AT507521B1

AT507521B1 - Manipuliersystem zur auswahl

Info

Publication number: AT507521B1
Application number: ATA1663/2008A
Authority: AT
Inventors: Karl-Heinz Dr Widmer
Original assignee: Implantech Medizintechnik Ges M B H
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2012-07-15
Also published as: AT507521A1; CH702348B1; DE112009002344A5; WO2010046470A1; US20110218642A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Navigationseinrichtung (4) zur visuellen Auswahl und Positionierung von Bestandteilen einer mehrteiligen Gelenkendoprothese (1) für kugelige Gelenke eines menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere einer Hüftgelenkendoprothese, mit einem in eine Markhöhle eines Knochens einsetzbaren Schaft (2), einem austauschbaren Verbindungshals (3) und einem am freien Ende des Verbindungshalses (3) befindlichen Gelenkskopf, welcher mit einer an einem Knochen befestigbaren Gelenkspfanne (5) ein Kugelgelenk bildet, wobei mindestens eine Navigationskugel (4) mit einem der Gelenkspfanne (5) entsprechenden Außendurchmesser und mit einer Ausnehmung (8) zum Ansetzen an das freie Ende des Verbindungshalses (3) sowie mit mindestens einer an ihrer Oberfläche vorgesehenen, zumindest teilweise umlaufenden Markierung (6) vorgesehen ist, sowie zwei oder mehrere Verbindungshälse (3) unterschiedlicher Geometrie zur Verfügung stehen, wobei jeder Verbindungshals (3) mit dem Schaft (2) in unterschiedlichen Lagen und mit gleichem oder unterschiedlichem CCD-Winkel bzw. mit gegenüber dem Schaft gleichem oder unterschiedlichem Antetorsionswinkel verbindbar ist.

Description

österreichisches Patentamt AT 507 521 B1 2012-07-15

Beschreibung

MANIPULIERSYSTEM ZUR AUSWAHL

[0001] Die Erfindung betrifft ein Manipuliersystem zur visuellen Auswahl und Positionierung von Bestandteilen einer mehrteiligen Gelenkendoprothese für kugelige Gelenke eines menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere einer Hüftgelenkendoprothese, mit einem in eine Markhöhle eines Knochens einsetzbaren Schaft, einem Verbindungshals und einem am freien Ende des Verbindungshalses befestigbaren Gelenkskopf, welcher in eine an einem Knochen befestigbare Gelenkspfanne einsetzbar ist und mit dieser ein Kugelgelenk bildet.

[0002] Endoprothesen für Schulter- oder Hüftgelenke sind in vielfältigen Formen und Ausführungen seit langem bewährte Hilfsmittel zum Ersatz eines durch einen Unfall oder durch Abnutzungserscheinungen, wie beispielsweise Arthrose, geschädigten Gelenks. Hierbei wird meist ein Fixier- oder Schaftteil in die Markhöhle des entsprechend vorbereiteten Knochens eingesetzt, welches sich in einem Gelenkteil fortsetzt, welches mit einem weiteren Prothesenteil zusammenwirkt, welcher in den anderen Knochen des prothetisch zu versorgenden Gelenks eingesetzt ist. Eine solche Endoprothese für ein Hüftgelenk ist beispielsweise aus der WO 95/13757 bekannt.

[0003] Aus der DE 44 07 227 A1 ist weiterhin eine Gelenkprothese bekannt, die mittels modulartigem Aufbau des Verbindungshalses zwischen einem Oberschenkelschaft und einem Oberschenkelkopf eine kontrollierte winkelige Ausrichtung des Halsstückes in Bezug auf den Schaft bietet.

[0004] Eine ähnlich gestaltete Prothese ist auch aus der WO 00/64384 bekannt. Diese beschreibt eine Endoprothese in Form eines an seinen Enden jeweils konisch geformten Implantats, welches in den Knochen eingesetzt wird, wobei das Implantat aus zwei Teilen besteht. Der eine Teil ist als Vielkeilprofil mit meander- oder wellenförmigen Erhöhungen ausgebildet, die damit eine formschlüssige Fixierung in der komplementär geformten Einstecköffnung im Oberschenkelschaft ermöglichen. Der andere Teil besteht aus einem konischen Halsabschnitt mit glatter Oberfläche, an dessen freiem Ende ein Hüftkopf aufgesetzt werden kann. Die Achse dieses Halsabschnittes steht in einem definierten Winkel zur Achse des Endabschnittes, welcher formschlüssig im Oberschenkelschaft fixiert ist. Durch Verdrehen des Endabschnittes im Oberschenkelschaft entsprechend den Erhöhungen sowie durch Austausch unterschiedlich langer Halsabschnitte läßt sich die Prothese stufenweise an die anatomischen Gegebenheiten anpassen.

