Die axialen Kräfte werden von den Kondylengleitflächen der femoralen Komponente auf damit zusammenwirkende tibiale Gleitflächen auf der Oberseite des Tibiaplateaus übertragen.

Unter diesen ist zwischen zwei Gruppen zu unterscheiden. Bei den Prothesen der ersten Gruppe umfaßt das Rotationslager ein gegenüber der Tibiakomponente drehbares Plateau, dessen ober- seitige Gleitfläche nur für die Beugebewegung mit den kon- dylären Gleitflächen der Femurkomponente zusammenwirkt (DE-B- 2334265, DE-A-2636816, EP-A-716839, US-A-4888021, US-A- 5370701). Bei den Prothesen der zweiten Gruppe ist das Ti- biaplateau undrehbar mit der Tibiakomponente verbunden (US-A- 5139521, EP-B-410237, EP-B-539654, EP-A-791343). Die Erfin- dung bezieht sich auf die zweite Gruppe. In diesem Fall voll- zieht sich eine Relativbewegung zwischen den femoralen Kondy- lengleitflächen und den tibialen Gleitflächen nicht nur bei der Beugebewegung, sondern auch bei der Rotationsbewegung.

Damit bei der Rotationsbewegung beide femoralen Kondy- lengleitflächen den kraftübertragenden Kontakt mit den zuge- hörigen Bereichen der tibialen Gleitfläche behalten, hält man es im Stand der Technik für erforderlich, daß diese Bereiche der tibialen Gleitfläche im wesentlichen lotrecht zu der Ro- tationsachse orientiert sind. Das gilt zumindest für denjeni- gen Beugebereich, in welchem die Lastübertragung hauptsäch- lich stattfindet. Das ist im allgemeinen die Streckstellung oder eine der Streckstellung nahe Beugestellung. Die Bedin- gung der im wesentlichen lotrechten Orientierung der tibialen Gleitflächen in diesem lastübertragenden Bereich gegenüber der Rotationsachse wurde bislang auch dann beachtet, wenn die Richtung der Rotationsachse gegenüber der Schienbeinachse ge- neigt ist, so daß sie nicht auf das Sprunggelenk, sondern auf die Fußfläche gerichtet ist (EP-B-410237). Die tibiale Gleit- fläche ist dabei ebenso geneigt wie die Rotationsachse. Sie

fällt nach hinten ab. Dies hat erhebliche Nachteile für die Beanspruchung des Rotationslagers. Die Neigung der tibialen Gleitfläche nach hinten führt nämlich zu einer Horizontal- kraftkomponente, die das Rotationslager mit einem Moment um die Horizontalachse belastet und damit erhöhtem Verschleiß aussetzt.

Die Erfindung will diesen Nachteil vermeiden und erreicht dies durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Obwohl die Rotationssache geneigt verläuft, wird die tibiale Gleitfläche erfindungsgemäß nicht mit einer entsprechenden Neigung versehen, was kinematisch widersprüchlich erscheint, weil es im Falle der Rotation die symmetrische Kraftübertra- gung über beide Kondylenflächen ausschließt. Erreicht wird dadurch zum einen, daß die erwähnte Horizontalkraftkomponente und die von dieser verursachte Mehrbeanspruchung des Rotati- onslagers vermieden wird. Zum anderen hat die Erfindung den Vorteil, daß eine Rotationsbewegung der Prothesenkomponenten stets verbunden ist mit der Erzeugung einer rückstellenden Kraft. Während der Rotation wandert einer der beiden Kontakt- punkte der femoralen Kondylen auf der tibialen Gleitfläche nach vorne und der andere nach hinten. Da die tibiale Gleit- fläche nicht lotrecht zur Rotationsachse steht, gewinnt einer der beiden Kondylenkontakte während dieser Verschiebung an Höhe gegenüber dem Rotationslager im Vergleich zu dem vorhe- rigen Zustand. Sein Bestreben, unter der Last zurückzukehren in den tiefer gelegenen, vorherigen Zustand, erzeugt die Rückstellkraft.

Bevorzugt wird eine Ausführung, bei welcher die tibiale Gleitfläche etwa lotrecht zur Schienbeinrichtung verläuft.

