DE60023953T2

DE60023953T2 - Kniegelenkprothese mit beweglichem lager und fixiertem tibialen stamm

Info

Publication number: DE60023953T2
Application number: DE60023953T
Authority: DE
Inventors: Robert Metzger; Ray David BROWN; Troy Hershberger; Kevin Cox
Original assignee: Biomet Inc
Current assignee: Biomet Inc
Priority date: 1999-03-01
Filing date: 2000-05-04
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2020-05-05
Also published as: AU3612500A; EP1292243A4; ES2251375T3; WO2000051528A1; ATE308938T1; AU2000248194A1; US6165223A; EP1292243A1; EP1292243B1; WO2001082842A1; DE60023953D1

Description

Die Erfindung betrifft im allgemeinen eine Kniegelenkprothese, welche den in Gelenkverbindung stehenden Knieabschnitt des Femur und der Tibia ersetzt, und im spezielleren eine Kniegelenkprothese mit einem freibeweglichem Lager und einem feststehenden Tibiabolzen.
Eine Kniegelenkprothese umfasst charakteristischerweise eine Femurkomponente und eine Tibiakomponente. Die Femurkomponente und die Tibiakomponente sind entsprechend ausgelegt, um auf chirurgischem Weg jeweils an dem distalen Ende des Femur bzw. an dem proximalen Ende der Tibia befestigt zu werden. Die Femurkomponente ist weiterhin entsprechend ausgelegt, um mit der Tibiakomponente so in Wirkverbindung zu stehen, dass eine Bewegung eines anatomischen Kniegelenks simuliert und gelenkig gelagert wird.
Die Bewegung eines natürlichen Knies ist kinematisch gesehen komplex. Im Verlauf eines relativ breiten Beugungs- und Streckungsbereichs erfahren die Gelenk- bzw. Auflageflächen eines natürlichen Knies eine Rotation, eine mediale und laterale Winkelbewegung, eine Translation in sagittaler Ebene, eine Rückführung und eine Gleitbewegung. Kniegelenkprothesen versuchen in Verbindung mit Bändern und Muskeln, diese natürliche Kniebewegung nachzubilden, sowie die über den Beugungsbereich hinweg auftretenden Kräfte zu absorbieren und zu kontrollieren. Je nach Grad der Beschädigung oder Beeinträchtigung der Sehnen und Bänder des Knies, kann es jedoch notwendig sein, dass eine Kniegelenkprothese eine oder mehrere dieser Bewegungen unterbindet, um eine angemessene Stabilität zu gewährleisten.
Kniegelenkprothesen dienen zwar der Wirkung nach alle dazu, ein anatomisches Kniegelenk zu ersetzen, sind jedoch von den Auslegungsoptionen her verschieden, welche jeweils unterschiedliche Vor- und Nachteile aufweisen. Beispielsweise sind viele Kniegelenkprothesen polyzentrisch, so dass der posteriore Femurradius geringer ist als der distale Femurradius. Der Grund für die Radiusveränderung liegt darin, dass dadurch eine angemessen bemessene Femurkomponente geschaffen wird, dass eine frühere Rückbewegung erleichtert wird und dass eine vollständige Beugung ermöglicht wird. Allerdings weisen solche Kniegelenkprothesen aufgrund des geringeren Radius des posterioren Femur in gestrecktem Zustand zwar einen grossen Gelenkkontaktbereich auf, wenn jedoch die Kniegelenkprothese sich in den gebeugten Zustand bewegt, entsteht durch den geringeren posterioren Radius mit zunehmender Beugung ein geringerer Gelenkkontaktbereich.
Dadurch wird der Kontaktbereich allgemein von einem grossflächigen Kontaktbereich zu einem kleineren Kontaktbereich zwischen der Femurkomponente und der Tibiakomponente verringert. Beispielsweise kann der Kontaktbereich in gestrecktem Zustand ungefähr 275 mm² betragen und sich bei einer Beugung von 60° bis 90° in beträchtlichem Ausmass auf ungefähr 75 mm² reduzieren. Dieser reduzierte Kontaktbereich ist unter Umständen nicht optimal für die Langzeit-Beständigkeit aufgrund der erhöhten Kontaktbelastungen.
Andere Kniegelenkprothesen versuchen, diesen Nachteil durch die Verwendung einer Walzen-Trog-Gelenkverbindung zu beseitigen, bei welcher die Walze und der Trog kugel- bzw. zylinderartig geformt sind, um einen vollständigen Kontaktbereich über den ganzen Bewegungsbereich vom gestreckten zum gebeugten Zustand zu schaffen. Der Nachteil bei den meisten Kniegelenkprothesen dieser Art besteht jedoch darin, dass die posteriore Rückführung der Femurkomponente in Bezug auf die Tibiakomponente eliminiert wird. Eine solche Rückführung ist jedoch äusserst wünschenswert, da dadurch der Streckungs-Kraftarm vergrössert wird, die Wirkkraft des Quadrizeps vergrössert wird und den Patienten die Bewältigung alltäglicher Aktivitäten wie etwa das Stiegensteigen erleichtert wird. Ausserdem sind diese Auslegungsarten typischerweise rotationseingeschränkt.
Andere Kniegelenkprothesen versuchen, unter Verwendung anderer Auslegungsoptionen, wie etwa durch ein Meniskuslager oder freibewegliches Lager zwischen der Femurkomponente und der Tibiakomponente, die obigen Nachteile zu eliminieren. Durch die Verwendung eines freibeweglichen Lagers kann der Gelenkkontaktbereich zwischen der Femurkomponente und dem Lager theoretisch vergrössert werden, ohne die Einschränkung zu vergrössern. Manche der Kniegelenkprothesen, die ein freibewegliches Lager aufweisen, sind jedoch für die femorale Rückführung auf Bänder angewiesen, was in vielen Fällen unter Umständen nicht zuverlässig funktioniert.
Kniegelenkprothesen sind im allgemeinen auch mit unterschiedlichen Einschränkungsgraden verfügbar. Kniegelenkprothesen des primären Typs weisen beispielsweise den geringsten Grad an Einschränkung auf, posterior stabilisierte (PS) Kniegelenkprothesen weisen einen mittleren Grad der Einschränkung auf, während Kniegelenkprothesen des gänzlich beschränkten Typs den höchsten Grad an Einschränkung der kinematischen Bewegungen eines Kniegelenks aufweisen. In manchen Situationen kann ein Patient anfänglich ein Kniegelenk weniger eingeschränkten Typs, wie etwa eine primäre oder eine posterior stabilisierte (PS) Kniegelenkprothese, implantiert bekommen. Sollte der Patient dann später aufgrund einer auftretenden Instabilität eine Kniegelenkprothese der gänzlich beschränkten Art benötigen, so muss ein Chirurg im allgemeinen die gesamte Kniegelenkprothese entfernen und sowohl eine neue Femurkomponente als auch eine neue Tibiakomponente bzw. ein neues feststehendes Lager implantieren, um eine gänzlich eingeschränkte Kniegelenkprothese zu schaffen. Diese umfassenden chirurgischen Modifikationen erhöhen die Gesamtkosten und die Gesamtkomplexität des chirurgischen Eingriffs zur Umstellung einer Kniegelenkprothese von einem Einschränkungsgrad zu einem anderen.
