DE2810748C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gelenkendoprothese, bestehend
aus einem ersten Gelenkteil mit einem Schaft zum Einsetzen
in einen Knochen und einem zweiten Gelenkteil mit einem
Schaft zum Einsetzen in einen anderen Knochen, wobei die
beiden Gelenkteile verschwenkbar miteinander verbunden sind
und bei der ein Drehgelenk als Verbindungselement min
destens eines Gelenkteils zu dem ihm zugeordneten Schaft
vorgesehen sowie im Bereich des Drehgelenks mindestens ein
Federelement angeordnet ist, wie sie aus der DE 26 36 816
bekannt ist.
Prothesen der oben genannten Art dienen als Totalersatz
für menschliche Gelenke, deren Funktionsfähigkeit zum Bei
spiel durch Unfall oder Krankheit derart vermindert wurde,
daß konventionelle operative Eingriffe, wie Transplanta
tionen oder medikamentöse Behandlungen keinen ausreichenden
Heilungserfolg mehr garantieren. Es sind bereits eine Viel
zahl von Prothesen bekanntgeworden, wobei sich ausgehend
von unterschiedlichen Zielrichtungen zwei Hauptgruppen von
Prothesen herausgebildet haben.
Die eine Gruppe weist eine Gestaltung beziehungsweise Funk
tionsfähigkeit auf, die den physiologischen Verhältnissen
des natürlichen Gelenks weitgehend entsprechen oder doch
sehr nahekommen. So sind zum Beispiel für Kniegelenke soge
nannte Rotations-Prothesen bekanntgeworden, welche in Nach
ahmung des natürlichen Bewegungsablaufes zusätzlich zur
Beugung beziehungsweise Streckbewegung die Drehung des
Schienbeins um seine Achse ermöglichen. Lediglich die
Schäfte dieser Prothesen weisen aufgrund ihrer Biegeelasti
zität geringfügige blattfederartige Eigenschaften auf, die
nach einer Implantation der Prothese jedoch keine Auswir
kungen entfalten.
Derartige Prothesen sind beispielsweise aus den deutschen
Offenlegungschriften DE-OS 25 45 821 und DE-OS 26 36 816
sowie dem deutschen Gebrauchsmuster DE-GM 76 34 751.8 be
kannt. Zur Ausrichtung der Gelenkteile sind bei diesen Pro
thesen keine Mittel vorgesehen und die erforderlichen Rück
stellkräfte müssen daher vollständig von den körpereigenen
Sehnen und Bändern im Bereich des Kniegelenkes erbracht
werden. Da diese Sehnen und Bänder in der Regel aber infol
ge der dem Einsatz der Endoprothese vorangehenden Phase
der starken Einschränkung der Bewegungsfähigkeit des mensch
lichen Gelenkes geschwächt und untrainiert sind, ist bei
einer stärkeren Beanspruchung mit Folgeschäden zu rechnen,
die das Ergebnis der Operation wesentlich beeinträchtigen
können. Die mit dem Einbau des Drehgelenkes beabsichtigte
Schonung der Sehnen und Bänder kann so die entgegengesetzte
Wirkung zur Folge haben.
Diese Prothesen konnten sich bislang nicht so recht durch
setzen, weil sie in der Herstellung sehr teuer und in ihrer
Funktion und Bauweise zu kompliziert sind. Dadurch wird
das Einsetzen und Montieren bei der Operation erschwert
und die Implantationszeit unnötig verlängert. Darüber hinaus
beeinflußt eine komplizierte Konstruktion die Funktionssi
cherheit und Lebensdauer ungünstig.
In größerem Umfang durchgesetzt haben sich hingegen soge
nannte Scharniergelenkprothesen, zum Beispiel für Ellen
bogen- und Kniegelenke. Diese Prothesen entsprechen zwar
nicht so gut den wirklichen Verhältnissen des Gelenks, ins
besondere des Kniegelenks, da sie nur eine Beugung und
Streckung durch eine Schwenkbewegung um die starre Schar
nierachse zulassen, dafür sind sie jedoch einfach im Aufbau
und in der Funktion.
