DE8909091U1

DE8909091U1 - Tibiale Komponente für eine Knieersatzprothese

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Publication number: DE8909091U1
Application number: DE8909091U
Authority: DE
Original assignee: Howmedica International Inc
Current assignee: Stryker Ireland Ltd
Priority date: 1988-07-27
Filing date: 1989-07-26
Publication date: 1989-09-21
Also published as: ATE98464T1; DK367589D0; ES2047117T3; DE68911413T2; IE892410L; EP0353921B1; US5047057A; DK367589A; AU621135B2; DE68911413D1; CA1321680C; GB8817908D0; IE62069B1; AU3898189A; EP0353921A1

Description

Tibiale Komponente für eine Knieersatzorothese

Die vorliegende Erfindung betrifft eine tibiale Komponente für eine Knieersatzprotheee und kann mit den Layer flächen der natürlichen Kondylen eines zusammenwirkenden Femurs oder mit künstlichen Kondylen einer femoralen Prothese eingesetzt werden.

Tibiale Komponenten mit einer metallischen tibialen Schale mit entfernbaren und auswechselbaren Lagerflächenkomponenten verschiedener Dicke aus synthetischem Kunststoffwerkstoff sind verfügbar, wobei die alternativen Lagerflächen so geschaffen werden, daß die richtige Bänderspannung eingestellt werden kann.

Patentanwälte! European Patent Attorneys zugelassene Vertreter beim Europlischen Patentamt Rechtsanwalt i zugelassen bei den Hamburger Gerichten

Deutsche Bank AG Hatnpurg,.Nr..Q5/29497 BLZ 2&Lgr;0 700.00) · Postgiro Hamburg 28 42-206 Dresdne; «ank. ^ Hamburg Nf .'-9^ 60* |5 (BLZ 200 800 00)

Die feinorale Komponente einer Flächenknieersatzprothese wird hauptsächlich relativ zu dem Knochen selbst positioniert und ausgerichtet, Rs gibt drei innere Positionsvariablen: Vorwärts/Rückwärts, Seite zu Seite und vertikal, und es gibt drei Orientierungsvariablen: Beugung/Streckung, Varus/Valgus und Drehung um die femoralen Achsenmittellinie, und es gibt ebenfalls das Profil der tibialen Kondyleneintiefung,welches die Stabilität und den geometrischen Ort der Kniebewegungen beeinflußt.

Die tibiale Komponente ist relativ zu der Tibia ähnlich positioniert und ausgerichtet.

Wenn diese Komponenten eingebaut wurden,besteht die einzige Möglichkeit,mit der ein Chirurg zur Zeit das Knie verstellen kann, darin, daß er eine Lagerfläche verschiedener Dicke wählt, um die erforderliche Bänderspannung einzustellen oder indem er die Komponenten entfernt und die Knochen erneut bearbeitet.

Wenn deswegen ein Chirurg fesft;tellt,daß er einen Fehler gemacht hat oder seine Meinung über die optimale Knieauerichtung ändert, kann er keine einfache Verstellung vornehmen. Weiter erzwingen bestehende KniekonstrukLionen

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einen Kompromiß in der horizontalen Positionierung sowohl der femoralen als auch tibialen Komponenten. Die Fixierung muß auf oder nahe an den äußeren kortikalen Wänden des Knochens liegen, jedoch könnte das nicht zu der idealen Lage der Lagerfläche passen.

Pie vorliegende Erfindung schafft Mittel, um dem Chirurgen zu ermöglichen, die Knieausrichtung während der Operation zu verändern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine tibiaIe Komponente einer Knieersatzprothese eine tibiale Schale zur Verbindung mit einer in geeigneter Weise vorbereiteten Tibia, wobei die obere Fläche der Schale eine oder mehrere Lagerkomponenten trägt, Mittel zum Ändern der Position der Tibia relativ zu dem zusammenwirkenden Femur durch alternatives Ändern einer oder mehrerer der folgenden Variablen: medial-lateraler Versatz,anterior-posteriorer Ersatz, anterior-posteriore Schräglage, tibiale Drehung oder tibiales Kondyleneintiefungsprofil.

