DE102012104390B4 - Implant alignment / aiming device for alignment and / or positioning of an acetabulum implant during implantation - Google Patents
Implant alignment / aiming device for alignment and / or positioning of an acetabulum implant during implantation Download PDFInfo
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Abstract
Offenbart wird ein Implantat-Ausricht-/Zielgerät zum Ausrichtung und/oder Positionieren eines Hüftgelenkpfannen-Implantats während des Implantiervorgangs. Es hat zwei Zeiger zur visuellen Darstellung der Anteversion und der Inklination des Implantats sowie einer Halterung zur direkten oder indirekten Kopplung des Implantat-Ausricht-/Zielgeräts mit dem Implantat in einer vordefinierten Relativposition. Ferner hat es ein erstes kreissegmentförmiges Zeigerblatt, entlang dessen Bogenabschnitt der erste Zeiger einstellbar gelagert ist, um dessen Umfangsposition am Bogenabschnitt des ersten Zeigerblatts anzuzeigen und ein zweites, kreissegmentförmiges Zeigerblatt, das mit seiner Flachseite tangential zum Bogenabschnitt des ersten Zeigerblatts angeordnet ist, um zusammen mit dem ersten Zeiger mitzuwandern und entlang dessen Bogenabschnitt der zweite Zeiger einstellbar gelagert ist, um dessen Umfangsposition am Bogenabschnitt des zweiten Zeigerblatts anzuzeigen.Disclosed is an implant alignment / aiming device for aligning and / or positioning an acetabulum implant during the implanting process. It has two pointers for visualizing the anteversion and inclination of the implant, as well as a mount for direct or indirect coupling of the implant alignment / aiming device with the implant in a predefined relative position. Further, it has a first circular segment-shaped pointer sheet, along the arc portion of the first pointer is adjustably mounted to indicate its circumferential position on the arc portion of the first pointer sheet and a second, circular segment-shaped pointer blade, which is arranged with its flat side tangent to the arc portion of the first pointer sheet to together with the first pointer mitzuwandern and along the arc portion of the second pointer is adjustably mounted to indicate the circumferential position of the arc portion of the second pointer sheet.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Implantat-Ausricht-/Zielgerät zum Ausrichten und/oder Positionieren eines Implantats, beispielsweise einer Hüftgelenkpfanne während des Implantiervorgangs und insbesondere ein Implantat-Ausricht-/Zielgerät mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to an implant alignment / aiming device for aligning and / or positioning an implant, for example an acetabulum during the implantation process, and more particularly to an implant alignment / aiming device having the features according to the preamble of claim 1.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Beim Einsetzten eines (Knochen-)Implantats in den menschlichen/tierischen Körper, insbesondere einer künstlichen Hüftgelenkpfanne in ein Acetabulum ist deren korrekte Ausrichtung relativ zur Körperlängsachse, d. h. in Richtung seitwärts sowie bauchwärts für deren spätere Funktionstüchtigkeit und Haltbarkeit von großer Bedeutung. Beim menschlichen Körper existieren allgemeingültige Richtwerte für die Ausrichtung einer Hüftgelenkpfanne, die wie folgt definiert sind:
- – Die Hüftgelenkpfanne sollte eine seitwärts gerichtete Neigung bezüglich der Körperlängsachse (Inklination) von ca. 45° +/– 5° aufweisen,
- – Die Hüftgelenkpfanne sollte eine bauchwärts gerichtete Neigung bezüglich der Körperlängsachse (Anteversion) von ca. 15° +/– 5° aufweisen.
- - The acetabulum should have a lateral inclination with respect to the body's longitudinal axis (inclination) of approximately 45 ° +/- 5 °,
- - The acetabular cup should have a downward inclination with respect to the body's longitudinal axis (anteversion) of approx. 15 ° +/- 5 °.
Die Implantation einer Hüftgelenkpfanne erfolgt in der Regel mittels eines sogenannten Griffstabs, der an seinem distalen Ende zentrisch mit der Hüftgelenkpfanne lösbar verbunden ist und an seinem proximalen Ende eine Schlagplatte hat, auf die mit einem geeigneten Schlagwerkzeug aufgeschlagen werden kann, um die Hüftgelenkpfanne in das Acetabulum einzutreiben. Da der Griffstab, welcher aus dem Patientenkörper während des Implantiervorgangs herausragt, zentrisch an der Hüftgelenkpfanne gehalten ist, kann dieser als visuelle Zeigereinrichtung für die Ausrichtung der Hüftgelenkpfanne dienen.The implantation of an acetabulum is usually carried out by means of a so-called handle bar, which is detachably connected centrally at its distal end to the acetabular cup and at its proximal end a striking plate, which can be opened with a suitable impact tool to the acetabulum in the acetabulum collect. Since the handle bar, which protrudes from the patient's body during the implantation, is held centrally on the acetabulum, this can serve as a visual pointing device for the alignment of the acetabular cup.
