DE69835704T2 - Knieprothese mit beweglichem Einsatz und Metall-Metall Kontaktfläche - Google Patents

Knieprothese mit beweglichem Einsatz und Metall-Metall Kontaktfläche Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft ein prothetisches Knieimplantat des Typs, der im allgemeinen als Mobillagerknie bzw. „Mobile Bearing Knee" bzw. Knieprothese mit beweglichem Einsatz oder Lager bezeichnet wird und insbesondere ein Mobillagerknie-Implantat, das eine mit Metall oder Keramik verstärkte Gelenkkomponente bzw. drehbewegliche Komponenten aufweist, die mit einer Tibiakomponente aus Metall oder Keramik in Kontakt steht.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Prothetische Knieimplantate mit einer tibialen drehbeweglichen Fläche bzw. Gelenkfläche, die bei einer Beugung (Flexion) und Streckung (Extension) des Kniegelenks relativ zu einer festen tibialen Schale beweglich ist, sind als Mobillagerknie bzw. Knieprothesen mit beweglichem Einsatz oder Lager bekannt und werden überall in dieser Beschreibung als solche bezeichnet. Bisher bestehen Mobillagerknie hauptsächlich aus einer tibialen Komponente, die am vorbereiteten proximalen Ende einer Tibia befestigt ist, und einer Lagerkomponente, die aus Polyethylen, typischerweise Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE) besteht. Im allgemeinen existieren einige oder mehrere Mechanismen zum Einschränken oder Begrenzen der Bewegung der verschiebbaren drehbeweglichen Komponente bzw. Gelenkkomponente relativ zur tibialen Komponente während der Bewegung des Knies. WO-A-97/30664 beschreibt ein typisches Mobillagerknie dieses Typs. US-A-5 395 401 beschreibt ein Mobillagerknie mit einer komplizierten Konstruktion, die eine drehende und anteriore-posteriore Bewegung bereitstellt. Eine femorale Komponente, die einen Abschnitt des distalen Femurs (Oberschenkel knochens) ersetzt und so gestaltet ist, daß sie an der Gelenkkomponente gelenkig bzw. drehbeweglich angebracht ist, ist ebenfalls für ein vollständiges prothetisches Kniegelenk erforderlich; jedoch werden zum Zweck dieser Anmeldung die besondere Gestaltung der femoralen Komponente oder irgendein Detail davon als irrelevant betrachtet.
  • Im Erfindungsgegenstand, der im Anspruch 1 definiert ist, weist die drehbewegliche Komponente bzw. Gelenkkomponente eine Metallplatte bzw. Metallschale und ein Polyethylenlager auf, das an die Metallschale angeformt oder auf andere Weise mit ihr verbunden ist. Die distale Fläche der Metallschale, die Fläche, die mit der tibialen Komponente in Kontakt steht, ist stark geglättet bzw. hochglanzpoliert und im wesentlichen eben bzw. flach. Die proximale Fläche der tibialen Komponente, die Fläche, die mit der drehbeweglichen Komponente bzw. Gelenkkomponente in Kontakt steht, ist ebenfalls stark geglättet bzw. hochglanzpoliert und im wesentlichen eben bzw. flach. Im Gebrauch stellen die beiden stark geglätteten ebenen Flächen eine Umgebung bereit, in der sich die drehbewegliche Fläche bzw. Gelenkfläche relativ zur tibialen Komponente frei bewegen kann, wenn das Kniegelenk des Patienten während der Bewegung gebeugt und gestreckt wird. In der bevorzugten Ausführungsform weist die tibiale Komponente einen hohlen, kegelstumpfförmigen Vorsprung auf, der sich in das Schienenbein bzw. in den Tibiaknochen erstreckt. Ferner weist die Metallschale der Gelenkkomponente einen kegelstumpfförmigen Vorsprung auf, der so gestaltet ist, daß er sich in den kegelstumpfförmigen Vorsprung der tibialen Komponente erstreckt. Die innere Abmessung des Vorsprungs der tibialen Platte bzw. Schale ist größer als die äußere Abmessung des Vorsprungs der Metallschale bzw. -platte und kann während der Herstellung so eingestellt werden, daß die Metallschale und dadurch die Gelenkfläche auf einen spezifischen Bewegungsbereich relativ zur tibialen Komponente eingeschränkt oder begrenzt wird.