Jedoch haben auch diese Scharnierungsgelenkprothesen gravie
rende Nachteile. Insbesondere beim Einsatz derartiger
Prothesen als Kniegelenk kann die bei der Schwenkbewegung
um die starre Scharnierachse fehlende natürliche Drehbeweg
lichkeit des Unterschenkels gegenüber dem Oberschenkel ge
fährliche Auswirkungen dadurch haben, daß am unteren Teil
des Unterschenkels oder am Fuß angreifende Drehkräfte unge
mildert über das starrachsige Gelenk auf das Oberschenkel
gelenkteil übertragen werden. Diese Überbeanspruchung der
Prothese und insbesondere der Prothesenverankerung, d. h.
der Festigkeit der Verbindungen zu den Knochen, kann zu
Lockerungen und Brüchen der Prothese führen.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 21 54 338 ist
eine weitere Endoprothese bekannt, die eine Verdrehung von
Teilen der Prothese erlaubt. Die Verdrehbarkeit ist hier
aber nur während einer Operation gegeben und dient zur Aus
richtung von die Gelenkteile in den angrenzenden Knochen
halternden Schäften. Nach Abschluß der Operation werden
die gegeneinander verdrehbaren Gelenkteile mit einer Schrau
be verspannt, die durch einen Federring zusätzlich gegen
ein Lösen gesichert wird. Während der normalen Funktion
hat diese Prothese lediglich die Eigenschaften eines reinen
Scharniergelenkes mit den von diesen Gelenken bekannten
nachteiligen Eigenschaften in Bezug auf die Belastung der
Prothesenverankerung sowie der Sehnen und Bänder.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine
Gelenkendoprothese der einleitend genannten Art derartig
zu konstruieren, daß die zur Ausrichtung der Gelenkteile
um ihre Längsachsen erforderlichen Rückstellkräfte min
destens teilweise im Bereich der Gelenkendoprothese erzeugt
werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß min
destens eines der Federelemente innerhalb des Drehgelenkes
angeordnet ist und den relativ zu mindestens einem der
Gelenkteile um seine Längsachse verdrehbaren Schaft mit
einer der Drehung entgegengerichteten Kraft beaufschlagt.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist grundsätzlich für
alle Gelenkendoprothesen geeignet, die verschiedene Bewe
gungsmöglichkeiten zulassen, z. B. neben Schwenkbewegungen
auch zwangsgeführte Drehbewegungen ausführen können. Eine
erfindungsgemäß bevorzugte Anwendung ist jedoch für schar
nierartig miteinander verbundene Gelenkendoprothesen vorge
sehen.
In spezieller Ausgestaltung ist das Drehgelenk Teil einer
Kniegelenkendoprothese, deren Oberschenkel- und Unterschen
kelgelenkteil jeweils durch den zugeordneten Schaft im Mark
raum des Ober- und Unterschenkels befestigbar sind, wobei
das Drehgelenk das Unterschenkelgelenkteil mit dem
Unterschenkelschaft verbindet.
Eine Unterbringung des Drehgelenks auf besonders kleinem
Raum, d. h. eine Anordnung, die den bei handelsüblichen Pro
thesen vorhandenen Raum nicht oder nur unwesentlich ver,
größert, wird gemäß einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung
dadurch erreicht, daß das Drehgelenk mit dem Gelenkteil und
dem relativ dazu verdrehbaren Schaft eine Ringkammer bildet
zur Aufnahme einer durch einen Schlitz geteilten Ringfeder,
in deren Schlitz nasenartige Vorsprünge der relativ zueinan
der verdrehbaren Teile eingreifen.
