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Patent Searching and Data


Title:
FINGER JOINT PROSTHESIS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/004850
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a finger joint prosthesis comprising a joint body (22) presenting a first (24) and a second (26) joint element which are joined to each other in a pivoting manner and from whose outer circumferential surfaces extends one anchoring element each for fixing said prosthesis to a proximal (12) or distal (14) phalanx. The aim of the invention is to provide a stable finger joint prosthesis having a simple structure which after implantation makes it possible largely to retain the essential functions of the finger joint. To this end the joint body (22) is substantially cylindrical when the two joint elements (24, 26) are in an implantation position. The second element (26) can be pivoted in relation to the first joint element (24) about the outer circumferential surface of said first joint element (24). As viewed in the direction of the cylinder axis, the two anchoring elements are formed by narrow anchoring ledges (30, 34).

Inventors:
RANFT CHRISTOPH (DE)
Application Number:
PCT/EP1999/005176
Publication Date:
February 03, 2000
Filing Date:
July 20, 1999
Export Citation:
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Assignee:
RANFT CHRISTOPH (DE)
International Classes:
A61F2/42; A61B17/86; A61F2/00; A61F2/30; (IPC1-7): A61F2/42
Domestic Patent References:
WO1990011739A11990-10-18
Foreign References:
US5133761A1992-07-28
US3651521A1972-03-28
US3869729A1975-03-11
US3638243A1972-02-01
Attorney, Agent or Firm:
Hano, Christian (Ebbinghaus Finck, Hano Mariahilfplatz 2 & 3 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Fingergelenkprothese mit einem Gelenkkörper (22), der ein erstes (24) und ein zweites Gelenkelement (26) aufweist, die schwenkbar miteinander verbunden sind und von deren Außenumfangsfläche sich jeweils ein Verankerungs element zur Befestigung an einem proximalen (12) bzw. distalen (14) Fingerglied erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkkörper (22) im wesentlichen zylindrisch ist, wenn sich die beiden Gelenkelemente (24,26) in einer Implantierstellung befinden, das zweite Gelenkelement (26) bezüglich des ersten Gelenkelements (24) um die Außenumfangsfläche des ersten Gelenkelements (24) verschwenkbar ist, und die beiden Verankerungselemente von in Richtung der Zylinderachse gesehen schmalen Verankerungs leisten (30,34) gebildet werden.
2. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsleisten (30,34) sich in der Implan tierstellung in einer geraden Linie in entgegenge setzte Richtungen erstrecken.
3. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste (24) und das zweite Gelenkelement (26) im Querschnitt so ausgebil det sind, daß das zweite Gelenkelement (26) bei einer Bewegung aus der Implantierstellung in eine Beuge stellung entlang der Außenumfangsfläche des ersten Gelenkelements (24) gleitet.
4. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gelekelement (26) im Querschnitt sichelförmig ist und das erste Gelenkelement (24) so ausgebildet ist, daß es in den konkaven Bereich des zweiten Gelenkelements (26) mit einem Teil seiner Außenumfangsfläche eingreift.
5. Prothese nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Mittelbereich der konkaven Fläche (28) des zweiten Gelenkelemtes (26) ein Tförmiges Achsele ment (51) befestigt ist, die einen Mittelsteg (52), der sich im wesentlichen senkrecht zur konkaven Fläche (28) in radialer Richtung erstreckt und eine Achse (50) aufweist, die parallel im Abstand zu dieser in Axialrichtung angeordnet ist, und die Achse (50) in einer in Axialrichtung des ersten Gelenkelements (24) verlaufenden Achsbohrung (48) und der Mittelsteg (52) in einem radial verlaufen den Schlitz (54) in dem ersten Gelenkelement (24) aufgenommen sind, der in die Achsbohrung (48) mün det.
6. Prothese nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (54) so ausgebildet ist, daß die Achse (50) in der Implantierstellung an einer seiner in Axialrichtung verlaufenden Innenwände (66,68) an schlägt.
7. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenwänden (36) der Verankerungselemente Ösen (38,40, 42,44) mit in Axialrichtung ausgerichteten Öffnungen (46) für die Aufnahme von Fixationsschrauben (70) angebracht sind.
Description:
Fingergelenkprothese Die Erfindung betrifft eine Fingergelenkprothese nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Funktionsstörungen von Fingermittelgelenken entstehen häufig aufgrund einer vererbten degenerativen Erkrankung, der Gelenk- arthrose. In diesem Fall führt die Erkrankung zum"Verschleiß" des Gelenkknorpels und in der Folge zu entsprechenden Fehlbe- lastungen mit kompletten Veränderungen der Gelenkflächen, die eine schmerzhafte Einschränkung oder sogar Aufhebung der Gelenkfunktion zur Folge haben.

