DE69204201T2

DE69204201T2 - Femurteil einer Kniegelenkprothese mit modularem Nocken und Schaft.

Info

Publication number: DE69204201T2
Application number: DE69204201T
Authority: DE
Inventors: Kevin Martin Greig; Michelle L Houston
Original assignee: Zimmer Inc
Current assignee: Zimmer Inc
Priority date: 1991-04-22
Filing date: 1992-01-22
Publication date: 1996-01-25
Anticipated expiration: 2012-01-23
Also published as: CA2059372A1; AU1073692A; DE69204201D1; EP0510299B1; JP3369590B2; CA2059372C; US5147406A; EP0510299A1; JPH05111506A; AU649773B2

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ein Femurteil einer Kniegelenkprothese und besitzt eine besondere Bedeutung für ein Femurteil mit einer modularen Schulter, um einen Widerstand gegen Teilverrenkung (Subluxation) des hinteren Schienbeins zu liefern, wenn das hintere Kreuzband entfernt ist.

Hintergrund der Erfindung

Wenn ein vollständiger Kniegelenkersatz (Knie-Arthroplastik) durchgeführt wird, ist es vorteilhaft, während einer Operation über die Lebensfähigkeit des hinteren Kreuzbands zu entscheiden. Wenn das hintere Kreuzband funktionsfähig ist, kann eine das Band ausnutzende Kniegelenkprothese verwendet werden. Wenn das Band jedoch nicht funktionsfähig ist und entfernt wird, kann eine das hintere Kreuzband ersetzende Kniegelenkprothese gewünscht sein, um einen Widerstand gegen Subluxation des hinteren Schienbeins zu liefern.
Um die vorstehend beschriebene, während einer Operation notwendige Entscheidung zu treffen, war es bisher erforderlich, zwei verschiedene Femurteile innerhalb des Operationssaals aufzubewahren. Eine Lösung dieses Problems wird in dem U.S. Patent 4 950 298 angesprochen. Das Patent '298 beschreibt eine modulare Kniegelenkprothese, bei der während eines operativen Eingriffs eine Vergrößerungsplatte mit der Femurkontaktfläche eines Femurteils verbunden werden kann. Die Platte liefert eine Vergrößerung des distalen Endes des Femurs und weist einen Dreieckanschlag und eine Querstütze auf, die mit einer geneigten Stütze auf der artikulären Schienbeinfläche in Eingriff kommt, um eine unerwünschte Bewegung zu begrenzen. Ein Problem bei dem Patent '298 liegt darin, daß das modulare Plattenteil die distale Vergrößerung mit dem Dreieckanschlag verbindet, und es können Fälle auftreten, bei denen ein Widerstand gegen Subluxation des hinteren Schienbeins ohne distale Vergrößerung des Femurs erwünscht sein kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Das Femurteil für eine Kniegelenkprothese dieser Erfindung beseitigt die vorstehenden Probleme, indem eine modulare Schulter vorgesehen wird, die während einer Operation mit dem Femurteil zum Eingriff mit einem Rücken auf der artikulären Schienbeinfläche verbunden werden kann, um einen Widerstand gegen Subluxation des hinteren Schienbeins ohne distale Vergrößerung des Femurs zu liefern. Die Schulter weist einen Körper mit einer durchgehenden Öffnung zum Aufnehmen eines Abschnitts mit Gewinde einer Schaftverlängerung und einen sich von ihm aus erstreckenden Schulterstab auf. Die Schaftverlängerung wird in eine Schaftbasis mit Innengewinde auf dem Femurteil gedreht, um den Schulterkörper dazwischen zu befestigen. Der Schulterstab erstreckt sich in die Richtung der hinteren Condyluse und kommt mit der artikulären Schienbeinfläche in Eingriff, um eine Bewegung des Femurteils relativ zu der artikulären Fläche zu begrenzen. Die Schaftverlängerung kann in verschiedenen Längen oder Formen ausgebildet sein.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Schaftverlängerung gegen Drehen relativ zu dem Schaft durch Verwendung von Sicherungsgewinden auf der Stütze gesichert. Wahlweise kann quer zu dem Schaft des Femurteils eine durchgehende Bohrung vorgesehen sein, und in Verbindung damit ermöglicht die Querbohrung einen Zugang zu einem Abschnitt der Gewinde auf der Schaftverlängerung, wenn diese eingesetzt ist. Ein Gewindeverformungswerkzeug kommt durch die Querbohrung mit einem Abschnitt der Gewinde in Eingriff, um einen Abschnitt der Gewinde in einem Maß zu verformen, daß eine Drehung der Schaftverlängerung in irgendeine Richtung verhindert wird. Eine Drehung der Schulter relativ zu dem Femurteil wird durch miteinander in Eingriff bringbare Keile und Nuten verhindert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Femurteils, der Schulter und der Schaftverlängerung einer bevorzugten Ausführungsform, wobei lediglich zum Zweck der Veranschaulichung eine artikuläre Schienbeinfläche mit gestrichelten Linien gezeigt ist.
