DE3429157A1 - Tibial plateau implant for cementless implantation - Google Patents
Tibial plateau implant for cementless implantationInfo
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Abstract
Description
Zementlos implantierbares Cementless implantable
Schienbeinplateau-Implantat Beim Totalersatz erkrankter Gelenke werden bekanntermaßen nach der auch heute üblichen Implantationstechnik die Implantatteile mittels eines erhärtenden Polymerisats, eines sogenannten Knochenzementes, mit dem Knochen verbunden.Tibial plateau implant For total replacement of diseased joints as is known, according to the implantation technique that is customary today, the implant parts by means of a hardening polymer, a so-called bone cement, with the Bones connected.
Das Zementieren des Implantates stößt in der medizinischen Fachliteratur und in der Praxis auf zunehmende Kritik, da sich gezeigt hat, daß aus biologischen Gründen, teilweise auch wegen der Veränderungen des Knochenzementes beim Altern, im Laufe der Zeit eine Lockerung der Verbindung zwischen Knochenzement und Knochen einzutreten pflegt, die zu einer Auslockerung des prothetischen Implantates führt. Dies hat in der alloplastischen Gelenkchirurgie zur Folge, daß man zunehmend bestrebt ist, auf die Zementierung des Implantates im Knochen zu verzichten.The cementing of the implant comes across in the medical literature and in practice to increasing criticism, since it has been shown that from biological Reasons, partly also because of the changes in the bone cement with aging, Loosening of the bond between the bone cement and the bone over time tends to occur, which leads to loosening of the prosthetic implant. In alloplastic joint surgery, this has the consequence that there is an increasing effort is to refrain from cementing the implant in the bone.
Während zementlos implantierbare Hüftgelenk-Implantate bereits seit mehreren Jahren Anwendung finden, steckt die zementlose Implantation von Kniegelenkprothesen noch in den Anfängen.While cementless implantable hip joint implants have been around for The cementless implantation of knee joint prostheses has been used for several years still in its infancy.
Während der Scharniergelenkersatz im Falle zerstörter bzw.While the hinge joint replacement in the case of destroyed or
stark gelockerter Kreuz- und Seitenbänder möglicherweise auch künftig nicht ohne Zementierung des Implantates auskommen wird, ist das zementlose Implantieren besonders zweckmäßig für den Oberflächenersatz im Falle intakter Kreuz- und Seitenbänder, wenn es gelingt, durch geeignete Formgebung des Implantates, das jeweilige Implantatteil verschiebe- und verkippsicher zu implantieren.severely loosened cruciate and collateral ligaments possibly also in the future If the implant cannot be cemented, it is cementless implantation particularly useful for resurfacing in the case of intact cruciate and collateral ligaments, if it succeeds, by appropriate shaping of the implant, the respective implant part To be implanted in a way that prevents it from shifting or tilting.
Beim Oberflächenersatz von Kniegelenken sind sogenannte Schlitten- oder Kufenprothesen bekannt, die aber zementiert werden, da sie sonst nicht verschiebe- und verkippsicher sind. Lediglich das sogenannte PCA-Gelenk von Hungerford kann mit oder ohne Knochenzement implantiert werden, in welchem letzteren Fall das Tibiaplateau des Implantates an der Unterfläche eine schräge zapfenförmige Knocheneinlassung vorhält, die in Kniebeugebelastung ein vorderes Auskippen des Plateaus auch ohne Zement verhindern soll. Die Erfahrung lehrt jedoch, daß auch bei diesem bekannten Implantat beim zementlosen Implantieren ein Auskippen des Plateaus in Kniebeugebelastung auf Dauer nicht wirksam zu verhindern ist.When resurfacing knee joints, so-called sledge or skid prostheses known, but they are cemented, otherwise they will not move. and are tilt-proof. Only the so-called PCA joint from Hungerford can be implanted with or without bone cement, in which latter case the tibial plateau of the implant has an oblique, peg-shaped bone recess on the lower surface holds that in knee flexion load a front tilting of the plateau even without Cement is supposed to prevent. Experience shows, however, that this is also known Implant with cementless implantation, the plateau tilts out under knee flexion load cannot be effectively prevented in the long term.
