DE102005003317A1 - Method for determining the neutral position of a femur relative to a pelvic bone and apparatus for carrying out this method - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zur Bestimmung der neutralen Position eines Oberschenkelknochens relativ zu einem Beckenknochen wird gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: DOLLAR A È Man bestimmt aus den drei Punkten des Beckenknochens DOLLAR A 1) linke spina iliaca anterior superior (linker oberer Darmbeinstachel) DOLLAR A 2) rechte spina iliaca anterior superior (rechter oberer Darmbeinstachel) DOLLAR A 3) symphysis pubis (Schambein) DOLLAR A die anteriore Beckenebene. DOLLAR A È Man bestimmt die Lage des Hüftgelenkmittelpunktes relativ zum Beckenknochen und relativ zum Oberschenkelknochen. DOLLAR A È Man bestimmt die Lage des Kniegelenkes relativ zum Oberschenkelknochen. DOLLAR A È Man beugt den Unterschenkel etwa um 90 DEG gegenüber dem Oberschenkel und bestimmt dann die Lage des Sprunggelenks relativ zum Oberschenkelknochen. DOLLAR A È Man bestimmt aus den Positionsdaten des Hüftgelenkmittelpunktes, des Kniegelenkes und des Sprunggelenkes bei abgewinkeltem Unterschenkel eine Femursagittalebene. DOLLAR A È Man berechnet die Winkeländerungen, die notweindig sind, um die Verbindungslinie des Hüftgelenkmittelpunktes mit dem Kniegelenk (mechanische Femurachse) in eine Linie zu überführen, die in einer Parallelebene zur anterioren Beckenebene durch den Hüftgelenkmittelpunkt und senkrecht zur Verbindungslinie der beiden spinae iliacae anteriores superiores verläuft. DOLLAR A È Man berechnet zusätzlich die Winkeländerungen, die notwendig sind, um die Femursagittalebene senkrecht zur anterioren Beckenebene zu orientieren.A method for determining the neutral position of a femur relative to a pelvic bone is characterized by the following method steps: DOLLAR A È From the three points of the pelvic bone DOLLAR A 1) left anterior superior iliac spine (left iliac spine) DOLLAR A 2) right Spinal iliac anterior superior DOLLAR A 3) symphysis pubis (pubis) DOLLAR A the anterior pelvic plane. DOLLAR A È Determines the position of the hip joint center relative to the pelvic bone and relative to the femur. DOLLAR A È The position of the knee joint relative to the thighbone is determined. DOLLAR A È The lower leg bends about 90 ° to the thigh and then determines the position of the ankle relative to the femur. DOLLAR A È A femoral sagittal plane is determined from the position data of the hip joint center, the knee joint and the ankle in the angled lower leg. DOLLAR A È Calculate the angle changes necessary to bring the line connecting the hip joint center to the knee joint (mechanical axis of the femur) in a plane parallel to the anterior pelvic plane through the midpoint of the hip joint and perpendicular to the connecting line of the two spinae iliacae anteriores superiores runs. DOLLAR A È In addition, the angular changes necessary to orient the femoral sagittal plane perpendicular to the anterior pelvic plane are calculated.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der neutralen Position eines Oberschenkelknochens relativ zu einem Beckenknochen.The The invention relates to a method for determining the neutral position of a femur relative to a pelvic bone.
