DE102014106999B4

DE102014106999B4 - Femurimplantat und Tibiaimplantat, insbesondere als Teil einer Knieprothese, und Knieprothese umfassend ein entsprechendes Femurimplantat und/oder Tibiaimplantat

Info

Publication number: DE102014106999B4
Application number: DE102014106999.4A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Implantec Deutschland GmbH
Current assignee: Artiqo De GmbH
Priority date: 2014-05-13
Filing date: 2014-05-19
Publication date: 2018-03-29
Anticipated expiration: 2034-05-20
Also published as: DE102014106999A1

Abstract

Knieprothese mit einem Femurimplantat (20) und einem Tibiaimplantat (40), wobei das Femurimplantat (20) eine Patellagleitbahn (21) mit einem proximalen (22) und einem distalen (23) Abschnitt, ein laterales Condylenelement (26) und ein mediales Condylenelement (27) umfasst, wobei die Breite der Patellagleitbahn (21) vom distalen (bd) zum proximalen Abschnitt (bp) hin zunimmt, derart, dass eine Patella oder ein Patellaimplantat unabhängig von einem anatomischen Q-Winkel auf der Patellagleitbahn (21) gleitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (bd) der Patellagleitbahn (21) im distalen Abschnitt (23) etwa 14,20 mm bis 14,50 mm, insbesondere etwa 14,30 mm bis 14,15 mm, insbesondere etwa 14,39 mm, und die Breite (bP) im proximalen Abschnitt (22) etwa 15,00 mm bis 15,40 mm, insbesondere etwa 15,10 mm bis 15,30 mm, insbesondere etwa 15,23 mm, beträgt, wobei die Breiten (bp; bd) der Patellagleitbahn (21) zwischen einem Übergang eines konkaven Radius in einen konvexen Radius der Patellagleitbahn (21) gemessen wird, wobei die Bewegungsbahn der Patella oder des Patellaimplantats eine S-Form beschreibt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Knieprothese mit einem Femurimplantat und einem Tibiaimplantat, wobei das Femurimplantat eine Patellagleitbahn mit einem proximalen und einem distalen Abschnitt, ein laterales Condylenelement und ein mediales Condylenelement umfasst, gemäß Anspruch 1.
Die Lage einer Patellagleitbahn eines Kniegelenks zur Artikulationsfläche wird als Q-Winkel bzw. Quadriceps-Winkel bezeichnet. Wird der Q-Winkel klinisch gemessen, ist dieser abhängig von Hüftrotation, Unterschenkelrotation und Quadrizepsspannung. In der Regel werden femurale Implantate bzw. Femurimplantate rechtwinklig zu einer horizontalen Ebene beim Stand implantiert. Aufgrund der Form des Femurs steht die Zugrichtung der Oberschenkelmuskulatur nicht senkrecht zu dieser Ebene, sondern in einem Winkel, nämlich dem Q-Winkel. Der Q-Winkel weist individuelle Schwankungen auf und wird unter anderem durch die Länge des Femurs, die Krümmung des Femurs und durch das Offset im Hüftgelenk (Schenkelhalswinkel und Schenkelhalslänge) beeinflusst. In der Literatur sind hinsichtlich des Q-Winkels Werte zwischen 4° und 9° bekannt.
Um dem individuellen Q-Winkel Rechnung zu tragen werden schon seit Langem geschlechtsspezifische Femurimplantate für männliche und weibliche Patienten angeboten. Im Sinne der Biomechanik sind also Entwicklung sowie Vertrieb von anatomisch unterschiedlichen Femurimplantaten notwendig, wobei Knieimplantate für weibliche Patienten mit einem Q-Winkel von beispielsweise 9° und Femurimplantate für männliche Patienten mit einem Q-Winkel von beispielsweise 6° vertrieben werden.
In US 2013/0 035 765 A1 und US 4 353 135 A werden Knieprothesen beschrieben, wobei die zugehörigen Femurimplantate V-förmig zulaufende Patella-Gleitbahnen aufweisen.
Aus dem Vorgenannten liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Knieprothese, insbesondere ein Femurimplantat, weiterzuentwickeln, welches die anatomischen Variationen, insbesondere des Q-Winkels und dessen Einflussfaktoren Geschlechter unabhängig berücksichtigt, so dass auf die Entwicklung und den Vertrieb verschiedenartiger Kniegelenksprothesen aufgrund anatomisch unterschiedlicher Verhältnisse bei weiblichen und männlichen Patienten weitgehend verzichtet werden kann.
Die beschriebene Aufgabe, hinsichtlich einer weiterentwickelten Knieprothese mit einem Femurimplantat, wird durch eine Knieprothese gemäß Anspruch 1 gelöst.
Demnach umfasst ein Femurimplantat, das als Teil einer Knieprothese ausgebildet ist, eine Patellagleitbahn mit einem proximalen und einem distalen Abschnitt, ein laterales Condylenelement und ein mediales Condylenelement. Die Breite der Patellagleitbahn nimmt vom distalen zum proximalen Abschnitt hin zu, derart, dass eine Patella oder ein Patellaimplantat unabhängig von einem anatomischen Q-Winkel auf der Patellagleitbahn zwängungsfrei gleitet bzw. geführt werden kann.
