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DE9110504U1 - Knee joint endoprosthesis - Google Patents

Knee joint endoprosthesis

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Publication number
DE9110504U1
DE9110504U1 DE9110504U DE9110504U DE9110504U1 DE 9110504 U1 DE9110504 U1 DE 9110504U1 DE 9110504 U DE9110504 U DE 9110504U DE 9110504 U DE9110504 U DE 9110504U DE 9110504 U1 DE9110504 U1 DE 9110504U1
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bearing body
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tibial
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Aesculap AG
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    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/38—Joints for elbows or knees
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Description

HOEGER1 STELLRECJH t: &HOEGER 1 STELLRECJH t : &

PATENTANWAELTE
UHLANDSTRASSE 14 c D 7000 STUTTGART 1PATENT ATTORNEYS
UHLANDSTRASSE 14 c D 7000 STUTTGART 1

A 50 142 u Anmelderin: AESCULAP AGA 50 142 u Applicant: AESCULAP AG

u-214 Möhringer Straße 125u-214 Moehringer Strasse 125

23. August 1991 7200 Tuttlingen23 August 1991 7200 Tuttlingen

BESCHREIBUNGDESCRIPTION KNIEGELENKENDOPROTHESEKNEE JOINT PROSTHESIS

Die Erfindung betrifft eine Kniegelenkendoprothese mit einer ebenen Tibialagerfläche, einem auf dieser verschiebbaren Lagerkörper mit zwei konkav gekrümmten Lagerschalen, einem Femurgelenkteil, der beweglich auf den beiden Lagerschalen angeordnet ist, und mit einer Drehführung, die den Lagerkörper auf der Tibialagerflache um eine senkrecht auf dieser stehende Drehachse führt.The invention relates to a knee joint endoprosthesis with a flat tibial bearing surface, a bearing body that can be moved on this surface and has two concavely curved bearing shells, a femoral joint part that is movably arranged on the two bearing shells, and with a rotary guide that guides the bearing body on the tibial bearing surface around a rotation axis that is perpendicular to this.

Um die komplizierte Dreh- und Gleitbewegung eines Kniegelenkes bei einer Kniegelenkendoprothese soweit wie möglich nachzuahmen, ist es bekannt, auf einer ebenen Tibialagerfläche einen Lagerkörper frei verschieblich zu lagern, auf dem ein Femurgelenkteil verschieblich aufliegt. Bei einfachen Ausgestaltungen ist der Lagerkörper auf der ebenen
Tibialagerflache frei verschieblich und wird nur durch die die beiden Gelenkteile festlegenden Bänder in seiner Verschiebebewegung begrenzt (GB-PS 1 603 833), bei anderenIn order to imitate the complicated rotation and sliding movement of a knee joint in a knee joint endoprosthesis as far as possible, it is known to mount a bearing body on a flat tibial bearing surface so that it can move freely, on which a femoral joint part rests in a movable manner. In simple designs, the bearing body is mounted on the flat
The tibial bearing surface is freely movable and is only limited in its displacement movement by the ligaments that fix the two joint parts (GB-PS 1 603 833), in other

AESCULAP AG &iacgr; .,,-"' J,/ A 50142 uAESCULAP AG &iacgr;.,,-"' J,/ A 50142 u

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Ausgestaltungen begrenzt ein aus der Tibialagerflache nach oben vorstehender Vorsprung, der in eine Ausnehmung an der Unterseite des Lagerkörpers eingreift, diese Bewegung (US-PS 4 085 466). Es ist weiterhin bekannt, den Lagerkörper zu teilen und die beiden dabei entstehenden Lagerschalen auf der Tibialagerflache längs einer gekrümmten Führung zu führen, die beispielsweise im Querschnitt schwalbenschwanz förmig ausgebildet sein kann (EP-Bl-O 021 421). Diese zuletzt genannte Lagerung ermöglicht zwar eine exakte Führung der beiden Lagerkörperteile längs dieser Führung, die Konstruktion ist jedoch infolge der beiden Längsführungen relativ kompliziert und schränkt insbesondere die Drehbewegung des gesamten Gelenkes ein.In some designs, a projection protruding upwards from the tibial bearing surface, which engages in a recess on the underside of the bearing body, limits this movement (US-PS 4 085 466). It is also known to divide the bearing body and to guide the two resulting bearing shells on the tibial bearing surface along a curved guide, which can, for example, be dovetail-shaped in cross-section (EP-Bl-O 021 421). This last-mentioned bearing allows the two bearing body parts to be guided precisely along this guide, but the construction is relatively complicated due to the two longitudinal guides and in particular limits the rotary movement of the entire joint.

