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Die Erfindung betrifft eine Gelenkprothese, insbesondere für den Ersatz von Knie- und Ellenbogen- gelenken, Schulter-, Hand- oder Sprunggelenken, welche einstückig aus einem harten, jedoch flexiblen
Material, vorzugsweise aus einem Kunststoff, besteht und deren elastischer Mittelteil ein Gelenk verkörpert und zwei nach einander gegenüberliegenden Seiten ausragende profilierte Fortsätze trägt, welche in vorgefertigte Hohlräume der gelenkig miteinander zu verbindenden Knochen mit einer vorzugsweise rauhen Oberfläche formschlüssig passend einführbar sind, um unverdrehbar in diesen
Knochen zu verwachsen und verankert zu werden.
Es sind bereits einige ähnliche Gelenkprothesen bekannt geworden, so z. B. aus den DE-AS 1616142 und 2138881 sowie aus der GB-PS Nr. l, 284, 466. Die Nachteile dieser bekannten Prothesen liegen insbesondere darin, dass die Verbindung der in die beiden gelenkig zu verbindenden Knochen einführ- baren Fortsätze durch Einschnürungen bzw. Verdünnungen des Prothesenkörpers gebildet werden. Derart unnatürlich ausgebildete Gelenkskörper werden sich aber dem Körper niemals in der erforderlichen Weise einfügen, es wird vielmehr zu Quetschungen der Muskelgewebe im Gelenk-Bereich kommen, wobei sich die abrupt verdickenden Teile der Prothese zwischen den beiden Fortsätzen und der Einschnürung wie eine
Schere bzw. Zange wirken.
Ziel der Erfindung ist es nun, eine Gelenkprothese der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und darüberhinaus eine Gelenkprothese zu erhalten, die einem natürlichen Gelenk möglichst ähnlich geformt ist.
Dieses Ziel der Erfindung wird dadurch erreicht, dass der halbkugelförmig ausgebildete Mittelteil rund um die zumindest in dem an den Mittelteil unmittelbar anschliessenden Bereich kantig, vorzugsweise dreikantig, profilierten Fortsätze in die vorgefertigten Hohlräume der gelenkig miteinander zu verbinden- den Knochen an den eben bearbeiteten, z. B. abgesägten, Stirnenden dieser Knochen satt zum Anliegen kommen.
Diese Gestaltung der Prothese sorgt nicht nur für solide formschlüssige Verbindung zwischen der Prothese und den Knochen, sondern gewährleistet ausserdem, dass eine wünschenswerte Kontinuität in den Umfangskonturen des freiliegenden Mittelbereiches der Prothese einerseits und der miteinander verbundenen Knochen anderseits geschaffen wird, welcher in weiterer Folge zu verdanken ist, dass sich die Prothese optimal in das umgebende organische Gewebe einfügt ohne durch Diskontinuitäten im Verlauf der Oberfläche schmerzhafte Veränderungen zu verursachen oder Gewebsteile zu klemmen oder andersartig ungünstig zu beanspruchen. Der kantig ausgebildete Teil der Prothese ist zur Gänze in den bzw. die Knochen eingefügt, um dort der Verankerung zu dienen, hingegen ist der freiliegende Teil zwischen den beiden Knochen vollkommen dem natürlichen Gelenk nachgeformt.
Zu diesen, hinsichtlich der Einfügung der Prothese in den Körper des Prothesenträgers schätzenswerten Vorteilen kommt aber noch hinzu, dass die erfindungsgemässe Ausbildung eine absolut exakte Bemessung des Abstandes zwischen den Stirnseiten der beiden zu verbindenden Knochen zulässt, weil die Enden dieser Knochen mit ihren (bearbeiteten, abgesägten) Stirnflächen stumpf und satt an die als Anschläge wirksamen Schulter anstossen und dadurch der Abstand völlig zwangsläufig festgelegt ist.
