DE69617500T2

DE69617500T2 - Totale Gelenkprothese mit beweglichem Lager

Info

Publication number: DE69617500T2
Application number: DE69617500T
Authority: DE
Inventors: Michael J. Pappas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-03-13
Filing date: 1996-03-12
Publication date: 2002-08-01
Anticipated expiration: 2016-03-13
Also published as: EP0732091A3; AU703453B2; AU4797296A; US5683468A; BR9600686A; DE69617500D1; KR960033416A; CA2169813C; ATE209882T1; KR100408478B1; AR001228A1; EP0732091B1; EP0732091A2; CA2169813A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein totale bzw. vollständige Gelenkprothesen bzw. einen Gelenkersatz mit beweglichem Lager, insbesondere jene des Knies.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Totale bzw. vollständige Gelenksersatzprothesen mit beweglichem Lager sind in den US-Patenten von Noiles 4 219 893, Goodfellow und O'Connor 4 085 466 und Buechel und Pappas 4 309 778 und 4 340 978 beschrieben. Noiles beschreibt insbesondere ein Knie mit mobilem Lager, in welchem ein Lager durch Seitenwände einer tibialen Plattform bzw. Tibialplattform gehalten ist. Die Innenseite der Seitenwände der Tibialplattform von Noiles sind kreisförmige Zylinder, wie dies die komplementäre Seitenwand des Lagers ist. Noiles stellt einen kleinen gleichmäßigen Spalt bzw. ein gleichmäßiges Spiel zur Verfügung, welches ein kleines Ausmaß an Vorwärts-Rückwärts-(A-P)-Bewegung zusätzlich zu einer axialen Rotation des Lagers relativ zu den Tibialkomponenten ermöglicht. Dieser Spalt bildet ein Medial-Lateral-(M-L)- Spiel in dem Knie aus, das ungefähr gleich der A-P-Bewegung ist, und ist daher unwünschenswert. Eine Erhöhung in der A- P-Bewegung, die durch eine Vergrößerung des Spaltes gebildet wird, ist unerwünscht, da eine derartige Erhöhung ein zusätzliches, unwünschenswertes M-L-Spiel produziert. Weiters wird das bei Noiles gezeigte Lager nur durch diese Seitenwände und die Bewegung bzw. Aktion der femuralen Komponente gemeinsam mit den Bändern des Knies gehalten. Ein derartiger Halt kann unzureichend sein, um eine Verlagerung des Lagers für Ausbildungen mit einem größerem Ausmaß an Eingriff zwischen dem femuralen und tibialen Lagerkondylus zu verhindern, als derjenige von Noiles gezeigt ist, oder wo die Bänder lose bzw. schwach sind.
Die EP 0 519 872 offenbart eine weitere Gelenkprothese, die zwei gesonderte, voneinander beabstandete Lager aufweist, die zwischen einer ersten Komponente, die an einem ersten Knochen festgelegt ist, und einer zweiten Komponente, die an einem zweiten Knochen festgelegt ist, angeordnet sind. Die Anordnung der zwei gesonderten Lager macht die Steuerung bzw. Regelung einer Anterior-Posterior- bzw. Vorwärts- Rückwärts-Bewegung (A-P Bewegung) und einer Medial-Lateral- Bewegung (M-L-Bewegung) viel komplexer. Weiters können höhere Kontaktbeanspruchungen aufgrund der kleineren Kontaktfläche auftreten.
Es ist das Ziel der Erfindung, eine Gelenkprothese für ein Kondylärgelenk zur Verfügung zu stellen, welche es erlaubt, das Ausmaß der A-P-Bewegung ohne Erhöhung des M-L-Spieles zu erhöhen, während eine minimale Kontaktbeanspruchung besteht.
Dieses Ziel wurde durch eine Gelenkprothese erfüllt, die die in Anspruch 1 geoffenbarten Merkmale aufweist. Bevorzugte Ausbildungen sind in den abhängigen Unteransprüchen definiert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Prothesenkomponente wird für ein Kondylärgelenk, wie ein Knie, zur Verfügung gestellt. Die Prothesenkomponente umfaßt eine metallische Plattform, die einen unten angeordneten Knochenfestlegungsabschnitt und eine oben angeordnete Lageroberfläche aufweist. Beabstandete, mediale und laterale Seitenwände ragen von der Lageroberfläche vor. Die medialen und lateralen Seitenwände umfassen jeweils ein vorderes Ende, ein rückwärtiges Ende und eine sich dazwischen erstreckende konkave Oberfläche. Die konkave Oberflächen schauen zueinander und definieren vorzugsweise Bogen eines einzelnen, geraden Kreiszylinders mit einem Radius Rt.
Die Prothesenkomponente der vorliegenden Erfindung umfaßt weiters ein Kunststofflager, das eine untere Lageroberfläche aufweist, die gleitbar mit der oberen Lagerfläche der Plattform in Eingriff steht. Das Lager umfaßt mediale und laterale Schub- bzw. Druckoberflächen, die sich von der unteren Lageroberfläche erstrecken und Bogen von zwei gesonderten, geraden Kreiszylindern mit Radien Rb definieren, welche kleiner als der Radius Rt an den medialen bzw. mittleren und seitlichen bzw. lateralen Seitenwänden der Plattform sind. Die medialen und lateralen Schub- bzw. Druckoberflächen sind voneinander um Abstände beabstandet, die eine kleineren, Medial-zu-Lateral-(M-L)-Spalt zwischen den Schub- bzw. Druckoberflächen und den entsprechenden Seitenwänden der Plattform ermöglichen. Die Radien Rb und Rt sind relativ zu dem M-L Spiel ausgewählt, um eine größere Gleitbewegung des Lagers in der Vorwärts-zu-Rückwärts-Richtung als in einer Medial-zu-Lateral-Richtung zu ermöglichen.