Fig. 2 ist eine Rückansicht von Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht von Fig. 1
Fig. 4 ist eine Explosionsansicht von Fig. 3.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht der Erfindung, die ein anderes Verfahren zum Befestigen der Stützverlängerung an dem Femurteil veranschaulicht.
Fig. 6 ist eine Teilschnittansicht von Fig. 4.
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Schulter der Erfindung.
Fig. 8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 aus Fig. 7.
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht einer dritten anderen Ausführungsform der Schulter der Erfindung.
Fig. 10 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 10-10 aus Fig. 9.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Es wird nicht beabsichtigt, die hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen erschöpfend zu behandeln oder die Anwendung auf die beschriebenen genauen Formen einzuschränken. Sie sind eher so gewählt und beschrieben, daß ein anderer Fachmann die hierin enthaltenen Lehren verwenden könnte.
Nun gemäß den Zeichnungen ist das Femurteil 10 so veranschaulicht, daß es ein Paar Elemente 12, 14 aufweist, das eine konvexe artikuläre Fläche bestimmt und das durch einen davorliegenden Kniescheibenplattenabschnitt (Patella-) 16 mit einer Brücke verbunden ist. Die konvexen artikulären Flächen werden durch einen Spalt getrennt, der durch seitlich angeordnete Condylusen 18, 20 gebildet wird. Das Femurteil bestimmt ebenfalls eine Femurknochenkontaktfläche 22. Eine Schaftbasis 24 erstreckt sich neben dem Patellaplattenabschnitt 16 von der Femurkontaktfläche 22 nach oben und bildet mit dem Teil 10 ein integrales Bauteil. Die Schaftbasis 24 ist mit einem Innengewinde versehen und weist mehrere Nuten 36 auf (nur eine ist gezeigt), die in ihrer Oberseite ausgebildet sind.
Eine Schaftverlängerung 26 ist vorgesehen und weist ein männliches Ende 27 mit Gewinde und ein Ende 31 ohne Gewinde auf. Die Schaftverlängerung 26 ist zum Einsetzen in den Knochenmarkkanal des Femurs vorgesehen. In der Praxis kann die Schaftverlängerung 26 jede gewünschte Länge besitzen. Es ist am wahrscheinlichsten, daß während eines operativen Eingriffs mehrere Schaftverlängerungen mit verschiedenen Längen zur Verfügung stehen werden, um eine während der Operation von dem Chirurgen notwendige Entscheidung über die geeignete Schaftlänge zu treffen. Alternativ kann eine Verschlußkappe (nicht gezeigt) in die Schaftbasis 24 gedreht werden, wenn eine Verlängerung nicht erforderlich ist. Die Schaftverlängerung 26 wird zum Verbinden der beiden Schaftabschnitte in die Schaftbasis 24 mit Gewinde des Femurteils gedreht. Um zu verhindern, daß sich die Schaftverlängerung 26 aus der Schaftbasis 24 herausdreht, werden die Gewindeabschnitte der Schäfte 24 und 26 mit einer nicht-reversiblen Gewinden oder mit Sicherungsgewinden ausgebildet, wie sie in der Industrie bekannt sind.
Eine Schulter 28 weist als integrale Bauteile einen Körper 30 und einen Schulterstab 32 auf. Eine Öffnung 34 ist durch den Schulterkörper 30 hindurch ausgebildet. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das von der Öffnung 34 beabstandete Ende des Schulterstabs 32 geneigt, wie in den Figuren veranschaulicht ist. Die Schulter 28 wird nach der Wahl des Chirurgen mit dem Femurteil verbunden, indem zuerst die Öffnung 34 der Schulter 28 mit dem offenen Ende der Schaftbasis 24 ausgerichtet wird. Das männliche Ende 27 mit Gewinde der Schaftverlängerung wird in die Schaftbasis 24 eingesetzt und in sie gedreht, bis der Absatz 25 der Schaftverlängerung 26 über der Öffnung 34 in Druckkontakt mit dem Körper der Schulter 28 steht. Wie erwähnt, können die Gewinde auf der Schaftverlängerung 26 und diejenigen, die in der Schaftbasis 24 ausgebildet sind, so geformt sein, daß sie einen Verriegelungsmechanismus zum Sichern der Schaftverlängerung 26 gegen Drehung bilden, wenn diese einmal eingepaßt ist. Wenn sie in der beschriebenen Art mit dem Femurteil verbunden ist, erstreckt sich der Schulterstab 32 zum Kontakt mit dem Rücken einer artikulären Schienbeinfläche (nur mit gestrichelten Linien gezeigt) in Richtung der Condylusen 12 und 14, um eine hintere Subluxation des Schienbeins zu begrenzen (siehe Fig. 3). Wie in Fig. 1 gezeigt ist, erstreckt sich ein Paar Vorsprünge 38 (nur einer ist gezeigt) von dem Schulterkörper 30 aus in eine Abwärtsrichtung im gemeinsamen Eingriff mit den Nuten in der Schaftbasis 24, um eine Drehung der Schulter relativ zu dem Femurteil zu verhindern. In der Praxis sitzen die Vorsprünge 38 mit enger Toleranz in den Nuten 36, um axiales Drehen der Schulter 28 zu verhindern. Das Dazwischenklemmen des Schulterkörpers zwischen den Absatz 25 der Schaftverlängerung 26 und die Oberseite der Schaftbasis 24 verhindert eine Bewegung der Schulter nach unten und oben.