Benötigt wird somit eine Kniegelenkprothese, welche nicht mit den oben erwähnten Nachteilen behaftet ist. Dies ermöglicht es der Reihe nach, einen im wesentlichen übereinstimmenden Kontaktbereich zwischen den Gelenkflächen der Femurkomponente und der Tibiakomponente über den gesamten Streckungs- und Beugungsbereich hinweg zu schaffen, einen im wesentlichen konstanten Gelenkkontaktflächenbereich vom gestreckten zum gebeugten Zustand zu erhöhen und zu schaffen, allgemeine Belastungen und die Abnutzung im Gelenkkontaktbereich zu verringern, eine femorale Rückführung in Bezug auf die Tibiakomponente mittels eines freibeweglichen Lagers zu schaffen, einen mechanischen Eingriffsmechanismus zu schaffen, um ohne Verwendung von Weichteilbändern eine femorale Rückführung zu erzwingen, die allgemeine Verlässlichkeit der Kniegelenkprothese zu erhöhen, eine anteriore Bewegung des Lagers zu verhindern und eine modulare Kniegelenkprothese zu schaffen, bei welcher durch einfaches Ersetzen eines an der Tibiakomponente befestigten Führungsbolzens verschiedene Einschränkungsgrade erzielt werden können. Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, eine Kniegelenkprothese mit einem freibeweglichen oder rotierenden Lager und einem feststehenden Tibiabolzen zu schaffen, mit welcher die oben genannten Vorteile erreicht werden.
In der GB 2296443 wird ein Kniegelenk offengelegt, welches die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist.
Gemäss einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kniegelenkprothese mit allen Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Eingriffselement der Femurkomponente um ein Nockenelement.
Vorzugsweise ist die Tibia-Auflagefläche eine im wesentlichen planare, polierte Fläche.
Vorzugsweise bildet das Auflageelement eine durch dieses hindurch verlaufende Öffnung aus und ist der Führungsbolzen der Funktion nach in der Lage, sich durch die in dem Auflageelement ausgebildete Öffnung hindurch zu erstrecken.
Vorzugsweise ist einer der Führungsbolzen abnehmbar an der Tibiakomponente befestigt.
Vorzugsweise ist der abnehmbare Führungsbolzen über einen Morsekegel abnehmbar mit der Tibiakomponente verbunden.
Vorzugsweise wird die Kniegelenkprothese durch das Ersetzen eines Führungsbolzens durch einen zweiten Führungsbolzen von einer Kniegelenkprothese des ersten Typs in eine Kniegelenkprothese des zweiten Typs konvertiert, wobei jede einen unterschiedlichen Einschränkungstyp aufweist.
Vorzugsweise weist der Führungsbolzen eine im wesentlichen ovale äussere Seitenwand auf.
Vorzugsweise weist die im wesentlichen ovale, äussere Seitenfläche des Führungsbolzens abgeflachte Enden auf.
Vorzugsweise wird durch die mit der ersten Auflagefläche in Gelenkverbindung stehende, erste Femur-Auflagefläche und durch eine mit einer zweiten Auflagefläche in Gelenkverbindung stehende, zweite Femur- Auflagefläche vom gestreckten bis zum vollständig gebeugten Zustand ein Kontaktbereich von mehr als etwa 300 mm² geschaffen.
Vorzugsweise verhindert die Femurkomponente, wenn das Eingriffselement mit dem Führungsbolzen in Eingriff tritt, dass das Auflageelement sich wesentlich nach anterior bewegt.
Vorzugsweise zwingt die Femurkomponente, wenn das Eingriffselement mit dem Bolzen in Eingriff tritt, das Auflageelement dazu, sich relativ zu der Tibiakomponente nach posterior zu bewegen.
Vorzugsweise beinhaltet der Führungsbolzen einen ersten Führungsabschnitt und einen zweiten Führungsabschnitt, wobei der erste Führungsabschnitt der Funktion nach in der Lage ist, die relative Bewegung der Femurkomponente zu kontrollieren, und der zweite Führungsabschnitt der Funktion nach in der Lage ist, die relative Bewegung des Auflageelements zu kontrollieren.
Gemäss einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kniegelenkprothese geschaffen, welche den in Gelenkverbindung stehenden Knieabschnitt eines Femur und einer Tibia ersetzt, wobei die Kniegelenkprothese alle Merkmale des Anspruchs 14 aufweist.
Vorzugsweise beinhaltet die Femurkomponente weiterhin ein Nockenelement, welches der Funktion nach in der Lage ist, während der Beugung der Kniegelenkprothese mit dem abnehmbaren Führungsbolzen in Eingriff zu treten.
Vorzugsweise bildet das Auflageelement eine durch dieses hindurch verlaufende Öffnung aus und ist der Führungsbolzen der Funktion nach in der Lage, sich durch die in dem Auflageelement ausgebildete Öffnung hindurch zu erstrecken.
Vorzugsweise wird die Femur-Auflagefläche durch einen Kondylenabschnitt gebildet, welcher durch einen ersten, anterioren Radius und einen kleineren, posterioren Radius definiert wird, welche sich entlang einer Sagittalebene erstrecken, wobei der kleinere, posteriore Radius sich anterior zu der ersten Auflagefläche des Auflageelements erstreckt.
Vorzugsweise wird die erste Auflagefläche des Auflageelements durch einen einzelnen Radius entlang einer Sagittalebene definiert.
Vorzugsweise wird die erste Auflagefläche durch einen zweiten Radius entlang einer Koronalebene definiert.
Vorzugsweise umfasst das Kniegelenkprothesensystem weiterhin eine zweite Femurkomponente, wobei die erste Femurkomponente eine primäre Femurkomponente ist und die zweite Femurkomponente eine posterior stabilisierte Femurkomponente ist.
Vorzugsweise beinhaltet die Mehrzahl von abnehmbaren Führungsbolzen einen ersten Führungsbolzen, welcher der Funktion nach in der Lage ist, eine Bewegung von anterior nach posterior, von medial nach lateral, sowie eine Rotationsbewegung des Auflageelements relativ zu der Tibiakomponente zu ermöglichen, und einen zweiten Führungsbolzen, welcher der Funktion nach in der Lage ist, eine Bewegung von anterior nach posterior des Auflageelements relativ zu der Tibiakomponente zu ermöglichen.
Vorzugsweise ist einer der abnehmbaren Führungsbolzen von der Funktion her in der Lage, mit der ersten Femurkomponente in Eingriff zu treten, wobei die Femurkomponente, das Auflageelement dazu zwingt, sich relativ zu der Tibiakomponente nach posterior zu bewegen.
