DE3881303T2

DE3881303T2 - Prothese für den Tibiateil eines Kniegelenks.

Info

Publication number: DE3881303T2
Application number: DE88307402T
Authority: DE
Inventors: James Allen Lacey
Original assignee: Dow Corning Wright Corp
Current assignee: Wright Medical Technology Inc
Priority date: 1987-08-10
Filing date: 1988-08-10
Publication date: 1993-12-02
Anticipated expiration: 2008-08-11
Also published as: CA1298039C; DE3881303D1; EP0304219B1; JPS6468256A; US4759767A; EP0304219A3; EP0304219A2

Description

Das Knie wird im allgemeinen als das inhärent am wenigsten stabile Gelenk des menschlichen Körpers angesehen, und zwar teilweise wegen der komplexen, voneinander abhängenden Arten von Bewegungen, denen die verschiedenen Elemente des Knies während der Gehbewegungen des Körpers unterworfen sind. Es sind bereits verschiedene Prothesen vorgeschlagen worden, die mittels einer künstlichen Gelenkverbindung die natürliche Funktion des menschlichen Knies nachzuahmen versuchen. Fortgeschrittene Krankheitszustände oder ernsthafte traumatische Verletzungen des Kniegelenkes komplizieren die chirurgische Wiederherstellung und die Bemühungen, die natürlichen Bewegungen des Knies mittels einer Prothese nachzuahmen.
Verschiedene Arten von Prothesen, von denen jede Vorteile und Nachteile aufweist, sind bereits verwendet worden. Ein gegenwärtig verwendeter Typ ist das scharnierartige (hinged type) Gelenk, wie es in meinem US-Patent Nr. 4,262,368 beschrieben ist. Es werden auch andere Prothesen verwendet, in denen die femoralen und die dem Schienbein zugehörigen Komponenten unverbunden sind. Die meisten der letztgenannten Systeme verwenden Knochenzement, um die Prothese in dem abgeschnittenen Teil des Oberschenkels (resected femur) zu verankern.
Das US-Patent Nr. 4,355,429 beschreibt eine Kniegelenkprothese, die ohne Zement gesichert wird. Die Verankerung wird bewirkt, indem Flossenelemente (pins) in etwas kleinere Löcher, die in den Knochen gebohrt sind, eingesetzt werden. Es werden keine dualen Flossen (dual T-shaped pins) oder Flansche in T-form beschrieben, die mit dem Implantat eine Einheit bilden und dazu dienen, die Vorrichtung stabil mechanisch zu verankern.
Das US-Patent Nr. 4,217,666 beschreibt eine dem Schienbein zugehörige Komponente einer Prothese, die einen intermedullaren, U-förmigen Schaft (intermedullary stem of U-shaped configuration) verwendet, um die kritische Verbindung zu gewährleisten. Es wird weiterhin festgestellt, daß der Schaft mit Riefen, Perforationen oder Graten versehen sein kann. Es wird jedoch beschrieben, daß die Prothese mit Hilfe von Knochenzement implantiert wird.
DE-A-3,409,070 betrifft die Verankerung einer Endoprothese (endoprosthesis) für ein gesamtes prothetisches Kniegelenk. Diese Verankerung besteht aus einem dem Oberschenkel und einem dem Schienbein zugehörigen Teil und schließt einen ohne Zement intramedullar implantierten Stiel oder Schaft ein.
Die vorliegende Erfindung stellt eine prothetische Vorrichtung zum Ersatz wenigstens eines Teiles des proximalen Endes (proximal end) eines Schienbeines zur Verfügung, die als eine einheitliche, einteilige Vorrichtung ausgebildet ist, die mit dem proximalen Ende eines abgeschnittenen (resected) Schienbeins ohne Zement verbunden werden und dessen angepaßte (articulating) Oberflächen ersetzen kann und die
(A) ein dem Schienbein zugeordnetes Tafelelement mit einem angepaßten Einsatz (articulating insert) auf seiner oberen Seite, und
(B) einen Schaft zur Fixierung der Vorrichtung im Knochenmark (intermedullary fixation) besitzt, der an der Unterseite des Tafelelements angebracht ist, aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Prothese weiterhin
(C) ein medial-lateral es Flossenelement besitzt, dessen eine Seite an der Unterseite des Tafelelementes befestigt ist, während eine dieser Seite benachbarte andere Seite an dem Schaft angebracht ist, und das sich von jeder Seite des Schaftes in medial er und lateraler Richtung auswärts erstreckt (extending outwardly in a medial and lateral direction), und
(D) eine sich nach unten erstreckende Endflosse besitzt, die an jedem Ende eines medial-lateralen Flossenelements und quer zu diesem angeordnet ist und sich von dem Tafelelement aus von der Körpermitte weg erstreckt.
Der allgemeine Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte, dem Schienbein zugehörige Prothese zur Verfügung zu stellen, die ohne Zement eingesetzt werden kann. Die Implantate nach der vorliegenden Erfindung bewirken eine sofortige mechanische Fixierung im Knochen durch Verwendung einer Kombination eines intermedullaren Verankerungssystems mit medial-lateralen flossenartigen Elementen mit sich kreuzenden Flossen an jedem Ende, das dazu bestimmt ist, in ein abgeschnittenes Schienbein implantiert zu werden,in das leicht unterdimensionierte Öffnungen oder Schlitze gefräst (osteotomized) sind. Die Flossen schaffen ein dual es T-Muster, das Torsionskräften widersteht. Es wurde gefunden, daß diese Konfiguration und diese Anordnung der Flossen eine stabile Verankerung der Prothese ohne Verwendung von Knochenzement bewirkt.
