DE2444668C3

DE2444668C3 - Gelenkprothese

Info

Publication number: DE2444668C3
Application number: DE2444668A
Authority: DE
Inventors: Paul San Francisco Kahn; James Alfred Lafayette Stubstad
Original assignee: Cutter Laboratories Inc
Current assignee: Bayer Corp
Priority date: 1973-09-26
Filing date: 1974-09-18
Publication date: 1980-02-07
Also published as: GB1479693A; AU7353074A; BE819395A; CH587048A5; JPS5060092A; FR2244445B1; FR2244445A1; SE7412090L; DE2444668A1; SE411510B; NL7412032A; DE2444668B2; CA1023101A; BR7407924D0

Description

Die Erfindung geht aus von einer Gelenkprothese fUr den Ersatz eines Knochengelenks mit zwei jeweils in

^Vi den Markkanal eines Gelenkknochens einfügbaren Schäften, die eine durchgehende Bewehrungs- oder Verstärkungseinlage haben und mit einem Polsterüberzug aus einem Elastomer sowie mit einer äußeren, eine offenporige, dreidimensionale netzförmige Struktur aufweisenden, für das Einwachsen von Zellgewebe geeigneten Schicht versehen sind, wobei die Bewehrungs- oder Verstärkungseinlage eitt Bestandteil des Gelenkbandes und dort mit einem Polsterüberzug aus Elastomer versehen ist, der mit dem Polsterüberzug der Schäfte aus einem Stück besteht

Derartige Gelenkprothesen sind aus der DE-OS 881 bekannt Ihre Bewehrungs* oder Verstärkungseinlage besteht aus einem nichtmetallischen, durch

polymere Fasern verstärkten Kern aus Kautschuk; z. B. werden mehrere Lagen aus Kunststoffgewebe oder Samt, die mit Silicon-Gummi getränkt sind, zusammengepreßt und -genäht Ein solcher Kern ist noch etwas flexibel. Er geht durch die beiden, die jeweiligen Enden des Gelenks bildenden Schäfte hindurch. Diese Ausführungsform einer Gelenkprothese, speziell für ein Ellenbogengelenk, das einen relativ großen Gelenk-Winkelbereich bieten muß, hat sich nicht ganz zufriedenstellend bewährt. I ο

Zur Wiederherstellung zerstörter, geschwächter oder beschädigter Gelenke, wie Ellenbogengelenke, Kniegelenke und Handgelenke, waren, wie aus den US-Patentschriften 34 62 765 und 35 93 342 hervorgeht, bereits Prothesen bekannt, die entweder aus Metall oder starrem Kunststoff, oder aus weicheren Werkstoffen, beispielsweise Elastomeren, bestehen. Die aus Metall oder Hartkunststoff bestehenden Prothesen dieser Art sind für längere Anwendungszeiten ungeeignet, da die in die Markkanäie der Knochen eingeführten Schäfte oft lose werden. Dies ist wahrscheinlich auf die großen lokalen Druckbeanspruchungen zurückzuführer!, denen die Knochen durch die harte Oberfläche des Prothesenwerkstoffes ausgesetzt sind und durch die kleine Blutbeutel und Beschädigungen des benachbarten Gewebes hervorgerufen werden, was eine Resorption des Knochens und ein Absterben der betroffenen Zone zur Folge hat Diese Wirkung wird oft erst bemerkt, wenn der Patient teilweise wiederhergestellt ist und versucht, das ersetzte Gelenk in der gewohnten, kraftvollen Weise zu bewegen.

Bei den aus weicherem Werkstoff bestehenden Gelenkprothesen sind zwar solche lokalen Druckbeanspruchungen vermieden, doch bestehen andere Schwierigkeiten, die insbesondere darauf zurückzuführen sind, daß an den Verbindungsstellen zwischen den Schäften und dem mittleren Gelenkteil besonders zusätzliche Biegestellen und hierdurch Verlagerungen des Gelenkes bzw. der Gelenkwirkung entstehen. Die Gebrauchsdauer einer Gelenkprothese aus weicherem elastischem Werkstoff kann verlängert werden, wenn dei mittlere Bereich des Gelenkteiles dünner ausgebildet und durch zwei Lagen aus netzförmigem Gewebe verstärkt wird, wie dies z. B. aus der US PS 35 93 342 für eine Knöchelbzw Fingerprothese bekannt ist. Diese Netz- oder 4> Geflechtverstärkung, die auch in den Schäften der Gelenkprothese vorhanden ist. hat sich jedoch als nicht ausreichend erwiesen, um die zusätzlichen Biegestellen bzw. Zweitgelenkstellen an der Basis der Schäfte in den Fällen zu verringern oder zu vermeiden, in denen der Chirurg die Schäfte nicht ganz in den Markkanal des Knochens eingefügt oder die Schäfte nicht vorübergehend durch Nahtfäden an den Knochen verankert hat. Bei der klinischen Erprobung von Ellenbogen-Prothesen von untereinander gleicher Gestaltung und Struktur Vi hat sich gezeigt, daß eine durch den dünnen Mittelbereich des Gelenkteiles durchgehende Geflechtverstärkung die Gebrauchsdauer der Gelenkprothese nicht wesentlich verlängert und in dem dünnen Mittelbereich Anrisse und Brüche entstehen. Diese sind wahrscheinlich darauf zurückzuführen, daß der dünne Mittelbereich stärkeren Bjegekräfteri ausgesetzt ist, Weil die Gelenkprothese bei Ellenbogengelenken an einem Körperteil eingepflanzt wird, der größeren Belastungen ausgesetzt ist als die Knöchel der Hand und der auch stärker abgewickelt wird als letztere- Die Entstehung von Zweilgelcnkstellen an der bzw. den Verbindungsstellen zwischen den Schäften und dem Gelenkteil stellt somit ein ernsthaftes Problem dar.

