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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Kniegelenkprothese, die eine erhöhte Valgus-Varus-Stabilität besitzt.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik.
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Ein natürliches Kniegelenk beinhaltet
das distale Ende des Femur bzw. Oberschenkels, das proximale Ende
der Tibia bzw. des Schienbeins und ein Meniskuslager dazwischen.
Der Femur bzw. der Oberschenkel und die Tibia sind in geeigneter
bzw. ordnungsgemäßer Beziehung
zueinander und zu dem Lager durch eine Mehrzahl von Bändern bzw.
Ligamenten gehalten, die das rückwärtige Kreuzband, das
vordere Kreuzband und die Seitenbänder umfassen. Ein Biegen des
Kniegelenks verursacht, daß die Tibia
relativ zu dem Oberschenkel um eine Achse dreht, die sich im allgemeinen
in einer medial-zu-lateral-Richtung erstreckt. Das Biegen bewirkt
auch eine Rotation der Tibia um ihre eigene Achse.
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Eine Zerstörung bzw. Beschädigung oder eine
Krankheit kann die Fähigkeit
des natürlichen Knies,
geeignet zu fungieren, beeinflussen. Die Beschädigung oder die Krankheit kann
die Knochen, die Gelenksknorpeln, die Bänder oder eine Kombination derselben
verschlechtern. Ein beschädigtes
oder verletztes, natürliches
Knie kann durch eine Kniegelenkprothese ersetzt werden. Eine Kniegelenkprothese
gemäß dem Stand
der Technik umfaßt
eine femorale Komponente, die sicher an das distale Ende des resezierten
Femurs festgelegt ist, eine tibiale Komponente, die sicher an dem
proximalen Ende der resezierten Tibia festgelegt ist, und ein Lager,
das zwischen der femoralen und tibialen Komponente angeordnet ist.
Die untere Seite bzw. Fläche
der femoralen Komponente umfaßt
ein Paar von Kondylen. Die Kondylen haben eine konvex gekrümmte Form
und die obere Oberfläche
des Lagers weist ein Paar von gekrümmten, konkaven Bereichen für einen
Gelenkverbindungseingriff mit den Kondylen der femoralen Komponente
auf. Die obere Seite der tibialen Komponente kann im wesentlichen
eben sein und steht in Lagereingriff mit der unteren Seite des Lagers.
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Gegenwärtig verfügbare Kniegelenkprothesen nehmen
sehr viele unterschiedliche Formen in Abhängigkeit von den Präferenzen
des orthopädischen
Chirurgs, dem Zustand des natürlichen
Knies und der Gesundheit, Alter, Mobilität des Patienten an. Einige
Kniegelenkprothesen gemäß dem Stand
der Technik sind fest an der unteren Oberfläche des Lagers mit der oberen
Oberfläche
der tibialen Komponente verbunden. Andere Kniegelenkprothesen erlauben
eine rotierende Bewegung und/oder eine gleitende Bewegung des Lagers
und der tibialen Komponente. Die Bewegung des Lagers gegen die Tibialkomponente
erreicht zahlreiche funktionelle Vorteile, die in dem Stand der
Technik beschrieben sind. Diese funktionellen Vorteile umfassen
ein Vermeiden einer Verlagerung in Antwort auf die normale Gehbewegung
ohne Zurückgreifen
auf eine festgelegte Gelenkverbindung. Sehr effiziente Kniegelenkprothesen gemäß dem Stand
der Technik, welche bestimmte der strukturellen Merkmale, auf die
hier Bezug genommen wird, enthalten sind in U.S. Patent Nr. 4,470,158
und U.S. Patent Nr. 4,309,778 veröffentlicht.
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Valgus ist ein lateinischer Ausdruck,
welcher grob als krummbeinig oder X-beinig übersetzt werden kann. Varus
ist ebenfalls ein lateinisches Wort und wird grob als krumm bzw.
verwachsen übersetzt. Das
lateinische Wort Varus wird oft verwendet, um eine abnormale Position
eines Knochens des Schenkels oder Fußes zu definieren. Valgus-Varus-Stabilität einer
Kniegelenksverbindung bezieht sich auf die Fähigkeit der Verbindung bzw.
des Gelenks, lateralen Kräften
oder Rotationskräften
zu widerstehen, welche dazu tendieren würden, ein Knie zu oder weg voneinander
zu zwingen bzw. zu beaufschlagen. In einer Kniegelenkprothese werden
seitliche Kräfte oder
Rotationsmomente, welche dazu tendieren würden, ein Knie zu oder weg
voneinander zu bewegen, auch dazu tendieren, eine Verlagerung insbesondere auf
eine Seite der Prothese oder die andere zu bewirken, wie dies beispielsweise
in der Prothese gemäß dem Stand
der Technik von 14 gezeigt
ist.
