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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine chirurgische Haltevorrichtung
mit einer ersten Verbindungseinrichtung zum Verbinden mit einer
Referenzierungseinheit eines Navigationssystems.
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Ferner
betrifft die vorliegende Erfindung eine chirurgische Referenzierungsvorrichtung
mit einer Referenzierungseinheit umfassend mindestens ein chirurgisches
Markerelement, dessen Position im Raum von einem chirurgischen Navigationssystem detektierbar
ist, mit einer chirurgischen Haltevorrichtung, welche eine erste
Verbindungseinrichtung zum Verbinden mit der Referenzierungseinheit
umfasst.
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Des
Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein chirurgisches Navigationssystem
mit mindestens einer Referenzierungsvorrichtung und mit mindestens
einer Nachweisvorrichtung zum Detektieren der Position und/oder
der Referenzierungsvorrichtung im Raum, wobei die chirurgische Referenzierungsvorrichtung
eine Referenzierungseinheit umfassend mindestens ein chirurgisches
Markerelement, dessen Position im Raum von dem chirurgischen Navigationssystem
detektierbar ist, und eine chirurgische Haltevorrichtung umfasst,
welche eine erste Verbindungseinrichtung zum Verbinden mit der Referenzierungseinheit
umfasst.
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Referenzierungseinheiten
chirurgischer Navigationssysteme sind in vielerlei Ausführungsformen bekannt.
Sie werden häufig
mit chirurgischen Instrumenten verbunden, um chirurgische Eingriffe
navigiert vorzunehmen. Beispielsweise kann mit einem Navigationssystem
der eingangs beschriebenen Art eine Position und/oder eine Orientierung
der Referenzierungseinheit im Raum und folglich auch eine Position
und/oder Orientierung eines mit der Referenzierungseinheit verbundenen
Instruments bestimmt werden. Insbesondere bei Hüftgelenksoperationen werden
navigierte Instrumente verwendet, die mit Schlägen, also Kraftstößen, beaufschlagt
werden, um zum Beispiel eine Hüftgelenk-Pfanne
in ein Becken eines Patienten einzuschlagen. Dabei kann es vorkommen,
dass die Referenzierungseinheit auf Grund der einwirkenden Schläge beschädigt oder zerstört wird.
Grundsätzlich
wäre es
zwar denkbar, die Referenzierungseinheit kurzzeitig vom Instrument
zu entfernen, doch wird dann der chirurgische Eingriff unnötig verlängert, so
dass es viele Ärzte
ablehnen, die Referenzierungseinheit vom Instrument zu entfernen.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine chirurgische
Haltevorrichtung, eine chirurgische Referenzierungsvorrichtung und
ein chirurgisches Navigationssystem so zu verbessern, dass die Gefahr
der Beschädigung
einer Referenzierungseinheit verringert wird.
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Diese
Aufgabe wird bei einer chirurgischen Haltevorrichtung der eingangs
beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die erste Verbindungseinrichtung an der Haltevorrichtung beweglich
gelagert ist und dass die erste Verbindungseinrichtung von einer
Grundstellung in eine relativ zu dieser ausgelenkte Stellung bewegbar
ist entgegen der Wirkung einer Rückstelleinrichtung
zum Bewegen der ersten Verbindungseinrichtung von der ausgelenkten
Stellung in die Grundstellung zurück.
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Mit
einer derart verbesserten chirurgischen Haltevorrichtung kann beispielsweise
eine Referenzierungseinheit eines Navigationssystems an einem chirurgischen
Instrument festgelegt werden. Auf Grund der beweglichen Lagerung der
Verbindungseinrichtung an der Haltevorrichtung kann diese in Folge
eines direkt oder indirekt auf die Haltevorrichtung einwirkenden
Kraftstoßes
aus der Grundstellung ausgelenkt werden. Allerdings ist die Auslenkung
nur entgegen der Wirkung der Rückstelleinrichtung
möglich,
die zudem die erste Verbindungseinrichtung von der ausgelenkten
Stellung in die Grundstellung zurückbewegt. Somit werden mit
der Rückstelleinrichtung
Kraftstöße abgefangen
und die Gefahr einer Beschädigung
einer mit der chirurgischen Haltevorrichtung verbundenen Referenzierungseinheit
verringert. Die automatische Rückführung der
ersten Verbindungseinrichtung von einer ausgelenkten Stellung in die
Grundstellung stellt ferner sicher, dass die Referenzierungseinheit
ohne auf die chirurgische Haltevorrichtung direkt oder indirekt
einwirkende Kraftstöße stets
die Grundstellung einnimmt, also eine definierte Referenzstellung
der Referenzierungseinheit an der Haltevorrichtung, so dass durch
der Bestimmung einer Position und/oder einer Orientierung der Referenzierungseinheit
im Raum eine Position und/oder Orientierung des Instrumentes oder
eines Teils desselben im Raum exakt bestimmt werden kann.
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Günstig ist
es, wenn ein an der Haltevorrichtung beweglich gelagerter Träger vorgesehen
ist und wenn der Träger
die erste Verbindungseinrichtung umfasst. Dies gestattet es, die
erste Verbindungseinrichtung derart auszubilden, dass eine Referenzierungseinheit
lösbar
oder unlösbar
mit der Haltevorrichtung verbindbar ist. Optional kann die Referenzierungseinheit
von der Verbindungseinrichtung getrennt werden oder der Träger kann
von der Haltevorrichtung mit einer daran gehaltenen Referenzierungseinheit
gelöst
werden. Den beweglich gelagerten Träger vorzusehen hat ferner den
Vorteil, dass eine optimierte Lagerung beziehungsweise Halterung
der Verbindungseinrichtung an der Haltevorrichtung möglich wird,
und zwar individuell je nach Art der mit der Halte vorrichtung zu
verbindenden Referenzierungseinheiten beziehungsweise Instrumente. Der
beweglich gelagerte Träger
kann auf beliebige Weise beweglich gelagert sein, beispielsweise
verschiebbar und/oder verdrehbar, wobei eine Verdrehung um mehrere
unterschiedliche Drehachsen oder eine Verschiebung in unterschiedlichen
Richtungen denkbar wären.
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Ein
besonders einfacher Aufbau der chirurgischen Haltevorrichtung lässt sich
dadurch erreichen, dass diese einen Grundkörper umfasst, an welchem die
erste Verbindungseinrichtung beweglich gelagert ist. Insbesondere
kann auch der die erste Verbindungseinrichtung umfassende Träger am Grundkörper beweglich
gelagert sein.
