled with fluid and / or a gaseous medium, and which is outwardly sealed by means of a sealing device can be sealed fluid- and / or gas-tight.
  • the artificial joint may be formed as an animal or human joint.
  • a handling of these phenomena and / or a suction or removal of the tissue parts by means of a suction as part or by means of a gripping instrument, such as forceps, can also be practiced by means of the device according to the invention for arthroscopy simulation.
  • the filling of the device according to the invention can take place under overpressure.
  • the envelope joint space enlarging elastic or inflate.
  • the joint or joint space can be dilated or inflated under overpressure.
  • changes in geometric relationships or spacings, for example, of the joint partners and / or other elements of the joint within the same can thus be established.
  • a surgeon can operate better with arthroscopic instruments, such as probe hooks, pincers, shavers and optical camera, into the joint space between the joint partners in a joint space and / or between the sheath and joint partners.
  • the sealing device may comprise at least one tubular flexible sheath.
  • the sheath can be designed to be fixable on both sides sealingly on the joint partners. With regard to its position relative to the joint space, the sheath can be arranged such that it is positioned at least approximately equal to a joint capsule of a natural joint.
  • the space limited by the flexible shell joint space may be at least approximately equal to a joint cavity of a natural joint.
  • the shell can be adapted to the material side, in particular with regard to tightness, flexibility and / or strength of a corresponding natural joint capsule.
  • at least locally limited tissue deposits may be provided in a shell for generating a correspondingly locally increased strength.
  • the inner sheath is preferably fixed in position on the femur element in the case of an artificial joint with a femur element and a tibial element designed as a knee joint.
  • a corresponding joint cavity with, for example, upper, inner (medial), lateral (lateral), inner posterior (dorsomedial) and / or laterally posterior (dorsolateral) joint pockets (recess) .
  • a reference to the anatomy of the corresponding part of the natural joint to be imitated is to be understood as meaning the elements imitating the part in terms of topographical anatomy, ie external shape and / or relative position, and / or internal anatomy, ie a material quality and / or an internal structure to which the part to be imitated are at least approximately or largely adapted.
  • sheath can also pathological changes of a joint capsule, such as crack, marginal detachment and / or surface enlargement by villi formation (synovitis), presented and their removal practiced.
  • access to the joint space can be achieved by penetrating the sheath at specific sites or portals. These can be used for training purposes, for example
  • the portals may be formed as fixed, preferably closable inputs.
  • the sealing device can have two hose-like flexible sheaths.
  • one of the sheaths can be arranged as an inner sheath facing the joint space.
  • the other can be arranged as an outer shell facing away from the joint space.
  • the inner casing and / or the outer casing can each be designed to be sealingly fixable on both sides of the joint partners.
  • the outer shell preferably completely overlaps the inner shell.
  • the inner sheath can be positioned at least approximately equal to a joint capsule of a natural joint corresponding to the artificial joint and / or the outer sheath at least approximately equal to a natural body surface.
  • the inner sheath may be shaped and / or dimensioned at least approximately like a joint capsule of a natural joint corresponding to the artificial joint and / or the outer sheath at least approximately equal to a natural body surface.
  • the joint space can be positioned at least approximately equal to a joint cavity of a natural joint and dimensioned. be nier.
  • the outer shell can simultaneously form the outside of the device at least in the area of the artificial joint.
  • the inner shell and / or the outer shell are advantageously arranged exchangeably in the device.
  • Inner shell and outer shell may include a gap.
  • the intermediate space may have a filler, such as a gel, in particular an aqueous gel, and / or preferably small, advantageously spherical particles of a preferably hydrophobic material, in particular of polystyrene.
  • This filler is preferably designed to provide a mechanical resistance to movement of the artificial joint which is advantageously at least approximately equal to the resistance created by surrounding tissue in a natural joint.
  • the casings can be part of a set for equipping the device according to the invention.
  • the set may comprise a series of inner and / or outer sheaths, each of which may have different sizes and / or defects to represent pathological changes.
  • the casings may have mimicked materials or material combinations in imitation of the joint capsule or the outside of the body.
  • a preferably valve-controlled or regulated filling device can be provided for filling and for manipulating the fluid and / or gaseous medium. This may have an entrance and exit to or from the joint space and / or to or from a gap between the inner shell and the outer shell. Input and / or output can be channel-like introduced into at least one of the joint partners.
  • the input and / or the output can be arranged axially extending in at least one of the joint partners, at least with a main path component.
  • a flow direction for the gaseous medium or the fluid can be defined. It can also be provided that the flow direction can be changed. This can also happen in constant change.
  • the filling device may have a pressure control or regulation for an internal pressure in the joint space.
  • the filling device may alternatively or additionally have access to an arthroscopic insertable feeder.
  • the filling device may, for example, have a preferably operable from the outside suction device with a movable suction element, such as proboscis, for sucking suspended particles in the fluid.
  • the suction of suspended particles can be done at least within a certain tolerance range without pressure loss, so this can be done without affecting the expansion of the joint space.
  • the access and suction tube can be inserted arthroscopically through the inner sheath into the joint space. Both can be combined into one unit.
  • About the filling and pathological changes of synovial fluid, for example, in terms of their amount and / or their composition, can be displayed in the joint space.
  • the filling of the joint space can take place such that the fluid and / or the gaseous medium is introduced primarily or at least predominantly into the inner shell. This can inflate under pressure. Furthermore, this can flush the joint space.
  • the inner and / or the outer sheath as in an arthroscopy at the natural joint, for example, by means of a scalpel in a small section are opened.
  • the cut edges of the cut can rest against the arthroscope at least approximately sealingly due to the advantageous flexibility of the casings.
  • a preferably end-side sealing of the shell or the shells can advantageously be carried out simply according to the tongue and groove principle.
  • the inner sheath and / or the outer sheath may each have at both ends a circumferential thickening or bulge, which may engage sealingly in each case in one or together in an associated provided on the corresponding joint partner groove.
  • the sheaths may each have provided grooves, in particular provided on the joint partner particular bead-like thickening can intervene. The intervention of the thickening can be carried out under elastic expansion of the respective sheath, so that the thickenings can each engage under bias in the associated groove.
  • an external contact force can be exerted on the thickening, by means of which the thickening can be pressed into its associated groove and / or held.
  • an additional ring-like or sleeve-like clamping element can be clamped on the outside over a region of the sleeve with the respective bead.
  • the tensioning element can be tensioned elastically and / or by shortening its length.
  • the tensioning element may be a rubber ring or sleeve, a tension belt or a cable tie.
  • At least the rod ends of the joint partners can be shaped at least approximately equal to the outer anatomy of the joint partners of the natural joint corresponding to the artificial joint.
  • the Geienkpartner preferably only the condyle or condyle with an adjacent shaft portion, be molded from a natural specimen.
  • bone imitations of the device for arthroscopy simulation can be made of plastic, preferably hard plastic, such as hard foam or cast resin, preferably with a medium to high Shore hardness.
  • This measure makes it possible to practice realistically on the imitation bone also bores or abrasions, for example by means of milling.
  • It can only be a core of the bone imitation made of hard plastic, which may be coated to imitate a natural cartilage layer on the bone substance with a softer plastic material material has at least similar properties, in particular Shore hardness and toughness as the natural cartilage.
  • Useful are rubber-like materials or silicone.
  • at least the joint head may be made of plastic, preferably with a medium Shore hardness, in particular made of silicone.
  • the Shore hardness can be 60, for example.
  • the bones in the itate may be at least partially coated with silicone to imitate cartilage areas.
  • a plastic may be provided which has a much lower Shore hardness, in particular a Shore hardness of about 15 to 30 , may have.
  • Inner and outer sheath can be made of a flexible plastic, in particular of a rubber-like material or silicone.
  • Outer shell and / or inner shell can be designed in multiple layers, in particular in the area of valves and / or access, in particular in areas of inflow and / or outflow for the fluid or gaseous medium into the joint space. Over this higher strength can be achieved.
  • Foam material may be incorporated between the layers to improve the tightness of the outer cover. Alternatively, a blend technique with the help of silicone fins in question.
  • the cases can be formed so pliable that they can perform all necessary movements of the artificial joint with. If two shells, the inner and the outer sheath, are provided, then only the outer sheath can be at least almost fluid and gas tight.
  • the flexible plastic, in particular the inner shell can be used to imitate reinforcing structures in natural joints, as a matrix for incorporating fiber structures. These fiber structures can be partially stored at specific locations and / or aligned differently effective mechanical force.
  • the condyle or the condyle with an adjoining shaft section may be designed at least approximately corresponding to the anatomy as bone-like.
  • the shaft or the same with an area of the condyle adjacent to it can be designed such that it emerges. tende forces and moments at least biomechanically approximate and anatomically correct transmits.
  • the device may be modular. This has the advantage that on the one hand easily individual parts of the device can be replaced. Furthermore, the device can be easily disassembled and stowed as a simulation apparatus, for example, for storage and / or transport to certain training locations.
  • the geienkpartner can be counted as the first modules, the meniscus elements and / or the shells for this modular structure.
  • At least one end portion of the joint head with force-transmitting joint surfaces, the joint head as a whole, the shaft portion and / or the joint head with shaft portion may each be formed as a separate component, which is preferably exchangeable.
  • the replacement component may thus be part of the modular structure.
  • the separate component can be fixed to a provided first base of the joint partner at least axially shift resistant and rotationally fixed. Preferably, this is a releasable axial locking connection, in particular a so-called shuttle lock, is provided.
  • the first base may thus be part of the modular design of the arthroscopic simulation device.
  • the first base can be fixed in place, for example, on a table or a room wall as a second base for simulation.
  • a joint partner can be constructed of a first base and a separate component.
  • the separate component may preferably be fixable to the first base by means of a tongue and groove connection, in particular a dovetail connection.
  • tongue and groove may preferably extend perpendicular to a longitudinal direction of the respective associated Gelenkpartners.
  • the separate component can be fixed by means of lateral or with respect to the longitudinal radial pushing on the first base.
  • Locking of the first base and separate component to be provided in a certain position.
  • an adapter may be provided. This can be arranged as an intermediate piece between the separate component and the first base.
  • the component can be fixed to the adapter, for example, by sliding it laterally onto the adapter.
  • the above-described tongue and groove connection or dovetail connection can be provided for connecting the separate component to the adapter.
  • the adapter can be rotationally fixed to the first base.
  • Adapter be formed by means of an axial connector frontally fixable.
  • the connector may have two radially spaced pins. At least one of the plug pins can lock on the joint partner.
  • the adapter can taper in the installation position in the direction of the separate component.
  • the adapter may be plate-like.
  • the joint partners may be designed to match each other corresponding to those of the natural joint to be simulated. Thanks to the interchangeability of the joint partners or the separate components through pairings, the device according to the invention offers the possibility of representing corresponding malformations in the shape congruence of the joint partners, to deal with them or to practice their at least partial elimination.
  • the first base in a region facing the joint with respect to its radial extent dimensioned smaller than the associated joint partner of the natural Joint is.
  • the region can be, for example, rod, tube or truncated cone or at least approximately the same size as the bone in the region of the associated natural Joint partner be formed.
  • the area may be integrally disposed on the first base.
  • the adapter can be designed like the region of the first base facing the joint. This has the advantage that simplifying the production, the first base, for example, at least approximately equal to the outer shape of the corresponding natural joint partner can be produced.
  • the operation field and / or a length of the associated artificial joint partner can be set via the adapter, for example.
  • the first base may be formed at least approximately corresponding to the natural shape of the respective joint partner.
  • the first base in the tibial element as a joint partner may preferably comprise the part of the lower leg adjoining the separate component up to the ankle or at least parts of the foot corresponding to its outer geometric shapes.
  • the foot may be stiff, in particular in one piece, or possibly articulated connected to the lower leg.
  • the first base of the femoral element may comprise at least the part of the femur adjoining the component.
  • the weight of the respective joint partner is bez.
  • the lower leg may be designed with foot and thigh so that it is at least approximately equal to the weight of an associated natural joint partner.
  • the weight of the respective joint partner may preferably correspond approximately to that of an associated natural joint partner in which a cavity is provided in the relevant joint partner, which can be filled with material for weighting.
  • Anatomical variants of the leg-weight of a natural leg can be generated by a variable degree of filling and / or by a variable filling material of the cavities of the artificial joint partners.
  • An additional advantage of this design feature is that the transport weight of the entire device can be kept as low as possible by not filling the cavities.
  • the artificial joint is designed as a knee joint with a femoral element and a tibial element with meniscal elements as a joint partner.
  • the meniscal elements of the artificial joint can be fixed to a tibial-headed head of the tibial element in an advantageous proximity to a natural knee joint only in certain fixing areas.
  • the setting areas are preferably selected to correspond at least approximately to the setting ranges of natural menisci of a natural knee joint.
  • the meniscal elements may be arranged to extend over the tibial-headed head and, bounded by the attachment areas, to form pockets with the tibial-head, which, like a natural joint, are instrumentally accessible during arthroscopic surgery. This also allows the underside of the meniscal elements to be examined.
  • the femoral element may have a femoral head.
  • the hardness of the used engineering materials may be at least similar to those of the natural materials.
  • the natural tibial plateau there are essentially three areas to be distinguished with regard to the materials: bone substance, bone cartilage or periosteum as well as menisci.
  • the natural menisci are located in their hardness between those of the hard bone substance and the softer articular cartilage or periosteum. This can be represented technically by means of appropriate plastics. It is, as noted above, advantageous to use as material a silicone having a mean Shore hardness of, for example, about 5 to 25 as a material.
  • the meniscus elements for the artificial joint may, for example, by means of mechanical methods, such as clamping or sewn, and / or chemical methods, such as gluing or by means of chemical compounds, in particular bridge connections, with the tibial element get connected.
  • the tibial element and / or the femoral element can be made of hard plastic for imitation of a bone substance.
  • conventional bores for example for fixing a torn off ligament or tendon and / or milling bone substance, can be practiced on the artificial bone.
  • the tibial plateau is made of a plastic, in particular silicone, average Shore hardness of 50 to 70.
  • the technical imitation of the natural articular cartilage or the natural periosteum can be dispensed with in many applications.
  • the tibial element and / or the femoral element can be coated with a softer plastic or rubber, in particular with silicone, at least on the joint surfaces.
  • This coating serves, among other things, to imitate a cartilaginous layer over the hard bone substance in a natural joint.
  • This coating may have a location-dependent layer thickness corresponding to the natural cartilage layer.
  • the meniscus elements also made of silicone can be positioned against the tibial-head head in such a way that solid silicone compounds can form in the fixing areas with the hardening of the silicones between the meniscal elements and the condyle in a type of vulcanization process.
  • the tibial element or the replacement component can be made of silicone with a preferred Shore hardness of about 60, on which the meniscus elements are applied with lower Shore hardness.
  • the meniscus elements in the plastic or silicone can have fiber structures embedded as a matrix for imitating collagen fibers of natural menisci.
  • the meniscal elements may have a specific gravity that is greater than or equal to the specific gravity of a fluid intended for filling the joint space. In order to avoid floating of separated parts of the meniscal elements during training, so that these parts float floating in the fluid used or fall in the same.
  • the meniscal elements can be prefabricated for training purposes various malformations and / or pathological changes, such as various crack shapes have.
  • a set may be provided which, in each case as an exchange component, has at least two or more identically and / or differently dimensioned components and / or components with unnatural shapes for simulating damage and / or malformation.
  • the damage and / or malformation to be represented can ultimately affect every part of the joint.
  • the damage and / or malformation to be represented may affect the menisci.
  • functional elements may be provided which serve in the artificial joint as a substitute for joint and / or capsule ligaments or tendons of an anatomical joint and / or the anatomical joint over and / or spanning tendons and / or ligaments.
  • joint or capsular ligaments connect the joint partners or tendons and muscles, which have a powerful effect on the joint.
  • the functional elements may be designed to be fixable according to the anatomy and / or according to their force-mechanical effect on the anatomical joint, preferably at the joint partners of the artificial joint.
  • the functional elements can each be at least approximately adapted to the material side of the associated natural tendon or ligament.
  • At least one spring element can be provided as part of a spring device, which can act on the Geienk according to force mechanics.
  • the spring force is adjustable in terms of amount, direction and / or point or attack points.
  • the functional elements can also be any pathological and / or caused by accidents deviations from anatomically normal training, Arrangements and / or functions of the joint and / or capsular ligaments or tendons of an anatomical joint and / or the anatomical joint over and / or spanning tendons and / or ligaments are imitated and practiced on these arthroscopic examinations and / or interventions.
  • the device may be provided with a frame with a guide and / or receptacle for guiding and / or fixing of functional elements.
  • a frame may be an additional component of the artificial joint that is not part of the anatomical joint.
  • the frame for example, at least some of the functional elements can be added instead of or in addition to one of the Geienkpartner on a page or end.
  • the one joint partner can be arranged free of connecting functional elements in the artificial joint, so that at this point a solution of the joint can be done more easily.
  • the one joint partner can be easily removed as the first module of the device.
  • the frame may have an approximately hollow cylindrical shape with an interior for receiving the one joint partner.
  • the inner contour of the frame of the outer contour of a joint partner can be adapted in the region of the frame.
  • the frame is preferably connected to the one joint partner in such a way that this joint partner can be pulled off the frame with the solution of the compound in a direction pointing away from the other joint partner.
  • the frame and the joint partner are designed such that they have no undercuts with respect to a relative movement into or out of a connection position.
  • the frame can serve as a driver for one joint partner by being able to be moved against the other joint partner, preferably by means of the functional elements fixed to it.
  • the frame can provide a joint connection.
  • the frame is arranged circumferentially to the hinge.
  • the frame may be fixed to the one joint partner.
  • an elongate connecting element such as screw rod or a secured by splint rod, be arranged radially to the joint partner guided by a guided through the joint partner and the frame bore.
  • a form-fitting and / or non-positive connection can be established via the frame fixed to the one joint partner and via the functional elements fixed to it and to the other joint partner
  • Joint partners are produced.
  • the joint partners can rest relative to one another via a joint gap or be positioned at a distance.
  • the joint gap can be adjustable by means of the definition of the functional elements on the frame.
  • By adjusting the effective length of a functional element or lengths of severaljanselerfiente anatomical variations, pathological and / or malformed changes in this power flow between the joint partners as well as symmetrical or asymmetric spacing and / or concerns of the joint partners can be simulated.
  • an artificial joint as a knee joint with tibial element and femoral element and when fixing the frame to the tibial element, the tibial element can be removed from the knee joint, for example, to exchange its replacement component out of the frame.
  • the frame may preferably be fixed to the one joint partner, preferably exchangeable.
  • the frame fixed to the one joint partner can in this case be positioned such that it leaves at least the joint surfaces of this joint partner by preferably projecting beyond the frame in the direction of the other joint partner.
  • the frame can be designed, for example, at least in sections as a rod or grid component.
  • the frame has a hollow cylindrical wall with provisions, such as receptacles, openings and / or guides, for the functional elements.
  • the functional elements can be arranged at least approximately anatomically correctly guided over the joint and can advantageously be operated on a specific force-mechanically effective manner. same length. Thus, an arthroscopy simulation can be carried out even closer to reality.
  • the frame may be disposed between the outer shell and the inner shell. He can press the inner shell, in particular at its thickening or bead sealing at least against one of the two joint partners. Through openings designed as portals can be provided on the frame, which hold certain intervention fields uncovered for arthroscopic engagement in the artificial joint from the frame. This is particularly advantageous when the frame presses the inner shell to its holder and seal both sides against the joint partners and this axially overlaps the inner shell. For example, for surgery on meniscus elements of an artificial knee joint openings may be provided in the installation position in the amount of menisci, the arthroscopic observation and freedom of movement for handling arthroscopic or surgical devices, such as for sewing defective meniscal parts allow.
  • a force-mechanically effective length for artificial joint can be fixed. This length can be adjusted by their definition on the frame and / or on the one joint partner.
  • the effective length of the functional elements may be adjustable individually, in groups or in their entirety.
  • Individual or all functional elements can be designed modularly as individual components. These can each be cut to a required length, for example, from suitable prefabricated yard goods in the form of ribbons, ropes and the like.
  • the functional elements may be fixed in position on the frame, for example via clamping or crimping connections.
  • the crimp can have a sleeve for round functional elements or a flat, preferably reinforced on the inside guide channel for flat functional elements in the or in which at least one screw or an eccentric can be screwed in laterally for clamping the respective functional element.
  • the force-mechanically effective length of the respective functional element is possible.
  • the artificial joint may have as functional elements anterior and posterior cruciate ligament element, patellar tendon element or quadriceps tendon element with interposed patellar or patella element, medial and lateral sideband element and / or populus tendon element ,
  • These functional elements can each be fixed with a first end region on the tibial element or the femoral element and can be fixed to the frame with a second end region.
  • the attachment to the frame and femur element may preferably be such that the forces transmitted by the functional elements in magnitude and / or direction are at least approximately equal to those in a corresponding anatomical joint.
  • the tibial articular head ⁇ or femur head may be freely accessible, at least with respect to its articular surfaces, such that, for example, meniscal interventions are freely accessible. It will be understood that in reversal of the arrangement, the frame may be fixed to the femoral head.
  • the anterior cruciate ligamentous element and / or the cruciate ligamentous element may, similar to the anatomy, be formed as a roundish band and may be made, for example, from a synthetic, strong to high-strength rope, which may comprise carbon fiber, for example.
  • the diameter may be, for example, 8-10 mm each. They can be fixed to the frame and tibial element so that a functional anatomy is guaranteed dynamically in the range of motion from extension to flexion.
  • functional joint play can be simulated or adjusted for valgus stress and for anterior stability.
  • functional joint play may be practiced in valgus and varus stress and for dorsal stability.
  • the second end region of the anterior cruciate ligament or of the posterior cruciate ligament can be guided on the frame in a respectively assigned guide channel and can be adjustably fixed in position.
  • a front and / or posterior cruciate ligament insufficiency can be represented.
  • a defined gel kspaitbreite can be set over this, over which the joint partners rest on their joint heads and are spaced.
  • Medial sideband element and / or lateral sideband element can in each case be designed as a flat band made of advantageously tension-resistant, preferably synthetic material, such as, for example, a roller blind strip, in adaptation to anatomical sidebands.
  • the first end region of the medial sideband element can be arranged on the medial side of a medial femoral condyle of the femur element in such a way that the functional anatomy is ensured in both extension and flexion, and functional joint play is enhanced
  • Valgusstress can be practiced by means of the device.
  • the first end region of the lateral sideband element may be on a lateral side of a lateral
  • Femoral condyle of the femoral element can be placed so that the functional anatomy in both extension and flexion is ensured, and the functional joint play in varus stress (also the foursome position) can be practiced by means of the device.
  • the second end region of the medial side band element and / or the lateral side band can each be arranged to be fixable in an associated flat guide channel in the frame. Both side band elements can fix the frame position on the femoral element and / or prevent it from opening medially or laterally thereof.
  • the Popliteussehenelement may be similar to the anatomy designed as a round band.
  • the first end region of the politeus tendon element can be arranged similar to the anatomy on the lateral side of the lateral femoral condyle so that the functional anatomy is ensured both in extension and in flexion and the functional joint play can be practiced in varus stress (quad position) by means of the device.
  • the second end region of the politeus tendon element may be preferably be fixed in a threaded sleeve in an associated guide channel on the frame.
  • the attachment of the first end region of the popliteus tendon element can be effected in the vicinity of the attachment of the lateral sideband element to the femoral condyle.
  • the patellar tendon element and / or the quadriceps tendon element may also be cut to length from a strap material described in more detail above.
  • the above-mentioned spring device may act on the quadriceps tendon element to simulate a naturally existing tensile force on the natural quadriceps tendon.
  • the spring device may comprise a tension spring element which preferably directly biases the quadriceps tendon element.
  • the pulling mechanism may be disposed within the outer sheath ventral to the condyle of the femoral element and / or be forceful.
  • the tendon elements can each be made of a hard elastic band material.
  • Quadrizepssehenelement be made of a band.
  • the patella element can be fixed dorsally, ie on the side of the band facing the joint space, in anatomically correct position or, for the simulation of pathological changes, displaced from the anatomically correct position.
  • a determination can be made purely mechanically.
  • a screw can through the tape must be screwed into the patella element.
  • the inner shell may be arranged.
  • the inner sheath can be fixed in position or clamped on the patella element by means of the connection between the ligament and the patella element.
  • the kneecap or patella may be formed at least approximately according to the anatomy.
  • the patella acts as a flexion-deflecting sliding component ("hypomochlion of the extensor apparatus"), which transmits forces of the musculature, the extensor apparatus, from the thigh to the lower leg, with the patella being displaced to the femoral head
  • the patella is anatomically covered by a smooth, translucent (hyaline) cartilage tissue for friction reduction on its sliding surface, which can be mimicked in the device, for example, by means of a suitably smooth cap made of a plastic
  • the plastic can be a rubber-like material or silicone
  • the plastic can be the same as the plastic that is used to imitate cartilage tissue in the bone of the joint partners.
  • the silicone cap can under elastic expansion over a hard plastic core, such as rigid foam or casting resin as an imitation for an anatomically bony core of the patella, preferably exchangeably drawn and fixed under pretension to the core.
  • the silicone cap may be slipped around the core with a kind of annular bead.
  • the silicone cap can be exchangeable.
  • prefabricated defects and / or deformities on the silicone cap can be provided for the simulation. Thanks to the use of hard plastic, drilling and removal, in particular milling, can also be practiced here.
  • Hoffaschen fat body On the inside of the inner shell, in a ventral, i. with respect to the knee front region of the joint space as a substitute for a naturally present in an anatomical knee joint so-called Hoffaschen fat body be arranged a faux.
  • the extravasation fat body may be at a clinical condition
  • Arthroscopy very easily hinders access to the interior of the knee joint and can obstruct vision from time to time in the optical field of vision of the surgeon pushing.
  • this imitation anatomically correct place in the knee joint can be practiced by means of the device and this difficulty in arthroscopy.
  • a possible material can be porous plastic, in particular foam, serve.
  • the imitation is preferably interchangeable.
  • a compensation device for compensation of forces and moments of force acting on the joint in a corresponding natural joint and not directly on joint and / or capsule bands or tendons of an anatomical Be transmitted joint.
  • These forces and moments of force can be caused, for example, by muscles that overlap the natural joint or tendons that lead to muscles, or by tissues that generally surround the natural joint, which can manifest themselves, in particular, in a movement inhibition and / or limitation of movement.
  • an overstretching of a natural joint can be prevented. To simulate this effect on the natural joint is very meaningful for a realistic practice of arthroscopy.
  • Single or multiple, possibly force-mechanically interconnected functional elements can preferably simulate these forces summarily.
  • a single functional element can transmit forces with soft-elastic and / or hard-elastic parts over a certain range of motion of the artificial joint, wherein at least one force application point of the functional element is preferably arranged remotely to the joint surfaces on one of the joint partners.
  • the soft-elastic portion can be simulated by means of spring elements, for example.
  • the hard-elastic portion can be simulated in a structurally simple manner by means of suitably hard-elastic bands, such as a roller blind band.
  • joints are limited in their range of motion (extension and flexion, external and internal rotation as well as abduction and adduction) by overarching muscles and / or tendons.
  • a simple technical representation for the simulation of this movement limit would be possible, for example, by means of appropriate stops.
  • additional functional elements may be be provided elements between the joint partners. These can be designed, preferably spring-loaded and / or have a certain functional length, which is effective only from a certain angle of flexion and / or angle of rotation.
  • the connecting element may be formed, for example, as a band element which spans force-transmitting and thus movement-inhibiting with a certain flexion angle and / or angle of rotation.
  • the band member may be cut to length from a band material, such as roller shutter band.
  • a longitudinal band element may additionally be provided as a band element in the simulated knee joint, which dorsally extend beyond the knee joint to simulate the posterior thigh and / or lower leg muscles as the rear longitudinal band element can.
  • the longitudinal ligament element can be fixed with its first end region on the back or dorsal side of the femur head and with its second end region on the back or dorsal side of the tibial articular head If a frame is provided, it may be fixable with its first end region on the posterior or dorsal side of the femoral head and with its second end region on distal-dorsal to the outside of the frame at the level of the tibial-articular head
  • the rear longitudinal band element is preferably stable up to about 30 kp and advantageously hard-elastic, ie it has little or no extensibility, and can have a flat shape Ormalfall be sized so that the knee joint can be stretched up to a maximum of 180 degrees or according to a so-called neutral zero method up to 0 degrees.
  • the force-mechanically effective length of the rear longitudinal band element can be extended or shortened.
  • the device may be modular in an alternative embodiment.
  • at least one of the joint partners may be connected to at least one second module on a side remote from the artificial joint and / or facing away from it.
  • the second module with respect to the artificial joint force-mechanically at least about the same effective as a corresponding natural body part may be formed.
  • the second module may be formed as a second artificial joint connecting the first module to a third module.
  • the second module subsequent to the femoral element, be a hip joint module, which in turn is connected to a pelvic element as a third module.
  • the hip joint module can be a common artificial hip joint with head and socket.
  • a calf bone element and / or a foot element may adjoin the tibia element laterally (laterally) in a caudal manner in a region facing away from the joint.