Betrachtet man die Belastungssituation am Schienbeinplateau, so stellt man fest, daß der Auflagepunkt der Kondylenrolle des Oberschenkelknochens auf dem Schienbeinplateau in Streck- und Beugestellung des Kniegelenkes unterschiedlich ist. Bei gestrecktem Kniegelenk liegt er im vorderen Drittel des Schienbeinplateaus, verschiebt sich aber bei Beugung des Kniegelenkes nach hinten, wobei der Auflagepunkt ab etwa 800 Beugestellung nahe an der hinteren Kante des Plateaus verharrt. Die Kondylenrolle des Oberschenkelknochens führt bei intaktem vorderen Kreuzband bei der Beugung des Kniegelenkes eine Rollgleitbewegung aus, wobei mit zunehmender Beugung die Rollkomponente zugunsten der Gleitkomponente abnimmt, bis ab etwa 800 Kniebeugung nurmehr die Gleitung allein wirksam ist, während die Rollbewegung praktisch zum Stillstand kommt.If you look at the stress situation on the shin plateau, then one finds that the point of support of the condylar roller of the thighbone on the Shin plateau different in extension and flexion of the knee joint is. When the knee is extended, it lies in the front third of the tibia plateau, but shifts backwards when the knee joint is bent, whereby the point of support from about 800 flexed position remains close to the rear edge of the plateau. the The condyle role of the femur contributes to the intact anterior cruciate ligament the flexion of the knee joint from a rolling sliding motion, with increasing flexion the rolling component decreases in favor of the sliding component, up to about 800 knee flexion only the sliding is effective alone, while the rolling movement is practically for the Standstill comes.
Wirkt in Beugestellung des Kniegelenkes von mindestens 800 bei belastetem Gelenk (Kniebeugung im Stand, Standbein beim Gehen, Treppensteigen usw.) die Körperlast auf das belastete Kniegelenk ein, so wirkt im Falle des Ersatzes des Schienbeinplateaus durch ein Implantat auf dieses eine Last ein, die infolge ihres außermittigen Lastangriffes ein Biegemoment auf das Implantat erzeugt, durch das letzteres im vorderen Plateaubereich einer Zugbeanspruchung ausgesetzt wird, die das Implantatplateau aus seiner vorderen Verbindung mit dem Knochenlager löst.Effective in the flexed position of the knee joint of at least 800 with a load Joint (knee flexion while standing, standing leg when walking, climbing stairs, etc.) the body load acts on the stressed knee joint in the case of replacement of the tibial plateau through an implant on this a load, which as a result of its eccentric load application a bending moment is generated on the implant by the latter in the anterior plateau area a tensile stress is exposed to the implant plateau from its anterior Connection with the bone bed loosens.
Gleichzeitig wird das plateauförmige Implantat infolge der Gleitkomponente des Roll-Gleitvorganges der Kondylenrolle einer nach vorne gerichteten Schublast ausgesetzt, die bereits mit Beginn der Beugebewegung des Kniegelenkes einsetzt.At the same time, the plateau-shaped implant is due to the Sliding component the roll-sliding process of the condyle roll of a forward thrust load exposed, which begins with the beginning of the knee joint's flexion movement.
