DE60110657T2 - Femorale Komponente einer Knieprothese mit drei Krümmungsradien - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft Femurteile einer Knieprothese. Sie betrifft insbesondere Femurteile einer Prothese von der Art mit drei Segmenten, d.h. mit zwei Kondyle bildenden Teilen, die durch eine Trochlea-Oberfläche getrennt sind.
• Diese Prothesen-Femurteile sind dazu bestimmt, mit einem Einsatz zusammenzuwirken, oft aus einem Material wie zum Beispiel Polyethylen, der auf eine Schienbeinplatte eines Schienbeinbereichs aufgebracht ist, wobei die Zusammenwirkung über obere konkave Flächen des Einsatzes erfolgt, auf denen die Außenflächen der Kondyle des Femurteils rollen und gleiten.
• Aus dem Stand der Technik, und insbesondere der internationalen Anmeldung WO92/03108 im Namen der British Technology Group PLC, ist bereits ein derartiges Prothesen-Femurteil bekannt. Gemäß einem Längsquerschnitt, d.h. gemäß einer Ebene parallel zur Längsachse des Oberschenkelknochens und zur Längsachse des Schienbeins, in der gebeugten Stellung des Knies, weist dieses Prothesen-Femurteil zwei Kreisbögen auf, d.h. einen ersten, der Trochlea-Oberfläche entsprechenden Kreisbogen, der den so genannten Trochlea-Weg definiert. Dieser Radius wird nachfolgend mit dem Bezugszeichen R1 bezeichnet. Der zweite Kreisbogen dieses Querschnitts in der Längsebene entspricht den beiden Kondylen. Dieser Kreisbogen wird nachfolgend mit dem Bezugszeichen R2 bezeichnet.
• Gemäß dem Stand der Technik ist der Radius R1 geringfügig größer als der Radius R2, d.h. im Allgemeinen gemäß einem Verhältnis 1,2. Wenn diese Art von Femurteilen in Zusammenwirkung mit entsprechenden oberen konkaven Flächen eines kugelförmigen oder kreisförmigen zylindrischen Schienbeineinsatzes verwendet werden, gewährleisten sie eine perfekte Kongruenz zwischen den Oberflächen der Kondyle und den Oberflächen des Schienbeineinsatzes im ganze Biegebereich, d.h. von 0 bis 130°. Diese Art Knieprothese des Stands der Technik hat aber den Nachteil, dass die Belastungen, denen die Bänder, und insbesondere das hintere Kreuzband, im Biegebereich zwischen 80 oder 90° und 130° ausgesetzt sind, sehr stark sind.
• US-A-6 013 103 und EP 0 765 645 beschreiben Prothesen, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert sind.
• Die Kongruenz mit dem Schienbeinteil ist dort total, so dass die von den Prothesen bei großen Biegungen erfahrenen Belastungen sehr stark sind, was ihre Lebensdauer beeinträchtigt.
• Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, diesen Nachteil zu beseitigen, indem sie ein Prothesen-Femurteil vorschlägt, das eine Verringerung der im Biegebereich zwischen 80° bis 90° und 130° auf die Bänder ausgeübten Belastungen ermöglicht.
• Erfindungsgemäß ist das Femurteil einer Knieprothese wie in Anspruch 1 definiert.
• Weiterentwicklungen sind in den Unteransprüchen definiert.
• So erhält man eine perfekte Kongruenz mit konkaven Oberflächen eines Schienbeineinsatzes mit einem Krümmungsradius in etwa gleich dem Krümmungsradius des Zwischenkreisbogens in einem Biegebereich von 80° bis 90°; bei einer großen Biegung, d.h. über 80° oder 90° hinaus, verringert sich dagegen die Kongruenz, so dass ein gewisses Spiel zwischen dem Femurteil und dem Schienbeineinsatz auftritt, wobei dieses Spiel ein Nachlassen der Belastungen ermöglicht, denen die Bänder, insbesondere das hintere Kreuzband, unterworfen sind, so dass die Knieprothesen mit einem solchen Femurteil verwendet werden können, ohne auf lange Sicht das hintere Kreuzband zu beschädigen.
• Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung liegt das Verhältnis des Zwischenkreisbogens zum Endkreisbogen zwischen 1 und 2,5 und vorzugsweise zwischen 1,2 und 1,8.
• Die Erfindung betrifft auch eine Knieprothese mit einem wie oben definierten Femurteil und einem Schienbeineinsatz, der auf eine Schienbeinplatte aufgesetzt ist, wobei der Schienbeineinsatz eine obere konkave Fläche aufweist, die mit der Außenfläche der Kondylen zusammenwirkt, wobei der Krümmungsradius der Außenfläche des Einsatzes im wesentlichen gleich dem Krümmungsradius des Zwischenkreisbogens ist.