[0005] Weiters ist aus der DE 92 16 094 U1 ein Oberschenkelteil einer Hüftgelenkendoprothese bekannt, wobei die Längsachsen der beiden konisch geformten Endteile einen parallelen Versatz haben. Zur Fixierung der Lage der Prothese sind am Endteil, der im Oberschenkelschaft aufgenommen wird, Befestigungsmittel wie Schrauben vorgesehen oder dieser Endteil ist aufgrund seiner speziellen geometrische Ausformung formschlüssig in der Ausnehmung des Oberschenkelschaftes zu fixieren. Das freie andere Ende der Prothese ragt in eine entsprechende Konusausnehmung des Gelenkkopfes.

[0006] Ziel der Rekonstruktion eines Kugelgelenkes, insbesondere eines Hüftgelenkes muß sein, intraoperativ die ursprüngliche Beweglichkeit (engl.: „Range of Motion") weitestgehend wieder herzustellen. Nur wenn diese erreicht wird, ist die Gefahr von Impingement (FAI, Femoro-Acetabuläres Impingement bei Hüftgelenken; ein knöcherner Anschlag zwischen dem gelenknahen Anteil des Oberschenkels und der Gelenkspfanne) oder Dislokation gebannt. Für eine erfolgreiche Rekonstruktion des Kugelgelenks erfährt die individuelle Einstellung des CCD-Winkels (Abkürzung für Caput-Collum-Diaphysen-Winkel; beschreibt den Winkel zwischen dem Schenkelhals und dem Schaft des Oberschenkelknochens) zunehmende Bedeutung.

[0007] Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Prothesen ist dabei, dass sie dem Chirurgen keine Hilfestellung zur Bestimmung der optimalen Einbaulage entsprechend den individuellen anatomischen Gegebenheiten des Patienten bieten. 1 /11 österreichisches Patentamt AT 507 521 B1 2012-07-15 [0008] Aus der EP 0 363 019 A2 ist ein Probiergelenkskopf mit teilweise umlaufenden Markierungen bekannt, der in eine künstliche Gelenkspfanne eingelegt werden kann. Der etwa halbkugelförmige Probiergelenkskopf ist an einer Seite, die beim Einlegen aus der künstlichen Gelenkspfanne ragt, zur leichteren Handhabung abgeplattet.

[0009] Nachteilig an diesem Probiergelenkskopf ist, dass dieser nicht mit den benachbarten bzw. daran anschließenden Teilen der Gelenkendoprothese verbindbar ist. Somit kann nicht festgestellt werden, ob ein anstelle des Probiergelenkskopfes später eingesetzter Gelenkskopf mit einem daran angrenzenden Zwischen- bzw. Verbindungsstück in der jeweils optimalen Einbaulage verbindbar ist.

[0010] In der WO 2003/057087 A2 wird ein Hilfsmittel zur Implantation einer Hüftgelenkendoprothese umfassend eine Manipulierpfanne, einen Manipulier-Gelenkkopf sowie eine Einrichtung zum Festhalten der ausgerichteten Lage der Manipulierpfanne gezeigt. Mit dieser Einrichtung sind dann ein Knochenfräser und ein Einschlaginstrument für die Platzierung der Hüftpfanne entsprechend ausrichtbar.

[0011] Bei diesem Hilfsmittel handelt es sich um eine Ausrichtlehre zur Bestimmung der ausgerichteten Lage der Manipulierpfanne in Bezug auf deren Winkel gegenüber dem Acetabulum. Nachteilig an dieser Ausführung ist, dass während der Operation ein Führungsstab, auf dem die Ausrichtlehre aufgeschoben wird, in den Beckenknochen des Patienten eingeschraubt werden muss. Der Führungsstab wird nach dem Einsetzen der Gelenkendoprothese wieder operativ aus dem Beckenknochen entfernt. Weiters ist von Nachteil, dass nur ein vorgegebener, nicht austauschbarer Prothesenhals zum Ansetzen an den Gelenkskopf vorgesehen ist. Eine individuelle Verbindung des Prothesenhalses mit dem Gelenksschaft mit jeweils unterschiedlichem Antetorsionswinkel ist hier nicht möglich.