Der Erfindung liegt unter Vermeidung der den bekannten Gelenkprothesen anhaftenden Nachteile die spezielle Aufgabe zugrunde, bei einem Minimum an Infektionsgefahr die Gebrauchsdauer einer Gelenkprothese aus weichem elastischem Werkstoff, auch bei starken Belastungen und großen Abwinkelungen, zu verlängern, die Entstehung von Zweitgelenkstellen an der bzw. an den Verbindungsstellen zwischen Schäften und Gelenkteil zu vermeiden und eine hohe Festigkeit gegen unerwünschtes Biegen aii anderen Stellen als im Gelenkteil zu erreichen.

Diese Aufgabe ist bei einer Gelenkprothese der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bewehrungs- oder Verstärkungseinlage aus vielen in Längsrichtung ununterbrochen durchlaufenden Schnüren besteht, die im Bereich des Gelenkbandes in nur einer Ebene planparallel und getrennt voneinander verlaufen und in jedem V.-haft zu einem annähernd zylindrischen Bündel zusammer geführt oder zusammengedreht sind.

Derartige Schnüre und ihre Anordnung sind Bewehrungen bzw. Verstärkungen aus mehreren Lagen von Geflechtr.n überlegen, weil solche Geflechtlagen an den Verbindungsstellen zwischen Gelenkteil und Schäften die Biegefestigkeit kaum erhöhen. Außerdem sind derartige Geflechte an diesen Stellen wenig bruchsicher.

Der Erfindungsgedanke ist dadurch weitergeführt, daß die Bewehrungs- oder Verstärkungseinlage mindestens teilweise mit einem, faserige Bestandteile enthaltenden Polsterüberzug umhüllt und verbunden ist.

Die Erfindung sieht weiterhin vor. daß die in einer gemeinsamen Ebene liegenden Schäfte in ihren nicht gebeugten Endlagen einen Winkel zwischen 90° und 160° einschließen, in dessen Scheitelpunkt das Gelenkband liegt. Hierbei sind die Schäfte in bezug auf das Gelenkband des Gelenkteiles je nachdem, we'ches Gelenk durch die Gelenkprothese ersetzt werden soll, derart winklig angeordnet, daß der von ihnen eingeschlossene Winkel dem Winkel entspricht, bei dem keine Biegebeanspruchung des Gelenkbandes vorhanden ist. wodurch die Möglichkeit übermäßig großer Beanspruchungen des Gelenkbandes bei eingepflanzter Gelenkprothese durch Streck- und Biegebewegungen erheblich verringert wird. Außerdem wird durch die winklige Anordnung der Schäfte erreicht, daß bei der Gelenkprothese, nachdem sie eingepflanzt worden ist, wenig oder keine Biegespannungen vorhanden sind, wenn das betreffende Körpergelenk seine normale Ruhelage einnimmt, da der Winkel, mit dem die Gelenkprothese hergestellt wird, im wesentlichen dem Winke¹ entspricht, der bei dem Körpergelenk vorhanden ist, wenn dieses die Ruhelage einnimmt. Hierdurch wird im Gegensatz z-i einer Gelenkprothese, bei der die Schäfte bei Nichtgebrauch der Gelenkprothese auf einer geraden Linie liegen, vermieden, daß die Gelenkprothese nach ihrem Einpflanzen dauernden oder übermäßig honen Biegebeanspruchungen unterworfen ist.