Die untere Oberfläche des Lagers kann weiters durch eine sich darin erstreckende Vertiefung bzw. einen Hohlraum gekennzeichnet sein. Die obere Lageroberfläche der Plattform kann einen gleitbar in dem Hohlraum in Eingriff stehenden Knopf aufweisen. Die relativen Abmessungen des Hohlraumes und des Knopfes können gewählt sein, um den vollen Bereich der M-L und A-P-Bewegung zur Verfügung zu stellen, welche durch die Seitenwände der Plattform geregelt sind. Der Knopf und der Hohlraum können eine verriegelnde Struktur zum Beibehalten der unteren Lageroberfläche des Lagers und der oberen Lageroberfläche der Plattform in allgemein sich abstützendem, gleitendem Eingriff miteinander aufweisen.
Das Vorsehen der Schub- bzw. Druckoberflächen, die Bogensegmente von zwei geraden Kreiszylindern definieren, ermöglicht es der Prothesenkomponente, einen wünschenswert großen Bereich der Vorwärts-zu-Rückwärts-Bewegung und einen wünschenswert kleinen Bereich der Medial-zu-Lateral- bzw. Mittel-zu-Seiten-Bewegung zwischen dem Lager und der Plattform zur Verfügung zu stellen.
Die Erfindung ist auch auf ein System von Prothesenkomponenten gerichtet, die eine einzige Plattform und eine Mehrzahl von Lagern verwenden, von welchen eines intra-operativ oder während einer chirurgischen Überprüfung ausgewählt werden kann, um einen geeigneten Bereich einer Bewegung zwischen dem Lager und der Plattform für den speziellen Patienten zur Verfügung zu stellen. Beispielsweise kann ein alternatives Lager zu dem oben beschriebenen nur eine kleinere Gleitbewegung in allen Richtung und eine Rotationsbewegung zur Verfügung stellen. In anderen Ausbildungen kann das Lager konstruiert sein, um verriegelnd in die Plattform einzugreifen, um im wesentlichen jegliche Bewegung zwischen dem Lager und der Plattform zu verhindern.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Knieersatzes mit beweglichem Lager in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Vorderansicht des in Fig. 1 gezeigten Knieersatzes.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht analog zu Fig. 1, welcher jedoch den Knieersatz in etwa 90º-Beugung zeigt.
Fig. 4 ist eine Sagittal- bzw. Symmetrieschnittansicht eines Kunststofflagers der Tibialkomponente des Knieersatzes.
Fig. 5 ist eine Symmetrieschnittansicht der metallischen Tibialplattform der Tibialkomponente des Knieersatzes.
Fig. 6 ist eine koronale Schnittansicht des Kunststofflagers.
Fig. 7 ist eine koronale Schnittansicht der Tibialplattform.
Fig. 8 ist eine Draufsicht auf das Kunststofflager.
Fig. 9 ist eine Draufsicht auf die Tibialplattform.
Fig. 10 ist Unteransicht des Kunststofflagers.
Fig. 11 ist eine Draufsicht auf die zusammengebaute Tibialkomponente.
Fig. 12 ist eine Symmetrieschnittansicht der zusammengebauten Tibialkomponente.
Fig. 13 ist eine koronale Schnittansicht der zusammengebauten Tibialkomponente.
Fig. 14 ist eine Draufsicht auf die Tibialplattform mit einer transparenten Ansicht des unteren Lagerbereiches und des Hohlraums desselben.
Fig. 15 ist eine Draufsicht analog zu Fig. 14, wobei jedoch das Lager in einer Medial-Lateral-Richtung relativ zu der Tibialplattform bewegt ist.
Fig. 16 ist eine Draufsicht analog zu Fig. 14, die jedoch das Lager an der am weitesten rückwärts liegenden Position relativ zu der Tibialplattform zeigt.
Fig. 17 ist eine Draufsicht analog zu Fig. 16, die jedoch das Lager in einer am weitesten vorne liegenden Position relativ zu der Tibialplattform zeigt.
Fig. 18 ist eine Symmetrieschnittansicht eines alternativen Lagers nicht in Übereinstimmung mit der Erfindung.
Fig. 19 ist eine Ansicht von unten des in Fig. 18 gezeigten Lagers.
Fig. 20 ist eine Draufsicht auf die Tibialplattform und eine transparente Ansicht des unteren Lagerbereiches in einem Zwischenschritt während ihres Zusammenbaus.
Fig. 21 ist eine Draufsicht analog zu Fig. 20, die jedoch das Lager und die Tibialplattform in ihrem vollständig zusammengebauten Zustand zeigt.
Fig. 22 ist eine Symmetrieschnittansicht einer dritten Ausbildung eines Lagers, welches fest an der Tibialkomponente gesichert werden kann (nicht in Übereinstimmung mit der Erfindung).
Fig. 23 ist eine Ansicht von unten des in Fig. 22 gezeigten Lagers.
Fig. 24 zeigt das Lager von Fig. 22 und 23 fest an der Tibialkomponente montiert.
Fig. 25 ist eine Symmetrieschnittansicht eines anderen alternativen bzw. abgewandelten Lagers.
Fig. 26 ist eine Symmetrieschnittansicht der Tibialplattform zur Verwendung mit dem Lager von Fig. 25.
Fig. 27 ist eine Symmetrieschnittansicht des Lagers von Fig. 25, zusammengebaut mit der Tibialplattform von Fig. 26.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSBILDUNGEN

Fig. 1 und 2 zeigen jeweils seitliche und Vorderansichten des Knieersatzes 100. Der Knieersatz 100 besteht aus einer femuralen Komponente 200, welche an dem distalen Femur 300 festgelegt ist. Die metallische, femurale Komponente 200 ist im wesentlichen dieselbe, wie sie in den US-Patenten 4 309 778 und 4 340 978 beschrieben ist. Eine Tibialkomponente 400 besteht aus einem Kunststofflager 410 und einer metallischen Tibialplattform 430, welche an der proximalen Tibia 500 festgelegt ist.
Fig. 1 und 3 zeigen eine Seitenansicht des Knieersatzes in voller Streckung bzw. in etwa 90º Beugung. Bei voller Streckung wird das Lager üblicherweise in einer vorderen Position, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, liegen bzw. angeordnet sein. Wenn das Knie gebeugt wird, bilden die Wirkung der Bänder gemeinsam mit der Form der femuralen Gelenkoberfläche 201 und der tibialen Gelenkoberfläche 411 eine Rückwärtsverlagerung des Lagers 410 relativ zu der Tibialplattform 430, so daß das Lager 410 eine rückwärtige Position, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, einnimmt.
Wo ein mobiles Lager, wie dies in Fig. 1 und 3 gezeigt ist, welches sich relativ zu der Tibialplattform 430 bewegt, angewandt bzw. verwendet wird, ist die Form der femuralen Gelenkoberfläche 201 vorzugsweise komplementär für wenigstens einen Teil des Beugungsbereichs der Verbindung bzw. des Gelenkes zu der tibialen Gelenkoberfläche 411. Ein mobiles Lager ist erforderlich, wo diese Gelenkoberflächen kongruent sind, um eine sich an eine normale Bewegung des Knies annähernde Bewegung zu ermöglichen. Ein mobiles Lager ist auch nützlich, wo eine moderate Inkongruenz dieser Oberflächen besteht. Eine adäquate Bewegung kann jedoch erhalten werden mit Ausbildungen, wo das Lager sich nicht relativ zu der Tibialplattform 430 bewegt (feststehendes Lager). Derartige feststehende Lagerausbildungen zeigen allgemein eine wesentlich höhere Kontaktbeanspruchung und Verschleiß als mobile Lagerdesigns.
Fig. 4 und 5 zeigen jeweils Sagittal- bzw. Symmetrieschnittansichten, Fig. 6 und 7 koronale Schnittansichten und Fig. 8 und 9 Draufsichten der Tibialplattform 430 und einer A-P-Gleitausbildung eines Lagers 410. Fig. 10 zeigt eine Ansicht von unten des Lagers.
Die Tibialplattform 430 besteht aus einer Lasttrageplatte 431, Seitenwänden 432 mit Seiten bzw. Flächen 433 und Seitenwandenden 434 und einem Festlegungsschaft 435. Die zwei Seiten 433 bilden gemeinsam Segmente des gleichen geraden Kreiszylinders mit dem Radius Rt. So ist jedes Lager, das vollständig in diesen Zylinder paßt, frei, um sich auf der Lasttrageplatte 431 zu drehen bzw. zu verschwenken. Diese Platte kann auch einen Knopf 436 mit zwei Abflachungen bzw. Flachstellen 437, Knopfseitenwänden 438 mit einer Vertiefungsnut 439 aufweisen. Die Seitenwände 433 sind vorzugsweise an den extremen, medialen und lateralen Punkten der Tibialplattform angeordnet, um den größtmöglichen Wandradius zur Verfügung zu stellen, wodurch die Kontaktbeanspruchung minimiert und die A-P-Bewegung maximiert wird.
Das Lager 410 besteht aus einer unteren Lageroberfläche 412, einer Tibialgelenkoberfläche 411, zwei Schub- bzw. Druckoberflächen 413, welche Segmente von zwei geraden Kreiszylindern mit Radius Rb sind, einer vorderen Vertiefung bzw. Ausnehmung 414, um die Patellasehne freizulegen, und einer rückwärtigen Ausnehmung 415, um das rückwärtige Kreuzband freizulegen. Das Lager 410 kann auch einen Hohlraum 416 mit einem zentralen Loch 417, ovalen Seitenwänden 418 und zylindrischen Enden 419 mit Rippen bzw. Stegen 420 aufweisen. Fig. 11, 12 und 13 zeigen Draufsichten und Sagittal- bzw. Symmetrie- und Koronalschnitte des zusammengebauten Lagers bzw. der Tibialplattform.
Fig. 14-17 zeigen Draufsichten auf die Tibialplattform 430 und eine transparente Ansicht des unteren Lagebereichs 421 mit dem Hohlraum 416. Fig. 14 zeigt den Hohlraum 416 zentriert auf dem Knopf 436. In dieser Position wird der Knopf 436 in das zentrale Loch 417 passen und der unteren Lageroberfläche 412 erlauben, zentral auf der Lasttrageplatte 431 der Tibialkomponente 430 aufzuruhen. In dieser Position wird ein Spiel bzw. Abstand mit einem Minimalwert Von "A" zwischen den Schub- bzw. Druckoberflächen 413 des Lagers und den Seiten 433 der Seitenwände 432 der Tibialplattform 430 bestehen.
