DE2527864C3 - Gelenkendoprothese für ein Handgelenk - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Gelenkendoprothese für ein Handgelenk, bei der ein kugelartiger Gelenkkopf durch eine maulartige Öffnung in eine Kugelpfanne einsteckbar und durch mindestens einen in eine entsprechende schlitzartige Erweiterung der Kugelpfanne eingreifenden Ansatz gegen Verdrehung um eine in Richtung des Verankerungsschaftes verlaufende Achse gesichert ist.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß die bekannten Handgelenkendoprothesen der genannten Art (CH-PS 41962) der Hand nur eingeschränkte, ungenügende Bewegungsmöglichkeiten vermitteln, da die Beweglichkeit der Achse nur an einer Stelle des Gelenks, nämlich auf die Bewegung der Kugel in ihrer Gelenkpfanne, konzentriert ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei Handgelenkendoprothesen dieser Art die Beweglichkeit, insbesondere beim Beugen und Strecken des Handgelenks, zu verbessern und noch weitergehend als bisher den Möglichkeiten des natürlichen Gelenks anzupassen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zwischen dem im UnteraYm verankerbaren, proximalen Gelenkteil und dem den Gelenkkopf tragendem in einem Mittelhandknochen verankerbaren, distalen Gelenkteil ein Zwischenstück Vorgesehen ist, das auf einer Seite als Kugelpfanne ausgebildet ist und in seinem anderen gegenüberliegenden Ende eine schlitzartige Ausnehmung aufweist, die sich, in einer Ebene senkrecht zu derjenigen der schlitzartigen Erweiterung der Kugelpfanne, V-förmig nach oben und unten erweitert, in der Ebene der schlitzartigen Erweiterung selbst dagegen parallele Flanken aufweist und zur Aufnahme eines, das distale Ende des proximalen Gelenkteils bildenden Ansatzes dient, der in seinen Abmessungen an die Ausnehmung des Zwischenstücks angemaßt ist, jedoch in der erstgenannten Richtung parallele Flanken oder eine V-Form mit flacherem öffnungswinkel aufweist

Mit dem erfindungsgemäßen, zwischen dem proximalen und dem distalen Gelenkteil angeordneten Zwischenstück bleibt die Beweglichkeit, wie sie bei der erwähnten Handgelenkprothese gegeben ist, uneingeschränkt erhalten. Zusätzlich ergibt sich jedoch ein weiterer Freiheitsgrad in der Bewegung durch die in der V-förmigen Erweiterung des Zwischenstücks mögliche Drehbewegung des Ansatzes am distalen Ende des proximalen Gelenkteils. Das Kugelgelenk wird dadurch mit seinem Zentrum im gewissen Umfang in einer Auf- und Abwärtsbewegung verschiebbar, womit eine weitere Annäherung an die Bewegungsmöglichkeiten eines natürlichen Handgelenks erreicht wird.

Aus der DE-PS 23 09 432 ist eine Handgelenkprothese bekannt, bei der ein kugelförmige· Gelenkkopf in einer entsprechenden Halbschale beweglich und zusätzlich auf einem Zapfen drehbar gelagert ist Diese Prothese besitzt einerseits einen Bewegungsfreiheitsgrad zuviel, da mi; ihr infolge der Kugelbeweglichkeit und der Zapfenlagerung auch Drehbewegungen um die Zapfenachse möglich sind, die — da sie unphysiologisch sind — zu Schäden an Sehnen und Bändern führen können. Andererseits besitzt diese Prothese nur ein einziges Bewegungszentrum, so daß bei ihr nur die eingangs diskutierten eingeschränkten Bewegungsmöglichkeiten gegeben sind.

Eine mehrteilige Handgelerikprothese mit zwei verschiedenen, in Richtung der Längsachse einen Abstand aufweisenden Gelenkflächen-Paaren wird in der DE-OS 24 24 537 beschrieben. Abgesehen davon, daß auch diese Prothese unphysiologische Drehbewegungen um eine Drehachse in Richtung der Längsachse des Unterarmes erlaubt, hat ihr proximales Teilgelenk für Bewegungen um die beiden zur genannten Achse senkrechten Achsen nur eine relativ geringe Beweglichkeit; weiterhin besitzt das distale Teilgelenk dieser Konstruktion keinp Beweglichkeit für eine Beugung und Überstreckung der Hand, sondern lediglich eine Beweglichkeit um eine zur Handfläche senkrechten Achse. Bei dieser Konstruktion wird lediglich für ein Beugen und Strecken der Hand ein gewisses Spiel der Mittelhandelemente erreicht, aber keine eigentliche Beweglichkeit.

Die geschilderte Aufgabe, durch zwei Drehzentren vor allem die Beweglichkeit der Hand beim Beugen und Strecken zu verbessern, kann mit dieser Prothese nicht gelöst werden, da diese Bewegungen dort allein von dem proximalen Gelenkteii ausgeführt werden.

Vorteilhafterweise kann bei der erfindungsgemäßen Prothese die V-förmige Erweiterung des Zwischenstücks bezüglich ihrer Mittelebene unsymmetrisch ausgebildet sein.