Wie vorstehend bereits angedeutet wurde, muss die Hüftgelenkpfanne jedoch innerhalb eines sehr engen Winkeltoleranzbereichs ausgerichtet werden, der ohne äußere Bezugspunkte, d. h. nur anhand der Ausrichtung des Griffstabs irgendwo im Raum nicht oder nur zufällig visuell abschätzbar ist. Daher existieren sogenannte Zielgeräte in Form mechanischer Peileinrichtungen, welche auf den Griffstab aufgesteckt oder geclipt werden können und die jeweils mit zwei Zeigern ausgerüstet sind, von denen sich der Eine bei korrekter Ausrichtung des Griffstabs (und damit der daran temporär fixierten Hüftgelenkpfanne) senkrecht erstreckt und der Andere parallel zu einer Linie auf dem OP-Tisch ausrichtet, welche der Patientenkörper-Längsachse entspricht. Im einfachsten Fall ist diese Linie eine gerade Längskante des OP-Tischs selbst.However, as indicated above, the acetabulum must be aligned within a very narrow range of angular tolerance that can be achieved without external reference points, i. H. only on the basis of the orientation of the handle bar anywhere in the room is not or only randomly visually assessable. Therefore, there are so-called target devices in the form of mechanical direction finding, which can be plugged or clipped on the handle bar and each equipped with two hands, of which the one with the correct orientation of the handle bar (and thus the temporally fixed thereto acetabulum) extends vertically and the Align others parallel to a line on the operating table that corresponds to the patient's body longitudinal axis. In the simplest case, this line is a straight longitudinal edge of the operating table itself.
Stand der TechnikState of the art
Zur manuellen/visuellen Orientierung sind heutzutage solche Zielgeräte im Einsatz, die garnicht oder nur hinsichtlich eines der vorstehend genannten Winkel einstellbar sind. Bei patientenspezifisch abweichenden Pfannenpositionen ist somit eine manuelle/visuelle Orientierung nur schwer bis überhaupt nicht möglich, da die Winkel am Zielgerät nicht korrigiert werden können. D. h. die bekannten Zielgeräte sind aufgrund der nicht vorhandenen oder nur eingeschränkten Einstellbarkeit der vorstehenden Winkel nicht dafür vorgesehen, um auf abweichende Pfannenpositionen reagieren zu können.For manual / visual orientation nowadays target devices are in use, which are not adjustable at all or only with regard to one of the aforementioned angles. With patient-specific divergent Pfannenpositionen thus manual / visual orientation is difficult, if not impossible at all, because the angle can not be corrected on the target device. Ie. the known target devices are not provided due to the lack of or only limited adjustability of the projecting angle in order to respond to deviating pan positions.
Hüftgelenkpfannen werden sowohl links wie auch rechts am Acetabulum implantiert. Je nach Patiententyp (dickleibig/schlank) werden die Implantationen in Rücken- oder Seitenlage des Patienten durchgeführt. Heutzutage werden daher Zielgeräte speziell für die Rücken- und für die Seitenlage genauso wie für die linke und rechte Patientenseite verwendet, die demzufolge am OP-Ort vorgehalten werden müssen. Dies ist nicht nur aufwändig und teuer sondern bildet auch eine potenzielle Fehlerquelle, da bei der Vielzahl von notwendiger Weise bevorrateten Zielgeräten schnell eine Verwechslung vorkommen kann, die, wenn überhaupt, ggf. zu spät bemerkt wird.Acetabular cups are implanted on the right and left sides of the acetabulum. Depending on the type of patient (fat / lean), the implantations are performed in the patient's back or side position. Today targeting devices are therefore used specifically for the back and the lateral position as well as for the left and right side of the patient, which must therefore be kept at the surgical site. This is not only costly and expensive but also forms a potential source of error, since in the large number of necessarily stocked target devices can quickly occur a confusion that, if any, may be noticed too late.