Vorzugsweise ist die Gelenkprothese mit äußeren Befestigungs* bzw, Verankerungsschnüren versehen, die im Basisbereich des einen Schaftes oder beider Schäfte an der Gelenkprothese angeordnet sind. Mit Hilfe solcher Schnüre ist es möglich, den einen Schaft oder beide Schäfte schon sofort und in der Zwischenzeit bis zum Einwachsen von Zellgewebe am Knochen fest zu verankern und gegen Dreh- öder Gleitbewegungen zu sichern. Die Befestigungsschfiüre können gemäß einem

weiteren Merkmal dadurch gebildet werden₍ daß einige Schnüre der Bewehrungs- oder Verstärkungseinlage nach ihrem Durchgang durch den Gelenkteil im Basisbereich des oder der Schäfte aus der Gelenkprothese herausgeführt werden. Sie entsprechen dann den natürlichen seitlichen Sehnenbändern, die im allgemeinen beim Anbringen der Gelenkprothese weggeschnitten werden. Die Befestigungs- oder Vefankerungsschnüre können als Bestandteile der Gelenkprothese bei deren Herstellung fest angebracht werden, während lose Schnüre beim Anbringen der Gelenkprothese durch den Chirurgen nicht richtig befestigt werden können und der Gefahr unterliegen, durch das Elastomer zerrissen zu werden.

Gegebenenfalls kann die Bewehrungs- oder Verstärkungseinlage zusätzlich ein starres Kernglied enthalten, das z. B. aus hartem Kunststoff oder Metall besteht und sich über den größten Teil eines Schaftes bis In das benachbarte Ende des Gelenkteiles erstreckt, aber nicht in das Gelenkband hineinreicht Ein solches starres Kernglied ist insbesondere von Bedeutung, wenn eine tiefere Resektion eines Gelenkes, z. B. eines Ellenbogengelenkes, eine Gelenkprothese erfordert, die in dem Bereich, in dem sie den entfernten Knochen ersetzt, starr sein muß. Die Bezeichnung »starr« ist hier im eigentlichen Sinn des Wortes zu verstehen. Z. B. ist ein Ellenbogenknochen starr in diesem Sinn, während die Schäfte, die in der US-PS 35 93 342 beschrieben sind, nicht starr sind.

Die Gelenkprothese nach der Erfindung kann zusätzlich zu der inneren Bewehrungs- oder Verstärkungseinlage im Basisbereich des einen oder beider Schäfte auch in anderer Weise so ausgebildet werden, daß unerwünschte Zweitbiegungs- bzw. Zweitgelenkstellen vermieden werden. Hierzu kann die Gelenkprothese mit einer stabilisierenden Manschette aus nicht starrem, aber mäßig flexiblen Werkstoff versehen sein, die im Basisbereich an mindestens einem der Schäfte befestigt ist und den Schaft nach dem äußeren Ende hin umgibt. Wenn der Schaft in den Markkanal eines

IC nrwhpnc pincrpfiihrl u/irH er» Iptxt cti*h Hip Mancj^hpttp

mit ihrer Innenfläche dichtschließend an die Außenfläche des Knochens an. Die Innenfläche der Manschette besteht dabei aus einem offenporigen Material, so daß Knochengewebe in die Innenfläche der Manschette einwachsen kann und der Knochen hierdurch fest mit der Manschette verbunden wird.

Zusammengefaßt betrifft die Erfindung eine Gelenkprothese, die mit einem Minimum an Infektionsgefahr angebracht und nit langer Gebrauchsdauer verwendet werden kann. Außerdem ist es möglich, die Bestandteile der Gelenkprothese derart wirksam und fest miteinander zu verbinden, daß eine zuverlässige, lastaufnehmende und hochfeste Übertragung der Belastung von der Bewehrungs- bzw. Verstärkungseinlage über die Elastomermasse zu dem Knochen des Patienten gewährleistet ist. Die Bewehrungs- bzw. Verstärkungseinlage in und an den Schäften ist besonders vorteilhaft, da hierdurch der Gelenkprothese eine hohe Festigkeit gegen unerwünschtes Biegen an anderen Stellen als an dem Gelenkteil vermittelt wird.