[0012] Durch Computer-assistierte Verfahren (engl.: „Computer assisted Implantation"), die allerdings einen sehr hohen apparativen Aufwand erfordern, können neuerdings die komplette Vermessung und Positionierung aller Komponenten der Prothese durchgeführt und so ein verbessertes Ergebnis des Range of Motion erzielt werden. Als Navigationseinrichtungen werden dabei Roboter eingesetzt. [Widmer et.al.: „The impact of the CCD-angle on ränge of motion and cup positioning in total hip arthroplasty". Clinical Biomechanics 20, (2005), S. 723 - 728]; [Haaker et.al.: „Comparison of Conventional Versus Computer-Navigated Acetabular Compo-nent Insertion". J. Arthroplasty 22 (2), (2007), S. 151 -159] [0013] Von Nachteil ist dabei, dass nicht alle Spitäler mit derartigen computergesteuerten Robotern zur Vermessung der Körpergeometrie bzw. zur Computer-assistierten Implantation ausgestattet sind und derartige Meß- und Operationsmethoden apparativ und zeitlich sehr aufwendig sind. Nachteilig ist weiters, dass das medizinische Personal für die Bedienung dieser Computer-assistierten Operationsverfahren eigene Schulungen benötigt.

[0014] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine einfache visuelle Hilfestellung zur Ermittlung der optimalen dreidimensionalen Positionierung von Komponenten einer mehrteiligen Gelenkendoprothese zu bieten. Die optimale Positionierung ist typischerweise prothesenspezifisch. Damit soll es möglich werden, auch ohne großen apparativen Aufwand eine bestmögliche Rekonstruktion des defekten Kugelgelenkes für den Patienten zu erreichen.

[0015] Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, durch eine visuelle Beurteilung und Einstellen einer optimalen Position der Prothese mögliche postoperative Komplikationen nach dem Totalersatz eines kugeligen Gelenkes weitestgehend zu vermeiden. Damit sollen einerseits Folgekosten durch weitere Behandlungen minimiert werden und andererseits ein wesentlicher Beitrag zum Wohl des Patienten geleistet werden.

[0016] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das eingangs erwähnte Manipuliersystem mindestens eine während des Einrichtens der Gelenkendoprothese den Gelenkskopf ersetzende Navigationskugel mit einem der Gelenkspfanne entsprechenden Außendurchmesser und mit einer Ausnehmung zum Ansetzen an das freie Ende des Verbindungshalses sowie mit mindestens einer an ihrer Oberfläche vorgesehenen, zumindest teilwei- 2/11 österreichisches Patentamt AT 507 521 B1 2012-07-15 se umlaufenden Markierung, sowie zumindest zwei Verbindungshälse umfasst, die sich voneinander durch unterschiedliche CCD-Winkel und/oder unterschiedliche Antetorsionswinkel, in denen sie mit dem Schaft verbindbar sind, unterscheiden.

[0017] Die Markierung an der Navigationskugel gibt somit auch an, mit welchem Verbindungshals die bestmögliche Rekonstruktion des defekten Gelenks erreicht werden kann.

[0018] In einer vorzugsweisen Ausführungsform sind die modellhaften Verbindungshälse unterschiedlicher Geometrie aus einem metallischen Werkstoff gefertigt, wie er auch im Bau von Prothesen eingesetzt wird. Die Verbindung zwischen den modellhaften Verbindungshälsen und dem Schaft ist derart gestaltet, dass sie leicht und möglichst von Hand wieder zu lösen ist und damit ein einfaches Auswechseln und Probieren mehrerer Verbindungshälse während der Operation ermöglicht.

[0019] In einer weiteren Ausführungsform zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ist das Manipuliersystem dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Navigationskugeln mit unterschiedlichem Durchmesser, die mit Gelenkspfannen mit unterschiedlicher Geometrie korrelieren, vorgesehen sind.