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Vorzugsweise
umfasst die Rückstelleinrichtung
mindestens ein Rückstellelement
zum Bewegen der ersten Verbindungseinrichtung aus der ausgelenkten
Stellung in die Grundstellung. Das mindestens eine Rückstellelement
vorzusehen ist eine einfache Möglichkeit,
um die beispielsweise in Folge einer Schlageinwirkung aus der Grundstellung
ausgelenkte Verbindungseinrichtung wieder in die Grundstellung zurückzubewegen.
Je mehr Rückstellelemente vorgesehen
sind, um so stabiler und um so genauer lässt sich die Grundstellung
definieren. Wenn beispielsweise die erste Verbindungseinrichtung
einer definierten Bahnkurve, beispielsweise einer geradlinigen oder
einer einfach oder mehrfach gekrümmten Bahnkurve
folgen kann, kann bereits ein Rückstellelement
ausreichend sein, um eine ausgelenkte erste Verbindungseinrichtung
in die Grundstellung zurückzubewegen.
Ist die Verbindungseinrichtung oder beispielsweise der Träger längs einer
Fläche,
beispielsweise einer Ebene oder einer gekrümmten Oberfläche, bewegbar,
dann ist es vorteilhaft, wenn zwei, drei, vier oder mehr Rückstellelemente
vorgesehen sind.
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Der
Aufbau der chirurgischen Haltevorrichtung vereinfacht sich weiter,
wenn das mindestens eine Rückstellelement
mindestens ein elastisches Element umfasst. Denkbar wären hier
insbesondere aus Elastomeren hergestellte dämpfende oder federnde Elemente.
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Günstigerweise
ist das mindestens eine elastische Element in Form einer Feder ausgebildet. Federn,
insbesondere technische Federn, sind kostengünstig und in vielfältigen Formen
erhältlich.
Insbesondere Blattfedern eignen sich hier in hervorragender Weise,
denn sie sind einfach herzustellen. Sie können in Form einzelner Blattfedern
oder auch in Form von Blattfederpaketen aus mehreren Blattfedern
vorgesehen werden.
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Vorzugsweise
ist die Feder in Form einer Schraubenfeder ausgebildet. Schraubenfedern
sind besonders kostengünstig
und können
zudem zu einem kompakten Aufbau der Haltevorrichtung beitragen,
denn beispielsweise können
sie Führungsstäbe oder
dergleichen umgebend angeordnet sein, wobei die Führungsstäbe insbesondere
dazu dienen können,
eine Bewegung des Trägers
an der Haltevorrichtung zu führen.
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Alternativ
ist es möglich,
dass die Feder in Form einer Luftfeder ausgebildet ist. Derartige
Federn eignen sich hervorragend, um eine Federkonstante gegebenenfalls
noch nach Fertigstellung der Haltevorrichtung anzupassen.
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Des
Weiteren kann es vorteilhaft sein, wenn die Feder in Form einer
Hydraulikfeder ausgebildet ist. Beispielsweise kann eine Hydraulikfeder
auch einen stoßdämpfenden
Teil umfassen, wodurch auf die Haltevorrichtung und somit auf die
Referenzierungseinheit einwirkende Kraftstöße noch besser abgefangen werden
können.
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Ein
besonders einfacher Aufbau der Haltevorrichtung ergibt sich dadurch,
dass die Rückstelleinrichtung
zwischen den Grundkörper
und die erste Verbindungseinrichtung geschaltet ist. Insbesondere kann
sie zwischen den Grundkörper
und den Träger geschaltet
sein. Zwischengeschaltet in diesem Sinne bedeutet, dass die Rückstelleinrichtung
einerseits direkt oder indirekt am Grundkörper und andererseits direkt
oder indirekt an der ersten Verbindungseinrichtung beziehungsweise
am Träger
angreift.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann ferner eine Stoßdämpfungseinrichtung zum Dämpfen von
auf die Haltevorrichtung einwirkenden Kraftstößen vorgesehen sein. Dies bedeutet,
dass die erste Verbindungseinrichtung nicht nur durch die Rückstelleinrichtung
von einer ausgelenkten Stellung in die Grundstellung zurückbewegt
wird, sondern dass eine, beispielsweise in Folge eines Kraftstoßes, verursachte
Auslenkung der ersten Verbindungseinrichtung aus der Grundstellung
gedämpft
werden kann, so dass bereits sehr kurze Auslenkungswege ausreichen,
um eine mögliche
Beschädigung
einer Referenzierungseinheit zu verhindern.
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Ein
besonders einfacher Aufbau ergibt sich dadurch, dass die Stoßdämpfungseinrichtung
mindestens ein Stoßdämpfungselement
umfasst zum Dämpfen
von auf die Haltevorrichtung einwirkenden Kraftstößen. Beispielsweise
kann jedem Rückstellelement
ein Stoßdämpfungselement
zugeordnet sein.
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Ein
insgesamt besonders kompakter und einfacher Aufbau kann dadurch
erreicht werden, dass das mindestens eine Rückstellelement das mindestens
eine Stoßdämpfungselement
umfasst. So kann zum Beispiel ein Rückstellelement in Form einer
Feder auch Stöße abfangen,
denn je größer eine Auslenkung
einer Feder aus ihrer Ruhestellung, in welcher keine äußeren Kräfte auf
sie einwirken, ist, um so größer ist
eine von der Feder ausgeübte
Rückstellkraft.
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Eine
besonders effiziente Form Stöße abzudämpfen, besteht
vorzugsweise darin, dass das mindestens eine Stoßdämpfungselement einen Hydraulik-Stoßdämpfer umfasst.
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Vorteilhafterweise
ist die Stoßdämpfungseinrichtung
derart ausgebildet und angeordnet, dass Kraftstöße, die eine Relativbewegung
zwischen dem Grundkörper
und der ersten Verbindungseinrichtung bewirken, gedämpft werden.
Folglich können
Kraftstöße auch
nur in gedämpfter
Form auf die an der Haltevorrichtung angeordnete Referenzierungseinheit übertragen
werden, was die Gefahr einer Beschädigung derselben verringert.