Funktionsstörungen der Fingermittelgelenke können jedoch auch aufgrund einer Verletzung, entweder durch Luxation des Gelen- kes oder durch Gelenkbruch entstehen. Eine primäre Behandlung eines Gelenkbruchs führt in der Regel zu einer sogenannten "posttraumatischen Arthrose"des Gelenkes, was ebenfalls zu einer schmerzhaften Funktionseinschränkung oder Funktionsauf- hebung des Fingermittelgelenks führt.

Ein Weg zur Beseitigung der oben genannten Funktionsstörungen ist die Versteifung des Gelenkes in einer funktionsgünstigen Stellung. Dieser Weg führt zwar zur Schmerzfreiheit, bedeutet aber die vollständige Funktionsunfähigkeit des Gelenkes.

Da gerade die Fingermittelgelenke für eine gute Greiffunktion der Hand erforderlich sind, wurden Fingergelenkprothesen entwickelt, die das Fingermittelgelenk ersetzen können. Eine solche Fingergelenkprothese ist beispielsweise in dem Prospekt "DIGITOS Die modulare Fingergelenks-Totalendoprothese"der Firma OSTEO AG beschrieben. Diese Fingergelenkprothese umfaßt ein U-förmiges Gelenkelement, an dem ein im Querschnitt recht- eckiger Verankerungsschaft vorgesehen ist. Ein scheibenförmi- ges Gelenkelement mit einem ebenfalls im Querschnitt recht- eckigen Verankerungsschaft greift so zwischen die beiden Schenkel des U-förmigen Gelenkelements ein, daß Durchgangs- bohrungen in den Schenkeln des U-förmigen Gelenkelements mit einer Öffnung in dem scheibenförmigen Gelenkelement fluchten.

Für die Implantation der bekannten Fingergelenkprothese wird für einen ulnaren Zugang das innere Seitenband an dem ersten Fingerglied abgelöst. Das Gelenk wird dann seitlich luxiert und ein Teil der Palmarplatte abgelöst. Anschließend werden der Kopf des ersten Fingerglieds und die Basis des zweiten Fingerglieds so resiziert, daß zwischen den beiden Finger- gliedern ein vorher bestimmter Abstand vorhanden ist. Nun wird in jedes Fingerglied ein sich entlang seiner Mittelachse erstreckender rechteckiger Raum geraspelt. In diesen recht- eckigen Raum wird eine Schaftführung einzementiert. Anschlie- ßend werden die Gelenkelemente einzeln mit ihren Verankerungs- schäften in die Schaftführungen eingesetzt, die Fingerglieder zurückgebogen und das erste und zweite Gelenkelement durch Einsetzen einer Achse in die fluchtenden Öffnungen gelenkig miteinander verbunden.

Da bei der Implantation der bekannten Fingergelenkprothese das Fingermittelgelenk seitlich luxiert werden muß, werden der Strecksehnenapparat, die beiden Beugesehnen sowie die Seiten- bänder des Gelenkes irritiert, was zu einer späteren Beein- trächtigung der Funktionstätigkeit führt. Darüber hinaus wird eine große Menge an Knochensubstanz für die Implantation der Fingergelenkprothese geopfert, da eine Schaftführung in Rich- tung der Mittelachse der Fingergelenke eingeführt werden muß.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, mit konstruktiv ein- fachen Mitteln eine stabile Fingergelenkprothese zu schaffen, nach deren Implantation die wesentlichen Funktionen des Fin- gergelenks weitgehend erhalten werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Fingergelenkprothese mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiter- bildungen der erfindungsgemäßen Fingergelenkprothese sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 7.

Da bei der erfindungsgemäßen Fingergelenkprothese der Gelenk- körper im wesentlichen zylindrisch ist, wenn sich die beiden Gelenke in einer Implantierstellung befinden, kann der Gelenk- körper von radialer Seite in eine durch einen Rundfräser vor- bereite Bohrung eingesetzt werden. Die Verankerungselemente können in schmale Schlitze eingesetzt werden, die in Längs- richtung der Fingerglieder verlaufen und von radialer Seite her eingefräst werden. Da für den Einbau des erfindungsgemäßen Fingergelenkes keine seitliche Luxation des Fingergelenkes erforderlich ist, wird die Funktionsfähigkeit der sensiblen Strukturen wie Gelenkkapsel, Strecksehnenapparat und Beugeseh- nen durch die Implantation kaum beeinträchtigt. Schließlich muß für die Implantation der Fingergelenkprothese wenig Kno- chensubstanz geopfert werden, da nur schmale Schlitze für die Aufnahme der Verankerungsleisten erforderlich sind.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Fingergelenkprothe- se liegt darin, daß die Fingergelenkprothese im zusammengebau- ten Zustand implantiert werden kann. Die Implantation ist darüber hinaus mit einem sehr einfach zu handhabenden Instru- mentarium möglich.

