AT396645B

AT396645B - Vorrichtung zum übertragen von korrekturbewegungen auf einen gesichtsschädel

Info

Publication number: AT396645B
Application number: AT0023592A
Authority: AT
Original assignee: Kaercher Hans Dr
Priority date: 1992-02-12
Filing date: 1992-02-12
Publication date: 1993-10-25
Also published as: ATA23592A

Description

AT 396 645 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Übertragen der an einem Schädelskelettmodell vorgenommenen Korrekturbewegungen eines Skeletteiles auf den Gesichtsschädel eines einer craniofacialen Operation zu unterziehenden Patienten.

In der craniofacialen Chirurgie besteht der Wunsch, Osteotomien so lebensecht wie möglich zu planen und 5 den erstellten Plan vor dem eigentlichen chirurgischen Eingriff auf den Gesichtsschädel zu übertragen. Es hat bisher verschiedene Versuche in dieser Richtung gegeben, um das postpperative Ergebnis so genau wie möglich vorauszubestimmen. Zweidimensionale Bewegungen des Gesichtsschädels sind relativ einfach zu planen, asymmetrische Gesichtsdeformationen erfordern dagegen dreidimensionale Korrekturbewegungen. Bisher besteht die Planung aus einer cephalometrischen Analyse und einer Dentalmodellchirurgie. Die Dentalmodelle wurden in 10 verschiedenen Gelenkvonichtungen montiert, mit deren Hilfe die erwünschten Korrektureinstellungen geplant werden konnten. Keine der bekannten Vorgangsweisen hat aber die Übertragung der tatsächlich geplanten Facialskelettbewegungen auf das Operationsgebiet ermöglicht

Es ist ferner bekannt, mit Hilfe eines Computers Schädelmodelle zu generieren, doch ergibt sich dabei das Problem, daß die ungenaue Reproduktion der Zähne bei der Computertomographie (CT) eine Dental-IS Modellchirurgie unmöglich macht Deshalb müssen Gipsmodelle der Zähne in ein aus Styrodur gebildetes Schädelmodell eingesetzt werden. Auch diese Vorgangsweise ist zur Durchführung einer befriedigenden Modellchirurgie mit der individuellen Anatomie des Mittelgesichtes, der Mandibula oder einer anderer Struktur des Schädels noch zu ungenau.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die Nachteile der bisherigen Praxis zu vermeiden und eine 20 Übertragungsvorrichtung der einleitend angegebenen Art zu schaffen, die eine exakte Modellchirurgie und einwandfreie Übertragung der tatsächlich geplanten Gesichtsschädel-Korrekturbewegungen auf das Operationsgebiet ermöglicht

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Übertragen der an einem Schädelskelettmodell geplanten Korrekturbewegungen eines Skeletteiles auf den Gesichtsschädel zeichnet sich aus durch eine an einer 25 Abstützeinrichtung relativ zum fixierten Schädelskelettmodell befestigbare Einstell- und Klemmschiene, an welcher zumindest ein verschiebbarer Tragblock fixierbar ist, der zwei sich von der Schiene unter einem Winkel wegerstreckende Stäbe trägt, an denen je zumindest ein relativ zum Stab verschiebbares und drehbares Gelenk fixierbar ist, wobei in jedem Gelenk ein verschiebbarer und drehbarer Arm festklemmbar ist, der an seinem freien Ende abgewinkelt ist und eine Bohrung zur Aufnahme einer Miniatur-Bezugsschraube aufweist, die an einer 30 vorbestimmten Stelle sowohl in der Maxilla des Gesichtsschädels des Patienten als auch des Schädelskelettmodelles einschraubbar ist, und daß an der Einstell· und Klemmschiene ein weiterer Stab montierbar ist, an dem ein weiteres, relativ zum Stab verschiebbares und drehbares Gelenk fixierbar ist, in dem ein verschiebbarer und drehbarer Arm festklemmbar ist, der an seinem freien Ende mit einer Gabel zum Abstützen des der Korrekturbewegung unterworfenen Skeletteiles verbunden ist 35 Die Erfindung beruht auf da Erkenntnis, daß insbesondere aus Titan bestehende Miniaturschrauben bei der dreidimensionalen Visualisierung (CT) keine Artefakte darstellen. Dies hat zu dem Gedanken geführt, drei Miniaturschrauben in die Maxilla einzuschrauben, bevor die dreidimensionale Computertomographie durchgeführt und ein Kunststoff-Schädelmodell aus den CT-Daten mit Hilfe einer NC-Fräsmaschine hergestellt wird. Mit den durch die Maxilla-Schrauben vorgegebenen Bezugspunkten am Modell kann man die Gipsmodelle des Oberkiefers 40 und des Unterkiefers in das aus Styrodur gebildete Schädelmodell exakt einsetzen. Dies ermöglicht es, jede craniofaciale Operation genau zu planen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform da Erfindung weist die Abstützeinrichtung eine Grundplatte zur Aufnahme und zum Verankern des Schädelskelettmodells und einen von der Grundplatte abstehenden Ständer auf, an welchem ein Tragarm für die Einstell- und Klemmschiene einstellbar fixiert ist. Dies ermöglicht eine exakte 45 Arbeit am Schädelmodell.