Insbesondere infolge- des außermittigen Lastangriffes in belasteter Kniebeuge stellung war bisher bei Tibiaplateauimplantaten gewöhnlich eine Zementierung erforderlich, um ein Auskippen des Implantates zu verhindern. Da aber Knochenzement eine zeitabhängige Abwehrreaktion des Knochengewebes auslöst, die mittels einer bindegewebigen Dermarkation des Knochenlagers gegenüber der Zementmasse eine Lokkerung der Knochenzementverbindung zur Folge haut, ist auch beim Einzementieren eine dauerhafte Fixation von Tibiaplateauimplantaten nicht möglich.In particular as a result of the off-center load application in the loaded In the past, knee flexion was usually a cementation for tibial plateau implants required to prevent the implant from tipping over. But there is bone cement triggers a time-dependent defense reaction of the bone tissue, which by means of a connective tissue demarcation of the bone bed opposite the cement mass a loosening The result of the bone cement connection is permanent, even when cementing in place Fixation of tibial plateau implants not possible.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand somit darin, zementlos implantierbare Schienbeinplateau-Implantate zu bekommen, die trotz des zementlosen Implantierens auch in belasteter Beugestellung des Kniegelenkes nicht auskippen.The object on which the invention is based thus consisted of cementless Get implantable tibial plateau implants that work despite being cementless Do not tip over during implantation, even when the knee joint is in a strained flexion position.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Schienbeinplateau-Implantat mit einer Metallplatte und einem darauf befestigten Kunststoff-Gleitlager gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß an der Metallplatte an ihrer von dem Gleitlager abgewandten Seite im wesentlichen senkrecht zu ihr wenigstens eine Einlaßplatte befestigt ist.According to the invention, this object is achieved with a tibial plateau implant solved with a metal plate and a plastic plain bearing attached to it, which is characterized in that on the metal plate on its of the sliding bearing remote side substantially perpendicular to her at least one inlet plate is attached.
Diese Einlaßplatten, die gewöhnlich wie die Metallplatte aus Stahl bestehen können, sollen dazu dienen, den aus der Roll-Gleitbewegung der Kondylenrolle resultierenden Schub aufzunehmen.These inlet plates, usually like the metal plate made of steel can exist, are intended to serve the purpose of the rolling-sliding movement of the condylar roller the resulting thrust.
Die Einlaßplatten sollen zweckmäßig im vorderen Drittel des Plateaus bzw. der Metallplatte befestigt sein und so insbesondere auch der nach oben gerichteten Auskippung des Plateaus in Beugebelastung des Kniegelenkes entgegen wir- ken.The inlet plates should expediently be in the front third of the plateau or the metal plate and so in particular also the upward one Tilting of the plateau in flexion load on the knee joint against the actual ken.
Obwohl es senkbar ist, mit einer Einlaßplatte auszukommen, ist es zweckmäßig, pro Implantat zwei Einlaßplatten vorzusehen. Diese besitzen zweckmäßig eine solche Stellung, daß sie im vorderen Drittel des Plateaus parallel zur vorderen Schienbeinkortikalis stehen. Diese Stellung der Einlaßplatten wird erreicht, wenn sie mit der Gelenksagittalen d.h.Although it is submersible to get by with an inlet panel, it is It is advisable to provide two inlet plates per implant. These have expedient such a position that it is parallel to the front one in the front third of the plateau Stand tibial cortex. This position of the inlet plates is achieved when it with the joint sagittal i.e.
der Spiegelebene des Implantates, einen Winkel von 60 bis 80, vorzugsweise von etwa 700 einschließen. In diesem Fall sind die beiden Einlaß platten also beidseitig der Gelenksagittalen angeordnet und besitzen eine Winkelstellung spiegelbildlich zu ihr.the mirror plane of the implant, an angle of 60 to 80, preferably of about 700. In this case, the two inlet plates are on both sides the sagittal joint and have a mirror-inverted angular position to her.