Unter der Wirkung von M-L-Scherkräften in dem Knie wird das Lager 410 sich medial bzw. mittig oder lateral bzw. seitlich relativ zu der Tibialplattform 430 bewegen, bis eine Schub- bzw. Druckoberfläche 413 des Lagers 410 mit einem Radius gleich Rb eine entsprechende Seite bzw. Fläche 433 der Tibialplattform 430 mit einem Radius Rt kontaktiert, wie dies in Fig. 15 gezeigt ist. Die ovalen Seitenwände 418 stellen ein Spiel bzw. einen Spalt zwischen sich und den Knopfseitenwänden 438 in dieser Position zur Verfügung, so daß eine derartige mediale oder laterale Bewegung erlaubt bzw. ermöglicht ist.
Die Werte dieser Radien Rb und Rt sind kritisch für das effektive Funktionieren der Prothesenkomponente 100. Die gezeigte Ausbildung verwendet Werte von Rb = 2,16 cm (0,850") und 1% = 3,18 cm (1,252") oder in dimensionsloser Form von einem Radiusverhältnis Rb/Rt = 0,68. Unter Verwendung eines Spaltes A = 0,64 mm (0,025 ") produzieren diese Radien eine Gesamt-A-P-Bewegung von C = 0,29". Diese Werte, ausgenommen das dimensionslose Radienverhältnis, sind mit einer speziellen und häufigsten Größe der Tibialkomponente verbunden. Die Werte der Radien, des Spaltes und der resultierenden A-P-Bewegung können proportional an die Größe der Tibialplattform für andere Größen skaliert bzw. angepaßt werden. Für eine spezielle Größe wird eine Vergrößerung bzw. Erhöhung von "A" "C" auf Kosten eines erhöhten, unwünschenswerten M-L-Spieles vergrößern. Ein Verringern des Radiusverhältnisses wird auch eine A-P-Bewegung vergrößern, jedoch auf Kosten einer unwünschenswerten Erhöhung der Kontaktbeanspruchung. Die obigen Werte stellen eine bevorzugte Ausbildung dar, obwohl Werte von "A" von 0,51 mm bis 1,52 mm (0,020" bis 0,060") und ein Radiusverhältnis von 0,20 bis 0,90 verwendbar bzw. nützlich sind.
Fig. 16 und 17 zeigen jeweils die am weitesten rückwärts und vorne liegende Position des Lagers 410 relativ zu der Tibialplattform 430. In diesen Positionen kann ein Kontakt zwischen den Druck- bzw. Schuboberflächen 413 und der Seitenwand 433 eine weitere A-P-Bewegung einschränken. Alternativ kann ein Kontakt zwischen den Knopfseitenwänden 438 und den zylindrischen Enden 419 des Hohlraumes 416 die Bewegung stoppen. In diesen Positionen greifen die Rippen 420 des Hohlraums 416 in die Ausnehmungsrille bzw. -nut 439 in dem Knopf 436 ein. Dieser Eingriff verhindert eine Verlagerung des Lagers 410 von der Tibialplattform in diese Positionen, indem Anhebekräften, die aus einem Neigen des Lagers 410 auf der Lastlagerplatte 431 der Tibialplattform 430 resultieren, widerstanden wird. Es sind diese Positionen, welche die Neigekräfte ausbilden, die mit einer Bewegungsbeschränkung verbunden sind, die ein derartige Verschiebung produzieren können. An den Extremen bzw. Endpositionen der A-P-Bewegung ist kein Seitenspalt zwischen den Knopfseitenwänden 438 und den zylindrischen Enden 419 erforderlich, da in diesen Positionen kein M-L-Seitenspiel zwischen den Druck- bzw. Schuboberflächen 413 und den Seitenwänden 433 besteht.
Die Verwendung von gesonderten Mitteln, um den medial-lateralen Drucklasten zu widerstehen, und zum Rückhalten gegen das Anheben des Lagers hat den Vorteil, daß die Druckoberflächen einfache, gerade Kreiszylinder sein können, welche genau mit vernünftigen Kosten hergestellt werden können, wodurch eine größere Gleichmäßigkeit in den Druckoberflächen zur Verfügung gestellt wird, was die Kontaktbeanspruchung und den Verschleiß verringert. Die Anheberückhalteoberflächen müssen nicht genau sein, da sie nur an den Enden der Bewegung wirken und nicht einer signifikanten Verschiebung oder Last bzw. Beanspruchung unterworfen sind.
Das Lager 410 ist frei, sich relativ zu der Tibialplattform 430 auf der Lasttrageplatte 431 um eine Achse normal zu dieser Platte für alle Positionen des gezeigten Lagers und jede andere Position des Lagers zu drehen.