Auch können Mittel vorgesehen sein zum Ändern einer Kornbination von beliebigen zwei der Versetzungen oder Schräglagen.

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Vorzugsweise enthalten die Mittel zum Ändern der Position der Tibia relativ zu dem zusammenwirkenden Femur zwei oder mehr alternative Lagerkomponenten, von denen eine oder mehrere ausgewählt und in der Schale angeordnet werden,wobei die Lagerkomponenten alternativ geformte und/oder angeordnete Lagerflächen aufweisen, um die natürlichen oder künstlichen Kondylen des zusammenwirkenden Femurs aufzunehmen.

Eine neutrale Standardlagerkomponente ist ebenfalls vorzugsweise enthalten, falls keine Veränderung benötigt wird.

Vorzugsweise weisen die alternativen Lagerkomponenten Änderungen von mindestens medial-lateraler Schräglage und anterior-posteriorer Schräglage auf,wobei diese beiden die häufigsten Variationen sind, die benötigt werden.

Falls benötigt, kann die Anordnung Lagerkomponenten für alle alternativen Variablen oder Kombinationen davon aufweisen. Zum Beispiel kann eine Komponente enthalten sein, die nicht nur medial-lateralen Versatz aufweist, sondern auch medial-laterale Schräglage, und es ist ersichtlich, daß Kombinationen von zwei oder mehr der Variationen enthalten sein können.

In einer bevorzugten Ausgestaltung trägt die Schale eine einzelne Lagerkomponente mit zwei geformten Lagerflächen, wobei die Variationen durch alternative Einzelkomponenten mit Lagerflachen verschiedener Formen und/oder Lokationen darauf erstellt werden.

In einer anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung trägt die Schale zwei Lagerkomponenten, wobei jede eine geformte Lagerfläche zum Zusammenwirken mit einer Kondyle auf dem zusammenwirkenden Femur aufweist, wobei jede Komponente unabhängig von der anderen von mindestens zwei alternativen Komponenten mit einer Lagerfläche verschiedener Gestalt und/oder Lokation darauf auswählbar ist.

Nachdem der Chirurg die Knochenfixierungskoroponenten auf dem Femur implantiert hat, können die Tibiamessungen oder Röntgenuntersuchungen oder computergestützte Tomographien vorgenommen und versuchsweise Lagerkomponenten ausgewählt werden, um die richtige Gelenkbewegung und eine sanfte Gewebespannung zu prüfen. Dann kann eine endgültige implantierbare Lagerkomponente eingebaut werden.

Die Erfindung kann auf verschiedene Arten ausgeführt werden, jedoch wird nun eine Ausgestaltung durch ein Beispiel beschrieben unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen:

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Fig. 1 ist eine Vorderansicht im Querschnitt einer neutralen tibialen Standardkomponente für eine Knieersatzprothese.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht im Querschnitt der Komponente, die in Fig. 1 gezeigt ist.

Fig. 3 ist eine Draufsicht der in Fig.l gezeigten Komponente,

Fig. 4 ist eine Vorderansicht im Querschnitt einer alternativen Lagerkomponente, geformt zur Schaffung eines medial-lateralen Versatzes,

Fig. 5 ist eine Seitenansicht im Querschnitt einer Lagerkomponente mit anterior-posteriorem Versatz.

Fig. 6 ist eine Vorderansicht im Querschnitt einer Lagerkomponente mit medio-lateraler Schräglage.

Fig. 7 ist eine Seitenansicht im Querschnitt einer Lagerkomponente mit anterior-posteriorer Schräglage.

Fig. 8 ist eine Draufsicht einer Lagerkomponenten mit tibialer Drehung.

Fig. ¹J ist eine Vorderansicht im Querschnitt einer bekannten Lagerkomponente verschiedener Dicke, um die Höhe des Gelenkes einzustellen.

Fig. 10 ist eine Vorderansicht im Querschnitt einer Lagerkomponente mit tibialen Kondyleneintiefungen verschiedener Profile.