Es sind daneben auch Kniegelenkendoprothesen bekannt, die nur eine Rotation des Lagerkörpers relativ zur Tibialagerflache ermöglichen, dagegen keine Transversalverschiebung (T.A.C.K. Knie der Firma Waidemark Link GmbH & Co., Hamburg, Prospekt 736 d-en/4.91). Bei dieser Kniegelenkprothese wird zwar ein relativ unkomplizierter Aufbau erreicht, da das Kniegelenk aber nur eine Rotation des Lagerkörpers zuläßt, kann die natürliche Bewegung nur teilweise nachgebildet werden.There are also knee joint endoprostheses that only allow rotation of the bearing body relative to the tibial bearing surface, but not transverse displacement (T.A.C.K. Knee from Waidemark Link GmbH & Co., Hamburg, brochure 736 d-en/4.91). This knee joint prosthesis achieves a relatively uncomplicated structure, but since the knee joint only allows rotation of the bearing body, the natural movement can only be partially reproduced.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Kniegelenkendoprothese so auszubilden, daß sie bei möglichst naturgetreuem Bewegungsablauf trotzdem einen sehr einfachen konstruktiven Aufbau aufweist.The object of the invention is to design a knee joint endoprosthesis of this type in such a way that it has a very simple structural design while providing a movement sequence that is as natural as possible.

Diese Aufgabe wird bei einer Kniegelenkendoprothese der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Drehführung einen auf der Tibialagerflache angeordneten, an dieser um eine senkrecht zur TibialagerflacheThis object is achieved according to the invention in a knee joint endoprosthesis of the type described above in that the rotary guide has a bearing surface arranged on the tibial bearing surface and pivoted thereon by a rotation angle perpendicular to the tibial bearing surface.

AESCULAP AG &lgr; A 50142 uAESCULAP AG &lgr; A 50142 u

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drehbar gelagerten Lenker umfaßt, der zwei in paralleler Richtung verlaufende, seitliche Führungsflächen aufweist, die an parallelen seitlichen Führungsflächen des Lagerkörpers anliegen und diesen bei einer parallel zum Lenker erfolgenden freien Verschiebung führen.comprises a pivotably mounted link, which has two lateral guide surfaces running in a parallel direction, which rest against parallel lateral guide surfaces of the bearing body and guide it during a free displacement parallel to the link.

Bei einer solchen Ausgestaltung ergibt sich durch die freie Drehbarkeit des Lenkers auch eine freie Drehbarkeit des Lagerkörpers um die senkrecht zur Tibialagerflache angeordnete Achse, außerdem ermöglicht der Lenker die freie Längsverschiebung des Lagerkörpers längs des Lenkers, so daß eine überlagerte Dreh-Verschiebungs-Bewegung möglich wird, wobei dies in einfacher Weise durch den Lenker erzielt wird.With such a design, the free rotation of the handlebar also results in a free rotation of the bearing body around the axis arranged perpendicular to the tibial bearing surface. In addition, the handlebar enables the free longitudinal displacement of the bearing body along the handlebar, so that a superimposed rotation-displacement movement is possible, whereby this is achieved in a simple manner by the handlebar.

Ein besonderer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt vor allen Dingen darin, daß die Führung zwischen Lenker einerseits und Lagerkörper andererseits eine flächige Führung ist, so daß sich geringer Verschleiß einstellt.A particular advantage of this design is that the guide between the handlebar on the one hand and the bearing body on the other hand is a flat guide, so that there is little wear.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Lenker und die Führungsflächen geradlinig ausgebildet sind.In a preferred embodiment, the handlebar and the guide surfaces are designed to be straight.

Eine besonders günstige Konstruktion wird dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper an seiner Unterseite eine den Lenker aufnehmende Nut trägt, deren Seitenwände die seitlichen Führungsflächen des Lagerkörpers bilden und die den Lenker aufnimmt. Es ergibt sich insgesamt dadurch keine Vergrößerung des Kniegelenkes, andererseits wird der Lenker durch die Aufnahme im Lagerkörper gegen die Körperumgebung geschützt, so daß auch im montierten ZustandA particularly advantageous design is characterized by the fact that the bearing body has a groove on its underside that accommodates the handlebar, the side walls of which form the lateral guide surfaces of the bearing body and which accommodates the handlebar. Overall, this does not result in an increase in the size of the knee joint, on the other hand, the handlebar is protected from the body environment by the holder in the bearing body, so that even when mounted