Die
Die
Kurzbeschreibung der ErfindungBrief description of the invention
Angesichts dieser aktuellen Situation besteht die Notwendigkeit an einem Universal-Zielgerät, welches auf eine Mehrzahl von verschiedenen Implantier-Randbedingungen individuell reagieren kann. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein derartiges universelles Zielgerät dieser Gattung bereit zu stellen.In view of this current situation, there is a need for a universal target device that can individually respond to a variety of different implant constraints. It is therefore the object of the present invention to provide such a universal target device of this type.
Diese Aufgabe wird durch ein Zielgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is achieved by a target device with the features of claim 1. Advantageous embodiments and / or developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Grundsätzlich hat das Implantat-Ausricht-/Zielgerät gemäß der Erfindung ein erstes, vorzugsweise kreissegmentförmiges Zeigerblatt bzw. ein Zeigerblatt mit einer kreissegmentförmigen Anzeige(-skala), entlang deren Umfang ein erster Zeiger einstellbar gelagert ist, um dessen Umfangsposition entlang der Anzeige des ersten Zeigerblatts anzuzeigen und ein zweites, vorzugsweise kreissegmentförmiges Zeigerblatt bzw. ein Zeigerblatt mit einer kreissegmentförmigen Anzeige(-skala), das mit seiner Flachseite tangential zum Bogenabschnitt/Anzeige des ersten Zeigerblatts angeordnet ist, um zusammen mit dem ersten Zeiger mitzuwandern und entlang deren Umfang ein zweiter Zeiger einstellbar gelagert ist, um dessen Umfangsposition entlang der Anzeige des zweiten Zeigerblatts anzuzeigen.Basically, the implant alignment / aiming device according to the invention has a first, preferably circular segmented pointer leaf or a pointer leaf with a circular segment-shaped display (scale), along the circumference of which a first pointer is adjustably mounted about its circumferential position along the display of the first pointer leaf and a second, preferably circular segment-shaped pointer leaf or a pointer blade with a circular segment-shaped display (scale), which is arranged with its flat side tangent to the arc portion / display of the first pointer sheet to mitzuwandern together with the first pointer and along the circumference of a second pointer is adjustably mounted to indicate its circumferential position along the display of the second pointer sheet.
Das erfindungsgemäße Zielgerät hat demnach zwei jeweils individuell verstellbare Zeiger, deren Schwenkachse lotrecht aufeinander stehen mit entsprechend zugehörigen Zeigerblättern, von denen das eine (zweite) Zeigerblatt samt zugehörigem (zweiten) Zeiger zusammen mit dem (ersten) Zeiger des anderen (ersten) Zeigerblatts mitgeschwenkt wird. Auf diese Weise lässt sich zum Einen die Anteversion wie auch die Inklination individuell einstellen und auch ablesen.The target device according to the invention therefore has two individually adjustable hands whose pivot axis are perpendicular to each other with corresponding pointer hands, of which one (second) pointer leaf together with associated (second) pointer together with the (first) pointer of the other (first) pointer leaf is pivoted , In this way, on the one hand, the anteversion as well as the inclination can be adjusted individually and also read off.
Vorzugsweise ist das zweite Zeigerblatt und (unabhängig hiervon) der zweite Zeiger jeweils um die Längsachse des ersten Zeigers drehbar gelagert. Es ist also keine gesonderte Lagerung des zweiten Zeigerblatts und des zweiten Zeigers erforderlich, sondern der erste Zeiger dient bereits als Nabe des zweiten Zeigerblatts und zweiten Zeigers. Dies vereinfacht die Mechanik des Geräts.Preferably, the second pointer blade and (independently thereof) the second pointer are each rotatably mounted about the longitudinal axis of the first pointer. Thus, no separate storage of the second pointer sheet and the second pointer is required, but the first pointer already serves as a hub of the second pointer sheet and the second pointer. This simplifies the mechanics of the device.
