CN102202612A - 以自固定的试验髋关节窝形式的定位辅助件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自固定的试验关节窝，用于可拆卸地装入髋骨的相应的凹部中。该自固定的试验关节窝包括：外表面(10)，该外表面匹配于髋骨的凹部；内表面(11)，该内表面匹配于嵌入件、特别是试验嵌入件、和/或球关节头，以将该嵌入件和/或球关节头容纳于髋关节窝、特别是自固定的试验关节窝中；和至少一个保持元件(13)，用于将髋关节窝固定于凹部中；其中所述至少一个保持元件包括至少一个弹簧元件，所述弹簧元件构造成使得弹簧元件在装入的状态下将向外指向的弹簧力至少局部地施加到髋骨的凹部上，用以可拆卸地固定髋关节窝。

Description

以自固定的试验髋关节窝形式的定位辅助件
技术领域
本发明涉及一种以自固定的试验髋关节窝形式的定位辅助件。
背景技术
髋关节窝是传统的髋关节假肢的组成部分，该髋关节假肢包括植入大腿骨中的大腿杆和锚定在大腿杆上的球关节头。球关节头在此可转动地支承于髋关节窝中。髋关节窝通常植入髋骨盆中，其中植入壳形的金属锚定体，在该锚定体中嵌入塑料体，髋球铰接在该塑料体中。
髋关节窝(如例如在DE 197 14 050 A1中所描述地)通常借助一个或多个锚定销或者一个或多个螺钉固定连接于髋骨。关节窝在骨中的其他锚定形式是借助在外壳上的螺纹的固定(EP 0601 224 B1)或借助压配合的固定，这通过金属壳体相对于预备的骨的支承部的、有针对性的过盈达到。
髋关节窝和髋关节杆的相对位置决定关节的运动范围，在该范围内该关节可以不碰撞地在股骨颈与关节窝边缘之间运动。髋关节杆基本上通过大腿骨的形态学的条件固定在其位置中，而关节窝在骨盆中的方向是可自由选择的。为了避免或至少减少由于在股骨颈与关节窝边缘之间的碰撞(＝Impingement)造成的髋关节头脱位的危险或关节窝的损伤，在髋假肢的各个部件的植入过程中实施碰撞和脱位检验。也可以通过股骨颈长度的改变抵制碰撞的危险。与此有关地，示例性参阅DE 10 2006 045 358 A1，其中描述可调的股骨颈。在完成金属关节窝壳的植入以后，可以仅仍有限制地通过使用具有不同的边缘构形的嵌入件来影响碰撞和脱位危险。为了确定的嵌入件的选择和位置确定，使用可重新使用的试验嵌入件，这些试验嵌入件易于可拆卸地定位于植入的关节窝壳中。
通过使用可调的股骨颈或使用不同的嵌入件，可以相应地只部分地校正髋关节窝的有缺陷的定位或定向。但该校正耗费相对大并且总体上被认为是不充分的。如果通过使用不同的嵌入件一起决定校正，则还被看作不利的是，在观点下实现嵌入件的选择，该选择限制其变型可能性。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于植入髋关节假肢的关节窝植入物的定位辅助件，借助该定位辅助件很有效地减少脱位的危险，其中，对于患者在手术过程中的负担应当是尽可能小的。该目的按照权利要求1通过一种以自固定的试验髋关节窝形式的定位辅助件(以下称为试验关节窝)达到，可以用操纵器械操作该定位辅助件。此外，该目的通过一种按照权利要求9的包括自固定的试验关节窝和操纵器械的装置、一种按照权利要求10的包括自固定的试验关节窝和具有位置确定辅助件和/或方向确定辅助件的定方位系统的装置和一种包括自固定的试验关节窝和嵌入件、特别是试验嵌入件的装置以及一种按照权利要求12的包括多个试验关节窝的组件达到。