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Besonders
effizient lassen sich Stöße dämpfen, wenn
die Stoßdämpfungseinrichtung
zwischen den Grundkörper
und die erste Verbindungseinrichtung geschaltet ist. Selbstverständlich kann
die Stoßdämpfungseinrichtung
auch zwischen den Grundkörper
und den Träger
geschaltet sein. Zwischengeschaltet bedeutet hier wiederum, dass
die Stoßdämpfungseinrichtung
direkt oder indirekt dem Grundkörper
und direkt oder indirekt der Verbindungseinrichtung zugeordnet,
zum Beispiel verbunden, ist, um beispielsweise auf den Grundkör per einwirkende
Kraftstöße nicht
vollständig,
sondern nur gedämpft,
auf die erste Verbindungseinrichtung zu übertragen.
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Ein
besonders einfacher Aufbau der chirurgischen Haltevorrichtung ergibt
sich dadurch, dass die erste Verbindungseinrichtung am Grundkörper verschiebbar
gelagert ist. Insbesondere kann auch der Träger am Grundkörper verschiebbar
gelagert sein.
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Prinzipiell
wäre es
denkbar, die Verbindungseinrichtung oder den Träger völlig frei beweglich am Grundkörper zu
halten beziehungsweise zu lagern. Vorzugsweise ist jedoch eine Führung vorgesehen zum
Führen
einer Bewegung der ersten Verbindungseinrichtung und des Grundkörpers relativ
zueinander. Dies erhöht
zum einen eine Stabilität
der Haltevorrichtung und zum anderen können so einwirkende Kraftstöße nur zu
einer definierten Relativbewegung zwischen der Verbindungseinrichtung
beziehungsweise des Trägers
und des Grundkörpers
führen.
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Besonders
einfach wird der Aufbau der Haltevorrichtung, wenn die Führung eine
Linearführung umfasst.
Durch die Linearführung
wird eine definierte Translationsbewegung der Haltevorrichtung relativ zur
ersten Verbindungseinrichtung vorgegeben.
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Eine
besonders einfache Konstruktion der Haltevorrichtung ergibt sich
dadurch, dass die Führung
mindestens einen am Grundkörper
oder am Träger
gehaltenen Führungsstab
umfasst. Der Führungsstab
kann im Prinzip einen beliebigen Querschnitt aufweisen, beispielsweise
einen runden oder einen eckigen.
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Eine
Stabilität
der Führung
kann beispielsweise dadurch verbessert werden, dass die Führung mindestens
eine Führungsnut
umfasst. Es wäre
insbesondere denkbar, den Träger,
welcher vorzugsweise in Form eines Schlittens ausgebildet ist, in
einer oder zwei Führungsnuten
zu führen.
Auch ein Führungsstab
lässt sich
zum Beispiel in einer Führungsnut
führen.
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Vorteilhafterweise
ist die erste Verbindungseinrichtung am Träger gehalten. Sie kann mit
dem Träger
lösbar
verbindbar oder auch unlösbar
am Träger
gehalten sein. Beispielsweise kann die Verbindungseinrichtung, welche
vorzugsweise in Form eines Adapters zum Verbinden mit einer Referenzierungseinheit
ausgebildet ist, kraft- und/oder formschlüssig am Träger gehalten sein. Denkbar
wäre es insbesondere,
die Verbindungsvorrichtung mit dem Träger zu verschrauben.
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Auf
besonders einfache Weise lässt
sich die chirurgische Haltevorrichtung mit einer Referenzierungseinheit
verbinden, wenn die erste Verbindungseinrichtung mindestens ein
erstes Verbindungselement umfasst, welches mit mindestens einem
zweiten, an der Referenzierungseinheit vorgesehenen Verbindungselement
in einer definierten Verbindungsstellung verbindbar ist. So kann
insbesondere bei bekannten Abmessungen der Haltevorrichtung eine
Referenzierungseinheit reproduzierbar an der Haltevorrichtung temporär oder dauerhaft
festgelegt werden, so dass eine präzise Positions- und/oder Orientierungsbestimmung
der Haltevorrichtung oder eines beispielsweise mit dieser verbundenen
Instruments möglich
wird.
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Besonders
einfach verbinden und optional auch wieder lösen lässt sich eine Referenzierungseinheit
von der Haltevorrichtung, wenn die erste Verbindungseinrichtung
in Form einer Rastverbindungseinrichtung ausgebildet ist.
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Der
Aufbau der Haltevorrichtung vereinfacht sich weiter, wenn das mindestens
eine erste Verbindungselement einen Vorsprung oder eine Aufnahme umfasst.
Mit korrespondierend ausgebildeten Verbindungselementen, also beispielsweise
einer Aufnahme oder einem Vorsprung, lässt sich so das erste Verbindungselement
auf einfache Weise verbinden.
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Auf
einfache Weise eine Verbindung durch Zusammenstecken oder Aufklipsen
der Referenzierungseinheit an beziehungsweise auf die Haltevorrichtung
lässt sich
erreichen, wenn das mindestens eine erste Verbindungselement ein
Rastelement umfasst. Insbesondere kann so eine definierte Verbindungsstellung
zwischen der Referenzierungseinheit und der Haltevorrichtung vorgegeben
werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann ferner eine Grundstellungspositioniereinrichtung
vorgesehen sein zum automatischen Positionieren der Verbindungseinrichtung
an der Haltevorrichtung in der Grundstellung. Wird beispielsweise
die Verbindungseinrichtung aus der Grundstellung ausgelenkt und
mittels der Rückstelleinrichtung
in die Grundstellung zurückbewegt, so
stellt die Grundstellungspositioniereinrichtung sicher, dass die
Verbindungseinrichtung auch tatsächlich
die Grundstellung einnimmt und nicht irgendeine Position in der
Nähe oder
sehr dicht bei der Grundstellung. Dadurch kann eine Genauigkeit
bei der Bestimmung einer Position und/oder einer Orientierung der
Haltevorrichtung oder einer mit dieser verbundenen Vorrichtung deutlich
verbessert werden.