Einem weiteren, sehr wesentlichen Erfindungsmerkmal zufolge, das sich nicht bloss auf Knie- und Ellenbogengelenkprothesen, sondern auf Prothesen allgemeiner Gattung mit Vorteil anwenden lässt, schliessen die Achsen der beiden Fortsätze einen Winkel ein, der an der Gelenkaussenseite geringfügig kleiner als 1800 ist. Dadurch trachtet die Prothese nach ihrem Einbau, die Knochen, z. B. des Ober- und Unterarms bzw. Ober- und Unterschenkels, eines Körperteiles, z. B. eines Armes bzw. Beines, elastisch zu strecken und das Beugen solcher Körperteile durch Muskelkraft nur unter Überwindung einer elastischen Formänderungsspannung der Prothese ermöglicht.
Mit dieser Ausbildung der Prothese wird vorteilhaft die Tatsache verwertet, dass die zum Beugen von Arm und Bein dienende Muskulatur erfahrungsgemäss wesentlich kräftiger ausgebildet ist, als die zum Strecken dieser Körperteile dienende Muskulatur.
Da erfahrungsgemäss mit der Erkrankung eines Gelenkes meist auch ein Muskelschwund (Muskelatrophie) verknüpft ist, erweist es sich im Sinne der Erfindung als überaus zweckmässig, dieses Strecken mit der Elastizität und einer federnden Spannung der Gelenkprothese zu unterstützen, wobei anderseits die stärkeren, zum Beugen des Körperteiles dienenden Muskeln unschwer imstande sind, beim Beugen des Körperteiles die elastische Prothese gegen deren innere Formänderungsspannung abzuwinkeln.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen, zum Ersatz eines Knieoder Ellenbogengelenkes für die Human- oder Veterinärmedizin verwendeten Prothese dargestellt, und zwar zeigt die Fig. l eine Vorderansicht, die Fig. 2 eine Seitenansicht der Prothese im eingebauten Zustand, wobei die Knochen im Schnitt angedeutet sind, die Fig. 3 zeigt die Prothese im nicht eingebauten, spannungsfreien und unverformten Zustand.
Die Prothese-l-besteht einstückig aus einem harten, zähen, jedoch elastisch flexiblen Material, vorzugsweise aus einem körperfreundlichen, körperverträglichen, neutralen Kunststoff. Der Mittelteil
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ausschliesslich die elastischen Abwinkelungen und Formänderungen der Prothese beim Beugen und Strecken des Körperteiles stattfinden, sowie die Elastizität des verwendeten Kunststoffes sind so zu wählen und aufeinander abzustimmen, dass der Prothesenträger die Bewegungen des Beugens und Streckens mit dem normalen Aufwand an Muskelkraft ohne Schwierigkeit durchzuführen vermag, d. h. es soll ihm ohne nennenswerten Kraftaufwand möglich sein, den Körperteil unter Überwindung der Formänderungsspannung in der Prothese zu beugen.
Der Mittelteil --2-- der Prothese --1-- trägt die beiden, nach einander gegenüberliegenden Seiten
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diese Fortsätze --3-- exakt formschlüssig in diese Hohlräume --4--, die sich durch die Spongiosa des Knochens bis in den Markraum erstrecken können, passen.
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im dickeren, an den Mittelteil --2-- unmittelbar anschliessenden Bereich, mit dem sie in der Spongiosa des Knochens --5-- sitzen, kantig, beispielsweise dreikantig, profiliert, gegen ihre Enden hin, mit denen sie sich in die Markräume der Knochen erstrecken, können die Fortsätze --3-- konisch gestaltet sein ; in diesem Bereich sollten sie an der Compacta des Knochens zum Anliegen kommen.
Es ist dann dadurch gewährleistet, dass diese Fortsätze --3-- mit ihrer rauhen Oberfläche innerhalb eines optimal kurzen Zeitraumes mit dem Knochengewebe verwachsen und dadurch zuverlässig verankert werden.