Die Gelenkprothese nach der Erfindung ist sowohl bei Menschen, als auch bei Tieren anwendbar, um eine beschädigte oder kranke Gelenkverbindung zu ersetzen. Sie stellt dabei eine einheitliche und im wesentlichen in einer Ebene liegende Vorrichtung mit einem mittleren Gelenkteil und von diesem nach entgegengesetzten Richtungen ausgehenden Schäften dar, bei der der Gelenkteil an den Verbindungsstellen mit den Schäften dicker und in seinem mittleren Bereich dünner ist Und in diesem dünneren Bereich ein Gelenkband bildet, das leicht und ohne Gefahr einer Rißbildung oder sonstigen Beschädigung gebogen werden kann. Die Gelenkprothese ist aus körperverträglichem Elastomer und einer aus Fasern, Fäden oder Schnüren bestehenden inneren BewehrUrigs- öder Verstärkungseinlage zusammengesetzt, die derart angeordnet und bemessen ist, daß die Biegefestigkeit der Schäfte in jeder Richtung und insbesondere auch an den Verbindungsstellen der Schäfte mit dem Gelenkteil erheblich erhöht ist Dabei geht die Bewehrungs- bzw. Verstärkungseinlage auch durch das mittlere Gelenkband des Gelenkteiles hindurch, wobei sie so angeordnet ist, daß sie einerseits die Biegevorgänge in dem Gelenkband nicht beeinträchtigt andererseits aber das Gelenkband derart verstärkt, daß Riß- oder Bruchbiidungen des Gelenkbandes, auch an den Seitenrändern desselben vermieden werden. Hierdurch wird die Gebrauchsdauer der eingepflanzten Gelenkprothese erheblich verlängert

Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausfüihrungsbeispiele näher erläutert Es zeigt

F' i R. 1 eine Ellenbogenprothese mit einer stabilisierenden Manschette an einem der Schäfte in Vorderansicht mi,- teilweise weggelassener Außenschicht
F i g. 2 eine Seitenansicht zu F i g. 1,
F i g. 3 eine weitere Ausführungsform einer Ellenbo-

JO genprothese in Vorderansicht mit einer teilweise ohne Außenschicht gezeigten Manschette,
F i g. 4 eine Seitenansicht zu F i g. 3,
F i g. 5 die Vorderansicht der Ellenbogenprothese nach F i g. 1, bei der die äußere Einwuchsschicht und die Manschette weggelassen sind,

F i g. 6 eine schaubilcMiche Ansicht von aufeinanderfolgenden Schichten eines Teiles der Ellenbogenprothese der Fig. 1, insbesondere der längs verlaufenden Verstärkungsstränge dieser Ausführungsform,

•to F i g. 7 eine Knöchel- bzw. Fingergelenkprothese in schaiihildlirhpr Ansirht.

Fig.8 die Knöchelprothese nach Fig.7 in etwas vergrößerter Seitenansicht und
Fig.9 die Knöchelprothese nach Fig.7 und 8 in Draufsicht bei weggelassener äußerer Einwuchsschicht Die in F i g. 1 und 2 gezeigte Ellenbogenprothese 90

ist mit einem oberen Schaft 91 versehen, der sich nach seinem Basisbereich hin zu einem Flansch 92 verbreitert und dort mit dem oberen Ende 93 des Gelenkteiles verbunden ist Weiterhin weist die Ellenbogenproihese einen unteren Schaft 94 auf, der sich nach seinem Basisbereich hin ebenfalls zu einem Flansch 95 verbreitert und dort mit dem unteren Ende 96 des Gelenkteiles verbunden ist Die beiden Schäfte 91 und 94 schließen mit dem Gelenkband 98 einen Winkel in der Größenordnung von 90" bis 160° ein und sind jeweils mit einer aus Fasern bestehenden Bewehrungsbzw. Verstärkungseinlage aus flexiblem Material, insbesondere polymerem Material, wie Dacron, verse-

fio hen. Es können Fasern aus Metall, Fiberglas oder Kohlenstoff, angeordnet sein. Die Bewehrungseinlage besteht aus Schnüren 97, insbesondere geflochtenen Schnüren, die sich ebenfalls durch den Gelenkteil hindurch erstrecken und längs durch das Gelenkband 98 hindurchgehen. Die Bewehrungsschnüre 97 sind mit Elastomer imprägniert- Weiterhin ist ein Polsterüberzug 99 durch eine Elastomeremlage insbesondere m den großen Bereichen der oberen und unteren Endteile 93

und 96 der Gelenkprothese, gebildet Die Schäfte 91 Und 94 sind mit einer äußeren Deckschicht 100 aus einem für das Einwachsen von Zellgewebe geeignetem Gewebe versehen, das im allgemeinen aus einem Geflecht öder aus Samt, z. B. Däcröri- öder Teflöngefiecht öder ^samt, öder wenn die EÜenbogenprothese aus einer elastischen Art Von Polyurethan hergestellt ist, ebenfalls aus Polyurethan bestehen kann, das dreidimensional netzförmig ist.