Fig. 11 ist eine Draufsicht eines alternativen Aufbaus.

Fig. 12 ist eine Seitenansicht im Querschnitt der in Fig. 4 gezeigten Lagerkomponente, aber in entgegengesetzter Richtung auf der Schale angeordnet.

Fig. 13, 14 und 15 sind Draufsichten einer alternativen |

Schalenform.

Fig. 16 ist eine Vorderansicht im Querschnitt eines alternativen Aufbaues.

% Fig. 17 und 18 sind Seitenansichten im Querschnitt des in |

Fig. 16 gezeigten Aufbaue mit alternativen Lagereinsätzen.

Fig. 19 ist eine Seitenansicht im Querschnitt des in Fig. &lgr;

16 gezeigten Aufbaue. i

Fig. 20 _f 21 und 22 sind Ansichten das in Fig. 16 und 19

gezeigten Aufbaus mit alternativen Lagereinsätzen, und

Fig. 23 ist eine Seitenansicht eines Einsatzes rait zwei Variablen.

Die Fig. 1, 2 und j zeigen eine tibiale Komponente einer Knieersatzprothese mit einer tibialen Schale 1, die einen oberen sc-ialenartigen Abschnitt 2 aufweist und Mittel zum Verbinden der Schale mit einer in geeigneter Weise vorbereiteten Tibia durch einen Zapfen 3. Schalen dieser Art sind als solche wohl bekannt und haben gewöhnlich hochgezogene Schalenwände 5. In dem Schalenabschnitt 2 ist eine Lagerkomponente 6 angeordnet, die zwei geformte Lagerflächen 7 aufweist, die die Form von Eintiefungen haben, und die die Kondylen des zusammenwirkenden Femurs aufnehmen. Solche Kondylen können natürliche Kondylen sein oder künstliche, wenn sie auf einer zusammenwirkenden femoralen Prothesenkomponente angeordnet sind. Die Lagerkomponenten P können zwischen die Wände der Schale 5 mit Preßsitz eingesetzt werden oder einen Schnappsitz aufweisen oder an ihrer Stelle durch eine andere Anordnung, wie z.B. Schrauben oder Zapfen oder andere Mittel, gehalten werden,

und es kann wünschenswert sein, sie anschließend nach dem Einpassen entfernbar zu machen. Die Komponente wird gewöhnlich aus einem synthetischen Kunststoffwerkstoff hergestellt,

Die Ausgestaltung und Lokation der Lagerflächen bestimmen die optimale Knieausrichtung«

Es ist bekannt, eine Lagerkomponente wie in Fig. 9 herzustellen, in a&r c'ie gleichen B^zugsseüilen für ähnliche Teile verwendet werden. Tn der Fig. 9 ist die Tiefs J*er Starl^rdkomponente durch dia gebrochene Linie 8 dargestellt, und es ist zu erkennen, daß die Dicke der Komponente, dia in Fig. 9 gezeigt wird, ein wenig größer ist.

Nachdem eine tibiale Komponente der in Fig. 1 gezeigten Art eingebaut ist, besteht eine Möglichkeit für der* Chirurgen zur Einstellung des Knies vor der vorliegenden Erfindung darin, daß er die Lagerkomponente 6, wie in Fig. 1 gezeigt, durch eine Lagerkomponente 9, wie in Fig. 9 gezeigt, ersetzt, um die gewünschte Bänderspannung herzustellen. Die einzige andere Alternative besteht im Entfernen der Komponenten und im erneuten Trimmen der Knochen. Wenn daher ein Chirurg erkennt, daß er einen

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Fehler gemacht hat oder seine Meinung über die optimale Knieausrichtung ändert, kann er keine einfache Verstellung vornehmen. Es ist auch vorgeschlagen worden, eine Lagerkomponente wie in Fig. 6 zu schaffen, um alternative Variationen in der medial-lateralen Schräglage zu schaffen, wobei die Lagerflächen durch die Bezugszahl 15 bezeichnet sind und die originalen Standardlagerflächen wieder durch die Bezugszahl 7 bezeichnet sind.

