DE2549819B2 - Endoprothese für ein Kniegelenk - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Endprothese für ein Kniegelenk nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei bekannten, mit durch Verschraubung aus Teilen hergestellten Endoprothesen (DE-OS 22 44 064) ist im Steg des Tibiateiles eine kreisbogenförmige Durchbrechung vorgesehen, durch die als Gelenkachse ein in den beiden Femurkufenteilen gelagerter Zapfen greift, so daß die Kufen der beiden überbrückten Femurteile beim Beugen des Unterschenkels gegenüber dem Oberschenkel auf einer zwangsweisen festgelegten Bahn der Tibiagleitflächen gleiten können. Dadurch ist es nicht möglich, den natürlichen Bewegungsablauf entsprechend den physiologischen Verhältnissen eines gesunden Kniegelenkes nachzuahmen.

Bei einer anderen bekannten Kniegelenk-Endoprothese (GB-PS 1394 926) ist im Tibiateil ein Zapfen in einer Kugelpfanne begrenzt schwenkbar gelagert, der mit einem Kugelkopf in eine entsprechende Ausnehmung des Femurteiles eingreift Durch diese Verbindung sind die beiden Prothesenteile zwar frei drehbar miteinander verankert aber beim Beugevorgang wird eine Bewegung um einen festen Drehpunkt ausgeführt und widerspricht damit den Verhältnissen eines gesunden Kniegelenkes. Eine ähnliche Endprothese nach der US-PS 38 59 729 ist mit einem Verbindungszapfen mit Kugelkopf im Femurteil versehen, der eine freie Bewegung nach oben und unten zuläßt aber beim Beugen des Gelenkes nur eine Schwenkbewegung wie um eine starre Achse zuläßt

Es ist auch eine Kniegelenk-Endoprothese bekannt (DE-OS 2346 973), bei der der Tibiateil mit einem längsverlaufenden Steg versehen ist welcher am hinteren Ende in einen nach oben gerichteten Kugelkopf ausläuft Entsprechend ist der Femurteil mit einer längsverlaufenden Auskehlung für den Eingriff des Tibiasteges ausgebildet die in eine nach oben versetzte Kugelpfanne ausläuft Bei Beugebewegungen der Kniegelenk-Endoprothese wird der Steg in der Ausnehmung zwischen den Kufen des Femurteiles exakt geführt, was keine Drehbewegung des Gelenkes zuläßt Dabei wälzt sich der Steg des Tibiateils am Boden der Ausnehmung ab, bis schließlich der Kugelkopf in die Kugclpfanne eingreift so daß erst dann eine Drehbewegung des Gelenkes eintreten kann. Bei der Beugebewegung klafft der Steg am Vorderende des Gelenkes gegenüber dem Boden der Ausnehmung ständig steigend auseinander, so daß der Kniestreckapparat und die Kniescheibe unter sich ständig erhöhender Spannung gesetzt werden, wobei auch eine kontinuierliche Gleitbahn für die Kniescheibe verlorengeht

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Endoprothese für ein Kniegelenk so auszubilden, daß die Gelenkbewegungen eines natürlichen Kniegelenkes beibehalten bzw. nahezu beibehalten werden und daß sich der Femurteil beim Biegevorgang abrollend und gleitend in einem von Fall zu Fall unterschiedlichen Ausmaß nach rückwärts verlagern kann und dabei auch eine Drehbewegung der Schenkel zueinander zuläßt

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch das Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.

Durch diese Lösung kann der Femurteil bei Beugebewegungen eine individuelle Bewegung nach rückwärts ausführen und dabei frei abrollend auf dem Tibiateil gleiten, ohne daß eine Behinderung an dem individuellen Ausmaß dieser Bewegung eintritt Während der Beugebewegung ist durch die Ausbildung des Steges und des Abstandes der Kufen eine Drehbewegung des Unterschenkels gegenüber dem Oberschenkel ermöglicht

Durch die Ausbildung nach der Erfindung ist es weiter ermöglicht Femurteil und Tibiateil je als Einheit herzustellen, den Femurteil mit dem offenen Ende seiner Führungsnuten über die Zapfenenden des Tibiateiles zu haken und dadurch jegliche Montagearbeiten durch Schraubverbindungen zu vermeiden.

