DE102011001885A1 - Knee joint endoprosthesis has posterior stabilizing device comprising one stabilizing element that comprises concave surface stabilization component that is engaged with convex stabilization component of another stabilizing element - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kniegelenkendoprothese mit einer Tibiakomponente, einer an der Tibiakomponente gelagerten Meniskuskomponente und einer mit der Meniskuskomponente zusammenwirkenden Femurkomponente, welche Femurkomponente zwei Femurgelenkflächen und welche Meniskuskomponente zwei Meniskusgelenkflächen umfassen, wobei jeweils eine Femurgelenkfläche und eine Meniskusgelenkfläche miteinander zusammenwirkend ausgebildet sind, wobei ferner eine posteriore Stabilisierungseinrichtung mit ersten und zweiten, zusammenwirkenden Stabilisierungselementen vorgesehen ist, wobei das erste Stabilisierungselement an der Meniskuskomponente zwischen den Meniskusgelenkflächen angeordnet oder ausgebildet ist und wobei das zweite Stabilisierungselement an der Femurkomponente im Bereich eines posterioren Endes der Femurgelenkflächen zwischen diesen angeordnet oder ausgebildet ist.The present invention relates to a knee joint endoprosthesis having a tibial component, a meniscal component mounted on the tibial component, and a femoral component cooperating with the meniscal component, the femoral component comprising two femoral articular surfaces and the meniscal component comprising two meniscal articular surfaces, each having a femoral articular surface and a meniscal articular surface cooperatively cooperating with each other a posterior stabilizer is provided with first and second cooperating stabilizing elements, wherein the first stabilizing element is disposed on the meniscal component between the meniscal joint surfaces and wherein the second stabilizing element is disposed or formed on the femoral component in the region of a posterior end of the femoral articular surfaces.
Kniegelenkendoprothesen mit einer posterioren Stabilisierungseinrichtung kommen insbesondere zum Einsatz, wenn das hintere Kreuzband geschädigt oder entfernt wurde. Das erste Stabilisierungselement bei einer solchen Kniegelenkendoprothese bildet üblicherweise einen einfachen Anschlag, um bei stark abgebeugtem Knie eine Bewegung der Femurkomponente in anteriorer Richtung, den sogenannten ”Schubladeneffekt”, zu verhindern. Allerdings kann das erste Stabilisierungselement abhängig von seiner Größe eine Bewegung der Patella behindern. Wird das erste Stabilisierungselement jedoch zu filigran ausgelegt, kann es brechen. Wird es ausreichend stabil ausgebildet, muss in der Regel zusätzlich Knochen am Femur entfernt werden. Dies hat wiederum eine Schwächung des Femurs zur Folge.Knee joint endoprostheses with a posterior stabilization device are used in particular if the posterior cruciate ligament has been damaged or removed. The first stabilizing element in such a knee joint endoprosthesis usually forms a simple stop, in order to prevent a movement of the femoral component in the anterior direction, the so-called "drawer effect" in strongly bent knee. However, depending on its size, the first stabilizing element may hinder movement of the patella. However, if the first stabilizing element is designed too filigree, it can break. If it is sufficiently stable, usually additional bone on the femur must be removed. This in turn results in a weakening of the femur.
Ferner haben bekannte Kniegelenkendoprothesen den Nachteil, dass ihre Flexionsmöglichkeiten eingeschränkt sind. Flexionswinkel zwischen Femur und Tibia größer als 130° sind praktisch nicht möglich. Insbesondere in Kulturen, in denen Menschen gewohnt sind, im Schneidersitz zu sitzen, stellt eine Beschränkung eines Flexionswinkels des Knies durch die Implantation einer Kniegelenkendoprothese eine Einschränkung der Lebensqualität des Patienten dar.Furthermore, known knee joint endoprostheses have the disadvantage that their Flexionsmöglichkeiten are limited. Flexion angles between femur and tibia greater than 130 ° are practically impossible. Particularly in cultures where humans are accustomed to sitting cross-legged, limiting flexion angle of the knee by implantation of a knee joint endoprosthesis is a limitation on the patient's quality of life.
Es somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kniegelenkendoprothese der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, dass sie eine ausreichende Stabilität auch bei sehr großen Flexionswinkeln aufweist.It is therefore an object of the present invention to improve a knee joint endoprosthesis of the type described above so that it has sufficient stability even with very large flexion angles.
Diese Aufgabe wird bei einer Kniegelenkendoprothese der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das erste Stabilisierungselement eine erste, in posteriorer Richtung weisende konkave Stabilisierungsfläche aufweist und dass das zweite Stabilisierungselement eine mit der ersten Stabilisierungsfläche zusammenwirkende zweite, konvex gekrümmte Stabilisierungsfläche aufweist.This object is achieved in a knee joint endoprosthesis of the type described above according to the invention in that the first stabilizing element has a first, pointing in the posterior direction concave stabilizing surface and that the second stabilizing element has a cooperating with the first stabilizing surface second, convex curved stabilizing surface.
Die Stabilisierungseinrichtung bei einer Kniegelenkendoprothese der eingangs beschriebenen Art derart auszubilden hat insbesondere den Vorteil, dass das erste Stabilisierungselement nicht nur als Anschlag wirkt, sondern insbesondere auch als Führung für die Femurkomponente, und zwar insbesondere bei sehr großen Flexionswinkeln. Dadurch können Flexionswinkel von mehr als 140°, insbesondere auch mehr als 150° erreicht werden, die erforderlich sind, wenn man beispielsweise im Schneidersitz sitzen möchte. Eine erfindungsgemäß weitergebildete Kniegelenkendoprothese ermöglicht es daher einem Patienten, seine Lebensqualität nach deren Implantation praktisch zu erhalten, da er auf geliebte Gewohnheiten nicht verzichten muss.The stabilization device in a knee joint endoprosthesis of the type described above in such a way in particular has the advantage that the first stabilizing element acts not only as a stop, but in particular as a guide for the femoral component, and in particular at very large flexion angles. As a result, flexion angles of more than 140 °, in particular more than 150 °, can be achieved, which are necessary if, for example, one wishes to sit cross-legged. A knee joint endoprosthesis further developed according to the invention thus makes it possible for a patient to maintain his quality of life practically after implantation, since he does not have to forego favorite habits.