Die Verwendung der vorliegenden Erfindung schafft eine Kniegelenkprothese mit einem freibeweglichen Lager und einem feststehenden Tibiabolzen. Die Kniegelenkprothese mit einem freibeweglichen Lager schafft eine im wesentlichen vollständige Kontaktfläche zwischen deren Komponenten, und zwar vom vollständig gestreckten bis zum vollständig gebeugten Zustand. Somit lassen sich die obenerwähnten, mit den derzeit verfügbaren Kniegelenkprothesen verbundenen Nachteile wesentlich reduzieren bzw. eliminieren.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich für einschlägig gebildete Fachleute aus der Lektüre der nachfolgenden Spezifikation unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in welchen:
1 eine Perspektivansicht einer posterior stabilisierten (PS) Kniegelenkprothese gemäss den Lehren einer ersten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 eine als Explosionszeichnung abgebildete Perspektivansicht einer Tibiakomponente und eines Auflageelements der posterior stabilisierten (PS) Kniegelenkprothese aus 1 darstellt;
3 einen sagittalen Aufriss der in 1 gezeigten, posterior stabilisierten (PS) Kniegelenkprothese darstellt, wobei eine Tibia und ein Femur des natürlichen Knies in Durchsicht gezeigt sind;
4 einen koronalen Aufriss der in 1 gezeigten, posterior stabilisierten (PS) Kniegelenkprothese darstellt, wobei die Tibia und das Femur des natürlichen Knies in Durchsicht gezeigt sind.
5a eine koronale Schnittansicht der Tibiakomponente und des Auflageelements der posterior stabilisierten (PS) Kniegelenkprothese aus 3 darstellt;
5b eine koronale Schnittansicht der Tibiakomponente und des Auflageelements der posterior stabilisierten (PS) Kniegelenkprothese aus 3 gemäss der Lehre einer zweiten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 eine sagittale Schnittansicht der posterior stabilisierten (PS) Kniegelenkprothese entlang der Linie 6-6 aus 4 darstellt;
7 eine Draufsicht auf die Tibiakomponente und das Auflageelement aus 1 in zusammengesetztem Zustand darstellt;
die 8a–8e teilweise sagittale Schnittansichten der in 1 gezeigten, posterior stabilisierten (PS) Kniegelenkprothese darstellen, welche fünf verschiedene Positionen der Femurkomponente in Bezug auf die Tibiakomponente über einen sich von einem vollständig gestreckten Zustand bis hin zu einem vollständig gebeugten Zustand erstreckenden Beugungsbereich veranschaulichen;
9 eine Draufsicht auf eine Tibiakomponente und eine Auflagekomponente einer gänzlich beschränkten Kniegelenkprothese gemäss den Lehren einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
10 einen sagittalen Aufriss der gänzlich beschränkten Kniegelenkprothese aus 9 darstellt, wobei die Tibia und das Femur des natürlichen Knies in Durchsicht gezeigt sind;
11 eine Perspektivansicht einer primären Kniegelenkprothese gemäss den Lehren einer dritten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
12 eine koronale Schnittansicht der Tibiakomponente und des Auflageelements der primären Kniegelenkprothese aus 11 darstellt; und
13 eine teilweise, sagittale Schnittansicht einer posterior stabilisierten (PS) Kniegelenkprothese gemäss den Lehren einer vierten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Die nachfolgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen betreffend eine Kniegelenkprothese mit einem freibeweglichen Lager und einem feststehenden, modularen Tibiabolzen ist rein beispielhafter Natur und es sollen dadurch die Erfindung bzw. deren Anwendung oder deren Nutzungsbereiche nicht eingeschränkt werden. Darüber hinaus wird die vorliegende Erfindung weiter unten im allgemeinen zwar in Bezug auf eine posterior stabilisierte (PS) Kniegelenkprothese im Detail beschrieben, es versteht sich jedoch für einschlägig gebildete Fachleute, dass die vorliegende Erfindung eindeutig nicht auf nur eine posterior stabilisierte (PS) Kniegelenkprothese beschränkt ist und auch auf verschiedene andere Arten von Kniegelenkprothesen, wie etwa eine primäre Kniegelenkprothese und eine gänzlich beschränkte Kniegelenkprothese angewendet werden kann, wie nachfolgend eingehender besprochen wird.
In den 1–4, auf welche nun Bezug genommen wird, wird eine Kniegelenkprothese 10 gemäss den Lehren einer ersten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Kniegelenkprothese 10 ist im allgemeinen als eine posterior stabilisierte (PS) Kniegelenkprothese 10 bekannt, welche entsprechend ausgelegt ist, um im Fall einer mässigen Zustandsverschlechterung bzw. Instabilität des menschlichen Knies eine angemessene Stabilität zu schaffen. Dies ist typischerweise am häufigsten dann der Fall, wenn es zu einem Funktionsverlust bzw. zu einer Dysfunktion des anterioren und des posterioren Kreuzbands kommt und das mediale und das laterale Kollateralband in ihrer Funktion intakt bleiben. Die Kniegelenkprothese 10 wird, wie in den 3 und 4 gezeigt, an einer Tibia 12 und einem Femur 14 eines chirurgisch resezierten linken Kniegelenks befestigt, wobei die Tibia 12 und das Femur 14 in Durchsicht gezeigt sind und wobei es sich versteht, dass eine geeignete rechte Kniegelenkprothese ähnlich gestaltet sein kann. Die Kniegelenkprothese 10 beinhaltet eine Femurkomponente 16, eine Tibiakomponente 18 und ein freibewegliches Tibialager 20.
Die Femurkomponente 16 ist entsprechend angepasst, um an einem distalen Ende des Femur 14 befestigt zu werden und beinhaltet einen ersten Kondylarabschnitt 22 und einen zweiten Kondylarabschnitt 24, welche jeweils eine erste Femur-Auflagefläche 26 und eine zweite Femur-Auflagefläche 28 schaffen. Der erste und der zweite Kondylarabschnitt 22 und 24 der Femurkomponente 16 sind durch einen interkondylären Abschnitt 30 miteinander verbunden, welcher eine interkondyläre Ausnehmung 32 aufweist. Der interkondyläre Abschnitt 30 beinhaltet eine erste laterale Seitenwand 34 und eine zweite laterale Seitenwand 36, welche im wesentlichen planar und parallel zueinander verlaufen. Die anterioren Abschnitte der ersten und der zweiten lateralen Seitenwand 34 bzw. 36 sind durch eine anteriore Wand 38 verbunden und die posterioren Abschnitte der ersten und der zweiten lateralen Seitenwand 34 bzw. 36 sind durch ein posteriores Eingriffselement bzw. eine langgestreckte Nocke 40 verbunden. Der interkondyläre Abschnitt 30, welcher die erste und die zweite laterale Seitenwand 34 bzw. 36, die anteriore Wand 38 und das posteriore Eingriffselement 40 beinhaltet, bildet den Umfang eines Gehäuses 42, welches die interkondyläre Ausnehmung 32 definiert.