Eine andere Ausführungsform des Femurteils der Erfindung ist in den Fign. 5 und 6 veranschaulicht. Bei der anderen Ausführungsform ist in der Schaftbasis 24 ein Paar Öffnungen 40 quer zu ihrer Hauptöffnung ausgebildet. In Gebrauch, nachdem die Schaftverlängerung 26 an dem Femurteil 10 in der vorgehend beschriebenen Weise befestigt worden ist, verformt der Chirurg die mit den Öffnungen 40 ausgerichteten Gewinde der Stabverlängerung 26 in einem solchen Maß, daß eine Drehung des Schafts in irgendeine Richtung verhindert wird. Es wird vorweggenommen, daß in Gebrauch ein Werkzeug ähnlich einem Spanneisen zum Eingriff mit den Öffnungen 40 entwickelt werden wird, um genügend mechanische Kraft zum Verformen der Gewinde zu liefern. Alternativ kann ein stanzwerkzeugartiges Gerät zum Verformen der männlichen Gewinde verwendet werden, wenn sie getroffen werden.
Es sollte verständlich sein, daß das Femurteil und die Schaftverlängerung der Erfindung mit oder ohne Schulter verwendet werden können. Die Entscheidung, ob die Schulter für einen bestimmten Patienten erforderlich ist, kann während der Operation vor dem Implantieren der Vorrichtung von dem Chirurgen getroffen werden.
Eine andere Ausführungsform der Schulter der Erfindung ist in den Fign. 7 und 8 veranschaulicht. Die Schulter 42 weist für den Kontakt mit dem Rücken einer artikulären Schienbeinfläche einen zylindrischen Körper 44 mit einem sich von dort nach außen erstreckenden Arm 46 auf, um eine hintere Subluxation des Schienbeins zu begrenzen. Eine obere Wand 48 ist an dem Körper 44 ausgebildet und bildet einen Absatz. In Gebrauch gleitet der zylindrische Körper der Schulter 42 in enger Toleranz um den äußeren Umfang des Femurschafts, bis der Absatz 48 die Oberfläche des Schafts berührt. Die Schaftbasis des Femurteils ist von der Patellaplatte gering beabstandet, um etwa dort den zylindrischen Körper der Schulter aufzunehmen. Eine Schaftverlängerung wird in Übereinstimmung mit der vorstehenden Beschreibung in den Femurschaft gedreht, um die Schulter an dem Femurteil zu befestigen. Das Femurteil und die Schaftverlängerung sind nicht in den Fign. 7 und 8 veranschaulicht, da sie unter Berücksichtigung der vorstehenden Beschreibung zu den Fign. 1-6 als verstanden und redundant betrachtet werden.
Eine zweite, alternative Ausführungsform der Schulter der Erfindung ist in Fign. 9 und 10 veranschaulicht. Die Schulter 50 der Fign. 9 und 10 ist im wesentlichen der vorstehend beschriebenen Schulter der Fign. 7 und 8 ähnlich. Die Schulter 50 weist einen zylindrischen Körper 52 auf, der eine obere Stirnwand 54 mit einer durchgehenden Öffnung besitzt, um das Ende mit Gewinde einer Schaftverlängerung (nicht gezeigt) aufzunehmen. Ein Seitenwandpaar 56 erstreckt sich parallel zu ihr und nach außen. Die Seitenwände 56 sind miteinander durch einen Querstab 58 verbunden. Der Querstab 58 ist für den Kontakt mit dem Rücklen einer artikulären Schienbeinfläche geeignet, um eine hintere Subluxation des Schienbeins zu begrenzen. Wie bei der Schulter 42 der Fign. 7 und 8, wird der zylindrische Körper der Schulter 50 über einen Schaft eines Femurteils geschoben, bis die Oberseite des Schafts die Wand 54 berührt. Die Schaftverlängerung wird in den Femurschaft gedreht, wie vorstehend beschrieben ist. Die Seitenwände 56 der Schulter können für das Kniegelenk eine seitliche Stabilität liefern, indem sich die Seitenwände des artikulären Schienbeinrückens (nicht gezeigt) berühren. Die vordere Femurbewegung wird durch Kontakt zwischen dem Grat und dem Querstab 58 begrenzt. Wie bei den Fign. 7 und 8 ist das Kniegelenk mit einer artikulären Schienbeinfläche und einem Femurteil der Kürze halber nicht veranschaulicht, jedoch wird angenommen, daß die vorstehenden Beschreibungen eine vollständige und komplette Beschreibung der Erfindung geben.
Es sollte auch verständlich sein, daß die Erfindung durch die beschriebene genaue Form nicht eingeschränkt ist, sondern eher innerhalb des Bereichs der angehängten Patentansprüche verändert werden kann.