Die Breite der Patellagleitbahn des Femurimplantats beträgt im distalen Abschnitt 14,20 mm bis 14,50 mm, insbesondere 14,30 mm bis 14,15 mm, insbesondere 14,39 mm, und im proximalen Abschnitt 15,00 mm bis 15,40 mm, insbesondere 15,10 mm bis 15,30 mm, insbesondere 15,23 mm. Die Breite der Patellagleitbahn wird am Übergang der Radien der Patellagleitbahn von konvex nach konkav gemessen. Mit anderen Worten wird die Breite der Patellagleitbahn zwischen den konkav-konvex Übergängen, d. h. zwischen dem Übergang eines konkaven Radius in einen konvexen Radius gemessen. Beispielsweise beträgt die distale Breite bei einem Radius der Patellagleitbahn von 18,0 mm insbesondere etwa 14,39 mm und die proximale Breite bei einem Radius der Patellagleitbahn von 20,0 mm insbesondere 15,23 mm.
Des Weiteren nimmt die Tiefe der Patellagleitbahn vom distalen zum proximalen Abschnitt hin ab, ebenfalls derart, dass die Patella oder das Patellaimplantat unabhängig von einem anatomischen Q-Winkel auf der Patellagleitbahn zwängungsfrei gleitet.
Erfindungsgemäß ist die Patellagleitbahn derart ausgebildet, dass sowohl eine menschliche Patella als auch ein Patellaimplantat auf dieser Patellagleitbahn während der Bewegung des Knies bzw. der Knieprothese gleiten kann. Demnach ist die Patellagleitbahn in mindestens zwei Abschnitte, insbesondere einen distalen sowie einen proximalen Abschnitt zu unterteilen, wobei sowohl die Breite als auch die Tiefe der Patellagleitbahn in dem distalen und proximalen Abschnitt nicht übereinstimmen.
Vorzugsweise nehmen die Tiefe und die Breite der Patellagleitbahn bzw. das Maß der Tiefe sowie das Maß der Breite gegenläufig zueinander zu bzw. ab. In anderen Worten ist die Breite der Patellagleitbahn bzw. das Maß der Breite der Patellagleitbahn im proximalen Abschnitt maximal, wohingegen die Tiefe der Patellagleitbahn im proximalen Abschnitt den vergleichsweise geringsten Wert aufweist. Die Breite der Patellagleitbahn im distalen Abschnitt weist hingegen den geringsten vergleichbaren Wert der unterschiedlichen Breitenmaße auf, wohingegen die Tiefe der Patellagleitbahn im distalen Abschnitt der Patellagleitbahn den maximalen Betrag aller aufweisenden Tiefenmaße aufweist.
Abhängig von dem anatomisch vorliegenden Q-Winkel, also dem Q-Winkel des jeweiligen Patienten, kann sich die Patella und/oder ein Patellaimplantat auf der Patellagleitbahn des Femurimplantates in der definierten Toleranzbreite selbstjustierend bewegen und vor allem in Richtung proximal ihren eigenen Weg suchen. Die Anpresskräfte zwischen der Patella und dem Femurimplantat sind in diesem Bewegungsumfang von 0° bis ca. 30° Beugung nicht als hoch zu bezeichnen, sodass ein erhöhter Freiheitsgrad im proximalen Bereich zugelassen werden kann. Die Bewegungsbahn der Patella bzw. des Patellaimplantats kann insgesamt eine S-Form beschreiben, ohne dass diese S-Form in die Patellagleitbahn des Femurimplantates eingearbeitet bzw. vorgegeben sein muss.
Die Tiefe der Patellagleitbahn beträgt im distalen Abschnitt 6,5 mm bis 3,6 mm, insbesondere 6,0 mm bis 4,0 mm, insbesondere 5,0 mm. Im proximalen Abschnitt beträgt die Tiefe der Patellagleitbahn 3,5 mm bis 0,5 mm, insbesondere 3,0 mm bis 1,0 mm, insbesondere 2,0 mm. Es ist ersichtlich, dass die Tiefe der Patellagleitbahn im distalen Abschnitt ein höheres Maß aufweist als im proximalen Abschnitt der Patellagleitbahn. In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Patellagleitbahn relativ zu der anatomischen Kniegelenkspaltebene in einem Winkel von 11° bis 7°, insbesondere in einem Winkel von 9°, ausgerichtet.
Das Femurimplantat ist des Weiteren durch eine parallele Ausrichtung zum anatomischen Kniegelenkspalt gekennzeichnet.
Vorzugsweise beträgt der Radius des Femurimplantats in Frontalebene 43 bis 47 mm, insbesondere 44 bis 46 mm, insbesondere 45 mm. Dieser Radius gilt für sämtliche Größenausführungen hinsichtlich eines erfindungsgemäßen Femurimplantats.
Des Weiteren ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Länge des dorsalen medialen Condylenelements größer als die Länge des dorsalen lateralen Condylenelements ist.