Der obere Schaft 91 ist im Öasisbertiich nicht mit to einzelnen äußeren Stabilisierungsstützen, sondern mit einer Verstärkungs- und Stabilisierungs-Manschette 101 versehen, die aus einem relativ festen, aber flexiblen Stoff besteht, dessen Innenfläche 102 mit einem einwuchsgeeigneten Gewebe und außen mit einer Schicht 103 aus elastischem Polymer verkleidet ist. Die Manschette 101 ist am Basisbereich des oberen Schaftes Si durch Nähte iO4ijnd gegebenenfalls zusätzlich durch Klebstoff befestigt Wie F i g. 1 zeigt ist die Manschette 101 durch ein einziges Stoffstück gebildet, das um den Basisbereich des Schaftes 91 so herumgelegt ist, daß seine beiden Stirnenden 105 und 106 zusammenstoßen. Die Manschette, die auch aus zwei oder mehr Stücken zusammengesetzt sein kann, dient zur dichten Umwicklung der äußeren Knochenfläche des durchtrennten Oberarmknochens, nachdem der Schaft in den Markkanal des Knochens eingeführt worden ist. Auf diese Weise wird die EHenbogenprothese durch das Einwachsen des Knochens in die Poren der Innenfläche 102 ve;festigt und verhindert, daß eine zweite Gelenkbildung oder eine Gelenkverlagerung in den Basisbereich des Schaftes entsteht An mehreren Stellen des oberen Randes der Manschette 101 können Verankerungsschnüre 107 angebracht sein, damit die Manschette 101 vorübergehend an dem Knochen befestigt und Dreh- oder Längsbewegunpten des oberen Schaftes 91 vermieden werden bis Zellgewebe in die Innenfläche der Manschette 101 eingewachsen ist Befestigungsoder Verankerungsschnüre 108 können auch an dem verbreiterten Flansch 95 im Basisbereich des unteren ίο Schaftes 94 befestigt sein, um den Schaft ebenfalls vorübergehend zu stabilisieren, bis ein solcher üewebeeinwuchs erfolgt ist daß eine dauernde feste Verbindung mit dem Schaft 94 besteht

Die in F i g. 3 und 4 gezeigte Ausführungsform einer « EHenbogenprothese 120 ist im wesentlichen in der gleichen Weise wie die EHenbogenprothese 90 ausgebildet weist aber grundsätzlich zu der äußeren Verstärkungs- und Stabilisierungsmanschette 101 noch ein inneres starres Verstärkungsglied 121 aus Metall oder so Kunststoff für den oberen Schaft 91 auf. Dieses verstärkende Kernglied kann derart gestaltet sein, daß es die Festigkeit insbesondere im Bereich des oberen Endes 93 des Gelenkteiles und im Basisbereich des oberen Schaftes 91 erhöht damit dort eine Zweitgelenkbildung oder -wirkung verhindert wird. Z. B. kann das Kernglied breiter oder dicker sein und im Basisbereich des Schaftes 91 und im oberen Ende 93 des Gelenkteiles mehr Platz einnehmen. Die EHenbogenprothese 120 ist insbesondere für den Ersatz eines Ellenbogengelenkes in den Fällen geeignet in denen eine höhere Resektion des Oberarmknochens notwendig ist Hierzu kann das obere Ende 93 der EÜenbogenprothese 120 entsprechend länger und der Flansch 92 im Basisbereich des Schaftes Si zur ss Anpassung an den bei einer höheren Resektion kleineren Knochenbereich kleiner ausgebildet werden.

Bei beiden Ellenbogenprothesen 90 und 120 kann um den Basisbereich des Unteren Schaftes 94 herum eine zweite Manschette angeordnet sein. Außerdem können an der Manschette 101 Verankerungsschnüre 107 und im Basisbereich des Schaftes 84 Verankerungsschnüre 108 angeordnet seim

Die in Fig.7 bis 9 gezeigte Knöchel- bzw. pihgergelenkprothese 140 ist mit einem mittiefen blockartigen Gelenkteil 141 mit dicken Gelenkhäiften 142 und 143 versehen, mit denen jeweils ein Schaft 144 und ein Schaft 145 verbunden ist. Die Schäfte haben an ihrer jeweiligen Basis 146 bzw. 147 einen größeren Querschnitt und verjüngen sich dann nach den, einen kleineren Querschnitt aufweisenden Enden 148 und 149 hin. Die Gelenkhälften 142,143 reichen nach der Mitte hin über den Basisbereich der Schäfte 144, 145 hinaus und bilden Widerlagerpolster, gegen die sich die abgetrennten Knochenenden eines F'ingergelenkes nhcliJl7Pn