[0020] In vorteilhafter Weise stehen mit diesem Manipuliersystem somit für den Chirurgen eine beliebig große Zahl an Varianten zur visuellen Auswahl der optimalen Einbaulage und Einbaulänge des Verbindungshalses sowie der Navigationskugel zur Anpassung an die individuelle Geometrie des zu ersetzenden Gelenkes zur Verfügung.

[0021] Mit Hilfe der Markierung auf der Navigationskugel wird während des Einbaus der Ist-Zustand der Relativposition von Schaft und Gelenkspfanne festgestellt. Dadurch wird eine visuelle Beurteilung von Inklination (Neigung) und Anteversion (Vorbeugen) der Pfanne sowie des CCD-Winkels und Antetorsionswinkels des Schaftes möglich.

[0022] Zweckmäßig sind bei einem erfindungsgemäßen Manipuliersystem mindestens zwei Navigationskugeln mit unterschiedlichem Durchmesser, die mit Gelenkspfannen mit unterschiedlicher Geometrie korrelieren, vorgesehen.

[0023] Vorteilhafterweise befindet sich bei einem Manipuliersystem die an der Oberfläche der Navigationskugel vorgesehene Markierung in einer Markierungsebene, wobei diese Markierungsebene mit der Achse des Verbindungshalses einen Winkel von 50° bis 130° einschließt.

[0024] Der genaue Winkel bzw. die genaue Ausrichtung der Markierung auf der Navigationskugel ist für jedes Prothesensystem spezifisch und wird für jede Kombination von Verbindungshals und Gelenkskopf der Prothese jeweils ermittelt bzw. festgelegt.

[0025] Besonders zweckmäßig ist eine derartige Markierung auf der Navigationskugel in eingebauter Lage parallel zum Rand der Gelenkspfanne angeordnet und liegt vorzugsweise mit diesem in einer Ebene.

[0026] In einer Variante der Erfindung sind bei einem Manipuliersystem Markierungen auf der Navigationskugel in zwei oder mehreren Markierungsebenen parallel zueinander vorgesehen.

[0027] Für eine optimale Relativposition der Komponenten der Gelenkendoprothese können die Markierungen der Navigationskugel in eingebauter Lage parallel zum Rand der Gelenkspfanne angeordnet sein und eine Markierung, vorzugsweise eine mittlere Markierung, kann beispielsweise mit diesem in einer Ebene liegen. Die Markierungen in zwei oder mehreren Markierungsebenen können auch farblich oder durch Ausnehmungen voneinander abgesetzt sein.

[0028] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind bei einem Manipuliersystem die Markierungen auf der Oberfläche der Navigationskugel als Vertiefungen, insbesondere als Kerben, oder als Linien ausgeführt.

[0029] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung können sich auch mehrere parallele Markierungen auf der Navigationskugel befinden, wobei die Markierungen auf der Oberfläche der Navigationskugel vorzugsweise folgendermaßen gestaltet sein können: 3/11 österreichisches Patentamt AT 507 521 B1 2012-07-15 [0030] - als kerbenartige oder eingeprägte Vertiefungen, [0031] - als Linien, die gepunktet, strichliert oder durchgehend ausgeführt sind, [0032] - als umlaufende, bandförmige Flächen, die farblich abgesetzt sind, [0033] - in einer oder mehreren, zueinander parallelen Markierungsebenen angeordnet.

[0034] Im Rahmen der Erfindung ist es aber auch möglich, ein Manipuliersystem einzusetzen, bei dem die Markierungen auf der Oberfläche der Navigationskugel als farblich abgesetzte, umlaufende Farbbänder ausgeführt sind.

[0035] In einer weiteren Fortbildung des erfindungsgemäßen Manipuliersystems sind die Markierungen auf der Oberfläche der Navigationskugel als unterschiedlich farbige Kugelteile, insbesondere Halbkugeln ausgeführt, wobei der in Einbaulage außerhalb der Gelenkspfanne befindliche Kugelteil der Navigationskugel, insbesondere eine Kugelhälfte, in einer anderen Farbe als der sich in Einbaulage innerhalb der Gelenkspfanne befindliche Kugelteil gestaltet ist. Die Markierung wird durch die am Umfang der Navigationskugel abgesetzten Farben gebildet.