本发明基于这样的构思，即，提供一种自固定的试验关节窝用于可拆卸地装入髋骨的相应的凹部中。对此，自固定的试验关节窝包括：外表面，该外表面匹配于骨的凹部；内表面，该内表面匹配于嵌入件、特别是试验嵌入件、和/或球关节头，以将该嵌入件和/或球关节头容纳于自固定的试验关节窝中；和至少一个保持元件，用于将自固定的试验关节窝固定于凹部中；其中所述至少一个保持元件包括至少一个弹簧元件，所述弹簧元件构造成使得弹簧元件在装入的状态下将向外指向的弹簧力至少局部地施加到髋骨的凹部上，用以可拆卸地固定自固定的试验关节窝。
自固定的试验关节窝可以配备有试验嵌入件，该试验嵌入件与髋杆的球头铰接。由于使用具有不同直径的球头，所以试验嵌入件能可更换地连接于自固定的试验关节窝，例如连接于在自固定的试验关节窝的极点中的螺纹。通常提供直径为22、28、32或36mm的球头。相应地，可以按这些直径提供试验嵌入件，这些试验嵌入件能装入不同的自固定的关节窝中。
在选择和安装相应的试验嵌入件以后，可以借助操纵器械将自固定的试验关节窝定位于骨的准备的凹部中并且通过所述一个弹簧元件/所述多个弹簧元件、例如一个或多个板簧的松弛而固定。
弹簧元件将保持力施加到自固定的试验关节窝上，从而该试验关节窝固定于髋骨的凹部内部。通过用操纵器械施加克服弹簧力或保持力起作用的力，可以易于将自固定的试验关节窝定位于髋骨的凹部中和从该凹部中重新去除。由此可以将自固定的试验关节窝重复地特别精确地定位和定向。这样，在自固定的试验关节窝装入髋骨的凹部中以后，可以利用操纵器械实施不同的检验，例如碰撞和脱位检验或大腿骨的运动间隙的检验。如果这些检验积极地进行，则根据这些检验的结果可以确认自固定的试验关节窝的确定的位置和方向，或者如果检验结果并不令人满意，则相应地改变位置和/或方向。可以任意多次地重复该程序，直到达到令人满意的结果为止，其中由于使用弹簧元件避免了损伤髋骨。特别是不需要损伤髋骨的固定元件、如销或螺钉。在用自固定的试验关节窝确定位置和定向以后，接着在这样找到的位置和方向中植入关节窝植入物。
这样找到的位置和方向到植入物上的传递可以例如借助外科的定方位系统可靠地实现。为此，例如在操纵器械上安放相应的位置传感器，该位置传感器能连接于自固定的试验关节窝。在关节窝植入物的操纵器械上便同样可以安放位置传感器。这样可以精确地类似于自固定的试验关节窝的作为最好的找到的位置选择关节窝植入物的位置。或者，位置可以借助安装在骨的空隙上的标记再现。这些标记标明例如自固定的试验关节窝的边缘在找到的最好的位置中的走向。于是便可以将确定的关节窝植入物的边缘选择成使其与标记重叠。
当前的自固定的试验关节窝因此有助于很有成效地并且减少患者负担地避免脱位或碰撞的危险。
在一种优选的实施形式中，所述一个弹簧元件或所述多个弹簧元件中的至少一个构成为板簧，所述板簧优选至少局部地形成自固定的试验关节窝的外表面。这样的弹簧元件的制造特别简单并且这样的弹簧元件在自固定的试验关节窝内部只占有小的位置。
优选地，所述一个板簧/所述多个板簧的近侧端部在自固定的试验关节窝的对称轴线的穿透点(Durchstoβpunkt)附近固定在该试验关节窝上，并且处于自固定的试验关节窝的边缘区域内的远侧端部通过施加压力能改变其位置。在板簧的这样的实施形式中，在装入过程期间张紧该板簧。由此可以同时发生两个过程，即装入自固定的试验关节窝和张紧板簧。
优选地，所述一个保持元件或所述多个保持元件在自固定的试验关节窝的外表面的面向髋骨的面部段上具有凸起、特别是锯齿形的凸起。这改善自固定的试验关节窝在髋骨的凹部中的锚定。