Oben auf dem Gehäuse 42 ist ein im wesentlichen planares integrales Oberteil 44 positioniert, welches eine langgestreckte Öffnung bzw. Bohrung 46 bildet. Anstelle des offenen Gehäuses 42 kann auch ein geschlossenes Gehäuse verwendet werden. Die Femurkomponente 16 beinhaltet weiterhin einen gebogenen Patellarabschnitt 48, welcher an der anterioren Oberfläche der Femurkomponente 16 angeordnet ist. Der Patellarabschnitt 48 ist entsprechend geformt, um einen anatomischen Gleichlauf mit einer natürlichen oder einer prothetischen Patella zu ermöglichen. Die Patellaprothesen, welche mit der vorliegenden Erfindung kompatibel sind, können unterschiedliche Formen aufweisen, wie zum Beispiel rund oder kuppelförmig, und können aus Polyethylen, metallverstärktem Polyethylen oder aus anderen geeigneten Materialien gefertigt sein. Die Femurkomponente 16 einschliesslich des Gehäuses 42 ist vorzugsweise als Einheitsstruktur ausgebildet und ist vorzugsweise aus einer biokompatiblen Legierung mit grosser Festigkeit, wie beispielsweise einer Kobalt-Chrom-Molybdän-Legierung, oder aus einem anderen geeigneten Material gegossen. Alle Oberflächen, welche nicht mit dem Femur 14 in Kontakt stehen, sind vorzugsweise fein poliert, um glatte Gelenkauflageflächen zu schaffen.
Die Tibiakomponente 18 ist entsprechend angepasst, um an dem proximalen Ende der Tibia 12 befestigt zu werden, nachdem die Tibia in einschlägig bekannter Weise reseziert worden ist. Die Tibiakomponente 18 beinhaltet eine im wesentlichen planare, plattformähnliche Tibiaschale 50 und einen sich unterhalb davon erstreckenden Tibiastamm 52. Der Tibiastamm 52 ist so angepasst, dass er in einer ihm entsprechenden Öffnung aufgenommen werden kann, welche vom Chirurgen in Längsrichtung der Tibia 12 mittig angebracht wird. Die Tibiaschale 50 und der Tibiastamm 52 bilden eine kegelförmige Bohrung 54, welche sich axial durch die Tibiaschale 50 hindurch und in den Stamm 52 hinein erstreckt. Die Tibiaschale bzw. das Tibiaplateau 50 und der Stamm 52 sind vorzugsweise aus Kobalt-Chrom-Molybdän oder aus einem beliebigen anderen geeigneten, biokompatiblen Material gefertigt. Das Oberteil der Tibiaschale 50 ist fein poliert, um eine im wesentlichen glatte Tibia-Auflagefläche 56 zu schaffen.
Das freibewegliche bzw. rotierende Lager 20 ist zwischen der Femurkomponente 16 und der Tibiakomponente 18 angeordnet. Das freibewegliche Lager 20 weist eine im wesentlichen planare untere Auflagefläche 58 auf, welche sich, wie weiter unten besprochen, in gleitender Weise relativ zu der fein polierten Tibia-Auflagefläche 56 bewegt. Das freibewegliche Lager 20 beinhaltet weiterhin eine erste obere Gelenk- bzw. Auflagefläche 59 und eine zweite obere Gelenk- bzw. Auflagefläche 60. Die erste Auflagefläche 59 und die zweite Auflagefläche 60 stehen mit der ersten Auflagefläche 26 des Condylus 22 und mit der zweiten Auflagefläche 28 des Condylus 24 der Femurkomponente 16 in Gelenkverbindung. Zwischen der ersten Auflagefläche 59 und der zweiten Auflagefläche 60 befindet sich eine im wesentlichen rechteckige Öffnung 62, welche gleitend um einen mittig angeordneten, modularen Führungsbolzen 64 herum positioniert ist. Die Öffnung 62 wird durch eine im wesentlichen rechtwinkelige, periphere Seitenwand 66 gebildet, welche von der Funktion her in der Lage ist, mit dem mittigen Führungsbolzen 64 in Eingriff zu treten. Das freibewegliche Lager 20 wird vorzugsweise aus einem für chirurgische Zwecke geeigneten, reibungsarmen Kunststoff mit geringer Abnutzung, wie beispielsweise einem Polyethylen mit extrem hohem Molekulargewicht (UHMWPE) oder aus einem anderen geeigneten Material gefertigt.
Der mittige Führungsbolzen 64 beinhaltet eine im wesentlichen oval geformte äussere, periphere Seitenwand 68 oder eine beliebige andere entsprechend geformte Seitenwand und eine konisch zusammenlaufende Seitenwand 70 auf. Die konisch zusammenlaufende Seitenwand 70 ist von der Funktion her in der Lage, verschachtelt in der konisch zusammenlaufenden Bohrung 54 aufgenommen zu werden, um eine Reibpassung zu schaffen, die einen Morsekegel bildet. Alternativ dazu kann der mittige Führungsbolzen 64 einstückig mit der Tibiakomponente 18 ausgebildet sein. Axial durch den mittigen Führungsbolzen 64 erstreckt sich eine im wesentlichen zylindrische Bohrung 72 mit einer über dieser angeordneten Einsenkung 74, wie in 5a deutlich gezeigt. Der mittige Führungsbolzen 64 ist aus einer Kombination bestehend aus einem Kobalt-Chrom-Molybdän-Abschnitt 76 und einem aus UHMWPE oder einem anderen geeigneten Material gebildeten Polymerabschnitt 78 geformt. Der Polymerabschnitt 78 erstreckt sich bis zum Boden der Tibiaschale 50, um über die Seitenwände 66 und 68 einen Polymer/Polymer-Kontakt zwischen dem Zentrierbolzen 64 und dem freibeweglichen Lager 20 zu schaffen. Axial durch die Bohrung 72 hindurch erstreckt sich ein Gewindebolzen 80, welcher mit einer im unteren Bereich des Stamms 52 angeordneten Gewindebohrung 82 in schraubbaren Eingriff tritt. Der Bolzen 80 beinhaltet weiterhin einen Kopf 84, welcher verschachtelt in der Einsenkung 74 aufgenommen wird. Der Kopf 84 beinhaltet einen Innensechskant 86, der von einem Sechskant-Drehelement drehbar in Eingriff genommen werden kann. Beim Einschrauben des Bolzens 80 in die Bohrung 82 wird der Zentrierbolzen 64 über den durch die konische Bohrung 54 und die konische Seitenwand 70 gebildeten Morsekegel starr fixiert.
In 5b, auf welche nun Bezug genommen wird, wird eine zweite Ausführungsform eines Zentrierbolzens 64' gezeigt. In diesem Zusammenhang werden gleiche Bezugszeichen dazu verwendet, um ähnliche Strukturen in Bezug auf den Zentrierbolzen 64 zu bezeichnen. Der Zentrierbolzen 64' ist im wesentlichen dem Zentrierbolzen 64 ähnlich, mit der Ausnahme, dass der Metallabschnitt 76' sich bis oberhalb der Tibiaschale 50 hin erstreckt, wodurch ein verringerter bzw. kleinerer Polymerabschnitt 78' geschaffen wird. In dieser Auslegung wird über die Seitenwände 66 und 68 zwischen dem freibeweglichen Lager 20 und dem Zentrierbolzen 64' ein Polymer/Metall-Kontakt bzw. ein Polymer/Metall-Interface gebildet.