  • the device may, for example, become a complete limb, i. Leg or arm, to be assembled.
  • This has the advantage that also the type of movements required in clinical arthroscopy in which the limb as a whole has to be moved in various ways (such as valgus stress) in order to widen certain interiors or pockets of the joint to be arthroscopically in order to reach them instrumentally, one can practice.
  • the device can be attached and / or fixed in position, for example, via a further module on the preferably static second base. This can be for example a screw clamp or vise.
  • the modular construction of the device optionally also includes all previously named and / or described individual components, such as sheaths, replacement component, adapters, ligaments, tendons, joint partners or parts thereof, such as tibial head or femoral head, and / or the above-mentioned modules.
  • This makes it possible, by means of the modular structure of the device, the artificial joint or parts thereof, in addition to represent the body parts adjacent to the joint or its joint partner as imitations and in addition to these body parts adjacent body parts as imitations.
  • the individual modules are preferably matched to one another in such a way that, in their entirety and / or individually, they have at least approximately the weight of equivalent parts of a corresponding natural joint or, for example, a corresponding natural limb.
  • a set can be put together that has all the individual modules of the limb for this purpose.
  • replacement parts of, in particular, wear parts such as the replacement part, the sheaths and / or the chordable tendon and / or ligament material, may be provided alone or in addition in a set.
  • embodiments may be included, for example, the replacement part with representation of damaged areas and / or with different dimensions.
  • at least one camera is permanently installed in the device and / or an optic is arranged in the device so that the movements can be documented and the simulation process remains unaffected.
  • the optic is advantageously flexible and / or designed as a bronchoscope.
  • the present invention is explained in more detail below with reference to an embodiment of the device with the artificial joint shown in a drawing.
  • the drawing shows diagrammatically and diagrammatically a longitudinal section view of a first embodiment of a device with an artificial joint in the extended position a longitudinal sectional view of a second embodiment of the device with a joint formed as a knee joint in the extended position or in flexed position, comprising femoral element, tibial, patella and inner sheath, a cross-sectional view of the first embodiment of the knee joint according to section line III - III in Figure 2a, a 2a, a side view of another embodiment of the femoral element, a detailed view according to the detail VII in FIG.
  • FIG. 2a a side view of a third embodiment of the device with a modular artificial leg a knee joint according to Figure 2, a longitudinal sectional view of a section IX in Figure 8, a detailed view according to the section X in Figure 8, a side view of the artificial leg of Figure 8 in the bent position of the knee joint with a one end it tibia articulated head tibial element as a separate component, a side view of the artificial leg according to Figure 11, but disassembled in the bent position of the knee joint, 12a: a side view of the disassembled separate component,
  • FIG. 13 is a detail view according to section XIII in Figure 8, but this ventral or from the front,
  • FIG. 15 is a longitudinal sectional view of the separate component according to FIG.
  • FIG. 16 is a plan view of one half of the separate component with an outer shell lying on the outside
  • FIG. 17 is a detail view according to detail XVII in FIG. 15;
  • Fig. 19 a cross-sectional view of the frame according to the sectional profile
  • FIG. 20 shows a detail view according to section XX in FIG. 18a with functional element
  • FIG. 21 shows a side view of femoral element and frame from FIG
  • FIG 22 shows a view of the cross-sectional profile XXII - XXII according to FIG 18b with a separate component and inner shell
  • FIG. 23 a plan view with partial section of a separate one arranged inside one another.
  • FIG. 24 a perspective top view of a section XXIV according to FIG. 23, but with a defective meniscus
  • FIG. 25 a longitudinal sectional view of the knee joint according to FIG
  • FIG. 26 is a longitudinal sectional view of the knee joint according to FIG. 25, but in the bent position, FIG.
  • FIG. 27 a longitudinal sectional view of the detail XXVII according to FIG. 25, but additionally with inner and outer sheaths
  • FIG. 28 a plan view of the frame according to FIG. 18a with additional one
  • FIG. 29 a side view of an adapter from FIG. 2a
  • FIG. 30 a side view of a first base from FIG. 8, FIG.
  • FIG. 31 is a plan view of the first base according to FIG. 30 and FIG.
  • FIG. 32 shows a longitudinal sectional view of a connection region of the first base according to FIG. 30.
  • FIGS. 2 to 32 relate to a joint G designed as an artificial knee joint 1, which is designed in each case as a joint partner P with a tibial element 3 having a tibial head 2 and a femoral element 5 having a femoral head 4.
  • the artificial knee joint 1 is designed here as a left knee joint.
  • a right knee joint has the same anatomy as a mirror-symmetrical structure.
  • the joint V or the joint G has a joint space R into which the joint partners P1 respectively project at least with a joint force transmitting end portion E of their respective joint head K.
  • the joint space R can be filled by means of a filling device B with fluid F and / or gaseous medium not shown here.
  • a sealing device A is provided by means of which the joint space R can be fluid-tight and / or gas-tight to the outside.
  • the sealing device A has a tubular flexible inner shell 6.1, which is fixed at both ends sealingly to the joint partners P. With regard to its position relative to the joint space R, the inner sheath 6.1 is arranged such that it is positioned approximately equal to a joint capsule, not shown here, of a natural joint. Thus, the joint space R shown here corresponds at least approximately to a natural joint cavity.
  • the inner shell 6.1 is mainly constructed of a flexible material and has reinforcements, not shown here, in the form of fibrous structures in some places.
  • the inner shell 6.1 is thus formed approximately equal to the joint capsule of a natural joint in terms of their position, shape and material properties.
  • the inner shell 6.1 is provided at both ends with a circumferential bead 7, which engages sealingly in an associated circumferential groove 8.
  • the filling device B has two accesses 9, one of which serves as an input and one as an output.
  • the bottom access 9 as an input 10 and the top access 9 as an exit 11 are used on the basis of a flow direction f of the fluid F, by way of example.
  • the entrances 9 are valve-controlled. This can be the Joint space R under inflation of the inner shell 6.1 be subjected to pressure. Furthermore, as described above, this rinses and possibly exhausts done.
  • the figures 1 and 2 by way of example by means of a
  • the device V for arthroscopy simulation according to Figure 1 is as a part of the filling device B in the joint partners P respectively a channel 9 introduced approximately axially guided by the joint partner P channel-like, which opens into the joint space R.
  • the joint partners P each have a circumferential groove 8, in which the inner shell 6.1 sealingly engages with its bead 7 on the upper side or underside under bias.
  • an access 9 is axially introduced into the femoral element 5 and an access 9 is axially introduced into the tibial element 3.
  • the joint partner P designed as a femur element 5 has a circumferential groove 8 (FIGS. 5 and 6) which is externally introduced into the femoral element 5 in a curved shape, in which the joint capsule grows together with the femur in the case of a natural knee joint is.
  • the course of the provided here in the upper part of the inner shell 6.1 bead 7 is formed accordingly.
  • the inner sheath 6 is formed accordingly.
  • FIG. 7 a detailed view in longitudinal section view, the inside-side engagement of the bead 7 in the groove 8 introduced in the femur element 5 is shown schematically.
  • the joint space has corresponding joint pockets, of which an upper joint pocket 12.1 or a rear joint pocket 12.2 are shown here by way of example in FIGS. 2a and 2b.
  • the entrances 9 of the filling device B open into the upper joint pocket 12. 1 or into the rear joint pocket.
  • FIG. 2 additionally has a sleeve-like frame 13, which is arranged circumferentially to the tibia head 2 in the insert position shown in FIG. 2 and the inner sleeve 6.1 sealingly engages against the tibial shaft head 2. stuck.
  • the frame 13 on the inside a groove 8, in which under reinforcement of a sealing effect in the here lower part of the inner shell 6.1 provided bead 7 is pressed under back pressure of the tibial head 2.
  • FIG. 8 shows a third embodiment of the device V for arthroscopy simulation, in which the sealing device A has two tube-like flexible sheaths, the inner sheath 6.1 and an outer sheath 6.2 facing away from the joint space R.
  • the inner shell 6.1 of the third embodiment is here, as the inner shell 6.1 of the second embodiment of the device V, set the end sealing.
  • the outer shell 6.2 has at both ends also in each case a circumferential bead 7, wherein here both are arranged inside and circumferentially and sealingly under expansion and thus materially under hard elastic bias in a designated annular groove 9 on the tibial 3 and the femoral element 5 sealingly engages. This is shown by way of example and at the same time very schematically in a longitudinal section in FIG.
  • the outer shell 6.2 has on the material side silicone and is provided in some places with reinforcements not shown here in the form of fiber structures.
  • the outer shell 6.2 is positioned and shaped with respect to their position at least approximately equal to a natural body surface. As in the case of clinical arthroscopy, access to the joint space R can be achieved by penetrating the inner sheath 6.1 or the outer sheath 6.2 and the inner sheath 6.1 at specific locations or portals.
  • the joint partners P have a core 14 made of hard plastic for imitation of a bone substance and a coating 15 of silicone for the imitation of natural cartilage substance.
  • the hard plastic allows practicing arthroscopic drillings in the respective joint partner for the definition of ligaments and / or tendons and / or milling of "bone substance”.
  • the joint partners P of the artificial joint 1 are made in the region of their heads 2, 4 from a cast of corresponding anatomical preparations. Thus, in the field of casting technology, they have exact natural-like external forms, such as the natural knee joint. Thus, the femur head 4 has a medial
  • Femoral condyle 16.1 and a lateral femoral condyle 16.2 (FIG. 6) and, corresponding to the shape, the tibial condyle 2 has a medial tibial plateau 17.1 and a lateral tibial plateau 17.2 with an elevation 18 arranged therebetween. Subsequent to the femur head 2, a femoral shaft 19 is arranged.
  • the second and the third embodiment of the device V is constructed modularly in each case with the two joint partners P as first modules 20.1.
  • the possible complete modular construction of the device V will be explained below with reference to the third embodiment of the device according to FIG.
  • the two joint partners P of the knee joint 1 each have a first base 21.1 and a fixable on the first base 21.1, as a replacement component 22adedfegtes separate component.
  • the replacement component 22 of the femur element 5 comprises a section 23 of the femoral shaft 19 with subsequent femur joint head 4.
  • the replacement component 22 can be secured against rotation and displacement on the first base 21.1 by means of a conventional shuttle lock 24.
  • the shuttle lock 24 has on the first base 21.1 for latching a latching opening 24.1 for receiving a latching pin 24.3 provided on the replacement component 22 and for preventing rotation a plug-in opening 24.2 spaced from the latching opening 24.1 for receiving a plug-in pin 24.4 provided on the replacement component 22 (FIGS 29 - 32).
  • the replacement component 22 of the tibial element 3 comprises only one end portion 25 (FIG. 13) of the tibial-articular head 2 with the tibial plateaus 17.1, 17.2.
  • the replacement component 22 of the tibial element 3 is connected to the first base via an adapter 26
  • the adapter 26 is for this purpose also by means of a shuttle lock 24 rotatably and non-displaceably fixed to the first base 21.1.
  • the replacement component 22 of the tibial element 3 is in turn by means of a here formed as a dovetail connection 27 with groove 27.1 and spring
  • the device 1 furthermore has functional elements 28 which serve as replacement for joint and / or capsular ligaments or tendons of the here anatomical knee joint or for the anatomical knee joint over and / or spanning tendons and / or ligaments in the artificial joint 1 ,
  • These functional elements 28 are each designed to be elongated with a first end region 29.1 and a second end region 29.2.
  • the functional elements 28 are fixed to the first end region 29.1 on the femur element 5 and to the second end region 29.2 on the frame 13.
  • an effective length w is determined by means of the fixing of the functional elements 28 at both ends, via which forces are transmitted from the femoral element 5 to the frame 13 by means of the functional elements 28.
  • the tibial element 3 or here the replacement part 22 with the tibial plateau 17.1, 17.2 can be detached from the knee joint 1, without specifically for this purpose the functional elements 28 in its second end portion 29.2 detached must be, with the frame 13 by means of the functional elements 28 against the Femurgeienkkopf 4 held on the same remains.
  • the frame 13 For transmitting the forces acting on the frame 13 by the functional elements 28 on the tibia element 3, the frame 13 is in turn force-effectively connected to the tibial element 3 by means of a screw connection 30 by, as Figures 28 and 29 removable, a screw 31 radially to the longitudinal direction. 1 by appropriate through holes 31.1 the adapter 26 and by the circumferentially thereto arranged frame 13 feasible and can be fixed by means of an associated nut 31.2. With loosening of the screw connection 30, the frame 13 is released from the tibial element 3, whereby at the same time the inner sheath 6.1 can be pulled off the tibial element 3.
  • the tibial element 3 is released from the joint 1 and can be withdrawn in the longitudinal direction 1 of the joint 1, wherein the frame 13 remains on the knee joint 1.
  • This process is reproduced in FIG. 12, wherein the illustration of the screw connection has been omitted for the sake of clarity, and FIG. 12 shows the joint 1 with the tibia element 3 removed.
  • the frame 13 is arranged in the third embodiment of the device V between the inner shell 6.1 and the outer shell 6.2.
  • the outer sheath 6.2 with its bead 7 must first be removed from the groove 8 provided on the first base 21.1 of the tibial element 3. Then, after loosening the screw 29, the tibial element 3 can be withdrawn from the knee joint (FIG. 12). Subsequently, the replacement part 22 can be withdrawn from the adapter 26 perpendicular to the longitudinal direction 1 (FIG. 12a) and exchanged.
  • the engagement of the bead 7 of the outer sheath 6.2 in the groove 8 provided on the first base 21.1 of the tibial element is shown schematically in FIG.
  • a groove 8 is also provided on the first base 21.1 of the femoral element 5 according to FIG. 10, into which the outer sheath 6.2 engages on the femoral side in the same way as on the tibial side with a bead, which, however, is not specifically shown here.
  • the first base 21.1 of the tibial element 3 has the dimensions of a corresponding lower leg section of a natural leg and is additionally provided with a foot element 32 which is firmly seated here and which also has the outer dimensions of a natural foot.
  • a second module 20.2 which is designed here as a conventional artificial hip joint 33 with head 33.1 and socket 33.2, according to the anatomy of the head 33.1 the first base 21.1 and the pan 33.2 are fixed to a pool element 34 as a third module 20.3.
  • the pelvic element 34 is set according to FIGS. 11 and 12 by way of example at a table T as the second base 21.2.
  • the functional elements 28 are, depending on the type to be imitated tendon or band, formed essentially lacing or band-like and are cut to a certain length of a cord or a band. On the material side, the functional elements 28 are largely aligned with the strengths and the expansion behavior of the corresponding anatomical tendons and ligaments.
  • a clamping connection 35 is provided with screw 31 and nut 35.1 cast in the frame 13, wherein the functional elements 28 are each guided on the frame 13 by a guide channel 26 and here by means of a screw 31 can be clamped in the guide channel 28.
  • a certain effective length of the respective functional element 28 can be defined, ie it can also pathological conditions, such as too short or too long or torn or dissolved or ligaments and / or tendons, presented and their treatment be practiced.
  • Femurelement be provided with offset fixed position functional elements and / or a correspondingly modified frame with one or more dislocated guide channels.
  • the artificial knee joint 1 has as function elements 28 a front cruciate ligament element 37.1 and posterior cruciate ligament element 37.2 (FIG. 13), a patellar tendon element 38.1 or quadhopeps tendon element 38.2 with an interposed patella element 38.3 (FIGS. 25-27), a medial sideband element 39.1 and lateral sideband element 39.2 (FIG. 21) and a poplitus tendon element 40 (FIG. 21).
  • a rear side band member 41 is provided which mimics the forces and the cohesion, which or which are transmitted dorsally by means of overarching muscles and tendons on the anatomical knee joint.
  • the anterior cruciate ligament element 37.1 and posterior cruciate ligament element 37.2 are similar to the anatomy designed as a round band and made of a synthetic, high-strength rope.
  • the first end region 29.1 of the anterior cruciate ligament 37.1 is arranged medially of the lateral femoral condyle 16.2, guided by a guide channel 36 introduced into the femoral element 5 and is fixed in position at an outer attachment point 42 on the femur element 5.
  • a functional anatomy is guaranteed in both extension and flexion, whereby a functional joint play in valgus stress and in terms of an anterior stability can be practiced.
  • the first end portion 29.1 of the posterior cruciate ligament 37.2 is guided by an associated guide channel 36 and laterally of the medial femoral condyle 16.1 in one Fixing point 42 is fixed in position that the functional anatomy in both extension and flexion is guaranteed and the functional joint play in valgus and varus stress and in terms of dorsal stability can be practiced.
  • the second end portion 29.2 of the anterior cruciate ligament 37.1 and the posterior cruciate ligament 37.2 are guided on the frame 13 in each case in an associated guide channel 36 and adjustably fixed in position in the same by means of a screw 31 ⁇ Figure 20).
  • an anterior and / or posterior cruciate ligament insufficiency may be displayed for training purposes.
  • a joint gap width g can be set via which the
  • Joint partner P abut their rod ends K or, as shown in Figure 3, are spaced.
  • the medial side band member 39.1 and the lateral side band member 39.2 are similar to the anatomy each cut to length as a flat band of tensile synthetic roller blind belt.
  • the first end region 29.1 of the medial lateral ligament element 39.1 is arranged medially to the medial femoral condyle 16.1 of the femoral element 5 in such a way that the functional anatomy is ensured both in extension and in flexion and the functional joint play in valgus stress by means of the device V can be practiced.
  • the second end region 29.2 of the medial side band element 39.1 and the lateral side band 39.2 is in each case adjustably fixed in an associated flat guide channel 36 in the frame 13 by means of the clamping connection 35 with nut 35.1 and screw 31 cast in the frame 13 (FIG. 19).
  • Both side band elements 39.1, 39.2 are thus fixed in position on the frame 13 and on the femur element 5, whereby a fixing of the frame 13 on the femur element 5 allows and a medial or lateral unfolding of the knee joint 1 is prevented.
  • Corresponding pathological changes, such as ligament tear or shortening, can accordingly with detachment of the position fixing or
  • the Popliteussehenelement 40 is formed as a roundish band.
  • the first end region 29. 1 of the poplite tendon element 40 is arranged laterally on the lateral femoral condyle 16. 2 in the same way as the anatomical anatomy is ensured both in extension and in flexion, and the functional joint play can be practiced with the device V in case of varus stress.
  • the second end region 29. 2 is fixed in position in an associated guide channel 36 in the frame 13.
  • the attachment of the first end portion 29.1 takes place in an associated attachment point 42 dorsal of the attachment point 42 of the lateral sideband element 39.2 on the lateral femoral condyle 16.2.
  • the course of the popliteus tendon element 40 takes place within the inner sheath 6.1 to form a dorso-lateral or posterior-lateral part of the frame 13 in a dorsal or posterior joint pocket 43 (recess) (FIG. 22) below meniscal elements 46.
  • the guide channel 36 for the popliteus tendon element 40 is reinforced by means of a cast-in metal sleeve 44.
  • the patellar tendon element 38. 1 and the quadriceps tendon element 38. 2 are produced in one piece with one another from a hard-elastic band material (FIGS. 27-29).
  • a spring device 45 is provided, which is shown here purely schematically inserted into the Quadrizepssehenelement 38.2.
  • the spring device 45 directly clamps the quadriceps tendon element 38.
  • the spring device 45 is arranged inside the outer sheath 6.2 ventrally of the femoral head 4 and is effective in terms of its force.
  • the patella element 38.3 can be screwed by means of a screw 31 to the patellar tendon element 38.1 and the quadriceps tendon element 38.2 (FIG. 27), wherein, to imitate an anatomical adhesion of the patella with the joint capsule, the inner sheath 6.1 between see patellar tendon element 38.1 or the quadriceps tendon element 38.2 and the patella element 38.1 is clamped.
  • the patella element 38.3 is formed approximately corresponding to the anatomy. It has a core 14 made of hard plastic, which is coated with a replaceable cap-like coating 15 made of silicone under prestress. Again, prefabricated defects and / or deformities on the coating 15 can be provided for training.
  • the rear longitudinal belt element 41 is flat as a belt and resistant to tension, i. Hard elastic or hardly stretchable, formed. It runs dorsally over the knee joint 1 away ( Figure 21).
  • the rear longitudinal band element 41 is fastened with its first end region 29.1 on the rear or dorsal side of the femur head 4 and with its second end region 29.2 distal-dorsally on the outside of the frame 3 in the installed position at the level of the tibial head 2, in each case by means of a screw 31, via the screw - Exercise his force-mechanically effective length w is adjustable.
  • the force-mechanically effective length w is dimensioned for the normal case so that the knee joint 1 can be stretched up to 180 degrees.
  • the force-mechanically effective length w of the rear longitudinal band element 41 can be lengthened or shortened.
  • FIGS. 14 to 17 different views and longitudinal sections are shown with individual representations of the exchange part 22 with the Endabschnttt 25 of the Tibiagelenkkopfs 2 and the groove 27.1 of the dovetail joint 27.
  • the tibial head 2 has the meniscus elements 46 at the end. These are formed in terms of their shape and extent similar to natural menisci. Further, according to the natural meniscuses, the meniscal elements 46 are fixed to the tibia head 2 only in certain fixing areas 47.
  • the fixing areas 47 which are marked by "x" in the longitudinal sectional views according to FIGS.
  • meniscus elements 46 extend laterally and circumferentially around the tibial-head 2 and in tip-end areas 48 of the upper-half crescent-like shapes of the meniscal elements 46 according to FIG. 16.
  • Meniscus elements 46 are made of silicone of low Shore hardness and the Tibiagelenkkopf 2 with a not shown here coating of silicone with a medium Shore hardness.
  • a recess 50 for the rear hinge pocket 43 for the popliteus tendon element 40 is provided laterally. Further recesses 50 are provided dorsally and ventrally for the posterior cruciate ligament element 37.2 or anterior cruciate ligament element 37.1 in the center of the tibia head 2. This is also clearly Figure 23 removed.
  • fibers 51 are embedded in the silicone of the meniscus elements 46 as a matrix.
  • the meniscus elements 46 furthermore have a specific weight which is approximately equal to the specific weight of the fluid F provided for filling the joint space R.
  • FIG. 24 shows a section of the end section 25 of the tibial plateau 2 with the adjoining frame 13 and inner shell 6.1 clamped therebetween in a perspective plan view.
  • a needle 53 is sketched, which is used by using the portal 52 for sewing a "cracked" meniscus element 46.

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Abstract

The invention relates to a device for arthroscopy simulation with an artificial joint having at least two joint partners with condyles that transmit joint force. The invention furthermore relates to a tibia element. In order to be able to practice arthroscopic procedures as realistically as possible, it is proposed that the joint has a joint space into which the joint partners respectively project, at least with an end section of their respective condyle which transmits the joint force, with it being possible to fill said joint space with a fluid and/or gaseous medium and to seal said joint space in a fluid-tight and/or gastight manner to the outside by means of a sealing device. Furthermore, it is purposed that the meniscus elements are only secured to the tibia element in securing regions, which at least approximately correspond to the securing regions of natural meniscuses on a natural tibia.

Description

Vorrichtung zur Arthroskopiesimulation und Tibiaelement  Apparatus for arthroscopy simulation and tibial element
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Arthroskopiesimulation mit einem künstlichen Gelenk, das zumindest zwei Gelenkpartner mit Gelenkkraft übertragenden Gelenkköpfen aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Tibiaelement. The invention relates to a device for arthroscopy simulation with an artificial joint, which has at least two joint partners with joint power transmitting joint heads. The invention further relates to a tibial element.
Derartige Vorrichtungen dienen anstelle von teuren anatomischen Präparaten zur Simulation von arthroskopischen Eingriffen an menschlichen und/ oder tierischen Gelenken. Derartige Eingriffe werden insbesondere bei mechanisch hochbelasteten Gelenken, wie das menschliche Kniegelenk, immer häufiger notwendig, wobei die hierzu Anlass gebenden Schädigungen des Gelenks äußerst verschieden sind. Such devices are used instead of expensive anatomical specimens for the simulation of arthroscopic surgery on human and / or animal joints. Such interventions are becoming increasingly necessary, in particular in the case of joints subject to high mechanical stress, such as the human knee joint, the damage to the joint giving rise to this being extremely different.
Wesentlich hierzu ist, dass die Vorrichtung eine Simulation ermöglicht, bei dem das betreffende Gelenk, die erforderlichen Eingriffsabläufe und die bei dem Eingriff erforderlichen Bewegungen des Gelenkes möglichst realitätsnah trainiert werden können. Hierzu werden im Stand der Technik im Wesentlichen zwei unterschiedliche Wege verfolgt. Essential to this is that the device enables a simulation in which the joint in question, the necessary procedures and the movements of the joint required during the procedure can be trained as realistically as possible. For this purpose, essentially two different ways are pursued in the prior art.
Zum einen werden, wie beispielsweise in der EP 1 038 286 B1 beschrieben, über Computersimulation auf einem Display elektronisch realistische bis naturgleiche Gelenke wiedergegeben, in die beispielsweise mittels elektronischer stiftartiger Taster und/ oder Instrumentensensoren virtuell eingegriffen werden kann. Taster und/ oder Instrumentensensoren können hierzu von einem Nutzer hindernisfrei und mit Kraftsensoren gekoppelt in einem tatsächlichen Raum („black box") bewegt werden. Hiermit kann jedoch lediglich ein Eindruck von beim realen Eingriff tatsächlichen Verhältnissen, insbesondere den wirksamen Kräften, gegeben werden. Somit ist es kaum möglich, die komplexen Vorgänge bei der Arthroskopie realitätsnah zu üben. Auch zur virtuellen Darstellung bestimmter Bewegungsformen von Gelenken gibt es Vorschläge, wie beispielsweise in der DE 101 30485 C2 beschrieben. Zum anderen gibt es mechanische Gelenkmodelle, die in der Regel nur für bestimmte arthroskopische Anwendungen ausgelegt sind. In der GB 2 204 175 A wird beispielsweise ein künstliches menschliches Kniegelenk mit farbigen Gelenkpartnern und Bändern gezeigt. On the one hand, as described for example in EP 1 038 286 B1, electronically realistic to natural-like joints are reproduced via computer simulation on a display, in which, for example, virtual pin-like probes and / or instrument sensors can be used to intervene. For this purpose, push-buttons and / or instrument sensors can be moved by a user without hindrance and coupled with force sensors in an actual space ("black box"), however, this can only give an impression of actual conditions, in particular the effective forces, during actual engagement It is hardly possible to practice the complex processes in arthroscopy in a realistic manner.There are also proposals for the virtual representation of certain forms of movement of joints, as described, for example, in DE 101 30485 C2, and secondly, there are mechanical joint models which are generally only for certain arthroscopic applications are laid down in GB 2 204 175 A For example, an artificial human knee joint with colored joint partners and ligaments is shown.
Aufgabe der Erfindung ist, eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Arthroskopiesimu- lation bereitzustellen, mittels derer arthroskopischer Eingriffe realitätsnah geübt werden können. The object of the invention is to provide a generic device for arthroscopy simulation by means of which arthroscopic interventions can be practiced in a realistic manner.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen beschrieben. Die gestellte Aufgabe wird bereits dadurch gelöst, dass das Gelenk einen Gelenkraum aufweist, in den die Gelenkpartner jeweils zumindest mit einem die Gelenkkraft übertragenden Endbereich ihres Gelenkkopfes hineinragen, der mit Fluid und/ oder einem gasförmigen Medium befüllbar ist und der nach außen hin mittels einer Abdichtungsvorrichtung fluid- und/ oder gasdicht abdichtbar ist. The stated object is achieved by the features of claim 1. Advantageous developments are described in the subclaims. The stated object is already achieved in that the joint has a joint space into which the joint partners each protrude at least with an end region of the joint head transmitting the joint force, which can be filled with fluid and / or a gaseous medium, and which is outwardly sealed by means of a sealing device can be sealed fluid- and / or gas-tight.
Mit dieser Maßnahme wird die Möglichkeit geschaffen, das künstliche Gelenk so zu präparieren, dass mittels der Vorrichtung Navigationsfähigkeit und arthroskopische Eingriffe im Gelenk unter üblichen Eingriffsbedingungen, d. h. unter Fluid- und/ oder Gasbefüllung, geübt werden können. Das künstliche Gelenk kann als tierisches oder menschliches Gelenk ausgebildet sein. With this measure, the possibility is created to prepare the artificial joint so that by means of the device navigation ability and arthroscopic interventions in the joint under normal conditions of engagement, d. H. under fluid and / or gas filling, can be practiced. The artificial joint may be formed as an animal or human joint.