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Während
normaler Aktivitäten
und mit der Kniegelenkprothese unter einer kompressiven Last, wird
den Valgus-Varus-Momenten in erster Linie und adäquat durch die sich bewegende
Oberflächen
und die Bänder
widerstanden. Jedoch kann es bestimmte Fälle geben, beispielsweise,
wo die Bänder
defekt sind, wo eine zusätzliche
Valgus-Varus-Stabilität
gewünscht
sein kann.
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Einige Kniegelenkprothesen gemäß dem Stand
der Technik haben eine verbesserte Valgus-Varus-Stabilität, indem
eine stabilisierende Stütze
zur Verfügung
gestellt wird, die sich in den hinteren Bereich zwischen den femoralen
Kondylen erstreckt, welcher durch das hintere Kreuzband eingenommen
sein würde,
wenn das hintere Kreuzband vorhanden wäre. Beispielsweise zeigt das
U.S. Patent Nr. 5,395,401 von Bahler eine Knieprothese, die eine
tibiale bzw. Tibialplattform und ein Lager aufweist, das gleitbar
auf der Ti bialplattform angeordnet ist. Die untere Oberfläche des
Lagers ist mit einer Schwalbenschwanznut versehen, die sich im wesentlichen
in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung
und an einem Ort zwischen zwei konkaven Kondylen erstreckt, die
an der oberen Oberfläche
des Lagers ausgebildet sind. Das in dem U.S. Patent Nr. 5,395,401
gezeigte Lager umfaßt
weiters eine Kerbe, die sich zu der rückwärtigen Seite des Lagers an
einem Ort zwischen den zwei konkaven Kondylen des Lagers erstreckt.
So ist die Kerbe mit der Schwalbenschwanznut des Lagers ausgerichtet.
Die Prothese des U.S. Patents Nr. 5,395,401 umfaßt bzw. beinhaltet weiters
einen Steuer- bzw. Regelarm. Der Steuer- bzw. Regelarm umfaßt eine
Stütze,
welche schwenkbar in einer Ausnehmung der tibialen bzw. Tibialkomponente
aufgenommen ist. Der Steuer- bzw. Regelarm umfaßt auch einen schwalbenschwanzförmigen Abschnitt,
welcher gleitbar in die schwalbenschwanzförmige Nut an der unteren Oberfläche des
Lagers eingreift. Weiters umfaßt
der Steuer- bzw. Regelarm des U.S. Patents 5,395,401 eine Stütze, welche
sich durch die Kerbe bzw. Nut in dem Lager und zwischen den Kondylen
der femoralen Komponente erstreckt. Die Stütze ist so dimensioniert, um
gleitbar Oberflächen
der femoralen Komponente zwischen den zwei konvexen Kondylen der
femoralen Komponente in Eingriff zu bringen. So wird die Stütze des
Steuer- bzw. Regelarms den Biegemomenten widerstehen, die durch
mediale oder laterale Kräfte
bewirkt sind, und wird somit eine erhöhte Valgus-Varus-Stabilität zur Verfügung stellen.
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Andere Prothesenkomponenten gemäß dem Stand
der Technik haben eine erhöhte
Valgus-Varus-Stabilität
zur Verfügung
gestellt mit Stützen,
welche sich nur von dem Lager und in den Raum zwischen den femoralen
Kondylen erstrecken. Beispiele von derartigen Knieprothesen gemäß dem Stand
der Technik sind beispielsweise in U.S. Patent Nr. 5,658,342; U.S.
Patent Nr. 5,489,311; U.S. Patent Nr. 5,330,534; U.S. Patent Nr.
4,950,298; U.S. Patent Nr. 4,888,021, U.S. Patent Nr. 4,634,444
und U.S. Patent Nr. 4,568,348 gezeigt. Alle diese Prothesen gemäß dem Stand
der Technik werden für
Gelenkersätze verwendet,
wo das hintere Kreuzband nicht beibehalten werden kann oder defekt
ist. Zusätzlich
werden die meisten dieser Prothesen gemäß dem Stand der Technik verwendet,
wo beide Seitenbänder
beibehalten werden können.
Die beibehaltenen Seitenbänder kooperieren
mit der Stütze,
um den Valgus-Varus-Bewegungen zu widerstehen und eine Verlagerung
zu verhindern. Gelenkprothesen gemäß dem Stand der Technik, welche
eine Stütze
aufweisen, die sich in eine posteriore bzw. rückwärtige Nut zwischen den femoralen
Kondylen erstreckt, wurden nicht konstruiert, um sowohl den Valgus-Varus-Momenten
zu widerstehen als auch im wesentlichen eine Verlagerung in Fällen zu
verhindern, wo nur ein Seitenband beibehalten werden kann.