Jedoch schafft die vorliegende Erfindung eine Anzahl von alternativen Lagerkomponenten, die in die Schale 2 eingesetzt werden können, um die Standardkomponente 6 zu er- 'f setzen, wodurch eine relative Verstellung der Tibia zum

Femur ermöglicht wird. Fig. 4 zeigt eine Lagerkomponente 10 von ähnlicher Gesamtform wie die Komponente 6, in der fj die Lagerflächen, die durch die Bezugszahl 11 bezeichnet ,■ sind, mit einem medial-lateralen Versatz versehen sind.

II Die Positionen der Standardlagerflächen sind in gebrochenen ' Linien durch die Bezugszahl 7 dargestellt.Dieser mediallaterale Versatz ist sehr wichtig zum Ausrichten des

ff! Knies.

Fig. 5 zeigt eine Lagerkomponente 12, in welcher die Lagerflächen 13 einen anterior-posterioren Versatz aufweisender

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wiederum eine wichtige Variation zur Schaffung einer optimalen Knieausrichtung darstellt. Wiederum ist die Position der Standardlagerfläche in gebrochenen Linien durch die Referenzzahl 7 bezeichnet.

Fig. 7 zeigt eine Lagerkomponente 16, in der die Lager- &iacgr; flächen 17 eine anterior-posteriore Schräglage aufweisen. Wiederum sind die Standardlagerflächen 7 durch eine gebrochene Linie dargestellt.

Die Lagerkomponente 18, die in Fig. 8 gezeigt ist, ist mit Lagerflächen 19 versehen, um eine tibiale Drehung zu _;; schaffen,um Fußstellungen, einwärts gewendete Zehen oder auswärts gewendete Zehen auszugleichen und stellt ebenfalls einen wichtigen Aspekt zur optimalen Knieausrichtung dar.

Fig. 10 zeigt eine Lagerkomponente, in der die Lagerflächen 21 ein verschiedenes Profil gegenüber den Standardlagerflächen aufweisen, die wiederum durch die Bezugszahl 7 _bi bezeichnet sind. Die Lagerflächen 21, weiche die tibialen % Kondyieneintief ung schaffen, beeinflussen die Stabilität: des Knies und den geometrischen Ort der Kniebewegung. | So können sie verschiedene Formen aufweisen, die z.B. die Höhe des äußeren Randes an verschiedenen Stellen und die I

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Profilneigung beeinflussen, um den gewünschten Effekt zu erzielen. In Fig. 10 ist ein alternatives Profil in gebrochenen Linien 22 dargestellt, welches eine tiefere Eintiefnng mit höheren Rändern schafft.

Ein Satz zum Einbringen einer erfindungsgemäßen tibia.len Komponente kann jede der alternativen Lagerkomponenten, die in den Zeichnungen dargestellt sind, aufweisen und enthält vorzugsweise mindestens zwei von ihnen. Natürlich kann auch eine Standardkomponente 6 enthalten sein.

Die vielleicht wichtigste alternativen Lagerkomponenten sind die in Fig. 6 und 7 dargestellten zum Einrichten einer medial-lateralen Schräglage und anterior-posterioren Schräglage, da diese zwei Variationen die häufigsten sind.

Weitere oder alternative Lagekomponenten können vorgesehen sein, welche zur gleichen Zeit zwei der alternativen Lagerflächenausbildungen aufweisen. So können Komponenten geschaffen werden, die nicht nur einen medial-lateralen
Versatz aufweisen, wie in Fig. 4 gezeigt, sondern auch tibiale Drehung, wie in Fig. 8 gezeigt. Die gleiche Komponente kann sogar in verschiedenen Dicken, wie in Fig. 9 gezeigt, vorgesehen sein. Es ist ersichtlich, daß man viele

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Kombinationen schaffen kann und die für besondere Erfordernisse bereitgestellt werden. Fig. 11 ist eine Draufsicht, welche die Kombination von medial-lateralem Versatz und tibialer Drehung zeigt. Die Abmessungen sind übertrieben, um sie deutlicher zu machen.