Grundsätzlich wäre es denkbar, die Meniskuskomponente an der Tibiakomponente unbeweglich festzulegen. Um mit der Kniegelenkendoprothese eine Beweglichkeit des natürlichen Knies möglichst gut nachzubilden, ist es jedoch günstig, wenn die Meniskuskomponente an der Tibiakomponente um eine Drehachse verdrehbar gelagert ist.In principle, it would be conceivable to immobilize the meniscal component on the tibial component. However, in order to replicate a mobility of the natural knee as well as possible with the knee joint endoprosthesis, it is favorable if the meniscal component is mounted rotatably on the tibial component about an axis of rotation.
Vorteilhaft ist es, wenn die Tibiakomponente eine ebene Tibiagleitfläche aufweist, wenn die Meniskuskomponente eine ebene Meniskusgleitfläche aufweist und wenn die Tibiagleitfläche und die Meniskusgleitfläche aneinander anliegen. Derart ausgebildete Gleitflächen gestatten eine Beweglichkeit bei minimaler Flächenpressung und damit minimalem Verschleiß. Ein Abrieb, insbesondere von einer aus einem Kunststoff hergestellten Meniskuskomponente, kann somit minimal gehalten werden.It is advantageous if the tibial component has a planar tibial sliding surface, if the meniscal component has a flat meniscal sliding surface and if the tibial sliding surface and the meniscal sliding surface abut each other. Such trained sliding surfaces allow mobility with minimal surface pressure and thus minimal wear. Abrasion, in particular of a meniscus component made of a plastic, can thus be kept to a minimum.
Besonders einfach wird eine Konstruktion der Kniegelenkendoprothese, wenn die Drehachse senkrecht zur Tibiagleitfläche verläuft. Sie verläuft dann insbesondere auch senkrecht zur Meniskusgleitfläche.Particularly simple is a construction of the knee joint endoprosthesis when the axis of rotation is perpendicular to the Tibiagleitfläche. It then runs in particular also perpendicular to the meniscus sliding surface.
Um eine optimale Führung der Femurkomponente an der Meniskuskomponente zu erreichen, ist es günstig, wenn die erste Stabilisierungsfläche bezogen auf die Meniskusgelenkfläche um einen Winkel geneigt ist, welcher Winkel in einem Bereich von etwa 70° bis etwa 110° liegt. Insbesondere kann der Winkel in einem Bereich von etwa 85° bis etwa 95° liegen. Eine derart orientierte erste Stabilisierungsfläche gestattet es, nicht nur einen Anschlag für die Femurkomponente, insbesondere das an ihr angeordnete zweite Stabilisierungselement, zu bilden, sondern dieses gleichzeitig auch zu führen. Insbesondere kann so nicht nur eine Bewegung der Femurkomponente in anteriorer Richtung verhindert, sondern auch eine Bewegung derselben in posteriorer Richtung unterstützt werden. Eine solche Bewegung ist auch als sogenanntes ”Roll-back” bekannt.In order to achieve optimum guidance of the femoral component on the meniscal component, it is favorable if the first stabilizing surface is inclined at an angle with respect to the meniscal joint surface, which angle lies in a range from approximately 70 ° to approximately 110 °. In particular, the angle may be in a range of about 85 ° to about 95 °. Such an oriented first stabilizing surface makes it possible not only to form a stop for the femoral component, in particular the second stabilizing element arranged on it, but also to guide it at the same time. In particular, not only a movement of the Preventing femoral component in the anterior direction, but also supporting a movement of the same in the posterior direction. Such a movement is also known as a so-called "roll-back".
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Stabilisierungsfläche eine dritte Meniskusgelenkfläche und dass die zweite Stabilisierungsfläche eine dritte Femurgelenkfläche definieren. Mit anderen Worten bilden die beiden Stabilisierungsflächen zueinander korrespondierende beziehungsweise miteinander zusammenwirkende Gelenkflächen aus, welche jedoch insbesondere ihre Funktion erst ab einem bestimmten Flexionswinkel oder bei sehr großen Flexionswinkeln ausüben.According to a preferred embodiment of the invention, it may be provided that the first stabilizing surface defines a third meniscal joint surface and that the second stabilizing surface defines a third femoral joint surface. In other words, the two stabilizing surfaces form mutually corresponding or mutually cooperating articular surfaces, which however, in particular, perform their function only above a certain flexion angle or at very large flexion angles.
Eine Konstruktion der Femurkomponente kann beispielsweise dadurch vereinfacht werden, dass ein Querschnitt des zweiten Stabilisierungselements in einer eine Sagittalebene definierenden Schnittebene eine nierenförmige oder im Wesentlichen nierenförmige Kontur aufweist. insbesondere kann die Kontur des zweiten Stabilisierungselements und damit der zweiten Stabilisierungsfläche zwischen den Femurgelenkflächen in einer medial-lateralen Richtung konstant beziehungsweise im Wesentlichen konstant sein. Die nierenförmige Ausgestaltung ermöglicht zudem eine große Kontaktfläche bei jeder Flexionsstellung, in welcher die beiden Stabilisierungsflächen miteinander in Kontakt stehen.A construction of the femoral component can be simplified, for example, in that a cross section of the second stabilizing element has a kidney-shaped or substantially kidney-shaped contour in a sectional plane defining a sagittal plane. In particular, the contour of the second stabilizing element and thus of the second stabilizing surface between the femur articular surfaces may be constant or substantially constant in a medial-lateral direction. The kidney-shaped design also allows a large contact area at each flexion position, in which the two stabilizing surfaces are in contact with each other.