Vorzugsweise sind an der Einstell- und Klemmschiene zwei Tragblöcke fixierbar, von denen da eine drei vorzugsweise gekröpfte Bezugsarme zur Fixierung an da Maxilla und der andere zwei vorzugsweise gerade Bezugsarme zur Fixierung am Supraorbitalbogen trägt. Hiedurch wird eine vollkommen genaue räumliche Einstellung da Korrekturgabel ermöglicht 50 Nach einem weiteren Merkmal da Erfindung ist jedes Gelenk durch eine am Stab fixierbare Klemme und einem relativ zu dieser drehbare und fixiabare zweite Klemme gebildet welche den jeweiligen Bezugsarm bzw. den Gabelarm aufnimmt.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher aläuten, in denen eine Übertragungsvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt ist Es zeigen: Fig. 1 eine 55 schematische Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung und Fig. 2 ein Detail da Vorrichtung nach Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist eine Grundplatte (1) auf, von da sich ein Ständer (2) vertikal nach oben erstreckt. Auf der Grundplatte (1) ist ferner eine Auflage (3) mit Aufspanneinrichtung (3*) montiert, mit welcher ein Schädelskelettmodell (nicht gezeigt) aus Kunststoff, insbesondere Styrodur, in vorbestimmter 60 Lage auf der Auflage (3) aufgespannt und fixiert werden kann.

Am Ständer (2) ist ein Tragarm (4) mittels eines Klemmhebels (5) höhenverstellbar festgespannt, wobei der Tragarm (4) über die Schädelskelettmodellauflage (3) auskragt Am vorderen Ende des Tragarmes (4) befindet -2-

AT 396 645 B sich eine Einspanneinrichtong (6) für eine den Tragarm verlängernde, mit einem Längsschlitz (7) versehene Einstell· und Klemmschiene (8). Im Längsschlitz (7) sind zwei verschiebbare Tragblöcke (9), (9*) mittels Befestigungsschrauben (10) fixiert

Der vordere Tragblock (9) trägt zwei sich unter einem Winkel zur Schiene (8) nach unten erstreckende Stäbe (11), an welchen drei verschiebbare und drehbare Klemmen (12) fixiert sind, u. zw. zwei Klemmen an einem Stab und eine Klemme am gegenüberliegenden Stab. Jede Klemme (12) ist mit einer gleichartigen Klemme (12') drehbar verbunden, die an der Klemme (12) in der vorbestimmten Drehlage mittels einer Spannschraube fixierbar ist In jeder Klemme (12') ist ein ebenfalls verschiebbar»* und drehbarer Arm (13) bzw. (13") fixiert der an seinem freien Ende einen abgewinkelten Endabschnitt (13') mit einer Bohrung (13'") zur Aufnahme einer nicht gezeigten Miniaturschraube versehen ist Die drei leicht gekröpften Arme (13) des vorderen Tragblockes (9) dienen zur Fixierung an der Maxilla und die beiden geraden Arme (13") des Tragblockes (9') zur Fixierung am Supraorbitalbogen, wie dies noch erläutert weiden wird.

Von der mit dem Längsschlitz (7) versehenen Einstell- und Klemmschiene (8) erstreckt sich ferner in Verlängerung derselben ein Rundstab (14) nach vome, von dem ein Vierkantabschnitt (14') mittels eines Klemmstückes (14") an der Schiene (8) festgespannt ist An dem Stab (14) ist einstellbar eine weitere Doppelklemme (12), (12') fixiert, die einen sich ebenfalls gegen das Schädelskelettmodell (M) erstreckenden Arm (15) trägt, der relativ zur Klemme verschiebbar und drehbar sowie mittels der Klemme fixierbar ist Der Stab (15) weist an seinem freien Ende eine Gabel (16) mit Bohrungen (17) zur Aufnahme von Miniaturschrauben auf. Diese Gabel dient zum Abstützen des Oberkiefers.

Im Gebrauch wird auf der Auflage (3) der Grundplatte (1) ein in Fig. 1 nur strichliert angedeutetes Schädelmodell (M) befestigt, das nach einem Computertomogramm des Schädels aus Styiodur angefertigt worden ist. In dieses Modell (M) werden das Gipsmodell des Oberkiefers und des Unterkiefers mit Hilfe der Referenzmarken eingesetzt Das Schädelmodell (M) enthält an der Maxilla drei Bezugsmarken, welche den CT-Abbildungen der in den Schädel des Patienten eingeschraubten Miniaturschrauben entsprechen und auf welche die drei Arme (13) der Übertragungsvorrichtung eingestellt werden. Sodann werden die beiden weiteren Arme (13") an Marken befestigt, die sich am Supraorbitalrand befinden. Der weitere Arm (15) mit der Gabel (16) dient zur späteren Registrierung der korrigierten Maxillaposition. Die Arme (13) und (13") werden nach der Einstellung in ihrer Position fixiert und es wird sodann die gesamte Übertragungsvorrichtung vom Ständer entfernt

