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Die Erfindung betrifft im engeren Sinne
Prothesen mit einem unverbundenen Femur- und
Tibiaimplantat, die eine sogenannte Gleitknieprothese
bilden.
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In bekannter Weise besitzt das Femurimplantat
zwei Kondylenschuhe, die durch einen gemeinsamen Teil
verbunden sind, der eventuell eine Trochlea bildet.
Die Schuhe weisen ein gewölbtes Außenprofil auf, das
so ausgelegt ist, um in der Auflage und gleitend mit
einem Plateau des tibialen Prothesenelements
zusammenzuwirken. Das in der Regel aus Polyethylen
gefertigte Plateau ist auf einer metallischen
Grundplatte befestigt. Das femorale und das tibiale
Element weisen jeweils auf Höhe des Femur- und
Tibiakopf es der Knochen Vorkehrungen zur Verankerung
und Befestigung auf.
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Auf dem Markt werden zahlreiche Knieprothesen
der vorstehend beschriebenen Art angeboten. Diese
Prothesen kommen gewöhnlich zum Einsatz, wenn
mindestens die beiden Kreuzbänder erhalten sind oder
wenn das Vorderband bzw. das hintere Kreuzband
erhalten ist.
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Angesichts des Fehlens bestimmter Bänder
müssen die Prothesenelemente Vorkehrungen
aufweisen, die vermeiden, daß es zu Verrenkungen
kommt, und die insbesondere bei der Beuge-
Streck-Bewegung die Stabilität der Elemente
gewährleisten.
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Um die Stabilitätsprobleme zu lösen, sind die
Tibiaplateaus in der Regel profiliert, damit keine
Verrenkung gegenüber dem Kondylus auftritt.
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Wenn das Vorderband abgetrennt ist (90% der
Fälle), wird das besondere Profil des Tibiaplateaus
durch eine hintere Randerhöhung erzielt. Der
überstehende Rand begrenzt jedoch die
Bewegungsamplitude der Prothese und kann bei
schlechter Implantation aufgrund der entstehenden
Spannungen durch eine Spaltbildung vorne zu
Lockerungen des Tibiaelements führen.
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Wenn das hintere Band zerstört ist, wird die
vordere Stabilisierung entweder durch einen im
Tibiaplateau ausgeformten überstehenden Vorderrand
oder durch einen kondylenartig profilierten Vorsprung
zwischen den beiden Kondylenschuhen gewährleistet.
Auch diese Lösung ist nicht vollkommen
zufriedenstellend. In beiden genannten Fällen ergibt
sich eine begrenzte Amplitude und ein vorderer
"Schubladeneffekt", wenn der Patient von der
Beuge- zur Streckstellung wechselt, etwa beim Aufstehen von
einem Stuhl.
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Erwähnt sei auch das Patent EP-A-0381352, das
eine Knieprothese beschreibt, dessen tibiales Element
im mittleren Teil einen Vorsprung aufweist, der in
Beugestellung mit einem Anschlagselement
zusammenwirkt, das querverlaufend in der
Zwischenkondylenaussparung des femoralen Elements
ausgebildet ist. Mit derartigen Vorkehrungen kann die
rückseitige Blockierung des femoralen Elements nicht
gewährleistet werden, die dann von Bedeutung ist,
wenn die Bänder zerstört sind.
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Schließlich sind nach dem derzeitigen Stand
der Technik je nach der zu behandelnden Pathologie,
insbesondere in Abhängigkeit von dem/den zerstörten
Band/Bändern, mindestens zwei unterschiedlich
geformte Prothesentypen erforderlich, was einen
umfangreichen Bestand an Implantaten und
Einsetzgeräten notwendig macht. Denn erst bei der
Operation kann der Chirurg wirklich erkennen, wie die
Bänderpathologie des Patienten beschaffen ist.
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Die Erfindung hat sich das Ziel gesetzt,
diesen Nachteilen auf einfache, sichere, wirksame und
rationelle Weise abzuhelfen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, bei einer Knieprothese zum einen die
Stabilisierung des Femurkondylus bei der Beuge-
Streck-Bewegung und zum anderen eine anteroposteriore
Blockierung zu gewährleisten, falls beide Bänder
zerstört sind, bzw. unabhängig von der
Bänderpathologie des Patienten einen hinteren oder
vorderen Anschlag zu erzielen, wobei das Ziel
vorgegeben ist, mit einem einzigen Prothesentyp
auszukommen.
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Zur Lösung dieser Aufgabenstellung wurde eine
Totalgleitprothese des Knies geplant und entwickelt,
die in bekannter Weise ein femorales Element umfaßt,
dessen Kondylenschuhe in Auflage auf einem Plateau
eines tibialen Elements zusammenwirken, wobei das
tibiale und das femorale Element sich ergänzende
kombinierte Anschlags- und Führungsvorrichtungen
aufweisen. Zur Lösung der Aufgabenstellung wird
erfindungsgemäß beansprucht, daß die Vorrichtungen
einen abnehmbaren profilierten Keil umfassen, der in
der Translationsbewegung verstellbar in einem
Auflageteil angebracht ist, das mit dem tibialen
Element fest verbunden ist, wobei der Keil
entsprechend profiliert ist, um im Anschlag mit
mindestens einem Stift zusammenzuwirken, der mit
einem Teil des femoralen Elements fest verbunden ist,
um unter Beachtung der Bandisometrie für die
Stabilisierung der beiden Elemente zu sorgen, wenn
das Vorderband bzw. die beiden Kreuzbänder zerstört
sind.