Das Gelenkteil 141 bildet einen allgemein rechteckigen Block, der in der Mitte zwischen den beiden Gelenkhälften 142,143 mit einem senkrechten, quer zu den Schäften verlaufenden Schlitz 152 versehen ist, der von oben nach unten bis in den unteren Endbereich des Blockes reicht Hier geht der senkrechte Schlitz 152 in emen schmalen waagerechten Schlitz 153 über, der ebenfalls quer zu den Schäften verläuft und mit dem Schlitz 152 zusammen einen im Querschnitt umgekehrt T-förmigen Schlitz bildet Im unteren Endbereich des Blockes verbleibt dann ein in Querrichtung durchgehender schmaler Materialstreifen, der die beiden Gelenkhälften 142 und 143 des Gelenkteiles 141 als Gelenkband 154 miteinander verbindet Diese bandartige Ausbildung der Gelenkverbindung hat den Vorteil, daß beim Biegen der Gelenkprothese die hierbei auftretenden Biegespannungen über einen breiten Bereich verteilt werden und daher für das elastische Material in dem Gelenkband 154 weniger schädlich sind. Dies ist bei Gelenkprothesen, die in ihrem Biegebereich keine besondere Breite haben, nicht der Fall, weil dann die Spannungen in einem sehr enge-,. Bereich konzentriert werden und hierdurch eine schnelle Zerstörung der Geienkvcrbinuung cinlf iU. Die untere Fläche 164 des Gelenkteiles- bzw. -blockes 141 ist im Querschnitt konkav gekrümmt so daß der Gelenkblock im Bereich seiner Quermittelebene dünner und an seinen beiden äußeren Querrändern, nahe an den Schäften 144 und 145 dicker ist Hierdurch wird die Biegbarkeit der Gelenkprothese verbessert und der Anteil von elastischem Material, der beim Biegen wandert verringert

Im Inneren enthält die Knöchel- bzw. Fingergelenkprothese 140 eine Vielzahl von längs angeordneten Schnüren 158, vorzugsweise Dacron-Schnüre bzw. -fäden, die die innere Bewehrungs- oder Verstärkungseinlage zur Verlängerung der Haltbarkeit des Gelenkbandes 154 gegen Biegung und zur Versteifung der Anschlußbereiche der Schäfte gegen unerwünschte Gelenkwirkung in diesen Bereichen bilden. Durch diese Bewehrungseinlage werden auch die Schäfte selbst versteift, so daß sie leichter in die Markkanäle der Knochen eingeführt werden können. Die Schnüre 158 erstrecken sich über die gesamte Gelenkprothese und im Bereich des Gelenkteiles 141 auch über dessen gesamte Breite, wobei sie im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.

Im Basisbereich 146,147 der Schäfte 144,145 können besondere Befestigungs- bzw. Verankerungsschnüre 159 angeordnet sein. Diese können jedoch vorzugsweise

»uch durch außenliegende Schnüre 158 der Bewehrungseinlage gebildet werden, die durch das Gelenkteil 141 hindurchgehen, dann aber nicht in die Schäfte hineingeführt, sondern an den Verbindungsstellen zwischen den Schäften 144,145 und dem Gelenkieil 141 »us der Gelenkprothese herausgeführt sind. Die Verankerungsschnüre 159 entsprechen insbesondere bei der bevorzugten Ausführungsform, den natürlichen seitlichen Sehnen bzw. Bändern, wenn sie in Bohrungen »n den Enden der abgetrennten Knochen hineingezogen werden. Sie geben der Knöchel- bzw. Fingefgelenkprothese 140 unmittelbar nach dem Anbringen festen Halt, so daß diese sich nicht drehen oder aus den Markkanälen herausgleiten können.

Die Verstärkungsschnüre 158 werden beim Übergang in die Schäfte 144, 145 vorzugsweise gebündelt und ineinander gedreht oder geflochten. Im Bereich des Gelenkteiles 141 können sie durch eine Schicht eines Genechics IGG, ζ. B. eines Dacror. GeRechts, gewebt oder an der Geflechtschicht 160 mit Rohsilikon-Kautschuk oder anderem Klebstoff festgeklebt sein. Auf diese Weise wird die Anordnung der Schnüre 158 bei der Herstellung dieser Gelenkprothese und ihre Schichtung in einer Herstellungsform erleichtert, in die das Elastomer 161, z. B. Silikon-Kautschuk, unter Einbettung der Verstärkungsschnüre eingegeben wird. Jedoch ist die Anordnung des Geflechtes 160 auch für die Verstärkung im Bereich des Gelenkteiles 141 nicht unbedingt erforderlich.

Nachdem die Knöchel bzw. Fingergelenkprothese als Ganzes durch Eingießen des Elastomers 161 in eine Herstellungsform und Einbetten der Verstärkungsschnüre 158 hergestellt ist, werden die Schäfte 144,145 mit einem Überzug 162 aus einem für das Einwachsen von Zellgewebe geeigneten, offenporigen Material, z. B. Dacron-Geflecht oder -samt, versehen. Wenn ein Geflecht 160 verwendet wird, wird dieses vorzugsweise in mindestens zwei Lagen angeordnet die durch die Schnüre 158 durchdringende Nähte zusammengehalten werden.