Es ist aus den Zeichnungen zu erkennen, daß die Schale in wesentlichen rechtwinklig in der Draufsicht ist, und unter gewissen Umständen ist es möglich, Variationen durch Umkehren der Lagerkomponente 6 zu schaffen. So zeigt die Fig. 12 die gleiche Komponente wie Fig. 4, aber in umgekehrter Richtung eingesetzt, so daß der medial-laterale Versatz, der in der Fig. 4 rechts erscheint, nun links ist. Diese Umkehrung ist möglich wegen der symmetrischen Form der Schale und kann auch mit den anderen Einsätzen benutzt werden.

In den Fig. 13, 14 und 15 sind drei Draufsichten verschiedener Schalenformen gezeigt. In jedem Fall wird ein Einsatz 30 in einer umbördelten Schale 31 gehalten. Die Lagerflächen 32 werden in Fig. 13 in einer neutralen Position gezeigt, in Fig. 14 in einer Position mit nach inn an gedrehten Zehen und in Fig. 15 in einer Position mit nach außen gedrehten Zehen. Wiederum sollten alle diese

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Konstruktionen eine oder mehr der anderen Ausbildungen enthalten, z. B. anterior-posterioren Versatz und verschiedene Tiefen.

Es ist zu erkennen, daß die oben beschriebenen Konstruktionen eine beträchtliche Anzahl von Variationen und verschiedene GiTunöii üi'id Äüöijildünyen entheilten können,und diö Fig. 16 bis 23 zeigen eine alternative Konstruktion, die leicht Variationen bei reduzierten Kosten ermöglicht insofern, als der Bereich der Einsätze reduziert werden kann.

In diesem Konstruktionstyp wird die tibiale Schale 1 &Ggr; durch eine Komponente ersetzt, die einen oberen schalenähnlichen Kopf 40 aufweist, der mit einem Zapfen 41 ver- : bunden ist. Die obere Fläche der Schale ist mit zwei voneinander beabstandeten Vertiefungen 42, &tgr;3 versehen, die ,. eine allgemeine ovale Form in der Draufsicht aufweisen

und in die ein Paar Lagerkomponenten 44, 45 eingeschnappt werden können. Andere Anordnungen können verwendet werden, z.B. Schrauben oder Stifte oder andere Mittel, um die

§ Lagerkomponenten 44, 45 an ihrem Platz zu halten. Wiederum

sind die Komponenten gewöhnlich aus einem synthetischen

ß Kunststoffwerkstoff hergestellt.

Fig. 16, 19 und 20 zeigen Standardeinsätze, in welchen die Lagerflächen sich in neutralen oder Standardpositionen befinden. Fig. 17 zeigt Einsätze, die so geformt sind, daß sie eine medial-laterale Schräglage in einer Richtung aufweisen, und Fig. 18 zeigt die Schräglage in der anderen Richtung. Die Schräglage kann entweder durch einen größeren Einsatz 46 anstelle des Standardeinsatzes 44 erreicht werden oder durch einen kürzeren Einsatz 47 anstelle des Standardeinsatzes 45. So ist es möglich, einen Standard- yf einsatz 44, 45 auf einer Seite und einen modifizierten Einsatz auf der anderen Seite einzusetzen, und somit können ·4 verschiedene Kombinationen wie gewünscht erzeugt werden. J

In den Fig. 21 und 22 sind die Lagerflächen für eine tibiale Drehung geformt und angeordnet. So zeigt die Fig. 21 eine Zeheneinwärtssteilung mit geeigneten Einsätzen 48 und 49. Der Grad der Zeheneinwärtsstellung könnte durch den Einsatz einer Standardfläche 45 anstelle von 49 verringert werden. Ähnlich kann in Fig. 22 der Einsatz 49 an die Stelle des Einsatzes 48 gebracht werden, und der Einsatz 48 ersetzt den Einsatz 49, um eine Konstruktion zur Zehenauswärtsstellung zu erreichen. Die Fig, 20 zeigt die Einsätze 44 und 45 für die neutrale Position.