In den 4 und 6, auf welche nun Bezug genommen wird, wird gezeigt, wie die Gelenk-Auflageflächen 26 und 28 des ersten und des zweiten Condylus 22 und 24 der Femurkomponente 16 mit den Auflageflächen 59 und 60 des freibeweglichen Lagers 20 zusammenwirken. In dieser Hinsicht verfügt jeder Condylus 22 und 24 der Femurkomponente 16 entlang der Sagittalebene über jeweils eine polyzentrische Auflagefläche 26 bzw. 28. Mit anderen Worten, jede Auflagefläche 26 bzw. 28 wird von einem grossen, anterioren Radius 80 und einem kleineren posterior/distalen Radius 82 gebildet. Der grosse, anteriore Radius 80 beträgt vorzugsweise etwa 1,497 Zoll und erstreckt sich ungefähr bis zu dem Punkt 84. Der posterior/distale Radius 82 beträgt etwa 0,945 Zoll und erstreckt sich anterior der Mittellinie der Femurkomponente 16 bis zu dem Punkt 84. Der Punkt 84 befindet sich direkt anterior des freibeweglichen Lagers 20. Demgemäss sind die Auflageflächen 59 und 60 des freibeweglichen Lagers 20 mit einem einzigen Radius 86 entlang der Sagittalebene ausgebildet, wobei der Radius ungefähr 0,945 Zoll beträgt. Da der sagittale posterior/distale Radius 82 der Femurkomponente 16 sich über die axiale Mittellinie der Femurkomponente 16 hinaus und bis nach anterior zu dem Punkt 84 erstreckt, passt sich dieser Radius vom gestreckten Zustand bis hin zu dem vollständig gebeugten Zustand übereinstimmend an den Radius 86 des freibeweglichen Lagers 20 an. Diese Anpassung schafft einen im wesentlichen vollständig angepassten und konstanten Kontaktflächenbereich zwischen der Femurkomponente 16 und dem freibeweglichen Lager 20 in der Sagittalebene, und zwar im wesentlichen über den gesamten Bereich zwischen gestrecktem und gebeugtem Zustand.
Jede Auflagefläche 26 und 28 der Condylen 22 und 24 hat eine gewölbte Form mit einem konstanten Radius 88 von etwa 1,6 Zoll entlang der Koronalebene. Dementsprechend sind die Auflageflächen 59 und 60 des freibeweglichen Lagers 20 gleichermassen aus einem konstanten Radius 90 von etwa 1,6 Zoll entlang der Koronalebene gebildet. Ein jeder der Radii 88 und 90 passt sich übereinstimmend an den jeweils anderen an, um im wesentlichen einen vollständigen Oberflächenkontakt entlang der Koronalebene vom gestreckten bis zum gebeugten Zustand zu schaffen.
Dieser vollständige Oberflächenkontakt entlang der Sagittalebene und der Koronalebene führt zu einer im wesentlichen gleichmässigen Belastungsverteilung zwischen der Femurkomponente 16 und dem freibeweglichen Lager 20, im Gegensatz zu Femurkomponenten, welche nur einen geringeren Kontaktbereich schaffen, wie etwa einen linearen oder punktuellen Kontakt entweder entlang der Sagittalebene oder entlang der Koronalebene, wodurch es zu einer Bündelung der Belastungen an diesen Kontaktpunkten und damit zu einer potentiell erhöhten Abnutzung in diesen Bereichen kommt. Mit anderen Worten, es wird vom gestreckten Zustand bis zum vollständig gebeugten Zustand zwischen der Femurkomponente 16 und dem freibeweglichen Lager 20 ein Kontaktbereich von mehr als etwa 300 mm² beibehalten.
In 7, auf welche nun Bezug genommen wird, wird eine Draufsicht auf die zusammengesetzte Tibiakomponente 18 zusammen mit dem freibeweglichen Lager 20 gezeigt. In dieser Hinsicht hat das freibewegliche Lager 20 eine periphere Aussenwand 92, welche im wesentlichen konzentrisch zu der peripheren Aussenwand 94 der Tibiaschale 50 verläuft. Wenn das freibewegliche Lager 20 in gestrecktem Zustand sich oberhalb der Tibiaschale 50 befindet, so befindet sich der Führungsbolzen 64 unmittelbar posterior der von der Seitenwand 66 gebildeten Öffnung 62. Es sei hier erwähnt, dass der Bolzen 64 relativ zu der Öffnung 62 entsprechend dimensioniert ist, dass die posterior stabilisierte Kniegelenkprothese 10 eine anterior/posteriore Bewegung 96, eine Bewegung 98 von medial nach lateral, sowie eine Rotationsbewegung 100 des freibeweglichen Lagers 20 relativ zu der Tibiakomponente 18 schafft. Darüber hinaus schafft die Femurkomponente 16 eine Drehbewegung entlang der Sagittalebene relativ zu dem freibeweglichen Lager 20, sowie eine Varus/Valgus-Bewegung relativ zu dem freibeweglichen Lager 20. Die posterior stabilisierte Kniegelenkprothese 10 kann auch lediglich die Bewegung 96 von anterior nach posterior sowie die Rotationsbewegung 100 schaffen und die Bewegung 98 des freibeweglichen Lagers 20 von medial nach lateral relativ zu der Tibiaschale 50 eliminieren.
In den 8a–8e, auf welche nun Bezug genommen wird, werden teilweise sagittale Schnittansichten der posterior stabilisierten (PS) Kniegelenkprothese 10 gezeigt, welche die Bewegung der Kniegelenkprothese 16 und des freibeweglichen Lagers 20 relativ zu der Tibiakomponente 18 veranschaulichen, und zwar vom vollständig gestreckten Zustand in 8a bis zum vollständig gebeugten Zustand in 8e. In 8a ist die posterior stabilisierte (PS) Kniegelenkprothese 10 in vollständig gestrecktem Zustand sowohl nach anterior als auch nach posterior inhärent stabil, wenn der Patient steht. In dieser Position wird die erste und die zweite Femur-Auflagefläche 26 bzw. 28 jeweils in der ersten und der zweiten Tibia-Auflagefläche 59 bzw. 60 des freibeweglichen Lagers 20 gelagert. Die anteriore Fläche 102 und die posteriore Fläche 104 des Bolzens 64 stehen nicht in Eingriff mit dem anterioren Abschnitt 106 bzw. dem posterioren Abschnitt 108 der Seitenwand 66. Die posteriore Fläche 104 des Bolzens 64 steht weiterhin nicht im Eingriff mit dem Eingriffselement 40 der Femurkomponente 16. Sollte die Kniegelenkprothese 10 einer starken Hyperextension bzw. Rückführung bis nach vorne (ungefähr 10°) ausgesetzt werden, so würde die anteriore Fläche 102 des Bolzens 64 mit dem anterioren Abschnitt 38 des Gehäuses 42 in der Femurkomponente 16 in Eingriff treten, während das freibewegliche Lager 20 im allgemeinen nach posterior relativ zu der Tibiaschale gleiten würde. Dieses In-Eingriff-treten verhindert weiterhin eine Dislokation der Femurkomponente 16 relativ zu der Tibiakomponente 18.
