DE102013108678A1

DE102013108678A1 - Medizinische Fixiereinrichtung und medizinische Befestigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013108678A1
Application number: DE102013108678.0A
Authority: DE
Inventors: Franz-Peter Firmbach; Ursula Mattes
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2015-03-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine medizinische Fixiereinrichtung zum Fixieren einer chirurgischen Markiereinrichtung an einem Patienten, wobei der Markiereinrichtung eine Halteeinrichtung zum Festlegen an der Fixiereinrichtung zugeordnet ist. Um eine derartige medizinische Fixiereinrichtung bereitzustellen, um eine einfache und zuverlässige Fixierung derselben und einer daran festgelegten oder festlegbaren chirurgischen Markiereinrichtung am Patientenkörper zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Fixiereinrichtung einen Anlagekörper umfasst, der ein an den Patientenkörper anlegbares Anlageelement aufweist, sowie zwei oder mehr Fixierelemente zum Fixieren des Anlagekörpers am Patientenkörper, wobei die Fixierelemente und der Anlagekörper so in definierter Relativposition zueinander positioniert sind, dass mindestens zwei Fixierelemente windschief oder schief zueinander ausgerichtet sind, und dass die Halteeinrichtung auf der dem Anlageelement abgewandten Seite des Anlagekörpers festlegbar oder festgelegt ist. Außerdem betrifft die Erfindung eine medizinische Befestigungsvorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine medizinische Fixiereinrichtung zum Fixieren einer chirurgischen Markiereinrichtung an einem Patienten, wobei der Markiereinrichtung eine Halteeinrichtung zum Festlegen an der Fixiereinrichtung zugeordnet ist.
Außerdem betrifft die Erfindung eine medizinische Befestigungsvorrichtung.
Chirurgische Markiereinrichtungen kommen beispielsweise bei einer Knie- oder einer Hüftoperation zum Einsatz, die mit Unterstützung eines chirurgischen Navigationssystems durchgeführt wird. Die Markiereinrichtung, beispielsweise passiv durch Reflexion oder aktiv durch Emission elektromagnetischer Strahlung, wird an einem Körperteil des Patienten festgelegt, dessen Position und/oder Positionsänderung während der Operation verfolgt werden soll. Es sind Fixiereinrichtungen bekannt, um die Markiereinrichtung, üblicherweise durch Verschraubung, an einem Knochen festzulegen, beispielsweise an der Tibia, am Femur oder am Becken (Pelvis). Um eine hinreichend zuverlässige starre Fixierung der Markiereinrichtung und damit verbunden eine zuverlässige Referenz der Markiereinrichtung zu erhalten, werden üblicherweise verhältnismäßig große Knochenschrauben eingesetzt. Dies dient auch dazu, die Gefahr eines Schraubenausrisses zu verringern. In der Praxis ist dies jedoch zuweilen mit nicht unerheblicher traumatischer Belastung des Patienten zusätzlich zum eigentlichen Eingriff verbunden, beispielsweise der Knie- oder Hüftimplantation.
Medizinische Fixiereinrichtungen sind beispielsweise in den Artikeln "Complications of fixed infrared emitters in computer-assisted total knee arthroplasties" von Hernández-Vaquero et al. (BMC Musculoskeletal Disorders 2007, 8:71, pp. 1 bis 4), "Soft tissue dissection in placement of reference markers during computer aided total hip arthroplasty" von Board et al. (Computer Aided Surgery, Juli 2008, pp. 218 bis 224) und "Periprosthetic Femoral Supracondylar Fracture After Total Knee Arthroplasty With Navigation System" von Li et al., (The Journal of Arthroplasty Vol. 23 No. 2, 2008, pp. 304 bis 307) beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine medizinische Fixiereinrichtung der eingangs genannten Art und eine medizinische Befestigungsvorrichtung bereitzustellen, um eine einfache und zuverlässige Fixierung derselben und einer daran festgelegten oder festlegbaren chirurgischen Markiereinrichtung am Patientenkörper zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Fixiereinrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Fixiereinrichtung einen Anlagekörper umfasst, der ein an den Patientenkörper anlegbares Anlageelement aufweist, sowie zwei oder mehr Fixierelemente zum Fixieren des Anlagekörpers am Patientenkörper, wobei die Fixierelemente und der Anlagekörper so in definierter Relativposition zueinander positioniert sind, dass mindestens zwei Fixierelemente windschief oder schief zueinander ausgerichtet sind, und dass die Halteeinrichtung auf der dem Anlageelement abgewandten Seite des Anlagekörpers festlegbar oder festgelegt ist.