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In Anbetracht dieser Merkmale und der
erzielten Stabilisierung zwischen dem femoralen und
tibialen Element:
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- ist die Auflage- und Gleitfläche des
Tibiaplateaus vollkommen eben;
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- weist der Außenkondylus einen größeren
Rollradius auf;
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- ist der Rollbogen der beiden Kondylen unter
Beachtung der anatomischen Länge der Femurkondylen
verlängert;
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- ist die Tibiagrundplatte asymmetrisch
gestaltet, um den Halt des Implantats auf der
Kortikalis zu verbessern.
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Um der anatomischen Beugebewegung Rechnung zu
tragen, weist der Keil mindestens einen in
Abhängigkeit von den Beugebewegungen ermittelten
Krümmungsradius auf, wobei dieser Radius eine
Gleitfläche bildet, die mit dem Stift des femoralen
Elements zusammenwirkt.
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Bei einer anderen Ausführung bildet der Keil
eine offene profilierte Aussparung, in die der Stift
des femoralen Elements gleitend eingeführt ist, wobei
das Profil der Aussparung von den Beugebewegungen
abhängig ist.
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Der Keil ist auf Höhe des
Schienbeindornmassivs angeordnet.
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Der Anschlagstift des femoralen Elements ragt
in die von den Kondylenschuhen begrenzte Aussparung
hinein.
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Zur Lösung der Aufgabenstellung, den Keil
beliebig wechseln zu können, ist das Auflageteil in
eine Öffnung im Tibiaplateau eingeführt und wird dort
durch Befestigungsorgane festgehalten.
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Zur Lösung der Aufgabenstellung, einerseits
für die Auswechselbarkeit des Keils und anderseits
für dessen Einstellung in der Translationsbewegung zu
sorgen, weist das Auflageteil eine ausführende Nut
für das Gleiten und Führen des Keils sowie quer dazu
mehrere ausführende Bohrungen auf, die geeignet sind,
einen Befestigungsbolzen aufzunehmen, der frei
beweglich in den Keil eingeführt wird, um dessen
Position zu ändern.
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Die Enden des Achsbolzens wirken mit den
überstehenden Kanten der Öffnung des Plateaus
zusammen und sorgen dadurch für die Blockierung des
Achsbolzens in der Translationsbewegung.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der
beigefügten Zeichnungen näher erläutert:
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Die Abbildung 1 ist eine perspektivische
Ansicht der Prothesenelemente vor der Implantation.
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Die Abbildung 2 ist eine perspektivische
Ansicht entsprechend der Abbildung 1 nach der
Implantation der Elemente.
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Die Abbildung 3 ist ein Längsschnitt, der in
der Streckstellung die Lage des Femurelements auf dem
Tibiaelement zeigt.
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Die Abbildung 4 ist eine der Abbildung 3
entsprechende Ansicht in der Beugestellung.
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Die Abbildung 5 ist ein der Abbildung 3
entsprechender Längsschnitt und zeigt eine andere
Ausführungsform des Keils für die Fälle, in denen die
Vorder- und Hinterbänder zerstört sind.
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Die Abbildung 6 ist eine Draufsicht des
tibialen Elements.
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Die Abbildung 7 ist ein Querschnitt gemäß der
Linie 7.7 der Abbildung 6.
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Die Abbildungen 8 und 9 sind rein schematische
Ansichten mit Beispielen für die Höheneinstellung des
Keils.
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Wie die Abbildung 1 zeigt, umfaßt die Prothese
in bekannter Weise ein femorales Element (1), dessen
Kondylenschuhe (1a) und (1b) in der Auflage mit einem
Plateau (2) eines tibialen Elements zusammenwirken.
Das Plateau (2) besteht aus Polyethylen und wird
durch bekannte und zweckdienliche Mittel auf einer
metallischen Grundplatte (3) befestigt. Das femorale
Element (1) und die Tibiagrundplatte (3) weisen
Vorkehrungen (1d) und (3a) für ihre Verankerung auf
Höhe der entsprechenden Knochenpartien auf.
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Nach einem erfindungsrelevanten Merkmal weisen
das tibiale und das femorale Element sich ergänzende
kombinierte Anschlags- und Führungsvorrichtungen auf,
die geeignet sind, ihre Stabilisierung zu
gewährleisten, vor allem die rückseitige Blockierung
des femoralen Elements bzw. des tibialen Elements,
wenn das Vorderband zerstört ist, und eine
anterioposteriore Blockierung, wenn beide Bänder
zerstört sind.