Die oben beschriebene, bevorzugte Ausbildung ist für Fälle beabsichtigt, wo ein lebensfähiges rückwärtiges Kreuzband existiert, jedoch kein lebensfähiges vorderes Kreuzband. Derartige Fälle sind Grund für etwa 65% von Knieersatzoperationen. Die Vorrichtung ist, da sie die A-P-Bewegung beschränkt und somit eine gewisse A-P-Stabilität verleiht bzw. zur Verfügung stellt, auch für die meisten Fälle nützlich, wo weder das rückwärtige noch das vordere Kreuzband lebensfähig sind. Derartige Fälle betragen etwa 30% der Knieersatzchirurgie. Wo das rückwärtige Kreuzband abwesend ist oder nicht lebensfähig ist, können einige Chirurgen bevorzugen, eine Vorrichtung zu verwenden, welche keine signifikante A-P-Bewegung erlaubt und somit eine erhöhte A-P- Stabilität zur Verfügung stellt.
Ein alternatives Dreh- bzw. Rotationslager, das nicht in Übereinstimmung mit der Erfindung ist, welches nur eine axiale Rotation eines Rotationslagers erlaubt, ist in Fig. 18 und 19 gezeigt, und welche einen Koronalquerschnitt bzw. eine Ansicht von unten eines Rotationslagers 440 sind. Dieses Rotationslager 440 enthält eine untere Rotationslageroberfläche 442 und Rotationsschub- bzw. -druckoberflächen 443, welche Segmente desselben geraden Kreiszylinders mit einem Radius von etwa 0,005 " kleiner als Rt sind. Das Rotationslager 440 kann auch einen Rotationshohlraum 445 mit einem rechteckigen Loch 446 und einem rotationskreisförmigen Loch 446 mit Rotationsrippen 448 umfassen. Fig. 20 und 21 zeigen das Verfahren des Einbaus des Rotationslagers 440 auf die Tibialplattform 420. Das Rotationslager 440 ist, wie in Fig. 20 gezeigt, positioniert, so daß die Langseiten 449 des rechteckigen Loches 446 mit den Abflachungen bzw. Flachseiten 437 auf dem Knopf 438 ausgerichtet sind. Der Knopf wird nun in das rotationskreisförmige Loch 446 eintreten und es der unteren Rotationslageroberfläche 442 erlauben, in die Tibiallasttrageplatte 431 einzugreifen. Das Rotationslager 440 wird dann um 90º in die in Fig. 21 gezeigte Position gedreht. Diese Rotation bewirkt, daß die Rotationsrippen bzw. -stege 448 die Ausnehmungsvertiefungen 439 in dem Knopf 436 ergreifen. Dies hält das Rotationslager 440 gegen Verlagerung von der Tibialplattform 430 in normaler Verwendung, da 90º einer Lagerrotation in dem menschlichen Knie nicht angetroffen ist. In dieser Ausbildung ist Rb etwa gleich Rt und so ist eine signifikante A- P-Bewegung ver- bzw. behindert. Nur eine axiale Rotation tritt auf. Scherkräfte werden leicht durch den kongruenten Kontakt getragen, der den Rotationsdruck- bzw. -schuboberflächen 443 und Seiten 433 zugeordnet ist.
Obwohl mobile Lager gegenüber feststehenden Lagern in einem Knie und anderen Gelenken, die in niedrigeren Bewegungskontaktbeanspruchungen und Verschleiß resultieren, bevorzugt sind, sind aufgrund einer Gefahr der Verlagerung und eines allgemeinen Mißtrauens gegenüber beweglichen Teilen durch orthopädische Chirurgen mobile Lager auf nur etwa 5% des Markts in den USA und weniger als 10% in Europa beschränkt. So ist eine dritte Ausbildung, ein feststehendes Lager, nützlich, wo die Tibialplattform 430 mit einem nicht-beweglichen oder feststehenden Lager verwendet wird. Fig. 22 und 23 zeigen eine Symmetrieansicht und eine Ansicht von unten eines feststehenden Lagers 450, das nicht in Übereinstimmung mit der Erfindung ist. Das zusammengebaute Lager und die Plattform sind in Fig. 24 gezeigt. Das feststehende bzw. fixe Lager 450 besteht aus einer feststehenden Tibialgelenkoberfläche 451, die nicht der Femuralgelenkoberfläche 201 entspricht, einer feststehenden, unteren Lageroberfläche 452, feststehenden Druck- bzw. Schuboberflächen 453 mit Radius Rt mit Endvertiefungen 454 und anderen Merkmalen, die analog zu anderen Lagerausbildungen sind. Das feststehende Lager 450 kann auch einen Hohlraum 456 mit einer Innenrippe 460 aufweisen.
Das feststehende Lager 450 ist mit der Tibialplattform durch Ausrichten der Endvertiefungen 454 des Lagers mit Seitenwandenden 434 der Tibialplattform 430, wenn vorhanden, Eingreifen des Knopfs 436 der Plattform in die Vertiefung 456 in der feststehenden, unteren Lageroberfläche 452 zusammengebaut. Das Lager wird dann in die Plattform gepreßt, wodurch die innere Rippe 460 in die Kunststofflagereinheit gespreizt wird, und sie spreizt sich über die Knopfseitenwände 438 und die Rippe greift in die Vertiefungsnut 439 in dem Knopf ein, wodurch das Lager in der Plattform gehalten wird.