Genauer gesagt, ist die Richtung der Normalen auf die tibiale Gleitfläche parallel zur Schienbeinrichtung. Dabei kommt es auf diejenige Stelle der tibialen Gleitfläche an, an welcher die Lastübertragung von der kondylären Gleitfläche auf die Tibiagleitfläche im gestreckten Zustand der Prothese haupt- sächlich stattfindet. Der Erfindungsgedanke wird aber auch dann verwirklicht, wenn die tibiale Gleitfläche schwach ge- neigt verläuft, insbesondere wenn der Winkel zwischen der ge- nannten Normalen und der Schienbeinrichtung nicht mehr als halb so groß ist wie der Winkel zwischen der Achse des Rota- tionslagers und der Schienbeinrichtung.

Die Tatsache, daß durch die Winkeldifferenz zwischen der Richtung des Rotationslagers und der genannten Normalen eine Rückstellkraft auf die rotierten Prothesenkomponenten ausge- übt wird, besagt nicht, daß auf weitere Mittel zur Erzeugung einer solchen Rückstellkraft verzichtet werden muß. Insbeson- dere kann zwischen den beiden Bereichen der tibialen Gleit- fläche, die mit den beiden kondylären Gleitflächenteilen zu- sammenwirken, eine erhöhte Mittelrippe vorgesehen sein, wie es bekannt ist (DE 2744710).

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungs- beispiel veranschaulicht. Es zeigen : Fig. 1 eine Dorsalansicht, Fig. 2 eine Schnittansicht und Fig. 3 eine Seitenansicht der Prothese.

Die Prothese umfaßt einen femoralen Teil 1 und einen tibialen Teil 2, die durch Dorne 3 bzw. 4 im Oberschenkelknochen bzw. im Schienbein zu verankern sind. Die Richtung 5 des Dorns 4

gibt die Schienbeinrichtung an. Die Last wird vom femoralen Teil 1 auf den tibialen Teil 2 in jeder Beugestellung durch femorale Kufen 6 und ein Tibiaplateau 7 übertragen. Zwecks Stabilisierung sind der femorale und der tibiale Teil durch einen Zwischenteil 10 miteinander verbunden, der als Koppe- lungseinrichtung mit dem femoralen Teil 1 ein Scharnier bil- det, dessen Achse 11 mit der Beugeachse übereinstimmt und mit dem tibialen Teil 2 ein Rotationslager mit Rotationsachse 12 bildet. Das Rotationslager besteht aus einem Zapfen 15 des Zwischenteils 10 und einer Bohrung 13 im tibialen Teil, die eine Gleitbuchse 14, beispielsweise aus Polyethylen enthält, die den Zapfen 15 gleitpassend aufnimmt. Die Rotationsachse 12 schließt mit der Schienbeinrichtung 5 der Prothese in der Sagittalebene einen Winkel a ein, der im dargestellten Bei- spiel bei 9° (im allgemeinen zwischen 4° und 15°) liegt.

Die Kufen 6 des femoralen Teils treten an die Stelle der na- türlichen Kondylen. Die von ihnen gebildeten Gleitflächen 20 werden deshalb als kondyläre Gleitflächen bezeichnet. Sie können in der Seitenansicht nach einem Kreisbogen geformt sein. In diesem Fall fällt ihre Krümmungsachse mit der Beuge- achse 11 zusammen. Sie können auch zur besseren Annäherung an die natürlichen Verhältnisse polyzentrisch ausgebildet sein.

Das Tibiaplateau 7 ist starr auf einer Platte 17 des Tibia- teils gehalten. Sie ist darauf auch vorzugsweise gegen Abhe- ben (beispielsweise durch Schrauben) gesichert. Sie enthält einen Hinterschnitt 18, der im Zusammenwirken mit einem Kra- gen 19 des Zwischenteils 10 das Verbleiben des Zapfens 12 im Rotationslager sichert.

Das Tibiaplateau 7 bildet oberseitig eine tibiale Gleitfläche 21. Für jede Kondylengleitfläche 20 bildet sie einen Gleit- flächenbereich. Dazwischen bildet das Tibiaplateau einen firstartig erhöhten Bereich 22, der in die interkondyläre Nut 23 des femoralen Teils hineinragt.

Die tibiale Gleitfläche 21 des Tibiaplateaus 7 ist in der Seitenansicht oder im Sagittalschnitt zweckmäßigerweise kon- kav gemuldet, um sich mehr oder weniger der Form der kondylä- ren Gleitflächen 20 anzunähern. Dadurch wird die Flächenpres- sung vermindert. Eine vollständige Kongruenz ist zwar mög- lich, aber in den meisten Fällen weder erforderlich noch er- wünscht. Hingegen ist im Frontalschnitt weitgehende Formüber- einstimmung der kondylären und tibialen Gleitflächen 20,21 erwünscht, wobei vorausgesetzt sind, daß sie ihre neutrale Stellung in bezug auf die Rotationsachse 12 einnehmen, die dem Streckzustand des Beins entspricht.