Die Erfindung stellt eine in das Schienbein implantierbare Prothese zur Verfügung, die die angepaßten proximalen Oberflächen des menschlichen Schienbeins ersetzen soll, die ohne Verwendung von Knochenzement implantiert werden können und die eine verbesserte Stabilität und erhöhten Widerstand gegenüber abknickenden und Torsionskräften bewirkt. Die Prothese nach dieser Erfindung enthält ein einheitliches, einteiliges Basisteil, das in Verbindung mit einem entfernbaren, angepaßten Tafelelement-Einsatz aus einem harzartigen Polymeren verwendet wird. Das Basisteil ist mit einem zugehörigen Schaft sowie mit mediallateralen Flossen mit Doppel-T-Konfiguration versehen, so daß es mit dem abgeschnittenen Schienbein mechanisch verbunden werden kann, indem es abwärts in dieses hineingetrieben wird. Die Unterseite des tafelförmigen Basiselementes kann mit einem waffelartigen Muster oder einer ähnlichen Texturierung versehen werden, die das Einwachsen des Knochens befördert.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden beispielsweise in der folgenden ausführlichen Beschreibung und in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, wobei
Fig. 1 die Schienbeinprothese nach der vorliegenden Erfindung im Längsschnitt zeigt;
Fig. 2 die Prothese in der Aufsicht zeigt;
Fig. 3 die Prothese in seitlicher Sicht zeigt, mit einem angepaßten Oberflächeneinsatz, der mit der Oberfläche des Gelenkhöckers (condylar surfaces) einer Oberschenkelprothese zusammenwirkt;
Fig. 4 die bevorzugte Ausführungsform der Prothese in der Sicht von unten darstellt.
In den Zeichnungen ist eine Prothese dargestellt, die ganz allgemein mit 10 bezeichnet wird und die in Verbindung mit einem ersetzbaren tafelförmigen Einsatz 12 dazu bestimmt ist, die angepaßten Oberflächen eines menschlichen Schienbeins zu ersetzen. Die Prothese oder das Implantat wird vorzugsweise aus Titan, Kobalt-Chrom-Legierungen oder ähnlichem bioverträglichen und nicht korrodierenden Material hergestellt. Das Basisteil 14 hat einen integrierten, nach unten gerichteten Schaft 16, ein medial-lateral es Flossenelement 17 und quer angeordnete Flossen 18 und 20.
Wie man am besten in Fig. 1 sieht, sind die medial-lateralen Flossen 17 vorteilhaft in der Nähe des Schaftes von größerer Weite und verjüngen sich seitlich auf jeder Seite des Schaftes zu geringerer Weite. Dies ermöglicht flachere Schnitte in die seitlichen Ränder des abgeschnittenen Schienbeins. Große Stabilität wird trotzdem erreicht, indem Flossen 18 und 20 von einer solchen Länge quer angeordnet sind, daß sie an der Stelle der Implantation quer zu einem erheblichen Teil der Dimension (anteriorposterior dimension) des Knochens stehen.
Der Einsatz 12 kann aus jedem bioverträglichen, harten synthetischen polymeren Material hergestellt werden, das sich zur Implantation in den menschlichen Körper eignet, und besitzt physikalische Eigenschaften, die ihn sowohl zur Befestigung an der Prothese geeignet machen, als auch genügend Abnutzungsbeständigkeit, um seine Verwendung als angepaßte Oberfläche für eine Knieprothese zu gestatten. Das bevorzugte Material ist Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht, das im Handel erhältlich ist und üblicherweise für die angepaßten Oberflächen von Schienbeinprothesen verwendet wird. Das bevorzugte Verfahren für die Befestigung des Einsatzes besteht in der Verwendung von Flanschen (undercut flanges) , die sich von den Peri =pherien des Tafelementes aus aufwärts erstrecken und mit entsprechenden Riefen 22 in der unteren Peripherie (lower periphery) des Einsatzes zusammenwirken. Andere Mittel zur Befestigung sind jedoch bekannt und dem Fachmann geläufig.
Das medial-laterale Flossenelement 17 ist mit Löchern 24 versehen, die das Einwachsen von Knochenmasse nach der Implantation der Prothese ermöglichen. Schlitze 26 (osteotome slots) sind vorgesehen, um eine leichtere Entfernung des Implantats zu ermöglichen, wenn das notwendig werden sollte. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist bei der bevorzugten Ausführungsform die Unterseite des Tafelelements 14 mit einer waffelartigen Struktur versehen, um weiteres Einwachsen von Knochenmasse zu fördern.
Der Schaft 16 ist so beschaffen, daß er in eine leicht unterdimensionierte Aushöhlung getrieben werden kann, die in die abgeschnittene proximale Oberfläche des Schienbeins geschnitten wurde. Vorteilhaft sind an den vorderen und hinteren Oberflächen des Schaftes 16 Riefen oder Rinnen 28 vorgesehen, ebenso langgestreckte Ausnehmungen 30 an den Seiten. Die Riefen oder Rinnen 28 verhindern zusammen mit der Geometrie des Schaftes 16 ein Abknicken des Implantats infolge exzentrischer Belastung und verhindern ebenso ein vorzeitiges Aufheben (anterior lift- off)
Es sollte verstanden werden, daß die vorstehenden Ausführungsformen als Beispiele der Erfindung angesehen werden sollen. Verschiedene Modifizierungen oder Abänderungen der hierin offenbarten Erfindung können für den Fachmann offensichtlich sein, und daher ist nicht beabsichtigt, daß die offenbarte Erfindung durch die vorstehende Beschreibung limitiert werden soll. Sie soll vielmehr nur durch die beigefügten Ansprüche limitiert werden.