Bei der Implantation eines künstlichen Hüftgelenkes ist es unter anderem notwendig, die Beweglichkeit des Oberschenkelknochens relativ zum Beckenknochen nach dem Einsetzen der Implantatkomponenten rechnerisch zu simulieren, um vorhersagen zu können, ob die Verwendung bestimmter Implantatkomponenten und deren bestimmte Orientierung und Positionierung in den Knochen zu der gewünschten maximalen Beweglichkeit führen. Beispielsweise wird dabei geprüft, ob bei gestrecktem Bein eine Drehung des Oberschenkelknochens nach innen und außen in genügendem Maße möglich ist, außerdem bei abgewinkeltem Bein ein Verschwenken nach innen und nach außen. Die Drehachsen, die dieser Überprüfung zugrundegelegt werden, sind relativ zum Beckenknochen feststehende Achsen, und daher ist es wesentlich, daß der Oberschenkel und damit die in ihm implantierten Implantatteile zur Bestimmung dieser Beweglichkeit eine bestimmte Orientierung zum Beckenknochen aufweisen. Man geht davon aus, daß eine neutrale Position dafür geeignet ist, also eine Position, die im wesentlichen der Orientierung des Oberschenkels bei einem stehenden Patienten und bei gestrecktem Bein entspricht.at the implantation of an artificial hip joint It is necessary, among other things, the mobility of the femur relative to the pelvic bone after insertion of the implant components to be able to predict mathematically in order to predict whether the use of certain Implant components and their specific orientation and positioning in the bones to the desired lead maximum mobility. For example, it is checked whether the leg is stretched, a rotation of the femur inwards and outside in enough Dimensions is possible, also at angled leg pivoting inwards and outwards. The Rotary axes based on this review are relative to the pelvic bone fixed axes, and it is therefore essential that the Thigh and thus implanted implant parts for determination This mobility a certain orientation to the pelvic bone exhibit. It is believed that a neutral position suitable for it is a position that is essentially the orientation of the Thighs in a standing patient and stretched Leg corresponds.
Um diese neutrale Position des Oberschenkels relativ zum Beckenknochen in der Praxis zu bestimmen, hat man den Oberschenkelknochen eines Patienten zum Beispiel während einer Operation möglichst genau in diese neutrale Posi tion gebracht. Dies gelingt allerdings nur sehr unvollkommen, da bei einer Operation häufig der Beckenknochen verschwenkt ist und da die Körperteile des Patienten bei der Operation durch Operationstücher abgedeckt und schwer zugänglich sind, außerdem ist eine derart genaue Anordnung bei einem liegenden Patienten problematisch. Aus diesem Grunde war es bisher nur annähernd möglich, eine Neutralposition herzustellen, von der ausgehend dann die gewünschten Simulationsberechnungen durchgeführt werden können.Around this neutral position of the thigh relative to the pelvic bone In practice, one has the femur of a patient for example while an operation as possible placed exactly in this neutral position. This succeeds however only very imperfect, as the pelvic bones often swivel during surgery is and there are the body parts of the patient at surgery covered by surgical drapes and hard to access are, as well such a precise arrangement is problematic in a recumbent patient. For this reason, it was only approximately possible, a neutral position then from the starting then the desired simulation calculations carried out can be.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Neutralposition des Oberschenkelknochens relativ zum Beckenknochen in einfacherer Weise bestimmt werden kann.It Object of the invention to provide a method with which the Neutral position of the femur relative to the pelvic bone can be determined in a simpler way.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art, welches gekennzeichnet ist durch die folgenden Verfahrensschritte:
- • Man bestimmt aus den drei Punkten des Beckenknochens 1) linke spina iliaca anterior superior (linker oberer Darmbeinstachel) 2) rechte spina iliaca anterior superior (rechter oberer Darmbeinstachel) 3) symphysis pubis (Schambein) die anteriore Beckenebene.
- • Man bestimmt die Lage des Hüftgelenkmittelpunktes relativ zum Beckenknochen und relativ zum Oberschenkelknochen.
- • Man bestimmt die Lage des Kniegelenkes relativ zum Oberschenkelknochen.
- • Man beugt den Unterschenkel etwa um 90° gegenüber dem Oberschenkel und bestimmt dann die Lage des Sprunggelenks relativ zum Oberschenkelknochen.
- • Man bestimmt aus den Positionsdaten des Hüftgelenkmittelpunktes, des Kniegelenkes und des Sprunggelenkes bei abgewinkeltem Unterschenkel eine Femursagittalebene.