Sowohl bewegliche als auch feststehende Lager können als Elemente eines Kniesystems, bestehend aus unterschiedlichen Arten von Femuralkomponenten mit unterschiedlichen Festlegungsoptionen, jedoch mit analogen bzw. ähnlichen Gelenkoberflächen und einer Serie von Tibialkomponenten verwendet werden. Ein System, das beide Lagerarten verwendet, stellt größere Optionen für einen orthopädischen Chirurgen oder Verkäufer als das typische System zur Verfügung, welches nur auf den feststehenden oder beweglichen Lagertyp beschränkt ist.
Ein Merkmal der Tibialplattform 430 ist jenes, daß sie alle drei Ausbildungen des Lagers akzeptieren kann. Normalerweise hat jeder Lagertyp eine unterschiedliche Tibialplattform. Diese Universalität hat zwei Vorteile. Zuerst minimiert eine derartige universelle Plattform in einem System von Tibialimplantaten Inventar- bzw. Lagerhaltungs-Erfordernisse, wodurch die Kosten der Verwendung des Systems reduziert werden, während maximale Optionen für einen von Chirurgen bevorzugten Lagertyp zur Verfügung gestellt werden. Zweitens kann in dem Fall einer Schwierigkeit mit einer Lagerart eine unterschiedliche Lagerart ohne Entfernung und Austausch der Tibialplattform substituiert werden. Dies kann beispielsweise in einem Fall eines Risses eines rückwärtigen Kreuzbandes auftreten, was eine nicht akzeptable A-P-Instabilität produziert. Der Chirurg könnte dann das A-P-Gleitlager durch ein Rotationslager ersetzen. Ein anderes Beispiel ist ein Fall einer seltenen Rotationsinstabilität, die mit einem mobilen Lager im Zusammenhang steht. In einer derartigen Situation kann das mobile Lager durch ein feststehendes Lager neuerlich ohne Ersatz und Entfernung der Tibialplattform ersetzt werden.
Eine abgewandelte Ausbildung der Knopfrückhaltemittel, die in erster Linie für die rotierenden und feststehenden Lager verwendbar bzw. nützlich sind, ist in Fig. 25 bis 27 (nicht in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung) gezeigt. Wie dies in Fig. 25 gezeigt ist, weist eine alternative Tibialplattform 460 eine Lasttrageplatte 461 und einen Rückhalteknopf 466 mit Rückhalteseitenwänden 468 und eine Ausnehmungsnut 469 mit einer Rückhalteseite 467 auf. Das abgewandelte Lager 470, das in Fig. 26 gezeigt ist, weist eine untere Lageroberfläche 472 und einen Rückhaltehohlraum 476 mit einer segmentierten flexiblen Rückhalterippe 477 mit einem Rückhalteende 478 auf.
Um das abgewandelte Lager und Tibialplattform zusammenzubauen, wird der Rückhaltehohlraum auf dem Rückhalteknopf geordnet. Wenn das abgewandelte Lager nach unten zu der abgewandelten Tibialplattform bewegt wird, ergreift das Rückhalteende 478 der flexiblen segmentierten Lippe 477 die Rückhalteseitenwände 468 und wird nach außen gebogen, was es erlaubt, daß die Bewegung fortgesetzt wird. Wenn die untere Lageroberfläche 472 auf der Tibial-Lasttrage-Oberfläche 461 angeordnet ist, wird das Rückhalteende frei bzw. in Abstand von der Rückhalteseitenwand und wird frei, sich nach innen zu bewegen. Nach dieser Innenbewegung greift das Rückhalteende bzw. -fläche 478 in die Rückhalteseite 467 ein. Die Lippe und die Seite sind derart konfiguriert, daß eine Aufwärtsbewegung des Lagers relativ zu der Tibialplattform dahingehend verhindert ist, daß eine derartige Bewegung dazu tendieren würde, eine Bewegung der Lippe nach innen zu produzieren, welche Bewegung durch den Kontakt zwischen dem Lippenende und der Rückhalteseite verhindert ist.
Das bevorzugte Material für die metallischen Komponenten ist eine Titanlegierung, beschichtet mit einer Titannitridkeramik. Eine Kobalt-Chrom-Legierung ist jedoch viel häufiger verwendet und ist ein geeignetes Material. Der bevorzugte Kunststoff ist verschleißbeständig und ein Polyethylen chirurgischer Reinheit. Andere Materialien können auch nützlich sein.
Obwohl die gezeigten Ausbildungen für einen Knieersatz dienen, sind derartige Designs auch für andere kondyläre Gelenke, wie Finger, Daumen, Zehen, Ellbogen und Knöchel verwendbar bzw. nützlich.