Claims

1. Femurteil (10) für eine Kniegelenkprothese, wobei das Femurteil ein Paar beabstandete, an einem Ende durch ein Brückenelement verbundene Condyluselemente (18, 20), wobei die beabstandeten Condyluselemente und das Brückenelement eine artikuläre Fläche und eine Femurknochenkontaktfläche bilden, eine sich aufwärts von der Femurkontaktfläche neben dem Brückenelement erstreckende Schaftbasiseinrichtung (24) zum Einsetzen in den Femur, eine mit der Schaftbasiseinrichtung verbindbare Schaftbasisstreckeinrichtung (26) zum Einsetzen in den Femur, eine Einrichtung zum Verriegeln der Schaftstreckeinrichtung (26) mit der Schaftbasiseinrichtung (24) und ein Schulterelement (28, 42, 50) mit einem Körperabschnitt (30, 44, 52) und einem sich von dem Körperabschnitt (30, 44, 52) zu den beabstandeten Condyluselementen (18, 20) des Femurteils erstreckenden Stababschnitt (32, 46, 58) aufweist, wobei der Stababschnitt (32, 46, 58) des Schulterelements geeignet ist, eine artikuläre Fläche zu berühren, um dadurch die Bewegung des Femurteils (10) relativ zu der artikulären Fläche zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperabschnitt (30, 44, 52) zwischen der Schaftbasiseinrichtung (24) und der Schaftstreckeinrichtung (26) zum Dazwischenklemmen des Schulterelements positionierbar ist.