[0036] Zweckmäßig sind bei einem erfindungsgemäßen Manipuliersystem die Markierungen auf der Oberfläche der Navigationskugel als mindestens ein Absatz ausgeführt, wobei der in Einbaulage außerhalb der Gelenkspfanne liegende Kugelteil der Navigationskugel, insbesondere eine Kugelhälfte, einen kleineren Radius gegenüber dem sich in Einbaulage innerhalb der Gelenkspfanne befindlichen Kugelteil besitzt und sich dadurch absetzt.

[0037] Vorteilhaft weist bei einem Manipuliersystem die Navigationskugel eine Ausnehmung zum Ansetzen an das freie Ende eines modellhaften Verbindungshalses auf, wobei durch eine entsprechende Formgebung dieser Ausnehmung, vorzugsweise durch eine Ausformung mit einer Nut-Feder, die Rotationsstellung der Navigationskugel gegenüber dem Verbindungshals fixiert wird.

[0038] Vorzugsweise ist die Ausnehmung zum Ansetzen an das freie Ende des Verbindungshalses derart gestaltet, dass die Navigationskugel leichtgängig und möglichst von Hand auf den Verbindungshals aufgesetzt werden bzw. auch wieder von diesem getrennt werden kann. In einer besonderen Ausführung ist eine derartige Navigationskugel aus einem Kunststoff, der auch üblicherweise beim Bau von Prothesen eingesetzt wird und auf seine Verträglichkeit für den menschlichen Organismus getestet ist, gefertigt.

[0039] Weiters bietet die Erfindung eine Anleitung zur vorteilhaften Auswahl und Positionierung einer mehrteiligen Gelenkendoprothese für kugelige Gelenke. Diese Anleitung gibt den optimalen Ablauf zur optimalen Positionierung der Komponenten der Gelenkendoprothese bei der Rekonstruktion des defekten Kugelgelenkes eines menschlichen oder tierischen Körpers vor.

[0040] Dabei werden zuerst die Verbindungen der mehrteiligen Gelenkendoprothese mit den benachbarten Knochen derart hergestellt, dass in den einen Knochen - im Falle einer Hüftgelenksendoprothese in den Oberschenkelknochen - ein Schaft in die Markhöhle formschlüssig eingesetzt wird. Anstelle der Gelenkspfanne wird eine künstliche Gelenkspfanne am entsprechenden Knochen - im Falle einer Hüftgelenksendoprothese am Hüftbein - eingesetzt bzw. befestigt.

[0041] Anstelle des defekten Halses samt Gelenkskopf des Oberschenkelknochens wird nun ein künstlicher, modellhafter Verbindungshals aus dem Manipuliersystem als Platzhalter für den späteren, endgültigen Verbindungshals ausgewählt und es wird dieser Platzhalter mit dem bereits implantierten Schaft verbunden.

[0042] Anschließend wird eine Navigationskugel, deren Durchmesser bereits vorab für die Geometrie der eingesetzten Gelenkspfanne als geeignet ausgewählt wurde, mit der dafür vorgesehenen Ausnehmung am modellhaften Verbindungshals aufgesetzt und in die Gelenkspfanne eingebracht. Diese Navigationskugel dient ebenfalls als Platzhalter oder Muster für den Gelenkskopf, gegen den sie später ausgetauscht wird. Anhand der Markierung auf der Navigationskugel kann nun visuell die Einbaulage des Verbindungshalses in Bezug zur Lage des 4/11 österreichisches Patentamt AT 507 521 B1 2012-07-15

Schaftes bzw. in Bezug zur Lage der Gelenkspfanne festgestellt werden.

[0043] Nach dem Lösen der Befestigung zwischen Schaft und Verbindungshals kann der mo-dellhafte Verbindungshals in geänderter Lage wieder in den Schaft eingesetzt werden, oder der modellhafte Verbindungshals wird entfernt und gegen einen im Manipuliersystem vorhandenen weiteren modellhaften Verbindungshals mit geänderter Geometrie ausgetauscht. Damit können sowohl die Baulänge des Verbindungshalses, als auch die Winkelstellung gegenüber dem Schaft variiert werden. Somit ist das freie Ende des Verbindungshalses, das in die Navigationskugel ragt, in seiner Lage im Raum navigierbar.