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Dementsprechend ist es ein Ziel der
vorliegenden Erfindung, eine Kniegelenkprothese zur Verfügung zu
stellen, die eine erhöhte
Valgus-Varus-Stabilität
aufweist.
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Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung, eine erhöhte
Valgus-Varus-Stabilität
in einer Knieprothesenverbindung zur Verfügung zu stellen, ohne daß eine gelenkige
bzw. abwinkelbare Verbindung erforderlich ist.
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Es ist ein zusätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung,
eine Kniegelenkprothese mit erhöhtem Schutz
gegen eine Verlagerung zur Verfügung
zu stellen, ohne daß eine
gelenkige bzw. Gelenkverbindung erforderlich ist.
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Es ist noch ein weiteres Ziel der
vorliegenden Erfindung, eine axiale Rotation ohne einen Steuer- bzw.
Regelarm zur Verfügung
zu stellen und dadurch die Ausbildung der Knieprothese zu vereinfachen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist auf
eine Kniegelenkprothese gerichtet, die eine femorale Komponente,
eine tibiale Komponente und ein Lager zwischen der femoralen und
tibialen Komponente aufweist. Das Lager ist in drehendem und/oder
gleitendem Lagereingriff mit der tibialen bzw. Tibialkomponente
und ist in gelenkiger Lagerverbindung mit der femoralen bzw. Femoralkomponente.
Das Lager und die tibiale Komponente können Mittel zum Beschränken einer
Rotations- und/oder
Gleitbewegung dazwischen umfassen. Beispielsweise kann eine Stütze nach
oben von dem rückwärtigen Teil
der oberen Oberfläche
der tibialen Komponente aufragen und in eine Nut in der Unterseite
des Lagers eingreifen. Die Abmessungen der Nut steuern bzw. regeln
das Ausmaß einer
Rotationsbewegung.
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Rückwärtige Bereiche
der femoralen Komponente der Prothesenverbindung umfassen eine Kerbe
zwischen den medialen und lateralen Kondylen derselben.
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Um den Valgus-Varus-Momenten zu widerstehen,
umfaßt
das Lager der gegenständigen
Gelenkprothese eine Stütze,
die sich proximal von einem posterioren bzw. hinteren Bereich an
der oberen Oberfläche
des Lagers und in wenigstens einen Bereich der Kerbe zwischen den
Kondylen der femoralen Komponente erstreckt. Die Stütze erlaubt
eine gelenkige Lagerbewegung zwischen der femoralen Komponente und
dem Lager. Je doch stellt die Stütze einen
Widerstand gegenüber
seitlichen Kräften und/oder
Valgus-Varus-Momenten zur Verfügung und
widersteht somit einer Verlagerung bzw. Dislokation zwischen der
femoralen Komponente und dem Lager in Antwort auf solche Kräfte und
Momente. Die Stütze
kann einen engen Gleiteingriff mit der Kerbe der femoralen Komponente
zur Verfügung
stellen. Jedoch ist die Stütze
vorzugsweise etwas schmäler als
die Kerbe, um ein kleines Ausmaß eines
medialen/lateralen Spiels zwischen dem Lager und der femoralen Komponente
zur Verfügung
zu stellen.
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Die Kerbe, die sich in die rückwärtige Seite der
femoralen Komponente erstreckt, umfaßt keine rückwärtige beschränkende Oberfläche, die
mit der Öffnung
durch die femorale Komponente der festgelegten Lagerprothese gemäß dem Stand
der Technik vergleichbar ist. Jedoch stellt die Prothese gemäß der vorliegenden
Erfindung einen adäquaten
Widerstand gegen eine Verlagerung bzw. Dislokation nach rückwärts zur
Verfügung.
Insbesondere umfaßt
die festgelegte Lagerprothese gemäß dem Stand der Technik mit
einer Öffnung
durch die femorale Komponente in notwendiger Weise eine relativ
flache, obere Oberfläche
auf dem Lager, um eine relative Rotation des Lagers um die Tibialachse
und relativ zu dem Femur zu ermöglichen
bzw. aufzunehmen. Jedoch ist eine Rotation zwischen dem Lager und
dem Femur um die Tibialachse in der vorliegenden Prothese nicht
notwendig in Hinblick auf den drehbaren Eingriff des Lagers an der
tibialen Komponente. Folglich kann die obere Oberfläche des
Lagers tiefer konkav und nahezu kongruent mit den Lagerflächen der
femoralen Kondylen sein. Diese kongruentere Konfiguration der femoralen
Kondylen und der oberen Oberfläche
des Lagers, kombiniert mit der größeren Konkavität der oberen
Oberfläche
des Lagers vermeidet im wesentlichen das Erfor dernis für eine vollständige Öffnung durch
die femorale Komponente und eine zugehörige Rückwand für ein Eingreifen und Beschränken der
Bewegung des Lagers in einer Richtung nach rückwärts. Eine größere Kongruenz
stellt auch eine niedrige Kontaktspannung bzw. -beanspruchung zwischen
den entsprechenden Komponenten zur Verfügung.