Wie Fig.8 zeigt, sind die Schäfte 144, 145 der Knöchelprothese 140 ει· dem Gelenkteil 141 derart angeordnet, daß sie zwischen sich einen stumpfen Winkel einschließen, der allerdings nicht so betont ist wie bei der Ellenbogenprothese und bei nicht eingepflanzter Gelenkprothese etwa 130° bis 160° beträgt Gemäß Fig.8 beträgt der Winkel 160°, während ein solcher Winkel bei der ElJenbogenprothese etwa 90° bis 155°, vorzugsweise 100° bis 120° und insbesondere 105° ist Dieser bevorzugte Winkel von 105°, mit dem die Ellenbogenprothese hergestellt wird, ermöglicht daß das Gelenk in jeder Richtung nicht mehr als etwa 60° gebogen werden muß, auch wenn der Unterarm vollkommen gestreckt wird. Hierdurch wird eine übermäßig starke Biegung vermieden und eine verlängerte Gebrauchsdauer für den empfindlichsten Teil der Gelenkprothese, nämlich das Gelenkband, erreicht Ein anderer wesentlicher Gesichtspunkt für die Ausbildung einer Gelenkprothese mit einem solchen stumpfen Herstellungswinkel zwischen den Schäften besteht darin, daß nach dem Anbringen der Gelenkprothese, bei

S dem der Körper seine normale Ruhestellung einnimmt, nur eine geringe oder im Wesentlichen keine Biegung des Gelenkbandes der Gelenkprothese eintritt

Die Herstellung der Gelenkprothese nach der Erfindung erfolgt beispielsweise so, daß eine Vielzahl

jo von Dacron-Litzen oder -schnüren 97, vorzugsweise geflochten, mit Rohgummi (»Silastic«) imprägniert und in einer teilweise mit dem gleichen Rohgummi gefüllten Form entsprechend F i g. 6 derart angeordnet werden, daß sie von Schaftspitze zu Schaftspitze durchgehen.

Die geflochtenen oder ungeflochtenen Schnüre werden in den Schaftbereichen geflochten oder sonstwi? gebündelt oder einfach nebeneinander angeordnet. Wenn im oberen Schaft eine Metalleinlage als

ancrpnrrlnpt wprHpn «nil

wirr!

zwischen die Schnurschichten eingelegt. Im Gelenkbereich werden die Schnüre durch Nähte 109 lose miteinander verbunden und nahezu über die ganze Breite des Gelenkteiles ausgebreitet so daß sie in einer einzigen Ebene liegen. Sodann wird Rohgummi (Silastic) in die Formhälften eingebracht, die Form geschlossen und ihr Inhalt vulkanisiert Die Schäfte können dann mit einer Überzugsschicht 110 aus durch ein Dacron-Geflecht verstärktem Silikon-Kautschuk versehen werden. Gegebenenfalls kann auch die gesamte Gelenkprothese mit einer durch ein Dacron-Geflecht verstärkten Überzugsschicht 111 aus Silikon-Kautschuk versehen werden. Auf die Schäfte wird ein zum Einwachsen von Zellgewebe geeignetes Material, vorzugsweise Dacron-Geflecht oder -samt aufgebracht Wenn ein Geflecht angewendet wird, so werden vorzugsweise zwei bis vier Geflechtlagen angeordnet die an den verstärkten Schäften durch Nähte befestigt werden. Bei Verwendung von Samt wird eine Lage Samt aufgenäht. Vorzugsweise ist der Samt mit einer Schicht aus Rohgummi (Silastic) hinterlegt so daß die Samtschicht anvulkanisiert wird. Sie kann außerdem durch Annähen befestigt werden.

Bei den mit einer Manschette zu versehenen Gelenkprothesen wird die Manschette an dem Flanschteil durch Nähte befestigt Die Manschette besitzt eine Außenschicht aus Silastic und eine Innenschicht aus Einwuchsmaterial, wie Samt Die fertiggestellte Gelenkprothese kann dann eine Zeitlang getrocknet werden. Außerdem können im Basisbereich des unteren Schaftes und an Stellen nahe dem oberen Manschettenrand Zugschnüre angeordnet werden, die in die Elle und den Oberarmknochen eingezogen werden.