Günstig ist es, wenn ein Krümmungsradius oder Krümmungsradien der zweiten Stabilisierungsfläche etwa dem 0,25fachen bis etwa 0,55fachen eines Krümmungsradius oder Krümmungsradien der Femurgelenkflächen entsprechen. Vorzugsweise entsprechen der Krümmungsradius oder Krümmungsradien der zweiten Stabilisierungsfläche etwa dem 0,3fachen bis etwa 0,5fachen des Krümmungsradius oder Krümmungsradien der Femurgelenkflächen. Auf diese Weise kann eine Nicht-Konzentrizität von Radienmittelpunkten der zweiten Stabilisierungsfläche und der Femurgelenkflächen erreicht werden. Diese gestattet auf einfache Weise eine gewünschte Translation der Femurkomponente in posteriorer Richtung, welche erforderlich ist, um ein Anschlagen des Femurs an der Tibia, insbesondere an der Tibiakomponente, zu verhindern, so dass im Vergleich zu herkömmlichen Prothesen deutliche größere Flexionswinkel zwischen Tibia und Femur erreichbar sind.It is favorable if a radius of curvature or radii of curvature of the second stabilizing surface correspond approximately to about 0.25 times to about 0.55 times a radius of curvature or radii of curvature of the femur articular surfaces. Preferably, the radius of curvature or radii of curvature of the second stabilizing surface correspond to about 0.3 times to about 0.5 times the radius of curvature or radii of curvature of the femoral articular surfaces. In this way, a non-concentricity of Radienmittelpunkten the second stabilizing surface and the femur articular surfaces can be achieved. This allows in a simple manner, a desired translation of the femoral component in the posterior direction, which is required to prevent striking of the femur on the tibia, in particular on the tibial component, so that compared to conventional prostheses significantly larger flexion angle between tibia and femur reachable are.
Günstigerweise ist das erste Stabilisierungselement in Form eines Stabilisierungsvorsprungs ausgebildet, welcher sich von einer Oberseite der Meniskuskomponente quer zur Meniskusgleitfläche weg erstreckt. Selbstverständlich kann er gegenüber der Meniskusgleitfläche auch etwas geneigt sein. Vorzugsweise bedeutet quer eine Neigung in einem Bereich zwischen 75° und 105° zwischen einer vom Stabilisierungsvorsprung definierten Längsachse und einer von der Meniskusgleitfläche definierten Ebene.Conveniently, the first stabilizing element is in the form of a stabilizing projection which extends away from an upper surface of the meniscal component transverse to the meniscal sliding surface. Of course, he may also be slightly inclined relative to the Meniskusgleitfläche. Preferably, a transverse inclination in a range between 75 ° and 105 ° between a longitudinal axis defined by the stabilizing projection and a plane defined by the meniscal sliding surface.
Besonders kompakt ausbilden lässt sich die Kniegelenkendoprothese wenn der Stabilisierungsvorsprung die erste Stabilisierungsfläche umfasst.The knee joint endoprosthesis can be made particularly compact if the stabilizing projection comprises the first stabilizing surface.
Die Herstellung der Kniegelenkendoprothese kann insbesondere dadurch vereinfacht werden, dass der Stabilisierungsvorsprung eine in posteriorer Richtung weisende posteriore Seitenfläche umfasst und dass die posteriore Seitenfläche die erste Stabilisierungsfläche umfasst oder definiert. Beispielsweise lässt sich so die Stabilisierungsfläche auf einfache Weise spanabhebend direkt am Stabilisierungsvorsprung ausbilden.The production of the knee joint endoprosthesis can in particular be simplified in that the stabilizing projection comprises a posterior side facing posterior side surface and that the posterior side surface comprises or defines the first stabilizing surface. For example, the stabilizing surface can thus be formed in a simple way by cutting directly on the stabilizing projection.
Um eine Translation der Femurkomponente in posteriorer Richtung maximal zu unterstützen, ist es vorteilhaft, wenn der Stabilisierungsvorsprung in posteriorer Richtung versetzt bezogen auf die Drehachse angeordnet oder ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist er sehr weit posterior an der Meniskuskomponente angeordnet und gestattet somit eine Rotation der Femurkomponente relativ zur Meniskuskomponente, beispielsweise um ein Rotationszentrum oder um eine von der ersten Stabilisierungsfläche definierte Rotationsachse.In order to maximally support a translation of the femoral component in the posterior direction, it is advantageous if the stabilizing projection is arranged or formed offset in the posterior direction with respect to the axis of rotation. In other words, it is located very far posteriorly on the meniscal component and thus permits rotation of the femoral component relative to the meniscal component, for example about a center of rotation or about an axis of rotation defined by the first stabilizing surface.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Femurkomponente eine laterale und eine mediale Kondyle umfasst, welche jeweils eine der Femurgelenkflächen umfassen, dass anteriore Enden der Kondylen direkt miteinander verbunden sind, dass posteriore Enden der Kondylen über das zweite Stabilisierungselement miteinander verbunden sind und dass die Femurkomponente eine von den Kondylen und dem zweiten Stabilisierungselement begrenzte Ausnehmung aufweist, in welche das erste Stabilisierungselement hineinragt oder eingreift. Diese Ausgestaltung ermöglicht es insbesondere, die Femurkomponente praktisch offen auszubilden, dass heißt ohne eine die Ausnehmung verschließende Konstruktion, die auch als sogenannte ”Box” bekannt ist. Am Femur muss zur Verankerung der Femurkomponente dadurch nur minimal Knochen entfernt werden.According to a further preferred embodiment, it may be provided that the femoral component comprises a lateral and a medial condyle, each comprising one of the femur articular surfaces, that anterior ends of the condyles are directly connected to each other, that posterior ends of the condyles are interconnected via the second stabilization element and in that the femoral component has a recess delimited by the condyles and the second stabilizing element, into which the first stabilizing element protrudes or engages. This embodiment makes it possible, in particular, to make the femoral component practically open, that is to say without a construction closing off the recess, which is also known as a so-called "box". In order to anchor the femoral component, only minimal bone has to be removed from the femur.