AESCULAP AG &Lgr; 50142 uAESCULAP AG &Lgr; 50142 u

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nicht die Gefahr besteht, daß Körperteile die freie Beweglichkeit beeinträchtigen.there is no risk that parts of the body will impair free mobility.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform hintergreifen sich der Lenker und der Lagerkörper gegenseitig und nehmen dadurch senkrecht zur Tibialagerflache eine feste Position zueinander ein. Dieses Hintergreifen kann beispielsweise durch eine schwalbenschwanzförmige Querschnittsform des Lenkers und der Nut oder durch eine T-förmige Querschnittsform erreicht werden.In a preferred embodiment, the handlebar and the bearing body engage one another and thereby assume a fixed position relative to one another perpendicular to the tibial bearing surface. This engagement can be achieved, for example, by a dovetail-shaped cross-sectional shape of the handlebar and the groove or by a T-shaped cross-sectional shape.

Weiterhin können Anschläge vorgesehen sein, die die Längsverschiebung des Lagerkörpers relativ zu dem Lenker begrenzen. Furthermore, stops can be provided which limit the longitudinal displacement of the bearing body relative to the handlebar.

Um die drehbare Lagerung des Lenkers zu erreichen, kann dieser an seiner Unterseite einen senkrecht nach unten abstehenden Lagerstift tragen, der in eine senkrechte Aufnahmebohrung in der Tibialagerflache eingreift. Der Zusammenbau ist daher besonders einfach, da lediglich der Stift des Lenkers in die Lagerbohrung einzusetzen ist, anschließend kann der Lagerkörper auf die Tibialagerflache aufgelegt werden, wobei der Lenker in die Nut an der Unterseite des Lagerkörpers eingreift.In order to achieve the rotatable bearing of the handlebar, it can have a bearing pin on its underside that protrudes vertically downwards and engages in a vertical receiving hole in the tibial bearing surface. The assembly is therefore particularly simple, as only the pin of the handlebar has to be inserted into the bearing hole, then the bearing body can be placed on the tibial bearing surface, with the handlebar engaging in the groove on the underside of the bearing body.

Vorteilhaft ist es auch, wenn der Lenker auf der Tibialager fläche aufliegt, so daß der Lenker zusammen mit dem Lagerkörper bei der Drehbewegung längs der Tibialagerflache bewegt wird.It is also advantageous if the handlebar rests on the tibial bearing surface so that the handlebar is moved together with the bearing body during the rotational movement along the tibial bearing surface.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient in Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of preferred embodiments of the invention serves to explain in more detail in conjunction with the drawing. They show:

AESCULAP AG &Lgr; 5C142 uAESCULAP AG &Lgr; 5C142 u

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Figur 1 : eine perspektivische Ansicht einer Tibialagerflache mit aufliegendem Lagerkörper; Figure 1: a perspective view of a tibial bearing surface with a bearing body resting on it;

Figur 2 : eine Draufsicht auf die Anordnung der Figur 1;Figure 2: a plan view of the arrangement of Figure 1;

Figur 3 : eine Detailansicht des Lenkers zur Führung des Lagerkörpers auf der Tibialagerfläche; Figure 3: a detailed view of the guide bar for guiding the bearing body on the tibial bearing surface;

Figur 4 : eine Ansicht ähnlich Figur 2 einer Ausführungsform mit Verschiebungsanschlag undFigure 4 : a view similar to Figure 2 of an embodiment with displacement stop and

Figur 5 : eine Darstellung des Lenkers der FigurFigure 5 : a representation of the driver of the figure

Die in der Zeichnung dargestellte Kniegelenkendoprothese umfaßt lediglich den unteren, mit der Tibia zu verbindenden Teil, nämlich eine ebene Tibialagerflache 1, die mittels eines Stieles 2 auf eine entsprechend präparierte Tibiaoberseite aufsetzbar und in dieser verankerbar ist, und einen auf der Tibialagerflache 1 angeordneten Lagerkörper 3 aus Kunststoff, beispielsweise aus Polyethylen. Nicht dargestellt ist der auf dem Lagerkörper 3 gestützte künstliche Femurgleitflächenersatz.The knee joint endoprosthesis shown in the drawing only comprises the lower part to be connected to the tibia, namely a flat tibial bearing surface 1, which can be placed on a suitably prepared upper side of the tibia and anchored therein by means of a stem 2, and a bearing body 3 made of plastic, for example polyethylene, arranged on the tibial bearing surface 1. The artificial femoral sliding surface replacement supported on the bearing body 3 is not shown.