- • Man berechnet die Winkeländerungen, die notwendig sind, um die Verbindungslinie des Hüftgelenkmittelpunktes mit dem Kniegelenk (mechanische Femurachse) in eine Linie zu überführen, die in einer Parallelebene zur anterioren Beckenebene durch den Hüftgelenkmittelpunkt und senkrecht zur Verbindungslinie der beiden spinae iliacae anteriores superiores verläuft.
- • Und man berechnet zusätzlich die Winkeländerungen, die notwendig sind, um die Femursagittalebene senkrecht zur anterioren Beckenebene zu orientieren.
- 1) left anterior superior iliac spine (left upper iliac spine) 2) right anterior superior iliac spine (right iliac spine) 3) symphysis pubis (pubis) the anterior pelvic plane.
- • Determine the location of the hip joint center relative to the pelvic bone and relative to the femur.
- • Determine the position of the knee joint relative to the thighbone.
- • Flex the lower leg about 90 ° with respect to the thigh and then determine the position of the ankle relative to the thighbone.
- • A femoral sagittal plane is determined from the position data of the hip joint center, the knee joint and the ankle in the angled lower leg.
- • Calculate the angle changes necessary to bring the hip joint midline line (mechanical femur axis) into line parallel to the anterior pelvic plane through the midpoint of the hip joint and perpendicular to the connecting line of the two anterior superior iliac spine.
- • Additionally, one calculates the angle changes necessary to orient the femoral sagittal plane perpendicular to the anterior pelvic plane.
Aufgrund dieser Verfahrensschritte erhält man also einen Datensatz von Ortskoordinatentransformationen, die beschreiben, wie der Oberschenkel ver schwenkt und verdreht werden muß, um in die Neutralposition zu gelangen. Diese Verlagerung wird man nicht körperlich durchführen, sondern nur mathematisch, wobei man auf diese Weise auch mathematisch die Verschiebungen und Verdrehungen von Implantatteilen berechnen kann, die in den Oberschenkel tatsächlich implantiert sind oder auch nur in einem Vormodell theoretisch im Oberschenkel angenommen werden. Man kann daher mathematisch die Implantatteile in eine Position und Lage umrechnen, die der Neutralposition entsprechen, und kann ausgehend von dieser Relativlage der oberschenkelseitigen Implantatteile einerseits und der beckenknochenseitigen Implantatteile andererseits, deren Beweglichkeit zueinander in der üblichen Weise berechnen.by virtue of these process steps are obtained So a record of location coordinate transformations that describe as the thigh swings ver and must be twisted in to reach the neutral position. This shift will not happen physically carry out, but only mathematically, whereby in this way also mathematically calculate the displacements and rotations of implant parts can, who are actually implanted in the thigh or even in a previous model theoretically assumed in the thigh become. One can therefore mathematically the implant parts in one position and convert position corresponding to the neutral position, and can starting from this relative position of the thigh-side implant parts on the one hand and the pelvic bone-side implant parts on the other hand, calculate their mobility to each other in the usual way.
Wesentlich für das beschriebene Verfahren ist es, daß keine Öffnung des Körpers notwendig ist, alle beschriebenen Verfahrensschritte können ohne Eingriff in den Körper einfach durch Bewegungen der Gliedmaßen und Abtasten bestimmter Markierungspunkte aufgefunden werden, und zwar unabhängig davon, in welcher Lage sich der Patient befindet und in welcher Lage die Gliedmaßen relativ zum Beckenknochen angeordnet sind. Es genügt bei diesem Verfahren, in irgendeiner Position des Oberschenkels den Unterschenkel etwa rechtwinklig abzuwinkeln, um dann die Lage des Sprunggelenks relativ zum Oberschenkel zu bestimmen, alle übrigen Schritte sind Bestimmungen von körpereigenen Markierungspunkten und Rechenvorgänge, insbesondere ist es also nicht notwendig, den Oberschenkel tatsächlich in die Neutralposition zu bringen.Essential to the method described is that no opening of the body is necessary, all the described method steps can be found without intervention in the body simply by movements of the limbs and scanning certain marker points, regardless of which position the patient is in and in which position the limbs are arranged relative to the pelvic bone. It is sufficient in this method, in some position of the thigh to bend the lower leg approximately at right angles, and then to determine the position of the ankle relative to the thigh, all other steps are determinations of endogenous marking points and calculations, in particular, it is not necessary, the thigh actually to the neutral position.