Besonders einfach herstellen lässt sich die Femurkomponente, wenn die Ausnehmung in Form einer Durchbrechung ausgebildet ist. So kann eine Bearbeitung des Femurs auf das absolut erforderliche beschränkt werden.The femoral component can be produced particularly easily if the recess is designed in the form of an opening. Thus, a processing of the femur can be limited to the absolutely necessary.
Vorteilhaft ist es, wenn das erste Stabilisierungselement an der Femurkomponente und wenn das zweite Stabilisierungselement an der Meniskuskomponente derart angeordnet oder ausgebildet sind, dass sie erst ab einem vorgegebenen Kontaktwinkel, welcher einem Flexionswinkel zwischen der Tibiakomponente und der Femurkomponente entspricht, miteinander in Kontakt treten. Mit anderen Worten wirkt die Stabilisierungseinrichtung erst ab einem bestimmten Flexionswinkel, welcher dem Kontaktwinkel entspricht. Für kleine Flexionswinkel, also Flexionswinkel kleiner als der Kontaktwinkel, wird dann eine Führung der Femurkomponente an der Meniskuskomponente ausschließlich durch die zusammenwirkenden Femur- und Meniskusgelenkflächen erreicht. Bei Flexionswinkeln größer als der Kontaktwinkel setzt dann die Wirkung der Stabilisierungseinrichtung ein und die zusammenwirkenden Stabilisierungselemente können insbesondere eine Translationsbewegung der Femurkomponente in posteriorer Richtung unterstützen und/oder bewirken.It is advantageous if the first stabilizing element is arranged or formed on the femoral component and if the second stabilizing element is arranged or formed on the meniscal component are that they contact each other only from a predetermined contact angle, which corresponds to a flexion angle between the tibial component and the femoral component. In other words, the stabilization device only acts from a certain flexion angle, which corresponds to the contact angle. For small flexion angles, ie, flexion angles smaller than the contact angle, guidance of the femoral component on the meniscal component is then achieved exclusively by the cooperating femoral and meniscal joint surfaces. At flexion angles greater than the contact angle, the effect of the stabilization device then begins, and the cooperating stabilization elements can in particular assist and / or effect translational movement of the femoral component in the posterior direction.
Günstigerweise liegt der Kontaktwinkel in einem Bereich von etwa 60° bis etwa 80°. Vorzugsweise beträgt er etwa 70°. Insbesondere kann ein maximaler Flexionswinkel der Kniegelenkendoprothese dadurch vergrößert werden, dass der Kontaktwinkel möglichst groß gewählt wird.Conveniently, the contact angle is in a range of about 60 ° to about 80 °. Preferably, it is about 70 °. In particular, a maximum flexion angle of the knee joint endoprosthesis can be increased by selecting the contact angle as large as possible.
Um eine optimale Führung der Femurkomponente an der Meniskuskomponente bei zunehmendem Flexionswinkel zu ermöglichen, ist es günstig, wenn das erste Stabilisierungselement und das zweite Stabilisierungselement für jeden Flexionswinkel, welcher mindestens dem Kontaktwinkel entspricht, miteinander in direktem Kontakt stehen. So kann die Femurkomponente in definierter Weise direkt an der Meniskuskomponente geführt werden.In order to enable optimal guidance of the femoral component on the meniscal component with increasing flexion angle, it is favorable if the first stabilizing element and the second stabilizing element are in direct contact with each other for each flexion angle which corresponds at least to the contact angle. Thus, the femoral component can be performed in a defined manner directly to the meniscal component.
Damit eine Flächenpressung minimiert und eine Stabilität der Kniegelenkendoprothese insgesamt verbessert werden kann, ist es günstig, wenn die erste Stabilisierungsfläche und die zweite Stabilisierungsfläche für jeden Flexionswinkel, welcher mindestens dem Kontaktwinkel entspricht, flächig oder im Wesentlichen flächig aneinander anliegen.So that a surface pressure can be minimized and a stability of the total knee joint endoprosthesis can be improved, it is favorable if the first stabilization surface and the second stabilization surface lie flat or substantially flat against each other for each flexion angle which corresponds at least to the contact angle.
Des Weiteren kann eine Flächenpressung zwischen den Stabilisierungselementen möglichst klein gehalten werden, wenn ein erster Krümmungsradius der ersten Stabilisierungsfläche und ein zweiter Krümmungsradius der zweiten Stabilisierungsfläche einander entsprechen oder im Wesentlichen entsprechen. So kann insbesondere eine flächige oder im Wesentlichen flächige Anlage der beiden Stabilisierungsflächen aneinander erreicht werden.Furthermore, a surface pressure between the stabilizing elements can be kept as small as possible if a first radius of curvature of the first stabilizing area and a second radius of curvature of the second stabilizing area correspond or essentially correspond to one another. In particular, a flat or substantially flat contact of the two stabilizing surfaces can be achieved.
Günstig ist es, wenn die erste Stabilisierungsfläche in Form einer hohlkugeligen oder im Wesentlichen hohlkugeligen Fläche ausgebildet ist. Eine solche erste Stabilisierungsfläche kann insbesondere eine Rotation in lateraler und/oder medialer Richtung der Femurkomponente an der Meniskuskomponente führen.It is favorable if the first stabilizing surface is designed in the form of a hollow-spherical or essentially hollow-spherical surface. Such a first stabilizing surface may, in particular, cause a rotation in the lateral and / or medial direction of the femoral component on the meniscal component.