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Günstig ist
es, wenn die Grundstellungspositioniereinrichtung mindestens ein
erstes und mindestens ein zweites Positionierelement umfasst, wenn
in der Grundstellung das mindestens eine erste und das mindestens
eine zweite Positionierelement in Eingriff stehen und wenn das mindestens
eine erste oder das mindestens eine zweite Positionierelement der
ersten Verbindungseinrichtung zugeordnet ist und das mindestens
eine Antriebspositionierelement dem Grundkörper zugeordnet ist. Durch
die mindestens einen ersten und zweiten Positionierelemente kann die
Grundstellung der Verbindungseinrichtung an der Haltevorrichtung
hochpräzise
vorgegeben werden. Die Positionierelemente stehen nur in der Grundstellung
in Eingriff. Beispielsweise können
sie so ausgebildet sein, dass sie auch eine Rückbewegung der Verbindungseinrichtung
aus einer ausgelenkten Stellung in die Grundstellung zurück unterstützen. Beispielsweise
können
Positionierelemente durch Magnete gebildet werden, welche mit Positionierelementen
zusammenwirken, die magnetisierbar sind, beispielsweise aus Eisen,
Kobalt und/oder Nickel enthaltenden Metallen oder Metalllegierungen
hergestellte Positionierelemente. Magnete können insbesondere in Form von
Permanentmagneten oder auch in Form von Elektromagneten vorgesehen
werden. Elektromagnete haben insbesondere den Vorteil, dass die
Grundstellungspositioniereinrichtung in gewünschter Weise aktiviert oder
deaktiviert werden kann. In Fällen,
in denen die Grundstellungspositioniereinrichtung nicht dauerhaft
in Betrieb oder aktiv sein soll, kann so beispielsweise durch Abschalten eines
Elektromagneten eine Deaktivierung der Grundstellungspositioniereinrichtung
vorgenommen werden. Ferner kann durch Vorsehen von magnetischen
oder magnetisierbaren Positionierelementen unter Umständen auch
vollständig
auf Positionierelemente in Form mechanischer Federn verzichtet werden.
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Besonders
einfach wird der Aufbau der Haltevorrichtung, wenn das mindestens
eine erste Positionierelement eine Ausnehmung und das mindestens
eine zweite Positionierelement einen relativ zur Ausnehmung beweglich
gelagerten Vorsprung umfassen. Vorzugsweise ist der beweglich gelagerte Vorsprung
federnd vorgespannt, so dass er, sobald er in die Ausnehmung eintauchen
kann, in diese hineingedrückt
wird. Auf diese Weise wird zumindest eine temporäre Verbindung zwischen der
Verbindungseinrichtung und der Haltevorrichtung in der Grundstellung
erreicht, die beispielsweise durch auf die Haltevorrichtung einwirkende
Kraftstöße gelöst werden
kann. Da Positionen der Positionierelemente genau vorgebbar sind,
kann so auf einfache Weise auch die Grundstellung hochpräzise definiert
werden, unabhängig
davon, wie präzise
die Rückstelleinrichtung
die Verbindungseinrichtung beziehungsweise den Träger relativ
zum Grundkörper
in die Grundstellung zurückbewegt.
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Besonders
kostengünstig
herstellen lässt sich
die Haltevorrichtung, wenn das mindestens eine erste oder zweite
Positionierelement ein Kugeldruckstück umfasst. Es eignet sich
hervorragend, um eine temporäre
definierte Verbindung in der Grundstellung zwischen der ersten Verbindungseinrichtung
beziehungsweise dem Träger
und dem Grundkörper
herzustellen.
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Besonders
leicht verbinden lassen sich die Verbindungseinrichtung und die
Haltevorrichtung in der Grundstellung, wenn die Grundstellungspositioniereinrichtung
mindestens eine Rastverbindung umfasst. Je nach Ausgestaltung der
Rastverbindung kann diese auch in definierter Weise, beispielsweise bei Über schreiten
eines definierten, auf die Haltevorrichtung einwirkenden Kraftstoßes, wieder
gelöst werden.
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Vorteilhaft
ist es, wenn eine zweite, am Grundkörper vorgesehene Verbindungseinrichtung zum
Verbinden der Haltevorrichtung mit einem chirurgischen Instrument
oder einem Adapter zum Festlegen der Haltevorrichtung an einem menschlichen oder
tierischen Körper
vorgesehen ist. Die zweite Verbindungseinrichtung ermöglicht insbesondere eine
definierte Verbindung der Haltevorrichtung mit einer beliebigen
anderen Vorrichtung.
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Die
eingangs gestellte Aufgabe wird bei einer chirurgischen Referenzierungsvorrichtung
der eingangs beschriebenen Art ferner erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die erste Verbindungseinrichtung an der Haltevorrichtung beweglich
gelagert ist und dass die erste Verbindungseinrichtung von einer Grundstellung
in eine relativ zu dieser ausgelenkte Stellung bewegbar ist entgegen
der Wirkung einer Rückstelleinrichtung
zum Bewegen der ersten Verbindungseinrichtung von der ausgelenkten
Stellung in die Grundstellung zurück.
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Eine
solche chirurgische Referenzierungsvorrichtung ist weit weniger
anfällig
für eventuelle
Beschädigungen
oder Zerstörungen
der Referenzierungseinheit, wenn Kraftstöße direkt oder indirekt auf diese
auftreffen.
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Vorzugsweise
ist die chirurgische Haltevorrichtung eine der oben beschriebenen
chirurgischen Haltevorrichtungen. Sie weist dann die im Zusammenhang
mit den oben beschriebenen Ausführungsformen
erläuterten
Vorteile auf.
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Günstig ist
es, wenn die Referenzierungseinheit und die erste Verbindungseinrichtung
miteinander lösbar
verbindbar sind. Beispielsweise kann so die Referenzierungseinheit
zu Reinigungszwecken von der ersten Verbindungseinrichtung und damit von
der Haltevorrichtung gelöst
werden.
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Um
eine sichere und definierte Verbindung zwischen der Referenzierungseinheit
und der ersten Verbindungseinrichtung herstellen zu können, ist
es günstig,
wenn die Referenzierungseinheit und die erste Verbindungseinrichtung
miteinander verschraubbar oder verrastbar sind.
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Des
Weiteren wird die eingangs gestellte Aufgabe bei einem chirurgischen
Navigationssystem der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die erste Verbindungseinrichtung an der Haltevorrichtung beweglich
gelagert ist und dass die erste Verbindungseinrichtung von einer Grundstellung
in eine relativ zu dieser ausgelenkte Stellung bewegbar ist entgegen
der Wirkung einer Rückstelleinrichtung
zum Bewegen der ersten Verbindungseinrichtung von der ausgelenkten
Stellung in die Grundstellung zurück.
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Ein
derart verbessertes chirurgisches Navigationssystem hat den Vorteil,
das Referenzierungsvorrichtungen desselben weniger häufig beschädigt oder
zerstört
werden als dies bei herkömmlichen
Referenzierungsvorrichtungen der Fall ist. Insbesondere können auf
die Haltevorrichtung einwirkende Kraftstöße nicht direkt auf die Referenzierungseinheit
einwirken und diese beschädigen.