优选地，凸起设置在板簧的远侧端部上。在远侧端部的区域内作用较高的压力，因此凸起在该区域内是特别有效的。
在自固定的试验关节窝的一种具体的进一步构成中，超出量在装入的状态下突出于髋骨的凹部的壁优选至少0.5cm、特别是1.0cm。这样的超出量提供作用面，以便借助操纵器械不要大的耗费便从髋骨的凹部中取出自固定的试验关节窝。
优选地，各保持元件在超出量的区域内构造成使得它们能与相应的操纵器械接合，以便拆卸各保持元件。这便于取出自固定的试验关节窝。
在一种优选的实施形式中，自固定的试验关节窝具有多个贯穿的空隙，从而构成格栅似的结构。由此外科医生可以用视觉判断，自固定的试验关节窝是否紧密地贴紧在骨中的准备的空隙上以及对于以后要植入的金属壳是否存在足够的骨的支承。
此外，上述目的还通过一种包括自固定的试验关节窝和操纵器械的装置达到，其中操纵器械构造成特别是钳状的，使得通过操作操纵器械的人员或器具能将指向自固定的试验关节窝内部的力施加到保持元件上。通过使用操纵器械，特别是对于操纵器械构造成钳状的情况，可以将较大的力施加到保持元件上，这能实现使用较“硬的”板簧。
换言之，上述目的还通过一种包括自固定的试验关节窝和具有位置确定辅助件和/或方向确定辅助件的定方位系统的装置达到，其中位置确定辅助件和/或方向确定辅助件为了确定和储存自固定的试验关节窝的位置和/或方向而固定在该试验关节窝上。通过这样的装置可以精确地确定自固定的试验关节窝的位置和/或方向。当自固定的试验关节窝只具有一个检验功能时，即在确定适合的位置和方向以后由更好地适用于持久使用的关节窝植入物代替时，这是有利的。该最后提到的关节窝植入物便也可以经由螺钉、锚定销等持久地连接于髋骨。
此外，所述目的还通过一种包括自固定的试验关节窝和嵌入件、特别是试验嵌入件的装置达到，所述嵌入件能装入或装入自固定的试验关节窝中。通过这样的装置也可以检验不同的试验嵌入件。
最后，所述目的通过一种包括多个自固定的试验关节窝的组件达到，其中各个自固定的试验关节窝在它们尺寸方面、特别是关于其球半径有所不同。这样的组件的提供能实现，不仅精确地调节自固定的试验关节窝并从而最后关节窝植入物的位置和方向，而且其几何的构型经受不同的检验。通过提供不同的嵌入件、特别是试验嵌入件，还可以扩展该组件。
其他的实施形式由从属权利要求得出。
附图说明
以下借助实施例关于其他的特征和优点描述本发明，借助示意性的附图更详细地阐述这些实施例。
在此：
图1示出按照第一实施形式的自固定的试验关节窝的斜视图；
图2示出按照第一实施形式的自固定的试验关节窝包括装入的试验嵌入件的斜视图；
图3示出按图1和2的实施形式的剖视图；
图4示出沿图3中的线III-III的剖视图，其中保持元件处于第一位置；
图5示出沿图3中的线III-III的剖视图，其中保持元件处于第二位置；
图6示出试验嵌入件的斜视图；
图7示出图6中的试验嵌入件的剖视图；
图8a至图11a示出试验嵌入件的不同实施形式的斜视图；
图8b至图11b示出图8a至10a中的试验嵌入件的剖视图；
图12示出试验髋关节窝和操纵器械(部分地以剖视图)；以及
图13示出流程图。
具体实施方式
在以下的描述中，对于相同的和起相同作用的部件使用相同的附图标记。
图1示出一自固定的试验关节窝的斜视图。该自固定的试验关节窝的形状大致符合半个空心球。外表面10在自固定的试验关节窝的装入的状态下至少局部地贴靠在髋骨的凹部(图中未示出)上。内表面11用于容纳嵌入件或球关节头(嵌入件和球关节头在图中未示出)。