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Die Stütze des Lagers ist ausgebildet,
um mediale und laterale Nockenvorsprünge an Orten der Stütze zu beinhalten,
die von der oberen konkaven Lagerseite beabstandet sind. So können Bereiche der
Stütze,
die am weitesten weg von der oberen konkaven Lagerfläche des
Lagers sind, eine größere medial-laterale
Breite definieren. Diese Nockenvorsprünge definieren konvexe untere
Seiten an der Stütze.
Die rückwärtige Kerbe
in der femoralen Komponente kann Flansche im wesentlichen an dem
unterem Ende der rückwärtigen Kerbe
umfassen. Die Flansche können
konvexe untere Oberflächen
aufweisen, die allgemein mit der konvexen Form der Kondylen der
femoralen Komponente übereinstimmen.
Die Flansche umfassen weiters konkave, obere Seiten bzw. Flächen, welche
dimensioniert und konfiguriert sein können, um mit der konvexen,
unteren Seite, die durch die Nockenvorsprünge auf der Stütze ausgebildet
sind, zusammenzupassen. Spezifischer werden die Flansche der femoralen
Komponente unterhalb von den Nockenvorsprüngen der Stütze und oberhalb der oberen
Lageroberflächen
des Lagers angeordnet sein. Als ein Ergebnis ist eine Verlagerung
bzw. Dislokation der femoralen Komponente weg von dem Lager im wesentlichen
gesteuert bzw. geregelt und/oder verhindert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine rückwärtige Aufrißansicht
einer Prothese gemäß dem Stand
der Technik, die eine Reaktion auf Valgus-Varus-Momente zeigt.
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2 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 in 1, und wobei eine Wand entfernt ist,
um die Lagerstütze
zu zeigen.
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3 ist
eine Seitenansicht analog zu 2,
welche jedoch die Prothese in einem Abbiegezustand von 150° zeigt.
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4 ist
eine Draufsichtsansicht auf die Prothese, die in 3 gezeigt ist.
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5 ist
eine vordere Aufrißansicht
der femoralen Komponente der Prothese gemäß dem Stand der Technik.
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6 ist
eine Seitenaufrißansicht
der femoralen Komponente.
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7 ist
eine Draufsicht auf die femorale Komponente.
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8 ist
eine Aufrißansicht
von vorne des Lagers der Prothese gemäß dem Stand der Technik.
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9 ist
eine Aufrißansicht
von der Seite des Lagers.
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10 ist
eine Draufsicht auf das Lager.
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11 ist
eine Aufrißansicht
von vorne auf eine tibiale Komponente in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung.
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12 ist
eine Querschnittsansicht der tibialen Komponente entlang der Linie
12-12 in 11.
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13 ist
eine Draufsicht auf die tibiale Komponente.
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14 ist
eine Aufrißansicht
von vorne einer weiteren Prothese gemäß dem Stand der Technik, die
die Reaktion gemäß dem Stand
der Technik auf Valgus-Varus-Momente zeigt.
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15 ist
eine Explosionsansicht von vorne der tibialen Komponente, die in 1–3, 11 und 12 dargestellt ist, die mit einem Lager
gemäß der Erfindung
verwendet wird.
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16 ist
eine Explosionsansicht im Aufriß von
der Seite der in 15 dargestellten
Anordnung.
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17 ist
eine Aufrißansicht
von vorne einer femoralen Komponente zur Verwendung mit dem Lager,
das in 15 und 16 dargestellt ist.
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18 ist
eine Draufsicht auf die femorale Komponente von 17.
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19 ist
eine Seitenaufrißansicht
der femoralen Komponente, die in 17 und 18 gezeigt ist.
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20 ist
eine Seitenaufrißansicht,
teilweise im Schnitt, der femoralen Komponente, die in 19 gezeigt ist.
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21 ist
eine Seitenaufrißansicht,
die die femorale Komponente, die auf dem Lager zusammengebaut ist,
und tibiale Komponente zeigt, die in 15–20 dargestellt sind.