Der Bestimmung der Femursagittalebene liegt die Erkenntnis zugrunde, daß beim Abwinkeln des Unterschenkels der Sprunggelenke in der Femursagittalebene verschwenkt wird, die bei der Neutralstellung des Oberschenkels tatsäch lich senkrecht zur anterioren Beckenebene und senkrecht zur Verbindungslinie der beiden spinae iliacae anteriores superiores liegt.Of the Determination of the femoral axis is based on the knowledge that at Angling the lower leg of the ankle in the femoral axis is pivoted, which in the neutral position of the thigh indeed perpendicular to the anterior pelvic plane and perpendicular to the connecting line the two spinae iliacae anteriores superiores lies.
Es ist vorteilhaft, wenn man die drei Beckenknochenpunkte zur Bestimmung der anterioren Beckenebene durch Palpation bestimmt.It is beneficial when using the three pelvic bone points for determination of the anterior pelvic plane determined by palpation.
Der Hüftgelenkmittelpunkt läßt sich durch Verschwenken des Oberschenkelknochens relativ zum Hüftgelenk bestimmen. Unter der Annahme, daß es sich beim Hüftgelenk um ein Kugelgelenk handelt, bewegen sich alle Punkte des Oberschenkels, die im Abstand zum Hüftgelenkmittelpunkt angeordnet sind, auf einer Kugelschale um den Hüftgelenkmittelpunkt. Diese Kugelschale kann durch Messung bestimmt werden, beispielsweise mit Hilfe eines Navigationssystems, und daraus läßt sich der Kugelmittelpunkt bestimmen, der mit dem Hüftgelenkmittelpunkt zusammenfällt.Of the Hip center let yourself by pivoting the femur relative to the hip joint determine. Assuming that it is the hip joint is a ball joint, all the points of the thigh move, at the distance to the hip joint center are arranged on a spherical shell around the hip joint center. These Ball cup can be determined by measurement, for example with Help a navigation system, and from it can be the center of the ball determine that with the hip joint center coincides.
Die Lage des Kniegelenkes kann vorzugsweise ebenfalls durch Palpation der Kniescheibe bestimmt werden, und die Lage des Sprunggelenkes läßt sich auch durch Palpation bestimmen, beispielsweise durch Palpation der beiden seitlichen Sprunggelenkvorsprünge und/oder Knochenvorsprüngen auf der Vorderseite des Unterschenkels.The Position of the knee joint may also preferably by palpation the kneecap can be determined, and the position of the ankle can be also be determined by palpation, for example by palpation of both lateral ankle projections and / or bony prominences the front of the lower leg.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, bei der am Beckenknochen und am Oberschenkelknochen jeweils ein Markierelement festgelegt ist, diese Markierelemente werden hinsichtlich ihrer Lage, also hinsichtlich der Position und Orientierung im Raum, von einem Navigationssystem überwacht, so daß in jedem Augenblick die Lage dieser Markierelemente im Raum festgestellt werden kann.The The invention also relates to a device for carrying out this Procedure, at the pelvic bone and femur in each case a marking element is defined, these marking elements be in terms of their location, so in terms of position and Orientation in the room, monitored by a navigation system, so that in every moment the position of these marking elements in the room determined can be.