Durch den nach der Erfindung erzielbaren physiologischen Bewegungsablauf der Prothesenteile werden Überdehnungen des muskulären Kniestreckapparates gegenüber den bekannten Ausführungen vermieden. Bei allen Bewegungen ist der Achszapfen von jeder Druckbelastung frei und hat nur Führungsaufgaben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert in der eine Kniegelenk-Endoprothese dargestellt ist Es zeigt

F i g. 1 die Vorderansicht der Kniegelenk-Endoprothese mit Verankerungsstielen in der Strecklage,

F i g. 2 eine Rückansicht der Prothese ohne Verankerungsstiele,

F i g. 3 eine Seitenansicht der Prothese, F i g. 4 eine Aufsicht auf die Oberseite der Prothese,

Fig.5 einen Querschnitt durch die Prothese in Richtung der Achse des Tibia-Verankerungsstieles,

F i g. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI der F i g. 5, F i g. 7 eine Seitenansicht des Tibiateiles, F i g. 8 eine Aufsicht zu F i g. 7.

Die Kniegelenk-Endoprothese besteht aus dem unteren Tibiateil 1 und dem oberen Femurteil 2, die je mit einem Verankerungsstiel 3 und 4 im Schienbein und Oberschenkelknochen verankert werden. Die Stiele 3 und 4 verjungen sich und sind zur großflächigen Abstützung mit umlaufenden Tragrippen 3a und 4a versehen, deren eine Fläche senkrecht zur Stielachse liegt Die Stiele 3 und 4 bilden mit den Gelenkteilen 1 und 2 je eine Einheit oder sind vorteilhaft lösbar mit den Gelenkteilen 1 und 2 verbunden, wobei dann die Gelenkteile 1 und 2 je mit einem sich nach außen verjüngenden Konuszapfen (5 und 6) (F i g. 5) versehen sind, auf die die Stiele mit entsprechendem Paßsitz fest und unverdrehbar aufsetzbar sind. Um die Stiele von den Gelenkteilen 1 und 2 lösen zu können, sind auf der Oberseite des Femurteiles 2 sich gegenüberliegende Keilnuten 7 und auf der vorderen Unterseite des Tibiateiles ebenfalls Keilnuten vorgesehen, in die keilförmige Instrumente zum Eingriff kommen können, um die Stiele zu lösen, falls z. B. die Gelenkteile 1 und 2 nach Verschleiß ersetzt werden müssen, während die Verankerungsstiele im Schienbein und Oberschenkelknochen verbleiben.

Der Tibiateil 1 ist mit einem mittigen, sich von vorn bei 8 nach hinten verbreiternden Steg 9 versehen, der vorn oben eine Anschlagnase 10 aufweist und auf der hinteren Hälfte eine größere Höhe besitzt Im Bereich dieses erhöhten Teils ist ein Zapfen exzentrisch gegen die Wölbung der Gleitflächen nach hinten im Steg axial bewegbar eingeschoben, der beiderseits in vorspringende, vorteilhaft konisch auslaufende Zapfenenden übergeht Beidseitig des Steges 9 ist der Tibiateil 1 mit im Querschnitt ausgekehlten Gleitflächen 12 versehen, die bogenförmig mit steigendem Teil nach vorn verlaufen und deren Breite sich von vorn nach hinten entsprechend dem Verlauf des Steges 9 verjüngt Die Gleitflächen 12 sind den anatomisch gestalteten Kufen 13 kongruent angepaßt, um die Funktion eines gesunden Kniegelenkes physiologisch nachahmen zu können.

Der obere Femurteil 2 besteht aus zwei Kufen 13, die mit der Unterfläche auf den Gleitflächen gleiten und teilweise auch abrollen, wobei sich die Kufen in der Breite ebenfalls von vorn nach hinten entsprechend den Gleitflächen 12 verjüngen. Diese Kufen sind am Vorderende überbrückt. Die Überbrückung 14 legt sich in der Strecklage des Gelenkes gegen die obere vordere Nase 10 des Steges 9. Das hintere Ende 13a der Kufen 13 ist über ihre Oberseite hinaus nach oben verlängert.