Durch die bei herkömmlichen Prothesen notwendige Außenrotation einer femuralen Komponente bzw. eines Femurimplantats wird das posteriore Offset reduziert. Dies kann zu einer Instabilität bei Beugung und zu einem Verlust der Beugefähigkeit führen. Aufgrund des erfindungsgemäßen Femurimplantats wird das posteriore Offset rekonstruiert. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Femurimplantat der anatomischen Form folgt und das dorsale (posteriore) Offeet der Condylenelemente medial länger als lateral ist. Gleichzeitig ist das mediale Condylenelement in Richtung kranial länger als das laterale Condylenelement.
Durch die Platzierung des erfindungsgemäßen Femurimplantats und/oder des erfindungsgemäßen Tibiaimplantats in einer anderen Ebene, nämlich im Vergleich zur klassischen Operationstechnik mit 3° Innenrotation, wird das posteriore Offset erhalten. Durch verschiedene Radien in der Sagittalebene, wobei die Radien sich auch medial und lateral voneinander unterscheiden, ergibt sich ein längeres posteriores Condylenelement. Die Erstreckung der Länge zeigt sich in der Ausdehnung des Kondylenelementes bei dem platzierten Implantat in Richtung kranial.
Die Patellagleitbahn kann einen Radius von 20,0 mm bis 16,0 mm, insbesondere von 19,0 mm bis 17,0 mm, insbesondere von etwa 18,0 mm, aufweisen. Vorzugsweise gilt dieser Radius für alle Größen, d. h. für alle hinsichtlich der Größe sich unterscheidenden Ausführungen des erfindungsgemäßen Femurimplantats. Das Femurimplantat kann des Weiteren derart ausgebildet sein, dass insbesondere die Grenze der Patellagleitbahn derart konstruiert ist, dass der Markkanal des Knochens für eine retrograde Nagelung zugänglich ist.
Das Femurimplantat bzw. das laterale Condylenelement und das mediale Condylenelement begrenzen einen Einschnitt bzw. eine Aussparung, welcher bzw. welche als „Notch” bekannt ist. Dieser weist vorzugsweise eine Breite von 25,0 mm bis 21,0 mm, insbesondere 24,0 mm bis 22,0 mm, insbesondere 21,0 mm, auf. In anderen Worten beträgt der Abstand des lateralen Condylenelements zum medialen Condylenelement die vorgenannten Werte. In diesem Zusammenhang sind beispielsweise die Maße retrograder Nägel zu beachten, so dass diese mittels Durchführung durch den „Notch”-Bereich in einen Markkanal eingeführt werden können.
Zur passgenauen Implantation ist ein exaktes Größenverhältnis in mediolateraler (m-l) sowie anterior-posteriorer Ausrichtung (a-p) notwendig.
Das erfindungsgemäße Femurimplantat kann ein Größenverhältnis (a-p:m-l) der anterior-posterioren (a-p)-Erstreckung zur medial-lateralen (m-l)-Erstreckung von 53:58 mm oder von 56:60 mm oder von 59:62 mm oder von 62:64 mm oder von 62:68 mm oder von 65:66 mm oder von 65:71 mm oder von 68:74 mm oder von 71:77 mm oder von 74:80 mm aufweisen. Es wurde festgestellt, dass bei kleineren Femurimplantatsgrößen, d. h. von 53 mm bis 65 mm, kleinere m-l Wachstumsraten von 2 mm zweckmäßig sind. Bei größeren Femurimplantaten, d. h. von 59 mm bis 74 mm sind größere m-l Wachstumsraten von 3 mm vorteilhaft. Bei zwei anterior-posterior (a-p)-Erstreckungen, nämlich bei 62 und 65 mm sind das Ausbilden von zwei unterschiedlichen medial-lateral (m-l)-Erstreckungen von Vorteil. In diesem Größenspektrum werden ca. 50% aller Implantationen ausgeführt, sodass das Ausbilden von mehreren unterschiedlichen Größenverhältnissen eine optimale Auswahlmöglichkeit für einen Implanteur bzw. den Patienten ermöglicht.
Vorzugsweise wird bei der Implantation des erfindungsgemäßen Femurimplantats sowie ggf. des erfindungsgemäßen Tibiaimplantats eine Resektionstechnik angewandt, welche parallel zur anatomischen Kniegelenkslinie durchgeführt wird. Bei der so genannten anatomischen Resektion werden gleichgroße Knochenscheiben medial und lateral reseziert. Die Resektionslinie folgt der anatomischen Neigung des Kniegelenkspaltes. Bezogen auf die mechanische Achse des Beines liegen die Schnitte also in etwa 3° varus. Am Femur gilt dies sowohl in Beugung als auch in Streckung, d. h. es wird jeweils überall in gleicher Höhe reseziert. Die Vorteile bei dieser parallel zur Gelenkebene durchgeführten Resektion sind zum einen darin zu sehen, dass mit der Resektion ein gleich großes dorsales Offset sowohl medial als auch lateral erzielt wird. Die Resektion geht des Weiteren mit einem relativ geringen Knochenverlust des Femurs und der Tibia einher. Außerdem erfolgt nur eine geringe mechanische Belastung auf das Implantat-Knochen-Interface.