Die Elemente der erfindungsgemäßen Fingergelenkprothese beste- hen bevorzugt aus Titan, da das Einwachsen von Knochen in die poröse Oberfläche dieses Materials eine hohe und dauerhafte Implantatstabilität bewirkt.

Es ist außerdem möglich, die Verankerungsleisten mit Hilfe von Titanschrauben an den Fingergliedern zu fixieren, die durch Ösen hindurchgehen, die in Seitenwänden der Verankerungsele- mente vorgesehen sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 schematisch eine radiale Ansicht eines Fingermittel- gelenks, wobei der Ort für eine Implantation einer Fingergelenkprothese angedeutet ist ; Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf eine Fingergelenkpro- these ; Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der Fingergelenk- prothese von Fig. 2 ; Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Gelenk- elements der Fingergelenkprothese von Fig. 2 ; Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines ersten Gelenkele- ments der Fingergelenkprothese von Fig. 2 ; Fig. 6 den Mittelsteg eines T-förmigen Achselements ; Fig. 7 den Quersteg des T-förmigen Achselements ; Fig. 8 in einer teilweisen Querschnittsansicht die Fingerge- lenkprothese von Fig. 2 in implantiertem Zustand, wobei sich die Fingergelenkprothese in einer Implan- tierstellung befindet ; Fig. 9 eine Draufsicht auf die in Fig. 8 gezeigte implantier- te Fingergelenkprothese.

Fig. 1 zeigt die radiale Seite eines Fingermittelgelenks 10 mit dem proximalen, d. h. körpernahen Fingerglied 12 und dem distalen, d. h. körperfernen Fingerglied 14. Außerdem sind unterhalb des Fingermittelgliedes die Strecksehne 16 und oberhalb des Fingermittelgliedes die Beugesehnen 18 gezeigt.

Die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Fingergelenkprothese 20 dient zur radialen Implantierung in das in Fig. 1 gezeigte Fingerge- lenk 10 an dem Ort des Scharniergelenks, der durch den Kreis 22 angedeutet ist.

Die in Fig. 2 gezeigte Fingergelenkprothese 20 weist einen Gelenkkörper 22 auf, der ein erstes Gelenkelement 24 und ein zweites Gelenkelement 26 umfaßt, die gelenkig so miteinander verbunden sind, daß das zweite Gelenkelement 26 bezüglich des ersten Gelenkelements 24 um eine in Fig. 2 vertikale Achse A verschwenkt werden kann.

Die Fig. 2 und 3 zeigen die Fingergelenkprothese in ihrer Draufsicht bzw. Seitenansicht in Implantierstellung. In dieser Implantierstellung hat der Gelenkkörper 22 eine im wesentli- chen zylindrische Form. Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, ist das zweite Gelenkelement 26 im Querschnitt sichelförmig ausgebil- det. Das erste Gelenkelement 24 ist so ausgebildet, daß es mit seiner Außenumfangsfläche in den konkaven Abschnitt 28 des sichelförmigen Gelenkelements 26 so eingreift, daß ein gering- fügiger Spalt zwischen der Außenumfangsfläche des ersten Gelenkelements 24 und der konkaven Fläche des zweiten Gelenk- elements 26 vorhanden ist. Das erste Gelenkelement 26 und das zweite Gelenkelement 24 bilden somit in der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Implantierstellung den insgesamt zylindrischen Gelenkkörper 22.

Von der Mitte (Fig. 3) der Außenumfangsfläche des zweiten Gelenkelements 26 erstreckt sich eine in Axialrichtung des Gelenkkörpers 22 gesehen (Ansicht von Fig. 3) schmale Veranke- rungsleiste 30 radial nach außen. Die in Fig. 2 obere Längs- wand 32 ist im wesentlichen bündig mit der oberen Stirnseite 34 des Gelenkkörpers 22. Die Höhe der Verankerungsleiste 30 beträgt am äußeren Ende ca. 1/4 der Höhe des Gelenkkörpers 22 und nimmt in radialer Richtung nach innen zu. Am Übergang der Verankerungsleiste 30 zu dem Gelenkkörper 22 hat das Veranke- rungselement 30 die Höhe des Gelenkkörpers 22, wobei die untere Längswand 25 ungefähr parabelförmig verläuft.