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22 ist
eine Querschnittsansicht eines Knies während eines Implantierens der
Prothese, die in 15–21 gezeigt ist.
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23 ist
eine Querschnittsansicht analog zu 22,
die das Knie nach dem Implantieren der Prothese zeigt und einen
Widerstand gegen Verlagerung bzw. Dislokation zeigt.
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24 ist
eine schematische Vorderansicht der zusammengebauten Prothese, die
Kraftvektoren illustriert, die auf die Verbindung während der
Verwendung aufgebracht werden.
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25–28 sind Querschnittsansichten
der zusammengebauten Prothese in unterschiedlichen Graden einer
Beugung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSBILDUNGEN
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Eine Gelenkprothese gemäß dem Stand
der Technik ist allgemein durch das Bezugszeichen 10 in 1–4 identifiziert.
Die Gelenkprothese 10 umfaßt eine femorale bzw. Femoralkomponente 12,
ein Lager 14 und eine tibiale bzw. Ti bialkomponente 16, welche
in 5–14 als
Ausbildung gemäß dem Stand
der Technik beschrieben sind.
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Unter Bezugnahme auf 5 bis 7 umfaßt die femorale
Komponente 12 eine obere Montageseite bzw. -fläche 18 zum
Festlegen des resezierten distalen Endes des Femurs bzw. Oberschenkels.
Die Montageseite 18 beinhaltet Montagestützen 20 zum sicheren
Festlegen an einem modularen Stiel (nicht dargestellt), welcher
wiederum in einen Hohlraum eingreift, der axial in das resezierte,
distale Ende des Femurs gebohrt ist. Die femorale Komponente 12 umfaßt bzw.
beinhaltet weiters eine untere Lagerseite, die allgemein durch das
Bezugszeichen 22 identifiziert ist. Wie dies am deutlichsten
in 5 gezeigt ist, umfaßt die Lagerseite 22 der
femoralen Komponente 12 ein Paar von Kondylen 24 und 26,
welche jeweils hoch poliert sind. Die femorale Komponente 12 ist
weiters durch eine rückwärtige Kerbe 28 charakterisiert,
die sich nach vorne von dem hinteren Extrem bzw. Ende der femoralen
Komponente 12 im wesentlichen zu der Montagestütze 20 erstreckt.
Die Kerbe 28 ist teilweise durch parallele, mediale und seitliche
Wände 29 definiert.
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Das Lager 14 umfaßt, wie
es am deutlichsten in 8–10 gezeigt ist, eine obere
Lageroberfläche 30 für einen
gelenkigen Lagereingriff mit der unteren Lagerseite 22 der
femoralen Komponente 12. Die obere Lageroberfläche 30 ist
durch ein Paar von konkaven Lagerbereichen definiert. Wie dies am
deutlichsten in 2 und 3 gezeigt ist, sind die Formen, die
durch die zwei konkaven Bereiche der oberen Lageroberfläche 30 definiert
sind, im wesentlichen kongruent mit Abschnitten bzw. Bereichen der
konvexen Form, die durch die Kondylen 24 und 26 definiert
ist, welche die Lageseite 22 der femoralen Komponente 12 ausbilden.
Wie dies hier weiter erklärt
werden wird, stellt diese Kongruenz eine rückwärtige bzw. posteriore Stabilisierung
zur Verfügung
und verhindert im wesentlichen eine Verlagerung nach rückwärts. Das
Lager 14 umfaßt
weiters eine im wesentlichen planare untere Lageroberfläche 32 für einen rotierenden
Lagereingriff gegen die tibiale bzw. Tibialkomponente 16,
wie dies hier erklärt
ist. Ein konischer Vorsprung 34 erstreckt sich von der
unteren Lageroberfläche 32 für einen
rotierenden Lagereingriff in einen entsprechend konfigurierten Hohlraum in
der tibialen Komponente 16.
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Das Lager 14 ist weiters
durch eine Stütze 36 charakterisiert,
die proximal von den rückwärtigen Bereichen
der konkaven oberen Lageroberfläche vorragt.
Die Stütze 36 hat
parallele, planare, mediale und laterale Seiten und ist für einen
engen, gleitenden Eingriff mit der rückwärtigen Kerbe 28 der
femoralen Komponente 12 dimensioniert.
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Unter Bezugnahme auf 11–13 umfaßt die tibiale Komponente 16 eine
Lagerplattform 40, die eine obere ebene Lagerseite 42 und
eine gegenüberliegende
untere Montageseite 44 aufweist. Eine Montagestütze 46 ragt
distal von der unteren Seite 44 zum Eingriff in den Hohlraum
vor, der in das proximale Ende der resezierten Tibia eingedreht
ist. Die obere Lagerseite 42 der tibialen bzw. Tibialplattform 40 umfaßt einen
Hohlraum 48, der sich axial in die Montagestütze 46 erstreckt.