Mit einer Fluidbefüllung kann sich, aufgrund eines anderen optischen Brechungsindexes des Fluids im Vergleich zu einem gasförmigen Medium, ein anderes optisches Erscheinungsbild bei einer entsprechenden Bildübertragung aus dem Gelenk einstellen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Arthroskopiesimulation ermöglicht ein entsprechendes Üben im Umgang mit derartigen Schwierigkeiten. Zudem treten mit der Befüllung von gasförmigem Medium und/ oder Fluid bei einer klinischen Arthroskopie geänderte Bewegungsverhältnisse des Gelenkes auf, die ebenfalls mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung geübt werden können. Ferner entstehen beispielsweise bei Gelenkschädigungen bzw. bei Beseitigung derselben, wie beispielsweise bei einem beschädigten natürlichen Meniskus, lose schwimmende, absinkende oder schwebende Gewebeteile, die bei einem arthroskopischen Eingriff das Blickfeld trüben und/ oder versperren können. Ein Umgang mit diesen Erscheinungen und/ oder ein Absaugen oder Entfernen der Gewebeteile mittels einer Absaugung als Teil bzw. mittels eines Greifinstrumentes, wie Fasszange, kann ebenfalls mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Arthroskopiesimulation geübt werden. With a fluid filling, due to a different optical refractive index of the fluid as compared to a gaseous medium, a different visual appearance can be achieved with a corresponding image transfer from the joint. The inventive device for arthroscopy simulation allows a corresponding practice in dealing with such difficulties. In addition, with the filling of gaseous medium and / or fluid in a clinical arthroscopy changed motion conditions of the joint, which can also be practiced by means of the device according to the invention. Further, for example, in joint damage or in the elimination of the same, such as a damaged natural meniscus, loosely floating, sinking or floating tissue parts, resulting in an arthroscopic procedure to obscure and / or obstruct the field of vision. A handling of these phenomena and / or a suction or removal of the tissue parts by means of a suction as part or by means of a gripping instrument, such as forceps, can also be practiced by means of the device according to the invention for arthroscopy simulation.
Vorteilhaft kann die Befüllung der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Überdruck erfolgen. Damit kann sich die Hülle Gelenkraum vergrößernd elastisch weiten oder aufblähen. Gelenk bzw. Gelenkraum können unter Überdruck geweitet oder aufge- bläht werden. Mit der Befüllung können sich somit Änderungen geometrischer Verhältnisse bzw. Beabstandungen beispielsweise der Gelenkpartner und/ oder weiterer Elemente des Gelenkes innerhalb desselben einstellen. Durch diese Maßnahme kann ein Operateur besser mit arthroskopischen Instrumenten, wie Tasthaken, Beißzange, Shaver und optischer Kamera, in den Gelenkraum zwischen den Gelenkpart- nern in einen Gelenkspalt und/ oder zwischen Hülle und Gelenkpartnern operieren. Advantageously, the filling of the device according to the invention can take place under overpressure. Thus, the envelope joint space enlarging elastic or inflate. The joint or joint space can be dilated or inflated under overpressure. With the filling, changes in geometric relationships or spacings, for example, of the joint partners and / or other elements of the joint within the same can thus be established. By means of this measure, a surgeon can operate better with arthroscopic instruments, such as probe hooks, pincers, shavers and optical camera, into the joint space between the joint partners in a joint space and / or between the sheath and joint partners.
Die Abdichtungsvorrichtung kann zumindest eine schlauchartige flexible Hülle aufweisen. Die Hülle kann beidendseitig dichtend an den Gelenkpartnern festlegbar ausgebildet sein. Die Hülle kann hinsichtlich ihrer Lage zum Gelenkraum so ange- ordnet sein, dass sie zumindest in etwa gleich einer Gelenkkapsel eines natürlichen Gelenkes positioniert ist. Damit kann der von der flexiblen Hülle begrenzte Gelenkraum zumindest etwa gleich einer Gelenkhöhle eines natürlichen Gelenkes sein. Vorteilhaft kann die Hülle werkstoffseitig insbesondere hinsichtlich Dichtigkeit, Flexibilität und/ oder Festigkeit einer entsprechenden natürlichen Gelenkkapsel angepasst sein. Hierbei können auch zumindest lokal begrenzte Gewebeeinlagen in einer Hülle zur Erzeugung einer entsprechend lokal erhöhten Festigkeit vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die innere Hülle bei einem als Kniegelenk ausgebildeten künstlichen Gelenk mit Femurelement und Tibiaelement an dem Femurelement lagefixiert. Hierbei kann sie, in Nachahmung der Gelenkkapsel eines anatomischen Kniegelenkes, als Gelenkraum eine entsprechende Gelenkhöhle mit zum Beispiel oberer, innerer (medialer), seitlicher (lateraler), innerer hinterer (dorsomedialer) und/ oder seitlich hinterer (dorsolateraler) Gelenktaschen (Recessus) begrenzen. Allgemein ist ein Verweis auf die Anatomie des entsprechenden zu imitierenden Teils des natürlichen Gelenkes so zu verstehen, dass die das Teil imitierende Elemente hinsichtlich einer topographischen Anatomie, d.h. hinsichtlich äußerer Form und/oder relativen Lage zueinander, und/oder einer inneren Anatomie, d.h. hinsichtlich einer Materialbeschaffenheit und/oder einem inneren Aufbau, an das zu imitierende Teil zumindest angenähert oder weitgehend angepasst sind. The sealing device may comprise at least one tubular flexible sheath. The sheath can be designed to be fixable on both sides sealingly on the joint partners. With regard to its position relative to the joint space, the sheath can be arranged such that it is positioned at least approximately equal to a joint capsule of a natural joint. Thus, the space limited by the flexible shell joint space may be at least approximately equal to a joint cavity of a natural joint. Advantageously, the shell can be adapted to the material side, in particular with regard to tightness, flexibility and / or strength of a corresponding natural joint capsule. In this case, at least locally limited tissue deposits may be provided in a shell for generating a correspondingly locally increased strength. The inner sheath is preferably fixed in position on the femur element in the case of an artificial joint with a femur element and a tibial element designed as a knee joint. Here, in imitation of the joint capsule of an anatomical knee joint, as a joint space, it can limit a corresponding joint cavity with, for example, upper, inner (medial), lateral (lateral), inner posterior (dorsomedial) and / or laterally posterior (dorsolateral) joint pockets (recess) , In general, a reference to the anatomy of the corresponding part of the natural joint to be imitated is to be understood as meaning the elements imitating the part in terms of topographical anatomy, ie external shape and / or relative position, and / or internal anatomy, ie a material quality and / or an internal structure to which the part to be imitated are at least approximately or largely adapted.
Mittels der Hülle können auch pathologische Veränderungen einer Gelenkkapsel, wie Riss, randseitige Ablösung und/ oder Oberflächenvergrößerung durch Zottenbildung (Synovitis), dargestellt und deren Beseitigung geübt werden. By means of the sheath can also pathological changes of a joint capsule, such as crack, marginal detachment and / or surface enlargement by villi formation (synovitis), presented and their removal practiced.
Der Zugriff auf den Gelenkraum kann wie bei der klinischen Arthroskopie unter Durchdringung der Hülle an bestimmten Stellen bzw. Portalen erfolgen. Diese kön- nen zu Übungszwecken beispielsweise As in the case of clinical arthroscopy, access to the joint space can be achieved by penetrating the sheath at specific sites or portals. These can be used for training purposes, for example
durch Umrandung markiert sein. Zu Übungszwecken können die Portale als feste vorzugsweise verschließbare Eingänge ausgebildet sein. be marked by outline. For exercise purposes, the portals may be formed as fixed, preferably closable inputs.
Vorteilhaft kann die Abdichtungsvorrichtung zwei schlauchartige flexible Hüllen auf- weisen. Hierbei kann eine der Hüllen als innere Hülle dem Gelenkraum zugewandt angeordnet sein. Die andere kann als äußere Hülle vom Gelenkraum abgewandt angeordnet sein. Es können die innere Hülle und/oder die äußere Hülle jeweils bei- dendseitig an den Gelenkpartnern dichtend festlegbar ausgelegt sein. Vorzugsweise übergreift die äußere Hülle vorzugsweise vollständig die innere Hülle. Hinsichtlich ihrer jeweiligen Lage zum Gelenkraum kann die innere Hülle zumindest in etwa gleich einer Gelenkkapsel eines dem künstlichen Gelenk entsprechenden natürlichen Gelenks und/oder die äußere Hülle zumindest in etwa gleich einer natürlichen Körperoberfläche positioniert sein. Es können die innere Hülle zumindest in etwa gleich einer Gelenkkapsel eines dem künstlichen Gelenk entsprechenden natürlichen Gelenks und/oder die äußere Hülle zumindest in etwa gleich einer natürlichen Körperoberfläche geformt und/oder dimensioniert sein. Der Gelenkraum kann zumindest etwa gleich einer Gelenkhöhle eines natürlichen Gelenkes positioniert und dimensio- niert sein. Die äußere Hülle kann zumindest im Bereich des künstlichen Gelenks gleichzeitig die Außenseite der Vorrichtung bilden. Die innere Hülle und/ oder die äußere Hülle sind vorteilhaft austauschbar in der Vorrichtung angeordnet. Innere Hülle und äußere Hülle können einen Zwischenraum einschließen. Der Zwischen- räum kann zur Imitation von Körpergewebe einen Füllstoff, wie ein Gel, insbesondere ein wässriges Gel, und/oder wie vorzugsweise kleine vorteilhaft kugelförmige Partikel aus einem vorzugsweise hydrophoben Werkstoff, insbesondere aus Styropor, aufweisen. Dieser Füllstoff ist vorzugsweise so ausgelegt, dass er einer Bewegung des künstlichen Gelenkes einen bestimmten mechanischen Widerstand entgegensetzt, der vorteilhaft zumindest etwa gleich dem durch umgebendes Gewebe erzeugten Widerstand bei einem natürlichen Gelenk ist. Advantageously, the sealing device can have two hose-like flexible sheaths. In this case, one of the sheaths can be arranged as an inner sheath facing the joint space. The other can be arranged as an outer shell facing away from the joint space. The inner casing and / or the outer casing can each be designed to be sealingly fixable on both sides of the joint partners. Preferably, the outer shell preferably completely overlaps the inner shell. With regard to their respective position relative to the joint space, the inner sheath can be positioned at least approximately equal to a joint capsule of a natural joint corresponding to the artificial joint and / or the outer sheath at least approximately equal to a natural body surface. The inner sheath may be shaped and / or dimensioned at least approximately like a joint capsule of a natural joint corresponding to the artificial joint and / or the outer sheath at least approximately equal to a natural body surface. The joint space can be positioned at least approximately equal to a joint cavity of a natural joint and dimensioned. be nier. The outer shell can simultaneously form the outside of the device at least in the area of the artificial joint. The inner shell and / or the outer shell are advantageously arranged exchangeably in the device. Inner shell and outer shell may include a gap. For the imitation of body tissue, the intermediate space may have a filler, such as a gel, in particular an aqueous gel, and / or preferably small, advantageously spherical particles of a preferably hydrophobic material, in particular of polystyrene. This filler is preferably designed to provide a mechanical resistance to movement of the artificial joint which is advantageously at least approximately equal to the resistance created by surrounding tissue in a natural joint.
Die Hüllen können Teil eines Sets zur Bestückung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sein. Das Set kann eine Reihe von inneren und/oder äußeren Hüllen aufweisen, die jeweils unterschiedliche Größen und/oder Defekte zur Darstellungen pathologischer Veränderungen aufweisen können. Die Hüllen können in Nachahmung der Gelenkkapsel bzw. der Körperaußenseite angepasste Werkstoffe bzw. Werkstoffkombinationen aufweisen. Zur Befüllung und zur Manipulation des Fluids und/oder gasförmigen Mediums kann eine vorzugsweise ventilgesteuerte oder -geregelte Befüllvorrichtung vorgesehen sein. Diese kann einen Eingang und Ausgang zum bzw. aus dem Gelenkraum und/ oder zum bzw. aus einem Zwischenraum zwischen innerer Hülle und äußerer Hülle aufweisen. Eingang und/ oder Ausgang können kanalartig in zumindest einem der Gelenkpartner eingebracht sein. Der Eingang und/ oder der Ausgang können zumindest mit einer Hauptwegkomponente axial verlaufend in zumindest einem der Gelenkpartner angeordnet sein. Mittels Eingang und Ausgang kann eine Strömungsrichtung für das gasförmige Medium bzw. das Fluid festgelegt werden. Vorgesehen kann auch sein, dass die Strömungsrichtung geändert werden kann. Dieses kann auch im steten Wechsel geschehen. Die Befüllvorrichtung kann eine Drucksteuerung oder - Regelung für einen innendruck in dem Gelenkraum aufweisen. Die Befüllvorrichtung kann alternativ oder zusätzlich als Zugang eine arthroskopische einsetzbare Zuführung aufweisen. Die Befüllvorrichtung kann beispielsweise eine vorzugsweise von außen betätigbare Saugvorrichtung mit einem beweglichen Saugelement, wie Saugrüssel, zum Absaugen von Schwebeteilchen im Fluid aufweisen. Über die Druckregelung kann das Absaugen von Schwebeteilchen zumindest innerhalb eines bestimmten Toleranzbereiches ohne Druckverlust erfolgen, so dies ohne Auswirkung auf die Weitung des Gelenkraumes erfolgen kann. Zugang und Saugschlauch können arthroskopisch durch die innere Hülle in den Gelenkraum eingeführt werden. Beide können zu einer Einheit zusammengefasst sein. Über die Befüllung können auch pathologische Veränderungen von Gelenkflüssigkeit, beispielsweise hinsichtlich ihrer Menge und/oder ihrer Zusammensetzung, in dem Gelenkraum dargestellt werden. Die Befüllung des Gelenkraumes kann so erfolgen, dass das Fluid und/ oder das gasförmige Medium primär oder zumindest überwiegend in die innere Hülle eingeleitet wird. Damit kann sich diese unter Überdruck aufblähen. Ferner kann hierdurch der Gelenkraum gespült werden. Zum arthroskopischen Eingriff in das künstliche Gelenk können die innere und/ oder die äußere Hülle, wie bei einer Arthroskopie am natürlichen Gelenk, beispielsweise mittels eines Skalpells in einem kleinen Schnitt geöffnet werden. Mit Einführen des Arthroskops können die Schnittränder des Schnittes aufgrund der vorteilhaften Flexibilität der Hüllen zumindest etwa dichtend an dem Arthroskop anliegen. The casings can be part of a set for equipping the device according to the invention. The set may comprise a series of inner and / or outer sheaths, each of which may have different sizes and / or defects to represent pathological changes. The casings may have mimicked materials or material combinations in imitation of the joint capsule or the outside of the body. For filling and for manipulating the fluid and / or gaseous medium, a preferably valve-controlled or regulated filling device can be provided. This may have an entrance and exit to or from the joint space and / or to or from a gap between the inner shell and the outer shell. Input and / or output can be channel-like introduced into at least one of the joint partners. The input and / or the output can be arranged axially extending in at least one of the joint partners, at least with a main path component. By means of input and output, a flow direction for the gaseous medium or the fluid can be defined. It can also be provided that the flow direction can be changed. This can also happen in constant change. The filling device may have a pressure control or regulation for an internal pressure in the joint space. The filling device may alternatively or additionally have access to an arthroscopic insertable feeder. The filling device may, for example, have a preferably operable from the outside suction device with a movable suction element, such as proboscis, for sucking suspended particles in the fluid. About the pressure control, the suction of suspended particles can be done at least within a certain tolerance range without pressure loss, so this can be done without affecting the expansion of the joint space. The access and suction tube can be inserted arthroscopically through the inner sheath into the joint space. Both can be combined into one unit. About the filling and pathological changes of synovial fluid, for example, in terms of their amount and / or their composition, can be displayed in the joint space. The filling of the joint space can take place such that the fluid and / or the gaseous medium is introduced primarily or at least predominantly into the inner shell. This can inflate under pressure. Furthermore, this can flush the joint space. For arthroscopic intervention in the artificial joint, the inner and / or the outer sheath, as in an arthroscopy at the natural joint, for example, by means of a scalpel in a small section are opened. With insertion of the arthroscope, the cut edges of the cut can rest against the arthroscope at least approximately sealingly due to the advantageous flexibility of the casings.
Eine vorzugsweise endseitige Abdichtung der Hülle bzw. der Hüllen kann vorteilhaft einfach nach dem Nut-Feder-Prinzip erfolgen. Hierzu können die innere Hülle und/ oder die äußere Hülle jeweils beidendseitig jeweils eine umfängliche Verdickung oder Wulst aufweisen, die dichtend jeweils in eine oder gemeinsam in eine zugeordnete an dem entsprechenden Gelenkpartner vorgesehene Nut eingreifen kann. Weniger zweckmäßig, aber möglich, können die Hüllen jeweils vorgesehene Nuten aufweisen, in die jeweils am Gelenkpartner vorgesehene insbesondere wulstartige Verdickungen eingreifen können. Das Eingreifen der Verdickung kann unter elastischer Aufweitung der jeweiligen Hülle erfolgen, sodass die Verdickungen jeweils unter Vorspannung in der zugeordneten Nut eingreifen können. Alternativ oder zusätzlich kann eine äußere Anpresskraft auf die Verdickung ausgeübt werden, mittels derer die Verdickung in die ihr zugeordnete Nut eingedrückt und/oder gehalten werden kann. Zur Erzeugung der äußeren Anpresskraft kann beispielsweise ein zusätzliches ringartiges oder hülsenartiges Spannelement außenseitig über einen Bereich der Hülle mit der jeweiligen Wulst gespannt werden. Das Spannelement kann federelastisch und/oder mittels Verkürzung seiner Länge gespannt werden. Das Spannelement kann ein Gummiring oder -hülse, ein Spanngurt oder ein Kabelbinder sein. A preferably end-side sealing of the shell or the shells can advantageously be carried out simply according to the tongue and groove principle. For this purpose, the inner sheath and / or the outer sheath may each have at both ends a circumferential thickening or bulge, which may engage sealingly in each case in one or together in an associated provided on the corresponding joint partner groove. Less expedient, but possible, the sheaths may each have provided grooves, in particular provided on the joint partner particular bead-like thickening can intervene. The intervention of the thickening can be carried out under elastic expansion of the respective sheath, so that the thickenings can each engage under bias in the associated groove. Alternatively or additionally, an external contact force can be exerted on the thickening, by means of which the thickening can be pressed into its associated groove and / or held. To generate the external contact force, for example, an additional ring-like or sleeve-like clamping element can be clamped on the outside over a region of the sleeve with the respective bead. The tensioning element can be tensioned elastically and / or by shortening its length. The tensioning element may be a rubber ring or sleeve, a tension belt or a cable tie.
In einer alternativen Ausführung der Vorrichtung können zumindest die Gelenkköpfe der Gelenkpartner zumindest in etwa gleich der äußeren Anatomie der Gelenkpartner des dem künstlichen Gelenk entsprechenden natürlichen Gelenks ausgeformt sein. Hierbei können die Geienkpartner, vorzugsweise lediglich der Gelenkkopf oder der Gelenkkopf mit einem angrenzenden Schaftabschnitt, von einem natürlichen Präparat abgeformt sein. Somit können die Gelenkpartner, der Gelenkkopf oder der Gelenkkopf mit einem angrenzenden Schaftabschnitt der Gelenkpartner entsprechend der Abformung exakt die Geometrien entsprechender Gelenkpartner natürli- eher Gelenke aufweisen. In an alternative embodiment of the device, at least the rod ends of the joint partners can be shaped at least approximately equal to the outer anatomy of the joint partners of the natural joint corresponding to the artificial joint. Here, the Geienkpartner, preferably only the condyle or condyle with an adjacent shaft portion, be molded from a natural specimen. Thus, the joint partners, the condyle or the condyle with an adjacent shank portion of the joint partners according to the impression exactly the geometries of corresponding joint partners naturally tend to have joints.
Allgemein können Knochenimitate der Vorrichtung zur Arthroskopiesimulation aus Kunststoff, vorzugsweise Hartkunststoff, wie Hartschaum oder Gießharz, mit vorzugsweise mittlerer bis hoher Shore-Härte, gefertigt sein. Diese Maßnahme ermög- licht, dass an dem Knochenimitat auch Bohrungen oder Abtragungen, beispielsweise mittels Fräsens, realitätsnah geübt werden können. Es kann lediglich ein Kern des Knochenimitates aus Hartkunststoff gefertigt sein, der zur Imitation einer natürlichen Knorpelschicht über die Knochensubstanz mit einem weicheren Kunststoff überzogen sein kann, der werkstofftechnisch zumindest ähnliche Eigenschaften, insbeson- dere Shore-Härten und Zähigkeiten wie der natürliche Knorpel aufweist. Sinnvoll sind gummiartige Werkstoffe oder Silikon. Beispielsweise kann zumindest der Gelenkkopf aus Kunststoff mit vorzugsweise einer mittleren Shore-Härte, insbesondere aus Silikon gefertigt sein. Die Shore-Härte kann beispielsweise 60 betragen. Die Knochen im itate können zur Imitation von Knorpelbereichen zumindest partiell mit Silikon überzogen sein. Zur Imitation für an den Gelenkkopf anhaftende Teile, wie Menisken, die bei einem natürlichen Gelenk funktionsbedingt eine geringere Härte als der Gelenkkopf aufweisen, kann ein Kunststoff vorgesehen sein, der eine wesentlich geringere Shore-Härte, insbesondere eine Shore-Härte von etwa 15 bis 30, aufweisen kann. Innere und äußere Hülle können aus einem flexiblen Kunststoff, insbesondere aus einem gummiartigen Werkstoff oder Silikon gefertigt sein. Hierbei wird eine geringe bis mittlere Shore-Härte von etwa 30 bis 50, vorzugsweise von zumindest etwa 40, als geeignet angesehen. Außenhülle und/ oder Innenhülle können insbesondere im Bereich von Ventilen und/ oder Zugängen, insbesondere in Bereichen eines Zuflus- ses und/ oder Abflusses für das Fluid bzw. gasförmige Medium in den Gelenkraum, mehrlagig ausgeführt sein. Hierüber kann eine höhere Festigkeit erzielt werden. Zwischen den Lagen kann Schaummaterial eingearbeitet sein, um die Dichtigkeit der äußeren Hülle zu verbessern. Alternativ kommt eine Blendentechnik mit Hilfe von Silikonlamellen in Frage. Damit können die Hüllen so schmiegsam ausgebildet sein, dass sie alle erforderlichen Bewegungen des künstlichen Gelenkes mit vollziehen können. Sind zwei Hüllen, die innere und die äußere Hülle, vorgesehen, so kann lediglich die äußere Hülle zumindest nahezu fluid- und gasdicht sein. Der flexible Kunststoff insbesondere der inneren Hülle kann zur Imitation von verstärkenden Strukturen bei natürlichen Gelenken, als Matrix zur Einlagerung von Faserstrukturen dienen. Diese Faserstrukturen können partiell an bestimmten Stellen eingelagert und/ oder unterschiedlich kraftmechanisch wirksam ausgerichtet sein. In general, bone imitations of the device for arthroscopy simulation can be made of plastic, preferably hard plastic, such as hard foam or cast resin, preferably with a medium to high Shore hardness. This measure makes it possible to practice realistically on the imitation bone also bores or abrasions, for example by means of milling. It can only be a core of the bone imitation made of hard plastic, which may be coated to imitate a natural cartilage layer on the bone substance with a softer plastic material material has at least similar properties, in particular Shore hardness and toughness as the natural cartilage. Useful are rubber-like materials or silicone. For example, at least the joint head may be made of plastic, preferably with a medium Shore hardness, in particular made of silicone. The Shore hardness can be 60, for example. The bones in the itate may be at least partially coated with silicone to imitate cartilage areas. To imitate attached to the condyle parts, such as menisci, the function of a natural joint having a lower hardness than the condyle, a plastic may be provided which has a much lower Shore hardness, in particular a Shore hardness of about 15 to 30 , may have. Inner and outer sheath can be made of a flexible plastic, in particular of a rubber-like material or silicone. Here, a low to medium Shore hardness of about 30 to 50, preferably of at least about 40, is considered suitable. Outer shell and / or inner shell can be designed in multiple layers, in particular in the area of valves and / or access, in particular in areas of inflow and / or outflow for the fluid or gaseous medium into the joint space. Over this higher strength can be achieved. Foam material may be incorporated between the layers to improve the tightness of the outer cover. Alternatively, a blend technique with the help of silicone fins in question. Thus, the cases can be formed so pliable that they can perform all necessary movements of the artificial joint with. If two shells, the inner and the outer sheath, are provided, then only the outer sheath can be at least almost fluid and gas tight. The flexible plastic, in particular the inner shell, can be used to imitate reinforcing structures in natural joints, as a matrix for incorporating fiber structures. These fiber structures can be partially stored at specific locations and / or aligned differently effective mechanical force.
In einer alternativen Ausbildung der Vorrichtung zur Arthroskopiesimulation kann zumindest bei einem der Gelenkpartner der Gelenkkopf oder der Gelenkkopf mit einem angrenzenden Schaftabschnitt zumindest etwa entsprechend der Anatomie als knochenartig ausgebildet sein. Es kann der Schaft oder derselbe mit einem an ihn angrenzenden Bereich des Gelenkkopfes so ausgebildet sein, dass er auftre- tende Kräfte und Momente zumindest biomechanisch annähernd und anatomisch korrekt überträgt. In an alternative embodiment of the device for arthroscopy simulation, at least in one of the joint partners, the condyle or the condyle with an adjoining shaft section may be designed at least approximately corresponding to the anatomy as bone-like. The shaft or the same with an area of the condyle adjacent to it can be designed such that it emerges. tende forces and moments at least biomechanically approximate and anatomically correct transmits.
Alternativ kann die Vorrichtung modular aufgebaut sein. Dies hat den Vorteil, dass einerseits leicht einzelne Teile der Vorrichtung ausgetauscht werden können. Ferner kann die Vorrichtung als Simulationsapparatur beispielsweise zur Lagerung und/ oder zum Transport zu bestimmten Trainingsorten leicht zerlegt und verstaut werden. Zu diesem modularen Aufbau können die Geienkpartner als erste Module, die Meniskuselemente und/ oder die Hüllen gerechnet werden. Alternatively, the device may be modular. This has the advantage that on the one hand easily individual parts of the device can be replaced. Furthermore, the device can be easily disassembled and stowed as a simulation apparatus, for example, for storage and / or transport to certain training locations. The geienkpartner can be counted as the first modules, the meniscus elements and / or the shells for this modular structure.
Vorzugsweise können zumindest ein Endabschnitt des Gelenkkopfs mit Kraft übertragenden Gelenkflächen, der Gelenkkopf insgesamt, der Schaftabschnitt und/ oder der Gelenkkopf mit Schaftabschnitt jeweils als separates Bauteil ausgebildet sein, das vorzugsweise austauschbar ist. Dies hat den Vorteil, dass gerade die Bereiche der Vorrichtung zur Arthroskopiesimulation, die beispielsweise durch Abtragung und Bohrungen für weitere Eingriffe so unbrauchbar werden, als Verschleißteile in Form von Austauschteilen kostengünstig, leicht und Zeit sparend ausgewechselt werden können. Das Austauschbauteil kann somit Teil des modularen Aufbaues sein. Das separate Bauteil kann an einer vorgesehenen ersten Basis des Gelenkpartners zumindest axial verschiebungsfest und verdrehfest festlegbar sein. Vorzugsweise ist hierzu eine lösbare axiale Rastverbindung, insbesondere ein sogenannter Shuttle- Lock, vorgesehen. Die erste Basis kann somit Teil des modularen Aufbaus der Vorrichtung zur Arthroskopiesimulation sein. Die erste Basis kann zur Simulation bei- spielsweise an einem Tisch oder einer Raumeswand jeweils als zweite Basis ortsfest festlegbar sein. Ein Gelenkpartner kann aus erster Basis und separates Bauteil aufgebaut sein. Das separate Bauteil kann vorzugsweise mittels einer Nut-Feder-Verbindung, insbesondere einer Schwalbenschwanzverbindung, an der ersten Basis festlegbar sein. Hierzu können sich Nut und Feder vorzugsweise senkrecht zu einer Längsrichtung des jeweils zugeordneten Gelenkpartners erstrecken. Somit kann das separate Bauteil mittels seitlichen oder bezüglich der Längsrichtung radialen Aufschiebens an der ersten Basis festgelegt werden. Vorzugsweise kann zusätzlich eine Verrastung von erster Basis und separatem Bauteil in einer bestimmten Position vorgesehen sein. Preferably, at least one end portion of the joint head with force-transmitting joint surfaces, the joint head as a whole, the shaft portion and / or the joint head with shaft portion may each be formed as a separate component, which is preferably exchangeable. This has the advantage that just the areas of the device for arthroscopy simulation, which become so unusable, for example, by removal and drilling for further intervention, as wear parts in the form of replacement parts cost, easy and time-saving can be replaced. The replacement component may thus be part of the modular structure. The separate component can be fixed to a provided first base of the joint partner at least axially shift resistant and rotationally fixed. Preferably, this is a releasable axial locking connection, in particular a so-called shuttle lock, is provided. The first base may thus be part of the modular design of the arthroscopic simulation device. The first base can be fixed in place, for example, on a table or a room wall as a second base for simulation. A joint partner can be constructed of a first base and a separate component. The separate component may preferably be fixable to the first base by means of a tongue and groove connection, in particular a dovetail connection. For this purpose, tongue and groove may preferably extend perpendicular to a longitudinal direction of the respective associated Gelenkpartners. Thus, the separate component can be fixed by means of lateral or with respect to the longitudinal radial pushing on the first base. Preferably, additionally Locking of the first base and separate component to be provided in a certain position.