Die Femurkomponente 16 ist in Bezug auf die Tibiakomponente 18 und das freibewegliche Lager 20 im allgemeinen am wenigsten eingeschränkt zwischen dem vollständig gestreckten Zustand, wie in 8a gezeigt, und jenem Punkt der Beugung, an dem das posteriore Eingriffselement 40 und die posteriore Fläche 104 des Bolzens 64 anfänglich miteinander in Eingriff treten, wie in 8b veranschaulicht. Dieses In-Eingriff-treten erfolgt im allgemeinen bei einem Beugungswinkel von etwa 20° bis 45°. Innerhalb dieses Bereichs von 0° bis etwa 20° bis 45° wird eine gemeinsam mit dem freibeweglichen Lager 20 erfolgende Translation der Femurkomponente 16 in der Sagittalebene relativ zu der Tibiakomponente 18 erlaubt. Insbesondere bleibt die Femurkomponente 16 im wesentlichen relativ zu dem freibeweglichen Lager 20 übereinstimmend positioniert, um eine vollständige Gelenkkontaktfläche über diesen Beugungsbereich hinweg zu schaffen. Mit anderen Worten, die Femurkomponente 16 und das freibewegliche Lager 20 sind beide in der Lage, sich über die zwischen dem freibeweglichen Lager 20 und der Tibiaschale 50 vorhandenen Auflageflächen 56 bzw. 58 relativ frei nach anterior und nach posterior in Bezug auf die Tibiakomponente 18 zu bewegen. Es versteht sich jedoch weiterhin, dass das genaue Ausmass der von der Kniegelenkprothese 10 erlaubten Translation in der Sagittalebene natürlich variiert, und zwar in Abhängigkeit von den Kräften, welche von Weichteilen, Muskeln, Sehnen und Bändern lokal ausgeübt werden, sowie von Kräften, welche von der Tibia und der Fibula übertragen werden. Diese Kräfte können natürlich von Patient zu Patient, von Aktivität zu Aktivität, sowie von Implantation zu Implantation variieren.
Wenn die Beugung in etwa 20° bis 45° überschreitet, wie in 8c gezeigt, so tritt das posteriore Eingriffselement 40 der Femurkomponente 16 mit der posterioren Fläche 104 des Bolzens 64 in Eingriff. Dieses In-Eingriff-treten erzwingt eine Rückführung des freibeweglichen Lagers 20 nach posterior relativ zu der Tibiaschale 50, wodurch das freibewegliche Lager 20 mit der Auflagefläche 58 relativ zu der Auflagefläche 56 der Tibiaschale 50 gleitet. Während diese Zwangsrückführung des freibeweglichen Lagers 20 abläuft, werden die Auflageflächen 26 und 28 des ersten und des zweiten Condylus 24 bzw. 26 in zur Gänze verschachtelter Weise in den Auflageflächen 59 und 60 des freibeweglichen Lagers 20 aufgenommen. Diese Zwangsrückführung des freibeweglichen Lagers 20 erzeugt die gewünschte femorale Rückführung eines anatomischen Kniegelenks. Im Zuge der Fortsetzung der Beugung von etwa 60°, wie in 8c gezeigt, bis etwa 110°, wie in 8e gezeigt, setzt sich auch die Zwangsrückführung des freibeweglichen Lagers 20 relativ zu der Tibiaschale 50 weiterhin fort, während ein vollständiger Oberflächenkontaktbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Condylus 22 bzw. 24 und dem freibeweglichen Lager 20 über die jeweils in Wirkverbindung stehenden Flächen 26, 28 bzw. 59, 60 beibehalten wird.
Wie aus den 8a–8e beobachtet werden kann, ermöglicht die durch das In-Eingriff-treten des feststehenden modularen Bolzens 64 mit dem Eingriffselement 40 geschaffene Zwangsrückführung die Beibehaltung eines vollständigen Oberflächenkontaktbereichs zwischen der Femurkomponente 16 und dem freibeweglichen Lager 20. Dieser vollständige Oberflächenkontakt wird erzielt, weil die Rückführung zwischen dem freibeweglichen Lager 20 und der Tibiakomponente 18 durch eine Gleitbewegung des freibeweglichen Lagers 20 nach posterior auf der Tibiaschale 50 mit den Flächen 56 und 58 stattfindet. Darin liegt der Unterschied zu bestehenden Knieprothesen mit einem feststehenden Lager, bei denen eine Rückführung über die Translation der Femurkomponente relativ zu einem auf der Tibiakomponente befindlichen feststehenden Lager stattfindet. Bei herkömmlichen Kniegelenkprothesen mit freibeweglichem Lager weisen diese Vorrichtungen entweder überhaupt keinen an der Tibia befestigten Führungsbolzen auf und sind für die Rückführung auf die Weichteile angewiesen, oder sie verwenden einen Bolzen welcher einstückig mit dem freibeweglichen Lager ausgeführt ist. Demgemäss erfolgt die Rückführung nach dem Stand der Technik wiederum zwischen der Femurkomponente 16 und dem freibeweglichen Lager 20, im Gegensatz zu einer Rückführung zwischen dem freibeweglichen Lager 20 und der Tibiakomponente 18, was während der Rückführung einen wesentlich erhöhten Oberflächenbereich schafft, und zwar im Sinne einer allgemeinen verringerten Abnutzung des Auflageelements 20.
In 9, auf welche nun Bezug genommen wird, wird eine Draufsicht auf die Tibiakomponente 18 und das freibewegliche Lager 20 mit einem gänzlich eingeschränkten Führungsbolzen 110 gezeigt. In dieser Hinsicht ist der Bolzen 110 im wesentlichen ähnlich dem Bolzen 64, mit der Ausnahme, dass die periphere Aussenwand 112 oval ist und abgeflachte Enden 114 aufweist. In dieser Hinsicht treten die Endwände 114 gleitend mit den Seitenwänden 66 der Öffnung 62 in Eingriff, wodurch jegliche laterale oder mediale Bewegung 98 bzw. jede Rotationsbewegung 100 in Bezug auf die Tibiakomponente 18 eliminiert wird. Dieses gänzlich eingeschränkte Knie erlaubt daher nur eine anteriore und posteriore Bewegung 96 des freibeweglichen Lagers 20 relativ zu der Tibiakomponente 18. Somit kann durch einfaches Ersetzen des Bolzens 64 durch einen neuen Bolzen 110 die Kniegelenkprothese 10 von einer posterior stabilisierten (PS) Kniegelenkprothese 10 in eine gänzlich eingeschränkte Kniegelenkprothese 10' konvertiert werden. Damit wird ein gänzlich eingeschränktes Knie geschaffen, welches den grossen Kontaktbereich (d.h. > 300 mm²) beibehält und ausserdem die gewünschte Rückführung aufweist. Weiterhin erwähnenswert ist, dass durch einfaches Verändern der Form des Bolzens 64, des Nockenelements 40 oder der Öffnung 62 in dem Lager 20 die anteriore Bewegung eingestellt werden kann. Darüber hinaus können abnehmbare Hülsen geformt werden, welche zum Zweck der weiteren Einstellung auf den Bolzen 64 geschoben werden können.