Nach dem Entfernen der Übertragungsvorrichtung werden am Styrodurmodell die Osteotomien vorgenommen. Man beginnt mit der Maxilla oder irgendeiner anderen Osteotomie des Mittelgesichtes. An dem individuellen Schädelmodell des Patienten können alle möglichen Bezugspunkte verwendet werden, um eine Symmetrie des Schädelskelettes zu erreichen. Beispielsweise kann die Mittellinie von der Schädelbasis her bestimmt werden. Sodann können die Mittellinie der Maxilla, der Mandibula und des Kinns in die tatsächliche Mittellinie bewegt werden.

Nach dem Fixieren der Maxilla in der erwünschten Position wird die Übertragungsvorrichtung erneut verwendet und mit Hilfe der Arme (13), (13") am Modell (M) befestigt. Die Gabel (16) wird auf die Zähne der Maxilla in deren erwünschter Position eingestellt. Die Bißgäbel bildet so ein Übertragungselement. Nach der Maxilla wird die Mandibula osteotomiert und schließlich das Kinn versetzt und in der korrekten Mittellinienposition fixiert.

Zur Übertragung der Modelloperation auf den Gesichtsschädel des Patienten werden zunächst alle Teile der Übertragungsvorrichtung (8 · 17) sterilisiert. Sodann wird die Vorrichtung mit Hilfe der drei Miniaturschrauben an der Maxilla und gegebenenfalls mit zwei Schrauben am Supraorbitalrand des Schädels fixiert. Nach dem Osteotomieren und Repositionieren der Maxilla wird diese mit Hilfe der Bißgabel (16) der Übertragungsvorrichtung in der Sollposition fixiert und verschraubt. Danach werden die anderen Skeletteile eingerichtet.

Es versteht sich, daß alle Teile der Übertragungsvorrichtung aus einwandfrei sterilierbarem Material hergestellt werden. Die Anzahl und Art der zu verwendenden Bezugsarme sowie die Ausbildung des Abstützelementes für den einzurichtenden Skeletteil sind nicht auf die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendeten beschränkt, sondern können je nach den Operationserfordernissen gewählt werden. -3-

Claims

AT396645B PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Übertragen der an einem Schädelskelettmodell geplanten Korrekturbewegungen eines Skeletteiles auf den Gesichtsschädel, gekennzeichnet durch eine an einer Abstützeinrichtung relativ zum fixierten Schädelskelettmodel (M) befestigbare Einstell- und Klemmschiene (8), an welcher zumindest ein verschiebbarer Tragblock (9) fixierbar ist, der zwei sich von der Schiene (8) unter einem Winkel wegerstreckende Stäbe (11) trägt, an denen je zumindest ein relativ zum Stab (11) verschiebbares und drehbares Gelenk (12,12') fixierbar ist, wobei in jedem Gelenk (12,12') ein verschiebbarer und drehbarer Arm (13', 13") festklemmbar ist, der an seinem freien Ende (13') abgewinkelt ist und eine Bohrung (14) zur Aufnahme einer Miniatur-Bezugsschraube aufweist, die an einer vorbestimmten Stelle sowohl in die Maxilla des Gesichtsschädels des Patienten als auch des Schädelskelettmodelles einschraubbar ist, und daß an der Einstell- und Klemmschiene (8) ein weiterer Stäb (14) in Verlängerung der Schiene montierbar ist, an dem ein weiteres, relativ zum Stab (14) verschiebbares und drehbares Gelenk (12) fixierbar ist, in dem ein verschiebbarer und drehbarer Arm (15) festklemmbar ist, der an seinem freien Ende mit einer Gabel (16) zum Abstützen des der Korrekturbewegung unterworfenen Skeletteiles verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützeinrichtung eine Grundplatte (1) zur Aufnahme und zum Verankern des Schädelskelettmodells (M) und einen von der Grundplatte abstehenden Ständer (2) aufweist, an welchem ein Tragarm (4) für die Einstell- und Klemmschiene (8) einstellbar fixiert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Einstell- und Klemmschiene (8) zwei Tragblöcke (9,9') fixierbar sind, von denen der eine (9) drei vorzugsweise gekröpfte Bezugsarme (13) zur Fixierung an der Maxilla und der andere (9') zwei vorzugsweise gerade Bezugsarme (13") zur Fixierung am Supraorbitalbogen trägt
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gelenk (12,12') durch eine am Stab (11) fixierbaie Klemme (12) und eine relativ zu dieser drehbar und fixierbare zweite Klemme (12') gebildet ist, welche den jeweiligen Bezugsarm (13,13'') bzw. den Gabelarm (15) aufnimmt. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -4-