Eine zunehmende Torsionsbeanspruchungen besonders gut auf
fangende Federkennlinie läßt sich gemäß einer erfindungsge
mäßen Weiterbildung dadurch erzielen, daß die die Ringkam
mer begrenzende Außenwand eine Stützfläche für die Ring
feder bildet, an die sich bei zunehmender Relativverdrehung
der beiden Teile die Ringfeder im Sinne einer stetigen Ver
kürzung ihrer wirksamen Hebelarme fortschreitend anlegt
und abstützt. Auf diese Weise ergibt sich eine Federkenn
linie, die progressiv und elastisch bis zur Bruchlast des
Knochenzements der Prothesenverankerung ist.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß die die Ringkammer begrenzende Außen
wand exzentrisch zu der die Ringkammer begrenzenden Innen
wand verläuft, wobei die Ringfeder einen im wesentlichen
gleichbleibenden Querschnitt aufweist und in ihrer Ruhe
lage im Bereich der größten Verengung der Ringkammer
fixiert ist. Je nach Bedarf ist es bei dieser Ausbildung
möglich, eine, zwei oder auch mehrere Ringfedern ineinander
zu legen, um zu einer gewünschten Federkennlinie zu gelan
gen.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß
die die Ringkammer begrenzende Außenwand konzentrisch zu
der die Ringkammer begrenzenden Innenwand verläuft, wobei
die Ringfeder symmetrisch einen sich zu ihrem Schlitz hin
stetig verjüngenden Querschnitt aufweist. Zweckmäßigerweise
ist die Außenwand der Ringkammer Teil des Schaftes und die
Innenwand Teil des durch das Drehgelenk mit dem Schaft ver
bundenen Gelenkteils des Unterschenkels. Um das Drehgelenk
in Achsrichtung zusätzlich zu sichern, ist weiterhin vorge
sehen, daß das Drehgelenk durch eine Schraubverbindung
längsaxial zusammengehalten wird.
Zur Reibungsverminderung der relativ gegeneinander verdreh
baren Teile des Drehgelenks wird erfindungsgemäß weiterhin
vorgeschlagen, daß einerseits das Drehgelenk mit einer Füh
rungsbuchse aus Polyäthylen oder polyäthylenartigem Mate
rial versehen ist und andererseits das Drehgelenk einen
Druckring aus Polyäthylen oder polyäthylenartigem Material
aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorge
sehen, daß eines der relativ zueinander verdrehbaren Teile
des Drehgelenks einen nasenartigen Vorsprung aufweist, wel
cher als Gleitstein ausgebildet ist, der nach Überwindung
einer vorgewählten, einem bestimmten Drehwinkel zugeordne
ten Vorspannung der Ringfeder eine lösbare Verbindung zu
dem zugeordneten Teil des Drehgelenks bildet.
Auf diese Weise kann eine vorgewählte Grenze unterhalb der
maximalen Belastbarkeit der Prothesenverankerung, d. h. der
Bruchlast des den Knochen mit der Prothese verbindenden
Knochenzements definiert eingehalten werden, an der beide
relativ zueinander verdrehbaren Teile ausrasten, der Unter
schenkel relativ zum Oberschenkel somit frei drehen kann.
Diese vorbestimmte Ausrastkraft ist selbstverständlich so
hoch gewählt, daß nicht bei jeder geringen am Unterschenkel
angreifenden Torsionskraft das Drehgelenk ausrastet.
Zweckmäßigerweise ist hierbei das dem Gleitstein zugeordne
te Teil des Drehgelenks mit einer Rastnut und das andere
Teil des Drehgelenks mit einer erhabenen Auflauffläche für
den Gleitstein versehen. Hierbei hat die beim Verdrehen
nach außen vorgespannte Ringfeder das Bestreben, den Gleit
stein aus der Rastnut zu lösen, was nach entsprechender
Verdrehung gegenüber der Auflauffläche geschieht, und nach
Wegfall der Torsionskraft das Bestreben, den Gleitstein
wieder in die Rastnut zurückzubewegen.
Zu diesem Zweck weist der Gleitstein nach einem zusätzli
chen Vorschlag keilförmige Stützflächen für die Ringfeder
auf.