Außerdem
muss die Referenzierungseinheit nicht, wie eingangs erwähnt, von
einem Instrument entfernt werden, um eine Beschädigung der Referenzierungseinheit
zu vermeiden, wenn Schläge
auf das Instrument ausgeübt
werden. Dies hat eine große
Zeitersparnis für
chirurgische Eingriffe zur Folge.
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Vorteilhaft
ist es, wenn die chirurgische Haltevorrichtung eine der oben beschriebenen
chirurgischen Haltevorrichtungen ist. Das chirurgische Navigationssystem
weist dann die im Zusammenhang mit den oben beschriebenen Ausführungsformen
chirurgischer Haltevorrichtungen erläuterten Vorteile auf.
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Die
nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung eines chirurgischen Navigationssystems;
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2:
eine perspektivische Darstellung eines chirurgischen Instruments
mit einer chirurgischen Referenzierungsvorrichtung;
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3:
eine Schnittansicht längs
Linie 3-3 in 2;
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4:
eine Schnittansicht längs
Linie 4-4 in 2;
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5:
eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung einer zweiten
Ausführungsform einer
chirurgischen Referenzierungsvorrichtung;
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6:
eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer chirurgischen
Referenzierungsvorrichtung;
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7:
eine Schnittansicht längs
Linie 7-7 in 6; und
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8:
eine Schnittansicht längs
Linie 8-8 in 6.
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In 1 ist
beispielhaft ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehenes
Navigationssystem dargestellt. Es umfasst mehrere Referenzierungseinheiten 12,
welche vorzugsweise mindestens drei, bei den in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispielen
vier beziehungsweise sechs Markerelemente 14 umfassen.
Die Markerelemente 14 können
in Form aktiver, das heißt
elektromagnetische Strahlung und/oder Ultraschall aussendender,
oder in Form passiver Markerelemente vorgesehen sein, welche elektromagnetische
Strahlung und/oder Ultraschall reflektieren können.
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Das
Navigationssystem 10 umfasst eine Sende- und Empfangseinheit 16 zum
Aussenden und Empfangen von elektromagnetischer Strahlung und/oder
Ultraschall. Sie umfasst einen balkenförmigen Träger 18, an welchem
drei Sender/Empfänger 20 angeordnet
sind, mit welchen elektromagnetische Strahlung beziehungsweise Ultraschall
ausgesandt und/oder empfangen werden können. Grundsätzlich könnten nur
zwei Sender/Empfänger
vorgesehen sein. Um eine Genauigkeit bei der Positionsbestimmung
der Referenzierungseinheiten 12 zu verbessern, können auch
drei oder mehr derartige Sender/Empfänger 20 vorgesehen
werden. Des Weiteren umfasst das Navigationssystem 10 eine
Datenverarbeitungsanlage 22, welche bei dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
drei miteinander zusammengeschaltete Computer 24, eine
Anzeigevorrichtung in Form eines Monitors 26 und ein Eingabegerät in Form
einer Tastatur 28 umfasst. Mit der Datenverarbeitungsanlage 22 können von
der Sende- und Empfangseinheit 16 erzeugte und/oder empfangene
Signale ver arbeitet werden, um eine Position und/oder eine Orientierung
einer Referenzierungseinheit 12 im Raum zu bestimmen.
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Einige
der Referenzierungseinheiten 12 können insbesondere derart ausgebildet
sein, dass sie mit entsprechenden Adaptern 30, beispielsweise
in Form von Knochenschrauben, zum Beispiel an einem Patienten 32 festgelegt
werden können.
Insbesondere können
so Gelenkpositionen und Gelenkzentren des Patienten 32 ermittelt
werden, beispielsweise indem ein Körperteil, zum Beispiel ein
Femur 34 des Patienten 32, an dem ein erstes Referenzelement 12 festgelegt
ist, relativ zu einem anderen Körperteil,
zum Beispiel einem Beckenknochen 36 des Patienten 32,
bewegt wird, an welchem eine weitere Referenzierungseinheit 12 festgelegt
ist. Alternativ kann eine Referenzierungseinheit 12 auch
an einem chirurgischen Instrument 38 oder einem Werkzeug angeordnet
sein, zum Beispiel unter Verwendung einer dafür geeigneten Haltevorrichtung 40.
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Beispielsweise
können
Referenzierungseinheiten 12 einen kreuzförmigen Träger 33 umfassen, welcher
vier im Wesentlichen senkrecht relativ zueinander angeordnete Trägerarme 35 aufweist,
die insbesondere unterschiedliche Längen aufweisen können. Jeder
Trägerarm 36 trägt ein kugelförmiges, passives
Markerelement 14.
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Alternativ
kann eine Referenzierungseinheit, wie die in den 1 und 2 dargestellte
Referenzierungseinheit 12, die an der Haltevorrichtung 40 am Instrument 38 festgelegt
ist, insgesamt sechs aktive Markerelemente 14 umfassen,
wobei jeweils drei Markerelemente 14 auf einer Trägerplatte 42 angeordnet
sind. Die beiden Trägerplatten 42 sind
relativ zueinander leicht geneigt.
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Die
aktiven Markerelemente 14 sind derart ausgebildet, dass
sie elektromagnetische Strahlung und/oder Ultraschallsignale aussenden
können,
die von der Sende- und Empfangseinheit 16 des Navigationssystems 10 detektiert
werden können.
Mit der Datenverarbeitungsanlage 22 kann das Navigationssystem 10 aus
den empfangenen Signalen eine Position und/oder eine Orientierung
der Referenzierungseinheit 12 und indirekt auch des Instruments 38 im
Raum, beispielsweise in einem Operationssaal ermitteln.
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Das
Instrument 38 kann beispielsweise, wie in den 1 und 2 dargestellt,
in Form eines Pfanneneinsetzinstruments ausgebildet sein, welches
an einem proximalen Ende einen Schlagkopf 44 mit einer
in proximaler Richtung weisenden und quer zu einer Längsachse 46 eines
langgestreckten Schafts 48 verlaufenden Schlagfläche 50 aufweist. Ein
distales Ende 52 des Instruments 38 ist derart ausgebildet,
dass es mit einer Pfanne eines künstlichen
Hüftgelenks
oder eines Pfanneneinsatzes temporär verbunden werden kann. Das
Instrument 38 kann insbesondere zum Einschlagen entsprechender
Implantatteile in dem Beckenknochen 36 des Patienten 32 verwendet
werden. Hierzu kann beispielsweise mit einem Hammer in Richtung
des Pfeils 54 senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht
auf die Schlagfläche 50 geschlagen
werden, so dass ein Kraftstoß vom
Schlagwerkzeug auf das Instrument 38 übertragen wird. Derartige Kraftstöße können jedoch
zu einer Beschädigung
oder gar zu einer Zerstörung
der Referenzierungseinheit 12 führen. Abhilfe schafft hier
jedoch die erfindungsgemäß ausgebildete
Haltevorrichtung 40, wie nachfolgend näher erläutert wird.