自固定的试验关节窝包括一个基体12和三个保持元件13。或者也可以设有四个或五个或任意数量的保持元件(图中未示出)。
基体12优选由金属或金属合金、特别是由钢、优选仪表用钢或者具有足够弹性特性的钛合金制成，该基体形成一个大致圆形的极点部段18和三个其他的部段14。极点部段18具有一圆形的空隙19，该空隙例如可以用于固定嵌入件(在图中未示出)。所述三个部段14包括四个板条15a至d。板条15a至15c大致沿子午线的方向延伸并且通过近赤道地在关节窝开口16的区域内延伸的板条15d相互连接。基体12的部段14彼此间隔开，其中，保持元件13处于在侧面由部段14限定的间隙17中。
保持元件13再次单独地作为沿径向方向的剖视图示于图2中。保持元件13的近侧端部20固定连接于基体12的极点部段18(见图1)。远侧端部21自由地处于自固定的试验关节窝的边缘区域22内。
保持元件13(也见图3)包括板簧23。保持元件13的其他的组成部分是锯齿形的凸起24和空隙25。锯齿形的凸起24安置在保持元件13的远侧端部21上并且指向髋骨的凹部的方向。空隙25在保持元件13的远侧端部21上设置在自固定的试验关节窝的超出量(在装入的状态下)的区域内。
这些锯齿形的凸起24提高在自固定的试验关节窝与髋骨的凹部之间的保持力，自固定的试验关节窝要装入该凹部中。空隙25例如用作相对于相应的钳状的操纵器械1的配合件(见图12)，借助该操纵器械可以对所述三个保持元件13(径向)向内施加力。也可以将位置辅助件和/或方向辅助件作为定方位系统的组成部分固定在保持元件13的相应的空隙25中。但位置辅助件和方向辅助件也可以另外形式地例如安装在部段14的板条15d上。
自固定的试验关节窝只为了在手术过程中的检验目的而构成。然后在患者中持久地装入关节窝植入物。该关节窝植入物可以例如通过胶结不可拆卸地连接于髋骨。
在图2至5中可看到图1中的髋关节窝包括装入的试验嵌入件2。利用试验嵌入件便可以实施碰撞检查的关节检验。因此优选与试验嵌入件相组合地使用试验关节窝。
在图4和5中可看到包括板簧23的保持元件13的两个不同的位置。在图4中，保持元件13的远侧端部21与试验嵌入件2间隔开。例如当试验关节窝装入髋骨的凹部中时，包括试验关节窝和试验嵌入件2的装置处于这样的位置。在图5中，保持元件13的远侧端部21相对于图4被径向向内挤压。如果全部三个保持元件13(图4和5中只看出这些保持元件之一)处于该位置，则可以从髋骨的凹部中去除试验关节窝包括试验嵌入件。
试验嵌入件2(见图3至5)优选经由固定元件3固定于试验关节窝的极点部段18的空隙19中。在当前的情况下，固定元件3具有外螺纹4，经由该外螺纹可将试验嵌入件2与试验关节窝拧紧。外螺纹4可以例如由钢制造。
在图6和7中再次单独地示出试验嵌入件2。除了具有外螺纹4和空腔7的固定元件3外，还可看到具有边缘5的基体6的构型。基体6如同试验关节窝(在图6和7中看不到)的基体12那样呈半空心球形地成形并且没有凹部。边缘5径向向内倾斜。
在图8a至11a和图8b至11b中示出试验嵌入件2的四个不同的实施形式。基体6的外表面8在全部四个实施形式中是相同的，从而所示四个试验嵌入件可以装入相同的试验关节窝中。原则上自然也可设想，实现具有不同的外表面8的试验嵌入件，以便不同的试验关节窝可以经受提到的检验。
优选地，制造球直径为22mm、28mm、32mm或36mm的嵌入件。球直径为22mm的嵌入件产生最小的运动范围，而球直径为36mm的嵌入件产生最大的运动范围。特别有利的是，例如在手术过程中同时提供一整组不同的试验嵌入件可供使用。在手术过程中，优选将特别制成的操纵髋球(图中未示出)装入试验嵌入件。