Um eine mindestens teilweise geführte Rotation der Femurkomponente und der Meniskuskomponente nach lateral oder medial zu ermöglichen, ist es günstig, wenn die erste Stabilisierungsfläche ein Rotationszentrum definiert.In order to enable an at least partially guided rotation of the femoral component and the meniscal component to lateral or medial, it is advantageous if the first stabilizing surface defines a center of rotation.
Vorteilhafterweise liegt das Rotationszentrum bezogen auf das erste Stabilisierungselement in posteriorer Richtung versetzt. Damit kann eine Rotation definiert geführt werden, die auch gleichzeitig eine Translation der Femurkomponente in posteriorer Richtung bewirken kann.Advantageously, the center of rotation is offset relative to the first stabilizing element in the posterior direction. Thus, a rotation can be performed defined, which can also simultaneously cause a translation of the femoral component in the posterior direction.
Um parallel zur Meniskusgleitfläche wirkende Kräfte auf das erste Stabilisierungselement möglichst gut aufnehmen zu können, ist es vorteilhaft, wenn ein Abstand des Rotationszentrums von der Meniskusgleitfläche kleiner ist als ein Abstand eines freien Endes des ersten Stabilisierungselements von der Meniskusgleitfläche. Auf diese Weise kann eine Translationsbewegung der Femurkomponente in posteriorer Richtung bei zunehmendem Flexionswinkel, insbesondere bei sehr großem Flexionswinkel, weiter unterstützt werden.In order to be able to absorb forces acting on the first stabilizing element as well as possible parallel to the meniscal sliding surface, it is advantageous if a distance of the center of rotation from the meniscal sliding surface is smaller than a distance of a free end of the first stabilizing element from the meniscal sliding surface. In this way, a translational movement of the femoral component in the posterior direction with increasing flexion angle, in particular at very high flexion angle, can be further supported.
Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn die erste Stabilisierungsfläche in Form einer hohlzylindrischen oder im Wesentlichen hohlzylindrischen Fläche ausgebildet ist. Eine derart geformte erste Stabilisierungsfläche ermöglicht es, eine Rotation um eine in lateral-medialer Richtung verlaufende Rotationsachse vorzugeben und insbesondere dann, wenn ein Krümmungsradius der ersten Führungsfläche kleiner ist als ein Krümmungsradius der Femurgelenkflächen, eine exzentrische Bewegung der Femurkomponente relativ zur Meniskuskomponente unterstützten, um diese insbesondere bei sehr großen und zunehmenden Flexionswinkeln in posterior Richtung zu bewegen.Furthermore, it may be advantageous if the first stabilizing surface is in the form of a hollow-cylindrical or substantially hollow-cylindrical surface. Such a shaped first stabilizing surface makes it possible to provide rotation about a laterally medial axis of rotation and, in particular, when a radius of curvature of the first guide surface is smaller than a radius of curvature of the femoral articular surfaces, assisted eccentric movement of the femoral component relative to the meniscal component especially in the case of very large and increasing flexion angles to move in the posterior direction.
Besonders einfach ausbilden lässt sich die erste Stabilisierungsfläche, wenn sie eine Rotationsachse definiert. Beispielsweise kann sie so einen Ausschnitt einer hohlzylindrischen Fläche bilden.The first stabilizing surface can be formed particularly simply if it defines an axis of rotation. For example, it can thus form a section of a hollow cylindrical surface.
Damit eine Führung der Femurkomponente an der Meniskuskomponente insbesondere bei sehr großen Flexionswinkeln sichergestellt werden kann, ist es günstig, wenn die Rotationsachse bezogen auf das erste Stabilisierungselement in posteriorer Richtung versetzt verläuft. Beispielsweise kann so die Rotationsachse sogar noch hinter der Meniskuskomponente liegen.In order to ensure guidance of the femoral component on the meniscal component, in particular in the case of very large flexion angles, it is expedient for the axis of rotation to be offset in the posterior direction relative to the first stabilizing element. For example, the axis of rotation may even be behind the meniscal component.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn ein Abstand der Rotationsachse von der Meniskusgleitfläche kleiner ist als ein Abstand eines freien Endes des ersten Stabilisierungselements von der Meniskusgleitfläche. Eine solche Ausgestaltung gestattet insbesondere eine optimale Führung der Femurkomponente an der Meniskuskomponente, wobei insbesondere auch ein Abheben der Femurkomponente von der Meniskuskomponente bei sehr großen Flexionswinkeln verhindert oder im Wesentlichen verhindert werden kann.It is also advantageous if a distance of the rotation axis from the meniscus sliding surface is smaller than a distance of a free end of the first Stabilizing element of the meniscal sliding surface. In particular, such an embodiment allows optimal guidance of the femoral component on the meniscal component, wherein in particular a lifting of the femoral component from the meniscal component can be prevented or substantially prevented at very large flexion angles.
Besonders einfach ausbilden lässt sich die Meniskuskomponente, wenn die Rotationsachse parallel zur Meniskusgleitfläche verläuft. Sie kann dann zum Beispiel spanabhebend mit einem Fräser hergestellt werden.The meniscal component can be formed particularly simply if the axis of rotation runs parallel to the meniscal sliding surface. It can then be made, for example, by cutting with a milling cutter.
Um eine möglichst natürliche Kniebewegung mit der Kniegelenkendoprothese nachbilden zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Rotationsachse in mediallateraler Richtung verläuft.In order to simulate the most natural knee movement with the knee joint endoprosthesis, it is advantageous if the axis of rotation runs in the mediallateral direction.