Das Tibiaimplantat der Knieprothese umfasst vorzugsweise einen Schaft und eine asymmetrische Auflageplatte, wobei der Schaft in Relation zu einer dorsalsten Kante der Auflageplatte in einem Bereich von 59% bis 68% der ventrodorsalen Erstreckung der Auflageplatte und in Relation zu einer lateralsten Kante der Auflageplatte in einem Bereich von 52% bis 55% der mediolateralen Erstreckung der Auflageplatte angeordnet ist.
Es ist eine parallele Ausrichtung des Tibiaimplantats zum anatomischen Kniegelenkspalt in der Frontalebene möglich, derart, dass die Auflagefläche der asymmetrischen Auflageplatte parallel zum anatomischen Kniegelenkspalt anordenbar ist und mit dem Schaft in medialer Richtung einen Winkel von 88° bis 86°, insbesondere von 87,5° bis 86,5°, insbesondere von 87° einschließt.
Ein derartiges Tibiaimplantat kann als anatomisches Tibiaimplantat bezeichnet werden. Eine Verankerung eines Tibiaimplantat-Schaftes sollte bestenfalls zentral in einem Tibia-Markkanal erfolgen, so dass vorzugsweise der Schaft auf einer asymmetrischen Auflageplatte dezentral angeordnet sein muss. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn im Fall von Revisionsoperationen Verlängerungsschäfte zum Erreichen einer erhöhten Stabilität eingesetzt werden müssen.
Aufgrund der zusätzlichen parallelen Ausrichtung der Auflagefläche zum anatomischen Kniegelenkspalt sowie einer derartigen Anordnung auf dem Schaft, dass die Auflagefläche mit dem Schaft in medialer Richtung einen Winkel von insbesondere 87° einschließt, wird eine den anatomischen Gegebenheiten besonders vorteilhafte Implantatstruktur geschaffen. Die bereits beschriebene asymmetrische Auflagefläche geht mit einer optimalen Knochenabdeckung einher. Außerdem wird hierdurch eine leichtere Positionierung lateral erreicht.
Vorzugsweise weist der Schaft flügelartige Verankerungselemente auf. In anderen Worten ist die Schaft- bzw. Stem-Form als Flügelschaft zu bezeichnen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Schaft zur Erhöhung der Rotationsstabilität sowie zur Vereinfachung der Arretierung des Tibiaimplantats eine dorsale Finne bzw. ein dorsales finnenartiges Element aufweisen. Demnach kann neben den flügelartigen Verankerungselementen eine dorsale Finne vorgesehen sein, welche die Rotationsstabilität erhöht und die Positionssuche für die Rotation im verteilten Knochenzement erleichtert.
Die asymmetrische Tibiaplatte bzw. Auflageplatte kann in der Sagittalebene um einen Winkel von 6° bis 2°, insbesondere um einen Winkel von 5° bis 3°, insbesondere um einen Winkel von 4° in ventrodorsaler Erstreckung in Richtung dorsal geneigt sein. Das erfindungsgemäße Tibiaimplantat zeichnet sich demnach erfindungsgemäß dadurch aus, dass die Auflageplatte anatomisch implantierbar ist, also nach dorsal zwischen 3° und 10° abfallend, nach medial um 3° abfallend und hinsichtlich der Auflagefläche medial ausgeprägter als lateral ist. Um den genannten Winkel von 3° nach medial abfallend konstruieren zu können, ist die Auflagefläche derart mit dem Schaft des Tibiaimplantates verbunden, dass die Auflageplatte mit dem Schaft in medialer Richtung einen Winkel von 87° einschließt.
Vorzugsweise kann aufgrund der konstruktiven Ausgestaltung des Tibiaimplantat-Schaftes eine Inlay-Verankerung erfolgen, d. h. es ist keine Schraubenfixierung notwendig. Die Verbindung kann mit an sich bekannten Schnappverschlüssen erfolgen.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, welche anhand von Abbildungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:
1 eine Darstellung der bevorzugten Resektionstechnik im Zusammenhang mit der Implantation des erfindungsgemäßen Femurimplantats und/oder des erfindungsgemäßen Tibiaimplantats;
2a ein Femurimplantat in Frontalebene bzw. in dorsaler Richtung gesehen;
2b das Femurimplantat von 2a mit Ansicht der Condylenelemente;
2c das Femurimplantat gemäß 2a und 2b in der Sagittalebene bzw. einer Seitenansicht;
2d das Femurimplantat gemäß 2a–c aus dorsaler Richtung gesehen;
3a eine Draufsicht auf eine Auflageplatte eines erfindungsgemäßen Tibiaimplantats;
3b eine Seitenansicht auf ein Tibiaimplantat mit Auflageplatte und Schaft; und
3c eine Ansicht von schräg unten auf das erfindungsgemäße Tibiaimplantat.