Als nachteilig für die Haltbarkeit der Prothesenveran
kerung, insbesondere für die Verankerung der ganz im
Oberschenkelkopf eingelassenen Scharniergabel, wirkt sich
ferner der Umstand aus, daß zum Zweck der Montage des
Scharniergelenks, d. h. zum Einsetzen des Scharnierbolzens
in die Oberschenkelgabel und in das Unterschenkelauge, aus
einem der Femurkondylen ein zylinderförmiges Knochenstück
im Bereich der Scharnierachse herausgenommen und nachträg
lich wieder eingesetzt werden muß. Abgesehen davon, daß, um
die Scharnierbohrung genau zu treffen, entweder sehr sorg
fältig vorgegangen werden muß oder das Knochenstück um das
Maß der Ungenauigkeit entsprechend größer bemessen sein
muß, ergibt sich in jedem Fall eine Schwächung der Knochen
substanz, die u. U. ein Ausbrechen der Prothese begünstigen
kann.
Aus oben genannten Gründen ist es wünschenswert, zusätz
liche Maßnahmen in der Gestaltung der Kniegelenkendoprothese
treffen, welche ihren sicheren Sitz gewährleisten und zudem
die Montage erleichtern.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird dies dadurch
erreicht, daß das in das gabelförmige Oberschenkel-Scharnier
teil eingreifende Unterschenkel-Scharnierauge mit einem in
bezug auf die Längsachse des Unterschenkelschaftes schräg
verlaufenden Schlitz versehen ist, welcher in einer zueinan
der abgewinkelten Stellung von Ober- und Unterschenkel auf
den Scharnierbolzen aufschiebbar ist. Der mit dieser zusätz
lichen Maßnahme erzielte Vorteil besteht darin, daß der
Schrägschlitz einerseits eine leichte Montage während einer
lediglich kurzzeitigen Extrembeugung des Unterschenkels
relativ zum Oberschenkel ermöglicht und andererseits bei
den beim normalen Bewegungsablauf auftretenden Beugungswin
keln sperrend gegen ohnehin nur relativ kleine
Zugkräfte wirkt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich
nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Kniegelenkendoprothese mit im Schnitt dar,
gestellten erfindungsgemäßen Drehgelenk,
Fig. 2 einen Querschnitt durch das Drehgelenk nach der
Linie II-II gemäß Fig. 1,
Fig. 3 das Drehgelenk gemäß Fig. 2 mit relativ zuein
ander verdrehten Gelenkteilen,
Fig. 4 eine alternative Ausgestaltung des Drehgelenks
gemäß Fig. 1,
Fig. 5 eine weitere konstruktive Abwandlung des
Drehgelenks,
Fig. 6 die Rückansicht auf eine Kniegelenkendoprothese
zusammengebauten und implantierten Zustand
und
Fig. 7 einen Längsschnitt durch die Kniegelenkendoprothese
nach der Linie VII-VII gemäß Fig. 6.
Die Kniegelenkendoprothese weist gemäß Fig. 1 ein Ober
schenkelteil 1 mit einem Schaft 2 zum Verankern im unteren
Endabschnitt eines Oberschenkelknochens sowie ein Unter
schenkelgelenkteil 3 mit einem Schaft 4 zum Verankern im
oberen Endabschnitt eines Unterschenkelknochens auf. Die
beiden Gelenkteile 1 und 3 sind mittels eines Gelenkbolzens
6 zu einem Scharniergelenk schwenkbar miteinander ver
bunden. Zu diesem Zweck ist das Oberschenkelgelenkteil 1
an seinem unteren Endabschnitt mit gabelförmig parallel
zueinander angeordneten augenartigen Ansätzen 7 versehen,
von denen in der Zeichnung nur einer sichtbar ist, während
der andere, senkrecht zur Zeichenebene dahinterliegende
Ansatz nicht dargestellt ist. Den beiden gabelförmig ange
ordneten Ansätzen 7 des Oberschenkelgelenkteils 1 ist ein
oberer Endabschnitt 8 des Unterschenkelgelenkteils 3 zuge
ordnet, welcher zwischen die Ansätze 7 eingesetzt wird, so
daß die in allen genannten Teilen vorhandenen Bohrungen
zur Aufnahme des Gelenkbolzens 6 fluchten. In die augen
förmigen Ansätze 7 des Oberschenkelgelenkteils 1 sind außer
dem Lagerbuchsen 9 als Polyäthylen eingesetzt, so daß je
weils zwei in Kontakt stehende und sich gegeneinander be
wegende Teile der Kniegelenkprothese aus unterschiedlichen
Werkstoffen, nämlich aus Metall bzw. aus Kunststoff, be
stehen. Zur Lagesicherung des Gelenkbolzens 6 ist dieser
außerdem mit einer Ausnehmung 12 versehen, in die eine in
den augenförmigen Endabschnitt 8 eingeschraubte Stift
schraube 13 eingreift.