Da die Markierelemente an dem Beckenknochen und dem Oberschenkel festgelegt sind, besteht eine dauerhafte Beziehung zwischen den Positionsdaten der Markierelemente einerseits und den Positionsdaten der oben beschriebenen Markierungspunkte am Beckenknochen einerseits und der mechanischen Femurachse und der Sagittalebene am Oberschenkelknochen andererseits, wenn diese Beziehung einmal festgestellt ist, bleibt sie gleich und durch Lagebestimmung der Markierelemente kann man dann auch die jeweilige Lage der genannten Markierungspunkte, Verbindungslinien und Ebenen berechnen.There set the marker on the pelvic bone and thigh There is a permanent relationship between the positional data the marking elements on the one hand and the position data of the above Marking points on the pelvic bone on the one hand and the mechanical Femoral axis and the sagittal plane on the femur, on the other hand, Once this relationship is established, it remains the same and by determining the position of the marking elements can then also the respective position of said marking points, connecting lines and calculate levels.
Günstig ist es, wenn zur Bestimmung der Markierungspunkte ein mit einem Markierelement versehener Taster verwendet wird, dessen Lage ebenfalls vom Navigationssystem überwacht wird. Damit ist in einfacher Weise möglich, die beschriebenen Markierpunkte hinsichtlich ihrer Lage von dem Navigationssystem erfassen zu lassen und einen entsprechenden Datensatz zu erstellen.Cheap is if, for the determination of the marking points, one provided with a marking element Button is used, whose location is also monitored by the navigation system becomes. This is possible in a simple manner, the marking points described in terms of their location to be detected by the navigation system and create a corresponding record.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of preferred embodiments of the invention used in conjunction with the drawings for further explanation. Show it:
Zur
Bestimmung der Neutralposition des Oberschenkels eines Patienten
wird ein Navigationssystem
Derartige Navigationssysteme sind an sich bekannt und können auch in bekannter Weise abweichend aufgebaut sein, beispielsweise kann statt Infrarotstrahlung elektromagnetische Strahlung oder Ultraschallstrahlung verwendet werden etc. Wesentlich ist nur, daß das Navigationssystem die Lage der Mar kierelemente im Raum jederzeit bestimmen und daraus einen Datensatz erzeugen kann.such Navigation systems are known per se and can also be used in a familiar way be deviating, for example, instead of infrared radiation electromagnetic radiation or ultrasonic radiation used etc. It is essential only that the navigation system the Determine the location of the marking elements in the room at any time and from it can generate a record.
Ein
erstes Markierelement
Zur
Bestimmung der Neutralposition des Oberschenkels relativ zum Beckenknochen
werden folgende Parameter aufgenommen:
Mit dem Tastinstrument
With the feeler instrument
In
einem weiteren Schritt wird die Lage des Hüftgelenkmittelpunktes
In
einem weiteren Schritt wird die Lage des Kniegelenkes bestimmt.
Da dies bei der Operation zunächst
nicht eröffnet
ist, wird diese Lage annähernd
dadurch bestimmt, daß man
einen bestimmten Punkt auf der Kniescheibe
Die
Datenverarbeitungsanlage
In
einem weiteren Schritt wird der Unterschenkel des Patienten gegenüber dem
Oberschenkel um etwa 90° abgewinkelt,
wie dies in
Bei der beschriebenen Messung wird das Bein des Patienten normalerweise nicht relativ zum Beckenknochen ausgerichtet sein, das heißt es wird sich nicht in der neutralen Position befinden.at The measurement described will normally be the patient's leg not be aligned relative to the pelvic bone, that is, it will be not in the neutral position.