Führt man das Zwischenstück aus Kunststoff aus, insbesondere aus hochmolekularem Hartpölyäthylen, so kann weiterhin ein Gleiten Von zwei Metäilpartnern aufeinander verhindert werden.

Durch die Herstellung von Zwischenstücken unter-

ZD Δί ÖO^r

schiedlicher Abmessungen lassen sich darüber hinaus mit einer einzigen oder wenigen Größen für den proximalen und für den dislalen Gelenkteil Gelenke verschiedener Längen verwirklichen. Da beide Gelenkteile lediglich in das Zwischenstück eingesteckt werden, wird weiterhin die Verbindung der Gelenkteile während der Operation sehr einfach und ohne Spezialwerkzeuge durchführbar. Durch diese an sich bekannte, sich relativ leicht lösende Steckverbindung können darüber hinaus bei traumatischen Oberlastungen des Gelenks Schädigungen des Gewebes, der Muskulatur und/oder benachbarter Gelenke verhindert oder zumindest vermindert werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert.

F i g. t zeigt auseinandergezogen die Einzelelemente des neuartigen Gelenkes in einer Darstellung, die bei dem implantierten Gelenk einer Aufsicht auf die Hand entspricht; das 2'wischenstück ist dabei im Schnitt dargestellt.

F i g. 2 gibt in gleicher Darstellung eine Seitenansicht wieder, während in F i g. 3a bis 3d in rein sche-.natischer Form die Stellung der Längsachsen der Einzelelemente in verschiedenen Ejctremlagen verdeutlicht ist.

Der proximale Gelenkteil 1, der vorzugsweise aus einem der in der Implantattechnik verwendeten Metalle oder einer Metallegierung gefertigt ist, hat einen Schaft 2, der einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist und Längsvertiefungen 3 sowie Querrillen 4 besitzt. Er dient zur Verankerung des Gelenkteils 1 in die nicht dargestellte Speiche des Unterarms und kann sowohl mit Hilfe eines bekannten Knochenzements einzementiert als auch durch ein Einwachsen von Gewebe gehalten werden; die Vertiefungen 3 und die Querrillen 4 dienen dabei in an sich bekannter Weise zur Verbesserung der Verankerung und als Sicherung gegen Verdrehung des Schaftes 2. Selbstverständlich ist es auch möglich, sitatt eines Schaftes zwei oder mehrere, beispielsweise dornenartige. Verankerungselemente vorzusehen.

Der Schaft 2 endet in distaler Richtung in einer Erweiterung 5 die einen Begrenzungsanschlag für die Eindringtiefe des Schaftes 2 in den nicht dargestellten Knochen bildet.

Am distalen Ende des Gelenkteils 1 sitzt erfindungsgemäß ein Ansatz 6, der in eine Ausnehmung 7 eines Zwischenstückes 8 eingreifen kann. Im Grundriß gesehen ist der Ansät? 6 ein rechteckiger Körper mit parallelen Flanken, der im Seitenriß gesehen (Fig.2) symmetrisch zu seiner Mittelebene eine leicht konische Form hat, wobei sein freies Ende zusätzlich abgerundet ist. Wie Fig.2 weiterhin zeigt, ist die dem Ansatz 6 zugewandte Oberfläche der plattenartigen Erweiterung 5 kreisförmig gebogen, um die relative Bewegung zwischen dem Gelenkteil 1 und dem Zwischenstück 8 zu erleichtern.

Der distale Gelenkteil 9, vorzugsweise ebenfalls aus Metall hergestellt, hat einen dem Schaft 2 gleichartigen Schaft 10, der in eine dem Element 5 ähnliche Erweiterung 11 übergeht. Am proximalen Ende dieses Gelenkteils 9 sitzt ein kugelartiger Gelenkköpf 12, der sich über einen zylindrischen Hals 13 auf der Erweiterung 11 abstützt. In Richtung seiner im Grundriß horizontalen Ach.«e hat der Gelenkkopf 12 zwei Ansätze 14, die in bekannter Weise in einen entsprechenden Schlitz 15 (F i g. 2) im Zwischenstück 8 eingreifen und eine unbeabsichtigte Drehung des distalen Gelenkteils 9 um eine — in der Darstellung der F i g. 1 in der Zeichenebene angeordnete — Unterarmachse verhindern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die beiden Gelenkteile 1 und 9 über das Zwischenstück 8, in das beide Gelenkteile 1 und 9 einsteckbar sind, miteinander verbunden. Dieses Zwischenstück besteht vorzugsweise aus hochmolekularem Hartpolyäthylen

ίο und besitzt daher die notwendige Elastizität, um ein Einstecken der beiden Metallteile zu erlauben.