Der Hohlraum 48 ist so dimensioniert, um drehbar den konischen
Vorsprung bzw. Fortsatz 34 des Lagers 14 aufzunehmen.
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Die Komponenten der Prothese 10 sind,
wie in 1–4 gezeigt, zusammengebaut.
In dem zusammengebauten Zustand ist der konische Vorsprung 34 des
Lagers 14 drehbar in dem ko nischen Hohlraum 48 der
tibialen Komponente 16 in Eingriff und die untere Seite
bzw. Fläche 32 des
Lagers 14 ist in drehender Lagerbeziehung mit der Oberseite 42 der
tibialen Komponente 16. Die untere Lageroberfläche 22 der
femoralen Komponente 12 ist in gelenkigem Lagereingriff
mit der konkaven oberen Oberfläche 30 des
Lagers 14. Zusätzlich
sind die Kondylen 24 und 26, die die untere Lageroberfläche 22 der
femoralen Komponente 12 definieren, im wesentlichen kongruent
mit der konkaven oberen Lageroberfläche 30 des Lagers 14,
wie dies in 2 und 3 gezeigt ist; und wie dies
oben für
bestimmte Beugungsbereiche (z. B. bis zu 45° Beugung) beschrieben ist. Bei
größeren Beugungsbereichen
wird ein theoretischer Linienkontakt zwischen der femoralen Komponente 12 und
dem Lager 14 existieren.
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Die Stütze 36 des Lagers 14 ist
gleitbar in der rückwärtigen Kerbe 28 der
femoralen Komponente 12 aufgenommen, um Valgus-Varus-Momenten,
die auf die Prothesenkomponente aufgebracht sind, zu widerstehen.
Wie dies in 2 und 3 gezeigt ist, ist der Eingriff
der Stütze 36 in
die Kerbe 28 für
ein Widerstehen gegen Valgus-Varus-Momente für nahezu alle Bereiche einer
Bewegung der Prothesenkomponente wirksam. Die wesentliche Kongruenz
der oberen Lagerseite 32 des Lagers 14 mit den
Kondylen 24 und 26 der unteren Lagerseite 22 der
femoralen Komponente 12 über bestimmte Bereiche einer
Bewegung stellt im wesentlichen eine rückwärtige Stabilisierung trotz
des vollständig
geöffneten,
rückwärtigen Endes
der Kerbe 28 in der femoralen Komponente 12 sicher.
So wird eine Valgus-Varus-Stabilisierung ohne nachteilige Beeinflussung
der Beweglichkeit zur Verfügung
gestellt, und spezifisch während
eine Rotation des Lagers auf der Tibialkomponente zur Verfügung gestellt
wird.
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Eine Ausbildung einer Prothese 110 gemäß der Erfindung
ist in 15–28 dargestellt. Die Prothese 110 umfaßt eine
femorale Komponente 112, ein Lager 114 und eine
tibiale Komponente 116. Die tibiale Komponente 116 ist
nahezu identisch mit der tibialen Komponente 16, die oben
beschrieben ist und in 11–13 dargestellt ist. Die femorale
Komponente 112 weist auch bemerkenswerte Ähnlichkeiten
mit der femoralen Komponente 12 auf, die oben beschrieben
und dargestellt ist. Genauer ist die femorale Komponente 112 vorzugsweise
aus einer Titanlegierung mit einer Titannitridbeschichtung hergestellt.
Die femorale Komponente umfaßt
eine Stütze 120 zum
sicheren Festlegen an einer modularen Erstreckung 121.
Wie dies am deutlichsten in 22 gesehen
werden wird, ist die modulare Erstreckung 121 sicher in
einem Hohlraum in Eingriff, der axial in das resezierte distale
Ende des Femurs 900 eingedreht ist. Die femorale Komponente 112 umfaßt weiters
eine untere Lagerseite 122, die ein Paar von konvexen Kondylen 124 und 126 aufweist,
die hoch poliert sind. Die femorale Komponente 112 ist
weiters durch eine rückwärtige Kerbe 128 gekennzeichnet, die
sich von dem rückwärtigen Extrem
bzw. Ende der femoralen Komponente 112 im wesentlichen
zu der Montagestütze 120 erstreckt.