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Eine
Einheit aus der Referenzierungseinheit 12 und der Haltevorrichtung 40 definiert
eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 56 versehene Referenzierungseinrichtung.
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Die
Haltevorrichtung 40 umfasst einen Grundkörper 58 mit
einer flachen quaderförmigen Grundplatte 60,
an welche stirnseitig Endplatten 62 einstückig angeformt
sind, die in dieselbe Richtung weisend senkrecht von der Grundplatte 60 abstehen. Ein
Längsschnitt
des Grundkörpers 58 parallel
zur Längsachse 46 weist
somit ein im Wesentlichen U-förmiges
Profil aus mit zwei kurzen, freie Enden aufweisenden, durch die
Endplatten 62 gebildeten Schenkel und einer senkrecht zu
diesen verlaufenden, von der Grundplatte 60 definierten
Basis. In den Endplatten 62 sind jeweils zwei Bohrungen 64 angeordnet,
deren Längsachsen
parallel zur Längsachse 46 ausgerichtet
sind. Jede der beiden Bohrungen 64 in den einander gegenüberliegenden
Endplatten 62 ist koaxial zu einer Bohrung in der gegenüberliegenden
Endplatte 62 ausgerichtet. In die Bohrungen 64 eingesetzt
sind kurze, Führungsstäbe definierende zylindrische
Stäbe 66,
deren eines Ende in etwa bündig
mit einer Außenfläche der
jeweiligen Endplatte 62 abschließt, und deren anderes Ende
in Richtung auf die gegenüberliegende
Endplatte 62 hin weist. Eine Länge der Stäbe 66 ist so gewählt, dass
zwischen freien, aufeinander zu weisenden Enden 68 der
Stäbe 66 ein
Abstand verbleibt, welcher in etwa einer Länge der Stäbe 66 entspricht.
Die Stäbe 66 bilden einen
Teil einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 70 versehenen
Führung,
welche im vorliegenden Fall als Linearführung ausgebildet ist.
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Die
Führung 70 dient
zur Führung
eines an den Stäben 66 beweglich
gelagerten schlittenförmigen
Trägers 72.
Dieser ist im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet und weist
eine Breite parallel zur Längsachse 46 auf,
die etwa zwei Drittel des Abstands zwischen den beiden Endplatten 62 entspricht.
In auf die Endplatten 62 hin weisenden Stirnseiten 74 sind
jeweils zwei hohlzylindrische Sacklöcher 76 ausgebildet,
in welche die freien Enden 68 der Stäbe 66 teilweise eintauchen.
Die Sacklöcher 76 bilden
ebenfalls einen Teil der Führung 70,
welche es ermöglicht,
dass der Träger 72 relativ
zum Grundkörper
parallel bewegt, das heißt
auf den Stäben 66 parallel
zur Längsachse 46 verschoben
werden kann.
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Auf
einer Oberseite 78 des Trägers 72 ist zentral
mittig eine mit einem Innengewinde 80 versehene Sacklochbohrung 82 ausgebildet.
In die Sacklochbohrung 82 ist ein erstes Verbindungselement 84 in
Form eines im Wesentlichen zylindrischen Adapters eingeschraubt.
Es weist ausgehend von einem ersten, in die Sacklochbohrung 82 eingeschraubten Ende
einen zum Innengewinde 80 korrespondierenden Außengewindeabschnitt 86 auf.
Das erste Verbindungselement bildet einen Teil einer insgesamt mit
dem Bezugszeichen 88 versehenen ersten Verbindungseinrichtung
zum Verbinden, vorzugsweise zum lösbaren Verbinden, des Trägers 72 mit
der Referenzierungseinheit 12. Letzere weist ein im Wesentlichen
kastenförmiges
Gehäuse 90 auf,
welches an seiner Unterseite eine nicht näher dargestellte Aufnahme aufweist,
die ein zweites Verbindungselement der ersten Verbindungseinrichtung 88 bildet und
in einer Verbindungsstellung mit dem ersten Verbindungselement 84 in
Eingriff bringbar ist. Beispielsweise kann die erste Verbindungseinrichtung 88 insgesamt
in Form einer Rastverbindung oder einer Schraubverbindung ausgebildet
sein. Auf einer Oberseite des Gehäuses 90 sind die Trägerplatten 42 angeordnet.
Im Gehäuse 90 selbst
ist vorzugsweise die für
die Markerelemente 14 erforderliche Steuer- und/oder Regelung
sowie eine Energieversorgung untergebracht.
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Wie
bereits dargelegt, kann der Träger 72 relativ
zum Grundkörper 78 auf
den Stäben 66 verschoben
werden. Um den Träger 72 in
einer Mittelstellung zwischen den beiden Endplatten 62 zu
halten, wie sie in den 1 bis 3 dargestellt
ist, ist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 92 versehene
Rückstelleinrichtung
vorgesehen. Die Rückstelleinrichtung 92 dient
zum Bewegen des Trägers 72 und
damit der ersten Verbindungseinrichtung 88 relativ zum
Grundkörper 58,
wenn der Träger 72 aus
einer Mittelstellung zwischen den beiden Endplatten 62 ausgelenkt wird.
Eine Auslenkung ist aufgrund der vorgesehenen Rückstelleinrichtung 92 nur
entgegen einer Wirkung derselben möglich. Die Rückstelleinrichtung 92 ist
auf Grund ihrer Anordnung zwischen den Grundkörper 58 und die erste
Verbindungseinrichtung 88 beziehungsweise den Träger 72 geschaltet.
Bei dem in den 1 bis 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel
der Haltevorrichtung 40 umfasst die Rückstelleinrichtung vier Rückstellelemente
in Form von Federn 94. Die Federn 94 sind in Form
von Schraubenfedern ausgebildet, die sich jeweils an einem freien Ende 68 der
Stäbe 66 und
an einem den freien Enden 68 jeweils gegenüberliegenden
Boden 96 der Sacklöcher 76 abstützt. Die
Federn 94 könnten
alternativ auch in Form von Luftfedern oder Hydraulik-Federn ausgebildet
sein oder in Form eines anderen elastischen Elements, beispielsweise
einem aus einem Elastomer hergestellten Dämpfungskörper.