Auf der proximalen Seite hat das Zwischenstück 8 eine im Grundriß rechteckige Ausnehmung 7; diese ist im Seitenriß gesehen nach oben und unten konisch erweitert und an ihrer Basis abgerundet. Wie Fig. 2 erkennen läßt, ist die konische Ausnehmung unsymmetrisch bezüglich der Mittelebene eines kugelpfannenartigen Hohlraums 18, der für die Aufnahme des Gelenkkcpfes 12 vorgesehen ist, angeordnet. Bei einem implantierten Gelenk ist das 7 ■■■ischenstück 8 so eingesetzt, daß der weiter geöffnett S :henkei iö nach unten, d. h. in Richtung zur Handfläche, und der flachere Schenkel 17 in Richtung zum Handrücken weisen.

Wie erwähnt hat das Zwischenstück 8 zur Aufnahme des OMenkkopfes 12 den kugelpfannenartigen Hohlraum 18, dessen Mittelebene sich vom Rand aus in den erwähnten Schlitz 15 in das Zwischenstück 8 hinein erweitert. Für das Einbringen des Gelenkkopfes 12 in den Hohlraum 18 dient eine maulartige öffnung 19, die bei der zusammengesetzten Prothese den zylindrischen Hals 13 aufnimmt und die Beweglichkeit des distalen Gelenkteils bei einer Beugung und Überstreckung sowie bei einer seitlichen Bewegung des Handgelenks gewährleistet Die maulartige Öffnung 19 kann dabei für

das Beugen und Übcrstrecken verschieden große öffnungswinkel haben, wobei der Winkel für die Beugung eine weitergehende Bewegung erlaubt.

Wie bereits erwähnt, gibt F i g. 3 sciiemat.-sch die relativen Einstellungsmöglichkeiten der verschiedenen Elemente 1, 8 und 9 der neuartigen Gelenkprothese w.eder. Die Skizzen 3a und 3b sollen die Stellung der Gelenkteile 1, 8 und 9 bei einer überstreckten Hand schematisch vereinfacht verdeutlichen, wie sie beispielsweise beim Hochheben eines Gegenstandes mit nach oben gewandter Handfläche (F i g. 3a) oder beim Abstützen des Oberkörpers mit der Handfläche auf einer etwa horizontalen Platte (Fig. 3b) vorkommen; F i g. 3c gibt die Stellung der genannten Achse beim Andrücken der gestreckten Finger von oben auf eine ebenfalls mindestens nahezu horizontale Fläche an, während Fig. 3d die Achsstellung bei völlig abgebeugter Hand darstellt, auf die keinerlei Kräfte ausgeübt wellen. Selbstverständlich ist zwischen den gezeigten Fxtremen eine große Vielfalt von Zwischenstellungen möglich.

Um einen Eindruck über die Beträge, die für die verschiedenen Winkel bei einer Ausführungsform der Erfindung bereits erreicht worden sind, zu geben, sei erwähnt, daß die Beugung des distalen Gelenkteils 9

beispielsweise -75° und die Überstreckung + 25" (der Winkel nach oben ist dabei positiv, derjenige, nach unten negativ bezeichnet) betragen können. In beiden Richtungen ist eine seitliche Beweglichkeit von 25° vorhanden, während die Ausnehmung des Zwischen-Stücks 8 gegenüber dem proximalen Gelenkteil 1 nach oben etwa 4-8° und nach unten maximal -22° betragen kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   !.Gelenkendoprothese für ein Handgelenk, bei der ein kugelartiger Gelenkkopf durch eine maulartige Öffnung in eine Kugelpfanne einsteckbar und durch mindestens einen in eine entsprechende schlitzartige Erweiterung der Kugelpfanne eingreifenden Ansatz gegen Verdrehung um eine in Richtung des Verankerungsschaftes verlaufende Achse gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwisehen dem im Unterarm verankerbaren, proximalen Gelenkteil (1) und dem den Gelenkkopf (12) tragenden, in einem Mittelhandknochen verankerbaren, distalen Gelenkteil (9) ein Zwischenstück (8) vorgesehen ist, das auf einer Seite als Kugelpfanne (18) ausgebildet ist und in seinem anderen gegenüberliegenden Ende eine schlitzartige Ausnehmung (7) aufweist, die sich in einer Ebene senkrecht zu derjenigen der schntzartigen Erweiterung (15) der Kugelpfaorte (18) V-förmig (16, 17) nach oben und unten erweitert, in der Ebene der schiitzartigen Erweiterung (15) selbst dagegen parallele Flanken aufweist und zur Aufnahme eines das distale Ende des proxiffiäien »jcienxtciis (1) bildenden Ansatz (6) dient der in seinen Abmessungen an die Ausnehmung (7) des Zwischenstücks^) angepaßt ist, jedoch in der erstgenannten Richtung parallele Flanken oder eine V-Form mit flacherem Öffnungswinkel aufweist
2. 2. Gelenkendoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiel' net, daß die V-förmige Erweiterung (16, 17) bezüglich ihrer MitteH>ene unsymmetrisch ausgebildet ist
3. 3. Gelenkendoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (8) aus Kunststoff, insbesondere hochmolekularem Hartpolyäthylen, und die anderen Gelenkteile (1, 9) aus Metall bestehen.