Zur Festlegung des separaten Bauteils an der ersten Basis kann beispielsweise ein Adapter vorgesehen sein. Dieser kann als Zwischenstück zwischen separatem Bauteil und erster Basis angeordnet sein. Hierbei kann das Bauteil beispielsweise über seitliches Aufschieben auf den Adapter an demselben festlegbar sein. Hierzu kann die oben beschriebene Nut-Feder-Verbindung bzw. Schwalbenschwanzverbindung zur Verbindung des separaten Bauteils mit dem Adapter vorgesehen sein. Der Adapter kann verdrehfest an der ersten Basis festlegbar sein. Hierzu kann derFor fixing the separate component to the first base, for example, an adapter may be provided. This can be arranged as an intermediate piece between the separate component and the first base. In this case, the component can be fixed to the adapter, for example, by sliding it laterally onto the adapter. For this purpose, the above-described tongue and groove connection or dovetail connection can be provided for connecting the separate component to the adapter. The adapter can be rotationally fixed to the first base. For this purpose, the
Adapter mittels einer axialen Steckverbindung stirnseitig festlegbar ausgebildet sein. Die Steckverbindung kann zwei radial beabstandete Steckstifte aufweisen. Zumindest einer der Steckstifte kann an dem Gelenkpartner verrasten. Vorzugsweise kann sich der Adapter in Einbaulage in Richtung zum separaten Bauteil hin verjüngen. Zur vereinfachten Herstellung kann der Adapter plattenartig ausgebildet sein. Adapter be formed by means of an axial connector frontally fixable. The connector may have two radially spaced pins. At least one of the plug pins can lock on the joint partner. Preferably, the adapter can taper in the installation position in the direction of the separate component. For simplified manufacture, the adapter may be plate-like.
Die Gelenkpartner können entsprechend denen des zu simulierenden natürlichen Gelenkes formkongruent zueinander ausgebildet sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet dank der Austauschbarkeit der Gelenkpartner bzw. der separaten Bauteile durch Paarungen derselben die Möglichkeit, entsprechende Missbildungen in der Formkongruenz der Gelenkpartner darzustellen, mit denselben umzugehen bzw. deren zumindest teilweise Beseitigung zu üben. The joint partners may be designed to match each other corresponding to those of the natural joint to be simulated. Thanks to the interchangeability of the joint partners or the separate components through pairings, the device according to the invention offers the possibility of representing corresponding malformations in the shape congruence of the joint partners, to deal with them or to practice their at least partial elimination.
Insbesondere dann, wenn das separate Bauteil lediglich den Endabschnitt des Gelenkkopfs mit den Kraft übertragenden Gelenkflächen oder den Gelenkkopf insgesamt umfasst, kann es vorteilhaft sein, dass die erste Basis in einem dem Gelenk zugewandten Bereich bezüglich seiner radialen Erstreckung geringer dimensioniert als der zugeordnete Gelenkpartner des natürlichen Gelenkes ist. Damit kann ein entsprechend erweitertes Operationsfeld für den Benutzer geschaffen werden, in dem er leichter mit den einzusetzenden Werkzeugen hantieren kann. Hierbei kann der Bereich beispielsweise stab-, röhren- oder kegelstumpfartig bzw. zumindest etwa gleich dimensioniert wie der Knochen im Bereich des zugeordneten natürlichen Gelenkpartners ausgebildet sein. Der Bereich kann einstückig an der ersten Basis angeordnet sein. Vorteilhaft kann der Adapter wie der dem Gelenk zugewandten Bereich der ersten Basis ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass, die Herstellung vereinfachend, die erste Basis beispielsweise zumindest etwa gleich der äußeren Form des entsprechenden natürlichen Gelenkpartners hergestellt werden kann. In particular, when the separate component comprises only the end portion of the joint head with the force transmitting joint surfaces or the joint head as a whole, it may be advantageous that the first base in a region facing the joint with respect to its radial extent dimensioned smaller than the associated joint partner of the natural Joint is. Thus, a correspondingly expanded operating field for the user can be created, in which he can handle the tools to be used more easily. In this case, the region can be, for example, rod, tube or truncated cone or at least approximately the same size as the bone in the region of the associated natural Joint partner be formed. The area may be integrally disposed on the first base. Advantageously, the adapter can be designed like the region of the first base facing the joint. This has the advantage that simplifying the production, the first base, for example, at least approximately equal to the outer shape of the corresponding natural joint partner can be produced.
Zudem können über den Adapter beispielsweise das Operationsfeld und/ oder eine Länge des zugeordneten künstlichen Gelenkpartners eingestellt werden. In addition, the operation field and / or a length of the associated artificial joint partner can be set via the adapter, for example.
Die erste Basis kann zumindest etwa entsprechend der natürlichen Form des jeweili- gen Gelenkpartners ausgebildet sein. Beispielsweise bei dem als Kniegelenk ausgebildeten künstlichen Gelenk kann die erste Basis bei dem Tibiaelement als Gelenk- partner den an das separate Bauteil anschließenden Teil des Unterschenkels bis zum Sprunggelenk oder darüber hinaus zumindest Teile des Fußes vorzugsweise entsprechend ihrer äußeren geometrischen Formen umfassen. Der Fuß kann steif, insbesondere einstückig, oder eventuell gelenkig mit dem Unterschenkel verbunden sein. Entsprechend kann die erste Basis bei dem Femurelement zumindest den an das Bauteil anschließenden Teil des Oberschenkels umfassen. Vorzugsweise ist das Gewicht des jeweiligen Gelenkpartners bez. des Unterschenkels eventuell mit Fuß und des Oberschenkels so ausgelegt, dass es zumindest in etwa dem Gewicht eines zugeordneten natürlichen Gelenkpartners gleicht. Das Gewicht des jeweiligen Gelenkpartners kann vorzugsweise in etwa dem eines zugeordneten natürlichen Gelenkpartners entsprechen, in dem ein Hohlraum in dem betreffenden Gelenkpartner vorgesehen ist, der zur Beschwerung mit Material befüllt werden kann. Anatomische Varianten des Beingewichtes eines natürlichen Beins können durch einen variablen Füllungsgrad und/oder durch ein variables Füllmaterial der Hohlräume der künstlichen Gelenkpartner erzeugt werden. Ein zusätzlicher Vorteil dieses Konstruktionsmerkmals besteht darin, dass das Transportgewicht der gesamten Vorrichtung durch IMichtbefüllung der Hohlräume möglichst gering gehalten werden kann. The first base may be formed at least approximately corresponding to the natural shape of the respective joint partner. For example, in the case of the artificial joint formed as a knee joint, the first base in the tibial element as a joint partner may preferably comprise the part of the lower leg adjoining the separate component up to the ankle or at least parts of the foot corresponding to its outer geometric shapes. The foot may be stiff, in particular in one piece, or possibly articulated connected to the lower leg. Correspondingly, the first base of the femoral element may comprise at least the part of the femur adjoining the component. Preferably, the weight of the respective joint partner is bez. the lower leg may be designed with foot and thigh so that it is at least approximately equal to the weight of an associated natural joint partner. The weight of the respective joint partner may preferably correspond approximately to that of an associated natural joint partner in which a cavity is provided in the relevant joint partner, which can be filled with material for weighting. Anatomical variants of the leg-weight of a natural leg can be generated by a variable degree of filling and / or by a variable filling material of the cavities of the artificial joint partners. An additional advantage of this design feature is that the transport weight of the entire device can be kept as low as possible by not filling the cavities.
All diese Maßnahmen ermöglichen, dass ein Benutzer der erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Training ein Gefühl für realistische Dimensionen und Gewichte der Gelenkpartner vermittelt bekommt und lernen kann, damit zurechtzukommen. Es versteht sich, dass mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei beispielsweise symmetrischen Gelenken diese jeweils entsprechend dargestellt werden können. Es kann beispielsweise die Arthroskopie an einem rechten und an einem linken Knie- gelenk simuliert werden. All of these measures allow a user of the device according to the invention during training to get a feeling for realistic dimensions and weights of the joint partners and to learn how to cope with them. It is understood that by means of the device according to the invention, for example, symmetrical joints these can each be represented accordingly. For example, arthroscopy can be simulated on a right and left knee joint.
In einer besonderen Ausbildung der Vorrichtung ist das künstliche Gelenk als Kniegelenk mit einem Femurelement und mit Meniskuselemente ausweisendem Tibia- element als Gelenkpartner ausgelegt. Hierbei können die Meniskuselemente des künstlichen Gelenkes in vorteilhafter Realitätsnähe zu einem natürlichen Kniegelenk lediglich in bestimmten Festlegungsbereichen an einem Tibiagelenkkopf des Tibia- elementes festgelegt sein. Die Festlegungsbereiche sind vorzugsweise so ausgewählt, dass sie zumindest in etwa den Festlegungsbereichen natürlicher Menisken eines natürlichen Kniegelenkes entsprechen. Damit können die Meniskuselemente über den Tibiagelenkkopf verlaufend angeordnet sein und, begrenzt durch die Festlegungsbereiche, mit dem Tibiagelenkkopf Taschen ausbilden, die, wie bei einem natürlichen Gelenk, beim arthroskopischen Eingriff instrumental erreichbar sind. Damit kann auch die Unterseite der Meniskuselemente untersucht werden. Das Femurelement kann ein Femurgelenkkopf aufweisen. In a special embodiment of the device, the artificial joint is designed as a knee joint with a femoral element and a tibial element with meniscal elements as a joint partner. In this case, the meniscal elements of the artificial joint can be fixed to a tibial-headed head of the tibial element in an advantageous proximity to a natural knee joint only in certain fixing areas. The setting areas are preferably selected to correspond at least approximately to the setting ranges of natural menisci of a natural knee joint. Thus, the meniscal elements may be arranged to extend over the tibial-headed head and, bounded by the attachment areas, to form pockets with the tibial-head, which, like a natural joint, are instrumentally accessible during arthroscopic surgery. This also allows the underside of the meniscal elements to be examined. The femoral element may have a femoral head.
Vorteilhaft können die Härten der verwendeten technischen Werkstoffe zumindest ähnlich denen der natürlichen Werkstoffe sein. Beim natürlichen Tibiakopf sind bezüglich der Werkstoffe im Wesentlichen drei Bereiche zu unterscheiden: Knochensubstanz, Knochenknorpel bzw. Knochenhaut sowie Menisken. Die natürlichen Menisken sind in ihrer Härte zwischen denen der harten Knochensubstanz und des weicheren Gelenkknorpel bzw. Knochenhaut angesiedelt. Dies kann technisch mittels entsprechender Kunststoffe dargestellt werden. Es ist, wie oben angemerkt, vorteilhaft, als Werkstoff ein Silikon mit mittlerer Shore-Härte von beispielsweise etwa 5 bis 25 als Werkstoff zu verwenden. Die Meniskuselemente für das künstliche Gelenk können beispielsweise mittels mechanischer Verfahren, wie Festklemmen oder Festnähen, und/ oder chemischer Verfahren, wie Kleben oder mittels chemischer Verbindungen, insbesondere Brückenverbindungen, mit dem Tibiaelement verbunden werden. Das Tibiaelement und/ oder das Femurelement können zur Nachahmung einer Knochensubstanz aus Hartkunststoff gefertigt sein. Damit können an dem künstlichen Knochen praxisnah übliche Bohrungen, beispielsweise zum Festlegen eines abgerissenen Bandes oder Sehne, und/ oder Abfräsungen von Kno- chensubstanz geübt werden. Zur Vereinfachung der Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass der Tibiakopf aus einem Kunststoff, insbesondere Silikon, mittlerer Shore- Härte von 50 bis 70 gefertigt ist. Auf die technische Imitation des natürlichen Gelenkknorpels bzw. der natürlichen Knochenhaut kann in vielen Anwendungen verzichtet werden. Advantageously, the hardness of the used engineering materials may be at least similar to those of the natural materials. In the case of the natural tibial plateau, there are essentially three areas to be distinguished with regard to the materials: bone substance, bone cartilage or periosteum as well as menisci. The natural menisci are located in their hardness between those of the hard bone substance and the softer articular cartilage or periosteum. This can be represented technically by means of appropriate plastics. It is, as noted above, advantageous to use as material a silicone having a mean Shore hardness of, for example, about 5 to 25 as a material. The meniscus elements for the artificial joint may, for example, by means of mechanical methods, such as clamping or sewn, and / or chemical methods, such as gluing or by means of chemical compounds, in particular bridge connections, with the tibial element get connected. The tibial element and / or the femoral element can be made of hard plastic for imitation of a bone substance. In this way, conventional bores, for example for fixing a torn off ligament or tendon and / or milling bone substance, can be practiced on the artificial bone. To simplify the device can be provided that the tibial plateau is made of a plastic, in particular silicone, average Shore hardness of 50 to 70. The technical imitation of the natural articular cartilage or the natural periosteum can be dispensed with in many applications.
In bevorzugten Ausbildungen können das Tibiaelement und/ oder das Femurelement zumindest an den Gelenkflächen mit einem weicheren Kunststoff oder Gummi, insbesondere mit Silikon überzogen werden. Dieser Überzug dient unter anderem zur Imitation einer Knorpelschicht über der harten Knochensubstanz bei einem natürli- chen Gelenk. Dieser Überzug kann entsprechend der natürlichen Knorpelschicht eine ortsabhängige Schichtdicke aufweisen. Vorteilhaft können die ebenfalls aus Silikon hergestellten Meniskuselemente vor dem Aushärten der Silikone gegen den Tibiagelenkkopf so anliegend positioniert werden, dass sich in den Festlegungsbereichen mit dem Aushärten der Silikone zwischen Meniskuselemente und Gelenkkopf in einer Art Vulkanisationsprozess feste chemische Verbindungen ausbilden können. Da produktionstechnisch einfacher, kann das Tibiaelement bzw. das Austauschbauteil aus Silikon mit einer bevorzugten Shore-Härte von etwa 60 gefertigt sein, auf welches die Meniskuselemente mit geringerer Shore-Härte aufgebracht sind. Werkstoffseitig können die Meniskuselemente in dem Kunststoff bzw. Silikon als Matrix eingelagerte Faserstrukturen zur Imitation kollagener Fasern natürlicher Menisken aufweisen. Die Meniskuselemente können ein spezifisches Gewicht aufweisen, das größer oder gleich des spezifischen Gewichtes eines zur Befüllung des Gelenkraumes vorgesehenen Fluids ist. Damit soll ein Aufschwimmen abgetrennter Teile der Meniskuselemente beim Training vermieden werden, so dass diese Teile in dem verwendeten Fluid schwebend schwimmen oder in demselben absinken. Die Meniskuselemente können zu Trainingszwecken vorgefertigt verschiedene Missbildungen und/ oder krankhafte Veränderungen, beispielsweise diverse Rissformen, aufweisen. Für die Vorrichtung zur Arthroskopiesimulation kann ein Set bereitgestellt werden, das, jeweils als Austauschbauteil, zumindest zwei oder mehrere gleich und/ oder unterschiedlich dimensionierte Bauteile und/ oder Bauteile mit unnatürlichen Formen zur Simulation einer Schädigung und/ oder Missbildung aufweist. Die darzustellende Schädigung und/ oder Missbildung kann letztlich jeden Teil des Gelenkes betreffen. Vorteilhaft wegen seiner Häufigkeit können die darzustellende Schädigung und/ oder Missbildung die Menisken betreffen. In preferred embodiments, the tibial element and / or the femoral element can be coated with a softer plastic or rubber, in particular with silicone, at least on the joint surfaces. This coating serves, among other things, to imitate a cartilaginous layer over the hard bone substance in a natural joint. This coating may have a location-dependent layer thickness corresponding to the natural cartilage layer. Advantageously, the meniscus elements also made of silicone can be positioned against the tibial-head head in such a way that solid silicone compounds can form in the fixing areas with the hardening of the silicones between the meniscal elements and the condyle in a type of vulcanization process. Since simpler production technology, the tibial element or the replacement component can be made of silicone with a preferred Shore hardness of about 60, on which the meniscus elements are applied with lower Shore hardness. On the material side, the meniscus elements in the plastic or silicone can have fiber structures embedded as a matrix for imitating collagen fibers of natural menisci. The meniscal elements may have a specific gravity that is greater than or equal to the specific gravity of a fluid intended for filling the joint space. In order to avoid floating of separated parts of the meniscal elements during training, so that these parts float floating in the fluid used or fall in the same. The meniscal elements can be prefabricated for training purposes various malformations and / or pathological changes, such as various crack shapes have. For the apparatus for arthroscopy simulation, a set may be provided which, in each case as an exchange component, has at least two or more identically and / or differently dimensioned components and / or components with unnatural shapes for simulating damage and / or malformation. The damage and / or malformation to be represented can ultimately affect every part of the joint. Advantageously, because of its frequency, the damage and / or malformation to be represented may affect the menisci.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung können Funktionselemente vorgesehen sein, die bei dem künstlichen Gelenk als Ersatz für Gelenk- und/ oder Kapselbänder bzw. Sehnen eines anatomischen Gelenks und/ oder das anatomische Gelenk über- und/ oder umspannende Sehnen und/ oder Bänder dienen. Bei natürlichen Gelenken verbinden Gelenk- oder Kapselbänder die Gelenkpartner bzw. Sehnen und Muskeln, die kraftwirksam auf das Gelenk einwirken. Die Funktionselemente können entsprechend der Anatomie und/ oder entsprechend ihrer kraftmechanischen Wirkung auf das anatomische Gelenk vorzugsweise an den Gelenkpartnern des künstlichen Gelenkes festlegbar ausgebildet sein. Die Funktionselemente können jeweils werkstoffseitig der zugeordneten natürlichen Sehne oder Bandes zumindest in etwa angepasst sein. Als Ersatz für Kräfte, die von Gewebe und/ oder Muskeln auf ein anatomisches Gelenk ausgeübt werden, kann als Teil einer Federvorrichtung zumindest ein Federelement vorgesehen sein, das entsprechend kraftmechanisch auf das Geienk einwirken kann. Vorzugsweise ist die Federkraft hinsichtlich Betrag, Richtung und/ oder Angriffspunkt bzw. Angriffspunkte einstellbar. Hierdurch können beispielsweise ein natürlicher Anpressdruck der Patella auf das Gelenk, bei einem Kniegelenk auf dem Femur, sowie pathologische Änderungen, beispielsweise hin- sichtlich Kraftangriffspunkt und/ oder Anpressdruck der Patella, simuliert werden. Mittels der Funktionselemente können auch jegliche pathologische und/ oder durch Unfälle hervorgerufenen Abweichungen von anatomisch normalen Ausbildungen, Anordnungen und/ oder Funktionen der Gelenk- und/ oder Kapselbänder bzw. Sehnen eines anatomischen Gelenks und/ oder das anatomische Gelenk über- und/ oder umspannende Sehnen und/ oder Bänder imitiert und an diesen arthroskopische Untersuchungen und/ oder Eingriffe geübt werden. In an alternative embodiment of the device functional elements may be provided which serve in the artificial joint as a substitute for joint and / or capsule ligaments or tendons of an anatomical joint and / or the anatomical joint over and / or spanning tendons and / or ligaments. In natural joints, joint or capsular ligaments connect the joint partners or tendons and muscles, which have a powerful effect on the joint. The functional elements may be designed to be fixable according to the anatomy and / or according to their force-mechanical effect on the anatomical joint, preferably at the joint partners of the artificial joint. The functional elements can each be at least approximately adapted to the material side of the associated natural tendon or ligament. As a substitute for forces that are exerted by tissue and / or muscles on an anatomical joint, at least one spring element can be provided as part of a spring device, which can act on the Geienk according to force mechanics. Preferably, the spring force is adjustable in terms of amount, direction and / or point or attack points. As a result, it is possible, for example, to simulate a natural contact pressure of the patella on the joint, in the case of a knee joint on the femur, and pathological changes, for example with regard to the point of force application and / or pressure of the patella. By means of the functional elements can also be any pathological and / or caused by accidents deviations from anatomically normal training, Arrangements and / or functions of the joint and / or capsular ligaments or tendons of an anatomical joint and / or the anatomical joint over and / or spanning tendons and / or ligaments are imitated and practiced on these arthroscopic examinations and / or interventions.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die Vorrichtung einen Rahmen mit einer Führung und/ oder Aufnahme zur Führung und/ oder Festlegung von Funktionselementen vorgesehen sein. Ein derartiger Rahmen kann ein zusätzliches Bauteil des künstlichen Gelenkes sein, das nicht Teil des anatomischen Gelenkes ist. Mitteis des Rahmens können beispielsweise zumindest einige der Funktionselemente anstatt oder zusätzlich an einem der Geienkpartner an einer Seite oder Endbereich aufgenommen werden. Damit kann der eine Gelenkpartner frei von verbindenden Funktionselementen in dem künstlichen Gelenk angeordnet sein, so dass an dieser Stelle leichter eine Lösung des Gelenkes erfolgen kann. Damit kann der eine Gelenkpartner als erstes Modul leicht der Vorrichtung entnommen werden. Der Rahmen kann eine etwa hohlzylindrische Form mit einem Innenraum zur Aufnahme des einen Gelenkpartners aufweisen. Hierbei kann die Innenkontur des Rahmens der Außenkontur des einen Gelenkpartners im Bereich des Rahmens angepasst sein. Vorzugsweise ist die Innenkontur von einem anatomisch nachgebildet bzw. von einem natürlichen Präparat abgeformt. In a further alternative embodiment, the device may be provided with a frame with a guide and / or receptacle for guiding and / or fixing of functional elements. Such a frame may be an additional component of the artificial joint that is not part of the anatomical joint. Mitteis the frame, for example, at least some of the functional elements can be added instead of or in addition to one of the Geienkpartner on a page or end. Thus, the one joint partner can be arranged free of connecting functional elements in the artificial joint, so that at this point a solution of the joint can be done more easily. Thus, the one joint partner can be easily removed as the first module of the device. The frame may have an approximately hollow cylindrical shape with an interior for receiving the one joint partner. In this case, the inner contour of the frame of the outer contour of a joint partner can be adapted in the region of the frame. Preferably, the inner contour of an anatomically modeled or molded from a natural specimen.
Vorzugsweise ist der Rahmen so mit dem einen Gelenkpartner verbunden, dass dieser Gelenkpartner mit Lösung der Verbindung in einer von dem anderen Gelenkpartner wegweisenden Richtung von dem Rahmen abgezogen werden kann. Vorzugs- weise sind Rahmen und Gelenkpartner so ausgebildet, dass sie bezüglich einer Relativbewegung in eine Verbindungsposition hinein bzw. aus derselben heraus keine Hinterschneidungen aufweisen. Der Rahmen kann als Mitnehmer für den einen Gelenkpartner dienen, indem er, vorzugsweise mittels der an ihm festgelegten Funktionselemente gegen den anderen Gelenkpartner bewegt werden kann. Damit kann der Rahmen für einen Gelenkzusammenhang sorgen. Vorzugsweise ist der Rahmen umfänglich zum Gelenk angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann der Rahmen an dem einen Gelenkpartner festgelegt sein. Zu seiner Festlegung kann ein längliches Verbindungselement, wie Schraubstange oder eine mittels Splint gesicherte Stange, radial zum Gelenkpartner durch eine durch den einen Gelenkpartner und den Rahmen geführte Bohrung geführt angeordnet sein. Damit kann über den an dem einen Gelenkpartner festgelegten Rahmen und über die an ihm und an dem anderen Gelenkpartner festgelegten Funktionselemente eine form- und/ oder kraftschlüssige Verbindung zwischen den The frame is preferably connected to the one joint partner in such a way that this joint partner can be pulled off the frame with the solution of the compound in a direction pointing away from the other joint partner. Preferably, the frame and the joint partner are designed such that they have no undercuts with respect to a relative movement into or out of a connection position. The frame can serve as a driver for one joint partner by being able to be moved against the other joint partner, preferably by means of the functional elements fixed to it. Thus, the frame can provide a joint connection. Preferably, the frame is arranged circumferentially to the hinge. Alternatively or additionally, the frame may be fixed to the one joint partner. For its determination, an elongate connecting element, such as screw rod or a secured by splint rod, be arranged radially to the joint partner guided by a guided through the joint partner and the frame bore. In this way, a form-fitting and / or non-positive connection can be established via the frame fixed to the one joint partner and via the functional elements fixed to it and to the other joint partner
Gelenkpartnern hergestellt werden. Hierdurch können die Gelenkpartner relativ zueinander über einen Gelenkspalt anliegen oder beabstandet positioniert werden. Der Gelenkspalt kann mittels der Festlegung der Funktionselemente an dem Rahmen einstellbar sein. Mittels Einstellung der wirksamen Länge eines Funktionselementes oder Längen mehrerer Funktionselerfiente können anatomische Variationen, krankhafte und/ oder missgebildete Änderungen in diesem Kraftfluss zwischen den Gelenkpartnern sowie symmetrische oder asymmetrische Beabstandungen und/ oder Anliegen der Gelenkpartner simuliert werden. Bei einem künstlichen Gelenk als Kniegelenk mit Tibiaelement und Femurelement und bei Festlegung des Rahmens an dem Tibiaelement kann das Tibiaelement beispielsweise zum Austauschen seines Austauschbauteils aus dem Rahmen heraus vom Kniegelenk abgezogen werden. Joint partners are produced. As a result, the joint partners can rest relative to one another via a joint gap or be positioned at a distance. The joint gap can be adjustable by means of the definition of the functional elements on the frame. By adjusting the effective length of a functional element or lengths of several Funktionselerfiente anatomical variations, pathological and / or malformed changes in this power flow between the joint partners as well as symmetrical or asymmetric spacing and / or concerns of the joint partners can be simulated. In an artificial joint as a knee joint with tibial element and femoral element and when fixing the frame to the tibial element, the tibial element can be removed from the knee joint, for example, to exchange its replacement component out of the frame.
Der Rahmen kann vorzugsweise an dem einen Gelenkpartner vorzugsweise austauschbar festlegbar sein. Der an dem einen Gelenkpartner festgelegte Rahmen kann hierbei so positioniert sein, dass er zumindest die Gelenkflächen dieses Gelenkpartners freilässt, indem diese den Rahmen in Richtung zu dem anderen Gelenkpartner hin vorzugsweise überragen. The frame may preferably be fixed to the one joint partner, preferably exchangeable. The frame fixed to the one joint partner can in this case be positioned such that it leaves at least the joint surfaces of this joint partner by preferably projecting beyond the frame in the direction of the other joint partner.
Der Rahmen kann beispielsweise zumindest abschnittsweise als Stab- oder Gitterbauteil ausgeführt sein. Vorzugsweise weist der Rahmen eine hohlzylindrische Wandung mit Vorkehrungen, wie Aufnahmen, Öffnungen und/ oder Führungen, für die Funktionselemente auf. Mittels der am Rahmen vorgesehenen Vorkehrungen können die Funktionselemente zumindest in etwa anatomisch korrekt über das Gelenk geführt angeordnet sein und vorteilhaft auf eine bestimmte kraftmechanisch wirk- same Länge eingestellt werden. Damit kann eine Arthroskopiesimulation noch realitätsnäher durchgeführt werden. The frame can be designed, for example, at least in sections as a rod or grid component. Preferably, the frame has a hollow cylindrical wall with provisions, such as receptacles, openings and / or guides, for the functional elements. By means of the measures provided for on the frame, the functional elements can be arranged at least approximately anatomically correctly guided over the joint and can advantageously be operated on a specific force-mechanically effective manner. same length. Thus, an arthroscopy simulation can be carried out even closer to reality.
Der Rahmen kann zwischen äußerer Hülle und innerer Hülle angeordnet sein. Er kann die innere Hülle insbesondere an ihrer Verdickung oder Wulst dichtend zumindest gegen einen der beiden Gelenkpartner pressen. An dem Rahmen können als Portale ausgebildete Durchgangsöffnungen vorgesehen sein, die bestimmte Eingriffsfelder zum arthroskopischen Eingriff in das künstliche Gelenk vom Rahmen unverdeckt halten. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Rahmen die innere Hülle zu ihrer Halterung und Abdichtung beidendseitig gegen die Gelenkpartner presst und hierzu die innere Hülle axial übergreift. Beispielsweise können für übende Eingriffe an Meniskuselemente eines künstlichen Kniegelenkes Öffnungen in Einbaulage in Höhe Menisken vorgesehen sein, die arthroskopische Beobachtung und Bewegungsfreiheit zur Handhabung arthroskopische oder chirurgische Geräte, wie beispielsweise zum Festnähen defekter Meniskusteile, ermöglichen. The frame may be disposed between the outer shell and the inner shell. He can press the inner shell, in particular at its thickening or bead sealing at least against one of the two joint partners. Through openings designed as portals can be provided on the frame, which hold certain intervention fields uncovered for arthroscopic engagement in the artificial joint from the frame. This is particularly advantageous when the frame presses the inner shell to its holder and seal both sides against the joint partners and this axially overlaps the inner shell. For example, for surgery on meniscus elements of an artificial knee joint openings may be provided in the installation position in the amount of menisci, the arthroscopic observation and freedom of movement for handling arthroscopic or surgical devices, such as for sewing defective meniscal parts allow.