Die vorstehende Beschreibung umfasst somit insbesondere die in den nachfolgenden durchnummerierten Sätzen definierten Ausführungsformen von Kniegelenkendoprothesen:
- 1. Kniegelenkendoprothese (
10 ) mit einer Tibiakomponente (16 ), einer an der Tibiakomponente (16 ) gelagerten Meniskuskomponente (20 ) und einer mit der Meniskuskomponente (20 ) zusammenwirkenden Femurkomponente (14 ), welche Femurkomponente (14 ) zwei Femurgelenkflächen (62 ,64 ) und welche Meniskuskomponente (20 ) zwei Meniskusgelenkflächen (58 ,60 ) umfassen, wobei jeweils eine Femurgelenkfläche (62 ,64 ) und eine Meniskusgelenkfläche (58 ,60 ) miteinander zusammenwirkend ausgebildet sind, wobei ferner eine posteriore Stabilisierungseinrichtung (70 ) mit ersten und zweiten, zusammenwirkenden Stabilisierungselementen (72 ,74 ) vorgesehen ist, wobei das erste Stabilisierungselement (72 ) an der Meniskuskomponente (20 ) zwischen den Meniskusgelenkflächen (58 ,60 ) angeordnet oder ausgebildet ist und wobei das zweite Stabilisierungselement (74 ) an der Femurkomponente (14 ) im Bereich eines posterioren Endes (82 ) der Femurgelenkflächen (62 ,64 ) zwischen diesen angeordnet oder ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stabilisierungselement (72 ) eine erste, in posteriorer Richtung weisende konkave Stabilisierungsfläche (92 ) aufweist und dass das zweite Stabilisierungselement (74 ) eine mit der ersten Stabilisierungsfläche (92 ) zusammenwirkende zweite, konvex gekrümmte Stabilisierungsfläche (94 ) aufweist. - 2. Kniegelenkendoprothese nach Satz 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Meniskuskomponente (
20 ) an der Tibiakomponente (18 ) um eine Drehachse (36 ) verdrehbar gelagert ist. - 3. Kniegelenkendoprothese nach Satz 1 oder 2, dass die Tibiakomponente (
18 ) eine ebene Tibiagleitfläche (30 ) aufweist, dass die Meniskuskomponente (20 ) eine ebene Meniskusgleitfläche (34 ) aufweist und dass die Tibiagleitfläche (30 ) und die Meniskusgleitfläche (34 ) aneinander anliegen. - 4. Kniegelenkendoprothese nach Satz 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (
36 ) senkrecht zur Tibiagleitfläche (30 ) verläuft. - 5. Kniegelenkendoprothese nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stabilisierungsfläche (
92 ) bezogen auf die Meniskusgelenkflächen (58 ,60 ) um einen Winkel (120 ) geneigt ist, welcher Winkel (120 ) in einem Bereich von etwa 70° bis etwa 110° liegt. - 6. Kniegelenkendoprothese nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stabilisierungsfläche (
92 ) eine dritte Meniskusgelenkfläche (122 ) und dass die zweite Stabilisierungsfläche (94 ) eine dritte Femurgelenkfläche (124 ) definieren. - 7. Kniegelenkendoprothese nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querschnitt des zweiten Stabilisierungselements (
74 ) in einer eine Sagittalebene definierenden Schnittebene eine nierenförmige oder im Wesentlichen nierenförmige Kontur (84 ) aufweist. - B. Kniegelenkendoprothese nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass ein Krümmungsradius oder Krümmungsradien (
112 ,114 ) der zweiten Stabilisierungsfläche (94 ) etwa dem 0,25fachen bis etwa 0,55fachen eines Krümmungsradius (116 ) oder Krümmungsradien der Femurgelenkflächen (62 ,64 ) entsprechen, vorzugsweise etwa dem 0,3fachen bis etwa 0,5fachen. - 9. Kniegelenkendoprothese nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stabilisierungselement (
72 ) in Form eines Stabilisierungsvorsprungs (76 ) ausgebildet ist, welcher sich von einer Oberseite (56 ) der Meniskuskomponente (20 ) quer zur Meniskusgleitfläche (34 ) weg erstreckt. - 10. Kniegelenkendoprothese nach Satz 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisierungsvorsprung (
76 ) die erste Stabilisierungsfläche (92 ) umfasst. - 11. Kniegelenkendoprothese nach Satz 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisierungsvorsprung (
76 ) eine in posteriorer Richtung weisende posteriore Seitenfläche (77 ) umfasst und dass die posteriore Seitenfläche (77 ) die erste Stabilisierungsfläche (92 ) umfasst oder definiert. - 12. Kniegelenkendoprothese nach einem der Sätze 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisierungsvorsprung (
76 ) in posteriorer Richtung versetzt bezogen auf die Drehachse (36 ) angeordnet oder ausgebildet ist. - 13. Kniegelenkendoprothese nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die Femurkomponente (
14 ) eine laterale und eine mediale Kondyle (66 ,68 ) umfasst, welche jeweils eine der Femurgelenkflächen (62 ,64 ) umfassen, dass anteriore Enden (86 ) der Kondylen (66 ,68 ) direkt miteinander verbunden sind, dass posteriore Enden (82 ) der Kondylen (66 ,68 ) über das zweite Stabilisierungselement (74 ) miteinander verbunden sind und dass die Femurkomponente (14 ) eine von den Kondylen (66 ,68 ) und dem zweiten Stabilisierungselement (74 ) begrenzte Ausnehmung (88 ) aufweist, in welche das erste Stabilisierungselement (74 ) hineinragt oder eingreift. - 14. Kniegelenkendoprothese nach Satz 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (
88 ) in Form einer Durchbrechung (90 ) ausgebildet ist. - 15. Kniegelenkendoprothese nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stabilisierungselement (
72 ) an der Femurkomponente (14 ) und dass das zweite Stabilisierungselement (74 ) an der Meniskuskomponente (20 ) derart angeordnet oder ausgebildet sind, dass sie erst ab einem vorgegebenen Kontaktwinkel (126 ), welcher einem Flexionswinkel zwischen der Tibiakomponente (18 ) und der Femurkomponente (14 ) entspricht, miteinander in Kontakt treten. - 16. Kniegelenkendoprothese nach Satz 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktwinkel (
126 ) in einem Bereich von etwa 60° bis etwa 80° liegt. - 17. Kniegelenkendoprothese nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stabilisierungselement (