Wie bereits vorstehend beschrieben wurde, ist es durch die beiden relativ bewegbaren Zeigerblätter (zweites Zeigerblatt ist zusammen mit dem ersten Zeiger mit bewegbar) prinzipiell möglich, die Anteversion und die Inklination individuell einzustellen und damit die Anwendbarkeit des einen Zielgeräts zu erhöhen. Gemäß einem weiteren, ggf. unabhängigen Aspekt der Erfindung kann es aber auch vorgesehen sein, dass das drehbar um den ersten Zeiger gelagerte zweite Zeigerblatt zwei vordefinierte, um 180° winkelbeabstandete Drehpositionen um die Längsachse des ersten Zeigers hat, in denen das zweite Zeigerblatt wahlweise verrastbar ist. Durch diese Drehmöglichkeit des zweiten Zeigerblatts um den (ersten) Zeiger des ersten Zeigerblatts besteht grundsätzlich die Möglichkeit, das erfindungsgemäße Zielgerät für die Patientenrückenlage wie auch die Patientenseitenlage zu verwenden und damit die Einsatzmöglichkeiten zu erweitern.As already described above, it is in principle possible by the two relatively movable hands (second hand blade is movable together with the first pointer) to adjust the anteversion and the inclination individually and thus to increase the applicability of a target device. According to another, possibly independent aspect of the invention, it may also be provided that the rotatable about the first pointer mounted second pointer blade has two predefined, 180 ° angularly spaced rotational positions about the longitudinal axis of the first pointer, in which the second pointer blade selectively locked is. By this possibility of rotation of the second pointer sheet to the (first) pointer of the first pointer sheet is basically the ability to use the target device according to the invention for the patient backrest as well as the patient page position and thus to expand the capabilities.
Vorteilhaft ist es hierbei, wenn der erste Zeiger in der ersten Drehposition des zweiten Zeigerblatts die Inklination und der zweite Zeiger die Anteversion für eine Patientenseitenlage anzeigt, wohingegen der erste Zeiger in der zweiten Drehposition des zweiten Zeigerblatts die Anteversion und der zweite Zeiger die Inklination für eine Patientenrückenlage anzeigt. Der Operateur muss also je nach Patientenlage lediglich das zweite Zeigerblatt bezüglich des ersten Zeigerblatts (um den ersten Zeiger) verdrehen, um so unterschiedliche Anzeigeskalen auf den jeweiligen Zeigerblättern in Abhängigkeit der Patientenlage zu nutzen.It is advantageous in this case if the first pointer in the first rotational position of the second pointer sheet shows the inclination and the second pointer indicates the anteversion for a patient page position, whereas the first pointer in the second rotational position of the second pointer sheet the anteversion and the second pointer the inclination for a Patient back position indicates. The operator must therefore, depending on the patient's position, only rotate the second pointer leaf relative to the first pointer blade (around the first pointer) in order to use different display scales on the respective pointer blades as a function of the patient's situation.
Demzufolge hat das erste Zeigerblatt vorzugsweise zwei in Umfangsrichtung seines Bogenabschnitts (Anzeige) beabstandete Rasteinheiten (entspricht zwei Anzeigeskaleneinheiten), jeweils bestehend aus einer Anzahl von unterschiedlichen Rast-Umfangspositionen, von denen die eine Rasteinheit für die erste Drehposition des zweiten Zeigerblatts (Patientenseitenlage) zur Verwendung vorgesehen ist und die andere Rasteinheit für die zweite Drehposition des zweiten Zeigerblatts (Patientenrückenlage) zur Verwendung vorgesehen ist. D. h., die beiden Rasteinheiten (Anzeigeskaleneinheiten) auf dem ersten Zeigerblatt sind so längs seines Bogenabschnitts angeordnet, dass das Zielgerät bei „Umschalten” (180°-Drehung des zweiten Zeigerblatts um den ersten Zeiger) beispielweise von der Rückenlageposition in die Seitenlageposition zwangläufig die beiden Zeiger so ausrichtet, dass diese immer korrekt die Inklination und die Anteversion anzeigen.Accordingly, the first pointer blade preferably has two detent units (corresponding to two indicator scale units) spaced circumferentially of its arcuate portion (display), each consisting of a number of different detent circumferential positions, one of which is a first rotational position detent unit of the second pointer blade (patient side position) is provided and the other latching unit for the second rotational position of the second pointer sheet (patient backsheet) is provided for use. That is, the two locking units (display scale units) on the first pointer blade are arranged along its arcuate portion such that the target apparatus upon "switching" (180 ° rotation of the second pointer blade around the first pointer), for example, from the supine position to the lateral position inevitably align the two hands so that they always correctly indicate the inclination and the anteversion.