Mit der Festlegung des jeweiligen Funktionselements ist eine zum künstlichen Gelenk kraftmechanisch wirksame Länge festlegbar. Diese Länge kann über ihre Festlegung am Rahmen und/ oder an dem einen Gelenkpartner eingestellt werden. Die wirksame Länge der Funktionselemente kann einzeln, in Gruppen oder in ihrer Gesamtheit einstellbar sein. Mittels der am Rahmen vorgesehenen Vorkehrungen können die Funktionselemente zumindest in etwa anatomisch korrekt über das Gelenk geführt angeordnet sein, so dass hierüber eine Arthroskopiesimulation noch realitätsnäher durchgeführt werden kann. With the definition of the respective functional element a force-mechanically effective length for artificial joint can be fixed. This length can be adjusted by their definition on the frame and / or on the one joint partner. The effective length of the functional elements may be adjustable individually, in groups or in their entirety. By means of the measures provided for on the frame, the functional elements can be arranged at least approximately anatomically correctly guided over the joint, so that an arthroscopy simulation can be carried out even more realistically.
Einzelne oder alle Funktionselemente können modular als einzelne Bauteile ausgeführt sein. Diese können jeweils beispielsweise von geeigneter vorgefertigter Meterware in Form von Bändern, Seilen und dergleichen, auf eine erforderliche Länge abgelängt werden. Die Funktionselemente können beispielsweise über Klemm- oder Quetschverbindungen an dem Rahmen lagefixiert sein. Hierzu kann die Quetschverbindung eine Hülse für runde Funktionselemente oder einen flachen, vorzugsweise innenseitig bewehrten Führungskanal für flache Funktionselemente aufweisen, in die bzw. in den zum Einklemmen des jeweiligen Funktionselementes jeweils zumindest eine Schraube oder ein Exzenter seitlich eindrehbar ist. Damit ist eine stufenlose Einstellung der kraftmechanisch wirksamen Länge des jeweiligen Funktionselementes möglich. Individual or all functional elements can be designed modularly as individual components. These can each be cut to a required length, for example, from suitable prefabricated yard goods in the form of ribbons, ropes and the like. The functional elements may be fixed in position on the frame, for example via clamping or crimping connections. For this purpose, the crimp can have a sleeve for round functional elements or a flat, preferably reinforced on the inside guide channel for flat functional elements in the or in which at least one screw or an eccentric can be screwed in laterally for clamping the respective functional element. For a stepless adjustment of the force-mechanically effective length of the respective functional element is possible.
Beispielsweise bei der Ausbildung des künstlichen Gelenkes als Kniegelenk mit Femurelement und Tibiaelement als Gelenkpartner, kann das künstliche Gelenk als Funktionselemente vorderes und hinteres Kreuzbandelement, Patellasehnenelement bzw. Quadrizepssehnenelement mit dazwischen angeordnetem Kniescheiben- oder Patellaelement, mediales und laterales Seitenbandelement und/ oder Popiiteus- sehnenelement aufweisen. Diese Funktionselemente können jeweils mit einem ersten Endbereich an dem Tibiaelement oder dem Femurelement festgelegt und mit einem zweiten Endbereich an dem Rahmen festlegbar sein. Die Festlegung an Rahmen und Femurelement kann vorzugsweise so erfolgen, dass die durch die Funktionselemente übertragenen Kräfte hinsichtlich Betrag und/ oder Richtung zumindest etwa gleich denen bei einem entsprechenden anatomischen Gelenk sind. Damit kann der Tibiagelenkkopf {oder der Femurgelenkkopf) zumindest bezüglich seiner Gelenkflächen frei zugänglich so angeordnet sein, dass beispielsweise Meniskuseingriffe frei zugänglich übbar sind. Es versteht sich, dass in Umkehrung der Anordnung der Rahmen an dem Femurgelenkkopf festgelegt sein kann. For example, in the formation of the artificial joint as a knee joint with a femoral element and a tibial element as a joint partner, the artificial joint may have as functional elements anterior and posterior cruciate ligament element, patellar tendon element or quadriceps tendon element with interposed patellar or patella element, medial and lateral sideband element and / or populus tendon element , These functional elements can each be fixed with a first end region on the tibial element or the femoral element and can be fixed to the frame with a second end region. The attachment to the frame and femur element may preferably be such that the forces transmitted by the functional elements in magnitude and / or direction are at least approximately equal to those in a corresponding anatomical joint. Thus, the tibial articular head {or femur head) may be freely accessible, at least with respect to its articular surfaces, such that, for example, meniscal interventions are freely accessible. It will be understood that in reversal of the arrangement, the frame may be fixed to the femoral head.
Vorderes Kreuzbandelement und/ oder hinteres Kreuzbandelement können ähnlich der Anatomie als rundliches Band ausgebildet und beispielsweise aus einem synthetischem festem bis hochfestem Seil gefertigt sein, das beispielsweise Karbonfaser aufweisen kann. Der Durchmesser kann beispielsweise jeweils 8 - 10 mm betragen. Sie können so an Rahmen und Tibiaelement festgelegt sein, dass eine funktionelle Anatomie dynamisch im Bewegungsbereich von Extension bis Flexion gewährleistet ist. Hinsichtlich des vorderen Kreuzbandes kann ein funktionelles Gelenkspiel bei Valgusstress und hinsichtlich einer anterioren Stabilität simuliert bzw. eingestellt werden. Hinsichtlich des hinteren Kreuzbandes kann ein funktionelles Gelenkspiel bei Valgus- und Varusstress und hinsichtlich einer dorsalen Stabilität geübt werden. Der zweite Endbereich des vorderen Kreuzbandes bzw. des hinteren Kreuzbandes kann am Rahmen in einem jeweils zugeordneten Führungskanal hindurchgeführt und verstellbar lagefixiert sein. Mit der Einstellung der wirksamen Länge des vorderen Kreuzbandelementes und/ oder hinteren Kreuzbandelementes kann beispielsweise zu Trainingszwecken eine vordere und/oder hintere Kreuzband Insuffizienz dargestellt werden. Ferner kann hierüber eine definierte Gelen kspaitbreite eingestellt werden, über den die Gelenkpartner an ihren Gelenkköpfen anliegen bzw. beabstandet sind. The anterior cruciate ligamentous element and / or the cruciate ligamentous element may, similar to the anatomy, be formed as a roundish band and may be made, for example, from a synthetic, strong to high-strength rope, which may comprise carbon fiber, for example. The diameter may be, for example, 8-10 mm each. They can be fixed to the frame and tibial element so that a functional anatomy is guaranteed dynamically in the range of motion from extension to flexion. With regard to the anterior cruciate ligament, functional joint play can be simulated or adjusted for valgus stress and for anterior stability. With regard to the posterior cruciate ligament, functional joint play may be practiced in valgus and varus stress and for dorsal stability. The second end region of the anterior cruciate ligament or of the posterior cruciate ligament can be guided on the frame in a respectively assigned guide channel and can be adjustably fixed in position. With the setting of the effective length of the anterior cruciate ligament element and / or posterior cruciate ligament element, for example, for training purposes, a front and / or posterior cruciate ligament insufficiency can be represented. Furthermore, a defined gel kspaitbreite can be set over this, over which the joint partners rest on their joint heads and are spaced.
Mediales Seitenbandelement und/oder laterales Seitenbandelement können in Anpassung an anatomische Seitenbänder jeweils als flaches Band aus vorteilhaft zugfestem, vorzugsweise synthetischem Werkstoff, wie der zum Beispiel eines Rollladenbandes, ausgebildet sein. Der erste Endbereich des medialen Seitenband- elementes kann an der medialen Seite eines medialen Femurkondylus des Femur- elementes so angeordnet sein, dass die funktionelle Anatomie sowohl in Extension als auch in Flexion gewährleistet ist und das funktionelle Gelenkspiel bei Medial sideband element and / or lateral sideband element can in each case be designed as a flat band made of advantageously tension-resistant, preferably synthetic material, such as, for example, a roller blind strip, in adaptation to anatomical sidebands. The first end region of the medial sideband element can be arranged on the medial side of a medial femoral condyle of the femur element in such a way that the functional anatomy is ensured in both extension and flexion, and functional joint play is enhanced
Valgusstress mittels der Vorrichtung geübt werden kann. Der erste Endbereich des lateralen Seitenbandelementes kann an einer lateralen Seite eines lateralen  Valgusstress can be practiced by means of the device. The first end region of the lateral sideband element may be on a lateral side of a lateral
Femurkondylus des Femurelementes so platziert sein, dass die funktionelle Anatomie sowohl in Extension als auch in Flexion gewährleistet ist, und das funktionelle Gelenkspiel bei Varusstress (auch der Vierer-Position) mittels der Vorrichtung geübt werden kann. Der zweite Endbereich des medialen Seitenbandelementes und/oder des lateralen Seitenbandes kann jeweils in einem zugehörigen flachen Führungskanal im Rahmen festlegbar angeordnet sein. Beide Seitenbandelemente können den Rahmen am Femurelement lagefixieren und/oder ein mediales bzw. laterales Aufklappen desselben unterbinden. Femoral condyle of the femoral element can be placed so that the functional anatomy in both extension and flexion is ensured, and the functional joint play in varus stress (also the foursome position) can be practiced by means of the device. The second end region of the medial side band element and / or the lateral side band can each be arranged to be fixable in an associated flat guide channel in the frame. Both side band elements can fix the frame position on the femoral element and / or prevent it from opening medially or laterally thereof.
Das Popliteussehnenelement kann ähnlich der Anatomie als rundliches Band ausgebildet sein. Der erste Endbereich des Politeussehnenelement kann ähnlich der Anatomie an lateraler Seite des lateralen Femurkondylus so angeordnet sein, dass die funktionelle Anatomie sowohl in Extension als auch in Flexion gewährleistet ist und das funktionelle Gelenkspiel bei Varusstress (Vierer-Position) mittels der Vorrichtung geübt werden kann. Der zweite Endbereich des Politeussehnenelements kann vor- zugsweise in- einer Gewindehülse in einem zugehörigen Führungskanal an dem Rahmen fixiert sein. Die Befestigung des ersten Endbereiches des Popliteussehnen- elements kann in der Nähe der Befestigung des lateralen Seitenbandelementes am Femurkondylus erfolgen. The Popliteussehnenelement may be similar to the anatomy designed as a round band. The first end region of the politeus tendon element can be arranged similar to the anatomy on the lateral side of the lateral femoral condyle so that the functional anatomy is ensured both in extension and in flexion and the functional joint play can be practiced in varus stress (quad position) by means of the device. The second end region of the politeus tendon element may be preferably be fixed in a threaded sleeve in an associated guide channel on the frame. The attachment of the first end region of the popliteus tendon element can be effected in the vicinity of the attachment of the lateral sideband element to the femoral condyle.
Das Patellasehnenetement und/oder das Quadrizepssehnenelement können ebenfalls aus einem oben näher beschriebenen Bandmaterial abgelängt sein. Die oben erwähnte Federvorrichtung kann zur Simulation einer natürlich vorhandenen Zugkraft auf die natürliche Quadrizepssehne auf das Quadrizepssehnenelement einwirken. Die Federvorrichtung kann ein Zugfederelement aufweisen, das vorzugsweise unmittelbar das Quadrizepssehnenelement spannt. Der Zugmechanismus kann innerhalb der äußeren Hülle ventral des Gelenkkopfes des Femurelementes angeordnet und/oder kraftwirksam sein. Damit kann vorteilhaft eine bestimmte Vorspannung des Gelenkes in hängender Position eines der Gelenkpartner, d.h., bei einem als Kniegelenk ausgebildeten künstlichen Gelenkes, in gebeugter Position des Kniegelenkes, erzeugt werden. Ferner kann bei passiver Extension des Trainers eine bestimmte Anspannung des Streckapparates simuliert werden. Die Zugkraft kann vorteilhaft so eingestellt wer- den, dass keine Hyperkompression der Patella entsteht. Damit kann eine leichte Passage mit Tasthaken und/oder Arthroskop zwischen femoralem Gleitlager und Patella ermöglicht werden. Diese Zugkraft kann beispielsweise zur Darstellung eines pathologischen Zustandes des Streckapparates und/oder des Patellasehnen- elements und/oder des Quadrizepssehnenelements einstellbar sein. The patellar tendon element and / or the quadriceps tendon element may also be cut to length from a strap material described in more detail above. The above-mentioned spring device may act on the quadriceps tendon element to simulate a naturally existing tensile force on the natural quadriceps tendon. The spring device may comprise a tension spring element which preferably directly biases the quadriceps tendon element. The pulling mechanism may be disposed within the outer sheath ventral to the condyle of the femoral element and / or be forceful. In this way, it is advantageously possible to produce a specific pretensioning of the joint in the suspended position of one of the joint partners, that is to say in the case of an artificial joint designed as a knee joint, in the bent position of the knee joint. Furthermore, with passive extension of the trainer, a certain tension of the stretching apparatus can be simulated. The traction can advantageously be adjusted so that no hypercompression of the patella occurs. This allows easy passage with a tactile hook and / or an arthroscope between the femoral plain bearing and the patella. This tensile force can be adjustable, for example, to represent a pathological condition of the extensor apparatus and / or the patellar tendon element and / or the quadriceps tendon element.
Die Sehnenelemente können jeweils aus einem hartelastischen Bandmaterial gefertigt sein. In einem vereinfachten Aufbau können Patellasehnenelement und The tendon elements can each be made of a hard elastic band material. In a simplified construction, patellar tendon element and
Quadrizepssehnenelement aus einem Band gefertigt sein. An dem Band kann das Patellaelement dorsal, d.h. an der zum Gelenkraum hinweisenden Seite des Bandes in anatomisch korrekter Lage oder, zur Simulation pathologischer Veränderungen, aus der anatomisch korrekten Lage verschoben, festlegbar sein. Eine Festlegung kann rein mechanisch erfolgen. Konstruktiv unaufwendig kann eine Schraube durch das Band geführt in das Patellaelement eingeschraubt sein. Zwischen Band und Patellaelement kann die innere Hülle angeordnet sein. Mittels der Verbindung von Band und Patellaelement kann zugleich die innere Hülle an dem Patellaelement lagefixiert bzw. festgeklemmt werden. Quadrizepssehnenelement be made of a band. On the band, the patella element can be fixed dorsally, ie on the side of the band facing the joint space, in anatomically correct position or, for the simulation of pathological changes, displaced from the anatomically correct position. A determination can be made purely mechanically. Constructively inexpensive, a screw can through the tape must be screwed into the patella element. Between band and patella element, the inner shell may be arranged. At the same time, the inner sheath can be fixed in position or clamped on the patella element by means of the connection between the ligament and the patella element.
Die Kniescheibe oder Patella kann zumindest etwa entsprechend der Anatomie ausgebildet sein. Die Patella dient in der Natur als an dem Kniegelenk Kraft umlenkendes Gleitbauteil („Hypomochlion des Streckapparates"). Mittels derselben werden Kräfte der Muskulatur, des Streckapparates, von dem Oberschenkel auf den Unter- schenke! übertragen, wobei die Patella zum Femurgelenkkopf gieitverschieblich angeordnet ist. Die Patella ist zur Reibungsminderung an ihrer Gleitfläche anatomisch von einem glatten, durchscheinenden (hyalinen) Knorpelgewebe überzogen, das bei der Vorrichtung beispielsweise mittels einer entsprechend glatten Kappe aus einem Kunststoff imitiert werden kann. Der Kunststoff kann vorteilhaft eine ähnliche Härte und Festigkeit wie die Knorpelschicht aufweisen. Der Kunststoff kann ein gummiartiger Werkstoff oder Silikon sein. Der Kunststoff kann gleich dem Kunststoff sein, der zur Imitation von Knorpelgewebe beim Knochen bei den Gelenkpartnern eingesetzt wird. Die Silikonkappe kann unter elastischer Ausweitung über einen Kern aus Hartkunststoff, wie Hartschaum oder Gießharz als Imitat für einen anatomisch knöchernen Kern der Patella vorzugsweise austauschbar gezogen und unter Vorspannung an dem Kern festgelegt werden. Die Silikonkappe kann mit einer Art Ringwulst um den Kern gestülpt sein. Die Silikonkappe kann austauschbar sein. Auch hier können zur Simulation vorgefertigte Defekte und/oder Missbildungen an der Silikonkappe vorgesehen sein. Dank der Verwendung von Hartkunststoff können auch hier Bohrungen und Abtragungen, insbesondere Abfräsungen geübt werden. The kneecap or patella may be formed at least approximately according to the anatomy. In nature, the patella acts as a flexion-deflecting sliding component ("hypomochlion of the extensor apparatus"), which transmits forces of the musculature, the extensor apparatus, from the thigh to the lower leg, with the patella being displaced to the femoral head The patella is anatomically covered by a smooth, translucent (hyaline) cartilage tissue for friction reduction on its sliding surface, which can be mimicked in the device, for example, by means of a suitably smooth cap made of a plastic The plastic can be a rubber-like material or silicone The plastic can be the same as the plastic that is used to imitate cartilage tissue in the bone of the joint partners.The silicone cap can under elastic expansion over a hard plastic core, such as rigid foam or casting resin as an imitation for an anatomically bony core of the patella, preferably exchangeably drawn and fixed under pretension to the core. The silicone cap may be slipped around the core with a kind of annular bead. The silicone cap can be exchangeable. Here too, prefabricated defects and / or deformities on the silicone cap can be provided for the simulation. Thanks to the use of hard plastic, drilling and removal, in particular milling, can also be practiced here.
An der Innenseite der inneren Hülle kann in einem ventralen, d.h. bezüglich des Knies vorderen Bereich des Gelenkraums als Ersatz für einen bei einem anatomischen Kniegelenk natürlich vorhandenen sogenannten Hoffaschen Fettkörper ein Imitat angeordnet sein. Der Hoffasche Fettkörper kann bei einer klinischen On the inside of the inner shell, in a ventral, i. with respect to the knee front region of the joint space as a substitute for a naturally present in an anatomical knee joint so-called Hoffaschen fat body be arranged a faux. The extravasation fat body may be at a clinical
Arthroskopie sehr leicht den Zugang zum Inneren des Kniegelenks behindern und kann sich Sicht behindernd immer wieder in das optische Sichtfeld des Operateurs drängen. Mit Anordnung dieses Imitats an anatomisch korrekter Stelle im Kniegelenk kann mittels der Vorrichtung auch diese Schwierigkeit bei der Arthroskopie geübt werden. Als möglicher Werkstoff kann poröser Kunststoff, insbesondere Schaumstoff, dienen. Das Imitat ist vorzugsweise austauschbar. Arthroscopy very easily hinders access to the interior of the knee joint and can obstruct vision from time to time in the optical field of vision of the surgeon pushing. With the arrangement of this imitation anatomically correct place in the knee joint can be practiced by means of the device and this difficulty in arthroscopy. As a possible material can be porous plastic, in particular foam, serve. The imitation is preferably interchangeable.
In einer alternativen Ausbildung der Vorrichtung kann, abweichend von der Anatomie eines natürlichen Gelenkes, eine Kompensationsvorrichtung zur Kompensation von Kräften und Kraftmomenten, die bei einem entsprechenden natürlichen Gelenk auf das Gelenk wirken und nicht unmittelbar über Gelenk- und/oder Kapselbänder bzw. Sehnen eines anatomischen Gelenks übertragen werden, vorgesehen sein. Diese Kräfte und Kraftmomente können beispielsweise über das natürliche Gelenk übergreifende Muskulatur bzw. zu Muskeln führenden Sehnen oder allgemein das natürliche Gelenk umgebende Gewebe hervorgerufen werden, die sich insbesondere in einer Bewegungshemmung und/oder Bewegungsbegrenzung bemerkbar machen können. Hierdurch kann beispielsweise eine Überstreckung eines natürlichen Gelenkes unterbunden werden. Diese Kraftein Wirkungen auf das natürliche Gelenk zu simulieren, ist für ein realitätsnahes Üben der Arthroskopie sehr sinnvoll. Einzelne oder mehrere, eventuell kraftmechanisch miteinander verbundene Funktionselemente können diese Kräfte vorzugsweise summarisch simulieren. Ein einzelnes Funktionselement kann über einen bestimmten Bewegungsbereich des künstlichen Gelenkes Kräfte mit weichelastischem und/oder hartelastischem Anteilen übertragen, wobei zumindest ein Kraftangriffpunkt des Funktionselements vorzugsweise entfernt zu den Gelenkflächen an einem der Gelenkpartner angeordnet ist. Der weichelastische Anteil kann beispielsweise mittels Federeiemente simuliert werden, Der hart- elastische Anteil kann konstruktiv einfach über entsprechend hartelastische Bänder, wie Rolladenband, simuliert werden. In an alternative embodiment of the device, deviating from the anatomy of a natural joint, a compensation device for compensation of forces and moments of force acting on the joint in a corresponding natural joint and not directly on joint and / or capsule bands or tendons of an anatomical Be transmitted joint, be provided. These forces and moments of force can be caused, for example, by muscles that overlap the natural joint or tendons that lead to muscles, or by tissues that generally surround the natural joint, which can manifest themselves, in particular, in a movement inhibition and / or limitation of movement. As a result, for example, an overstretching of a natural joint can be prevented. To simulate this effect on the natural joint is very meaningful for a realistic practice of arthroscopy. Single or multiple, possibly force-mechanically interconnected functional elements can preferably simulate these forces summarily. A single functional element can transmit forces with soft-elastic and / or hard-elastic parts over a certain range of motion of the artificial joint, wherein at least one force application point of the functional element is preferably arranged remotely to the joint surfaces on one of the joint partners. The soft-elastic portion can be simulated by means of spring elements, for example. The hard-elastic portion can be simulated in a structurally simple manner by means of suitably hard-elastic bands, such as a roller blind band.
Anatomisch werden Gelenke in ihrem Bewegungsumfang (Extension und Flexion, Außen- und Innenrotation sowie Abduktion und Adduktion) auch durch übergreifende Muskulatur und/oder Sehnen begrenzt. Eine einfache technische Darstellung zur Simulation dieser Bewegungsbegrenzung wäre beispielsweise mittels entsprechender Anschläge möglich. Alternativ können als Funktionselemente zusätzliche Verbin- dungselemente zwischen den Gelenkpartnern vorgesehen sein. Diese können, vorzugsweise federbelastet ausgestaltet sein und/oder eine bestimmte funktionelle Länge aufweisen, die erst ab einem bestimmten Flexionswinkel und/oder Drehwinkel wirksam wird. Hierzu kann das Verbindungselement beispielsweise als Bandelement ausgebildet sein, das sich mit einem bestimmten Flexionswinkel und/oder Drehwinkel kraftübertragend und damit bewegungshemmend spannt. Anatomically, joints are limited in their range of motion (extension and flexion, external and internal rotation as well as abduction and adduction) by overarching muscles and / or tendons. A simple technical representation for the simulation of this movement limit would be possible, for example, by means of appropriate stops. Alternatively, additional functional elements may be be provided elements between the joint partners. These can be designed, preferably spring-loaded and / or have a certain functional length, which is effective only from a certain angle of flexion and / or angle of rotation. For this purpose, the connecting element may be formed, for example, as a band element which spans force-transmitting and thus movement-inhibiting with a certain flexion angle and / or angle of rotation.
Das Bandelement kann von einem Bandmaterial, wie Rollladenband, abgelängt sein. Ist beispielsweise das künstliche Gelenk zur Simulation eines natürlichen Kniegelen- kes ausgelegt, so kann bei dem simulierten Kniegelenk zusätzlich ein Längsband- eiement als Bandelement vorgesehen sein, das zur Simulation der hinteren Oberschenkel- und/oder Unterschenkelmuskulatur als hinteres Längsbandelement dorsal über das Kniegelenk hinweg verlaufen kann. Mittels des zusätzlichen hinteren The band member may be cut to length from a band material, such as roller shutter band. If, for example, the artificial joint is designed to simulate a natural knee joint, a longitudinal band element may additionally be provided as a band element in the simulated knee joint, which dorsally extend beyond the knee joint to simulate the posterior thigh and / or lower leg muscles as the rear longitudinal band element can. By means of the additional rear
Längsbandelements kann einerseits eine„normale" Steckung des Kniegelenkes simuliert werden, d.h. eine Überstreckung desselben verhindert werden. Das hintere Längsbandelement kann mit seinem ersten Endbereich an der Rückseite oder dorsalen Seite des Femurgelenkkopfes und mit seinem zweiten Endbereich an der Rückseite oder dorsalen Seite des Tibiagelenkkopfs festgelegt werden. Ist ein Rahmen vorgesehen, so kann es mit seinem ersten Endbereich an der Rückseite oder dorsalen Seite des Femurgelenkkopfes und mit seinem zweiten Endbereich an distal- dorsal an der Außenseite des Rahmens in Höhe des Tibiagelenkkopfs befestigbar sein. Vorzugsweise ist das hintere Längsbandelement hinsichtlich seiner kraftmechanisch wirksamen Länge einstellbar. Vorzugsweise ist das hintere Längsbandelement zugstabil vorzugsweise bis etwa 30 kp sowie vorteilhaft hartelastisch, d.h. kaum oder wenig dehnbar, ausgebildet. Es kann eine flache Form aufweisen. Die kraftmechanisch wirksame Länge kann für den Normalfall so bemessen sein, dass das Kniegelenk maximal bis um 180 Grad bzw. gemäß einer sogenannten Neutral- Null-Methode maximal bis um 0 Grad gestreckt werden kann. Zur klinischen Untersuchung einer Überstreckung oder eingeschränkten Streckung des Kniegelenkes kann die kraftmechanisch wirksame Länge des hinteren Längsbandelements verlängert, bzw. verkürzt werden. Wie erwähnt, kann die Vorrichtung in einer alternativen Ausbildung modular ausgebildet sein. Es kann zur Bewegungssimulation des künstlichen Gelenkes zumindest einer der Gelenkpartner an einer von dem künstlichen Gelenk entfernten und/oder abgewandten Seite mit zumindest einem zweiten Modul verbunden sein. Vorzugs- weise kann das zweite Modul bezüglich des künstlichen Gelenkes kraftmechanisch zumindest etwa gleich wirksam wie ein entsprechendes natürliches Körperteil ausgebildet sein. Das zweite Modul kann als ein zweites künstliches Gelenk ausgebildet sein, das das erste Modul mit einem dritten Modul verbindet. Bei der Ausbildung des künstlichen Gelenkes als Kniegelenk, kann das zweite Modul, anschließend an das Femurelement, ein Hüftgelenkmodul sein, das seinerseits mit einem Beckenelement als drittes Modul verbunden ist. Das Hüftgelenkmodul kann ein übliches künstliches Hüftgelenk mit Kopf und Pfanne sein. An das Tibiaelement können sich seitlich (lateral) ein Wadenbeinelement und/oder in einem vom Gelenk abgewandten Bereich kaudal ein Fußelement anschließen. The longitudinal ligament element can be fixed with its first end region on the back or dorsal side of the femur head and with its second end region on the back or dorsal side of the tibial articular head If a frame is provided, it may be fixable with its first end region on the posterior or dorsal side of the femoral head and with its second end region on distal-dorsal to the outside of the frame at the level of the tibial-articular head Preferably, the rear longitudinal band element is preferably stable up to about 30 kp and advantageously hard-elastic, ie it has little or no extensibility, and can have a flat shape Ormalfall be sized so that the knee joint can be stretched up to a maximum of 180 degrees or according to a so-called neutral zero method up to 0 degrees. For clinical examination of hyperextension or limited extension of the knee joint, the force-mechanically effective length of the rear longitudinal band element can be extended or shortened. As mentioned, the device may be modular in an alternative embodiment. For movement simulation of the artificial joint, at least one of the joint partners may be connected to at least one second module on a side remote from the artificial joint and / or facing away from it. Preferably, the second module with respect to the artificial joint force-mechanically at least about the same effective as a corresponding natural body part may be formed. The second module may be formed as a second artificial joint connecting the first module to a third module. In the formation of the artificial joint as a knee joint, the second module, subsequent to the femoral element, be a hip joint module, which in turn is connected to a pelvic element as a third module. The hip joint module can be a common artificial hip joint with head and socket. A calf bone element and / or a foot element may adjoin the tibia element laterally (laterally) in a caudal manner in a region facing away from the joint.
Dank dieser Modalbauweise kann die Vorrichtung beispielsweise zu einer kompletten Extremität, d.h. Bein oder Arm, zusammengebaut werden. Dies hat den Vorteil, dass auch die Art der notwendigen Bewegungen bei einer klinischen Arthroskopie, in denen die Extremität als Ganzes auf verschiedene Weise (wie Valgus-Stress) bewegt werden muss, um bestimmte Innenräume oder Taschen des zu arthrosko- pierenden Gelenkes zu weiten, um sie instrumental zu erreichen, geübt werden kann. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Vorrichtung beispielsweise über ein weiteres Modul an der vorzugsweise statischen zweiten Basis anlagerbar und/oder lagefixierbar ist. Dieses kann beispielsweise eine Schraubzwinge oder Schraubstock sein. By virtue of this mode of construction, the device may, for example, become a complete limb, i. Leg or arm, to be assembled. This has the advantage that also the type of movements required in clinical arthroscopy in which the limb as a whole has to be moved in various ways (such as valgus stress) in order to widen certain interiors or pockets of the joint to be arthroscopically in order to reach them instrumentally, one can practice. It is preferably provided that the device can be attached and / or fixed in position, for example, via a further module on the preferably static second base. This can be for example a screw clamp or vise.