Claims

1. Gelenkprothese für ein Kondylärgelenk bzw. Ellipsoidgelenk, umfassend:

eine erste Prothesenkomponente (200), welche einen Knochenfestlegungsabschnitt bzw. -bereich für eine Festlegung an einem ersten Knochen (300) des Kondylärgelenk aufweist und eine Gelenkfläche (201) aufweist;

eine zweite Prothesenkomponente (430), welche eine Plattform definiert, welche einen Knochenfestlegungsabschnitt (435) für eine Festlegung an einem zweiten Knochen (500) des Kondylärgelenks aufweist und eine Lageroberfläche (431) aufweist;

ein einzelnes bzw. einziges Lager (410), welches zwischen der ersten und zweiten Prothesenkomponente (200, 430) angeordnet ist, wobei das einzelne Lager (410) eine erste Lageroberfläche (411) in gelenkigem Lagereingriff mit der Gelenkoberfläche (201) der ersten Prothesenkomponente (200) und eine zweite Lageroberfläche (412) aufweist, welche mit der Lageroberfläche (431) der zweiten Prothesenkomponente (430) in Eingriff steht; worin

die zweite Prothesenkomponente (430) mediale bzw. mittlere und laterale bzw. seitliche Seitenwände (432, 433) umfaßt, welche von der Lageroberfläche (431) vorragen, wobei jede Seitenwand (432, 433) ein anteriores bzw. vorderes Ende, ein posteriores bzw. rückwärtiges Ende und eine konkave Oberfläche dazwischen aufweist, wobei die konkaven Oberflächen der medialen und lateralen Seitenwände (432, 433) zueinander gerichtet sind, wobei die Lageroberfläche (431) der zweiten Prothesenkomponente (430) von dem Knochenfestlegungsabschnitt (435) weggerichtet ist und eine im wesentlichen planare Oberfläche definiert, welche sich zwischen den entsprechenden, konkaven Oberflächen der Seitenwände (432) erstreckt, wobei das einzige Lager (410) unitär bzw. einstückig ausgebildet ist und konvexe, mediale und laterale Schub- bzw. Druckoberflächen (413) aufweist, welche sich kontinuierlich und im wesentlichen orthogonal von der zweiten Lageroberfläche (412) erstrecken und zu den medialen und lateralen Seitenwänden (432, 433) der zweiten Prothesenkomponente (430) gerichtet sind, wobei die konvexen Druckoberflächen (413) und die medialen und lateralen Seitenwände (432, 433) zusammenwirken, um eine Gleitbewegung zwischen dem einzigen Lager (410) und der zweiten Prothesenkomponente (430) zu begrenzen;