• Eine nur als Beispiel dienende Ausführungsform ist in den Zeichnungen angegeben, in denen zeigen:
• 1 einen Längsschnitt durch ein Femurteil einer Knieprothese, d.h. in einer Ebene parallel sowohl zur Längsachse des Schienbeins als auch zur Längsachse des Oberschenkelknochens, wenn diese nicht parallel sind, d.h. nicht in der gestreckten Stellung des Knies; und
• 2 den gleichen Längsschnitt durch ein Femurteil einer Prothese, das auf einen Schienbeineinsatz aufgelegt ist, in der gestreckten Stellung des Knies.
• In 1 besteht das Femurteil 1 einer Knieprothese aus zwei Kondylen 2 (da es sich um eine Schnittansicht handelt, ist nur einer in 1 zu sehen) und einem Trochlea-Stützteil 3, das einen Trochlea-Weg 4 definiert. Der Trochlea-Weg reicht bis zum Punkt P1, da jenseits des Punkts P1 auf der Rückseite des Knies Kreisbögen den Kondylen entsprechen. Die Außenfläche der Kondyle besteht also im Längsschnitt aus einem ersten Zwischenkreisbogen 5 und einem zweiten Endkreisbogen 6. Der Zwischenkreisbogen 5 erstreckt sich über einen Winkel von 90°. Der Endkreisbogen 6 erstreckt sich über einen Winkel von 40°. Der Radius des Endkreises 6 ist kleiner als der Radius des Zwischenkreises 5. Der Radius des Trochlea-Wegs (R1) ist größer als der Radius des Zwischenkreises 5.
• Der Krümmungsradius der oberen konkaven Fläche 7 des Schienbeineinsatzes 8 ist im Wesentlichen gleich den Krümmungsradien des Zwischenkreises 5.
• So erhält man eine Kongruenz im Bereich der Biegung von 0 bis 90°, da die Kongruenz zwischen dem Femurteil abnimmt, so dass über 90° hinaus ein Spiel zwischen ihnen auftritt. Durch dieses Spiel lassen die Belastungen der Bänder, insbesondere des hinteren Kreuzbands, nach. Das Verhältnis des Zwischenradius zum Endradius beträgt 1,25. Erfindungsgemäß muss dieses Verhältnis strikt größer als 1 sein und kann sogar gleich 2 sein oder sogar noch mehr betragen. Bezüglich der in der Zeichnung mit dem Bezugszeichen 10 versehenen senkrechten Achse beginnen die Kondyle 10° vor dieser Achse, d.h. sind um 10° bezüglich der Senkrechten verschoben.

Claims (3)

1. Femurteil einer Knieprothese von der Art mit drei Segmenten, mit zwei Kondylen (2) und einem Trochlea-Oberflächenteil (3), wobei das Femurteil dazu bestimmt ist, am fernen Ende eines Oberschenkelknochens verankert zu werden, und die Außenfläche der Kondyle dazu bestimmt ist, mit der oberen Außenfläche (7) eines Schienbeineinsatzes im Längsschnitt zusammenzuwirken, wobei die Trochlea-Stützfläche (3) einen Trochlea-Weg gemäß einem ersten Kreisbogen, immer noch im Längsschnitt, definiert, wobei die Außenfläche der Kondyle (2) zumindest zum Teil einen Zwischenkreisbogen (5) aufweist, wobei die Außenfläche der Kondyle (2) im Längsschnitt aus einer Zwischenfläche (5) und einer Endfläche (6), beide in Kreisbogenform, besteht, wobei der Zwischenkreisbogen (5) sich über eine Winkel von 80° bis 90° erstreckt, wobei der Krümmungsradius des Endbogens (6) strikt kleiner ist als der Krümmungsradius des Zwischenbogens (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Endkreisbogen (6) sich über einen Winkel zwischen 40° und 50° erstreckt.
2. Femurteil einer Knieprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen dem Zwischenkreisbogen (5) und dem Endkreisbogen (6) zwischen 1 und 2,5 und vorzugsweise zwischen 1,2 und 1,8 liegt.
3. Knieprothese, die ein Femurteil nach Anspruch 1 oder 2 und einen auf eine Schienbeinplatte aufgesetzten Schienbeineinsatz aufweist, wobei der Schienbeineinsatz eine obere konkave Fläche (7) aufweist, die mit der Au ßenfläche der Kondyle (2) zusammenwirkt, wobei der Krümmungsradius der Außenfläche des Einsatzes im Wesentlichen gleich dem Krümmungsradius des Zwischenkreisbogens (5) ist.