Wenn das Tibiaplateau 7 fest am Tibiateil 2 angeordnet ist, wird die Relativstellung der kondylären und tibialen Gleit- flächen 20,21 durch die Beugeachse 11 bestimmt. Wenn der Krümmungsradius der tibialen Gleitfläche 21 größer ist als derjenige der kondylären Gleitfläche 20, so sind die geome- trischen Verhältnisse so gewählt, daß der theoretisch- geometrische Berührungspunkt im nicht rotierten Zustand der Prothesenteile an einer Stelle der tibialen Gleitfläche liegt, deren Normale (d. h. eine lotrecht auf der Fläche der betreffenden Stelle stehende Linie) etwa parallel zur Schien- beinrichtung 5 verläuft. Diese Stelle und die zugehörige Nor- male sind in Fig. 3 mit den Ziffern 24 und 25 bezeichnet.

Wenn (abweichend von der dargestellten Ausführungsform) die Krümmungsradien der kondylären und tibialen Gleitflächen 20, 21 im Sagittalschnitt gleich sind, verteilt sich die Last- übertragung nicht über die gesamte theoretische Berührungs- fläche. Vielmehr bildet sich ebenfalls eine Stelle der haupt- sächlichen Kraftübertragung heraus. Diese hat im allgemeinen in der Streck-und Standstellung etwa horizontale Lage. Auch dafür gilt also, daß die Normale etwa parallel zur Schien- beinrichtung verläuft.

Wenn (abweichend von der dargestellten Ausführungsform) das Tibiaplateau 7 gegenüber dem Tibiateil 1 auf einer Füh- rungsebene während der Beugebewegung vor-und zurückbewegbar ist, stellt sich das Plateau jeweils so ein, daß die tibiale Gleitfläche im Punkt der stärksten Kraftübertragung etwa par- allel zu der Führungsebene des Tibiaplateaus verläuft. Die Normale auf den hauptsächlich lastübertragenden Bereich steht somit lotrecht zu der Führungsfläche.

In allen diesen Fällen verlangt die Erfindung, daß die Kon- struktion so gestaltet ist, daß die Normale auf die haupt- sächlich lastübertragende Stelle in der Seitenansicht weniger gegenüber der Schienbeinrichtung geneigt ist als die Achse des Rotationslagers. Wenn man sich die Schienbeinrichtung vertikal vorstellt, soll also die tibiale Gleitfläche an die- ser Stelle etwa horizontal sein.

Wenn die Prothesenkomponenten 1 und 2 in bezug auf die Achse 12 unverdreht sind (neutrale Stellung), wie es in der Streck- stellung in der Regel der Fall ist, liegen beide kondylären Gleitflächen kraftübertragend auf den zugehörigen Bereichen der tibialen Gleitfläche auf. Falls Rotation um die Achse 12

zwischen den Prothesenteilen 1 und 2 und den Gleitflächen 20 und 21 stattfindet, ergibt sich eine relative Verschiebung der bei Punkt 24 aufeinanderliegenden Gleitflächenbereiche in Richtung vor bzw. zurück. Wenn die Normale auf diesen Bereich parallel zur Rotationsachse 12 verlaufen würde, wie es be- kannt ist, ergäbe sich dabei keine wesentliche Höhenänderung des betreffenden Punkts der kondylären Gleitfläche 20 in be- zug auf das Rotationslager. Da aber gemäß der Erfindung die Normale 25 auf diesen Bereich eine andere Richtung hat als die Rotationsachse 12, sind die Gleitflächen 20,21 an der betreffenden Stelle gegenüber der Umfangsrichtung geneigt.

Daraus folgt, daß auf einer Kondylenseite ein Anheben der kondylären Gleitfläche 20 im Verhältnis zur Tibiakomponente der Prothese erzwungen wird. Unter der Last strebt die Anord- nung daher zurück in die neutrale Rotationsstellung.

Die Erfindung hat ferner den Vorteil, daß die Richtung der Normalen 25 in den meisten Belastungsfällen etwa mit der La- strichtung übereinstimmt. Die Entstehung quer dazu verlaufen- der Kräfte und daraus resultierender Biegemomente auf das Ro- tationslager 13,14, 15 bleiben daher geringer als es der Fall wäre, wenn der betreffende Bereich der Gleitflächen ebenso geneigt wäre wie die Rotationsachse.