DE10053623A1

DE10053623A1 - Unikondyläre Knieprothese

Info

Publication number: DE10053623A1
Application number: DE2000153623
Authority: DE
Inventors: Martin Aicher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-10-29
Filing date: 2000-10-29
Publication date: 2002-05-29
Anticipated expiration: 2020-10-30
Also published as: DE10053623C2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Unikondyläre Knieprothese (1), bestehend aus DOLLAR A - einer Femurkomponente (2) mit einer Gleitfläche (14) und einer Aufnahmeeinrichtung zum Halten und Fixieren eines Knochenteils zur Erzielung eines Kontakt- und Drehpunkts eines Knies, DOLLAR A - einer Meniskuskomponente (3), die eine Lagerfläche (6), eine Gleitfläche (7) und eine Kontaktfläche (9) aufweist, DOLLAR A wobei DOLLAR A - die Lagerfläche (6) der Meniskuskomponente (3) die Femurkomponente (2), DOLLAR A - die Gleitfläche (7) der Meniskuskomponente (3) eine Tibiakomponente (4) und DOLLAR A - die Kontaktfläche (9) der Meniskuskomponente (3) eine der entlang eines Führungselements geführten mobilen Tibiakomponenten (5) kontaktiert, so dass eine dynamische Verschiebung des Kontakt- und Drehpunkts erzielbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine unikondyläre Knieprothese, bestehend aus einer Femurkomponente mit einer Gleitfläche und einer Aufnahmeein richtung zum Halten und Fixieren eines Knochenteil zur Erzielung eines Kontakt- u. Drehpunktes für ein Knie, eine Meniskuskomponente, die eine Lagerfläche, eine Gleitfläche und eine Kontaktfläche aufweist, wobei die Lagerfläche der Meniskuskomponente, die Femurkomponente und die Gleit fläche der Meniskuskomponente eine Tibiakomponente und deren Kontaktflä che eine mobile Tibiakomponente kontaktiert.

Unikondyläre oder auch monokondyläre Kniegelenkprothesen werden dafür eingesetzt, ein künstliches Kniegelenk mit einem Kontakt-, Gleit- u. Drehpunkt zu schaffen, so dass die sog. mediale als auch die laterale Gelenkverbindung zwischen einem Oberschenkel- u. einem Unterschenkelkno chen unterstützt bzw. ersetzt werden kann.

Unikondyläre Knieprothesen unterschieden sich von einer Totalprothese bzw. einer bikondylären Knieprothese dadurch, dass nur Teile des Knies, beispielsweise der lateralen Teil oder der mediale Teil ersetzt werden, so dass die Bänder, die im Bereich des Knie ansetzen bzw. an diesem vor bei geführt sind, zusätzlich die Knieprothese unterstützen.

Kniegelenkprothesen der vorstehenden Art umfassen in der Regel eine Fe murkomponente, die eine sphärische, insbesondere konvexe Gleitfläche aufweisen, welche an dem Oberschenkel (Femur) fixiert ist. Zudem ist ei ne Tibiakomponente vorgesehen, die mit dem Unterschenkel (Tibia) eine feste Verbindung eingeht. Zwischen der Femurkomponente und der Tibiakom ponente ist eine sog. Meniskuskomponente angeordnet, die eine Lagerflä che zur Aufnahme der Gleitfläche der Femurkomponente und eine Gleitflä che zur Lagerung auf der Tibiakomponente aufweist. In der Regel ist die Tibiakomponente eben ausgebildet, so dass die Meniskuskomponente eben auf der Tibiakomponente gleitet. Die sphärisch, vorzugsweise als Kugel ausgebildete Femurkomponente ist frei drehbar auf der Lagerfläche der Meniskuskomponente angeordnet.

Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, wird bei den Knieprothesen der vorstehenden Art die Kinematik der Knieprothese vollständig vom Be wegungsapparat (Muskeln, Bändern) übernommen.

Die Roll-, Gleit- u. Rotationsbewegung von Oberschenkel (Femur) und Un terschenkel (Tibia) stellen erschwerte Bedingungen an das Knie dar. Der femoro-tibiale Kontaktpunkt beim organischen Knie be schreibt beim Zusammenspiel von Femur, Tibia, Patella, Menisken, Bandap parat und Muskeln eine Kurve. Die Bogenlänge und Form, konkav oder kon vex, ist von der individuellen Kniedimension und von den äußeren Bela stungen abhängig. Das Zusammenspiel der Kniestrukturen erlaubt eine dy namische Kontaktpunktverschiebung am Knie.

Die bisherigen bekannten Prothesen, insbesondere die mit einer fixen Me niskuskomponente, als Tibiakomponente ausgebildet, weisen keine geführte Kontaktpunktverschiebung durch die Komponenten auf. Diejenigen, die eine mobile Meniskuskomponente aufweisen, besitzen zwar einen naturgetreuen, geführten Bewegungsablauf, dieser ist jedoch auch auf einer konstanten Führungsbahn zwangsgeführt.