In der Ausbildung gemäß dem Stand
der Technik war die Kerbe durch parallele, mediale und laterale
Wände definiert
und der Medial-Lateral-Abstand zwischen den Wänden war an jeder Position
konstant. In der gegenwärtigen Ausbildung
ist die Kerbe 128 teilweise durch ein Paar von parallelen
Wänden 130 und 132 und
eine vordere Wand 133 definiert. Jedoch ragt ein Paar von
Flanschen 134 und 136 zueinander von Bereichen
der Wände 130 und 132 im
wesentlichen an den unteren Lageroberflächen der Kondylen 124 und 126 der
femoralen Komponente 112 vor. So ist der Abstand zwischen
den Wänden 130 und 132,
die die posteriore Kerbe
128 definieren, am kleinsten an
den Flanschen 134 und 136 und ist größer an den
weiter oben liegenden Positionen in der Kerbe 128. Die
Flansche 134 und 136 sind durch Hohlraumnockenoberflächen 138 und 140 gekennzeichnet,
welche allgemein in eine obere Richtung, wie dies am deutlichsten
in 18 dargestellt ist,
gerichtet sind.
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Das Lager 114 ist auch ähnlich zu
dem Lager 14, das oben illustriert und beschrieben ist.
Insbesondere ist das Lager 114 vorzugsweise aus einem UHMWPe
ausgebildet und beinhaltet eine obere Lageroberfläche 142,
die durch ein Paar von konkaven Lagerbereichen 144 und 146 definiert
ist. Das Lager 114 umfaßt eine Stütze 148, welche proximal
oder über
einen rückwärtigen Abschnitt
der konkaven, oberen Oberfläche 142 zwischen
den konkaven Lagerbereichen 144 und 146 vorragt.
In der Ausbildung gemäß dem Stand
der Technik war die Stütze
mit einer konstanten medialen-lateralen Breite an allen Orten darauf
ausgebildet und umfaßte
so zwei parallele Seitenoberflächen.
In der Ausbildung von 15 – 28 umfaßt die Stütze 148 Nockenvorsprünge 150 und 152 an
gegenüberliegenden
medialen und lateralen Seiten der Stütze 148 an Orten,
die von der oberen Lageroberfläche 142 beabstandet
sind. So umfaßt die
Stütze 148 eine
kleinere Breite "w" an weiter unten
liegenden Positionen darauf und eine größere Breite "W" an weiter oben liegenden Bereichen
darauf. Die kleinere Breite "w" ist geringfügig kleiner
als der Abstand zwischen den Flanschen 134 und 136 in der
rückwärtigen Kerbe 128 der
femoralen Komponente 112. Die größere Breite "W" an oberen Orten auf der Stütze 148 ist
größer als
der Abstand zwischen den Flanschen 134 und 136 in
der Kerbe 128 der femoralen Komponente 112, jedoch
ist sie geringfügig
kleiner als die Breite der rückwärtigen Kerbe 128 an
anderen Orten zwischen den Wänden 130 und 132 der
femoralen Komponente 112, welche die Kerbe 128 definieren.
Wie dies am deutlichsten in 16 gezeigt
ist, haben die Nockenvorsprünge bzw.
-erhebungen 150 und 152 konvexe, untere Oberflächen 154 und 156.
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Eine Implantierung ist unter Bezugnahme auf 22 dargestellt. Spezifischer
ist die Tibialplattform 116 in die Tibia 500 wie
im Stand der Technik implantiert und das Lager 114 ist
auf der Tibialplattform 116 zusammengebaut. Das Knie 600 wird
dann bis zu etwa 120° Beugung
abgebogen und die modulare Extension bzw. Ausdehnung 121 der
femoralen Komponente 112 wird in den Hohlraum, der in dem
Femur 900 vorbereitet ist, eingesetzt. Wenn die femorale Komponente 112 in
Position auf dem resezierten, distalen Ende des Femurs 900 bewegt
wird, geben die oberen Hohlraumnockenoberflächen 138 und 140 der
Flansche 134 und 136 die unteren Nockenoberflächen 154 und 156 auf
den Vorsprüngen 150 und 152 der
Stütze 148 des
Lagers 114 frei und erlauben einen vollständigen Sitz
der femoralen Komponente 112 auf dem Femur 900,
wie dies in 23 gezeigt ist.
Der posteriore, distale Bereich 901 des Femurs 900 muß ein Relief 902 aufweisen,
wie dies in 23 gezeigt
ist, um die rückwärtige Oberfläche auf
der Stütze 148 des
Lagers 114 freizugeben, um eine volle Beugung, die für das Implantieren
der femoralen Komponente 112 erforderlich ist, zur Verfügung zu stellen.
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Wie dies in 23 dargestellt ist, kann die Tibia 500 nicht
nach rückwärts verlagert
werden, da die Anwesenheit des rückwärtigen,
distalen Bereichs 901 eine rückwärts gerichtete Tibialbewegung
durch Zusammentreffen mit der rückwärtigen Oberfläche der
Stütze 148 inhibiert.