[0044] Dieses Auswahlverfahren wird solange durchgeführt, bis die Markierung auf der Navigationskugel, in einer bevorzugten Ausführungsform bis eine von mehreren, und zwar vorzugsweise eine mittlere der auf der Navigationskugel parallel angeordneten Markierungen, mit dem Rand der Gelenkspfanne in einer Ebene zu liegen kommt. Wird dies erreicht, so ist für den Chirurgen zu erkennen, dass die Positionierung des Verbindungshalses und der modellhaften Navigationskugel in Bezug zu Schaft und Gelenkspfanne des kugeligen Gelenkes optimal erfolgte und somit die Prothese bestmöglich an die individuellen anatomischen Gegebenheiten angepasst wurde.

[0045] Abschließend wird der modellhafte Verbindungshals, der auswechselbar im Schaft befestigt ist, gegen den endgültigen Verbindungshals mit gleicher Geometrie ausgetauscht. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der endgültige Verbindungshals aus einem höherwertigen, belastbareren Material gefertigt als die im Manipuliersystem vorhandenen modellhaften Verbindungshälse. Der endgültige Verbindungshals wird mit dem Schaft hinreichend stabil verbunden.

[0046] Die Navigationskugel, die während des operativen Eingriffs ebenfalls als Platzhalter gedient hat, wird nun gegen einen endgültigen Gelenkskopf mit gleicher Geometrie ausgetauscht und der Gelenkskopf anstelle der Navigationskugel am freien Ende des Verbindungshalses angebracht. Auch der endgültige Gelenkskopf ist vorzugsweise aus einem anderen, höherwertigen Material als die Navigationskugel gefertigt. Zwischen dem endgültigen Verbindungshals und dem Gelenkskopf wird durch Einschlagen des Gelenkskopfes ebenfalls eine hinreichend stabile Verbindung hergestellt.

[0047] Verbindungshals und Gelenkskopf verbleiben als wesentliche Komponenten der rekonstruierten Gelenksendoprothese in der zuvor optimierten Einbaulage im Körper. Der operative Eingriff kann somit entsprechend fortgesetzt und beendet werden.

[0048] Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Manipuliersystems zur optimalen Positionierung einer mehrteiligen Endoprothese ist in den Figuren 1 bis 4 dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei die Figuren 1 bis 4 jeweils eine schematische perspektivische Darstellung zeigen. Figur 1A zeigt als Detail die schematische Ansicht einer Navigationskugel von der Halsseite aus. Figur 1B stellt in einer schematischen Seitenansicht eine Navigationskugel mit einer besonderen Ausführung der Markierung in Form eines Absatzes dar.

[0049] Fig. 1 zeigt in einer schematischen perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer an einem menschlichen Körper bereits implantierten Gelenkendoprothese 1, wobei jedoch die menschlichen Körperteile wie z.B. Knochen nicht dargestellt sind, welche im Ausführungsbeispiel als Hüftgelenkendoprothese 1 zur prothetischen Versorgung des menschlichen Hüftgelenks ausgebildet ist. Die Gelenkendoprothese 1 ist mehrteilig ausgebildet und beinhaltet einen Schaft 2 mit einem darin in unterschiedlichen Positionen zu befestigenden, an einem Ende einsteckbaren modellhaften Verbindungshals 3. Der Verbindungshals 3 ragt mit seinem anderen vorzugsweise konisch geformten Ende in die dafür vorgesehene korrespondierende Ausnehmung 8 der erfindungsgemäßen Navigationskugel 4, die ebenfalls modellhaft während der Operation eingesetzt wird und später bei optimaler Positionierung des Gelenks gegen einen nicht weiter dargestellten, kugelförmigen Gelenkskopf mit gleicher Geometrie ausgetauscht und durch diesen ersetzt wird. Die Navigationskugel 4 ragt in eine Gelenkspfanne 5 und stößt dabei 5/11