Die Begrenzung der Schwenkbewegung des Unterschenkelgelenk
teils 3 gegenüber dem Oberschenkelgelenkteil 1 erfolgt
durch einen Anschlag 14 aus Polyäthylen, der in den aus
einem nichtrostenden Stahl bestehenden Unterschenkelgelenk
teil 3 eingelassen ist und mit einer senkrecht zur Zeichen
ebene zur Mitte des unteren Endabschnittes 8 des Ober
schenkelgelenkteils 1 hin eingezogenen Anschlagkante 16
zusammenwirkt.
Das Unterschenkelgelenkteil 3 und der zugeordnete Schaft
4 sind darüber hinaus über ein Drehgelenk 17 miteinander
verbunden, welches nach Überwindung der Vorspannung einer
Ringfeder 18 eine Relativbewegung des Schaftes 4 um seine
Längsachse gegenüber dem Unterschenkelgelenkteil 3 zuläßt.
Zur Aufnahme der Ringfeder bzw. Ringfedern 18 ist das Dreh
gelenk 17 mit einer Ringkammer 19 versehen, welche einer
seits von einer ringförmigen Außenwand 21 des Schaftes 4
begrenzt ist und andererseits von einer exzentrisch zur
Außenwand 21 verlaufenden Innenwand 22 des Unterschenkel
gelenkteils 3 begrenzt ist. Die ringförmige Innenwand 22
umschließt darüber hinaus eine Lagerbohrung 23 zur Führung
eines Drehzapfens 24 des Schaftes 4, wobei eine Führungs
buchse 26 aus Polyäthylen zwischen beiden Teilen eingefügt
ist. Außerdem ist zwischen den aufeinandergleitenden Ring
flächen des Unterschenkelgelenkteils 3 und des Schaftes
4 zur Reibungsverminderung ein Druckring 27 aus Poly
äthylen angeordnet. Der Schaft 4 und das Unterschenkelge
lenkteil 3 werden darüber hinaus in axialer Richtung mit
tels eines zentral in sie eingelassenen Schraubbolzens 28
gesichert. Die Ringfedern 18 sind an einer Seite mit einem
durchgehenden Schlitz 29 versehen, in den übereinander
liegend ein nasenartiger Vorsprung 31 an der Innenwand 22
des Unterschenkelgelenkteils 3 sowie ein nasenartiger Vor
sprung 32 an der Außenwand 21 des Schaftes 4 eingreifen.
In der von Torsionskräften freien Ruhestellung des Knie
gelenks gemäß Fig. 2 liegen die Ringfedern 18 mit ihrer
zum Schlitz 29 entgegengesetzten Außenseite an der Außen
wand 21 der Ringkammer 19 an, während ihre Innenflächen
konzentrisch zur Innenwand 22 verlaufen bzw. beide Ring
federn 18 über ihren gesamten Innenumfang eng aneinander
bzw. an der Innenwand 22 des Schaftes 4 anliegen. Infolge
der Exzentrizität der Außenwand 21 zur Innenwand 22 ergibt
sich zwischen der Außenseite der Ringfeder 18 und der Außen
wand 21 des Schaftes 4 symmetrisch ein zu den nasenartigen
Vorsprüngen 31 und 32 hin in der Größe zunehmender Atmungs
raum 33. Sowie eine am Schaft 4 angreifende Torsionskraft
so groß wird, daß sie die Vorspannung der Ringfeder überwin
det, werden die Schaft 4 und das Unterschenkelgelenkteil 3
relativ gegeneinander verdreht, wobei die nasenartigen
Vorsprünge 31 und 32 unter Vergrößerung des Schlitzes 29
der Ringfedern 18, diese derart auseinanderdrücken, daß sie
sich ausgehend von ihrer dem Schlitz 29 entgegengesetzten
Seite fortschreitend an die Außenwand 21 anlegen, wobei
ihre wirksamen Hebelarme symmetrisch stetig verkürzt
werden. Damit ergibt sich bei zunehmender Torsionskraft
ein progressiver Anstieg der Federkennlinie der Ringfedern
18, welche die Torsionskräfte soweit dämpfen, daß eine
schlagartige Annäherung an die Bruchgrenze der Prothesenver
ankerung vermieden wird.