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Wird
in Richtung des Pfeils 54 ein Schlag auf den Schlagkopf 44 ausgeübt, bewegt
sich der Träger 72 auf
Grund seiner Trägheit
in Richtung auf die in proximaler Richtung 62 angeordnete
Endplatte 62 zu. Dadurch werden die beiden Federn 94 zusammengedrückt und
bremsen beziehungsweise dämpfen
eine Bewegung des Trägers 72 und
damit auch der ersten Verbindungsein richtung 88 relativ
zum Grundkörper 58.
Die komprimierten Federn 94 drücken jedoch den Träger 72 wieder
zurück
in seine Mittelstellung. Da es sich insgesamt um ein schwingendes
System handelt, kann der Träger 72 gedämpft um
die Mittelstellung herumschwingen, bis er wieder relativ zum Grundkörper 58 in
der Mittelstellung zur Ruhe kommt.
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Die
Rückstelleinrichtung 92 bildet
im vorliegenden Fall auch eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 98 versehene
Stoßdämpfungseinrichtung.
Die Federn 94 bilden dabei Stoßdämpfungselemente 100.
Optional kann zu der Rückstelleinrichtung 92 auch
eine separate Stoßdämpfungseinrichtung 98 vorgesehen
sein, welche beispielsweise zwischen den freien Enden 68 und
den Böden 96 angeordnete Stoßdämpfer umfasst,
insbesondere in Form von Hydraulikstoßdämpfern. Mit der Stoßdämpfungseinrichtung 98 werden
Kraftstöße, die
eine Relativbewegung zwischen dem Grundkörper 58 und der ersten Verbindungseinrichtung 88 beziehungsweise
dem Träger 72 bewirken,
gedämpft.
Die Stoßdämpfungseinrichtung 98 ist
ebenfalls zwischen den Grundkörper 58 und
die erste Verbindungseinrichtung 88 beziehungsweise den
Träger 72 geschaltet.
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Je
nach Ausbildung der Rückstelleinrichtung 92 kann
der Träger 72 relativ
zum Grundkörper 58 bereits
eine definierte Mittelstellung und damit eine eindeutige Referenzstellung
einnehmen. Um jedoch eine hochpräzise
Grundstellung des Trägers 72 und des
Grundkörpers 58 relativ
zueinander zu definieren, ist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 102 versehene
Grundstellungspositioniereinrichtung vorgesehen zum automatischen
Positionieren der ersten Verbindungseinrichtung 88 an der
Haltevorrichtung 40 in der Grund- oder Referenzstellung.
Die Grundstellungspositioniereinrichtung 102 umfasst ein
erstes Positionierelement 104 in Form einer auf einer Unterseite 106 des
Trägers 72 ausgebildeten kegeligen
Vertiefung. Ein zweites Positionierelement 108 ist an der
Grundplatte 60 angeordnet und umfasst ein Kugeldruckstück, welches
in einer zentral mittig am Träger 72 ausgebildeten
Bohrung 110 eingesetzt ist. Das Kugeldruckstück umfasst
eine Kugel 112 sowie eine Schraubenfeder 114,
welche die Kugel 112 aus der Bohrung 110 heraus
in Richtung auf die Unterseite 106 des Trägers 72 hin
drückt.
Die Haltevorrichtung 40 ist so aufgebaut, dass die Unterseite 106 des
Trägers 72 flächig, jedoch
mit ausreichend Spiel, auf einer Oberseite 116 der Grundplatte 60 anliegt
und gleitet.
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Wird
der Träger 72 von
der Rückstelleinrichtung 92 in
seine Mittelstellung bewegt, so kann die Kugel 112 des
zweiten Positionierelements 108 in das erste Positionierelement 104 zumindest
teilweise eintauchen und verriegelt beziehungsweise verrastet die
Haltevorrichtung in der Referenzstellung. Die Schraubenfeder 114 definiert
somit eine Haltekraft, mit der der Träger 72 und der Grundkörper 58 relativ zueinander
in der durch die Grundstellungspositioniereinrichtung 102 definierten
Grundstellung gehalten werden. Eine Auslenkung des Trägers 72 aus
der Grundstellung relativ zum Grundkörper 58 ist nur dann
möglich,
wenn ein auf das Instrument 38 eingeleiteter Kraftstoß parallel
zur Längsachse 46 einen Anteil
aufweist, der ausreicht, um die von der Schraubenfeder 114 ausgeübte Haltekraft
zu überwinden, so
dass die Kugel 112 entgegen der Wirkung der Schraubenfeder 114 aus
der Vertiefung in die Bohrung 110 hineingedrückt wird.
Sobald die Rückstelleinrichtung 92 den
Träger 72 wieder
in die Mittelstellung zurückbewegt,
kann die Kugel 112 wieder in die Vertiefung eintauchen
und so die Grund- oder Referenzstellung der Haltevorrichtung 40 definieren
und sichern.
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Der
Grundkörper 58 ist
mit einem Adapter 158 verbunden, welcher eine zweite Verbindungseinrichtung 120 umfassend
einen Klemmring zum axialen und drehfesten Verbinden der Haltevorrichtung 40 mit
dem Schaft 48 des Instruments 38 aufweist, und
zwar derart, dass die Stäbe 66 parallel
zur Längsachse 46 des
Schafts 48 ausgerichtet sind.
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In 5 ist
eine gegenüber
der Referenzierungseinrichtung 56 leicht modifizierte Referenzierungseinrichtung 156 dargestellt.
Sie unterscheidet sich von der Referenzierungseinrichtung 56 durch die
Ausgestaltung der insgesamt mit dem Bezugszeichen 170 versehenen
Führung,
der Rückstelleinrichtung 192 sowie
der Stoßdämpfungseinrichtung 198.
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Identische
Teile der Referenzierungseinrichtungen 56 und 156 sind
daher der Übersichtlichkeit wegen
mit identischen Bezugszeichen versehen.
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Die
Führung 170 umfasst
am Träger 172 zwei
seitliche, in entgegengesetzten Richtungen quer von der Längsachse 46 weg
weisende, sich parallel zur Längsachse 46 erstreckende
stabförmige Vorsprünge 166,
deren Unterseiten flächig
mit der Unterseite 106 des Trägers 172 geformt sind.