2. Femurteil nach Anspruch 1, wobei die Schaftbasiseinreichtung (24) eine Längsbohrung aufweist, die Schaftstreckeinrichtung (26) ein zur Anordnung innerhalb der Längsbohrung der Schaftbasiseinrichtung passendes Ende (27) aufweist, die Längsbohrung und das passende Ende (27) miteinander in Eingriff bringbare Gewinde aufweisen, die Verriegeleinrichtung eine durchgehende, in der Schaftbasiseinrichtung (24) in Verbindung mit der Längsbohrung ausgebildete Querbohrung (40) aufweist, wobei die Querbohrung (40) derart Zugang zu einem Abschnitt der Gewinde der Schaftstreckeinrichtung (26) ermöglicht, daß ein Abschnitt der Gewinde gegen Drehen verformbar ist.

3. Femurteil nach Anspruch 1, wobei der Körper (30, 44, 52) der Schulter eine durchgehende Öffnung zum Aufnehmen des passenden Endes (27) der Schaftstreckeinrichtung (26) aufweist.

4. Femurteil nach Anspruch 1, ferner mit einer Antiverdreheinrichtung, die durch die Schulter (28) getragen wird und mit der Schaftbasiseinrichtung (24) zum Verhindern des Drehens der Schulter relativ zu der Schaftbasiseinrichtung in Eingriff bringbar ist.

5. Femurteil nach Anspruch 4, wobei die Antiverdreheinrichtung mindestens eine in der oberen Fläche der Schaftbasiseinrichtung (24) ausgebildete Nut (36) und einen von dem Körper (30) der Schulter (28) erstreckenden Vorsprung (38) aufweist, wobei der Eingriff des Schultervorsprungs in der Nut das Drehen der Schulter verhindert.

6. Femurteil nach Anspruch 1, wobei die Schulter (50) Seitenwände (56) aufweist, die sich abwärts von gegenüberliegenden Seiten des Schulterstabs (58) erstrecken, wobei die Seitenwände (56) zum Eingriff mit den Seitenwänden des Vorsprungs der artikulären Fläche zum Begrenzen der seitlichen Bewegung des Femurteils relativ zu der artikulären Fläche geeignet sind.

7. Eine Schulter (28, 42, 50) zum Verbinden an einem Femurteil (10) einer Kniegelenkprothese zum Begrenzen der Bewegung des Gelenks, wobei das Femurteil eine erste und zweite miteinander in Eingriff bringbare Schafteinrichtung (24, 26) zum Einsetzen in einen Femur aufweist, wobei die Schulter (28, 42, 50) einen Körper (30, 44, 52) und einen sich von dem Körper ersteckenden Arm (32, 46, 58) aufweist, der für den Kontakt mit einer artikulären Fläche des Gelenks geeignet ist, wobei der Kontakt zwischen dem Arm und der artikulären Fläche eine weitere Bewegung des Kniegelenks verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (30, 44, 52) zum Klemmen zwischen die erste und zweite Schafteinrichtung geeignet ist.

8. Schulter nach Anspruch 7, wobei die Schulter (50) sich abwärts von dem Arm erstreckende Seitenwände (56) aufweist, wobei die Seitenwände für einen Kontakt mit den Seitenwänden eines sich aufwärts von der artikulären Fläche erstreckenden Vorsprungs geeignet sind, und dadurch die seitliche Bewegung des Femurteils relativ zu der verbindenden Fläche begrenzt.

9. Schulter nach Anspruch 7, wobei der Körper (52) im wesentlichen zum Umgeben des Umfangs der Schaftbasiseinreichung (24) zylindrisch ist.