Es
wird jetzt angenommen, daß die
neutrale Position dadurch gekennzeichnet, ist, daß die mechanische
Femurachse
Da
bei der Aufnahme der Messung diese Lage des Beines nicht eingenommen
worden ist, ergeben sich Abweichungen, und diese Abweichungen kann
die Datenverarbeitungsanlage
Ohne
den Oberschenkelknochen
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2051096A2 (en) | 2007-10-17 | 2009-04-22 | Aesculap AG | Method and device for determining the frontal layer of the pelvic bone |
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DE102009037208B3 (en) * | 2009-08-12 | 2011-06-01 | Aesculap Ag | Method and device for determining the position of a tangential plane at three extreme points of a body |
DE102010016386A1 (en) * | 2010-04-09 | 2011-10-13 | Aesculap Ag | Noninvasive method and apparatus for determining a reference plane of the human pelvis |
US8394036B2 (en) | 2007-10-17 | 2013-03-12 | Aesculap Ag | Method and apparatus for determining the angular position of an acetabulum in a pelvic bone |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012108151A1 (en) | 2012-09-03 | 2014-03-06 | Aesculap Ag | Method for determining craniocaudal length change and mediolateral change femur offset, involves calculating spatial change of location coordinates and projecting spatial change of location coordinates to craniocaudal reference direction |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE20315005U1 (en) * | 2003-09-27 | 2004-01-22 | Aesculap Ag & Co. Kg | Hip-joint mobility determining device for artificial hip-joints has a navigation system to define hip bone/femur positions and a data-processing device to calculate a bearing shell's center points |
US20040117026A1 (en) * | 2002-09-24 | 2004-06-17 | Gregor Tuma | Device and method for determining the aperture angle of a joint |
US20040210233A1 (en) * | 2003-04-21 | 2004-10-21 | Yong-San Yoon | T-shaped gauge and acetabular cup navigation system and acetabular cup aligning method using the same |
US20040254584A1 (en) * | 2002-02-13 | 2004-12-16 | Sarin Vineet Kumar | Non-imaging, computer assisted navigation system for hip replacement surgery |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10306793A1 (en) * | 2002-05-21 | 2003-12-04 | Plus Endoprothetik Ag Rotkreuz | Arrangement and method for the intraoperative determination of the position of a joint replacement implant |
DE60330719D1 (en) * | 2002-10-04 | 2010-02-04 | Orthosoft Inc | Device for obtaining an axis of an intramedullary canal |
-
2005
- 2005-01-17 DE DE102005003317A patent/DE102005003317A1/en not_active Withdrawn
-
2006
- 2006-01-14 WO PCT/EP2006/000299 patent/WO2006074954A1/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040254584A1 (en) * | 2002-02-13 | 2004-12-16 | Sarin Vineet Kumar | Non-imaging, computer assisted navigation system for hip replacement surgery |
US20040117026A1 (en) * | 2002-09-24 | 2004-06-17 | Gregor Tuma | Device and method for determining the aperture angle of a joint |
US20040210233A1 (en) * | 2003-04-21 | 2004-10-21 | Yong-San Yoon | T-shaped gauge and acetabular cup navigation system and acetabular cup aligning method using the same |
DE20315005U1 (en) * | 2003-09-27 | 2004-01-22 | Aesculap Ag & Co. Kg | Hip-joint mobility determining device for artificial hip-joints has a navigation system to define hip bone/femur positions and a data-processing device to calculate a bearing shell's center points |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2051096A2 (en) | 2007-10-17 | 2009-04-22 | Aesculap AG | Method and device for determining the frontal layer of the pelvic bone |
DE102007049671A1 (en) | 2007-10-17 | 2009-04-30 | Aesculap Ag | Method and device for determining the frontal plane of the pelvic bone |
US8126536B2 (en) | 2007-10-17 | 2012-02-28 | Aesculap Ag | Method and apparatus for determining the frontal plane of the pelvic bone |
US8394036B2 (en) | 2007-10-17 | 2013-03-12 | Aesculap Ag | Method and apparatus for determining the angular position of an acetabulum in a pelvic bone |
DE102009037208B3 (en) * | 2009-08-12 | 2011-06-01 | Aesculap Ag | Method and device for determining the position of a tangential plane at three extreme points of a body |
DE202010000546U1 (en) | 2010-04-09 | 2010-06-10 | Aesculap Ag | Device for determining a reference plane of the human pelvis |
DE102010016386A1 (en) * | 2010-04-09 | 2011-10-13 | Aesculap Ag | Noninvasive method and apparatus for determining a reference plane of the human pelvis |
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