Wie dies in 26 gezeigt ist,
verhindern die Nockenhohlraumoberflä chen 138 und 140 auf
den Flanschen 134 und 136 und die vorderen Bereiche
der Nockenvorsprünge 150 und 152 eine
Vorwärtsverlagerung
bzw. -dislokation der Tibia. Die Außenseitenoberfläche der
Nockenvorsprünge 150 und 152 der
Stütze
greift in die Hohlraumseitenwände 130 und 132 ein,
um die medial-laterale Verlagerung zu verhindern. So ist das Lager 114 in
der femoralen Komponente 112 gefangen und kann nicht verlagert
werden.
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Es gibt zwei Mittel einer Valgus-Varus-Stabilität. Unter
Bezugnahme auf 24 und
unter Lastlagerbedingungen wird die normale kompressive Last die
femoralen Kondylen 124 und 126 gegen die zusammenpassenden
bzw. abgestimmten, gelenkigen, konkaven Lagerbereiche 144 und 146 drücken. Die Übereinstimmung
ist derart, daß unter
Kompression irgendeine Rotation der femoralen Komponente 112 in
der Ebene von 24 um
eine Achse 207 und durch das Krümmungszentrum 708 des
femoralen Kondylus 206 geschehen muß. Eine Rotation um die Achse 207 produziert
ein Auftreffen zwischen einem unteren Aspekt von jedem der Flansche 134 oder 136 an
der Kerbe 128 in einem femoralen Kondylus 124 oder 126 und
einer Seitenoberfläche
der Stütze 148 unter
den Nockenvorsprüngen 150 und 152.
Diese Kontakt bildet eine Reaktionskraft, die jeglichem Valgus-Varus-Moment
widersteht, das auf die Verbindung aufgebracht ist. So muß ein Verbiegen
der Stütze 148 nicht
auftreten, um dem aufgebrachten Moment zu widerstehen. Die Außenseitenwände der Stütze 145,
wie sie in 15 gezeigt
ist, können
geneigt bzw. verjüngt
sein, um ein derartiges Biegen während
eines Lasttragens zu verhindern.
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Während
der nicht lasttragenden Phasen ist jedes Valgus-Varus-Moment klein,
wobei jedoch die Stütze
kleinen Biegela sten unterworfen sein kann, da eine Gelenks- bzw.
Verbindungskompression nicht auftreten kann. Die Stütze muß beim Biegen
stark genug sein, um derartigen Momenten zu widerstehen.
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Eine kooperative bzw. zusammenspielende Wirkung
des Hohlraums und der Stützennockenoberflächen sind
in 25–28 dargestellt. In diesen
Figuren ist das Lager 114 so gezeichnet, daß "durchgesehen wird", um dieses Zusammenwirken
besser zu illustrieren. In der vollen Streckung, wie dies in 25 dargestellt ist, sind
die Nockenoberflächen
nicht in Kontakt. Sie wirken nur, um eine A-P-Verlagerung in der
Abwesenheit eines Lasttragens zu verhindern. Beim Lasttragen stellt
die Form der unteren femoralen, gelenkigen Lagerseite 122,
die gegen die obere Lageroberfläche 142 drückt, eine
Stabilität
und Position zur Verfügung.
Wenn ein Beugen fortschreitet, werden die konkaven oberen Hohlraumnockenoberflächen 138 und 140 in
die konvexen unteren Nockenoberflächen 154 und 156 der
Nockenvorsprünge 150 und 152 auf
der Stütze 148 eingreifen,
wie dies in 26 und 27 gezeigt ist, und werden
wie die femorale Komponente 112 nach rückwärts in bezug auf das Lager 114 zwingen
bzw. beaufschlagen. Diese Rückwärtsbewegung
oder das femorale Zurückrollen verbessert
eine Quadrizepseffektivität.
Das Zurückrollen
ist für
jede normale Lasttrageaktivität
vorhanden, welche wahrscheinlich durch einen Knieersatzpatienten
durchgeführt
wird. Diese Rückwärtsbewegung
kann bei voller Beugung verloren gehen, wie dies in 28 gezeigt ist, wobei dies jedoch nicht wichtig
ist, da ein Lasttragen normalerweise nicht in dieser Phase der Bewegung
auftritt oder zumindest sehr selten auftritt.
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Obwohl die Erfindung in bezug auf
eine bevorzugte Ausbildung beschrieben wurde, ist es offensichtlich,
daß verschiedene Änderungen
daran gemacht werden können,
ohne von dem Rahmen der Erfindung, wie sie durch die beiliegenden
Ansprüche definiert
ist, abzugehen.