Aufgabe der Erfindung

Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, durch die Prothesenkomponente eine physiologische Kniestellung einzurichten, und einen physiologischen, na turgetreuen, geführten Bewegungsablauf zu ermöglichen.

Lösung der Aufgabe

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass zwischen dem Füh rungselement und der Meniskuskomponente eine sog. mobile Tibiakomponente angeordnet ist, wobei die mobile Tibiakomponente mit der Meniskuskompo nente über die Kontaktfläche geführt ist, und die mobile Meniskuskompo nente eine Zwangsführung in anteriorer/posteriorer Richtung ausführt. Die mobile Tibiakomponente wird entlang der Tibiakomponente gradlinig ge führt. Die Meniskuskomponente gleitet auf der Tibiakomponente entlang der mobilen Tibiakomponente. Dabei steht die Femurkomponente unmittelbar mit der Meniskuskomponente in Kontakt. Die Femurkondyle wird physiologisch auf der Tibia unter gezielter Einbeziehung des Führungsapparates geführt.

Vorteile der Erfindung

Die einzelnen Gelenkkomponenten gleiten kongruent aufeinander. Die Menis kuskomponente gleitet auf zwei Flächen auf der Tibiakomponente, nämlich zum einen auf der Gleitfläche unmittelbar auf der Tibiakomponente, und zum anderen über die Kontaktfläche und die mobile Tibiakomponente.

Ein wesentlicher Vorteil der hier ausgeführten dynamischen Kontaktpunkt führung besteht darin, eine kurvenförmige, individuelle Kontaktpunktver schiebung der Femur auf der Tibia unter Entlastung des Führungsapparates zu erlauben.

Ein weiterer Vorteil dieser Führung gegenüber der aus dem Stand der Tech nik bekannten Führung besteht darin, dass die Meniskuskomponente präzise, insbesondere durch die mobile Tibiakomponente geführt ist, so dass die einzelnen Knochenlager im Bereich der Tibiakomponente und der Femurkompo nente entlastet werden. Dies führt auch zu einer Entlastung des Bandappa rates Meniskuskomponente und mobile Tibiakomponente arbeiten als Syner gist zu den Bandeinheiten.

Ein weiterer Vorteil der hier beschriebenen unikondylären Knieprothesen besteht darin, dass die vorteilhafte Führung, insbesondere die der Menis kuskomponente, sich individuell an unterschiedliche Kniegrößen und an die vorherrschenden Kniebelastungen anpassen kann.

Die Femurkomponente kann sich frei auf der Meniskuskomponente abrollen und darauf rotieren. Axiale Druckkräfte werden von diesen Komponenten, so auch von der Tibiakomponente, aufgenommen. Axiale Zugkräfte werden von dem Bandapparat aufgenommen. Die anteriore/posteriore Verschiebung und eine Seitwärtsverschiebung zur Gelenkaußenseite geschieht durch die Füh rung der mobilen Tibiakomponente, wobei die seitlichen Begrenzungen durch die Weichteile und die Kreuzbänder am Knie noch angeordnet sind. Die Ver schiebung zur Gelenkinnenseite hin ist durch die Beweglichkeit der dyna misch verschiebbaren Meniskuskomponente begrenzt.

Bei einem hier bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Lagerfläche zur Aufnahme der sphärischen gestalteten Femurkomponente ebenfalls sphärisch gestaltet. Die Gleitfläche der Meniskuskomponente und damit die mit einer Meniskuskomponente in Kontakt stehende Tibiakomponente ist eben/plan oder sphärisch ausgebildet. Die Kontaktfläche der mobilen Tibiakomponente, die mit dem Führungselement in Verbindung steht, ist ebenso plan ausgebildet. Zusätzlich ist bevorzugt ausgeführt, dass die mobile Tibiakomponente auf der ebenen Fläche (Gleitfläche) der Tibiakomponente zwangsgeführt ist. Hierzu ist vorzugsweise vorgesehen, dass zwischen der mobilen Tibiakompo nente und der Tibiakomponente eine Schwalbenschwanzführung angeordnet ist.

Bevorzugt ist das Führungselement und die Tibiakomponente einstückig aus gebildet.

Alternativ zu der beschriebenen Zwangsführung kann auch vorgesehen sein, dass die Zwangsführung, beispielsweise in Form einer Schwalbenschwanzfüh rung in dem Führungselement angeordnet ist. Ziel der Zwangsführung ist es, dass durch axial ansetzende Kräfte die Knieprothese die mobile Tibia komponente nicht herausgehoben wird.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Kontaktfläche der Meniskuskomponente, die mit der mobilen Tibiakomponente in Verbindung steht, bogenförmig aus gebildet ist. In der Regel gleitet die Meniskuskomponente auf dieser bo genförmig ausgestalteten Ausführung der mobilen Tibiakomponente ab.

Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass eine Zwangskopplung in der Art vorgesehen ist, dass mobile Tibiakomponente und Meniskuskomponente miteinander gekoppelt sind, beispielsweise mittels einer lösbaren Veran kerung.

Vorzugsweise weist die Tibiakomponente auf ihre zum Unterschenkel (Ti bia)hinweisenden Seite Zementtaschen auf. Dies erleichtert die Fixierung der Tibiakomponente auf der Tibia. Zusätzlich sind Fixierspitzen vorgese hen, die sich bei der Montage zur Vorjustierung in die Tibia bohren.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den nachfolgenden Be schreibungen eines Ausführungsbeispiels, den Ansprüchen sowie den Zeich nungen hervor.

Es zeigen:

Fig. 1a Eine perspektivische Ansicht auf die unikodyläre Knieprothe se, umfassend die Femurkomponente, Meniskuskomponente, mobile Meniskuskomponente und die Tibiakomponente;

Fig. 1b eine perspektivische Ansicht auf die unikondyläre Knieprothe se, umfassend die Femurkomponente, Meniskuskomponente, mobile Meniskuskomponente und die Tibiakomponente, jedoch in einer gegenüber Fig. 1a anderen Stellung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht auf die Femurkomponente gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Femurkomponente gemäß Fig. 2

Fig. 4 eine Seitenansicht auf die Femurkomponente gemäß Fig. 2;

Fig. 5 eine Vorderansicht auf die Femurkomponente gemäß Fig. 2;

Fig. 6 eine Seitenansicht auf die Tibiakomponente gemäß Fig. 1;

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Tibiakomponente gemäß Fig. 1;

Fig. 8 eine weitere Seitenansicht auf die Tibiakomponente gemäß Fig. 1;

Fig. 9 eine Unteransicht auf die Tibiakomponente gemäß Fig. 1;

Fig. 1O eine perspektivische Ansicht auf die Meniskuskomponente;

Fig. 11 eine Draufsicht auf die Meniskuskomponente gemäß Fig. 10;

Fig. 12 eine Seitenansicht auf die Meniskuskomponente gemäß Fig. 10;

Fig. 13 eine weitere Seitenansicht auf die Meniskuskomponente gemäß Fig. 10;

Fig. 14 einen Schnitt durch die Meniskuskomponente gemäß Fig. 12 ent lang einer Schnittlinie XIV-XIV;

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht auf die mobile Tibiakomponente gemäß Fig. 1;

Fig. 16 eine Seitenansicht auf die mobile Tibiakomponente gemäß Fig. 15;

Fig. 17 eine Draufsicht auf die mobile Tibiakomponente gemäß Fig. 15;

Fig. 18 eine weitere Seitenansicht auf die mobile Tibiakomponente gemäß Fig. 15;

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Die in Fig. 1 und in den weiteren Figuren dargestellte Knieprothese 1 umfasst im wesentlichen folgende Komponenten:
Eine Femurkomponente 2, eine Meniskuskomponente 3, eine Tibiakomponente 4 und eine mobile Tibiakomponente 5.

Die sphärisch, vorzugsweise als Kugel ausgebildete Femurkomponente 2 gleitet auf einer sphärisch ausgebildeten Lagerfläche 6 auf der Meniskus komponente 3 ab und ist in jede Richtung frei drehbar. Die Ausgestaltung der Lagerfläche 6 entspricht den Bewegungsmöglichkeiten, die auch ein physiologisch intaktes Kniegelenk übernehmen kann.

Die Meniskuskomponente 3 weist eine gewisse Dicke auf, und auf der der Lagerfläche gegenüberliegenden Seite ist eine Gleitfläche 7 vorgesehen, die mit einer ebenen Fläche 8 der Tibiakomponente 4 in Verbindung steht.

Die ausgebildete Höhe, die zwischen der Lagerfläche 6 und der Gleitfläche 7 der Meniskuskomponente 3 entsteht, ist als Kontaktfläche 9 ausgebildet. Diese Kontaktfläche 9 steht mit der mobilen Tibiakomponente 5 in Verbin dung.

Bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Gleit führung zwischen der Meniskuskomponente 3 und der mobilen Tibiakomponente 5 vorgesehen. Dies bedeutet, dass zwischen diesen beiden Komponenten kei ne Kopplung stattfindet.

Beim hier nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Kopplung in Form eines lösbaren Ankers vorgesehen, so dass die Meniskuskomponente 3 an der Kontaktfläche 9 der mobilen Tibiakomponente 5 entlang gleiten kann, sich jedoch nicht von dieser lösen kann.