Claims

1. Prothetische Vorrichtung zum Ersatz wenigstens eines Teiles des proximalen Endes eines Schienenbeines, die als eine einheitliche, einteilige Vorrichtung ausgebildet ist, die mit dem proximalen Ende eines abgeschnittenen (resected) Schienenbeines ohne Zement verbunden werden und dessen angepaßte (articulating) Oberflächen ersetzen kann, und die

(A) ein Tafelelement (14) mit einem angepaßten Einsatz (articulating insert) (12) auf seiner oberen Seite, und

(B) einen Schaft (16) zur Fixierung der Vorrichtung im Knocheninark besitzt, der an der Unterseite des Tafelelements (14) angebracht ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Prothese weiterhin

(C) mindestens ein medial-laterales Flossenelement (17) besitzt, dessen eine Seite an der Unterseite des Tafelelements (14) befestigt ist, während eine dieser Seite benachbarte andere Seite an dem Schaft (16) angebracht ist, und das sich von jeder Seite des Schaftes (16) in medialer und lateraler Richtung auswärts erstreckt, und

(D) eine sich nach unten erstreckende Endflosse (18,20) besitzt, die an jedem Ende eines medial-lateralen Flossenelements (17) und quer zu diesem angeordnet ist und sich von dem Tafelelement (14) aus von der Körpermitte weg erstreckt.

2. Prothetische Vorrichtung nach Anspruch 1, bei dem das medial-laterale Flossenelement (17) in der Nähe des Schaftes (16) von größerer Weite ist und sich auf beiden Seiten des Schaftes nach außen hin verüngt.

3. Prothetische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Schaft (16) an seiner Vorderseite und an seiner Rückseite mit Rillen (28) und/oder an seinen Seiten mit Aussparungen (30) versehen ist.

4. Prothethische Vorrichtung nach jedem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Unterseite des Tafelelements (14) waffelartig ausgebildet oder mit ähnlicher Struktur versehen ist, die das Einwachsen von Knochensubstanz fördert.