Wie insbesondere die Fig. l zeigt, weist der einem natürlichen Gelenk ähnlich geformte, ein solches Gelenk gestaltungsmässig nachahmende Mittelteil --2-- rund um die Fortsäte --3-- ausgebildete Schultern - auf, die beim Einführen der Fortsätze --3-- in die vorgefertigten Hohlräume --4-- der gelenkig miteinander zu verbindenden Knochen --5-- an den eben bearbeiteten, z. B. abgesägten, Stirnenden dieser Knochen satt zum Anliegen kommen, und zwar in der mit X-X bezeichneten Ebene.
Die Fig. 3 schliesslich zeigt, dass die Achsen --7-- der beiden nacheinander gegenüberliegenden Seiten ausragenden Fortsätze --3-- der Prothese --1-- einen Winkel a einschliessen, welcher an der Gelenkaussenseite, also an der dem Gelenkwinkel gegenüberliegenden Seite, geringfügig kleiner als 180 ist, so dass die Prothese --1-- nach ihrem Einbau zwangsläufig trachtet, die Knochen --5-- des Armes oder Beines des Prothesenträgers, elastisch zu strecken. Das Beugen solcher Körperteile durch Muskelkraft ist infolgedessen nur unter Überwindung der Formänderungsspannung der Prothese möglich, doch sind hiefür erfahrungsgemäss die Muskeln eines Prothesenträgers kräftig genug ausgebildet, und zwar selbst dann, wenn dieser an einer Muskelatrophie leidet.
Selbstverständlich sind die Erfindungsmerkmale im Rahmen der Erfindung mannigfach abwandelbar ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, insbesondere gilt dies für die Gestaltung der in den Knochen zu verankernden Fortsätze --3--, bei denen jedoch primär darauf zu achten ist, dass sie sich hinsichtlich ihrer Masse und ihrer Oberflächenbeschaffenheit derart in den Knochenhohlraum einzufügen vermögen, dass sie mit hoher Festigkeit im Knochengewebe einwachsen.
Wie schon mehrfach erwähnt, eignet sich eine erfindungsgemässe Prothese nicht etwa nur zum Ersatz von Knie- und Ellenbogengelenken, sondern gleichermassen auch zum Ersatz von Schulter-, Hand- und Sprunggelenken ; überraschenderweise hat sich gezeigt, dass der Kunststoff, aus dem die Prothese besteht, trotz seiner Elastizität und Flexibilität eine ausreichend hohe Dauerfestigkeit bestizt, die es ermöglicht, ihn auch zum Ersatz solcher vergleichsweise hoch beanspruchter Gelenke zu verwenden.
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Darüber hinaus hat aber der Kunststoff auch noch die schätzenswerte Eigenschaft, beim Einbau des Ersatzgelenkes, also während der Operation, ohne nennenswerten Zeit- und Müheaufwand bearbeitet werden zu können. Man kann demnach die Prothese irgendwelchen Unregelmässigkeiten, Abnormalitäten usw. des Knochenbaues mittels einfacher Werkzeuge, Messer od. dgl. anpassen, um sie ganz exakt im Knochen formschlüssig verankern zu können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gelenkprothese, insbesondere für den Ersatz von Knie- und Ellenbogengelenken, Schulter-, Hand- oder Sprunggelenken, welche einstückig aus einem harten, jedoch flexiblen Material, vorzugsweise aus einem Kunststoff, besteht und deren elastischer Mittelteil ein Gelenk verkörpert und zwei nach einander gegenüberliegenden Seiten ausragende profilierte Fortsätze trägt, welche in vorgefertigte Hohlräume der gelenkig miteinander zu verbindenden Knochen mit einer vorzugsweise rauhen Oberfläche formschlüssig passend einführbar sind, um unverdrehbar in diesen Knochen zu verwachsen und verankert
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(2) rund um die zumindest in dem an den Mittelteil unmittelbar anschliessenden Bereich kantig, vorzugsweise dreikantig, profilierten Fortsätze (3) mit Schultern (6) versehen ist,
die beim Einführen der Fortsätze in die vorgefertigten Hohlräume der gelenkig miteinander zu verbindenden Knochen an den eben bearbeiteten, z. B. abgesägten. Stirnenden dieser Knochen satt zum Anliegen kommen.