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Eine Reihe von Einsätzen kann für medial- und lateralen Versatz und andere Variationen eingesetzt werden, auf die bezüglich der ersten Art von Konstruktion hingewiesen wurde, aber mit dieser Anordnung kann die Anzahl von Einsätzen verringert werden, da sie wegen der ovalen Form der Eintiefung 43 gewönniich in die entgegengesetzte Richtung gedreht werden können, wodurch es ermöglicht wird, daß sie nicht nur in gegenüberliegenden Seiten der Schale 40 angeordnet werden können, sondern auch in umgekehrten Positionen vorn und hinten.

Wiederum kann jeder Einsatz 44 und 45 zwei oder mehr der Variationen enthalten, und Fig. 23 zeigt einen Einsatz 50, der in gebrochenen Linien die Position der Lagerfläche darstellt, wie z.B. in dem neutralen Einsatz 45. In diesem Einsatz ist jedoch die Lagerfläche 51 nicht nur mit einem anterior-posterioren Versatz versehen,sondern auch mit einer anterior-posterioren Schräglage.

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Claims

- 17 - Ansprüche :

1. Tibiale Komponente einer Knieersatzprothese mit einer tibielen Schale zur Verbindung mit einer in geeigneter Weise vorbereiteten Tibia, wobei die obere Fläche der Schale eine oder mehr Lagerkomponenten trägt, gekennzeichnet durch Mittel zum Ändern der Position der Tibia relativ zu dem ,',usammenwirkenden Femur durch alternatives Ändern einer oder mehrerer der folgenden Variablen: medial-lateraler Versatz, anterior-posteriorer Versatz, anterior-posteriore Schräglage, tibiale Drehung oder tibiales Kondyleneintiefungsprofil.

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2. Tibiale Komponente nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

'': den Einschluß von Mitteln zum Ändern einer Kombination

■': von zwei beliebigen der Versätze oder Schräglagen.

3. Tibiale Komponente nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge

kennzeichnet, daß die Mittel zum Ändern der Position

der Tibia relativ zu dem zusammenwirkenden Femur zwei L,
oder mehr alternative Lagerkomponenttm aufweisen, von

i>) denen eine oder mehrere ausgewählt und in der Schale

angeordnet werden, wobei die Lagerkomponenten alternativ geformte und/oder angeordnete Lagerflächen zur

'. Aufnahme der natürlichen oder künstlichen Kondylon des

'; zusammenwirkenden Femurs aufweisen.

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4. Tibiale Komponente nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die alternativen Lagerkomponenten Alternativen in mindestens der medial-lateralen Schräglage oder der anterior-posterioren Schräglage aufweisen.

5. Tibiaie Komponente nach Anspruch &iacgr; bis 4, gekennzeichne L durch den Einschluß von Lagerkomponenten, die alternativ medial-laterale Schräglage und/oder vertikalen Versatz bewirken.

6. Tibiale Komponente nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die alternativen Lagerkomponenten für alle alternativen Variablen oder ihre Kombinationen vorgesehen sind.

7. Tibiale Komponente nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine neutrale Standardlagerkomponente enthalten ist.

8. Tibiale Komponente nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale eine einzelne Lagerkomponente trägt, die zwei geformte Lagerflächen aufweist, wobei die Variationen durch alternative Einzelkomponenten mit Lagerflächen verschiedener Gestalt und/ oder Lokation darauf bewirkt werden.

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9. Tibiale Komponente nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale zwei Lagerkomponenten trägt, wobei jede eine geformte Lagerfläche zum Zusammenwirken mit einer Kondyle auf dem zusammenwirkenden Femur aufweist, wobei jede Komponente unabhängig von der anderen von liiindesLeritj zwei diLernduiveri KüiüpüiieiiLen mit einer Lagerfläche von verschiedener Gestalt und/oder Lokation darauf auswählbar ist.

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