Für eine zusätzliche Sicherung gegen ein Abheben der Metallplatte im vorderen Bereich, d.h. eine Auskippung in belasteter Beugestellung des Kniegelenkes,besitzt jede der Einlaßplatten (3) zusätzlich eine Lochung für eine Knochenschraube, die von der vorderen Schienbeinkortikalis her eingeführt werden soll. Günstigerweise sollte diese Knochenschraube so bemessen sein, daß sie gleichzeitig die hintere Gegenkortikalis erfaßt. Auch zu diesem Zweck ist es günstig, wenn die Einlaßplatten parallel zu der Schienbeinkortikalis angeordnet sind, um ein senkrechtes Einführen der Knochenschraube zu ermöglichen.For additional protection against lifting of the metal plate in the front area, i.e. tilting when the knee joint is in a strained flexion position each of the inlet plates (3) also has a hole for a bone screw, the should be introduced from the anterior tibial cortex. Favorably this bone screw should be dimensioned so that it is at the same time the rear Opposite cortex captured. For this purpose, too, it is advantageous if the inlet plates are arranged parallel to the tibial cortex for vertical insertion to allow the bone screw.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, ungeachtet der Lochung für die Knochenschraube die Einlaßplatten mit weiteren Lochungen zu versehen, welche das Einwachsen des Knochengewebes in die Einlaßplatte (n) ermöglichen.Another useful embodiment of the subject matter of the invention is the inlet plates regardless of the hole for the bone screw to be provided with further perforations, which prevent the bone tissue from growing into allow the inlet plate (s).
Wenn hier bezüglich des Implantates von hinten und vorne die Rede ist, so ergibt sich dies zwangsläufig aus der bekannten Formgebung des Kunststoff-Gleitlagers,das dem Abrollen der Kondylenrolle dient und in der Form dem Schienbeinkopf angepaßt sein muß Die Metallplatte des Tibiaplateauimplantates besteht, wie die Einlaßplatten und die Knochenschraube,zweckmäßig aus Stahl. Metallplatte und Einlaßplatten können einstückig ausgebildet sein, oder die Einlaßplatten können in anderer Weise an der Metallplatte des Tibiaplateaus befestigt sein.When talking about the implant from the back and the front is, this results inevitably from the known shape of the plastic plain bearing that serves to unroll the condylar roller and is adapted in shape to the head of the tibia have to be The metal plate of the tibial plateau implant consists of, like the inlet plates and the bone screw, suitably made of steel. Metal plate and Inlet plates can be integrally formed, or the inlet plates can otherwise attached to the metal plate of the tibial plateau.
So können sie angeschweißt oder, wie in der Figur 2 der Zeichnung dargestellt, von oben durch einen Schlitz in der Metallplatte hindurchgesteckt und mit einer zwischen der Metallplatte und dem Gleitlager angeordneten, senkrecht zur Einlaßplatte an ihr befestigten Halteplatte (6) gelagert sein.So they can be welded or, as in Figure 2 of the drawing shown, inserted from above through a slot in the metal plate and with one arranged between the metal plate and the plain bearing, perpendicular to the Inlet plate be mounted on her attached holding plate (6).
Das Kunststoff-Gleitlager besteht aus einem hierfür üblichen Werkstoff, wie Polyethylen.The plastic plain bearing consists of a material customary for this purpose, like polyethylene.
In der Zeichnung zeigt Figur 1 einen senkrechten (Sagittal-) Schnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schienbeinplateau-Implantates, Figur 2 eine Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform und Figur 3 die Aufsicht von oben entsprechend einem waagrechten Schnitt durch Figur 1 entlang der Linie III-III.In the drawing, FIG. 1 shows a vertical (sagittal) section by an embodiment of the tibial plateau implant according to the invention, FIG. 2 shows a side view of a modified embodiment and FIG. 3 shows the top view from above corresponding to a horizontal section through Figure 1 along the line III-III.
In Figur 1 ist außer dem erfindungsgemäßen Schienbeinplateau-Implantat auch schematisch die Roll-Gleitbewegung der Kondylenrolle 5 des Oberschenkelknochens dargestellt, wobei drei Stellungen im Bewegungsablauf der Kniebeugung wiedergegeben sind.In addition to the tibial plateau implant according to the invention, FIG. 1 shows also schematically the rolling-sliding movement of the condylar roller 5 of the femur shown, with three positions shown in the movement of the knee flexion are.