dadurch gekennzeichnet, daß

die Gelenkoberfläche (201) der ersten Prothesenkomponente eine nicht-zylindrische Gelenkoberfläche ist,

die Druckoberflächen (413) des einzigen Lagers (410) Bogensegmente von zwei geraden, kreisförmigen Zylindern definieren, welche medial-lateral beabstandete Mittelpunkte aufweisen und Radien kleiner als der Radius der konkaven Oberflächen der zweiten Prothesenkomponente (430) aufweisen, und wobei die zweite Lageroberfläche (412) des einzigen Lagers (410) im wesentlichen planar ist und sich kontinuierlich zwischen den konvexen Druckoberflächen (413) wenigstens an Steffen zwischen den entsprechenden anterioren Enden der Seitenwände (432, 433) und an Stellen zwischen den entsprechenden posterioren Enden der Seitenwände (432, 433) erstreckt.

2. Gelenkprothese nach Anspruch 1, worin die Druckoberflächen (413) des einzigen Lagers (410) in einer Medial-Lateral-Richtung beabstandet sind, um ausgewählte M- L-Abstände bzw. -Zwischenräume zwischen dem einzigen Lager (410) und den entsprechenden medialen und lateralen Seitenwänden (432, 433) der zweiten Prothesenkomponente (430) zu definieren, wobei die Druckoberflächen (413) des einzigen Lagers (410) und die Seitenwände (432, 433) der zweiten Prothesenkomponente (430) so dimensioniert und konfiguriert sind, um eine Gleitbewegung in anterioren und posterioren Richtungen zu erlauben, welche beträchtlich bzw. wesentlich die M-L-Abstände überschreiten.

3. Gelenkprothese nach Anspruch 1 oder 2, worin die konkaven Oberflächen der Seitenwände (432, 433) der zweiten Prothesenkomponente (430) einen Radius Rt definieren und worin die Druckoberflächen (413) des einzigen Lagers (410) Radien Rb definieren, wobei die Radien Rt und Rb so gewählt sind, um ein Radienverhältnis Rb/Rt in dem Bereich von 0,2 - 0,9, und bevorzugt 0,68, zu definieren.

4. Gelenkprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das einzige Lager (410) einen Hohlraum (416) aufweist, welcher sich in die Lageroberfläche (412) an einer Stelle im wesentlichen zentral bzw. mittig zwischen den Druckoberflächen (413) erstreckt, wobei die zweite Prothesenkomponente (430) einen Knopf (436) beinhaltet, welcher von der Lageroberfläche (431) an einer Stelle konzentrisch zu den konkaven Oberflächen vorragt, wobei der Knopf (436) gleitbar und drehbar in dem Hohlraum (416) in Eingriff steht.

5. Gelenkprothese nach Anspruch 4, worin der Hohlraum (416) und der Knopf (436) dimensioniert sind, um mediale und laterale Abstände bzw. Zwischenräume nicht geringer als die medialen und lateralen Abstände zwischen den Druckoberflächen (413) des einzigen Lagers (410) und den Seitenwänden (43, 433) der zweiten Prothesenkomponente (430) zur Verfügung zu stellen.

6. Gelenkprothese nach Anspruch 4 oder 5, worin der Hohlraum (416) von im allgemeinen ovaler Form mit einer Längsachse ist, welche in einer Anterior- Posterior-Richtung ausgerichtet ist.

7. Gelenkprothese nach einem der Ansprüche 4 bis 6, worin der Hohlraum und der Knopf verriegelnd ineinander für ein Halten der zweiten Lageroberfläche (412) des einzigen Lagers (410) und der zweiten Prothesenkomponente (430) in gleitendem Eingriff miteinander ergreifen.

8. Gelenkprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiters umfassend Verschiebungsverhinderungsmittel zur Verhinderung einer Verschiebung der Lageroberfläche (431) der zweiten Prothesenkomponente (430) von der zweiten Lageroberfläche (412) des einzigen Lagers (410).

9. Gelenkprothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das einzige Lager (410) ein Kunststofflager ist und die Lageroberflächen (201, 431) der ersten (200) und zweiten (430) Prothesenkomponente metallische Komponenten sind.