Der Lagerkörper 3 weist zwei nebeneinanderliegende Lagerschalen 4 für die Femurcondylen auf, diese Lagerschalen 4 sind über eine Brücke miteinander verbunden, so daß der Lagerkörper 3 insgesamt einstückig ausgebildet ist.The bearing body 3 has two adjacent bearing shells 4 for the femoral condyles, these bearing shells 4 are connected to one another via a bridge, so that the bearing body 3 is formed as a single piece.

AESCULAP AG A 50142 &agr;AESCULAP AG A 50142 &agr;

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Er ist auf der ebenen Tibialagerflache 1 mit seiner ebenen Unterseite 6 flächig aufgelegt und gegenüber der Tibialager fläche 1 frei verschieblich.It is placed flat on the flat tibial bearing surface 1 with its flat underside 6 and can be moved freely relative to the tibial bearing surface 1.

An der Unterseite 6 weist der Lagerkörper 3 im Bereich seiner Brücke 5 eine sich längs der Mittellinie des Lagerkörpers 3 erstreckende, nach unten offene Nut 7 auf, in der ein stabförmiger Lenker 8 so angeordnet ist, daß dessen Seitenflächen 9, 10 flächig an den Seitenflächen 11, 12 der Nut 7 anliegen. Der Lenker 8 weist an seiner Unterseite einen nach unten abstehenden Lagerzapfen 13 auf, der in eine senkrechte Lagerbohrung 14 in der Tibialagerflache 1 eintaucht. Die Lagerbohrung 14 kann mit der Längsachse des Stieles 2 zusammenfallen.On the underside 6, the bearing body 3 has, in the area of its bridge 5, a groove 7 extending along the center line of the bearing body 3 and open downwards, in which a rod-shaped guide rod 8 is arranged so that its side surfaces 9, 10 lie flat against the side surfaces 11, 12 of the groove 7. The guide rod 8 has on its underside a downwardly projecting bearing pin 13 which penetrates into a vertical bearing bore 14 in the tibial bearing surface 1. The bearing bore 14 can coincide with the longitudinal axis of the stem 2.

Der Lagerzapfen 13 liegt auf diese Weise flächig auf der Tibialagerflache 1 auf und ist um die durch Lagerzapfen und Lagerbohrung definierte Schwenkachse verschwenkbar. Gleichzeitig ist der Lagerkörper 3 längs des Lenkers 8 verschiebbar, so daß insgesamt die freie Beweglichkeit des Lagerkörpers 3 auf der Tibialagerflache 1 durch den Lenker 8 eingeschränkt ist. Der Lagerkörper 3 kann einmal zusammen mit dem Lenker 8 um die durch Lagerzapfen 13 und Lagerbohrung 14 gebildete Schwenkachse verschwenkt werden, zum anderen kann er sich längs des Lenkers 8 bewegen.In this way, the bearing pin 13 rests flat on the tibial bearing surface 1 and can be pivoted about the pivot axis defined by the bearing pin and the bearing bore. At the same time, the bearing body 3 can be moved along the link 8, so that overall the free mobility of the bearing body 3 on the tibial bearing surface 1 is restricted by the link 8. The bearing body 3 can be pivoted together with the link 8 about the pivot axis formed by the bearing pin 13 and the bearing bore 14, and it can also move along the link 8.

Diese komplexe Schwenk- und Translationsbewegung ist für alle in der Praxis auftretenden Bewegungen ausreichend und ermöglicht eine volle Nachbildung der natürlichen Beweglichkeit des Kniegelenkes.This complex pivoting and translational movement is sufficient for all movements that occur in practice and enables a full reproduction of the natural mobility of the knee joint.

AESCULAP AG , ; &Lgr; - 501:42 1UAESCULAP AG , ; &Lgr; - 501:42 1 U

23. August 1991 : u-21423 August 1991 : u-214

Das in den Figuren 4 und 5 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich lediglich dadurch von dem der Figuren 1 bis 3, daß der Lenker 8 an seinem freien Ende einen verbreiterten Anschlag 15 trägt, so daß die Längsbewegung des Lagerkörpers längs des Lenkers 8 begrenzt wird. Dabei kann der Lenker in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise so lang ausgebildet sein, daß er üblicherweise aus der Nut 7 hervorsteht. Es wäre aber auch möglich, den Lenker im Inneren des Lagerkörpers 3 anzuordnen und die Nut stufig zu erweitern.The embodiment shown in Figures 4 and 5 differs from that of Figures 1 to 3 only in that the link 8 has a widened stop 15 at its free end, so that the longitudinal movement of the bearing body along the link 8 is limited. The link can be designed in the manner shown in the drawing so that it usually protrudes from the groove 7. However, it would also be possible to arrange the link inside the bearing body 3 and to widen the groove in stages.