72 ) und das zweite Stabilisierungselement (74 ) für jeden Flexionswinkel, welcher mindestens dem Kontaktwinkel (126 ) entspricht, miteinander in direktem Kontakt stehen. - 18. Kniegelenkendoprothese nach einem der Sätze 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stabilisierungsfläche (
92 ) und die zweite Stabilisierungsfläche (94 ) für jeden Flexionswinkel, welcher mindestens dem Kontaktwinkel (126 ) entspricht, flächig oder im Wesentlichen flächig aneinander anliegen. - 19. Kniegelenkendoprothese nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Krümmungsradius (
100 ) der ersten Stabilisierungsfläche (92 ) und ein zweiter Krümmungsradius (112 ,114 ) der zweiten Stabilisierungsfläche (94 ) einander entsprechen oder im Wesentlichen entsprechen. - 20. Kniegelenkendoprothese nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stabilisierungsfläche (
92 ) in Form einer hohlkugeligen oder im Wesentlichen hohlkugeligen Fläche (96 ) ausgebildet ist. - 21. Kniegelenkendoprothese nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stabilisierungsfläche (
92 ) ein Rotationszentrum definiert. - 22. Kniegelenkendoprothese nach Satz 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotationszentrum bezogen auf das erste Stabilisierungselement (
72 ) in posteriorer Richtung versetzt liegt. - 23. Kniegelenkendoprothese nach Satz 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand des Rotationszentrums von der Meniskusgleitfläche kleiner ist als ein Abstand eines freien Endes des ersten Stabilisierungselements (
72 ) von der Meniskusgleitfläche (34 ). - 24. Kniegelenkendoprothese nach einem der Sätze 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stabilisierungsfläche (
92 ) in Form einer hohlzylindrischen oder im Wesentlichen hohlzylindrischen Fläche (96 ) ausgebildet ist. - 25. Kniegelenkendoprothese nach einem der Sätze 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stabilisierungsfläche (
92 ) eine Rotationsachse (98 ) definiert. - 26. Kniegelenkendoprothese nach Satz 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (
98 ) bezogen auf das erste Stabilisierungselement (72 ) in posteriorer Richtung versetzt verläuft. - 27. Kniegelenkendoprothese nach Satz 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand (
102 ) der Rotationsachse (98 ) von der Meniskusgleitfläche (34 ) kleiner ist als ein Abstand (104 ) eines freien Endes (106 ) des ersten Stabilisierungselement (92 ) von der Meniskusgleitfläche (34 ). - 28. Kniegelenkendoprothese nach einem der Sätze 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (
98 ) parallel zur Meniskusgleitfläche (58 ) verläuft. - 29. Kniegelenkendoprothese nach einem der Sätze 25
bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (98 ) in medial-lateraler Richtung verläuft.
- 1. Knee joint endoprosthesis (
10 ) with a tibial component (16 ), one at the tibial component (16 ) stored meniscus component (20 ) and one with the meniscal component (20 ) cooperating femoral component (14 ), which femoral component (14 ) two femoral joint surfaces (62 .64 ) and which meniscus component (20 ) two meniscal joint surfaces (58 .60 ), wherein in each case a femoral joint surface (62 .64 ) and a meniscal joint surface (58 .60 ) are formed cooperatively with each other, wherein further a posterior stabilization device (70 ) with first and second cooperating stabilizing elements (72 .74 ), wherein the first stabilizing element (72 ) on the meniscal component (20 ) between the meniscal joint surfaces (58 .60 ) is arranged or formed and wherein the second stabilizing element (74 ) on the femoral component (14 ) in the region of a posterior end (82 ) of the femoral articular surfaces (62 .64 ) is arranged or formed between them, characterized in that the first stabilizing element (72 ) a first, in the posterior direction facing concave stabilizing surface (92 ) and that the second stabilizing element (74 ) one with the first stabilizing surface (92 ) cooperating second, convexly curved stabilizing surface (94 ) having. - 2. Knee joint endoprosthesis according to sentence 1, characterized in that the meniscal component (
20 ) on the tibial component (18 ) about a rotation axis (36 ) is rotatably mounted. - 3. Knee joint endoprosthesis according to sentence 1 or 2 that the tibial component (
18 ) a planar tibial guide surface (30 ) that the meniscal component (20 ) a plane meniscus sliding surface (34 ) and that the tibial guide surface (30 ) and the meniscus sliding surface (34 ) abut each other. - 4. knee joint endoprosthesis according to sentence 3, characterized in that the axis of rotation (
36 ) perpendicular to the tibial sliding surface (30 ) runs. - 5. knee joint endoprosthesis according to one of the preceding sentences, characterized in that the first stabilizing surface (
92 ) with respect to the meniscal joint surfaces (58 .60 ) by an angle (120 ), which angle (120 ) is in a range of about 70 ° to about 110 °. - 6. knee joint endoprosthesis according to one of the preceding sentences, characterized in that the first stabilizing surface (
92 ) a third meniscus joint surface (122 ) and that the second stabilization surface (94 ) a third femoral joint surface (124 ) define. - 7. knee joint endoprosthesis according to one of the preceding sentences, characterized in that a cross section of the second stabilizing element (
74 ) in a sectional plane defining a sagittal plane a kidney-shaped or substantially kidney-shaped contour (84 ) having. - B. Knee joint endoprosthesis according to one of the preceding sentences, characterized in that a radius of curvature or radii of curvature (
112 .114 ) of the second stabilizing surface (94 ) about 0.25 times to about 0.55 times a radius of curvature (116 ) or radii of curvature of the femoral joint surfaces (62 .64 ), preferably about 0.3 times to about 0.5 times. - 9. knee joint endoprosthesis according to one of the preceding sentences, characterized in that the first stabilizing element (
