DE9115810U1 - Endoprothese für das Kniegelenk - Google Patents

Endoprothese für das Kniegelenk

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Description

Endoprothese für das Kniegelenk
Die Erfindung bezieht sich auf eine Endoprothese für das Kniegelenk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei im Wachtstum begriffenen Patienten, die mit einer Totalendoprothese, zum Beispiel für das Kniegelenk, versorgt werden, ist eine Anpassung an das Längenwachstum erforderlich. Aus dem DE-GM 87 06 999 ist eine sogenannte Wachstumsprothese bekanntgeworden, bei der zwei teleskopisch zusammenwirkende Stangenteile ein Knochenersatzteil bilden, wobei eine Spindel mit einer Spindelmutter eine Relatiwerstellung der Stangenteile bewirkt. Bei der bekannten Endoprothese ist die Gewindespindel mit einem
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Winkelgetriebe gekoppelt, von dem ein Zahnrad einen Antriebszapfen aufweist, der von außerhalb der Endoprothese betätigbar ist. Der Antriebszapfen liegt vorzugsweise in einem Gelenkbereich mit relativ geringer Weichteildeckung, so daß durch eine einfache Stichinzision ein Zugang zum Winkelgetriebe erhalten wird. Es ist daher lediglich eine örtliche Betäubung notwendig, um eine Längenänderung der Endoprothese vorzunehmen. Gleichwohl ist ein wenn auch kleiner operativer Eingriff notwendig, der stets eine gewisse Belastung und eine Gefährdung für den Patienten darstellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in der Länge veränderliche Endoprothese für das Kniegelenk mit angrenzendem Knochenteil zu schaffen, die postoperativ ohne Eingriff einfach in der Länge verstellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Bei der Erfindung wird ein sogenanntes Triebschaltwerk in der Prothese angeordnet, das vom tibialen oder femoralen Gelenkteil in mehr oder weniger extremer Beugestellung des Gelenks betätigt wird. Bei Triebschaltwerken treibt ein Schaltglied durch unmittelbare Krafteinwirkung absatzweise
das zu bewegende Glied, hier die Gewindespindel. In der extremen, durch den Aufbau der Knieprothese begrenzten Beugung kann das Schaltglied betätigt werden, um über ein geeignetes Triebschaltwerk eine Drehbewegung der Spindel zu bewerkstelligen. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorzugsweise ein Klinkenschaltwerk vorgesehen. Typischerweise greift bei einem Klinkenschaltwerk eine Schaltklinke in die Zähne eines Rades, während eine Sperrklinke das Schaltrad sperrt, wenn die Schaltklinke ihren Rückhub ausführt.
Es sind verschiedene konstruktive Möglichkeiten zur Ausbildung eines Klinkenschaltwerks denkbar. Eine besteht nach einer Ausgestaltung der Erfindung darin, daß das Schaltglied ein im femoralen oder tibialen Gelenkteil gleitend gelagerter Stift ist, der mit der Zahnung des Zahnrads zusammenwirkt. Wird der Schaltstift durch Beugung der Gelenkteile betätigt, kann er das Zahnrad um einen kleinen Drehwinkel bewegen.Mehrmaliges Beugen und Strecken führt daher zu einem entsprechenden schrittweisen Weiterdrehen der Gewindespindel.
Falls bei Verwendung eines Schaltstifts die Weiterschaltung durch Zusammenwirken mit den Flanken der Zahnung des Rades nur etwa eine halbe Zahnteilung erfolgen kann, sieht
eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß eine federbelastete mit einer Zahnung des Zahnrades zusammenwirkende Sperrklinke vorgesehen ist, die das Zahnrad um eine halbe Zahnteilung dreht, wenn der Schaltstift mit der Zahnung außer Eingriff ist. Dadurch wird jeweils eine halbe Zahnteilung durch die Schaltstiftbetätigung und die andere durch die Sperrklinke vorgeschaltet.
Damit der Schaltstift im Normalfall mit dem Zahnrad außer Eingriff ist, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der Schaltstift mittels einer Feder von der Zahnung fort beaufschlagt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht teilweise im Schnitt einer Endoprothese nach der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Frontansicht eines Schaltrades der Prothese nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine Ansicht eines Teils des Schaltrades nach Fig. 1 in Richtung Pfeil 3.
Fig. 4 zeigt eine Ansicht des Zusammenwirkens einer Sperrklinke mit dem Schaltrad der Prothese nach Fig. 1.
Die in Fig. 1 dargestellte Endoprothese besteht aus einem prothetischen Kniegelenk 10 nach Art eines Scharniergelenks mit einem femoralen Gelenkteil 12 und einem tibialen Gelenkteil 14. Die Gelenkteile 12, 14 sind um den Drehzapfen 16 schwenkbar. Das tibiale Gelenkteil 14 ist mit nicht näher dargestellten Mitteln zum Anschluß an die menschliche Tibia versehen. An den femoralen Gelenkteil 12 schließt sich ein Knochenersatzteil 18 an. Dieses besteht aus einem einteilig mit dem femoralen Teil 12 geformten Rohr 20, in dem ein inneres zylindrisches Teil 22 teleskopisch gleitend aufgenommen ist. Eine Bewegung des inneren Teils 22 in den äußeren hinein wird durch einen radialen Bund 24 begrenzt. Auf der dem Teil 20 gegenüberliegenden Seite des Bundes 24 ist das innere Teil 22 mit einem massiven Schaft 26 verbunden, der (nicht gezeigt) Mittel für den Anschluß an den Femur vorsieht. Dies kann zum Beispiel in der Weise erfolgen, wie dies in dem DE-GM 87 06 999 beschrieben ist.
Das innere Teleskopteil 22 ist teilweise hohl ausgebildet und nimmt eine Gewindespindel 28 auf, die mit einer Spindelmutter 30 zusammenwirkt, die durch eine Querwand des
inneren Teleskopteils 22 gebildet ist. Mit der Gewindespindel 28 ist einteilig ein Schaltrad 32 geformt, das am vorderen Ende einen Zapfen 34 aufweist, der in einer Bohrung 36 des femoralen Teils 12 drehbar gelagert ist. Bei der Drehung der Spindel 28 bewegt sich das Teleskopteil 22 relativ zum Teleskopteil 20, um eine Längenänderung herbeizuführen. Das Teleskopteil 22 ist drehfest gelagert, wie bei 38 angedeutet. Die beiden Teleskopteile sind außerdem gegeneinander abgedichtet, wie durch die Dichtung 40 angedeutet .
Das Schaltrad 22 besitzt eine erste kegelige Zahnung 42 und eine zweite Zahnung 46 (siehe auch Fig. 4). In dem femoralen Teil 12 ist ein Schaltstift 48 verschiebbar gelagert, der durch eine nicht gezeigte Feder in Richtung vom Schaltrad 32 fort beaufschlagt sein kann. Der Schaltstift 48 steht aus dem femoralen Teil 42 vor, wobei die Bewegung nach außen durch nicht gezeigte Mittel begrenzt sein kann. Wird der tibiale Teil 14 relativ zum femoralen weiter gebeugt, wie durch die strichpunktierte Linie 50 angedeutet, drückt der tibiale Teil 14 den Schaltstift 48 in Richtung Schaltrad 32. Dadurch gelangt die konische Spitze 54 des Schaltstifts 48 mit einer zugeordneten Flanke der Zahnung 42 in Eingriff und dreht das Schaltrad 32 um eine halbe Teilung der Zahnung 42. Mit der Zahnung
. . Jl
46 wirkt eine Sperrklinke 56 in Form eines Stiftes zusammen, der von einer Druckfeder 58 in Richtung Schaltrad 32 beaufschlagt ist. Bei der beschriebenen Vorbewegung des Schaltrads 32 gelangt die Klinke 56 mit der Zahnung außer Eingriff. Die Vorbewegung des Schaltrades mit Hilfe des Schaltstifts 48 ist derart, daß die Zahnung 46 eine halbe Teilung oder etwas mehr zurückgelegt hat, so daß die Sperrklinke 56 in die nächste Zahnlücke eintreten kann und dabei das Schaltrad wiederum einen gewissen Betrag vorbewegt. Werden die beschriebenen Vorgänge wiederholt, wird mithin die Gewindespindel um einen gewünschten Betrag gedreht, so daß auch eine gewünschte Längenänderung durch Herausfahren des inneren Teleskopteils 22 aus dem äußeren bewerkstelligt wird.
Es ist zu erkennen, daß das beschriebene Klinkenschaltwerk eine Längenveränderung der Prothese bewirkt, ohne daß ein chirurgischer Eingriff erforderlich ist.
Aus Fig. 4 wird deutlich, daß das Profil der Flanken der Zahnung 46 unterschiedlich ist. Beim Herausbewegen des Sperrstiftes 56 gegen die Druckfeder 58 gleitet der Stift 56 an einem vom Zahngrund aus degressiv ansteigenden Flankenprofil, während das Flankenprofil auf der anderen Seite des Zahns eine gerade abfallende Rampe aufweist.