Der Grundkörper 158 weist
zwei senkrecht zu den Endplatten 62 seitlich an der Grundplatte 60 etwas
von der Oberseite 116 derselben abstehende Seitenplatten 174 auf,
in welchen jeweils eine Nut 176 zum Aufnehmen eines Vorsprungs 166 ausgebildet
ist. Der Träger 172 kann
so parallel zur Längsachse 46 relativ zum
Grundkörper 158 verschoben
werden.
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Die
Rückstelleinrichtung 192 umfasst
insgesamt vier Schraubenfedern 194, welche mit einem freien
Ende in das Sackloch 76 eintauchen und sich an des sen Boden 96 einerseits
und andererseits an der Endplatte 62 des Grundkörpers 158 abstützen. Die
Federn 194 bilden gleichzeitig Stoßdämpfungselemente 200 der
Stoßdämpfungseinrichtung 198.
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Die
Funktionsweise der Referenzierungseinrichtung 156 beziehungsweise
der Haltevorrichtung 140 entspricht derjenigen der Referenzierungseinrichtung 56 beziehungsweise
der Haltevorrichtung 40. Wird mit einem Schlagwerkzeug
auf die Schlagfläche 50 des
Schlagkopfs 44 geschlagen, so zwingt die Trägheit des
Trägers 172 diesen
entgegen der Wirkung der Federn 194 in Richtung auf die
proximalseitige Endplatte 62 hin. Die Rückstelleinrichtung 192 führt dann
dazu, dass der Träger 172 wieder
in seine Mittelstellung zurückbewegt
wird. Optional kann an der Haltevorrichtung 140 eine wie
im Zusammenhang mit der Haltevorrichtung 40 beschriebene Grundstellungspositioniereinrichtung 102 vorgesehen
sein, die in 5 nicht zu sehen ist.
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Ein
drittes Ausführungsbeispiel
einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 256 versehenen Referenzierungseinrichtung
ist in den 6 bis 8 dargestellt.
Es umfasst eine Referenzierungseinheit 12 sowie eine insgesamt
mit dem Bezugszeichen 240 versehene Haltevorrichtung. Die
Haltevorrichtung 240 unterscheidet sich von der Haltevorrichtung 40 in
der Ausgestaltung der Führung 270,
der Rückstelleinrichtung 292 sowie
der Grundstellungspositioniereinrichtung 302. Alle anderen
Teile, die identisch mit Teilen der Referenzierungseinrichtung 56 ausgebildet
sind, sind der besseren Übersichtlichkeit
wegen mit identischen Bezugszeichen versehen.
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Anstelle
der Stäbe 66 umfasst
die Führung 270 zwei
Führungsplatten 266,
die in quaderförmigen Durchbrechungen 264 der
Endplatten 62 montiert sind.
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Ferner
ist am Träger 272 eine
in ihrer Höhe an
eine Höhe
der Führungsplatten 266 angepasste quaderförmige Ausnehmung 276 vorgesehen,
die etwas breiter ist als eine Breite der Führungsplatte 266 quer
zur Längsachse 46,
jedoch nicht so tief wie die Sacklöcher 76, die somit
seitlich teilweise geöffnet sind.
Vier Federn 294, die in die verbleibenden Abschnitte der
Sacklöcher 76 eintauchen
und sich einerseits an einem Boden 96 derselben abstützen und andererseits
an einer Stirnfläche 274 der
Führungsplatte 266,
bilden Rückstellelemente
der Rückstelleinrichtung 292.
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Der
Träger 272 ist
am Grundkörper 58 um eine
zur Längsachse 46 senkrechte
Drehachse 322 verdrehbar gelagert. Hierfür steht
senkrecht von der Grundplatte 60 ein Lagerzapfen 324 ab,
welcher in ein korrespondierendes Sackloch 326, welches
auf der Unterseite 106 des Trägers 272 koaxial zur Längsachse
der Sacklochbohrung 82 ausgebildet ist, formschlüssig eingreift.
Dies ermöglicht
eine Drehbewegung des Trägers 272 relativ
zum Grundkörper 58 um
die Drehachse 322. Alternativ wäre es auch denkbar, auf den
Lagerzapfen 324 zu verzichten, so dass der Träger 272 frei
relativ zum Grundkörper 58 in
einer Ebene parallel zur Längsachse 46 bewegbar
wäre.
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Auch
bei diesem Ausführungsbeispiel
bildet die Rückstelleinrichtung 292 die
Stoßdämpfungseinrichtung 298.
Die Federn 294 bilden somit gleichzeitig Stoßdämpfungselemente 300.
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Die
Grundstellungspositioniereinrichtung 302 umfasst nicht
nur jeweils ein erstes und ein zweites Positionierelement, sondern
insgesamt jeweils vier erste Positionierelemente 304 in
Form kegeliger Vertiefungen, welche in einer Innenfläche 306 der Ausnehmung 276 ausgebildet
sind, die in Richtung auf die Grundplatte 60 hin weist.
Ferner sind in jeder Führungsplatte 266 zwei
zweite Positionierelemente 308 angeordnet, und zwar in
Form jeweils in einer Bohrung 310 derselben angeordneter
Kugeldruckstücke
umfassend eine Kugel 312 und eine Schraubenfeder 314,
welche die Kugel 312 in Richtung auf das erste Positionierelement 304 hin
drückt.
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Die
Grundstellung der Haltevorrichtung 240 wird definiert durch
die Stellung des Trägers 272 relativ
zum Grundkörper 58,
in welcher alle Kugeln 312 in die zugeordneten Vertiefungen
eingreifen. Insbesondere dann, wenn auf den Lagerzapfen 324 verzichtet
wird, haben die insgesamt vier ersten und zweiten Positionierelemente 304 und 308 den
Vorteil, dass der Träger 272 schnell
und sicher relativ zum Grundkörper 58 in
die Grund- oder Referenzstellung gebracht und in dieser gehalten
werden kann.
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Die
Funktionsweise der Haltevorrichtung 240 entspricht sowohl
mit als auch ohne vorgesehenen Lagerzapfen 324 der Funktionsweise
der oben beschriebenen Haltevorrichtungen 40 und 140,
so dass auf obige Erläuterungen
verwiesen werden kann.
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Alle
drei oben beschriebenen Haltevorrichtungen 40, 140 und 240 sind
vorzugsweise aus dampfsterilisierbaren Materialien hergestellt,
insbesondere sind sie vollständig
aus einem nicht rostenden Instrumentenstahl gebildet.