DE102010013258A1 - Device for positioning of cutting guide elements at femur bone in the knee endoprosthetics, has fixing element which is connected with cutting guide element and comprises anchor and coupling element - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Positionierung von Schnittführungselementen am distalen Femurknochen in der Knie-Endoprothetik.The invention relates to a device for positioning incision guiding elements on the distal femur bone in the knee endoprosthetics.
Der Ersatz von Gelenken, wie z. B. durch eine totale Knieprothese, umfasst den Ersatz der lasttragenden Oberflächen von Knochen mit künstlichen Implantaten. Das richtige Einsetzen von diesen Implantaten erfordert eine genaue Vermessung des Gelenks und eine dementsprechende, genaue Schnittführung beim Herausschneiden der Knochenoberfläche in Vorbereitung der Befestigung an den jeweiligen Implantaten. Das distale Femurimplantat weist typischerweise eine Innenkontur mit einer distalen Anlagefläche, einer anterioren und einer posterioren Anlagefläche sowie einer posterioren bzw. anterioren Schrägfläche auf. Der distale Femurknochen muss entsprechend der Ausrichtung dieser Implantat-Innenkontur zugeschnitten werden. Des Weiteren muss die Ausrichtung des Implantats am Knochen, insbesondere die Ausrichtung des Implantats in lasttragende Richtung, erfolgen.The replacement of joints, such as. B. by a total knee prosthesis, includes the replacement of the load-bearing surfaces of bone with artificial implants. The proper insertion of these implants requires accurate measurement of the joint and a corresponding, accurate incision during excision of the bone surface in preparation for attachment to the respective implants. The distal femoral implant typically has an inner contour with a distal abutment surface, an anterior and a posterior abutment surface, and a posterior or anterior oblique surface. The distal femur must be trimmed according to the orientation of this implant internal contour. Furthermore, the alignment of the implant on the bone, in particular the orientation of the implant in the load-bearing direction, must be done.
Die
Insbesondere in einer Revisionsoperation, bei der eine primäre totale Knieprothese durch eine neue totale Prothese ersetzt wird, sind eine Anpassung der distalen Schnittebenen des Femurknochens und damit mehrere distale Knochenschnitte notwendig. Diese werden z. B. bei einer nachträglichen Korrektur der distalen Lage des Implantats mit Hilfe eines weiteren distalen Schnittführungselements durchgeführt. Dabei ist es besonders wichtig, die Ausrichtung der distalen Schnittfläche bezüglich des Varus/Valgus-Winkels genau beizubehalten. Die in der
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Positionierung von Schnittführungselementen an einem distalen Femurknochen zu schaffen, die eine gleichbleibende Ausrichtung von Schnittführungselementen bezüglich einer vorgegebenen Richtung sicherstellt. Dabei soll der Abstand der Schnittführungsebenen variierbar sein.It is therefore the object of the invention to provide a device for positioning of cutting guide elements on a distal femur bone, which ensures a constant alignment of cutting guide elements with respect to a predetermined direction. The distance between the cutting guide levels should be variable.
Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Positionierung von Schnittführungselementen gemäß Anspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.The object is achieved by the device according to the invention for positioning of cutting guide elements according to
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Positionierung von Schnittführungselementen in einem distalen Femurknochen in der Knie-Endoprothetik umfasst ein Fixierungselement, das mit einem Schnittführungselement verbindbar ist, wobei das Fixierungselement einen Anker und ein Koppelelement umfasst. Das Koppelelement ist dabei unter einem von Null verschiedenen Winkel zum Anker verschiebbar gelagert. Wird somit ein Schnittführungselement mit dem Koppelelement verbunden, so kann dieses unter einem festen Winkel zum Anker verschoben werden und Knochenschnitte in einer konstanten Ausrichtung, aber in unterschiedlichem Abstand, ausgeführt werden. Die Ausrichtung ist dabei fest durch den eingerichteten Winkel vorgegeben.The device according to the invention for positioning incision guide elements in a distal femur bone in the knee arthroplasty comprises a fixation element which can be connected to a sectional guide element, wherein the fixation element comprises an armature and a coupling element. The coupling element is displaceably mounted at an angle different from zero to the armature. Thus, if a cutting guide element is connected to the coupling element, then this can be moved at a fixed angle to the anchor and bone sections in a constant orientation, but at different distances, running. The orientation is determined by the established angle.