Claims (6)

Ansprüche ;
1. Endoprothese für das Kniegelenk und angrenzende Knochenteile, mit einem femoralen und einem tibialen Gelenkteil, einem mit dem femoralen oder tibialen Gelenkteil verbundenen Knochenersatzteil, das aus zwei teleskopisch zusammenwirkenden Stangenteilen besteht, die mittels einer Gewindespindel und einer Spindelmutter relativ zueinander verstellt werden und einem Zahnrad auf der Gewindespindel, das von einer Verdrehvorrichtung betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Triebschaltwerk vorgesehen ist, dessen Schaltglied (48) vom tibialen oder femoralen Gelenkteil (14, 12) in extremer Beugestellung des Gelenks betätigt wird.
2. Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Klinkenschaltwerk (32, 48, 56) vorgesehen ist.
3. Endoprothese nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied ein im femoralen oder tibialen Gelenkteil (12) gleitend gelagerter Stift (48) ist, der mit der Zahnung (42) des Zahnrads (32) zusammenwirkt.
4. Endoprothese nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine federbelastete mit einer Zahnung (46) des
Zahnrads (32) zusammenwirkende Sperrklinke vorgesehen ist, die das Zahnrad um eine halbe Zahnteilung dreht, wenn der Schaltstift (48) mit der Zahnung (42) außer Eingriff ist.
5. Endoprothese nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstift mittels einer Feder von der Zahnung fort beaufschlagt ist.
6. Endoprothese nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Flankenprofil, dem entlang die Sperrklinke (56) jeweils aus der Zahnung (46) herausbewegt wird, wenn der Schaltstift (48) das Zahnrad (32) weiterschaltet, vom Zahngrund aus degressiv ansteigt.
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