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Zu diesem Zweck nimmt das Tibiaplateau (2)
einen profilierten Keil (4) auf, der in der
Translationsbewegung verstellbar und abnehmbar ist.
Der Keil (4) ist entsprechend profiliert, um im
Anschlag mit mindestens einem Stift (5)
zusammenzuwirken, der mit einem Teil des femoralen
Elements (1) fest verbunden ist.
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Wie die Abbildung 1 zeigt, ist der Keil (4)
frei gleitend in ein Auflageteil (6) eingeführt, das
mit dem Tibiaplateau (2) fest verbunden ist. Das
Auflageteil (6) weist eine ausführende Nut (Gb) mit
einem Querschnitt in Form eines umgekehrten T auf, in
die der Sockel (4a) des einen entsprechenden
Querschnitt aufweisenden Keils (4) frei gleitend
eingeführt wird. Das Auflageteil (6) ist in das
Tibiaplateau (2) integriert.
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Das Auflageteil (6) ist beispielsweise in eine
ergänzend ausgeformte Öffnung (2a) des Plateaus
eingeführt und mittels Schrauben (7) in der
Tibiagrundplatte (3) befestigt. Die Blockierung des
Keils (4) in der Translationsbewegung im
Auflageteil (6) erfolgt durch einen querverlaufenden
Achsbolzen (8), der nacheinander in mehrere
Löcher (6a) in den Seitenwänden des Auflageteils (6)
eingeführt werden kann (2).
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Nach der Positionierung des Keils (4) im
Auflageteil (6) braucht der Achsbolzen (8) nur in
eines der Löcher (6a) eingeführt zu werden; die
Blockierung des Achsbolzens in der
Translationsbewegung erfolgt am besten über die
Ränder der Öffnung (2a) des Tibiaplateaus (2).
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Der Keil (4) weist mindestens einen
Krümmungsradius (4b) auf, dessen Profil in
Abhängigkeit von den Beugebewegungen des femoralen
Elements auf dem tibialen Element ermittelt wird. Der
Krümmungsradius (4b) bildet eine mit dem Stift (5)
zus ammenwirkende Gleitfläche.
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Zu diesem Zweck ragt der Stift über die von
den Kondylenschuhen (1a) und (1b) begrenzte
Aussparung (1c) hinaus. Wie insbesondere die
Abbildungen 3 und 4 zeigen, wird dadurch eine
rückseitige Blockierung des femoralen Elements
gewährleistet, wenn das Band zerstört ist.
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Wenn beide Bänder zerstört sind, weist der
Keil (4) zur anterioposterioren Blockierung eine
offene profilierte Aussparung (4c) auf, in die der
Stift (5) des femoralen Elements (1) gleitend
eingeführt ist. Das Profil der Aussparung (4c) wird
wie vorstehend in Abhängigkeit von den
Beugebewegungen ermittelt (Abbildung 5).
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Der Keil (4) befindet sich auf Höhe des
Schienbeindornmassivs. Er wird vom Chirurgen je nach
den Ergebnissen des Beugetests im Sinne einer
maximalen Flexion während der Operation eingestellt.
Durch die Translationseinstellung des Keils unter den
genannten Bedingungen wird der Bandisometrie des
Knies Rechnung getragen. Außerdem wird der Keil (4)
je nach Beschaffenheit des Bandes während der
Operation individuell angepaßt. Dieses Kriterium ist
sehr wichtig, da der Chirurg vor dem Einsetzen der
Prothese nie weiß, wie die beiden Bänder beschaffen
sind.
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Je nach Art des Eingriffs braucht daher nur
der Keil gewechselt zu werden, um eine
posterostabilisierte oder eine anterostabilisierte
Prothese zu erhalten.
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Aus der Beschreibung gehen die Vorteile
deutlich hervor. Zusammenfassend sind insbesondere
folgende Punkte hervorzuheben:
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- die Möglichkeit, die Prothese je nach
Bandbeschaffenheit des Patienten durch Anpassung des
als Anschlag dienenden Keils auf den Einzelfall
zuzuschneiden, wodurch ein größerer Vorrat an
Implantaten und Einsetzgeräten vermieden wird.
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- die einfache Ausführung im Vergleich zu den
Implantaten mit einem dritten Kondylus.
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- die Bauweise des Tibiaplateaus, dessen
Auflagefläche vollkommen eben ist, im Gegensatz zu
den Tibiaplateaus nach dem Stand der Technik, die
beugungsbegrenzende Rückhaltepfannen aufweisen,
wodurch die Schienbeindrehung in der Beugebewegung
wegfällt und eine Prothesenlockerung begünstigt wird.
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Schließlich ist ebenfalls vorgesehen, den
Keil (4) gegenüber der Tibiagrundplatte in der Höhe
verstellbar zu machen. Die Höheneinstellung kann
durch bekannte und zweckmäßige Vorkehrungen erfolgen.
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In der Abbildung 8 ist der Keil
höhenverstellbar in einer schachtartigen Vertiefung
der Tibiagrundplatte angebracht, während er in der
Abbildung 9 gegenüber der Tibiagrundplatte im Winkel
schwenkbar ist.