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die Position des Ankers am Knochen durch eine Kopplung des Fixierungselements mit einem ersten Schnittführungselement bestimmbar ist. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn das erste Schnittführungselement am intra-medullären Kanal des Femurknochens ausgerichtet ist. Insbesondere in einer Revisionsoperation wird eine Bohrung in den intra-medullären Kanal mit Hilfe einer Reibahle ausgeführt. Eine Verlängerung der Reibahle bildet eine exakte Weiterführung des intra-medullären Kanals und stellt eine genaue Referenz für die Ausrichtung eines ersten Schnittführungselements dar. Ein am ersten Schnittführungselement ausgerichtetes Fixierungselement ist somit exakt und entsprechend den individuellen Knochengegebenheiten angepasst positioniert. Des Weiteren wird das erste Schnittführungselement in distaler Richtung durch das Fixierungselement gehalten. Eine nachfolgende Verschiebung des ersten Schnittführungselements in distaler Richtung ist möglich.It is also advantageous if the position of the armature on the bone can be determined by a coupling of the fixing element with a first cutting guide element. This is particularly advantageous when the first cutting guide element is aligned on the intra-medullary canal of the femur. In particular, in a revision surgery, a hole in the intra-medullary canal is performed by means of a reamer. An extension of the reamer forms an exact continuation of the intra-medullary canal and provides an accurate reference for the alignment of a first incision guide element. A fixation element aligned with the first incision guide element is thus positioned precisely and in a manner adapted to the individual bone conditions. Furthermore, the first cutting guide element is held in the distal direction by the fixing element. A subsequent displacement of the first cutting guide element in the distal direction is possible.
Andererseits ist eine Ausrichtung des Ankers am intra-medullären Kanal auch ohne eine Kopplung mit einem ersten Schnittführungselement möglich, sodass das Fixierungselement auch bei der Implantierung einer primären totalen Knieprothese einsetzbar ist.On the other hand, an alignment of the armature on the intra-medullary canal is possible even without a coupling with a first cutting guide element, so that the fixing element also in the Implantation of a primary total knee prosthesis is used.
Vorteilhafterweise umfasst der Anker bevorzugt mindestens zwei Bohrungen, in die jeweils ein Stift eingreift. Die mindestens zwei Stifte garantieren einen verdrehsicheren und in distal-proximale Richtung fixierten Halt des Fixierungselements am Knochen. Außerdem bilden sie einen Anschlag für das Sägeblatt z. B. bei der Durchführung des anterioren Knochenschnittes.Advantageously, the anchor preferably comprises at least two holes, in each of which a pin engages. The at least two pins guarantee a rotationally secure and fixed in the distal-proximal direction hold the fixation element to the bone. In addition, they form a stop for the saw blade z. B. in the implementation of the anterior bone section.
Vorteilhafterweise besteht das Koppelelement vorzugsweise aus einem Koppelschaft und einer zum Koppelschaft verschiebbar gelagerten und fixierbaren Tastschiene. Mithilfe dieser Tastschiene kann die Lage des proximalen Endes des Femurimplantats entsprechend der gewählten Femurimplantatgröße am Knochen angezeigt werden. Die Tastschiene bestimmt dabei auch den Abstand des Fixierungselementes vom Femurknochen und somit die Lage des ersten Schnittführungselements in anterior-posterior Richtung. Die Tastschiene wird insbesondere bei einer Ausrichtung der Fixierungsvorrichtung ohne Zuhilfenahme eines ersten Schnittführungselementes verwendet.Advantageously, the coupling element preferably consists of a coupling shaft and a coupling shaft slidably mounted and fixable sensing rail. Using this stylus, the position of the proximal end of the femoral implant can be displayed on the bone according to the selected femoral implant size. The feeler also determines the distance of the fixation of the femur bone and thus the position of the first cutting guide element in the anterior-posterior direction. The feeler rail is used in particular in an orientation of the fixing device without the aid of a first cutting guide element.
In vorteilhafter Weise weist der Koppelschaft bevorzugt eine Führungsschiene auf, die um einen von Null verschiedenen Winkel α zur Längsachse des Koppelschafts in medial-lateraler Richtung geschwenkt ausgerichtet ist. Die Führungsschiene ermöglicht es, das Koppelelement senkrecht zur Ausrichtung des Ankers zu verschieben und dabei eine um den Winkel α geneigte Ausrichtung der Schnittebene eines distalen Schnittführungselements beizubehalten. Entspricht der Winkel α dem Valguswinkel, so wird bei einem zum intra-medullären Kanal ausgerichteten Anker eine distale Schnittebene senkrecht zur mechanischen Achse gewährleistet.In an advantageous manner, the coupling shaft preferably has a guide rail which is aligned in the medial-lateral direction by a different angle α from the longitudinal axis of the coupling shaft. The guide rail makes it possible to move the coupling element perpendicular to the orientation of the armature while maintaining an angle α inclined alignment of the cutting plane of a distal cutting guide element. If the angle α corresponds to the valgus angle, a distal section plane perpendicular to the mechanical axis is ensured in the case of an anchor aligned with the intra-medullary canal.
Vorteilhafterweise sind die Führungsschiene und der Anker kraftschlüssig aneinander fixierbar. Somit können unterschiedliche distale Positionen eines gekoppelten Schnittführungselements eingestellt werden und ein Verrücken z. B. während der Durchführung des Schnittes verhindert werden. Andererseits kann die Führungsschiene bzw. das Koppelelement und der Anker zueinander bewegt werden. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn ein erstes Schnittführungselement, an einem stabförmigen Element in Verlängerung zum intra-medullären Kanal fixiert ist, und nur entlang dieses Stabs verschoben werden kann.Advantageously, the guide rail and the anchor are non-positively fixed to each other. Thus, different distal positions of a coupled cutting guide element can be adjusted and z. B. be prevented during the execution of the cut. On the other hand, the guide rail or the coupling element and the armature can be moved to each other. This is necessary in particular when a first cutting guide element is fixed on a rod-shaped element in extension to the intra-medullary canal, and can only be displaced along this rod.