在图12中示出试验关节窝包括装入的试验嵌入件，其中操纵器械1与试验关节窝接合。更准确地说，抓持元件41配合于保持元件13的空隙25中。因此操纵器械1构造成使得包括装入的试验嵌入件的试验关节窝可被定位和去除。因此，除了可经由在极点部段18(见图3至5)中的拧紧实现的稳定的位置外，通过操纵器械1的简单的可更换性也是有利的。通过操纵器械1可径向向内对试验关节窝施加力。
图13示出一流程图，该流程图借助在图1和2中描述的自固定的试验关节窝说明髋部手术的典型过程。在这里描述的手术可以分成八个分步骤(通过框31至38示出)。
步骤1(框31)：
在第一步骤中测量患者的髋区域，其中储存各个组成部分相对于手术台的位置和方向。在下文，概念方向/位置始终以手术台作为参照。
步骤2(框32)：
在该(可选的)步骤中预加工患者的髋骨，使得能装入自固定的试验关节窝。
步骤3(框33)：
现在将自固定的试验关节窝在考虑来自步骤1的测量值的情况下装入髋骨的凹部中，其中，经由位置和方向确定装置或定方位系统确定和储存自固定的试验关节窝的位置和方向。如果位置与在步骤1中算出的位置不符，则可以借助相应的操纵器械松开和重新定位自固定的试验关节窝。
步骤4(框34)：
将大腿杆打进大腿中并紧接着经由股骨颈连接于球关节头。
步骤5(框35)：
下面将球关节头装入自固定的试验关节窝中。之前必要时可以从一系列的嵌入件选择出合适的嵌入件并可以将该合适的嵌入件装入自固定的试验关节窝中。
步骤6(框36)：
在接合大腿与自固定的试验关节窝以后实施不同的检验、例如运动间隙检验、碰撞检验和脱臼检验。如果这些检查以令人满意的结果进行，则在步骤6之后紧接着第七步骤。如果结果并不令人满意地进行，则手术医生返回步骤3并且改变自固定的试验关节窝的位置。
步骤7(框37)：
现在利用适合的也可用于定位自固定的试验关节窝的操纵器械将试验关节窝去除。当然在这里特别重要的是，确定自固定的试验关节窝的精确的位置和方向。
步骤8(框38)：
在该步骤中，在保持自固定的试验关节窝的先前确定的理想位置的条件下植入关节窝植入物。将该关节窝植入物例如胶结和/或与髋骨用螺钉拧紧在一起。
在步骤3(定位自固定的试验关节窝)中也可设想，装入不同的、例如半径不同的自固定的试验关节窝，并在步骤6中进行检验。同样，在步骤5中可设想，提供不同的嵌入件、特别是试验嵌入件，以便在步骤6中检验这些嵌入件。
或者也有可能将中间壳装入髋骨的凹部中，将自固定的试验关节窝和/或关节窝植入物定位到该中间壳中。
特别有利的是，自固定的试验关节窝相对于髋骨的凹部具有一定的超出量。由此便于使操纵器械和/或位置确定辅助件和/或方向确定辅助件与自固定的试验关节窝接合。
即使本发明优选规定用在人体中，但它同样可以用在动物、特别是狗中并相应地构成。
在此处应指出，全部上述部分本身单独地来看和以任何的组合、特别是在附图中描述的细节的任意组合作为对本发明重要的内容被要求保护。由此的改型对于本领域技术人员来说是熟悉的。
附图标记清单
1  操纵器械              15a-d 板条
2  试验嵌入件            16    关节窝开口
3  固定元件              17    间隙
4  外螺纹                18    极点部段
5  (试验嵌入件的)边缘    19    (极点部段的)空隙
6  (试验嵌入件的)基体    20    近侧端部