In der Fig. 4 ist eine alternative Ausgestaltung des Dreh
gelenkes veranschaulicht.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 verlaufen die Innen
wand 22 und die Außenwand 21 konzentrisch zueinander,
während die Ringfeder 18 einen sich symmetrisch zu ihrem
Schlitz 29 hin verjüngenden Querschnitt aufweist. Die Wir
kungsweise der Ringfeder 18 ist die gleiche wie bei den
zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Beim Drehgelenk 17 nach Fig. 5 ist einer der in die Ring
feder 18 eingreifenden Vorsprünge 31, 32, im vorliegenden
Fall derjenige, welcher Teil der die Ringkammer 19 begren
zenden Innenwand 22 des Unterschenkelgelenkteils 3 ist, als
Gleitstein 231 ausgebildet. Der Gleitstein 231 wird in der
Ruhestellung des Drehgelenks 17 in einer Rastnut 234 der
Innenwand 22 gehalten. Diese Lage wird fixiert durch die
Ringfeder 18, die sich an keilförmigen beidseitigen Stütz
flächen 236 des Gleitsteins 231 abstützt und durch eine den
Gleitstein 231 beaufschlagende Auflauffläche 237 an der
Außenwand 21 des Schaftteils 4 anliegt.
Sowie eine angreifende Torsionskraft die Innenwand 22 rela
tiv zur Außenwand 21 soweit verdreht, daß der Gleitstein
231 in der gestrichelten Stellung die Auflauffläche 237
verlassen hat, drückt die vorgespannte Ringfeder 18 den
Gleitstein 231 aus der Rastnut 234 heraus. Die Drehgelenk
teile können sich jetzt frei zueinander bewegen. Beim Zu
rückdrehen in die Ruhelage drückt die sich dabei entspan
nende Ringfeder 18 den Gleitstein 231 zurück in die Rast
nut 234. Durch die Länge der Auflauffläche 237 kann die
einem bestimmten Drehwinkel zugeordnete Ausrastkraft fest
gelegt werden.
Die gemäß Fig. 6 implantierte Kniegelenkendoprothese ist
mit einem Schaft 2 eines Oberschenkelgelenkteils 1 im unte
ren Endabschnitt eines Oberschenkelknochens A verankert,
wobei zuvor der Oberschenkelknochen A zwischen den Kondylen
durch Sägen oder Meißeln ausgenommen wurde. Ein Unterschen
kelgelenkteil 3 wird ebenfalls mit einem Schaft 4 in den
Unterschenkelknochen B eingeschlagen und einzementiert. Die
beiden Gelenkteile 1 und 3 sind mittels eines Gelenkbolzens
6 zu einem Scharniergelenk schwenkbar miteinander ver
bunden. Hierbei ist das Oberschenkelgelenkteil 1 an seinem
unteren Endabschnitt mit gabelförmig parallel zueinander
angeordneten augenartigen Ansätzen 7 versehen, denen ein
oberer Endabschnitt des Unterschenkelgelenkteils 3 in Form
eines Scharnierauges 308 zugeordnet ist, welches zwischen
die Ansätze 7 eingesetzt wird, so daß die in allen genann
ten Teilen vorhandenen Bohrungen zur Aufnahme des Gelenk
bolzens 6 fluchten. Zur Montage ist das Scharnierauge 308
mit einer Ausnehmung in Form eines in bezug auf die Längs
achse des Schaftes 4 schräg verlaufenden Schlitzes 310 ver
sehen, welcher gemäß Fig. 7 in einer zueinander abge
winkelten Stellung von Oberschenkel A und Unterschenkel B
zwischen den gabelförmigen Ansätzen 7 auf den Gelenkbolzen
6 aufschiebbar ist.