  • Alternativ könnte die Schale und/oder tibiale Komponente ganz oder teilweise aus einem Keramikmaterial hergestellt sein, wie es allgemein auf dem Gebiet der Orthopädie verwendet wird.
  • Folglich ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein neuartiges Mobillagerknie bzw. eine Knieprothese mit beweglichem Einsatz oder Lager bereitzustellen, das eine Gelenkkomponente bzw. drehbewegliche Komponente aufweist, die mit einer Metallschale zum Kontakt mit der tibialen Komponente ausgebildet ist.
  • Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein neuartiges Mobillagerknie bereitzustellen, das eine Gelenkkomponente aufweist, die mit einer Metallschale zum Kontakt mit der tibialen Komponente ausgebildet ist, wobei eine Gelenkfläche bzw. drehbewegliche Fläche mit der Metallschale zum Kontakt mit einer femoralen Komponente verbunden ist.
  • Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein neuartiges Mobillagerknie bereitzustellen, das eine Gelenkkomponente bzw. drehbewegliche Komponente aufweist, die mit einer Keramikschale zum Kontakt mit der tibialen Komponente ausgebildet ist.
  • Andere Aufgaben der Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung deutlich werden, die mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Schnittansicht des Mobillagerknies der Erfindung, das eine tibiale Komponente und die Gelenkkomponente aufweist und am proximalen Ende einer vorbereiteten Tibia angebracht ist.
  • 2 ist eine Ansicht von oben nach unten der tibialen Komponente des Mobillagerknies der Erfindung.
  • 3 ist eine seitliche Aufrißansicht der tibialen Komponente der 2.
  • 4 ist eine Schnittansicht, die längs der Linie 4-4 in 2 aufgenommen ist,
  • 5 ist eine Ansicht von oben nach unten des Metallschalenabschnitts der Gelenkkomponente der Erfindung.
  • 6 ist eine seitliche Aufrißansicht davon.
  • 7 ist eine Aufrißansicht, die längs der Linie 7-7 der 6 aufgenommen ist.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Die hierin beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen sind nicht dazu bestimmt, erschöpfend zu sein oder die Anmeldung auf die präzisen Formen zu beschränken, die offenbart werden. Vielmehr werden sie gewählt und beschrieben, um die Erfindung Fachleuten zu erläutern, damit sie ihre Lehren nutzen können.
  • Nun auf die Figuren bezugnehmend, wird ein Mobillagerknie 10 in einer Schnittansicht dargestellt, das mit dem proximalen Ende einer vorbereiteten Tibia 8 verbunden ist (die ebenfalls mit Schnitt gezeigt wird). Das Mobillagerknie 10 weist eine tibiale Komponente 12 und eine Gelenkkomponente bzw. drehbewegliche Komponente 14 auf.
  • Die tibiale Komponente 12 ist aus einem bekannten biokompatiblen Metall hergestellt, wie Titan oder Kobalt-Chrom und ist auf ihrer distalen Fläche 16 zum Kontakt mit der Tibia 8 und auf ihrer proximalen Fläche 18 zum Kontakt mit der Gelenkkomponente 14 gestaltet. Der äußere Umfang der tibialen Komponente ist in seiner Form im allgemeinen eiförmig. In der bevorzugten Ausführungsform weist die tibiale Komponente 12 einen hohlen kegelstumpfförmigen Vorsprung 20 auf, der sich von ihrer proximalen Fläche 18 durch die distale Fläche 16 erstreckt und sich von ihr fortsetzt. Die tibiale Komponente 12 ist dazu bestimmt, in einer bekannten Weise sicher an der Tibia 8 befestigt zu werden, wie durch (nicht gezeigte) Schrauben oder durch eine (ebenfalls nicht gezeigte) Schicht Knochenzement oder durch einen Preßsitz zwischen dem Knochen und der tibialen Komponente. Das besondere Verfahren zu Sicherung der tibialen Komponente 12 an der Tibia ist eine Sache der Gestaltungswahl und für den Erfindungsgegenstand unwichtig. Ferner ist in der bevorzugten Ausführungsform die proximale Fläche 18 der tibialen Komponente stark geglättet bzw. hochglanzpoliert und im wesentlichen eben bzw. flach.