Der modulare Aufbau der Vorrichtung schließt optional auch alle zuvor benannten und/oder beschriebenen einzelnen Bauteile, wie Hüllen, Austauschbauteil, Adapter, Bänder, Sehnen, Gelenkpartner bzw. Teile derselben, wie Tibiagelenkkopf oder Femurgelenkkopf, und/oder die oben genannten Module ein. Damit ist es möglich, mittels des modularen Aufbaues der Vorrichtung, das künstliche Gelenk oder Teile dessen, zusätzlich die an dem Gelenk bzw. dessen Gelenkpartner angrenzenden Körperteile als Imitate und zusätzlich an diese Körperteile angrenzende Körperteile als Imitate darzustellen. The modular construction of the device optionally also includes all previously named and / or described individual components, such as sheaths, replacement component, adapters, ligaments, tendons, joint partners or parts thereof, such as tibial head or femoral head, and / or the above-mentioned modules. This makes it possible, by means of the modular structure of the device, the artificial joint or parts thereof, in addition to represent the body parts adjacent to the joint or its joint partner as imitations and in addition to these body parts adjacent body parts as imitations.
Vorzugsweise sind die einzelnen Module so zueinander abgestimmt, dass sie in ihrer Gesamtheit und/oder einzeln zumindest in etwa das Gewicht äquivalenter Teile eines entsprechenden natürlichen Gelenkes bzw. beispielsweise einer entsprechenden natürlichen Extremität aufweisen. The individual modules are preferably matched to one another in such a way that, in their entirety and / or individually, they have at least approximately the weight of equivalent parts of a corresponding natural joint or, for example, a corresponding natural limb.
Es kann beispielsweise zum Aufbau einer Extremität ein Set zusammengestellt sein, das hierzu sämtliche einzelne Module der Extremität aufweist. Zusätzlich oder alternativ können in einem Set allein oder zusätzlich Ersatzbauteile von insbesondere Verschleißteilen, wie das Austauschteil, die Hüllen und/oder ablängbares Sehnen- und/oder Bändermaterial vorgesehen sein. Ferner können in einem anderen Set allein oder zusätzlich beispielsweise Ausführungsformen beispielsweise des Austauschteils mit Darstellung geschädigter Bereiche und/oder mit unterschiedlichen Abmessungen enthalten sein. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass zur Beobachtung und Objektivierung von Bewegungen der Optik und der Instrumente des Operateurs mindestens eine Kamera in der Vorrichtung fest installiert ist und/oder eine Optik so in der Vorrichtung angeordnet ist, dass die Bewegungen dokumentiert werden können und der Simulationsvorgang unbeeinflusst bleibt. Die Optik ist vor- teilhafter Weise flexibel und/oder als Bronchoskop ausgestaltet. For example, to build a limb, a set can be put together that has all the individual modules of the limb for this purpose. Additionally or alternatively, replacement parts of, in particular, wear parts, such as the replacement part, the sheaths and / or the chordable tendon and / or ligament material, may be provided alone or in addition in a set. Furthermore, in another set alone or in addition, for example, embodiments may be included, for example, the replacement part with representation of damaged areas and / or with different dimensions. According to a further advantageous embodiment, it is provided that for the observation and objectification of movements of the optics and the instruments of the surgeon at least one camera is permanently installed in the device and / or an optic is arranged in the device so that the movements can be documented and the simulation process remains unaffected. The optic is advantageously flexible and / or designed as a bronchoscope.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand einer in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung mit dem künstlichen Gelenk näher erläutert. In der Zeichnung zeigen schematisch und skizzenhaft: eine Längsschnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung mit einem künstlichen Gelenk in gestreckter Position eine Längsschnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung mit einem als Kniegelenk ausgebildeten Gelenk in gestreckter Position bzw. in gebeugter Position, aufweisend Femurelement, Tibiaelement, Patella und innere Hülle, eine Querschnittansicht der ersten Ausführungsform des Kniegelenkes gemäß dem Schnittverlauf III - III in Figur 2a, eine Detailansicht gemäß dem Ausschnitt IV in Figur 2a, eine Seitenansicht des Femurelementes gemäß Figur 2a, eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform des Femurelementes, eine Detailansicht gemäß dem Ausschnitt VII in Figur 2a, eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung mit einem modular aufgebauten künstlichen Bein, umfassend ein Kniegelenk gemäß Figur 2, eine Längsschnittansicht eines Ausschnittes IX in Figur 8, eine Detailansicht gemäß dem Ausschnitt X in Figur 8, eine Seitenansicht des künstlichen Beines gemäß Figur 8 in gebeugter Position des Kniegelenkes mit einem einen Endbereich eines Tibia- gelenkkopfs umfassenden Tibiaelement als separates Bauteil, eine Seitenansicht des künstlichen Beines gemäß Figur 11 , jedoch demontiert in gebeugter Position des Kniegelenkes, Fig. 12a: eine Seitenansicht des demontierten separaten Bauteils, The present invention is explained in more detail below with reference to an embodiment of the device with the artificial joint shown in a drawing. The drawing shows diagrammatically and diagrammatically a longitudinal section view of a first embodiment of a device with an artificial joint in the extended position a longitudinal sectional view of a second embodiment of the device with a joint formed as a knee joint in the extended position or in flexed position, comprising femoral element, tibial, patella and inner sheath, a cross-sectional view of the first embodiment of the knee joint according to section line III - III in Figure 2a, a 2a, a side view of another embodiment of the femoral element, a detailed view according to the detail VII in FIG. 2a, a side view of a third embodiment of the device with a modular artificial leg a knee joint according to Figure 2, a longitudinal sectional view of a section IX in Figure 8, a detailed view according to the section X in Figure 8, a side view of the artificial leg of Figure 8 in the bent position of the knee joint with a one end it tibia articulated head tibial element as a separate component, a side view of the artificial leg according to Figure 11, but disassembled in the bent position of the knee joint, 12a: a side view of the disassembled separate component,
Fig. 13: eine Detailansicht gemäß Ausschnitt XIII in Figur 8, jedoch diesen ventral bzw. von vorn, 13 is a detail view according to section XIII in Figure 8, but this ventral or from the front,
Fig 14a-14d: jeweils eine Ansicht des separaten Bauteils gemäß Figur 12a, 14a-14d: respectively a view of the separate component according to FIG. 12a, FIG.
Fig. 15: eine Längsschnittansicht des separaten Bauteils gemäß dem FIG. 15 is a longitudinal sectional view of the separate component according to FIG
Schnittverlauf XV - XV in Figur 14a,  Sectional view XV - XV in FIG. 14a,
Fig. 16: eine Draufsicht auf eine Hälfte des separaten Bauteils mit außen anliegender innerer Hülle, Fig. 17: eine Detailansicht gemäß Ausschnitt XVII in Figur 15, FIG. 16 is a plan view of one half of the separate component with an outer shell lying on the outside, FIG. 17 is a detail view according to detail XVII in FIG. 15;
Fig.18a-18c: jeweils eine Seitenansicht des Rahmens gemäß Figur 8, 18a-18c each show a side view of the frame according to FIG. 8;
Fig. 19: eine Querschnittansicht des Rahmens gemäß dem Schnittverlauf Fig. 19: a cross-sectional view of the frame according to the sectional profile
IXX - IXX in Figur 18a mit Schraube,  IXX - IXX in Figure 18a with screw,
Fig. 20: eine Detailansicht gemäß Ausschnitt XX in Figur 18a mit Funktionselement, Fig. 21 : eine Seitenansicht von Femurelement und Rahmen aus Figur 8 mit FIG. 20 shows a detail view according to section XX in FIG. 18a with functional element, FIG. 21 shows a side view of femoral element and frame from FIG
Funktionselementen,  Functional elements,
Fig. 22: eine Ansicht des Querschnittsverlaufes XXII - XXII gemäß Figur 18b mit separatem Bauteil und innerer Hülle, 22 shows a view of the cross-sectional profile XXII - XXII according to FIG 18b with a separate component and inner shell,
Fig. 23: eine Draufsicht mit Teilschnitt auf ineinander angeordnetem separatem FIG. 23: a plan view with partial section of a separate one arranged inside one another. FIG
Bauteil, innerer Hülle und Rahmen, Fig. 24: eine perspektivische Draufsicht auf einen Ausschnitt XXIV gemäß Figur 23, jedoch mit defektem Meniskus, Fig. 25: eine Längsschnittansicht des Kniegelenkes gemäß Figur 2a in Component, inner shell and frame, FIG. 24: a perspective top view of a section XXIV according to FIG. 23, but with a defective meniscus, FIG. 25: a longitudinal sectional view of the knee joint according to FIG
gestreckter Position, jedoch ohne innere Hülle und mit Funktionselementen,  stretched position, but without inner shell and with functional elements,
Fig. 26: eine Längsschnittansicht des Kniegelenkes gemäß Figur 25, jedoch in gebeugter Position, FIG. 26 is a longitudinal sectional view of the knee joint according to FIG. 25, but in the bent position, FIG.
Fig. 27: eine Längsschnittansicht des Details XXVII gemäß Figur 25, jedoch zusätzlich mit innerer und äußerer Hülle, Fig. 28: eine Draufsicht auf den Rahmen gemäß Figur 18a mit zusätzlichem FIG. 27: a longitudinal sectional view of the detail XXVII according to FIG. 25, but additionally with inner and outer sheaths, FIG. 28: a plan view of the frame according to FIG. 18a with additional one
Befestigungselement,  Fastener,
Fig. 29: eine Seitenansicht eines Adapters aus Figur 2a, Fig. 30: eine Seitenansicht einer ersten Basis aus Figur 8, 29: a side view of an adapter from FIG. 2a, FIG. 30: a side view of a first base from FIG. 8, FIG.
Fig. 31 : eine Draufsicht auf die erste Basis gemäß Figur 30 und FIG. 31 is a plan view of the first base according to FIG. 30 and FIG
Fig. 32: eine Längsschnittansicht eines Anschlussbereiches der ersten Basis gemäß Figur 30. FIG. 32 shows a longitudinal sectional view of a connection region of the first base according to FIG. 30.
In den Figuren 1 - 32 sind in verschiedenen Ansichten mehrere Ausführungsformen einer Vorrichtung V zur Arthroskopiesimulation mit einem künstlichen Gelenk G, das zwei Gelenkpartner P mit Gelenkkraft übertragenden Gelenkköpfen K sowie in Detaildarstellungen, Einzeldarstellungen und Schnittenansichten Teile bzw. einzelne Bauteile der Vorrichtung V wiedergegeben. Das in Figur 1 gezeigte Gelenk G bezieht sich nicht auf ein bestimmtes natürliches Gelenk und ist daher lediglich rein schema- tisch zu verstehen. Nicht dargestellt in der Zeichnung ist ein Gelenk mit mehr als zwei Gelenkpartnern, welches jedoch auch innerhalb der Erfindung liegt. Die in den Figuren 2 - 32 gezeigten Darstellungen beziehen sich auf ein als künstliches Kniegelenk 1 ausgebildetes Gelenk G, das jeweils als Gelenkpartner P mit einem einen Tibiagelenkkopf 2 aufweisenden Tibiaelement 3 und einem einen Femurgelenkkopf 4 aufweisenden Femurelement 5 ausgebildet ist. Das künstliche Kniegelenk 1 ist hier als linkes Kniegelenk ausgebildet. Ein rechtes Kniegelenk hat gleich der Anatomie einen hierzu spiegelsymmetrischen Aufbau. Several embodiments of a device V for arthroscopy simulation with an artificial joint G, the two joint partners P articulated heads K transmitting joint force, as well as parts or individual components of the device V are shown in detail views, individual representations and sectional views in FIGS. The joint G shown in FIG. 1 does not relate to a specific natural joint and is therefore only purely schematic. understand the table. Not shown in the drawing is a joint with more than two joint partners, which is also within the invention. The illustrations shown in FIGS. 2 to 32 relate to a joint G designed as an artificial knee joint 1, which is designed in each case as a joint partner P with a tibial element 3 having a tibial head 2 and a femoral element 5 having a femoral head 4. The artificial knee joint 1 is designed here as a left knee joint. A right knee joint has the same anatomy as a mirror-symmetrical structure.
Das Gelenk V bzw. das Gelenk G weist einen Gelenkraum R auf, in den die Gelenkpartner P1 jeweils zumindest mit einem Gelenkkraft übertragenden Endabschnitt E ihres jeweiligen Gelenkkopfes K hineinragen. Der Gelenkraum R ist mittels einer in Befüllvorrichtung B mit Fluid F und/ oder hier nicht gezeigtem gasförmigem Medium befüllbar. Es ist eine Abdichtungsvorrichtung A vorgesehen, mittels derer der Gelenkraum R nach außen hin fluid- und/ oder gasdicht abdichtbar ist. The joint V or the joint G has a joint space R into which the joint partners P1 respectively project at least with a joint force transmitting end portion E of their respective joint head K. The joint space R can be filled by means of a filling device B with fluid F and / or gaseous medium not shown here. A sealing device A is provided by means of which the joint space R can be fluid-tight and / or gas-tight to the outside.
Die Abdichtungsvorrichtung A weist eine schlauchartige flexible innere Hülle 6.1 auf, die beidendseitig dichtend an den Gelenkpartnern P festgelegt ist. Die innere Hülle 6.1 ist hinsichtlich ihrer Lage zum Gelenkraum R so angeordnet, dass sie in etwa gleich einer hier nicht gezeigten Gelenkkapsel eines natürlichen Gelenkes positioniert ist. Damit entspricht der hier dargestellte Gelenkraum R zumindest in etwa einer natürlichen Gelenkhöhle. Die innere Hülle 6.1 ist vornehmlich aus einem flexiblen Werkstoff aufgebaut und weist an einigen Stellen hier nicht gezeigte Verstärkungen in Form von Faserstrukturen auf. Die innere Hülle 6.1 ist somit hinsichtlich ihrer Lage, Form und Werkstoffeigenschaften etwa gleich der Gelenkkapsel eines natürlichen Gelenkes ausgebildet. Die innere Hülle 6.1 ist beidendseitig mit einer umfänglichen Wulst 7 versehen, die dichtend in eine zugeordnete umfängliche Nut 8 eingreift. The sealing device A has a tubular flexible inner shell 6.1, which is fixed at both ends sealingly to the joint partners P. With regard to its position relative to the joint space R, the inner sheath 6.1 is arranged such that it is positioned approximately equal to a joint capsule, not shown here, of a natural joint. Thus, the joint space R shown here corresponds at least approximately to a natural joint cavity. The inner shell 6.1 is mainly constructed of a flexible material and has reinforcements, not shown here, in the form of fibrous structures in some places. The inner shell 6.1 is thus formed approximately equal to the joint capsule of a natural joint in terms of their position, shape and material properties. The inner shell 6.1 is provided at both ends with a circumferential bead 7, which engages sealingly in an associated circumferential groove 8.
Die Befüllvorrichtung B weist zwei Zugänge 9, von denen einer als Eingang und einer als Ausgang dient. In den Figuren 1 und 2 ist anhand einer Strömungsrichtung f des Fluids F beispielgebend der untere Zugang 9 als Eingang 10 und der obere Zugang 9 als Ausgang 11 genutzt. Die Zugänge 9 sind ventilgesteuert. Damit kann der Gelenkraum R unter Aufblähung der inneren Hülle 6.1 mit Überdruck beaufschlagt werden. Ferner können, wie oben beschrieben, hierdurch Spülungen und eventuell Absaugungen erfolgen. Wie in den Figuren 1 und 2 beispielhaft mittels eines The filling device B has two accesses 9, one of which serves as an input and one as an output. In FIGS. 1 and 2, the bottom access 9 as an input 10 and the top access 9 as an exit 11 are used on the basis of a flow direction f of the fluid F, by way of example. The entrances 9 are valve-controlled. This can be the Joint space R under inflation of the inner shell 6.1 be subjected to pressure. Furthermore, as described above, this rinses and possibly exhausts done. As in the figures 1 and 2 by way of example by means of a
Doppelpfeils für die Strömungsrichtung f angegeben, kann die Strömungsrichtung f umgekehrt werden, wobei eine Befüllung vorteilhaft gegen die Schwerkraft erfolgt. Double arrow for the flow direction f indicated, the flow direction f can be reversed, with a filling advantageously takes place against gravity.
In der ersten Ausführungsform der Vorrichtung V zur Arthroskopiesimulation gemäß Figur 1 ist als Teil der Befüllungsvorrichtung B in den Gelenkpartnern P jeweils ein Zugang 9 etwa axial durch die Gelenkpartner P geführt kanalartig eingebracht, der in den Gelenkraum R einmündet. Ferner weisen die Gelenkpartner P jeweils eine umfängliche Nut 8 auf, in die die innere Hülle 6.1 mit ihrer Wulst 7 oberseitig bzw. unterseitig unter Vorspannung dichtend eingreift. In the first embodiment of the device V for arthroscopy simulation according to Figure 1 is as a part of the filling device B in the joint partners P respectively a channel 9 introduced approximately axially guided by the joint partner P channel-like, which opens into the joint space R. Furthermore, the joint partners P each have a circumferential groove 8, in which the inner shell 6.1 sealingly engages with its bead 7 on the upper side or underside under bias.
In der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung V zur Arthroskopiesimulation gemäß Figur 2 ist ein Zugang 9 axial in dem Femurelement 5 und ein Zugang 9 axial in dem Tibiaelement 3 eingebracht. Ferner weist hier der als Femurelement 5 ausgebildete Gelenkpartner P eine umfängliche Nut 8 (Figuren 5 und 6) auf, die außenseitig in das Femurelement 5 in etwa so in einem kurvenförmigen Verlauf eingebracht ist, in dem bei einem natürlichen Kniegelenk die Gelenkkapsel mit dem Femur verwachsen ist. Zum Eingriff in diese Nut 8 ist der Verlauf des im hier oberen Teil der inneren Hülle 6.1 vorgesehenen Wulstes 7 entsprechend ausgebildet. Damit greift die innere Hülle 6.1 kraftmechanisch ähnlich wie die Gelenkkapsel an dem Femurkopf eines natürlichen Kniegelenkes an dem Femurelement 5 des künstlichen Kniegelenkes 1 an. In Figur 7, einer Detaildarstellung in Längsschnittansicht, wird schematisch der innen- seitige Eingriff der Wulst 7 in die in dem Femurelement 5 eingebrachte Nut 8 gezeigt. In Nachahmung einer Gelenkhöhle eines natürlichen Kniegelenkes weist der Gelenkraum entsprechende Gelenktaschen auf, von denen hier Beispiel gebend in Figuren 2a bzw. 2b eine obere Gelenktasche 12.1 bzw. eine hintere Gelenktasche 12.2 gezeigt sind. Die Zugänge 9 der Befüllungsvorrichtung B münden in die obere Gelenktasche 12.1 bzw. in die hintere Gelenktasche ein. Abweichend von der ersten Ausführungsform der Vorrichtung V gemäß Figur 1 , weist deren zweite Ausführungsform gemäß Figur 2 zusätzlich einen hülsenartigen Rahmen 13, der in in Figur 2 gezeigter Einsatzlage umfänglich zum Tibiagelenkkopf 2 angeordnet ist und die innere Hülle 6.1 dichtend gegen den Tibiagelenkkopf 2 ein- klemmt. Überdies weist der Rahmen 13 innenseitig eine Nut 8 auf, in die unter Verstärkung einer Dichtwirkung die im hier unteren Teil der inneren Hülle 6.1 vorgesehene Wulst 7 unter Gegendruck des Tibiagelenkkopfs 2 eingepresst wird. Dieses ist in Figur 4 schematisch und ausschnittshaft in einem Längsschnitt gezeigt. In Figur 8 wird eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung V zur Arthroskopiesimulation gezeigt, bei der die Abdichtungsvorrichtung A zwei schlauchartige flexible Hüllen, die innere Hülle 6.1 und eine vom Gelenkraum R abgewandte äußere Hülle 6.2, aufweist. Die innere Hülle 6.1 der dritten Ausführungsform ist hier, wie die innere Hülle 6.1 der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung V, endseitig dichtend fest- gelegt. Die äußere Hülle 6.2 weist beidendseitig ebenfalls jeweils eine umfängliche Wulst 7 auf, wobei hier beide innenseitig und umfänglich angeordnet sind und unter Aufweitung und damit materialbedingt unter hartelastischer Vorspannung in eine vorgesehene ringartige Nut 9 am Tibiaelement 3 bzw. am Femurelement 5 dichtend eingreift. Dies ist beispielhaft und zugleich sehr schematisch in einer Längsschnitt- ansieht in Figur 9 gezeigt. Die äußere Hülle 6.2 weist werkstoffseitig Silikon auf und ist an einigen Stellen mit hier nicht gezeigten Verstärkungen in Form von Faserstrukturen versehen. Die äußere Hülle 6.2 ist bezüglich ihrer Lage zumindest in etwa gleich einer natürlichen Körperoberfläche positioniert und ausgeformt. Der Zugriff auf den Gelenkraum R kann wie bei der klinischen Arthroskopie unter Durchdringung der inneren Hülle 6.1 bzw. der äußeren Hülle 6.2 und der inneren Hülle 6.1 an bestimmten Stellen bzw. Portalen erfolgen. In the second embodiment of the device V for arthroscopy simulation according to FIG. 2, an access 9 is axially introduced into the femoral element 5 and an access 9 is axially introduced into the tibial element 3. In addition, here the joint partner P designed as a femur element 5 has a circumferential groove 8 (FIGS. 5 and 6) which is externally introduced into the femoral element 5 in a curved shape, in which the joint capsule grows together with the femur in the case of a natural knee joint is. To engage in this groove 8, the course of the provided here in the upper part of the inner shell 6.1 bead 7 is formed accordingly. As a result, the inner sheath 6. 1 engages in force mechanically similar to the joint capsule on the femoral head of a natural knee joint on the femur element 5 of the artificial knee joint 1. In FIG. 7, a detailed view in longitudinal section view, the inside-side engagement of the bead 7 in the groove 8 introduced in the femur element 5 is shown schematically. In the imitation of a joint cavity of a natural knee joint, the joint space has corresponding joint pockets, of which an upper joint pocket 12.1 or a rear joint pocket 12.2 are shown here by way of example in FIGS. 2a and 2b. The entrances 9 of the filling device B open into the upper joint pocket 12. 1 or into the rear joint pocket. Notwithstanding the first embodiment of the device V according to FIG. 1, the second embodiment according to FIG. 2 additionally has a sleeve-like frame 13, which is arranged circumferentially to the tibia head 2 in the insert position shown in FIG. 2 and the inner sleeve 6.1 sealingly engages against the tibial shaft head 2. stuck. Moreover, the frame 13 on the inside a groove 8, in which under reinforcement of a sealing effect in the here lower part of the inner shell 6.1 provided bead 7 is pressed under back pressure of the tibial head 2. This is shown in Figure 4 schematically and in sections in a longitudinal section. FIG. 8 shows a third embodiment of the device V for arthroscopy simulation, in which the sealing device A has two tube-like flexible sheaths, the inner sheath 6.1 and an outer sheath 6.2 facing away from the joint space R. The inner shell 6.1 of the third embodiment is here, as the inner shell 6.1 of the second embodiment of the device V, set the end sealing. The outer shell 6.2 has at both ends also in each case a circumferential bead 7, wherein here both are arranged inside and circumferentially and sealingly under expansion and thus materially under hard elastic bias in a designated annular groove 9 on the tibial 3 and the femoral element 5 sealingly engages. This is shown by way of example and at the same time very schematically in a longitudinal section in FIG. The outer shell 6.2 has on the material side silicone and is provided in some places with reinforcements not shown here in the form of fiber structures. The outer shell 6.2 is positioned and shaped with respect to their position at least approximately equal to a natural body surface. As in the case of clinical arthroscopy, access to the joint space R can be achieved by penetrating the inner sheath 6.1 or the outer sheath 6.2 and the inner sheath 6.1 at specific locations or portals.
Wie beispielhaft lediglich in Figur 1 dargestellt, weisen die Gelenkpartner P zur Imitation einer Knochensubstanz einen Kern 14 aus Hartkunststoff und zur Imitation natürlicher Knorpelsubstanz einen Überzug 15 aus Silikon auf. Der Hartkunststoff ermöglicht ein Üben von arthroskopischen Bohrungen in den jeweiligen Gelenk- partner zur Festlegung von Bändern und/ oder Sehnen sowie/ oder von Abfräsen von „Knochensubstanz". As shown by way of example only in FIG. 1, the joint partners P have a core 14 made of hard plastic for imitation of a bone substance and a coating 15 of silicone for the imitation of natural cartilage substance. The hard plastic allows practicing arthroscopic drillings in the respective joint partner for the definition of ligaments and / or tendons and / or milling of "bone substance".
Die Gelenkpartner P des künstlichen Gelenkes 1 sind im Bereich ihrer Köpfe 2, 4 aus einem Abguss entsprechender anatomischer Präparate hergestellt. Sie weisen somit im Bereich der Abgusstechnik exakte naturgleiche Außenformen wie das natürliche Kniegelenk auf. Somit weisen der Femurgelenkkopf 4 einen medialen The joint partners P of the artificial joint 1 are made in the region of their heads 2, 4 from a cast of corresponding anatomical preparations. Thus, in the field of casting technology, they have exact natural-like external forms, such as the natural knee joint. Thus, the femur head 4 has a medial
Femurkondylus 16.1 und einen lateralen Femurkondylus 16.2 (Figur 6) und, Form entsprechend, der Tibiagelenkkopf 2 ein mediales Tibiaplateau 17.1 und ein laterales Tibiaplateau 17.2 mit dazwischen angeordneter Erhebung 18 auf. Anschließend an den Femurgelenkkopf 2 ist ein Femurschaft 19 angeordnet. Femoral condyle 16.1 and a lateral femoral condyle 16.2 (FIG. 6) and, corresponding to the shape, the tibial condyle 2 has a medial tibial plateau 17.1 and a lateral tibial plateau 17.2 with an elevation 18 arranged therebetween. Subsequent to the femur head 2, a femoral shaft 19 is arranged.
Die zweite und die dritte Ausbildungsform der Vorrichtung V ist modular jeweils mit den beiden Gelenkpartnern P als erste Module 20.1 aufgebaut. Der mögliche voll- ständige modulare Aufbau der Vorrichtung V wird weiter unten anhand der dritten Ausbildungsform der Vorrichtung gemäß Figur 8 erläutert. The second and the third embodiment of the device V is constructed modularly in each case with the two joint partners P as first modules 20.1. The possible complete modular construction of the device V will be explained below with reference to the third embodiment of the device according to FIG.
Die beiden Gelenkpartner P des Kniegelenkes 1 weisen jeweils eine erste Basis 21.1 und eine an der ersten Basis 21.1 festlegbares, als Austauschbauteil 22 ausgefegtes separates Bauteil auf. Das Austauschbauteil 22 des Femurelementes 5 umfasst einen Abschnitt 23 des Femurschaftes 19 mit anschließendem Femurgelenkkopf 4. Das Austauschbauteil 22 ist mittels eines üblichen Shuttle-Locks 24 dreh- und verschiebungsfest an der ersten Basis 21.1 festlegbar. Der Shuttle-Lock 24 weist hier an der ersten Basis 21.1 zur Verrastung eine Rastöffnung 24.1 zur Aufnahme eines an dem Austauschbauteil 22 vorgesehenen Rastpins 24.3 und zur Verdrehsicherung eine zur Rastöffnung 24.1 beabstandete Stecköffnung 24.2 zur Aufnahme eines an dem Austauschbauteil 22 vorgesehenen Steckpins 24.4 auf (Figuren 29 - 32). Zur Verrastung des Rastpins 24.4 in der Rastöffnung 24.1 greift seitlich ein hier skizzenhaft dargestelltes federnd gelagertes Rastelement 24.5 gegen den Rastpin 24.3 in der Rastöffnung 24.1 an. Das Austauschbauteil 22 des Tibiaelementes 3 umfasst lediglich einen Endabschnitt 25 (Fig. 13) des Tibiagelenkkopfes 2 mit den Tibiaplateaus 17.1 , 17.2. Das Austauschbauteil 22 des Tibiaelements 3 ist über einen Adapter 26 an der ersten BasisThe two joint partners P of the knee joint 1 each have a first base 21.1 and a fixable on the first base 21.1, as a replacement component 22 ausgefegtes separate component. The replacement component 22 of the femur element 5 comprises a section 23 of the femoral shaft 19 with subsequent femur joint head 4. The replacement component 22 can be secured against rotation and displacement on the first base 21.1 by means of a conventional shuttle lock 24. Here, the shuttle lock 24 has on the first base 21.1 for latching a latching opening 24.1 for receiving a latching pin 24.3 provided on the replacement component 22 and for preventing rotation a plug-in opening 24.2 spaced from the latching opening 24.1 for receiving a plug-in pin 24.4 provided on the replacement component 22 (FIGS 29 - 32). For locking the locking pin 24.4 in the detent opening 24.1 engages laterally here sketchily shown resiliently mounted locking element 24.5 against the detent pin 24.3 in the detent opening 24.1. The replacement component 22 of the tibial element 3 comprises only one end portion 25 (FIG. 13) of the tibial-articular head 2 with the tibial plateaus 17.1, 17.2. The replacement component 22 of the tibial element 3 is connected to the first base via an adapter 26
21.1 des Tibiaelements 3 festlegbar. Der Adapter 26 ist hierzu ebenfalls mittels eines Shuttle-Locks 24 dreh- und verschiebungsfest an der ersten Basis 21.1 festlegbar.21.1 of the tibial element 3 can be fixed. The adapter 26 is for this purpose also by means of a shuttle lock 24 rotatably and non-displaceably fixed to the first base 21.1.