Eine weitere Verankerungleiste 34 erstreckt sich von der Außenumfangsfläche des ersten Gelenkelements 24 ebenfalls radial nach außen, wobei die beiden Verankerungsleisten in der Implantierstellung 30,34 in einer geraden Linie angeordnet sind. An jeder Seitenwand 36 der Verankerungselemente 30,34 ist angrenzend an die Längswand 32 eine Befestigungsöse 38, 40,42 bzw. 44 angeordnet. Jede dieser Befestigungsösen weist eine Öffnung 46 auf, deren Mittelachse etwa parallel zur Mittelachse des Gelenkkörpers 22 verläuft. Bei dem ersten Gelenkelement 24 ist eine Öse 42 an der in Fig. 3 unteren Seitenwand der Verankerungsleiste 34 in der Nähe der Außen- umfangsfläche des ersten Gelenkelements 24 vorgesehen, während die Öse 44 an der oberen Seitenwand angrenzend an das radial äußere Ende der Verankerungsleiste vorgesehen ist. Die an der oberen Seitenwand des Verankerungselements 30 des zweiten Gelenkelements 26 vorgesehene Befestigungsöse 40 ist angren- zend an die Außenumfangsfläche des zweiten Gelenkelements 26 angeordnet, während die an der unteren Seitenwand der Ver- ankerungsleiste 30 vorgesehene Öse in der Nähe des radial äußeren Endes der Verankerungsleiste 30 vorgesehen ist.

Wie es in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, erstreckt sich von dem Zentrum der konkaven Fläche 28 des zweiten Gelenkelements 26 ein Mittelsteg 52 eines T-förmigen Achselements 51 in radialer Richtung. Der Mittelsteg 52 ist mittels eines Gewindes 56 (Fig. 6) in eine entsprechende Gewindebohrung (nicht gezeigt) in der konkaven Fläche 28 verschraubt. An seinem freien Ende weist der Mittelsteg 52 ein Auge 58 auf. Durch das Auge 58 ist in zusammengebautem Zustand der Fingergelenkprothese eine Achse 50 durchgeführt, deren Außendurchmesser insgesamt dem Durchmesser des Auges 58 entspricht. Die Achse 50 weist in ihrer Längsmitte eine Einschnürung 60 mit verringertem Durch- messer auf (Fig. 7), der kleiner als der Durchmesser des Auges 58 ist.

Die Achse 50 (Fig. 7) weist ein erstes Element 50a auf, das einen Bereich größeren Durchmessers und den Bereich der Ein- schnürung (60) umfaßt, wobei sich von der Einschnürung aus in Längsrichtung ein Gewindeabschnitt (nicht gezeigt) erstreckt, der in eine Gewindebohrung (nicht gezeigt) eines zweiten Elements (50b) mit größerem Durchmesser eingeschraubt ist.

Im montierten Zustand der Fingergelenkprothese ist die Achse 50 in eine durch das erste Gelenkelement 24 hindurchgehende Achsbohrung 48 eingesetzt, die entlang der Mittelachse des zylindrischen Gelenkkörpers 22 verläuft. Der Innendurchmesser der Achsbohrung 48 entspricht im wesentlichen dem Außendurch- messer der Achse 50.

Auf mittlerer Höhe des ersten Gelenkelements 24 ist in der Außenumfangsfläche ein Radialschlitz 54 vorgesehen (Fig. 5), der durch zwei radiale Innenwände 66 und 68 begrenzt ist, die in einem Winkel a (Fig. 3) von ca. 135° zueinander angeordnet sind. Der Schlitz 54 mündet in dem Scheitel der Innenwände 66, 68 in die Achsbohrung 48. In der in Fig. 3 gezeigten Implan- tierstellung der Fingergelenkprothese verläuft die eine radia- le Innenwand 66 des Schlitzes 54 in gleicher Richtung wie die Verankerungsleiste 30. Die andere radiale Innenwand 68 ist bezüglich der einen Innenwand 66 in Drehrichtung (Pfeil B) um ca. 135° versetzt.

Zur Montage der Fingergelenkprothese wird der an dem zweiten Gelenkelement 26 befestigte Mittelsteg 52 so in den Schlitz 54 eingeführt, daß das Auge 58 mit der Achsbohrung 48 fluchtet.