Die linke oder vorderste Wiedergabe ist diejenige bei Streckstellung des Kniegelenkes. Die beiden anderen dargestellten Stellungen der Kondylenrolle treten bei der Beugung des Kniegelenkes auf, wobei ersichtlich wird, daß der Auflagepunkt, der die Körperlast auf das Implantat überträgt, nach hinten wandert. Der linke Pfeil in Figur 1 zeigt den Auflagepunkt in Streckstellung des Kniegelenkes, der rechte Pfeil den Auflagepunkt in Beugestellung des Kniegelenkes. In dieser letzteren Stellung ist der vorderen Auskipptendenz des Implantates entgegenzuwirken.The left or foremost display is that when the position is extended of the knee joint. The other two positions shown for the condylar roller occur when the knee is flexed, which shows that the Support point, which transfers the body load to the implant, migrates backwards. The left arrow in Figure 1 shows the support point in the extended position of the knee joint, the right one Arrow indicates the point of support in the flexed position of the knee joint. In this latter position the anterior tendency of the implant to tilt out is to be counteracted.
Das in Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Schienbeinplateau-Implantat besteht aus der Metallplatte 1, dem Kunststoff-Gleitlager 2, den an der Metallplatte 1 befestigten Einlaßplatten 3 und den Knochenschrauben 4. Dort wo die Knochenschrauben die Einlaßplatten durchdringen, befindet sich die Lochung für die Knochenschraube. Diese Lochung ist von weiteren Perforationen 5 umgeben, die das Einwachsen des Knochengewebes in die Einlaß platte ermöglichen sollen.The tibial plateau implant according to the invention shown in FIG. 1 consists of the metal plate 1, the plastic plain bearing 2, the one on the metal plate 1 attached inlet plates 3 and the bone screws 4. Where the bone screws penetrate the inlet plates, there is the hole for the bone screw. This perforation is surrounded by further perforations 5, which prevent the bone tissue from growing in to allow in the inlet plate.
Gemäß der Ausführungsform von Figur 1 sind die Einlaßplatten unmittelbar an der Metallplatte 1 befestigt. Eine Abwandlung der Befestigungsweise zeigt Figur 2 in schematischer Darstellung. Bei dieser Ausführungsform ist an jeder Einlaßplatte 3 an ihrem oberen Ende senkrecht zu ihr eine Befestigungsplatte 6 befestigt, diese liegt in einer Ausnehmung auf der Oberseite der Platte 1 unterhalb des Gleitlagers 2, wobei die an ihr befestigte Einlaßplatte 3 durch einen Schlitz in der Metallplatte 1 hindurchragt.According to the embodiment of Figure 1, the inlet plates are direct attached to the metal plate 1. A modification of the fastening method is shown in FIG 2 in a schematic representation. In this embodiment is on each inlet plate 3 attached a mounting plate 6 at its upper end perpendicular to it, this lies in a recess on the top of the plate 1 below the plain bearing 2, with the inlet plate 3 attached to it through a slot in the metal plate 1 protrudes.
Die in Figur 3 gezeigte Darstellung zeigt die Stellung der Einlaßplatten 3 in Bezug auf die Gelenksagittale S-S.The illustration shown in Figure 3 shows the position of the inlet plates 3 in relation to the sagittal joint S-S.
In der Darstellung der Figur 3 schließen die Einlaßplatten 3 mit einer Gelenksagittalen einen Winkel#von etwa 700 ein. In Figur 3 ist der Bereich der Knochenschraubenköpfe der vordere Bereich und der Bereich der Knochenschraubenspitzen der hintere Bereich.In the illustration of Figure 3, the inlet plates 3 close with a Sagittal joint an angle # of about 700. In Figure 3 is the area of the bone screw heads the anterior area and the area of the bone screw tips the posterior area.
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