Claims (7)

HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE UHLANDSTRASSE 14 c ■ D 7000 STUTTGART 1 A 50 142 u Anmelderin: AESCULAP AG u-214 Möhringer Straße 23. August 1991 7200 Tuttlingen SCHUTZANSPRUCHEHOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE UHLANDSTRASSE 14 c ■ D 7000 STUTTGART 1 A 50 142 u Applicant: AESCULAP AG u-214 Möhringer Straße 23 August 1991 7200 Tuttlingen PROTECTION CLAIMS 1. Kniegelenkendoprothese mit einer ebenen Tibialagerflache, einem auf dieser verschiebbaren Lagerkörper mit zwei konkav gekrümmten Lagerschalen, einem Femurgelenkteil, der beweglich auf den beiden Lagerschalen angeordnet ist, und mit einer Drehführung, die den Lagerkörper auf der Tibialagerflache um eine senkrecht auf dieser stehende Drehachse führt, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehführung einen auf der Tibialagerflache (1) angeordneten, an dieser um eine senkrecht zur Tibialagerflache (1) drehbar gelagerten Lenker (8) umfaßt, der zwei in paralleler Richtung verlaufende, seitliche Führungsflächen (9, 10) aufweist, die an parallelen seitlichen Führungsflächen (11, 12) des Lagerkörpers (3) anliegen und diesen bei einer parallel zum Lenker (8) erfolgenden freien Verschiebung führen.1. Knee joint endoprosthesis with a flat tibial bearing surface, a bearing body that can be moved on this with two concavely curved bearing shells, a femoral joint part that is movably arranged on the two bearing shells, and with a rotary guide that guides the bearing body on the tibial bearing surface about an axis of rotation that is perpendicular to this, characterized in that the rotary guide comprises a guide rod (8) that is arranged on the tibial bearing surface (1) and is mounted thereon so that it can rotate about an axis perpendicular to the tibial bearing surface (1), which has two lateral guide surfaces (9, 10) that run in a parallel direction, which rest against parallel lateral guide surfaces (11, 12) of the bearing body (3) and guide this during a free displacement that takes place parallel to the guide rod (8). 2. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (8) und die Führungsflächen (9, 10) geradlinig ausgebildet sind.2. Prosthesis according to claim 1, characterized in that the handlebar (8) and the guide surfaces (9, 10) are designed to be straight. AESCULAP AG &Lgr; 5Q142 uAESCULAP AG &Lgr; 5Q142 u 23. August 1991 u-21423 August 1991 u-214 3. Prothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (3) an seiner Unterseite (6) eine den Lenker (8) aufnehmende Nut (7) trägt, deren Seitenwände die seitlichen Führungsflächen (11, 12) des Lagerkörpers (3) bilden und die den Lenker (8) aufnimmt.3. Prosthesis according to claim 1 or 2, characterized in that the bearing body (3) has on its underside (6) a groove (7) receiving the handlebar (8), the side walls of which form the lateral guide surfaces (11, 12) of the bearing body (3) and which receives the handlebar (8). 4. Prothese nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (8) und der Lagerkörper (3) sich gegenseitig hintergreifen und dadurch senkrecht zur Tibialagerflache (1) eine feste Position zueinander einnehmen.4. Prosthesis according to claim 3, characterized in that the link (8) and the bearing body (3) engage behind one another and thereby assume a fixed position relative to one another perpendicular to the tibial bearing surface (1). 5. Prothese nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Anschläge (15) vorgesehen sind, die die Längsverschiebung des Lagerkörpers (3) relativ zu dem Lenker (8) begrenzen.5. Prosthesis according to one of the preceding claims, characterized in that stops (15) are provided which limit the longitudinal displacement of the bearing body (3) relative to the handlebar (8). 6. Prothese nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (8) an seiner Unterseite einen senkrecht nach unten abstehenden Lagerzapfen (13) trägt, der in eine senkrechte Lagerbohrung (14) in der Tibialagerflache (1) eingreift. 6. Prosthesis according to one of the preceding claims, characterized in that the link (8) has on its underside a vertically downwardly projecting bearing pin (13) which engages in a vertical bearing bore (14) in the tibial bearing surface (1). 7. Prothese nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (8) auf der Tibialagerflache (1) aufliegt.7. Prosthesis according to one of the preceding claims, characterized in that the link (8) rests on the tibial bearing surface (1).
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