Claims

österreichisches Patentamt AT 507 521 B1 2012-07-15 idealerweise in der Mitte auf die Gelenkspfanne. Wie in Fig. 1 dargestellt, sind hier mehrere parallele Markierungen 6 auf der Navigationskugel 4 vorgesehen. Die in Fig. 1 beiden sichtbaren Markierungsebenen ει, ε2 stehen parallel zum Rand 7 der Gelenkspfanne 5, wobei die mittlere von vorzugsweise drei Markierungsebenen ει, ε2, ε3 in der Ebene des Rands 7 der Gelenkspfanne 5 liegt. Bei Verwendung eines solchen prothesenspezifischen Navigationskopfes ist bei neutral eingestelltem Gelenk für den Fachmann erkennbar, dass CCD-Winkel und Gesamt-Antetorsionswinkel stimmen und damit die Gelenksendoprothese ideal positioniert ist. [0050] In Fig. 1A ist in einer Detailansicht eine Navigationskugel 4 von der Halsseite aus dargestellt. Zu sehen sind die umlaufenden Markierungen 6 sowie die Ausnehmung 8, die mit dem in Fig. 1A nicht dargestellten Verbindungshals 3 korrespondiert. Die Ausnehmung 8 ist hier mit einer Nut-Feder 9 ausgeführt, mit deren Hilfe die Rotationsstellung der Navigationskugel 4 gegenüber dem Verbindungshals 3 fixiert wird. [0051] Fig. 1B stellt eine Navigationskugel 4 in einer weiteren Detailansicht von der Seite dar. In diesem speziellen Fall ist die Markierung 6 als Absatz zwischen dem Kugelteil mit größerem Radius, welcher in Einbaulage der Navigationskugel 4 innerhalb der Gelenkspfanne liegt, und dem Kugelteil mit kleinerem Radius, welcher in Einbaulage außerhalb der Gelenkspfanne liegt, ausgeführt. In Fig. 1B ist die Ausnehmung 8 für die Aufnahme des hier nicht dargestellten Verbindungshalses 3 strichliert eingezeichnet. [0052] In Fig. 2 ist die mittlere von mehreren Markierungen 6 auf der Navigationskugel 4 in der Mitte der dem Betrachter zugewandten Seite der Navigationskugel 4 weit weg vom Rand 7 der Gelenkspfanne 5, die Markierungsebenen ει, ε2, ε3 sind nach vorne zum Betrachter hin geneigt und stehen nicht parallel, sondern in einem spitzen Winkel zur Ebene des Rands 7 der Gelenkspfanne 5. Hier ist für den Fachmann ersichtlich, dass die Einbaulage des Verbindungshalses 3 und damit der Antetorsionswinkel noch entsprechend verändert werden muß oder ein anderer modellhafter Verbindungshals 3 aus dem Manipuliersystem gewählt werden muß, um den idealen Zustand, wie in Fig. 1 dargestellt, zu erreichen. Der CCD-Winkel in Fig. 2 ist einigermaßen parallel und befriedigend eingestellt. [0053] In Fig. 3 ist die mittlere Markierung 6 auf der Navigationskugel 4 in der Mitte der dem Betrachter zugewandten Seite der Navigationskugel 4 zwar vom Rand 7 der Gelenkspfanne 5 überdeckt und damit ist für den Fachmann erkennbar der richtige Antetorsionswinkel gefunden. Die Markierungsebenen ε-i, ε2, ε3 der Markierungen 6 auf der Navigationskugel 4 sind allerdings nicht parallel zur Ebene des Rands 7 der Gelenkspfanne 5. Damit muß ein anderer modellhafter Verbindungshals 3 mit geändertem CCD-Winkel ausgewählt werden, um den idealen Zustand, wie in Fig. 1 dargestellt, zu erreichen. [0054] In Fig. 4 ist die mittlere Markierung 6 auf der Navigationskugel 4 abermals in der Mitte der dem Betrachter zugewandten Seite der Navigationskugel 4 vom Rand 7 der Gelenkspfanne 5 überdeckt. Wie auch in Fig.3 stimmt in Fig. 4 ebenfalls der ausgewählte Antetorsionswinkel. Die Markierungsebenen ει, ε2, ε3 sind in Fig. 4 nicht parallel zur Ebene des Rands 7 der Gelenkspfanne 5. Damit muß ebenfalls ein anderer modellhafter Verbindungshals 3 mit geändertem CCD-Winkel gewählt werden, um den idealen Einbauzustand gemäß Fig. 1 zu erreichen. Patentansprüche 1. Manipuliersystem zur visuellen Auswahl und Positionierung von Bestandteilen einer mehrteiligen Gelenkendoprothese für kugelige Gelenke eines menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere einer Hüftgelenkendoprothese, mit einem in eine Markhöhle eines Knochens einsetzbaren Schaft (2), einem Verbindungshals (3) und einem am freien Ende des Verbindungshalses (3) befestigbaren Gelenkskopf, welcher in eine an einem Knochen befestigbare Gelenkspfanne (5) einsetzbar ist und mit dieser ein Kugelgelenk bildet, dadurch gekennzeichnet, dass das Manipuliersystem mindestens eine während des Einrichtens der Gelenkendoprothese den Gelenkskopf ersetzende Navigationskugel (4) mit einem der Gelenkspfanne (5) entsprechenden Außendurchmesser und mit einer Ausnehmung (8) zum Ansetzen an das freie Ende des Verbindungshalses (3) sowie mit mindes- 6/11 österreichisches Patentamt AT 507 521 B1 2012-07-15 tens einer an ihrer Oberfläche vorgesehenen, zumindest teilweise umlaufenden Markierung (6), sowie zumindest zwei Verbindungshälse (3) umfasst, die sich voneinander durch unterschiedliche CCD-Winkel und/oder unterschiedliche Antetorsionswinkel, in denen sie mit dem Schaft (2) verbindbar sind, unterscheiden.
2. Manipuliersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere modellhafte Verbindungshälse (3) unterschiedlicher Geometrie zur Verfügung stehen.
3. Manipuliersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Navigationskugeln (4) mit unterschiedlichem Durchmesser, die mit Gelenkspfannen (5) mit unterschiedlicher Geometrie korrelieren, vorgesehen sind.
4. Manipuliersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die an der Oberfläche der Navigationskugel (4) vorgesehene Markierung (6) in einer Markierungsebene (ει) befindet, wobei diese Markierungsebene (ε^ mit der Achse des Verbindungshalses (3) einen Winkel von 50° bis 130° einschließt.
5. Manipuliersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung (6) auf der Navigationskugel (4) in eingebauter Lage parallel zum Rand (7) der Gelenkspfanne (5) anordenbar ist
6. Manipuliersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Navigationskugel (4) Markierungen (6) in zwei oder mehreren Markierungsebenen (ε,, i = 1 bis n) parallel zueinander vorgesehen sind.
7. Manipuliersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen (6) auf der Oberfläche der Navigationskugel (4) als Vertiefungen, insbesondere als Kerben, oder als Linien ausgeführt sind.
8. Manipuliersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen (6) auf der Oberfläche der Navigationskugel (4) als farblich abgesetzte, umlaufende Farbbänder ausgeführt sind.
9. Manipuliersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen (6) auf der Oberfläche der Navigationskugel (4) als unterschiedlich farbige Kugelteile, insbesondere Halbkugeln ausgeführt sind, wobei der in Einbaulage außerhalb der Gelenkspfanne (5) befindliche Kugelteil der Navigationskugel (4), insbesondere eine Kugelhälfte, in einer anderen Farbe als der sich in Einbaulage innerhalb der Gelenkspfanne (5) befindliche Kugelteil gestaltet ist.
10. Manipuliersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen (6) auf der Oberfläche der Navigationskugel (4) als mindestens ein Absatz ausgeführt sind, wobei der in Einbaulage außerhalb der Gelenkspfanne (5) liegende Kugelteil der Navigationskugel (4), insbesondere eine Kugelhälfte, einen kleineren Radius gegenüber dem sich in Einbaulage innerhalb der Gelenkspfanne (5) befindlichen Kugelteil besitzt und sich dadurch absetzt.
11. Manipuliersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationskugel (4) eine Ausnehmung (8) zum Ansetzen an das freie Ende eines modellhaften Verbindungshalses (3) aufweist, wobei durch eine entsprechende Formgebung dieser Ausnehmung (8), vorzugsweise durch eine Ausformung mit einer Nut-Feder (9), die Rotationsstellung der Navigationskugel gegenüber dem Verbindungshals (3) fixiert wird.
12. Manipuliersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungshals in unterschiedlichen Antetorsionswinkeln in den Schaft einsetzbar ist. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 7/11