In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
In 1 wird eine Resektionsmethode dargestellt, welche zur Implantation des erfindungsgemäßen Tibiaimplantats und/oder des erfindungsgemäßen Femurimplantats durchzuführen ist.
Dabei handelt es sich um eine Resektion, welche parallel zur Gelenkebene 10 durchgeführt wird. Zu erkennen sind in den beiden Darstellungen sowohl der Femur 11, als auch die Tibia 12.
Die obere Abbildung zeigt den Resektionsspalt 13 bei Streckung, wohingegen die untere Darstellung den Resektionsspalt 13 bei einer Beugung darstellt. Die Resektate weisen identische Dicken auf, so dass die beiden Resektionsspalte 13 in Beugung und Streckung parallel und gleich weit sind. Die Resektionslinie folgt der anatomischen Neigung des Kniegelenkspaltes bzw. der Gelenkebene 10. Bezogen auf die mechanische Achse des Beines liegen die Schnitte also in etwa 3° varus. Am Femur gilt dies sowohl in Beugung (untere Darstellung) als auch in Streckung (obere Darstellung), d. h. es wird jeweils überall in gleicher Höhe reseziert. Die Vorteile einer derartigen Resektionsmethode, welche parallel zur Gelenkebene 10 durchgeführt wird, ist vor allen Dingen der geringe Knochenverlust an Femur 11 und Tibia 12.
Auch ein gleich großes dorsales Offset sowohl medial als auch lateral ist ein Vorteil dieser Resektionsmethode. Außerdem wird auf das Implantat-Knochen-Interface lediglich eine geringe mechanische Belastung ausgeübt. Nach der Durchführung der dargestellten Resektion können sowohl ein erfindungsgemäßes Femurimplantat als auch ein erfindungsgemäßes Tibiaimplantat implantiert werden.
In 2a wird eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Femurimplantats 20 in dorsaler Richtung gesehen dargestellt. Ebenfalls zu erkennen ist eine Patellagleitbahn 21 mit einem proximalen Abschnitt 22 und einem distalen Abschnitt 23. Die Breite der Patellagleitbahn 21 nimmt vom distalen Abschnitt 23 zum proximalen Abschnitt 22 hin zu und zwar derart, dass eine nicht dargestellte Patella oder ein ebenfalls nicht dargestelltes Patellaimplantat unabhängig von einem anatomischen Q-Winkel auf der Patellagleitbahn 21 zwängungsfrei gleiten kann. Die Breite b_d der Patellagleitbahn im distalen Abschnitt beträgt 14,39 mm (R18), wohingegen die Breite b_p im proximalen Abschnitt 22 der Patellagleitbahn 21 15,23 mm (R20) beträgt.
Die Tiefe der Patellagleitbahn 21 beträgt im distalen Abschnitt 23 5,0 mm und beträgt im proximalen Abschnitt 22 2,0 mm. Demnach nimmt die Tiefe der Patellagleitbahn 21 vom distalen Abschnitt 23 zum proximalen Abschnitt 22 ab, wobei die Ausbildung der Tiefe derart erfolgt, dass die nicht dargestellte Patella oder ein nicht dargestelltes Patellaimplantat unabhängig von einem anatomischen Q-Winkel auf der Patellagleitbahn 21 zwängungsfrei gleitet. Im proximalen Abschnitt 23 der Patellagleitbahn 21 ist die Gleitbahn weiter ausgestellt ausgebildet, um den verschiedenen anatomischen Q-Winkeln Rechnung zu tragen.
Aufgrund dieser Ausbildung sind keine verschiedenen Femurimplantate für weibliche und männliche Patienten notwendig. Je nach anatomischem Q-Winkel kann sich die Patella in der definierten Toleranzbreite selbstjustierend bewegen und vor allem Richtung proximal ihren eigenen Weg suchen. Die Anpresskräfte zwischen der Patella und dem Femur 11 sind in diesem Bewegungsumfang von 0° bis ca. 30° Beugung nicht als hoch zu bezeichnen, sodass ein erhöhter Freiheitsgrad im proximalen Bereich zugelassen werden kann. Die von einer Patella und/oder einem Patellaimplantat beschriebene Bewegungsbahn kann einen S-Verlauf aufweisen. Dieser S-Verlauf muss jedoch nicht in der Patellagleitbahn vorgegeben sein, vielmehr ist aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Femurimplantats eine wahlweise S-förmige Laufbahn der Patella bzw. eines Patellaimplantats auf der Patellagleitbahn möglich.
Die Patellagleitbahn 21 beschreibt einen Winkel α von 9°. Dieser Winkel α entspricht dem im Rahmen des Femurimplantats 20 fest vorgegeben Q-Winkel. Dieser ist jedoch nicht mit dem anatomischen Q-Winkel gleichzusetzen bzw. entspricht nicht dem individuell unterschiedlichen Q-Winkel des jeweiligen Patienten. Der Winkel α von 9° ist relativ zu der anatomischen Gelenkebene 10 bzw. der anatomischen Kniegelenkspaltebene angeordnet.