Vorteilhafterweise ist eine Abstandsskala am Koppelschaft aufgebracht. Diese Skala erlaubt eine genaue und reproduzierbare Einstellung des Abstands zwischen verschiedenen Schnittführungsebenen einer am Koppelelement verschiebbar befestigten Schnittführungsvorrichtung.Advantageously, a distance scale is applied to the coupling shaft. This scale allows an accurate and reproducible adjustment of the distance between different cutting guide levels of a slidably mounted on the coupling element cutting guide device.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Knochenschnitten sind in der Zeichnung beispielhaft dargestellt und werden anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the device according to the invention of bone sections are shown by way of example in the drawing and are explained in more detail with reference to the following description. Show it:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
Die Seiten und Richtungsbezeichnungen sind in der nachfolgenden Beschreibung im Bezug auf die vorgesehene Einbaulage der Schnittführungsvorrichtung am Knochen und die Lage des Knochens im Körper beschrieben. Die Vorrichtung liegt mit ihrer der Stirnseite gegenüber liegenden Rückseite am distalen Ende des Femurknochens senkrecht zur mechanischen Achse zwischen Knie und Hüftgelenk am Femurknochen an. Alle weiteren Lagebezeichnungen sind auf diese Grundposition bezogen.The pages and directional designations are described in the following description with respect to the intended installation position of the incision guiding device on the bone and the position of the bone in the body. The device lies with its rear side opposite the rear side at the distal end of the femur perpendicular to mechanical axis between the knee and hip joint on the femur bone. All other location designations are related to this basic position.
In
In die erste Ausnehmung
Mit dem Grundkörper
Die Oberseite
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird durch Drehen eines Verstellwerkzeugs, das in die Ausnehmung
Der Anterior-Schnittblock
Der mit B gekennzeichnete Ausschnitt ist in
Ein Kopfbereich
In dieser Darstellung ist die Neigung der ersten Ausnehmung
Um einen Versatz zwischen der Achse des intra-medullären Kanals
Nach der Einstellung der Femurgröße, der Femurrotation sowie des Versatzes zwischen dem intra-medullären Kanal
In einer Revisisonsoperation wird üblicherweise als erstes ein distaler Säuberungsschnitt mit Hilfe es Distal-Schnittblocks
Zur Durchführung des anterioren Schnittes ist, wie in
Die Fixierungsvorrichtung
Über ein viertes Verbindungselement
Zur weiteren Befestigung des Ankers
Um eine Verschiebung des Koppelschafts
Nach der Durchführung eines distalen Säuberungsschnitts sowie dem Anterior- und Posterior-Schnitt, die in Flexionsstellung des Knies erfolgen, wird die Weite des entstandenen Gelenkspaltes in Extension überprüft. Ist der entstandene Gelenkspalt zu groß oder sind größere Knochendefekte medial oder lateral am distalen Femur zu kompensieren, können zwischen distaler Femurschnittebene und Femurimplantat Abstandsplättchen, sogenannte Augmentationen, welche an dem Femurimplantat fixiert werden, eingesetzt werden. In der Regel wird damit das Femurimplantat distalisiert. Um die gewünschte Weite des Gelenkspalts zu erreichen, ist meist ein weiterer distaler, Knochenschnitt notwendig, sodass bei eingelegtem Abstandsplättchen die gewünschte distale Lage des Femurimplantats erreicht wird.After performing a distal cleansing incision as well as the anterior and posterior incisions made in the flexion position of the knee, the width of the resulting joint space is examined in extension. If the resulting joint space is too large or larger bone defects medial or lateral to compensate for the distal femur, spacer plates, so-called augmentations, which are fixed to the femur implant can be used between the distal femoral section plane and femur implant. As a rule, the femoral implant is distalized. In order to achieve the desired width of the joint space, another distal, bone cut is usually necessary, so that when the spacer plate is inserted the desired distal position of the femoral implant is achieved.
Dazu wird die Schnittführungsvorrichtung
Ein weiteres Schnittführungselement
Halteelemente
Die Fixierungsvorrichtung ermöglicht eine einfache aber genaue Ausrichtung am intra-medullären Kanal und erlaubt gleichzeitig die Verschiebung der verschiedenen angekoppelten Schnittführungselemente in einer zur mechanischen Achse senkrechten Richtung.The fixation device allows a simple but accurate alignment at the intra-medullary canal and at the same time allows the displacement of the various coupled cutting guide elements in a direction perpendicular to the mechanical axis.
Alle beschriebenen und/oder gezeichneten Merkmale können im Rahmen der Erfindung vorteilhaft miteinander kombiniert werden. Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.All described and / or drawn features can be combined advantageously within the scope of the invention. The invention is not limited to the embodiment described.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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