Damit ein Operateur bei der Handhabung des erfindungsgemäßen Zielgeräts hierbei keine Fehler machen kann, etwa durch Verwendung der falschen Anzeigeskalaeinheit (Rasteinheit), ist es vorteilhaft, einen Sperrmechanismus vorzusehen, der die Verwendung der einen Rasteinheit in der zweiten Drehposition des zweiten Zeigerblatts und der anderen Rasteinheit in der ersten Drehposition des zweiten Zeigerblatts blockiert. Beispielsweise kann ein solcher Sperrmechanismus jeweils ein Reiter oder eine Nocke für jede vordefinierte Drehposition des zweiten Zeigerblatts sein, die in Abhängigkeit der Drehposition des zweiten Zeigerblatts mit einer Kulisse am ersten Zeigerblatt zusammenwirken, derart, dass der erste Zeiger nur in die für die betreffende Drehposition vorgesehene Rasteinheit am ersten Zeigerblatt einrasten kann.In order to prevent a surgeon from making mistakes when handling the target device according to the invention, for example by using the wrong display scale unit (latching unit), it is advantageous to provide a locking mechanism which permits the use of one latching unit in the second rotary position of the second pointer blade and the other latching unit blocked in the first rotational position of the second pointer sheet. For example, such a locking mechanism may each be a rider or a cam for each predefined rotational position of the second pointer sheet, which cooperate with a backdrop on the first pointer blade depending on the rotational position of the second pointer blade such that the first pointer is provided only in those intended for that rotational position Snap unit can engage the first pointer leaf.
Gemäß einem weiteren, ggf. unabhängigen Aspekt der vorliegenden Erfindung hat das zweite Zeigerblatt vier in Umfangrichtung seines Bogenabschnitts (Anzeige) beabstandete Rasteinheiten, jeweils bestehend aus einer Anzahl von unterschiedlichen Rast-Umfangspositionen, von denen zwei Rasteinheiten für die erste Drehposition des zweiten Zeigerblatts zur Verwendung vorgesehen sind und zwei andere Rasteinheiten für die zweite Drehposition des zweiten Zeigerblatts zur Verwendung vorgesehen sind. Vorzugsweise sind die zwei Rasteinheiten jeder Drehposition repräsentativ für die linke und rechte Patientenseite, d. h. sie werden ausgewählt in Abhängigkeit davon, ob die linke oder rechte Patientenhüfte operiert werden soll.According to a further, optionally independent aspect of the present invention, the second pointer blade has four locking units spaced apart in the circumferential direction of its curved portion (display), each consisting of a number of different detent circumferential positions, of which two detents are provided for the first rotational position of the second pointer blade for use and two other detent units are provided for the second rotational position of the second pointer blade for use. Preferably, the two locking units of each rotational position are representative of the left and right side of the patient, ie they are selected depending on whether the left or right patient hip is to be operated on.
Figurenbeschreibungfigure description
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahe auf die begleitenden Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to a preferred embodiment with reference to the accompanying figures.
Es zeigen:Show it:
Ein Universal-Zielgerät zur freien (unabhängigen) Einstellung einer Inklination und einer Anteversion eines Hüftgelenkpfannen-Implantats der rechten und linken Hüfte sowohl in Patientenrücken- als auch Patientenseitenlage gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den
Demzufolge besteht das erfindungsgemäße Zielgerät im Wesentlichen aus einem ersten Zeigerblatt oder -sockel
Gemäß der
Das erste Zeigerblatt
Wie aus den
Im theoretischen Mittelpunkt der beiden Halbkreisplatten
An dieser Stelle sei noch darauf hingewiesen, dass am rechteckigen Sockelabschnitt
Das zweite Zeigerblatt
Dieser Gleitschuh
Der erste Zeiger
Abschließend sei noch erwähnt, dass am zweiten Zeiger
Die Funktion des erfindungsgemäßen Universal-Zielgeräts wird nachfolgend anhand der
Um das Zielgerät individuell für eine Hüft-OP in Patientenseitenlage oder Patientenrückenlage einzustellen, muss zunächst der Gleitschuh
In order to set the target device individually for a hip operation in patient lateral position or patient back position, the sliding shoe must first be used
Je nach ausgewählter Drehposition bewirkt jeweils eine der beiden Nocken
Die eine Halbkreisplatte
Will der Operateur demzufolge eine Hüft-OP beispielsweise in Patientenseitenlage vornehmen, wird der Gleitschuh
Innerhalb der gewählten Rasteinheiten stehen jeweils mehrere Rastpositionen (Kerben, Durchgangslöcher) zur Verfügung, über die patientenspezifische Abweichungen von der Norm für Anteversion und Inklination (in 5°-Schritten) einstellbar sind. Demzufolge wird der erste Zeiger
Zur Reinigung des Zielgeräts kann der erste Zeiger
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