In 2b ist das Femurimplantat gemäß 2 abgebildet, wobei hier die Condylenelemente ebenfalls dargestellt sind. Zunächst ist darauf hinzuweisen, dass der Radius r_P der Patellagleitbahn 21 im dargestellten Beispiel 18 mm beträgt. Die Grenze 24 der Patellagleitbahn 21 ist dabei derart ausgestaltet, dass ein Markkanal für eine retrograde Nagelung erreichbar ist. Der zwischen den Condylenelementen 26 und 27 befindliche Freiraum bzw. „Notch” 25 weist eine Breite b_N von 23 mm auf. Dieser ist konstant für alle unterschiedlichen Größen eines Femurimplantates 20 ausgelegt. In diesem Zusammenhang ist bei der Verwendung von retrograden Nägeln das Maß bzw. der Durchmesser derselbigen zu beachten, so dass diese durch den Freiraum bzw. den „Notch” 25 in einen Markkanal eingeführt werden können. Bei dem linken Condylenelement 26 handelt es sich um das laterale Condylenelement. Das mediale Condylenelement 27 ist demnach mit der Breite b_N des Freiraums bzw. des Notches von dem lateralen Condylenelement 26 konstant beabstandet.
Der in 2a dargestellte Radius r_F betrifft den Radius der Condylenfrontalebene sowohl des lateralen als auch des medialen Condylenelementes und weist ein Maß von 45 mm auf. Dieser Radius ist insbesondere für alle möglichen Größen von erfindungsgemäßen Femurimplantaten denkbar. Die Länge des dorsalen medialen Condylenelements 27 ist vorzugsweise länger ausgebildet als die Länge des dorsalen lateralen Condylenelements 26.
In 2c ist das erfindungsgemäße Femurimplantat 20 gemäß 2a und 2b in einer Seitenansicht dargestellt. Der dorsale Abschnitt 29 eines Condylenelements ergibt eine dorsale Tangente 28, welche in einem Winkel von 20 bis 30° in Relation zum dorsalen Abschnitt 29 angeordnet ist. Dies ergibt eine technische Beugefähigkeit des Femurimplantats 20 von 150° bis 160°. In 2c sind des Weiteren fünf verschiedene Radien r1 bis r5 dargestellt, welche unterschiedliche Drehzentren aufweisen und unterschiedliche Radien medial und lateral in der Sagittalebene definieren. Hierbei handelt es sich um die Radien der Leitkurve. Diese befindet sich in der mittigen Sagittalebene des Femurimplantats und ist daher an dem Femurimplantat selbst nicht meßbar. Die dargestellten Radien in Laterlansicht betreffen: R1 = dorsal; R2 = Dorsalschräge; R3 = Radiusdistal; R4 = Ventralschräge und R5 = ventral.
Aufgrund der eingangs erwähnten Resektionsmethode erfolgt eine identische distale und dorsale Resektion von vorzugsweise 8,3 mm, so dass hier eine echte Rekonstruktion des dorsalen Offsets ermöglicht ist. Die dorsale Länge des medialen Condylenelements 27 ist länger als die des lateralen Condylenelements 26, so dass dies der menschlichen Anatomie am nächsten kommt und entspricht. Die Patellagleitbahn 21 weist eine Vertiefung 30 auf, wobei diese knochensparend ausgeführt ist.
Diese Vertiefung 30 ist auch in 2d zu erkennen. Dies ist eine Darstellung des erfindungsgemäßen Femurimplantats aus dorsaler Richtung. Zu erkennen ist eine Erstreckung a-p von anterior nach posterior sowie eine Erstreckung m-l von medial nach lateral. Das Größenverhältnis a-p zu m-l kann aus folgender Tabelle errechnet werden:

Größe 1 2 3 4a 4b 5a 5b 6 7 8

a-p (mm) 53 56 59 62 62 65 65 68 71 74

m-l (mm) 58 60 62 64 68 66 71 74 77 80
Eine passgenaue Implantation eines Femurimplantats 20 benötigt ein richtiges Größenverhältnis in mediolateraler sowie in ventrodorsaler Ausrichtung, d. h. die Erstreckung anterior-posterior (a-p) im Verhältnis zur Erstreckung medial-laterial (m-l) müssen aufeinander abgestimmt sein. Gemäß angegebener Tabelle haben die kleineren Größen, insbesondere 1, 2, 3, 4a und 5a, ein anderes m-l Größenwachstum als die Größen 4b, 5b, 6, 7 und 8. Das m-l Größenwachstum bei den Größen 1, 2, 3, 4a und 5a beträgt 2,0 mm. Bei den gößeren Größen 4b, 5b, 6, 7 und 8 (mit Ausnahme der Größe 5) beträgt das m-l Größenwachstum 3,0 mm. Denmach ist das m-l Wachstum bei den kleineren Größen geringern als bei den großen Größen. Bei zwei a-p Erstreckungen (4a + b; 5a + b) werden beispielhaft zwei verschiedene m-l Erstreckungen zur Verfügung gestellt, um eine optimale Implantatauswahl zur Verfügung zu stellen.