Die mobile Tibiakomponente 5 selbst, wie sie in den Fig. 15-18 darge stellt ist, weist bei dem hier vorgesehenen Ausführungsbeispiel auf sei ner ebenen Fläche 8 der Tibiakomponente 4 hinweisenden Seite eine Zwangs führung in Form einer Schwalbenschwanzführung auf. Zusätzlich weist die mobile Tibiakomponente 5 eine weitere Kontaktfläche 11 auf, die mit einem an der Tibiakomponente 4 medial angeordneten Führungselement 12 in Ver bindung steht. Auf der dem Führungselement 12 gegenüberliegenden Seite ist eine bogenförmige Ausgestaltung in Form einer weiteren Kontaktfläche 13 der mobilen Tibiakomponente 5. Diese bogenförmige Ausgestaltung ent spricht der negativen Form der Kontaktfläche 9 der Meniskuskomponente 3, so dass über diese bogenförmige Ausgestaltung ein Abgleiten der Meniskus komponente 3 erfolgen kann.

Bei einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist es möglich, auf die optionale Kopplung zu verzichten.

Durch die einfache Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ausführung ist es möglich geworden, eine dynamischeund individuelle Kontaktpunktverschie bung auszubilden, welche die physiologische Bewegung des Knies nahezu simuliert.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Knieprothese

2

Femurkomponente

3

Meniskuskomponente

4

Tibiakomponente

5

mobile Tibiakomponente

6

Lagerfläche (kann optional auch konvex geformt sein)

7

Gleitfläche

8

ebene/sphärische Fläche der Tibiakomponente

9

Kontaktfläche

10

Zwangsführung

11

weitere Kontaktfläche der mobilen Tibiakomponente

12

Führungselement

13

bogenförmige Ausgestaltung

14

sphärische (konvexe oder konkave) Fläche der Femurkomponente

Claims

1. Unikondyläre Knieprothese (1), bestehend aus
einer Fermurkomponente (2) mit einer Gleitfläche (14) und einer Aufnahmeeinrichtung zum Halten und Fixieren eines Knochenteils zur Erzielung eines Kontakt- und Drehpunkts eines Knies,
einer Meniskuskomponente (3), die eine Lagerfläche (6), eine Gleit fläche (7) und eine Kontaktfläche (9) aufweist, wobei
die Lagerfläche (6) der Meniskuskomponente (3) die Femurkomponente (2),
die Gleitfläche (7) der Meniskuskomponente (3) eine Tibiakomponente (4) und
die Kontaktfläche (9) der Meniskuskomponente (3) eine entlang eines Führungselements geführten mobilen Tibiakomponente (5) kontaktiert, so dass eine dynamische Verschiebung des Kontakt- und Drehpunkts erzielbar ist.

2. Knieprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager fläche (6) zur Aufnahme der sphärisch gestalteten Femurkomponente (2) sphärisch ausgebildet ist.

3. Knieprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleit fläche (7) der Meniskuskomponente (3) und damit die mit der Meniskus komponente (3) in Kontakt stehende Tibiakomponente (4) eben oder sphä risch ausgebildet ist.

4. Knieprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kon taktfläche (9) der mobilen Tibiakomponente (5), die mit dem Führungs element (12) in Verbindung steht, eben ausgebildet ist.

5. Knieprothese nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kon taktfläche (9) der mobilen Tibiakomponente (5) und damit das Führungs element (12) geneigt zur Längserstreckung ausgebildet ist.

6. Knieprothese nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kon taktfläche (9) der mobilen Tibiakomponente (5) und damit das Führungs element (12) senkrecht zur Längserstreckung ausgebildet ist.

7. Knieprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füh rungselement (12) und die Tibiakomponente (4) einstückig ausgebildet sind.

8. Knieprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kon taktfläche (9) der Meniskuskomponente (3), die mit der mobilen Tibia komponente (5) in Verbindung steht bogenförmig ausgebildet ist.

9. Knieprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kon taktfläche (9) der Meniskuskomponente (3) frei auf der Kontaktfläche (13) der mobilen Tibiakomponente (5) abgleitet.

10. Knieprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kon taktfläche (9) der Meniskuskomponente (3) mit der Kontaktfläche (13) der mobilen Tibiakomponente (5) lösbar gekoppelt ist und auf dieser abgleitet.

11. Knieprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Tibiakomponente (5) zwangsgeführt ist.

12. Knieprothese nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Füh rung über eine Zwangsführung (10) in der ebenen oder sphärischen Flä che (8) der Tibiakomponente (4) erfolgt.

13. Knieprothese nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Füh rung über eine Zwangsführung (10) in der sphärischen Fläche der Ti biakomponente (4) erfolgt.

14. Knieprothese nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Füh rung über eine Zwangsführung (10) in dem Führungselement (12) er folgt.