72 ) in the form of a stabilization advantage (76 ), which extends from an upper side (56 ) of the meniscal component (20 ) across the meniscus sliding surface (34 ) extends away. - 10. Knee joint endoprosthesis according to sentence 9, characterized in that the stabilizing projection (
76 ) the first stabilizing surface (92 ). - 11. Knee joint endoprosthesis according to
sentence 9 or 10, characterized in that the stabilizing projection (76 ) a posterior side surface (FIG.77 ) and that the posterior side surface (77 ) the first stabilizing surface (92 ) includes or defines. - 12. Knee joint endoprosthesis according to one of the sentences 9 to 11, characterized in that the stabilizing projection (
76 ) offset in the posterior direction relative to the axis of rotation (36 ) is arranged or formed. - 13. Knee joint endoprosthesis according to one of the preceding sentences, characterized in that the femoral component (
14 ) a lateral and a medial condyle (66 .68 ), each one of the femoral articular surfaces (62 .64 ) include that anterior ends (86 ) of the Condyle (66 .68 ) are directly connected to each other, that posterior ends (82 ) of the condyles (66 .68 ) via the second stabilizing element (74 ) and that the femoral component (14 ) one of the condyles (66 .68 ) and the second stabilizing element (74 ) limited recess (88 ) into which the first stabilizing element (74 protrudes or intervenes. - 14. Knee joint endoprosthesis according to sentence 13, characterized in that the recess (
88 ) in the form of an opening (90 ) is trained. - 15. knee joint endoprosthesis according to one of the preceding sentences, characterized in that the first stabilizing element (
72 ) on the femoral component (14 ) and that the second stabilizing element (74 ) on the meniscal component (20 ) are arranged or formed such that they only from a predetermined contact angle (126 ) showing a flexion angle between the tibial component (18 ) and the femoral component (14 ), contact each other. - 16. Knee joint endoprosthesis according to sentence 15, characterized in that the contact angle (
126 ) is in a range of about 60 ° to about 80 °. - 17. knee joint endoprosthesis according to one of the preceding sentences, characterized in that the first stabilizing element (
72 ) and the second stabilizing element (74 ) for each flexion angle which is at least the contact angle (126 ), are in direct contact with each other. - 18. Knee joint endoprosthesis according to one of the sentences 15 to 17, characterized in that the first stabilizing surface (
92 ) and the second stabilizing surface (94 ) for each flexion angle which is at least the contact angle (126 ), flat or substantially flat against each other. - 19. knee joint endoprosthesis according to one of the preceding sentences, characterized in that a first radius of curvature (
100 ) of the first stabilizing surface (92 ) and a second radius of curvature (112 .114 ) of the second stabilizing surface (94 ) correspond or substantially correspond to each other. - 20. knee joint endoprosthesis according to one of the preceding sentences, characterized in that the first stabilizing surface (
92 ) in the form of a hollow-spherical or substantially hollow-spherical surface (96 ) is trained. - 21. knee joint endoprosthesis according to one of the preceding sentences, characterized in that the first stabilizing surface (
92 ) defines a center of rotation. - 22. knee joint endoprosthesis according to sentence 21, characterized in that the center of rotation based on the first stabilizing element (
72 ) is offset in the posterior direction. - 23. knee joint endoprosthesis according to
sentence 21 or 22, characterized in that a distance of the center of rotation of the meniscal sliding surface is smaller than a distance of a free end of the first stabilizing element (72 ) of the meniscal sliding surface (34 ). - 24. Knee joint endoprosthesis according to one of the sentences 1 to 19, characterized in that the first stabilizing surface (
92 ) in the form of a hollow cylindrical or substantially hollow cylindrical surface (96 ) is trained. - 25. Knee joint endoprosthesis according to one of the sentences 1 to 19, characterized in that the first stabilizing surface (
92 ) a rotation axis (98 ) Are defined. - 26. knee joint endoprosthesis according to sentence 25, characterized in that the axis of rotation (
98 ) relative to the first stabilizing element (72 ) is offset in the posterior direction. - 27. knee joint endoprosthesis according to
sentence 25 or 26, characterized in that a distance (102 ) of the rotation axis (98 ) of the meniscal sliding surface (34 ) is less than a distance (104 ) of a free end (106 ) of the first stabilizing element (92 ) of the meniscal sliding surface (34 ). - 28. Knee joint endoprosthesis according to one of the sentences 25 to 27, characterized in that the axis of rotation (
98 ) parallel to the meniscal sliding surface (58 ) runs. - 29. Knee joint endoprosthesis according to one of the sentences 25 to 28, characterized in that the axis of rotation (
98 ) in the medial-lateral direction.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of preferred embodiments of the invention is used in conjunction with the drawings for further explanation. Show it:
In den
Die Tibiakomponente
Die Meniskuskomponente
Die Meniskuskomponente
Auf einer Oberseite
Bei der Kniegelenkendoprothese
An dieser Stelle sei angemerkt, dass sowohl die Tibiakomponente
Das zweite Stabilisierungselement
Das erste Stabilisierungselement
Die zweite Stabilisierungsfläche
Durch die Neigung des Stabilisierungsvorsprungs
Die Funktionsweise der Kniegelenkendoprothese
In
Sobald die Stabilisierungselemente
In den Figuren nicht dargestellt ist eine alternative Ausgestaltung der ersten und zweiten Stabilisierungsflächen
Der guten Ordnung halber sei ergänzt, dass von einer Rückseite
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- 2011-04-07 DE DE201110001885 patent/DE102011001885A1/en active Pending
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