  • Die Gelenkkomponente 14 weist eine Metallschale 24 und eine Polymergelenkplatte bzw. eine drehbewegliche Platte aus Polymer 26 auf. Der äußere Umfang der Gelenkkomponente 14 ist im allgemeinen eiförmig und dazu bestimmt, im wesentlichen zum äußeren Umfang der tibialen Komponente 12 zu passen, jedoch sollte dergleichen nicht als eine Begrenzung der Erfindung betrachtet werden. Die Metallschale 24 ist aus einem bekannten biokompatiblen Metall hergestellt, wie Titan oder Kobalt-Chrom und weist einen Plattenabschnitt 28 mit einer proximalen Fläche 30 und einer distalen Fläche 32 auf. Es erstreckt sich ein kegelstumpfförmiger Vorsprung 33 von der distalen Fläche 32. In der bevorzugten Ausführungsform ist die distale Fläche des Plattenabschnitts 28 stark geglättet und im wesentlichen eben bzw. flach. Die proximale Fläche weist mehrere Schienen 34 auf, die in der bevorzugten Ausführungsform einen im wesentlichen T-förmigen Querschnitt aufweisen. Ein Paar umgedrehter L-förmiger Seitenschienen 36 erstreckt sich von der proximalen Fläche 30 nach oben und definiert die lateralen Begrenzungen für die Platte. Die Gelenkplatte 26 ist so ausgebildet, daß sie eine Gelenkfläche 38 aufweist, die in einer bekannten Weise zum Kontakt mit den condylären Abschnitten eines (nicht gezeigten) femoralen Knieimplantats gestaltet ist. Die Gelenkplatte kann in der Fertigungsumgebung bzw. während der Herstellung direkt an die Metallschale 24 angeformt werden. Alternativ kann die proximale Fläche der Metallschale in Übereinstimmung mit bekannten Verfahren modifiziert werden, um es zu ermöglichen, daß die Gelenkplatte 26 an der Metallschale 24 eingerastet wird. Ob die Gelenkplatte 26 an der Metallschale 24 angeformt ist oder an ihr einrastet, gehört nicht zur Erfindung und kann durch einen Fachmann in Übereinstimmung mit der Erfindung modifiziert werden.
  • Im Gebrauch wird die proximale Fläche der Tibia vorbereitetet, um die tibiale Schale 12 aufzunehmen, und die tibiale Schale wird mit der proximalen Tibia in einer bekannten Weise verbunden oder auf andere Weise sicher an ihr befestigt. Danach wird die Gelenkkomponente 14 auf der tibialen Komponente 12 angeordnet, so daß sich der Vorsprung 33 aus der Gelenkkomponente 14 im hohlen Vorsprung 20 der tibialen Schale befindet. Die äußere Abmessung des Vorsprungs 33 ist geringfügig kleiner als die innere Abmessung des Vorsprungs 20, so daß sich der Vorsprung 33 im Vorsprung 20 in einem begrenzten Umfang bewegen kann. Auf diese Weise kann der Konstrukteur des Mobillagerknies 10 für einen geeigneten Bewegungsumfang der Gelenkkomponente 14 relativ zur tibialen Schale 12 sorgen. Der genaue Betrag einer solchen Bewegung oder die Differenz zwischen der inneren Abmessung des Vorsprungs 20 und der äußeren Abmessung des Vorsprungs 33 ist an diesem Punkt eine reine Angelegenheit der Gestaltungswahl. Da die proximale Fläche 18 der tibialen Komponente 12 und die distale Fläche 32 der Gelenkkomponente 14 aus Metall hergestellt sind und stark geglättet und eben bzw. flach sind, kann sich während der Beugung (Flexion) und Streckung (Extension) des Kniegelenks die Gelenkfläche relativ zur tibialen Komponente verschieben, was nur durch den Kontakt zwischen der inneren Abmessung des Vorsprungs 20 und der äußeren Abmessung des Vorsprungs 33 begrenzt wird. Es wird erwartet, daß natürliche Körperfluide nahe des Gelenks als Schmiermittel zwischen der tibialen Komponente und der Gelenkkomponente wirken.