Anschließend werden das erste Element (50a und das zweite Element 50b der Achse 50 so in der Achsbohrung 48 zusammen- geschraubt, daß die Einschnürung 60 auf der Höhe des Schlitzes 54 liegt, und somit ein geringes Spiel zwischen dem Auge 58 und der Achse 50 besteht.

In der in Fig. 3 gezeigten Implantierstellung liegt der Mit- telsteg 52 an der einen radialen Innenwand 66 an. Die radiale Innenwand 66 bildet somit einen Anschlag, der die Drehung des zweiten Gelenkelements 26 begrenzt.

Bei einer Drehung des zweiten Gelenkelements 26 bezüglich des ersten Gelenkelements 24 in Richtung des Pfeiles B (Fig. 3) wird das zweite Gelenkelement 26 um die Achse 50 verschwenkt und gleitet dabei entlang der Außenumfangsfläche des ersten Gelenkelements 24. Das Spiel zwischen dem Auge 58 und der Einschnürung 60 ermöglicht es, die Außenumfangsfläche des ersten Gelenkelements 24 so auszugestalten, daß das an ihr gleitende zweite Gelenkelement 26 keine reine Kreisbewegung durchführt. Vorzugsweise ist die Form des ersten Gelenkele- ments 24 so bestimmt, daß die Spitze des Fingergrundgliedes bei einer Drehung des zweiten Gelenkelements 26 in Richtung des Pfeiles B einer Fibonacci-Kurve, d. h. einer gleichwink- ligen oder logarithmischen Spirale folgt.

Alternativ kann die Einschnürung 60 in der Achse 50 weggelas- sen werden, wenn die Achsbohrung 48 als Langlochbohrung ausge- führt ist.

Zur Vorbereitung der Implantation der Fingergelenkprothese wird nach Ablösung des entsprechenden Seitenbandes mittels eines Rundfräsers von der radialen Seite her eine Bohrung an dem Ort gefräst, der durch den Kreis 22 in Fig. 1 angedeutet ist. Der Bohrmittelpunkt entspricht dem Drehmittelpunkt der Fingerglieder 12,14 zu Beginn der Verschwenkung des distalen Fingergliedes 14 aus der Streckstellung in die Beugestellung.

Der Innendurchmesser und die Höhe der Bohrungen entsprechen dem Außendurchmesser und der Höhe des Gelenkkörpers 22. Nach dem Fräsen der Bohrung werden mit einem Schlitzfräser zwei sich in Längsmittelrichtung der Fingerglieder von der gefrä- sten Bohrung aus erstreckende Schlitze von der radialen Seite aus eingefräst, die in Fig. 1 durch 21,23 angedeutet sind.

Die Form der Schlitze 21,23 entspricht im wesentlichen der Form der Verankerungselemente 33,34.

Nach dem Fräsen der Bohrung und dem Fräsen der Schlitze wird die Fingergelenkprothese 10 mit ihrem in Fig. 2 unteren Ende in die gefräste Bohrung eingeführt, wobei die Verankerungs- leisten 30,34 in die Schlitze 21,23 eingeschoben werden, bis die Ösen 38,40, 42 und 44 auf dem Knochen aufliegen. An- schließend werden die Verankerungsleisten 30,34 an dem Kno- chenmaterial des entsprechenden Fingergliedes 12,14 befe- stigt, indem Titanschrauben 70 durch die Ösen 38 bis 44 hin- durch in das Knochenmaterial eingeschraubt werden, wie es in Fig. 8 gezeigt ist.

Auch die Elemente der Fingergelenkprothese sind vorzugsweise aus Titan hergestellt. Titanmaterial hat den Vorteil, daß durch das Einwachsen von Knochen in die poröse Oberfläche des Materials eine dauerhaft hohe Implantatstabilität erreicht wird.

Abhängig von der Größe des zu ersetzenden Fingergelenks liegen die Dimensionen der Fingergelenkprothese bevorzugt in folgen- den Bereichen : Höhe des Gelenkkörpers : 8 bis 16 mm Durchmesser des Gelenkkörpers : 4 bis 9 mm Länge der Verankerungsleisten : 4 bis 8 mm Dicke der Verankerungsleisten. 0, 7 bis 1, 3 mm Die Erfindung wurde anhand des Ersatzes des Fingermittelge- lenks durch die Fingergelenkprothese beschrieben. Gleicher- maßen kann die Fingergelenkprothese bei entsprechender An- passung auch zu einem Ersatz der Endgelenke der Finger ver- wendet werden.