7  (试验嵌入件的)空腔    21    远侧端部
8  (试验嵌入件的)外表面  22    边缘区域
9  (试验嵌入件的)内表面  23    板簧
10 外表面                24    凸起
11 内表面                25    (保持元件的)空隙
12 基体                  30-38  框
13 保持元件              41     抓持元件
14 部段

Claims (12)

1.自固定的试验关节窝，用于可拆卸地装入髋骨的相应的凹部中，该试验关节窝包括：
外表面(10)，该外表面匹配于髋骨的凹部；
内表面(11)，该内表面匹配于嵌入件、特别是试验嵌入件、和/或球关节头，以将该嵌入件和/或球关节头容纳于髋关节窝中；和
至少一个保持元件(13)，用于将髋关节窝固定于凹部中；
其中所述至少一个保持元件(13)包括至少一个弹簧元件，所述弹簧元件构造成使得弹簧元件在装入的状态下将向外指向的弹簧力至少局部地施加到髋骨的凹部上，用以可拆卸地固定髋关节窝。
2.按照权利要求1所述的自固定的试验关节窝，其特征在于，所述一个弹簧元件或所述多个弹簧元件中的至少一个构成为板簧(23)，所述板簧优选至少局部地形成髋关节窝的外表面(10)。
3.按照上述权利要求之一项所述的自固定的试验关节窝，其特征在于，所述保持元件(13)的近侧端部(20)在髋关节窝的旋转对称轴线的穿透点附近固定在该髋关节窝上，并且处于髋关节窝的边缘区域(22)内的远侧端部(21)通过施加压力能改变其位置。
4.按照上述权利要求之一项所述的自固定的试验关节窝，其特征在于，所述一个保持元件/所述多个保持元件(13)在所述外表面的面向髋骨的面部段上具有凸起(24)、特别是锯齿形的凸起。
5.按照上述权利要求之一项所述的自固定的试验关节窝，其特征在于，所述凸起(24)设置在保持元件(13)的远侧端部(21)上。
6.按照上述权利要求之一项所述的自固定的试验关节窝，其特征在于，髋关节窝在其装入的状态下突出于髋骨的凹部的边缘优选至少0.5cm、特别是至少1.0cm的超出量。
7.按照上述权利要求之一项所述的自固定的试验关节窝，其特征在于，所述一个保持元件/所述多个保持元件(13)在超出量的范围内构造成使得所述一个保持元件/所述多个保持元件能与相应的工具接合，以拆卸所述一个保持元件/所述多个保持元件(13)。
8.按照上述权利要求之一项所述的自固定的试验关节窝，其特征在于，髋关节窝具有多个贯穿的空隙，使得形成格栅似的结构。
9.包括按照上述权利要求之一项所述的自固定的试验关节窝和操纵器械的装置，其中操纵器械这样地构造成特别是钳状的，使得通过操作操纵器械的人员或器具能将指向髋关节窝内部的力施加到保持元件(13)上。
10.包括按照上述权利要求之一项所述的自固定的试验关节窝和位置确定辅助件和/或方向确定辅助件的装置，其特征在于，所述位置确定辅助件和/或方向确定辅助件为了确定和/或储存髋关节窝的位置和/或方向能固定在该髋关节窝上。
11.包括按照上述权利要求之一项所述的自固定的试验关节窝和嵌入件、特别是试验嵌入件的装置，该嵌入件能装入自固定的试验关节窝中。
12.包括多个按照上述权利要求之一项所述的自固定的试验关节窝的组件，其特征在于，各个髋关节窝在它们的尺寸方面、特别是关于它们的球半径有所不同。
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