  • Es sollte sich verstehen, daß eine weite Vielfalt von Mechanismen zur Begrenzung der Bewegung zwischen der Gelenkkomponente und der tibialen Komponente entwickelt werden können und die Anmeldung nicht auf die genauen Formen begrenzt sein sollte, die offenbart werden. Zum Beispiel könnte die tibiale Komponente einen Pfosten aufweisen, der sich proximal in die Gelenkkomponente erstreckt, um als Einrichtung zur Begrenzung der Relativbewegung zwischen den beiden Komponenten zu dienen. Ferner könnte die tibiale Komponente oder die Gelenkkomponente mehrere Nasen aufweisen, die sich entweder in Schlitze in der anderen Komponente erstrecken oder um den Umfang angeordnet sind und den Umfang der anderen Komponente berühren. Unabhängig von der besonderen mechanischen Einrichtung, die eingesetzt wird, um die Bewegung zwischen den beiden Komponenten zu begrenzen, ist es wichtig, daß die proximale Fläche der tibialen Komponente und die distale Fläche der Metallschale der Gelenkkomponente im wesentlichen eben bzw. flach und stark geglättet sind.
  • Es kann wünschenswert sein, eine Menge eines Schmierfluids, wie Gelenkschmiermittel bzw. Gelenkflüssigkeit, in dem Spalt anzuordnen, der zwischen dem Vorsprung 33 und dem hohlen Vorsprung 20 ausgebildet ist, um die Schmierung des Mobillagerknies zu unterstützen und dadurch die Reibung zu reduzieren.
  • Es sollte sich verstehen, daß während der Erfindungsgegenstand so beschrieben worden ist, daß er aus einem Metall oder einer Metallegierung hergestellt ist, dergleichen nicht als eine Begrenzung der Erfindung betrachtet werden sollte. Die tibiale Komponente 12 und die tibiale Schale 14 könnten aus einem biokompatiblen Keramikmaterial hergestellt sein und immer noch in Übereinstimmung mit der Erfindung sein.
  • Es sollte sich außerdem verstehen, daß die Erfindung nicht auf die genauen Formen begrenzt sein soll, die offenbart werden, sondern sie vielmehr in Übereinstimmung mit den beigefügten Ansprüchen modifiziert werden kann.

Claims (4)

  1. Gelenkkomponente (14) für ein Mobillagerknie, die gestaltet ist, um zwischen einer femoralen prothetischen Komponente und einer tibialen prothetischen Komponente in gleitendem Eingriff dazwischen angeordnet zu werden wobei die Gelenkkomponente (14) eine Schale (24) und eine Polymergelenkfläche (26) aufweist, wobei die Schale (24) eine proximale Fläche (30) und eine distale Fläche (32) aufweist, wobei die Gelenkfläche (26) eine proximale Fläche (38) und eine distale Fläche aufweist, wobei die proximale Fläche (38) der Gelenkfläche (26) so ausgebildet ist, daß sie mit condylären Abschnitten des femoralen prothetischen Implantats zusammenwirkt, wobei (i) die distale Fläche (32) der Schale (24) im wesentlichen eben und stark geglättet ist; (ii) die proximale Fläche (30) der Schale (24) und die distale Fläche der Gelenkfläche (26) zusammenwirkende Elemente (34) umfassen, um die Gelenkfläche (26) an der Schale (24) fest anzubringen, und dadurch gekennzeichnet, daß (iii) sich ein Vorsprung (33) von der distalen Fläche (32) der Schale (24) weg erstreckt, um eine Begrenzungseinrichtung für den gleitendem Eingriff bereitzustellen.
  2. Gelenkkomponente (14) für ein Mobillagerknie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die distale Fläche (32) der Schale (24) aus einem biokompatiblen Metall geformt ist.
  3. Gelenkkomponente (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die distale Fläche (32) der Gelenkkomponente (14) aus einer biokompatiblen Keramik geformt ist.
  4. Gelenkkomponente (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die proximale Fläche (30) der Gelenkkomponente (14) aus einem Polyethylenmaterial geformt ist.
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