Die 3a zeigt in einer Draufsicht eine Auflageplatte 41 eines erfindungsgemäßen Tibiaimplantats 40. Wie zu erkennen ist, ist die Auflageplatte 41 asymmetrisch ausgebildet. Der Schaft 42, der in 3a durch ein Kreuz gekennzeichnet ist, ist in Relation zu der dorsalsten Kante 43 in einem Bereich von 59% bis 68% der ventrodorsalen Erstreckung der Auflageplatte 41 und in Relation zu der lateralsten Kante 44 der Auflageplatte 41 in einem Bereich von 52% bis 55% der mediolateralen Erstreckung der Auflageplatte 41 angeordnet.
In der 3b ist dargestellt, dass eine parallele Ausrichtung des Tibiaimplantates 40 zum anatomischen Kniegelenkspalt 10 derart vorgenommen wird, dass die Auflagefläche 45 der asymmetrischen Auflageplatte 41 parallel zum anatomischen Kniegelenkspalt 10 anordenbar ist und mit dem Schaft 42 in medialer Richtung einen Winkel β von 87° einschließt. Die Positionierung der Auflagefläche 45 sowie des Schaftes 42 in Relation zur Auflageplatte 41 vereint mehrere Vorteile. Aufgrund der dezentralen Positionierung des Schaftes 42 in Relation zur Auflageplatte 41 kann der Schaft zentral in dem Markkanal der Tibia eingeführt werden. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn bei Revisionsoperationen Verlängerungsschäfte zum Erreichen einer erhöhten Stabilität eingeführt werden müssen.
Die dezentrale Schaftposition kann u. a. deshalb realisiert werden, da die asymmetrische Auflageplatte 41 speziell für ein rechtes oder linkes Kniegelenk konstruiert ist. Aufgrund der Anordnung der Auflagefläche 45, indem die Auflagefläche 45 mit dem Schaft 42 einen Winkel von 87° einschließt und somit der anatomischen Gelenkebene 10 folgt, kann mit dem Tibiaimplantat 40 ein tatsächlich anatomisch angepasster Tibia-Ersatz konstruiert werden.
Um eine optimale Rotationsstabilität zu ermöglichen, kann der Schaft 42 flügelartige Verankerungselemente 46 aufweisen. Diese können symmetrisch bzw. asymmetrisch in Relation zu dem Schaft 42 angeordnet sein. Die flügelartigen Verankerungselemente 46 weisen zwei Teilbereiche auf, welche miteinander verbunden sind. Bei diesen Teilbereichen handelt es sich um ein längliches distales Element 47 sowie ein breiteres proximales Element 48. Das proximale Element 48 ist dabei sowohl mit der Auflageplatte 41 als auch mit dem Schaft 42 verbunden. An das proximale Element 48 schließt sich in distaler Richtung das längliche distale Element 47 an, welches zum distalen Ende hin verjüngend ausgebildet ist. Des Weiteren kann eine dorsale Finne 49 vorgesehen sein, um die Rotationsstabilität des Tibiaimplantates 40 zusätzlich zu erhöhen sowie die Positionssuche für eine Rotation in Zement zu erleichtern. Die dorsale Finne 49 ist im proximalen Abschnitt 50 mit der Auflageplatte 41 bzw. deren Unterseite verbunden. Insbesondere ist die dorsale Finne 49 in der Nähe zu der Ausnehmung 51 angeordnet. Die dorsale Finne 49 verjüngt sich nach distal nur unwesentlich, sodass nach Präparation der dorsalen Finne 49 mittels eines Instrumentariums diese in einem Zementbett einer zementflichtigen Prothese sofort zur Sicherung der Rotationsposition aufgefunden werden kann. Die Auflageplatte 41 kann des Weiteren um einen Winkel von 4° in ventrodorsaler Erstreckung in Richtung dorsal geneigt ausgebildet sein.
Eine erfindungsgemäße Knieprothese kann ein erfindungsgemäßes Femurimplantat 20 gemäß 1a bis 1d und ein erfindungsgemäßes Tibiaimplantat 40 gemäß 3a bis c aufweisen.