In die augenförmigen Ansätze 7 des Oberschenkelgelenkteils
1 sind außerdem Lagerbuchsen 9 aus Polyäthylen eingesetzt,
so daß jeweils zwei in Kontakt stehende und sich gegeneinan
der bewegende Teile der Kniegelenkendoprothese aus unter
schiedlichen Werkstoffen, nämlich aus Metall bzw. aus
Kunststoff, bestehen.
Zur Lagesicherung des Gelenkbolzens 6 ist dieser außerdem
mit einer Ausnehmung 12 versehen, in die einem das Schar
nierauge 308 eingeschraubte Stiftschraube 13 eingreift. Die
Begrenzung der Schwenkbewegung des Unterschenkelgelenkteils
3 gegenüber dem Oberschenkelgelenkteil 1 erfolgt durch
einen Anschlag 314 aus Polyäthylen, der in das aus einem
nichtrostenden Stahl bestehende Unterschenkelgelenkteil 3
eingelassen ist und mit einer Anschlagkante 316 des Ober
schenkelgelenkteils 1 zusammenwirkt.
Zwischen dem Scharnierauge 308 und dem Schaft 4 des Unter
schenkelgelenkteils 3 ist darüber hinaus ein nach Überwin
dung einer Vorspannung elastisch nachgiebiges Drehgelenk 17
angeordnet, welches eine Relativbewegung des Schaftes 4 um
seine Längsachse gegenüber dem Scharnierauge 308 zuläßt. Zu
diesem Zwecke ist in eine zwischen zwei relativ zueinander
verdrehbaren Gehäuseteilen 321 und 322 des Drehgelenkes 17
gebildete Ringkammer 19 eine Ringfeder 18 eingelegt, in
deren Schlitz übereinanderliegend einerseits ein nasen
artiger Vorsprung 31 des oberen Gehäuseteils 322 und
andererseits ein nasenartiger Vorsprung 32 des unteren
Gehäuseteils 321 eingreift. Die Ringfeder 18 hat in der
Ringkammer eine zu den nasenartigen Vorsprüngen hin zuneh
mende Atmungsfreiheit, so daß sie bei an den Gehäuseteilen
angreifenden Torsionskräften von den nasenartigen Vorsprün
gen 31 und 32 nach außen aufgebogen wird.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß
unter Erhaltung einer einen sicheren Gang gewährleistenden
Stabilität der Gelenkprothese beim normalen Bewegungsablauf
der Beuge- und Streckbewegung bei Einwirkung mehr oder
weniger starker Torsionskräfte, diese Kräfte unter Ver
drehung des Schaftes relativ zum Unterschenkelgelenkteil
durch eine entsprechende Gegenkraft elastisch aufgefangen
und für die Gelenkverankerung im Knochen unschädlich ge
macht werden.
Claims (15)
1. Gelenkendoprothese, bestehend aus einem ersten Gelenk
teil mit einem Schaft zum Einsetzen in einen Knochen und
einem zweiten Gelenkteil mit einem Schaft zum Einsetzen in
einen anderen Knochen, wobei die beiden Gelenkteile
verschwenkbar miteinander verbunden sind und bei der ein
Drehgelenk als Verbindungselement mindestens eines Gelenk
teils zu dem ihm zugeordneten Schaft vorgesehen sowie im
Bereich des Drehgelenkes mindestens ein Federelement
angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
eines der Federelemente (18) innerhalb des Drehgelenkes
(17) angeordnet ist und den relativ zu mindestens einem der
Gelenkteile (1, 3) um seine Längsachse verdrehbaren Schaft
(4) mit einer der Drehung entgegengerichteten Kraft beauf
schlagt.
2. Gelenkendoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Gelenkteile (1, 3) scharnierartig miteinander
verbunden sind.