Beide Kufen 13 sind auf den dem Steg 9 zugekehrten Innenseiten, deren Verlauf dem Verlauf der Seitenflächen des Steges angepaßt ist mit etwa zur unteren Kufenfläche parallelen Führungsnuten 15 versehen, deren Weite größer ist als der Durchmesser des Zapfens 11 und die sich im Querschnitt zum Nutboden vorteilhaft ebenfalls verjüngen. In Beugelagen des Gelenkes besitzt der Zapfen 11 ein geringes Spiel in den Führungsnuten und nur in der Strecklage legt sich der

ίο Zapfen 11 gegen die untere Seitenwand der Führungsnuten 15. Die beiden Führungsnuten 15 sind am hinteren oberen Ende bei 15a offen, so daß der Femurteil 2 mit dem offenen Führungsnutenende 15a in Beugelage des Gelenkes um den Zapfen 11 gehakt und dann in die Strecklage gebracht werden kann, wobei der Zapfen 11 in den Führungsnuten 15 frei gleiten kann bis die Strecklage erreicht ist

Durch den sich von vorn nach hinten verbreiternden Steg 9 und die sich umgekehrt in der Breite verjüngenden Gleitflächen 12 des Tibiateiles 1 und der Kufen 13 des Femurteiles 2 ist eine feste Lage der Gelenkteile 1 und 2 zueinander nur in der Strecklage des Gelenkes gewährleistet, während bei einleitender Beugebewegung sich der Femurteil zunächst mit dem Vorderteil gegenüber dem Tibiateil etwas nach vorn bewegt wie es auch bei gesundem Kniegelenk der Fall ist. Dabei besitzt der Femurteil durch das Spiel zwischen dem Zapfen 11 und den Führungsnuten 15 eine freie Bewegungsmöglichkeit nach vorn oder umgekehrt von

z. B. 7 mm, durch die sich der Femurteil je nach Ansatz der Streckbänder des Beines in seiner Vorwärtsbewegung anpaßt und dadurch Überdehnungen des muskulären Kniestreckapparates ausschaltet Weiter besteht durch das Spiel zwischen dem Zapfen 11 und den Führungsnuten 15 in Beugelagen ein weiterer geringer Freiheitsgrad. Durch den sich nach hinten verbreiternden Steg 9 und die sich in der Breite nach hinten verjüngenden Gleitflächen 12 und Kufen 13 ist auch in allen Beugelagen wie bei natürlichem Kniegelenk eine begrenzte Verdrehung der Gelenkteile 1 und 2 bzw. des

Unterschenkels gegenüber dem Oberschenkel möglich. Um den Abrieb der Endoprothese zwischen den Gleitflächen und Kufen so gering wie möglich zu halten,

werden der Tibiateil 1 und der Femurteil 2 aus einem Aluminiumoxid (Sintertonerde) hergestellt Dieses Material besitzt eine besondere Härte und zeichnet sich durch Gewebeverträglichkeit aus. Die beiden Gelenkteile 1 und 2 werden mit den Tragrippenstielen 3 und 4 aus Stahl fest oder wie schon erwähnt lösbar durch konische Klemmwirkung verbunden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Endoprothese für ein Kniegelenk bestehend aus einem durch einen Stiel zu verankernden Tibiateil mit einem Mittekteg und beidseitig von diesem angeordneten ausgekehlten Gleitflächen, und einem ebenfalls durch einen Stiel zu verankernden Femurteil, der mit zwei den Steg fiberbrückenden sich auf den Gleitflächen abstützenden Kufen versehen ist, wobei der Tibia- und der Femurteil durch einen quer zum Steg exzentrisch zum Tibiastiel liegenden Zapfen beweglich miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (Ii) exzentrisch gegen die Wölbung der Gleitfläche (12) nach hinten im Steg (9) in seiner Längsachse beweglich eingeschoben ist, daß die Enden des Zapfens in etwa parallel zur unteren Kufenfläche verlaufende am hinteren Ends nach oben offene Führungsnuten (15) in die Kufen mit Spiel eingreifen und daß der Steg (9) und der Abstand der Kufen nach hinten in an sich bekannter Weise breiter werdend gestaltet sind.

2. Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Zapfens (11) im Durchmesser kleiner sind als die Höhe der Führungsnuten (15).

3. Endoprothese nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Zapfens (11) und die Tiefe der Führungsnuten (15) konisch gestaltet sind.

4. Endoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tibia- (1) und der Femurteil (2) jeweils einen konisch gestalteten Befestigungsansatz aufweisen auf den jeweils ein Stiel zur Befestigung im Knochen aufsteckbar ist

5. Endoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tibia- (1) und der Femurteil (2) aus einem Aluminiumoxid (Sintertonerde) bestehen.

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