Das Austauschbauteil 22 des Tibiaelements 3 ist seinerseits mittels einer hier als Schwalbenschwanzverbindung 27 ausgebildete Verbindung mit Nut 27.1 und FederThe replacement component 22 of the tibial element 3 is in turn by means of a here formed as a dovetail connection 27 with groove 27.1 and spring
27.2 an dem Adapter 26 festlegbar, wobei es zu seiner Festlegung unter Eingriff Nut/ Feder seitlich , d. h. senkrecht zur axialen Längsrichtung 1 , auf den Adapter 26 auf- schiebbar ist. Dies hat den Vorteil, dass lediglich der Bereich des künstlichen Kniegelenkes 1 , an dem in der Praxis die weitaus überwiegende Anzahl an arthroskopischen Eingriffen erfolgt und der infolge des operativen Übens dieser Eingriffe mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung V entsprechend häufig„verschleißt", ausgetauscht werden muss, während die übrigen Teile der Vorrichtung V wieder verwend- bar sind. 27.2 can be fixed to the adapter 26, wherein it is for its determination under engagement tongue / groove laterally, d. H. perpendicular to the axial longitudinal direction 1, on the adapter 26 can be pushed. This has the advantage that only the region of the artificial knee joint 1, in which the vast majority of arthroscopic interventions take place in practice and which correspondingly frequently "wears out" as a result of the operative practice of these interventions by means of the device V according to the invention, must be exchanged, while the remaining parts of the device V are reusable.
Die Vorrichtung 1 weist ferner Funktionselemente 28 auf, die bei dem künstlichen Gelenk 1 als Ersatz für Gelenk- und-/ oder Kapselbänder bzw. Sehnen des hier anatomischen Kniegelenks bzw. für das anatomische Kniegelenk über- und/ oder umspannende Sehnen und/ oder Bänder dienen. Diese Funktionselemente 28 sind jeweils länglich mit einem ersten Endbereich 29.1 und einem zweiten Endbereich 29.2 ausgelegt. In den hier gezeigten Ausführungsformen der Vorrichtung 1 sind die Funktionselemente 28 mit dem ersten Endbereich 29.1 an dem Femurelement 5 und mit dem zweiten Endbereich 29.2 an dem Rahmen 13 festgelegt. Mittels der jeweils beidendseitigen Festlegung der Funktionselemente 28 wird zugleich eine wirksame Länge w festgelegt, über die mittels der Funktionselemente 28 Kräfte von dem Femurelement 5 auf den Rahmen 13 übertragen werden. Da die Funktionselemente 28 hier an dem Rahmen 13 {und nicht wie die Bänder und Sehnen in der Natur an der Tibia) festgelegt sind, kann das Tibiaelement 3 bzw. hier das Austauschteil 22 mit den Tibiaplateaus 17.1 , 17.2 aus dem Kniegelenk 1 gelöst werden, ohne dass hierzu eigens die Funktionselemente 28 in ihrem zweiten Endbereich 29.2 losgelöst werden müssen, wobei der Rahmen 13 mittels der Funktionselemente 28 gegen den Femurgeienkkopf 4 gehalten an demselben verbleibt. The device 1 furthermore has functional elements 28 which serve as replacement for joint and / or capsular ligaments or tendons of the here anatomical knee joint or for the anatomical knee joint over and / or spanning tendons and / or ligaments in the artificial joint 1 , These functional elements 28 are each designed to be elongated with a first end region 29.1 and a second end region 29.2. In the embodiments of the device 1 shown here, the functional elements 28 are fixed to the first end region 29.1 on the femur element 5 and to the second end region 29.2 on the frame 13. At the same time, an effective length w is determined by means of the fixing of the functional elements 28 at both ends, via which forces are transmitted from the femoral element 5 to the frame 13 by means of the functional elements 28. Since the functional elements 28 are here fixed to the frame 13 {and not like the ligaments and tendons in nature on the tibia), the tibial element 3 or here the replacement part 22 with the tibial plateau 17.1, 17.2 can be detached from the knee joint 1, without specifically for this purpose the functional elements 28 in its second end portion 29.2 detached must be, with the frame 13 by means of the functional elements 28 against the Femurgeienkkopf 4 held on the same remains.
Zur Übertragung der von den Funktionselementen 28 auf den Rahmen 13 wirkenden Kräfte auf das Tibiaelement 3 ist der Rahmen 13 seinerseits kraftwirksam mit dem Tibiaelement 3 hier mittels einer Schraubverbindung 30 verbindbar, indem, wie Figuren 28 und 29 entnehmbar, eine Schraube 31 radial zur Längsrichtung 1 durch entsprechende Durchgangsöffnungen 31.1 den Adapter 26 und durch den umfänglich hierzu angeordneten Rahmen 13 führbar und mittels einer zugehörigen Mutter 31.2 fixierbar ist. Mit Lösen der Schraubverbindung 30 wird der Rahmen 13 von dem Tibiaelement 3 gelöst, wodurch gleichzeitig die innere Hülle 6.1 von dem Tibiaelement 3 abgezogen werden kann. Damit ist das Tibiaelement 3 von dem Gelenk 1 freigegeben und kann in Längsrichtung 1 von dem Gelenk 1 abgezogen werden, wobei der Rahmen 13 an dem Kniegelenk 1 verbleibt. Dieser Vorgang ist in Figur 12 wiedergegeben, wobei der Übersichtlichkeit halber auf eine Darstellung der Schraubverbindung an sich verzichtet wurde und in Figur 12 das Gelenk 1 mit abgezogenem Tibiaelement 3 gezeigt ist. For transmitting the forces acting on the frame 13 by the functional elements 28 on the tibia element 3, the frame 13 is in turn force-effectively connected to the tibial element 3 by means of a screw connection 30 by, as Figures 28 and 29 removable, a screw 31 radially to the longitudinal direction. 1 by appropriate through holes 31.1 the adapter 26 and by the circumferentially thereto arranged frame 13 feasible and can be fixed by means of an associated nut 31.2. With loosening of the screw connection 30, the frame 13 is released from the tibial element 3, whereby at the same time the inner sheath 6.1 can be pulled off the tibial element 3. Thus, the tibial element 3 is released from the joint 1 and can be withdrawn in the longitudinal direction 1 of the joint 1, wherein the frame 13 remains on the knee joint 1. This process is reproduced in FIG. 12, wherein the illustration of the screw connection has been omitted for the sake of clarity, and FIG. 12 shows the joint 1 with the tibia element 3 removed.
Der Rahmen 13 ist in der dritten Ausführungsform der Vorrichtung V zwischen der inneren Hülle 6.1 und der äußeren Hülle 6.2 angeordnet. Zum Lösen des Tibia- elementes 3 aus dem Kniegelenk 1 muss somit zuerst die äußere Hülle 6.2 mit ihrer Wulst 7 aus der an der ersten Basis 21.1 des Tibiaelementes 3 vorgesehenen Nut 8 getost werden. Dann kann nach Lösen der Schraubverbindung 29 das Tibiaelement 3 aus dem Kniegelenk abgezogen werden (Figur 12). Anschließend kann das Aus- tauschteil 22 senkrecht zur Längsrichtung 1 von dem Adapter 26 abgezogen (Figur 12a) und ausgetauscht werden. The frame 13 is arranged in the third embodiment of the device V between the inner shell 6.1 and the outer shell 6.2. In order to release the tibial element 3 from the knee joint 1, the outer sheath 6.2 with its bead 7 must first be removed from the groove 8 provided on the first base 21.1 of the tibial element 3. Then, after loosening the screw 29, the tibial element 3 can be withdrawn from the knee joint (FIG. 12). Subsequently, the replacement part 22 can be withdrawn from the adapter 26 perpendicular to the longitudinal direction 1 (FIG. 12a) and exchanged.
Der Eingriff der Wulst 7 der äußeren Hülle 6.2 in die an der ersten Basis 21.1 des Tibiaelementes vorgesehene Nut 8 ist schematisch in Figur 9 gezeigt. Auch an der ersten Basis 21.1 des Femurelementes 5 gemäß Figur 10 ist eine Nut 8 vorgesehen, in die die äußere Hülle 6.2 femurseitig in gleicher weise wie tibiaseitig mit einer Wulst eingreift, welches hier jedoch nicht eigens gezeigt ist. Die erste Basis 21.1 des Tibiaelementes 3 weist hier die Maße eines entsprechenden Unterschenkelabschnittes eines natürlichen Beines auf und ist zudem mit einem hier festsitzenden Fußelement 32 versehen, das ebenfalls die Außenmaße eines natürlichen Fußes aufweist. Die erste Basis 21.1 des Femurelementes 5 gemäß Figur 10 ist, wegweisend vom Kniegelenk 1 , mit einem zweiten Modul 20.2 verbunden, das hier als übliches künstliches Hüftgelenk 33 mit Kopf 33.1 und Pfanne 33.2 ausgebildet ist, wobei, entsprechend der Anatomie, der Kopf 33.1 an der ersten Basis 21.1 und die Pfanne 33.2 an einem Beckenelement 34 als drittes Modul 20.3 festgelegt sind. Das Beckenelement 34 seinerseits ist gemäß Figuren 11 und 12 beispielgebend an einem Tisch T als zweite Basis 21.2 festgelegt. Somit kann bezüglich des Einflusses auf die Beweglichkeit des Kniegelenkes 1 ein vollständiges Bein C bis hin zur Festlegung des Beines C an einem Tisch oder einer anderen Unterlage simuliert und an demselben die unterschiedlichen operativen Stellungen des Beines C geübt werden. The engagement of the bead 7 of the outer sheath 6.2 in the groove 8 provided on the first base 21.1 of the tibial element is shown schematically in FIG. A groove 8 is also provided on the first base 21.1 of the femoral element 5 according to FIG. 10, into which the outer sheath 6.2 engages on the femoral side in the same way as on the tibial side with a bead, which, however, is not specifically shown here. Here, the first base 21.1 of the tibial element 3 has the dimensions of a corresponding lower leg section of a natural leg and is additionally provided with a foot element 32 which is firmly seated here and which also has the outer dimensions of a natural foot. The first base 21.1 of the femur element 5 according to FIG. 10, pointing away from the knee joint 1, is connected to a second module 20.2, which is designed here as a conventional artificial hip joint 33 with head 33.1 and socket 33.2, according to the anatomy of the head 33.1 the first base 21.1 and the pan 33.2 are fixed to a pool element 34 as a third module 20.3. The pelvic element 34, in turn, is set according to FIGS. 11 and 12 by way of example at a table T as the second base 21.2. Thus, with respect to the influence on the mobility of the knee joint 1, a complete leg C can be simulated up to the determination of the leg C on a table or other pad and at the same the different operative positions of the leg C can be practiced.
Die Funktionselemente 28 sind, abhängig von dem zu imitierenden Typ Sehne oder Band, im Wesentlichen schnür- oder bandartig ausgebildet und sind auf eine bestimmte Länge von einer Schnur bzw. einem Band abgelängt. Die Funktions- elemente 28 sind werkstoffseitig den Festigkeiten und dem Dehnungsverhalten der entsprechenden anatomischen Sehnen und Bänder weitgehend angeglichen. The functional elements 28 are, depending on the type to be imitated tendon or band, formed essentially lacing or band-like and are cut to a certain length of a cord or a band. On the material side, the functional elements 28 are largely aligned with the strengths and the expansion behavior of the corresponding anatomical tendons and ligaments.
Zum Fixieren der Funktionselemente 28 in ihrem zweiten Endbereich 29.2 an dem Rahmen 13 ist jeweils eine Klemmverbindung 35 mit Schraube 31 und in dem Rah- men 13 eingegossener Mutter 35.1 vorgesehen, wobei die Funktionselemente 28 am Rahmen 13 jeweils durch einen Führungskanal 26 geführt und hier mittels einer Schraube 31 in dem Führungskanal 28 abgeklemmt werden können. Damit kann zugleich eine bestimmte wirksame Länge des jeweiligen Funktionselements 28 festgelegt werden, d.h. es können auch pathologische Zustände, wie zu kurze oder zu lange bzw. gerissene oder gelöste Bänder und/oder Sehnen, dargestellt und deren Behandlung geübt werden. An den hier dargestellten zweiten und dritten Ausführungsformen der Vorrichtung V mit dem Kniegelenk 1 als künstliches Gelenk G sind alle wesentlichen Bänder und Sehnen des natürlichen Kniegelenks imitiert und entsprechend ihrer anatomisch korrekten Lage an dem Femurelement 5 bzw. an dem Rahmen 13 lagefixiert bzw. lagefixierbar. Es versteht sich, dass auch pathologische Dislokalisationen von Sehnen und/oder Bändern darstellbar sind, indem ein entsprechend geändertes In order to fix the functional elements 28 in their second end region 29.2 on the frame 13, a clamping connection 35 is provided with screw 31 and nut 35.1 cast in the frame 13, wherein the functional elements 28 are each guided on the frame 13 by a guide channel 26 and here by means of a screw 31 can be clamped in the guide channel 28. Thus, at the same time a certain effective length of the respective functional element 28 can be defined, ie it can also pathological conditions, such as too short or too long or torn or dissolved or ligaments and / or tendons, presented and their treatment be practiced. At the here shown second and third embodiments of the device V with the knee joint 1 as artificial joint G, all essential ligaments and tendons of the natural knee joint are imitated and fixed in position or positionally fixed according to their anatomically correct position on the femur element 5 or on the frame 13. It is understood that also pathological dislocations of tendons and / or ligaments can be represented by a correspondingly changed
Femurelement mit versetzt lagefixierten Funktionselementen und/oder ein entsprechend geänderter Rahmen mit einem oder mehreren disloka!isierten Führungskanälen bereitgestellt werden. Femurelement be provided with offset fixed position functional elements and / or a correspondingly modified frame with one or more dislocated guide channels.
Im Einzelnen weist das künstliche Kniegelenk 1 als Funktionselemente 28 ein vorderes Kreuzbandelement 37.1 und hinteres Kreuzbandelement 37.2 (Figur 13), ein Patellasehnenelement 38.1 bzw. Quadhzepssehnenelement 38.2 mit einem dazwischen angeordneten Patellaelement 38.3 (Figuren 25-27), ein mediales Seitenband- element 39.1 und laterales Seitenbandelement 39.2 (Figur 21 ) und ein Popliteus- sehnenelement 40 (Figur 21 ) auf. Zusätzlich, da anatomisch ohne Vorbild, ist ein hinteres Seitenbandelement 41 vorgesehen, das die Kräfte und den Zusammenhalt imitiert, welche bzw. welcher dorsal mittels übergreifender Muskulatur und Sehnen auf das anatomische Kniegelenk übertragen werden. In detail, the artificial knee joint 1 has as function elements 28 a front cruciate ligament element 37.1 and posterior cruciate ligament element 37.2 (FIG. 13), a patellar tendon element 38.1 or quadhopeps tendon element 38.2 with an interposed patella element 38.3 (FIGS. 25-27), a medial sideband element 39.1 and lateral sideband element 39.2 (FIG. 21) and a poplitus tendon element 40 (FIG. 21). In addition, as anatomically without a model, a rear side band member 41 is provided which mimics the forces and the cohesion, which or which are transmitted dorsally by means of overarching muscles and tendons on the anatomical knee joint.
Das vordere Kreuzbandelement 37.1 und hintere Kreuzbandelement 37.2 sind ähnlich der Anatomie als rundliches Band ausgebildet und aus einem synthetischen, hochfesten Seil gefertigt. Wie insbesondere den Figuren 6 und 13 (In Figur 13 ist das Kniegelenk 1 in einer Knieflexion gezeigt) entnehmbar, ist der erste Endbereich 29.1 des vorderen Kreuzbandes 37.1 medial des lateralen Femurkondylus 16.2 angeordnet, wobei es durch einen in das Femurelement 5 eingebrachten Führungskanal 36 geführt und an einem äußeren Befestigungspunkt 42 an dem Femurelement 5 lagefixiert ist. Damit ist eine funktionelle Anatomie sowohl in Extension als auch in Flexion gewährleistet, wobei ein funktionelles Gelenkspiel bei Valgusstress und hin- sichtlich einer anterioren Stabilität geübt werden kann. Entsprechend ist der erste Endbereich 29.1 des hinteren Kreuzbandes 37.2 durch einen zugeordneten Führungskanal 36 geführt und lateral des medialen Femurkondylus 16.1 so in einem Befestigungspunkt 42 lagefixiert, dass die funktionelle Anatomie sowohl in Extension als auch in Flexion gewährleistet ist und das funktionelle Gelenkspiel bei Valgus- und Varusstress und hinsichtlich der dorsalen Stabilität geübt werden kann. Der zweite Endbereich 29.2 des vorderen Kreuzbandes 37.1 und der des hinteren Kreuzbandes 37.2 sind am Rahmen 13 jeweils in einem zugeordneten Führungskanal 36 hindurchgeführt und in demselben mittels einer Schraube 31 verstellbar lagefixiert {Figur 20). Mit der Einstellung der wirksamen Länge w des vorderen Kreuzbandelements 37.1 und/oder hinteren Kreuzbandelementes 37.2 kann zu Trainingszwecken beispielsweise eine vordere und/oder hintere Kreuzbandinsuffizienz dargestellt werden. Ferner kann hierüber eine Gelenkspaltbreite g eingestellt werden, über die dieThe anterior cruciate ligament element 37.1 and posterior cruciate ligament element 37.2 are similar to the anatomy designed as a round band and made of a synthetic, high-strength rope. As can be seen in particular from FIGS. 6 and 13 (the knee joint 1 is shown in knee flexion in FIG. 13), the first end region 29.1 of the anterior cruciate ligament 37.1 is arranged medially of the lateral femoral condyle 16.2, guided by a guide channel 36 introduced into the femoral element 5 and is fixed in position at an outer attachment point 42 on the femur element 5. Thus, a functional anatomy is guaranteed in both extension and flexion, whereby a functional joint play in valgus stress and in terms of an anterior stability can be practiced. Accordingly, the first end portion 29.1 of the posterior cruciate ligament 37.2 is guided by an associated guide channel 36 and laterally of the medial femoral condyle 16.1 in one Fixing point 42 is fixed in position that the functional anatomy in both extension and flexion is guaranteed and the functional joint play in valgus and varus stress and in terms of dorsal stability can be practiced. The second end portion 29.2 of the anterior cruciate ligament 37.1 and the posterior cruciate ligament 37.2 are guided on the frame 13 in each case in an associated guide channel 36 and adjustably fixed in position in the same by means of a screw 31 {Figure 20). With the setting of the effective length w of the anterior cruciate ligament element 37.1 and / or posterior cruciate ligament element 37.2, for example, an anterior and / or posterior cruciate ligament insufficiency may be displayed for training purposes. Furthermore, a joint gap width g can be set via which the
Gelenkpartner P an ihren Gelenkköpfen K anliegen bzw., wie in Figur 3 dargestellt, beabstandet sind. Joint partner P abut their rod ends K or, as shown in Figure 3, are spaced.
Das mediale Seitenbandelement 39.1 und das laterale Seitenbandelement 39.2 sind ähnlich der Anatomie jeweils als flaches Band aus zugfestem synthetischen Rollladenband abgelängt. Wie in Figur 21 gezeigt, ist der erste Endbereich 29.1 des medialen Seitenbande!ementes 39.1 medial des medialen Femurkondylus 16.1 des Femurelementes 5 so angeordnet, dass die funktionelle Anatomie sowohl in Extension als auch in Flexion gewährleistet ist und das funktionelle Gelenkspiel bei Valgusstress mittels der Vorrichtung V geübt werden kann. Der erste EndbereichThe medial side band member 39.1 and the lateral side band member 39.2 are similar to the anatomy each cut to length as a flat band of tensile synthetic roller blind belt. As shown in FIG. 21, the first end region 29.1 of the medial lateral ligament element 39.1 is arranged medially to the medial femoral condyle 16.1 of the femoral element 5 in such a way that the functional anatomy is ensured both in extension and in flexion and the functional joint play in valgus stress by means of the device V can be practiced. The first end area
29.1 des lateralen Seitenbandelements 39.2 ist lateral des lateralen Femurkondylus29.1 of the lateral sideband element 39.2 is lateral to the lateral femoral condyle
16.2 des Femurelementes 5 so in einem Befestigungspunkt 42 festgelegt, dass die funktionelle Anatomie sowohl in Extension als auch in Flexion gewährleistet ist, und das funktionelle Gelenkspiel bei Varusstress {auch der Vierer-Position) mittels der Vorrichtung V geübt werden kann. Der zweite Endbereich 29.2 des medialen Seiten- bandelementes 39.1 und des lateralen Seitenbandes 39.2 ist jeweils in einem zugehörigen flachen Führungskanal 36 im Rahmen 13 mittels der Klemmverbindung 35 mit im Rahmen 13 eingegossener Mutter 35.1 und Schraube 31 einstellbar festgelegt (Figur 19). Beide Seitenbandelemente 39.1 , 39.2 sind somit am Rahmen 13 und am Femurelement 5 lagefixiert, wodurch ein Fixieren des Rahmens 13 am Femur- element 5 ermöglicht und ein mediales bzw. laterales Aufklappen des Kniegelenkes 1 verhindert wird. Entsprechende pathologische Veränderungen, wie Bandabriss oder -Verkürzung, können entsprechend mit Loslösung der Lagefixierung bzw. 16.2 of the femur element 5 so determined in an attachment point 42 that the functional anatomy in both extension and in flexion is ensured, and the functional joint play in Varus Stress {also the foursome position) can be practiced by means of the device V. The second end region 29.2 of the medial side band element 39.1 and the lateral side band 39.2 is in each case adjustably fixed in an associated flat guide channel 36 in the frame 13 by means of the clamping connection 35 with nut 35.1 and screw 31 cast in the frame 13 (FIG. 19). Both side band elements 39.1, 39.2 are thus fixed in position on the frame 13 and on the femur element 5, whereby a fixing of the frame 13 on the femur element 5 allows and a medial or lateral unfolding of the knee joint 1 is prevented. Corresponding pathological changes, such as ligament tear or shortening, can accordingly with detachment of the position fixing or
Lockerung des jeweiligen Seitenbandelementes 39.1 , 39.2 dargestellt werden. Relaxation of the respective sideband element 39.1, 39.2 are shown.
Das Popliteussehnenelement 40 ist als rundliches Band ausgebildet. Der erste End- bereich 29.1 des Popliteussehnenelements 40 ist ähnlich der Anatomie lateral am lateralen Femurkondylus 16.2 angeordnet, Damit ist die funktionelle Anatomie sowohl in Extension als auch in Flexion gewährleistet, und kann das funktionelle Gelenkspiel bei Varusstress mittels der Vorrichtung V geübt werden. Der zweite Endbereich 29.2 ist in einem zugehörigen Führungskanal 36 im Rahmen 13 lage- fixiert. Die Befestigung des ersten Endbereiches 29.1 erfolgt in einem zugeordneten Befestigungspunkt 42 dorsal des Befestigungspunkt 42 des lateralen Seitenbandelementes 39.2 am lateralen Femurkondylus 16.2. Der Verlauf des Popliteussehnenelements 40 erfolgt innerhalb der inneren Hülle 6.1 zu einem dorso-lateralen bzw. hinteren-seitlichen Teil des Rahmens 13 in einer dorsalen bzw. hinteren Gelenk- tasche 43 (Recessus) (Figur 22) unterhalb von Meniskuselementen 46. Der Führungskanal 36 für das Popliteussehnenelement 40 ist mittels einer eingegossenen Metallhülse 44 verstärkt. The Popliteussehnenelement 40 is formed as a roundish band. The first end region 29. 1 of the poplite tendon element 40 is arranged laterally on the lateral femoral condyle 16. 2 in the same way as the anatomical anatomy is ensured both in extension and in flexion, and the functional joint play can be practiced with the device V in case of varus stress. The second end region 29. 2 is fixed in position in an associated guide channel 36 in the frame 13. The attachment of the first end portion 29.1 takes place in an associated attachment point 42 dorsal of the attachment point 42 of the lateral sideband element 39.2 on the lateral femoral condyle 16.2. The course of the popliteus tendon element 40 takes place within the inner sheath 6.1 to form a dorso-lateral or posterior-lateral part of the frame 13 in a dorsal or posterior joint pocket 43 (recess) (FIG. 22) below meniscal elements 46. The guide channel 36 for the popliteus tendon element 40 is reinforced by means of a cast-in metal sleeve 44.
Das Patellasehnenelement 38.1 und das Quadrizepssehnenelement 38.2 sind einstückig ineinander übergehend aus einem hartelastischen Bandmaterial gefertigt (Figuren 27-29). Zur Simulation einer natürlich vorhandenen Zugkraft auf die natürliche Quadrtzepssehne ist eine Federvorrichtung 45 vorgesehen, die hier rein schematisch dargestellt in das Quadrizepssehnenelement 38.2 eingesetzt ist. Die Federvorrichtung 45 spannt hier unmittelbar das Quadrizepssehnenelement 38.2. Die Federvorrichtung 45 ist innerhalb der äußeren Hülle 6.2 ventral des Femurgelenk- kopfes 4 angeordnet und kraftwirksam. Mittels der Federvorrichtung 45 kann unter anderem eine bestimmte Vorspannung des Kniegelenkes 1 in hängender Position eines seiner Gelenkpartner P erzeugt werden. Das Patellaelement 38.3 kann mittels einer Schraube 31 mit dem Patellasehnenelement 38.1 und dem Quadrizeps- sehnenelement 38.2 verschraubt werden (Figur 27), wobei, zur Imitation einer anatomischen Verwachsung der Patella mit der Gelenkkapsel, die innere Hülle 6.1 zwi- sehen Patellasehnenelement 38.1 bzw. dem Quadrizepssehnenelement 38.2 und dem Patellaelement 38.1 eingeklemmt ist. The patellar tendon element 38. 1 and the quadriceps tendon element 38. 2 are produced in one piece with one another from a hard-elastic band material (FIGS. 27-29). To simulate a naturally existing tensile force on the natural Quadrtzepssehne a spring device 45 is provided, which is shown here purely schematically inserted into the Quadrizepssehnenelement 38.2. The spring device 45 directly clamps the quadriceps tendon element 38. The spring device 45 is arranged inside the outer sheath 6.2 ventrally of the femoral head 4 and is effective in terms of its force. By means of the spring device 45, among other things, a certain bias of the knee joint 1 in a hanging position of one of its joint partner P can be generated. The patella element 38.3 can be screwed by means of a screw 31 to the patellar tendon element 38.1 and the quadriceps tendon element 38.2 (FIG. 27), wherein, to imitate an anatomical adhesion of the patella with the joint capsule, the inner sheath 6.1 between see patellar tendon element 38.1 or the quadriceps tendon element 38.2 and the patella element 38.1 is clamped.
Das Patellaelement 38.3 ist etwa entsprechend der Anatomie ausgebildet. Es weist einen Kern 14 aus Hartkunststoff auf, der mit einem auswechselbaren kappenartigen Überzug 15 aus Silikon unter Vorspannung überzogen ist. Auch hier können zum Training vorgefertigte Defekte und/oder Missbildungen an dem Überzug 15 vorgesehen sein. Das hintere Längsbandelement 41 ist als Band flach und zugstabil, d.h. hartelastisch bzw. kaum dehnbar, ausgebildet. Es verläuft dorsal über das Kniegelenk 1 hinweg (Figur 21 ). Das hintere Längsbandelement 41 ist mit seinem ersten Endbereich 29.1 rückseitig bzw. dorsal des Femurgelenkkopfes 4 und mit seinem zweiten Endbereich 29.2 distal-dorsal außenseitig des Rahmen 3 in Einbaulage in Höhe des Tibiage- lenkkopfs 2 jeweils mittels einer Schraube 31 befestigt, wobei über die Verschrau- bung seine kraftmechanisch wirksame Länge w einstellbar ist. Die kraftmechanisch wirksame Länge w ist für den Normalfall so bemessen, dass das Kniegelenk 1 bis um 180 Grad gestreckt werden kann. Zur klinischen Untersuchung kann die kraftmechanisch wirksame Länge w des hinteren Längsbandelementes 41 verlängert bzw. verkürzt werden. The patella element 38.3 is formed approximately corresponding to the anatomy. It has a core 14 made of hard plastic, which is coated with a replaceable cap-like coating 15 made of silicone under prestress. Again, prefabricated defects and / or deformities on the coating 15 can be provided for training. The rear longitudinal belt element 41 is flat as a belt and resistant to tension, i. Hard elastic or hardly stretchable, formed. It runs dorsally over the knee joint 1 away (Figure 21). The rear longitudinal band element 41 is fastened with its first end region 29.1 on the rear or dorsal side of the femur head 4 and with its second end region 29.2 distal-dorsally on the outside of the frame 3 in the installed position at the level of the tibial head 2, in each case by means of a screw 31, via the screw - Exercise his force-mechanically effective length w is adjustable. The force-mechanically effective length w is dimensioned for the normal case so that the knee joint 1 can be stretched up to 180 degrees. For clinical examination, the force-mechanically effective length w of the rear longitudinal band element 41 can be lengthened or shortened.