Bezugszeichenliste

10: Anatomische Kniegelenksebene
11: Femur
12: Tibia
13: Resektionsspalt
20: Femurimplantat
21: Patellagleitbahn
22: proximaler Abschnitt
23: distaler Abschnitt
24: Grenze Patellagleitbahn
25: Notch
26: laterales Condylenelement
27: mediales Condylenelement
28: dorsale Tangente
29: dorsaler Abschnitt
30: Vertiefung Patellagleitbahn
40: Tibiaimplantat
41: Auflageplatte
42: Schaft
43: dorsalste Kante
44: lateralste Kante
45: Auflagefläche
46: flügelartiges Verankerungselement
47: distales Element
48: proximales Element
49: dorsale Finne
50: proximaler Abschnitt
51: Ausnehmung
b_P: Breite proximaler Abschnitt
b_d: Breite distaler Abschnitt
b_N: Breite Notch
α: Winkel Patellagleitbahn
β: Winkel Auflagefläche/Schaft
r_P: Radius Patellagleitbahn
r_F: Radius Frontalebene
R1, R2, R3, R4, R5: Radien der Leitkurve in der mittigen Sagittalebene

Claims

Knieprothese mit einem Femurimplantat (20) und einem Tibiaimplantat (40), wobei das Femurimplantat (20) eine Patellagleitbahn (21) mit einem proximalen (22) und einem distalen (23) Abschnitt, ein laterales Condylenelement (26) und ein mediales Condylenelement (27) umfasst, wobei die Breite der Patellagleitbahn (21) vom distalen (b_d) zum proximalen Abschnitt (b_p) hin zunimmt, derart, dass eine Patella oder ein Patellaimplantat unabhängig von einem anatomischen Q-Winkel auf der Patellagleitbahn (21) gleitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (b_d) der Patellagleitbahn (21) im distalen Abschnitt (23) etwa 14,20 mm bis 14,50 mm, insbesondere etwa 14,30 mm bis 14,15 mm, insbesondere etwa 14,39 mm, und die Breite (b_P) im proximalen Abschnitt (22) etwa 15,00 mm bis 15,40 mm, insbesondere etwa 15,10 mm bis 15,30 mm, insbesondere etwa 15,23 mm, beträgt, wobei die Breiten (b_p; b_d) der Patellagleitbahn (21) zwischen einem Übergang eines konkaven Radius in einen konvexen Radius der Patellagleitbahn (21) gemessen wird, wobei die Bewegungsbahn der Patella oder des Patellaimplantats eine S-Form beschreibt.
Knieprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Patellagleitbahn (21) vom distalen (23) zum proximalen Abschnitt (24) abnimmt, derart, dass die Patella oder das Patellaimplantat unabhängig von einem anatomischen Q-Winkel auf der Patellagleitbahn (21) gleitet.
Knieprothese nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Patellagleitbahn (21) im distalen Abschnitt (23) etwa 6,5 mm–3,6 mm, insbesondere etwa 6,0 mm–4,0 mm, insbesondere etwa 4,5 mm, und im proximalen Abschnitt (22) etwa 3,5 mm–0,5 mm, insbesondere etwa 3,0 mm–1,0 mm, insbesondere etwa 2,2 mm, beträgt.
Knieprothese nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Patellagleitbahn (21) relativ zu der anatomischen Kniegelenkspaltebene (10) in einem Winkel (α) von etwa 11°–7°, insbesondere von etwa 10°–8°, insbesondere von etwa 9°, ausgerichtet ist.
Knieprothese nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des dorsalen medialen Condylenelements (27) gößer als die Länge des dorsalen lateralen Condylenelements (26) ist.
Knieprothese nach mindestens einem der vorangegangenene Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Patellagleitbahn (21) einen Radius (r_p) von etwa 20,0 mm bis 16,0 mm, insbesondere von etwa 19,0 mm bis 17,0 mm, insbesondere von etwa 18,0 mm, aufweist.
Knieprothese nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein von der Größe des Femurimplantats abhängiges Größenverhältnis (a-p/m-l) der anterior-pasterioren (a-p) Erstreckung des Femurimplantats (20) zur medial-lateralen (m-l) Erstreckung des Femurimplantats (20) von etwa 53:58 mm oder von etwa 56:60 mm oder von etwa 59:62 mm oder von etwa 62:64 mm oder von etwa 62:68 mm oder von etwa 65:66 mm oder von etwa 65:71 mm oder von etwa 68:74 mm oder von etwa 71:77 mm oder von etwa 74:80 mm.
Knieprothese nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tibiaimplantat (40) einen Schaft (42) und eine asymmetrische Auflageplatte (41) umfasst, wobei der Schaft (42) in Relation zu einer dorsalsten Kante (43) der Auflageplatte (41) in einem Bereich von 59 bis 68% der ventrodorsalen Erstreckung der Auflageplatte (41) und in Relation zu einer lateralsten Kante (44) der Auflageplatte (41) in einem Bereich von 52% bis 55% der mediolateralen Erstreckung der Auflageplatte (41) angeordnet ist, wobei das Tibiaimplantat (40) zum anatomischen Kniegelenkspalt (10) in der Frontalebene derart parallel ausgerichtet ist, dass die Auflagefläche (45) der asymmetrische Auflageplatte (41) parallel zum anatomischen Kniegelenkspalt (10) anordenbar ist und mit dem Schaft (42) in medialer Richtung einen Winkel (β) von etwa 88°–86°, insbesondere von etwa 87,5°–86,5°, insbesondere von etwa 87°, einschließt.
Knieprothese nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (42) flügelartige Verankerungselemente (46) aufweist.
Knieprothese nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (42) zur Erhöhung der Rotationsstabilität sowie zur Vereinfachung der Arretierung ein dorsales finnenartiges Element (49) aufweist.
Knieprothese nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageplatte (41) um einen Winkel von etwa 6°–2°, insbesondere um etwa 5°–3°, insbesondere um etwa 4° in ventrodorsaler Erstreckung in Richtung dorsal geneigt ist.