Diese Konvertierbarkeit ermöglicht eine im wesentlichen bequeme Methode zum Wechseln von einem posterior stabilisierten (PS) auf ein gänzlich eingeschränktes Kniegelenk, und zwar durch einfaches Ersetzen des Führungsbolzens 64 über den Gewindebolzen 80. Sollte eine noch weitergehende Stabilität bei der Femurkomponente 16 erforderlich sein, so kann ein Femurkomponente 16' mit geschlossenem Gehäuse verwendet werden, welche einen Femurstamm 116 beinhaltet. In dieser Situation würde die ursprüngliche Femurkomponente 16 durch die neue Femurkomponente 16' ersetzt, während die Tibiakomponente 18 und die Lagerkomponente 20 dieselben bleiben würden. Weiterhin erwähnenswert ist, dass die Bewegung der Femurkomponente 16, der Tibiakomponente 18 und des Auflageelements 20 relativ zueinander entlang der Sagittalebene im wesentlichen der in den 8a–8e gezeigten Bewegung der posterior stabilisierten (PS) Kniegelenkprothese 10 ähnelt.
In den 11 und 12, auf welche nun Bezug genommen wird, wird eine primäre Kniegelenkprothese 120 gemäss den Lehren einer dritten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In dieser Hinsicht sind die Tibiakomponente 18 und das freibewegliche Lager 20 im wesentlichen dieselben wie jene, die bei den anderen bevorzugten Ausführungsformen verwendet wurden. Die einzigen Unterschiede bestehen in Bezug auf die Femurkomponente 122 und den mittigen Bolzen 124. In dieser Hinsicht ähnelt der Bolzen 124 im wesentlichen dem Bolzen 64, abgesehen davon, dass die Höhe des Bolzens verringert ist, so dass dieser sich nicht über die Öffnung 62 hinaus erstreckt bzw. nicht aus dieser heraussteht. Die Femurkomponente 122 beinhaltet den ersten und den zweiten Condylus 22 bzw. 24 mit jeweils einer ersten und einer zweiten Auflagefläche 26 bzw. 28. Die Femurkomponente 122 beinhaltet weiterhin den Gelenks-Patellaabschnitt 48. Was im wesentlichen fehlt, ist das Gehäuse 42, welches das posteriore Eingriffselement 40 schafft. Aus diesem Grund kommt es zu keinem mechanischen Eingriff des Bolzens 124 relativ zu der Femurkomponente 122, um eine Rückführung des freibeweglichen Lagers 20 relativ zu der Tibiakomponente 18 zu erzwingen.
Die Rückführung des freibeweglichen Lagers 20 wird durch die verbleibenden Weichteile und Bänder des Patienten erreicht. In dieser Hinsicht wird das freibewegliche Lager 20 ursprünglich ähnlich wie bei den anderen bevorzugten Ausführungsformen in vollständig gestrecktem Zustand mittig auf der Tibiaschale 50 positioniert. Bei einer Beugung von etwa 25° bis 45° beginnt die Rückführung des freibeweglichen Lagers 20 und wird im wesentlichen über die gesamte Beugung hinweg beibehalten, und zwar durch das Kreuzband, welches die Rückführung des freibeweglichen Lagers 20 veranlasst. Auch hier wiederum kann die primäre Kniegelenkprothese 120 von einer primären Kniegelenkprothese 120 in eine posterior stabilisierte (PS) Kniegelenkprothese 10 oder in eine gänzlich eingeschränkte Kniegelenkprothese 10' konvertiert werden, indem lediglich der Bolzen 124 und die Femurkomponente 122 ersetzt werden, wobei es nicht notwendig ist, die Tibiakomponente 18 oder das Tibialager 20 zu wechseln.
In 13, auf welche nun Bezug genommen wird, wird eine teilweise sagittale Schnittansicht einer posterior stabilisierten (PS) Kniegelenkprothese 10 gemäss den Lehren einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In dieser Hinsicht werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche Strukturen in Bezug auf die Kniegelenkprothese 10 zu bezeichnen. In dieser Hinsicht bestehen die einzigen Unterschiede in Bezug auf die Form des Führungsbolzens 130 und des freibeweglichen Lagers 132. Der Führungsbolzen 130 wird im wesentlichen in derselben Art an der Tibiakomponente 18 befestigt wie dies in Bezug auf die Kniegelenkprothese 10 gezeigt ist. Der Unterschied bei dem Führungsbolzen 130 besteht darin, dass er einen ersten Führungsabschnitt 134 und einen zweiten Führungsabschnitt 136 beinhaltet. Der erste Führungsabschnitt 134 wird durch eine im wesentlichen oval geformte Seitenwand 138 gebildet, ähnlich jener, die in 2 gezeigt ist. Der zweite Führungsabschnitt 136 wird ebenfalls von einer ovalen Seitenwand 140 gebildet, welche grösser ist als die ovale Seitenwand 138. Der erste Führungsabschnitt 134 ist vorzugsweise aus einem formgepressten Polymer, wie beispielsweise Polyethylen mit extrem hohem Molekulargewicht (UHMWPE), gebildet und der zweite Führungsabschnitt 136 ist vorzugsweise aus einem Kobalt-Chrom-Molybdän geformt. Es können aber auch verschiedene andere Kombinationen zwischen dem ersten Führungsabschnitt 134 und dem zweiten Führungsabschnitt 136 geschaffen werden, wie beispielsweise ein vollständiger Polymeraufbau, ein vollständiger Metallaufbau oder jede beliebige andere Kombination.
Der zweite Führungsabschnitt 136 hat eine Höhe, welche sich nicht über das Lager 132 hinaus erstreckt, und ist innerhalb der Öffnung 142 angeordnet, so dass der zweite Führungsabschnitt 136 nur mit dem freibeweglichen Lager 132 in Eingriff tritt und nur dessen Bewegung relativ zu der Tibiakomponente 18 kontrolliert. Der zweite Führungsabschnitt 134 erstreckt sich in das Gehäuse 42 der Femurkomponente 16 hinein, so dass der zweite Führungsabschnitt 134 von der Funktion her in der Lage ist, von dem Nockenelement 40 in Eingriff genommen zu werden, um die Bewegung der Femurkomponente 16 relativ zu dem Lager 132 zu kontrollieren. Anders gesagt, der aus zwei Abschnitten bestehende Führungsbolzen 138 kontrolliert individuell die relative Bewegung der Femurkomponente 16 und jene der Lagerkomponente 132, und zwar jeweils mit dem ersten Führungsabschnitt 134 und dem zweiten Führungsabschnitt 136. Dies schafft eine erhöhte Einstellbarkeit bei der relativen Gelenkbewegung der Kniegelenkprothese 10'', wobei auch weiterhin ein im wesentlichen vollständiger und durchgehender Kontaktbereich zwischen der Femurkomponente 16 und dem freibeweglichen Lager 132 vom gestreckten bis zum vollständig gebeugten Zustand hinweg beibehalten wird.