In den Figuren 14 bis 17 sind verschiedene Ansichten und Längsschnitte mit Einzeldarstellungen des Austauschteils 22 mit dem Endabschnttt 25 des Tibiagelenkkopfs 2 und der Nut 27.1 der Schwalbenschwanzverbindung 27 gezeigt. Der Tibiagelenk- köpf 2 weist endseitig die Meniskuselemente 46 auf. Diese sind hinsichtlich ihrer Form und Erstreckung ähnlich natürlicher Menisken ausgebildet. Entsprechend den natürlichen Menisken sind die Meniskuselemente 46 ferner lediglich in bestimmten Festlegungsbereichen 47 an dem Tibiagelenkkopf 2 festgelegt. Die Festlegungsbereiche 47, die in den Längsschnittdarstellungen gemäß Figuren 15 und 17 durch „x" markiert sind, erstrecken sich lateral und umfänglich um den Tibiagelenkkopf 2 und in endseitigen Spitzen bereichen 48 der oberseitigen halbmondartigen Formen der Meniskuselemente 46 gemäß Figur 16. Gleich den natürlichen Menisken bilden damit die Meniskuselemente 46 mit dem Tibiagelenkkopf 2 Taschen 49 aus, die seitlich durch die Festlegungsbereiche 47 begrenzt werden und ansonsten seitlich für hier nicht dargestelltes arthroskopisches Werkzeug, wie Tasthaken, zugänglich sind. Meniskuselemente 46 sind aus Silikon geringer Shore-Härte und der Tibiagelenkkopf 2 mit einem hier nicht weiter gezeigten Überzug aus Silikon mit mittlerer Shore-Härte ausgebildet. Zur Verbindung der Meniskuselemente 46 sind dieselben vor Abschluss des Aushärtungsprozesses in den Festlegungsbereichen 47 in engen Kontakt mit dem Tibiagelenkkopf 2 gebracht, so dass sie mit dem weiteren Aushärten eine enge chemische Verbindung und damit auch eine stoffschlüssige Verbindung ausbilden. Wie in Figur 14 gezeigt, ist lateral eine Aussparung 50 für die hintere Gelenktasche 43 für das Popliteussehnenelement 40 vorgesehen. Weitere Aussparungen 50 sind mittig des Tibiagelenkkopfes 2 dorsal und ventral für das hintere Kreuzbandelement 37.2 bzw. vorderes Kreuzbandelement 37.1 vorgesehen. Dieses ist zudem deutlich Figur 23 entnehmbar. In the figures 14 to 17 different views and longitudinal sections are shown with individual representations of the exchange part 22 with the Endabschnttt 25 of the Tibiagelenkkopfs 2 and the groove 27.1 of the dovetail joint 27. The tibial head 2 has the meniscus elements 46 at the end. These are formed in terms of their shape and extent similar to natural menisci. Further, according to the natural meniscuses, the meniscal elements 46 are fixed to the tibia head 2 only in certain fixing areas 47. The fixing areas 47, which are marked by "x" in the longitudinal sectional views according to FIGS. 15 and 17, extend laterally and circumferentially around the tibial-head 2 and in tip-end areas 48 of the upper-half crescent-like shapes of the meniscal elements 46 according to FIG. 16. Like the natural menisci form thus the meniscus elements 46 with the tibial head 2 from pockets 49, which are bounded laterally by the fixing areas 47 and otherwise laterally accessible for arthroscopic tool, not shown here, such as a tactile hook. Meniscus elements 46 are made of silicone of low Shore hardness and the Tibiagelenkkopf 2 with a not shown here coating of silicone with a medium Shore hardness. To connect the meniscus elements 46, they are brought into close contact with the tibia head 2 prior to the completion of the curing process in the attachment regions 47, so that they form a close chemical compound and thus also a cohesive connection with the further curing. As shown in FIG. 14, a recess 50 for the rear hinge pocket 43 for the popliteus tendon element 40 is provided laterally. Further recesses 50 are provided dorsally and ventrally for the posterior cruciate ligament element 37.2 or anterior cruciate ligament element 37.1 in the center of the tibia head 2. This is also clearly Figure 23 removed.
Zur Imitation kollagener Fasern natürlicher Menisken sind in dem Silikon der Meniskuselemente 46 als Matrix Fasern 51 eingelagert. Werkstoffseitig weisen die Meniskuselemente 46 ferner ein spezifisches Gewicht auf, das etwa gleich dem spezifi- sehen Gewicht des zur Befüllung des Gelenkraumes R vorgesehenen Fluids F ist. To imitate collagenous fibers of natural menisci, fibers 51 are embedded in the silicone of the meniscus elements 46 as a matrix. On the material side, the meniscus elements 46 furthermore have a specific weight which is approximately equal to the specific weight of the fluid F provided for filling the joint space R.
Beispielgebend sind im Rahmen 13 gemäß Figur 18 zusätzliche hier schlitzförmige Portale 52 vorgesehen, die Zugriffen zur arthroskopischen Beobachtung und Bewegungsfreiheit zur Handhabung arthroskopischer oder chirurgischer Geräte dienen. In Figur 24 ist ein Ausschnitt des Endabschnittes 25 des Tibiakopfes 2 mit anliegendem Rahmen 13 und dazwischen eingeklemmter innerer Hülle 6.1 in einer perspektivischen Draufsicht gezeigt. Bildhaft ist hier eine Nadel 53 skizziert, die unter Nutzung des Portals 52 zum Vernähen eines„gerissenen" Meniskuselementes 46 eingesetzt wird. By way of example, additional slot-shaped portals 52 are provided in frame 13 according to FIG. 18, which serve accesses for arthroscopic observation and freedom of movement for handling arthroscopic or surgical devices. FIG. 24 shows a section of the end section 25 of the tibial plateau 2 with the adjoining frame 13 and inner shell 6.1 clamped therebetween in a perspective plan view. Pictorially here a needle 53 is sketched, which is used by using the portal 52 for sewing a "cracked" meniscus element 46.
Wie den Figuren 10 und 30 entnehmbar, sind in der ersten Basis 12.1 des Femur- elementes 5 und der ersten Basis 2.1 des Tibiaelementes 3 jeweils einer der Zugänge 9 der Befülivorrichtung B vorgesehen, so dass das zur Befüllung vorgesehene Fluid und/ oder gasförmige Medium in einen Zwischenraum 54 zwischen innerer Hülle 6.1 und äußerer Hülle 6.2 eingeleitet werden kann. As can be seen in FIGS. 10 and 30, in the first base 12. 1 of the femoral element 5 and the first base 2. 1 of the tibial element 3, one of the two Accesses 9 of the Befülivorrichtung B provided so that the provided for filling fluid and / or gaseous medium can be introduced into a gap 54 between the inner shell 6.1 and outer shell 6.2.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Kniegelenk 1 knee joint
2 Tibiagelenkkopf  2 tibial head
3 Tibiaelement  3 tibial element
4 Femurgelenkkopf  4 femoral head
5 Femurelement  5 femoral element
6.1 innere Hülle  6.1 inner shell
6.2 äußere Hülle  6.2 outer shell
7 Wulst  7 bead
8 Nut  8 groove
9 Zugang  9 access
10 Eingang  10 entrance
11 Ausgang  11 output
12.1 obere Gelenktasche  12.1 upper joint pocket
12.2 hintere Gelenktasche 12.2 rear hinge pocket
13 Rahmen 13 frames
14 Kern  14 core
15 Überzug  15 coating
16.1 medialer Femurkondylus 16.1 medial femoral condyle
16.2 lateraler Femurkondylus16.2 lateral femoral condyle
17.1 mediales Tibiaplateau17.1 medial tibial plateau
17.2 laterales Tibiaplateau17.2 lateral tibial plateau
18 Erhebung 18 survey
19 Femurschaft  19 femur shaft
20.1 erstes Modul  20.1 first module
20.2 zweites Modul  20.2 second module
20.3 drittes Modul  20.3 third module
21.1 erste Basis  21.1 first base
21.2 zweite Basis  21.2 second base
22 Austauschteil  22 replacement part
23 Abschnitt  23 section
24 Shuttle-Lock  24 shuttle lock
24.1 Rastöffnung  24.1 detent opening
24.2 Stecköffnung  24.2 plug-in opening
24.3 Rastpin  24.3 locking pin
24.4 Steckpin  24.4 plug pin
24.5 Rastelement  24.5 locking element
25 Endabschnitt  25 end section
26 Adapter  26 adapters
27 Schwalbenschwanzverbindung 27 dovetail joint
27.1 Nut 27.1 groove
27.2 Feder  27.2 spring
28 Funktionselement  28 functional element
29.1 erster Endbereich  29.1 first end area
29.2 zweiter Endbereich  29.2 second end area
30 Schraubenverbindung 31 Schraube 30 screw connection 31 screw
31.1 Durchgangsöffnung  31.1 passage opening
31.2 Mutter  31.2 mother
32 Fußelement  32 foot element
33 Hüftgelenk 33 hip joint
33.1 Kopf  33.1 head
33.2 Pfanne  33.2 pan
34 Beckenelement  34 pool element
35 Klemmverbindung  35 clamp connection
35.1 Mutter 35.1 mother
36 Führungskanal  36 guide channel
37.1 vorderes Kreuzbandelement 37.1 anterior cruciate ligament element
37.2 hinteres Kreuzbandelement 38.1 Patellasehnenelement 38.2 Quadrizepssehnenelement37.2 posterior cruciate ligamentous element 38.1 patellar tendon element 38.2 quadriceps tendon element
38.3 Patellaelement 38.3 patella element
39.1 mediales Seitenbandelement 39.1 medial sideband element
39.2 laterales Seitenbandelement 40 Popliteussehnenelement 41 hinteres Längsband 39.2 lateral sideband element 40 Popliteussehnenelement 41 rear longitudinal band
42 Befestigungspunkt  42 attachment point
43 hintere Gelenktasche  43 rear hinge pocket
44 Metallhülse  44 metal sleeve
45 Federvorrichtung  45 spring device
46 Meniskuselement 46 Meniscus element
47 Festlegungsbereich  47 Fixing area
48 Spitzenbereich  48 lace area
49 Tasche  49 bag
50 Aussparung  50 recess
51 Faser 51 fiber
52 Portal  52 portal
53 Nadel  53 needle
54 Zwischenraum  54 gap
f Fließrichtung f flow direction
g Gelenkspaltbreite g joint width
I Längsrichtung  I longitudinal direction
w wirksame Länge w effective length
A Abdichtungsvorrichtung  A sealing device
B Befüllvorrichtung  B filling device
C Bein C leg
E Endabschnitt  E end section
F Fluid  F fluid
G Gelenk  G joint
K Gelenkkopf  K condyle
P Gelenkpartner P joint partner
R Gelenkraum  R joint space
T Tisch  T table
V Vorrichtung  V device

Claims

Ansprüche  claims
1. Vorrichtung zur Arthroskopiesimulation mit einem künstlichen Gelenk (G), das zumindest zwei Gelenkpartner (P) mit Gelenkkraft übertragenden Gelenkköpfen (K) aufweist, 1. An apparatus for arthroscopy simulation with an artificial joint (G), which has at least two joint partners (P) with articulation-transmitting rod ends (K),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s  d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
das Gelenk (G) einen Gelenkraum (R) aufweist, in den die Gelenkpartner (P) jeweils zumindest mit einem die Gelenkkraft übertragenden Endabschnitt (E) ihres Gelenkkopfes (K) hineinragen, der mit Fluid (F) und/ oder gasförmigem Medium befüllbar ist und der nach außen hin mittels einer the joint (G) has a joint space (R) into which the joint partners (P) each protrude at least with an end portion (E) of their joint head (K) transmitting the joint force, which can be filled with fluid (F) and / or gaseous medium and the outside by means of a
Abdichtungsvorrichtung (A) fluid- und/ oder gasdicht abdichtbar ist. Sealing device (A) fluid and / or gas-tight sealable.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtungsvorrichtung (A) zumindest eine schlauchartige flexible Hüile (6.1 , 6.2) aufweist, die beidseitig dichtend an den Gelenkpartnern (P) festlegbar ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the sealing device (A) has at least one tubular flexible Hüile (6.1, 6.2), the sealing on both sides of the joint partners (P) can be fixed.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtungsvorrichtung (A) zwei schlauchartige flexible Hüllen (6.1 , 6.2), eine dem Gelenkraum (R) zugewandte innere Hülle (6.1 ) und eine vom Gelenk- räum (R) abgewandte äußere Hülle (6.2), aufweist, wobei die innere Hülle3. A device according to claim 2, characterized in that the sealing device (A) two tubular flexible sheaths (6.1, 6.2), one of the joint space (R) facing inner shell (6.1) and the joint space (R) facing away from the outer shell (6.2), wherein the inner shell
(6.1 ) und/ oder äußere Hülle (6.2) jeweils beidendseitig an den Gelenkpartnern (P) dichtend festlegbar sind. (6.1) and / or outer sheath (6.2) in each case at both ends of the joint partners (P) are sealingly fixed.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass, hinsichtlich ihrer jeweiligen Lage zum Gelenkraum (R), die innere Hülle (6.1 ) zumindest in etwa gleich einer Gelenkkapsel eines natürlichen Gelenkes und/ oder die äußere Hülle (6.2) zumindest in etwa gleich einer natürlichen Körperoberfläche positioniert und/ oder geformt sind. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Hülle (6.1 ) und/ oder die äußere Hülle (6.2) jeweils beidendseitig jeweils eine umfängliche Verdickung oder Wulst (7) aufweisen, die dich- tend jeweils in eine oder gemeinsam in eine zugeordnete an dem entsprechenden Gelenkpartner (P) vorgesehene Nut (8) eingreift. 4. The device according to claim 3, characterized in that, with respect to their respective position to the joint space (R), the inner shell (6.1) at least approximately equal to a joint capsule of a natural joint and / or the outer shell (6.2) at least approximately the same a natural body surface are positioned and / or shaped. 5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the inner sheath (6.1) and / or the outer sheath (6.2) each have at both ends each a circumferential thickening or bead (7), the dichroic tend in one or together in an associated on the corresponding joint partner (P) provided groove (8) engages.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Gelenkköpfe (K) der Gelenkpartner (P) zumindest ähnlich oder zumindest in etwa gleich der Anatomie der Gelenkpartner (P) des dem künstlichen Gelenk (G) entsprechenden natürlichen Gelenk ausgeformt sind. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least the joint heads (K) of the joint partner (P) at least similar or at least approximately the same anatomy of the joint partner (P) of the artificial joint (G) corresponding natural joint are formed ,
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Gelenkpartner (P) eine erste Basis (21.1 ) und ein als Austauschbauteil (22) ausgelegtes Bauteil aufweist, das zumindest einen Schaftabschnitt (23) mit Gelenkkopf (K), zumindest den Gelenkkopf (K) oder zumindest einen Endabschnitt (25) des Gelenkkopfes (K) mit Kraft übertragenden Gelenkflächen dieses Gelenkpartners (P) umfasst und das an der ersten Basis (21.1 ) festlegbar ist. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one of the joint partners (P) has a first base (21.1) and as a replacement component (22) designed component having at least one shaft portion (23) with condyle (K), at least the condyle (K) or at least one end portion (25) of the condyle (K) with force transmitting joint surfaces of this joint partner (P) and which on the first base (21.1) can be fixed.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Austauschbauteil (22) mittels eines Adapters (26) an dem zugehörigen Gelenkpartner (P) festlegbar ist. Apparatus according to claim 7, characterized in that the replacement component (22) by means of an adapter (26) on the associated joint partner (P) can be fixed.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei das künstliche Gelenk (G) als Kniegelenk (1) mit Patellaelement (38.3) sowie mit Meniskuselementen (46) ausweisendem Tibiaelement (3) und Femureiement (5) als Gelenkpartner (P) ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Meniskuselemente (46) des künstlichen Gelenkes (1 ) lediglich in Festlegungsbereichen (47) an dem Tibiaelement (3) festgelegt sind, die zumindest in etwa den Festlegungsbereichen der natürlichen Menisken eines natürlichen Kniegelenkes entsprechen. Device according to claim 7 or 8, wherein the artificial joint (G) is designed as a knee joint (1) with a patella element (38.3) and a tibial element (3) and a femoral element (5) comprising meniscal elements (46) as a joint partner (P), characterized in that the meniscal elements (46) of the artificial joint (1) are fixed only in fixing areas (47) on the tibial element (3) which correspond at least approximately to the fixing areas of the natural menisci of a natural knee joint.
0. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die 0. Device according to claim 9, characterized in that the
Meniskuselemente (46) in den Festlegungsbereichen (47) mittels mecha- nischer Verfahren, wie Festklemmen oder Festnähen, und/ oder chemischer Verfahren, wie Kleben oder Vulkanisieren, mit dem Tibiaelement (3) verbunden sind. Meniscus elements (46) in the fixing areas (47) by means of mechanical nischer method, such as clamping or sewn, and / or chemical methods, such as gluing or vulcanization, are connected to the tibial element (3).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die 11. The device according to claim 10, characterized in that the
Meniskuselemente (46) aus Kunststoff mit geringer Shore-Härte hergestellt sind.  Meniscus elements (46) are made of plastic with a low Shore hardness.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem 12. The device according to claim 11, characterized in that in the
Kunststoff der Meniskuselemente (46) Faserstrukturen mit Fasern (51 ) zur Imitation kollagener Fasern natürlicher Menisken eingelagert sind.  Plastic of Meniscus Elements (46) Fiber structures with fibers (51) are incorporated for imitation of collagen fibers of natural menisci.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Meniskuselemente (46) ein spezifisches Gewicht aufweisen, das größer oder gleich des spezifischen Gewichtes eines zur Befüllung des Gelenkraumes (R) vorgesehenen Fluids (F) ist. 13. Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the meniscus elements (46) have a specific weight which is greater than or equal to the specific gravity of a filling of the joint space (R) provided fluid (F).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Funktionselemente (28) vorgesehen sind, die bei einem künstlichen Gelenk (G) als Ersatz für Sehnen und/ oder Bänder eines diesem künstlichen Gelenk (G) entsprechenden natürlichen Gelenkes dienen. 14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that functional elements (28) are provided which serve in an artificial joint (G) as a substitute for tendons and / or ligaments of this artificial joint (G) corresponding natural joint.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das künstliche Gelenk (G) als Kniegelenk mit Patella sowie mit Femurelement (5) und Tibiaelement (3) als Gelenkpartner (P) ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kniegelenk (1 ) als Funktionselemente (28) vorderes Kreuzbandelement (37.1 ) und hinteres Kreuzbandelement (37.2), Patellasehnenelement (37.1) und Quadrizepssehnenelement (38.2) mit dazwischen angeordnetem Patellaelement (38.3), mediales Seitenbandelement (39.1 ) und laterales Seiten- bandelement (39.2), hinteres Längsbandelement (41 ) sowie/ oder Popliteussehnenelement (40) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rahmen (13) mit einer Führung und/ oder Aufnahme zur Führung und/ oder Festlegung der Funktionselemente (28) vorgesehen ist, wobei der Rahmen (13) in Einbauiage zumindest teilumfänglich zum künstlichen Gelenk (G) angeordnet ist. 15. Device according to claim 14, wherein the artificial joint (G) is designed as a knee joint with a patella and with a femoral element (5) and a tibial element (3) as a joint partner (P), characterized in that the knee joint (1) is designed as functional elements (28 ) Anterior cruciate ligament element (37.1) and posterior cruciate ligament element (37.2), patellar tendon element (37.1) and quadriceps tendon element (38.2) with patella element (38.3) arranged therebetween, medial side band element (39.1) and lateral side band element (39.2), rear longitudinal band element (41) and or Popliteussehnenelement (40). Apparatus according to claim 14 or 15, characterized in that a frame (13) is provided with a guide and / or receptacle for guiding and / or fixing the functional elements (28), wherein the frame (13) in Einbauiage at least teilumfänglich to the artificial joint (G) is arranged.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (13) zumindest in einem der Gelenkpartner (P) festlegbar ist. Apparatus according to claim 16, characterized in that the frame (13) at least in one of the joint partner (P) can be fixed.
Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionselemente (28) unter jeweiliger Ausbildung einer zum künstlichen Gelenk (G) kraftmechanisch wirksamen Länge (w) in einem ersten Endbereich (29.1 ) an einem der Gelenkpartner (P) und in einem zweiten Endbereich (29.2) an dem Rahmen (13) festlegbar sind. Apparatus according to claim 16 or 17, characterized in that the functional elements (28) with respective formation of an artificial joint (G) force mechanically effective length (w) in a first end region (29.1) on one of the joint partners (P) and in a second End region (29.2) on the frame (13) can be fixed.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die wirksame Länge (w) der Funktionseiemente einzeln, in Gruppen und/ oder in ihrer Gesamtheit über deren Festlegung am Rahmen (13) und/ oder an einem der Gelenkpartner (P) einstellbar ist. Apparatus according to claim 18, characterized in that the effective length (w) of the Funktionsseiemente individually, in groups and / or in their entirety on their definition on the frame (13) and / or on one of the joint partner (P) is adjustable.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (13) an einem Gelenkkopf (K) einer der Gelenkpartner (P) unter Freilassung eines Endabschnittes (25) dieses Gelenkkopfes (K) mit den Kraft übertragenden Gelenkflächen und/ oder unter Freilassung von Arthroskopie spezifischen Eingriffsfeldern zum Zugriff von arthroskopischen Werkzeugen in das künstliche Gelenk (G) festlegbar ist. Device according to one of claims 16 to 19, characterized in that the frame (13) on a joint head (K) of one of the joint partners (P), leaving an end portion (25) of this joint head (K) with the force-transmitting joint surfaces and / or with the release of arthroscopy-specific intervention fields for the access of arthroscopic tools in the artificial joint (G) can be fixed.
21. Vorrichtung nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 6 bis 20, 21. Device according to claim 2 and one of claims 6 to 20,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (13) die innere Hülle (6.1 ) dichtend zumindest gegen einen der beiden Gelenkpartner (P) presst. Vorrichtung nach Anspruch 21 , wobei das künstliche Gelenk (G) als Kniegelenk (1 ) mit Tibiaeiement (3) und Femurelement (5) als Gelenkpartner (P) ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (13) die innere Hülle (6.1 ) dichtend gegen den Gelenkkopf des Tibiaelementes presst. characterized in that the frame (13), the inner shell (6.1) sealingly against at least one of the two joint partners (P) pressed. Device according to claim 21, wherein the artificial joint (G) is designed as a knee joint (1) with a tibia element (3) and a femoral element (5) as a joint partner (P), characterized in that the frame (13) forms the inner shell (6.1). sealingly pressed against the condyle of the tibial element.
Vorrichtung nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (13) zwischen der äußeren Hülle (6.2) und der inneren Hülle (6.1 ) angeordnet ist. Apparatus according to claim 3 and any one of claims 16 to 22, characterized in that the frame (13) between the outer shell (6.2) and the inner shell (6.1) is arranged.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine vorzugsweise ventilgesteuerte oder -geregelte Befüllvor- richtung (B) mit Eingang (10) und Ausgang (11 ) zum bez. aus dem Device according to one of claims 5 to 23, characterized in that it comprises a preferably valve-controlled or -regulated Befüllvor- direction (B) with input (10) and output (11) for bez. from the
Gelenkraum (R) und/ oder zum bzw. aus einem Zwischenraum (54) zwischen innerer Hülle (6.1 ) und äußerer Hülle (6.2) aufweist. Joint space (R) and / or to or from a gap (54) between the inner shell (6.1) and outer shell (6.2).
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (10) und/ oder der Ausgang (11 ) kanalartig mit zumindest mit einer Hauptwegkomponente axiaf verlaufend in zumindest einem der Gelenkpartner (P) eingebracht ist. Apparatus according to claim 24, characterized in that the input (10) and / or the output (11) channel-like with at least one main path component axiaf running in at least one of the joint partners (P) is introduced.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass sie modular mit den Gelenkpartnern (P) als erste Module (20.1 ) aufgebaut ist. Device according to one of claims 1 to 25, characterized in that it is constructed modularly with the joint partners (P) as first modules (20.1).
Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bewegungssimulation des künstlichen Gelenkes (G), zumindest einer der Gelenkpartner (P) an einer von dem künstlichen Gelenk (G) entfernten und/ oder abgewandten Seite mit zumindest einem zweiten Modul (20.2) verbunden ist, wobei das zweite Modul (20.2) bezüglich des künstlichen Gelenkes (G) kraftmechanisch zumindest etwa gleich wirksam wie ein entsprechendes natürliches Körperteil ist. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Modul (20.2) an einer von dem zugeordneten ersten Modul (20.1 ) abgewandten Seite mittelbar über zumindest ein weiteres Modul oder unmittelbar an einer zweiten Basis (20.2) ortsunveränderlich anlagerbar oder fixierbar ist. Apparatus according to claim 26, characterized in that for the simulation of movement of the artificial joint (G), at least one of the joint partners (P) at one of the artificial joint (G) remote and / or remote side with at least one second module (20.2) is connected , wherein the second module (20.2) with respect to the artificial joint (G) is force-mechanically at least approximately as effective as a corresponding natural body part. Apparatus according to claim 27, characterized in that the second module (20.2) on a side facing away from the associated first module (20.1) side indirectly via at least one further module or directly to a second base (20.2) can be added or fixed immovable.
Vorrichtung nach Anspruch 28, wobei das künstliche Gelenk (G) als Kniegelenk (1 ) mit Femurelement (5) und Tibiaelement (3) als Gelenkpartner (P) ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Femurelement (5) an seiner dem Kniegelenk (1 ) abgewandten Seite über ein künstliches Hüftgelenk (33) als zweites Modul (20.2) mit einem Beckenelement als drittes Modul (20.3) gelenkig verbunden ist. Device according to claim 28, wherein the artificial joint (G) is designed as a knee joint (1) with a femoral element (5) and a tibial element (3) as a joint partner (P), characterized in that the femur element (5) is attached to the knee joint (1 ) on the opposite side via an artificial hip joint (33) as a second module (20.2) with a pelvic element as the third module (20.3) is pivotally connected.
Tibiaelement mit Meniskuselementen (46) für eine Vorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 1 bis 29, Tibial element with meniscal elements (46) for a device (V) according to one of claims 1 to 29,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s  d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
die Meniskuselemente (46) lediglich in Festlegungsbereichen (47) an dem Tibiaelement (3) festgelegt sind, die zumindest in etwa den Festlegungsbereichen natürlicher Menisken einer natürlichen Tibia entsprechen.  the meniscal elements (46) are fixed only in fixing areas (47) on the tibial element (3) which correspond at least approximately to the fixing areas of natural menisci of a natural tibia.
Tibiaelement nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Meniskuselemente (46) in den Festlegungsbereichen (47) mittels mechanischer Verfahren wie Festklemmen oder Festnähen, und/ oder chemischer Verfahren, wie Kleben oder Vulkanisieren, mit dem Tibiaelement (3) verbunden sind. Tibial element according to claim 30, characterized in that the meniscal elements (46) in the fixing areas (47) are connected to the tibial element (3) by mechanical methods such as clamping or sewn, and / or chemical methods such as gluing or vulcanization.
32. Tibiaelement nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die 32. Tibia element according to claim 31, characterized in that the
Meniskuselemente (46) aus Kunststoff mit geringer Shore-Härte hergestellt sind. Tibiaelement nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kunststoff der Meniskuselemente (46) Faserstrukturen mit Fasern (51 ) zur Imitation kollagener Fasern natürlicher Menisken eingelagert sind. Meniscus elements (46) are made of plastic with a low Shore hardness. Tibial element according to claim 32, characterized in that in the plastic material of the meniscal elements (46) fiber structures are embedded with fibers (51) for imitation collagen fibers of natural menisci.
Tibiaelement nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Meniskuselemente (46) ein spezifisches Gewicht aufweisen, das größer oder gleich des spezifischen Gewichtes eines zur Befüllung des Gelenkraumes (R) vorgesehenen Fluids (F) ist. Tibial element according to one of Claims 30 to 33, characterized in that the meniscal elements (46) have a specific weight which is greater than or equal to the specific weight of a fluid (F) intended for filling the joint space (R).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk knochenfrei ausgestaltet und aus Kunststoff gefertigt ist. Device according to one of claims 1 to 29, characterized in that the joint designed bone-free and made of plastic.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Kniegelenk ein Fermurelement und ein Tibiaelement sowie eine Patella als Gelenkpartner besitzt. Device according to one of claims 1 to 29, characterized in that the knee joint has a Fermurelement and a tibial element and a patella as a joint partner.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass jedes einzelne Teil des Kniegelenks separat austauschbar ist. 37. Device according to one of claims 1 to 30, characterized in that each individual part of the knee joint is separately exchangeable.
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