Als Werkstoffe für die Gelenkprothese kommt u. a. Gummi, gummiartiges Elastomer oder Elastomer in Betracht wobei in jedem Fall ein für medizinische Zwecke geeignetes Material zu verstehen ist

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gelenkprothese für den Ersatz eines Knochengelenks mit zwei jeweils in den Markkanal eines Gelenkknochens einfügbaren Schäften, die eine durchgehende Bewehrungs- oder Verstärkungseinlage haben und mit einem Polsterüberzug aus einem Elastomer sowie mit einer äußeren, eine offenporige, dreidimensionale netzförmige Struktur aufweisenden, für das Einwachsen von Zellgewebe geeigneten Schicht versehen sind, wobei die Bewehrungs- oder Verstärkungseinlage ein Bestandteil des Gelenkbandes und dort mit einem Polsterüberzug aus Elastomer versehen ist, der mit dem Polsterüberzug der Schäfte aus einem Stück besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrungs- oder Verstärkungseinlage aus vielen in Längsrichtung ununterbrochen durchlaufenden Schnüren (97, 158) besteht, dieiro Bereich des Gelenkbandes (98,154) in nur einer Ebene (Fig.6) planparallel und getrennt voneinander verlaufen und in jedem Schaft (91, 94; 144, 145) zu einem annähernd zylindrischen Bündel zusammengeführt oder zusammengedreht sind.

2. Gelenkprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewefoungs- oder Verstärkungseinlage mindestens teilweise mit einem, faserige Bestandteile enthaltenden Polsterüberzug (99) umhüllt und verbunden ist.

3. Gelenkprothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in einer gemeinsamen Ebene liegenden Schäfte (91, 94; 144, 145) in ihren nichtgebeug'en Endlagen einen Winkel zwischen 90° und 160° einschießen, in dessen Scheitelpunkt das Gelenkband (98,154) liegt.

4. Gelenkprothese nach Anspruch 3 zur Bildung eines Ellenbogengelenks, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Schäften (91, 94) eingeschlossene Winkel etwa 100° bis 120° beträgt.

5. Gelenkprothese nach Anspruch 3 zur Bildung eines Fingergelenks, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Schäften (144, 145) eingeschlossene Winkel etwa 130° bis 160° beträgt.

6. Gelenkprothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Schäfte (91 bzw. 94) zusätzlich mit einem starren Bewehrungs- bzw. Verstärkungsglied (121) versehen ist.

7. Gelenkprothese nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schäfte (91,94) ein starres Bewehrungs- bzw. Verstärkungsglied (121) aufweist, das jeweils vor dem Gelenkband (98,154) endet.

8. Gelenkprothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Schnüre (97, 158) der Bewehrungs- oder Verstärkungseinlage mindestens aus einem der Schäfte (91, 94) herausgeführt sind und Verankerungsschnüre (107, 108) zur Befestigung der Gelenkprothese an den Knochen bilden,

9j Gelenkprothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Nähten (1Ö4) zur Verbindung der die netzförmige Struktur aufweisenden Einwuchsschicht (100) mit dem Elastomer versehen ist

10, Gelenkprothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkband (154) als dünnes mittleres Band zwischen zwei dicken Gelenkhälften (142,143) eines

blockartigen Gelenkteiles (141) ausgebildet und zur Verteilung von Biegekräften über einen Teil des Gelenkbandes von einem in dem Gelenkteil quer zu den Schäften (144, 145) verlaufenden, umgekehrt T-förmigen Schlitz (151, 152) überlagert ist, wobei das Gelenkband (154) auf der diesem Schlitz gegenüberliegenden Seite (164) im Querrchnitt derart konkav gewölbt ist, daß sein dünnster Teil in der Mitte liegt und seine Dicke nach den Schäften hin zunimmt

11. Gelenkprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnüre (97, 148) durch Nähte miteinander verbunden sind.

12. Gelenkprothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnüre (97,158) geflochten sind.

13. Gelenkprothese nach Anspruch 7, bei der die Schäfte an ihren einander zugewandten Enden mit verbreiterten Endteilen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Bewehrungs- bzw. Verstärkungsglied (121) auch in den verbreiterten Endteil hineinreicht

14. Gelenkprothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine im Basisbereich des einen Schaftes befestigte und mit einer für das Einwachsen von Zellgewebe geeigneten Innenfläche (102) versehene stabilisierende Manschette (101) aufweist, die mindestens einen Te;! des Schaftes nach dessen äußerem Ende hin lose umgibt und bei eingepflanzter Gelenkprothese die Außenfläche des Knochens umfaßt, in den der Schaft eingreift

15. Gelenkprothese nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (101) an einem mit einem starren Bewehrungs- bzw. Verstärkungsglied (121) versehenen Schaft befestigt ist

16. Gelenkprothese nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet da3 an der.i anderen Schaft (94) Verankerungsschnüre (108) angebracht sind.

17. Gelenkprothese nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Ende der Manschette (101) Verankerungsschnüre (107) angebracht sind.

18. Gelenkprothese nach Anspruch 1 zum Ersatz eines Ellenbogengelenkes, dadurch gekennzeichnet, daß in dem einen Schaft und in einem Teil des Endes des Gelenkteiles, mit dem der Schaft verbunden ist. ein starres Kernglied eingebetlet ist.