In der vorangegangenen Besprechung werden lediglich beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offengelegt. Für einschlägig gebildete Fachleute ist es aus dieser Besprechung und aus den beiliegenden Zeichnungen und Ansprüchen auf einfache Weise ersichtlich, dass darin verschiedene Änderungen, Modifikationen und Variationen vorgenommen werden können, ohne dass dadurch vom Umfang der Erfindung, wie er in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist, abgewichen wird.

Claims

Kniegelenkprothese (10) zum Ersetzen des in Gelenkverbindung stehenden Knieabschnitts eines Femur (14) und einer Tibia (12), wobei die Kniegelenkprothese folgendes umfasst: eine erste Femurkomponente (16) mit zumindest einer ersten Femur-Auflagefläche (26); eine Tibiakomponente (18) mit zumindest einer Tibia-Auflagefläche (56); und ein Auflageelement (20) mit einer ersten Auflagefläche (59, 60), die der Funktion nach in der Lage ist, mit der ersten Femur-Auflagefläche (26) in Gelenkverbindung zu stehen, und einer zweiten Auflagefläche (58), die der Funktion nach in der Lage ist, mit der zumindest einen Tibia-Auflagefläche (56) in Gelenkverbindung zu stehen; gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von abnehmbaren Führungsbolzen (64, 110, 124), wobei ein jeder der abnehmbaren Führungsbolzen der Funktion nach in der Lage ist, abnehmbar mit der Tibiakomponente (18) verbunden zu werden und von einem Eingriffselement (40) der ersten Femurkomponente (16) in Eingriff genommen zu werden, wobei durch das Auswechseln eines der abnehmbaren Führungsbolzen (64, 110, 124) gegen einen anderen der abnehmbaren Führungsbolzen (64, 110, 124) die Art der Beschränkung verändert wird, welche die Kniegelenkprothese aufweist.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Eingriffselement (40) der Femurkomponente (16) um ein Nockenelement (40) handelt.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Tibia-Auflagefläche (56) um eine im wesentlichen planare, polierte Oberfläche handelt.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 1, wobei das Auflageelement (20) eine durch dieses hindurch verlaufende Öffnung (62) ausbildet und der Führungsbolzen (64, 110, 124) der Funktion nach in der Lage ist, sich durch die in dem Auflageelement ausgebildete Öffnung (62) hindurch zu erstrecken.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 1, wobei einer der Führungsbolzen (64, 110, 124) abnehmbar an der Tibiakomponente (18) befestigt ist.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 5, wobei der abnehmbare Führungsbolzen (64, 110, 124) über einen Morsekegel (70, 54) abnehmbar mit der Tibiakomponente (18) verbunden ist.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 1, wobei der Führungsbolzen (64) eine im wesentlichen ovale äussere Seitenwand (68) aufweist.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 7, wobei die im wesentlichen ovale, äussere Seitenfläche (112) des Führungsbolzens (64) abgeflachte Enden (114) aufweist.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 1, wobei durch die mit der ersten Auflagefläche (59) in Gelenkverbindung stehende, erste Femur-Auflagefläche (26) und durch eine mit einer zweiten Auflagefläche (60) in Gelenkverbindung stehende, zweite Femur-Auflagefläche (28) von der Streckung bis zur vollständigen Beugung ein Kontaktbereich von mehr als etwa 300 mm² geschaffen wird.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 1, wobei wenn das Eingriffselement (40) mit dem Führungsbolzen in Eingriff tritt, die Femurkomponente (16) verhindert, dass das Auflageelement (20) sich wesentlich nach anterior bewegt.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 1, wobei wenn das Eingriffselement (40) mit dem Bolzen in Eingriff tritt, die Femurkomponente (16) das Auflageelement (20) dazu zwingt, sich relativ zu der Tibiakomponente (18) nach posterior zu bewegen.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 1, wobei der Führungsbolzen einen ersten Führungsabschnitt und einen zweiten Führungsabschnitt beinhaltet, wobei der erste Führungsabschnitt der Funktion nach in der Lage ist, die relative Bewegung der Femurkomponente (16) zu kontrollieren, und der zweite Führungsabschnitt der Funktion nach in der Lage ist, die relative Bewegung des Auflageelements (20) zu kontrollieren.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von abnehmbaren Führungsbolzen folgendes umfasst: einen ersten, abnehmbaren Führungsbolzen (64), welcher der Funktion nach in der Lage ist, abnehmbar mit der Tibiakomponente (18) verbunden zu werden, wobei der erste, abnehmbare Führungsbolzen (64) der Funktion nach in der Lage ist, von der Femurkomponente (16) in Eingriff genommen zu werden; und einen zweiten, abnehmbaren Führungsbolzen (110), welcher der Funktion nach in der Lage ist, abnehmbar mit der Tibiakomponente (18) verbunden zu werden, wobei der zweite, abnehmbare Führungsbolzen (110) der Funktion nach in der Lage ist, von der Femurkomponente (16) in Eingriff genommen zu werden, wobei durch das Auswechseln eines der abnehmbaren Führungsbolzen (64, 110), des ersten oder des zweiten, gegen den jeweils anderen der abnehmbaren Führungsbolzen (64, 110) die Art der Beschränkung verändert wird, welche die Kniegelenkprothese aufweist.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 13, wobei die Femur-Auflagefläche (26) durch einen Kondylenabschnitt gebildet wird, welcher durch einen ersten, anterioren Radius und einen kleineren, posterioren Radius definiert wird, welche sich entlang einer Sagittalebene erstrecken, wobei der kleinere, posteriore Radius sich anterior zu der ersten Auflagefläche (59, 60) des Auflageelements (20) erstreckt.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 13, wobei die erste Auflagefläche (59, 60) des Auflageelements (20) durch einen einzelnen Radius entlang einer Sagittalebene definiert wird.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 15, wobei die erste Auflagefläche (59, 60) durch einen zweiten Radius entlang einer Koronalebene definiert wird.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 1, welche weiterhin eine zweite Femurkomponente (16') umfasst, wobei die erste Femurkomponente (16) eine primäre Femurkomponente ist und die zweite Femurkomponente eine posteriore, stabilisierte Femurkomponente ist.
Kniegelenkprothese nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von abnehmbaren Führungsbolzen folgendes beinhaltet: einen ersten Führungsbolzen (64), welcher der Funktion nach in der Lage ist, eine Bewegung von anterior nach posterior, von medial nach lateral, sowie eine Rotationsbewegung des Auflageelements (20) relativ zu der Tibiakomponente (18) zu ermöglichen, und einen zweiten Führungsbolzen (110), welcher der Funktion nach in der Lage ist, eine Bewegung von anterior nach posterior des Auflageelements relativ zu der Tibiakomponente (18) zu ermöglichen.