3. Gelenkendoprothese nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgelenk (17) Teil einer
Kniegelenkprothese ist, deren Oberschenkel- und Unterschen
kelgelenkteil (1 bzw. 3) jeweils durch den zugeordneten
Schaft (2 bzw. 4) im Markraum des Ober- und Unterschenkels
befestigbar ist, wobei das Drehgelenk das Unterschenkelge
lenkteil mit dem Unterschenkelschaft verbindet.
4. Gelenkendoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgelenk (17) zwischen
dem Gelenkteil (3) und dem relativ dazu verdrehbaren Schaft
(4) eine Ringkammer (19) bildet zur Aufnahme einer durch
einen Schlitz (29) geteilten Ringfeder (18) in deren
Schlitz nasenartige Vorsprünge (31, 32 ) der relativ zueinan
der verdrehbaren Teile eingreifen.
5. Gelenkendoprothese nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die die Ringkammer (19) begrenzende Außenwand (21)
eine Stützfläche für die Ringfeder (18) bildet, an die sich
bei zunehmender Relativverdrehung der beiden Gelenkteile
(3, 4) die Ringfeder (18) im Sinne einer stetigen Verkürzung
ihrer wirksamen Hebelarme fortschreitend anlegt und
abstützt.
6. Gelenkendoprothese nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die die Ringkammer (19) be
grenzende Außenwand (21) exzentrisch zu der die Ringkam
mer (19) begrenzenden Innenwand (22) verläuft, wobei die
Ringfeder (18) einen etwa gleichbleibenden Querschnitt auf
weist und in ihrer Ruhelage im Bereich der größten Veren
gung der Ringkammer (19) fixiert ist.
7. Gelenkendoprothese nach einem der Ansprüche 4 oder
5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ringkammer (19) be
grenzende Außenwand (21) konzentrisch zu der die Ringkam
mer begrenzenden Innenwand (22) verläuft, wobei die Ring
feder (18) symmetrisch einen sich zu ihrem Schlitz (29)
hin stetig verjüngenden Querschnitt aufweist.
8. Gelenkendoprothese nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (21) der Ring
kammer (19) Teil des Schaftes (4) und die Innenwand (22)
Teil des durch das Drehgelenk (17) mit dem Schaft verbun
denen Gelenkteils (3) des Unterschenkels ist.
9. Gelenkendoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgelenk (17) durch eine
Schraubverbindung (28) längsaxial zusammengehalten wird.
10. Gelenkendoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgelenk (17) mit einer
Führungsbuchse (25) aus Polyäthylen oder polyäthylenartigem
Material versehen ist.
11. Gelenkendoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgelenk (17) einen Druck
ring (27) aus Polyäthylen oder polyäthylenartigem Material
aufweist.
12. Gelenkendoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß eines der relativ zueinander
verdrehbaren Teile (3, 4) des Drehgelenks (17) einen nasenar
tigen Vorsprung aufweist, welcher als Gleitstein (231) aus
gebildet ist, der nach Überwindung einer vorgewählten,
einem bestimmten Drehwinkel zugeordneten Vorspannung der
Ringfeder (18) eine lösbare Verbindung zu dem zugeordneten
Teil (3) des Drehgelenks (17) bildet.
13. Gelenkendoprothese nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß das dem Gleitstein (231) zugeordnete Teil
(3) des Drehgelenkes (17) mit einer Rastnut (234) und das
andere Teil (4) des Drehgelenks mit einer erhabenen Auflauf
fläche (237) für den Gleitstein (231) versehen sind.
14. Gelenkendoprothese nach einem der Ansprüche 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitstein (231) keilförmi
ge Stützflächen (236) für die Ringfeder (18) aufweist.
15. Gelenkendoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß das in das gabelförmige Ober
schenkel-Gelenkteil (1) eingreifende Scharnierauge
(308) mit einem in bezug auf die Längsachse des Schaftes
( 4) schräg verlaufenden Schlitz (310) versehen ist, welcher
in einer zueinander abgewinkelten Stellung von Ober- und
Unterschenkelgelenkteil auf den Gelenkbolzen (6) aufschieb
bar ist.
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Legal Events
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