Bei der medizinischen Fixiereinrichtung ist ein Anlagekörper vorgesehen, der über ein Anlageelement am Patientenkörper angelegt werden kann. Dadurch kann die Position der Fixiereinrichtung bei Fixieren am Patientenkörper in einer Raumrichtung definiert werden. Bevorzugt ist die Möglichkeit gegeben, den so vorpositionierten Anlagekörper mit den Fixierelementen am Patientenkörper zu fixieren und damit gegen Bewegungen in allen drei Raumrichtungen zu sichern. Zum Fixieren sind zwei windschief oder schief (in einer gemeinsamen Ebene, aber linear unabhängig zueinander ausgerichtet) ausgerichtete Fixierelemente vorgesehen. Dies gibt die Möglichkeit, den Anlagekörper gegen eine Translation und/oder Rotation relativ zum Patientenkörper zu sichern und die Fixiereinrichtung zuverlässig an diesem festzulegen. Kräfte und Momente, die auf die Markiereinrichtung und/oder die Halteeinrichtung einwirken, können nicht nur über die Fixierelemente abgeleitet werden, sondern auch über den Anlagekörper. Insbesondere ist vorzugsweise die Möglichkeit einer Fixierung des Anlagekörpers mittels der Fixierelemente unter der Haut, an der für die Operation (beispielsweise Knie- oder Hüftimplantation) erforderlichen Hautöffnung, am Patientenkörper gegeben. Eine gesonderte Inzision und/oder Vorbohren können bevorzugt vermieden werden. An der dem Anlageelement abgewandten und damit einem Operateur zugewandten Seite ist die Halteeinrichtung festgelegt oder eine Halteeinrichtung festlegbar. Dadurch kann die Halteeinrichtung von einem Operateur auf benutzerfreundliche Weise, insbesondere zum Festlegen der Markiereinrichtung, auch dann gehandhabt werden, wenn die Fixiereinrichtung bereits am Patientenkörper fixiert ist.
Die schiefe oder windschiefe Ausrichtung der Fixierelemente zueinander erlaubt es, den Anlagekörper durch Verkeilung am Patientenkörper zu fixieren.
Günstig ist es, wenn das Anlageelement eine Anlagefläche umfasst oder bildet. Der Anlagekörper kann dadurch eine besonders gut definierte Relativposition zum Patientenkörper einnehmen, insbesondere flächig auf dem Knochen anliegen.
Vorzugsweise ist das Anlageelement planar ausgestaltet. Das Anlageelement kann eine Anlageebene definieren, über die es flächig am Patientenkörper anliegen kann.
Der Anlagekörper kann insgesamt plattenförmig ausgestaltet sein.
Günstig ist es, wenn mindestens ein Fixierelement schief zum Anlageelement ausgerichtet ist. Es zeigt sich in der Praxis, dass dadurch eine zuverlässigere Fixierung der Fixiereinrichtung am Patientenkörper ermöglicht wird. Das Fixierelement kann beispielsweise einen Winkel von ungefähr 5° bis 15° Und vorzugsweise ungefähr 10° zu einer Normalen des Anlageelementes aufweisen.
Alle Fixierelemente können schief zum Anlageelement ausgerichtet sein.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform erweist es sich als günstig, wenn mehr als zwei Fixierelemente vorgesehen sind und wenn die Fixierelemente paarweise windschief oder schief zueinander ausgerichtet sind. Dadurch kann eine besonders zuverlässige Fixierung der Fixiereinrichtung sichergestellt werden.
In der Praxis ist es von Vorteil, wenn die Fixierelemente als Knochenschrauben ausgestaltet sind oder solche umfassen. Mit den Knochenschrauben kann der Anlagekörper beispielsweise an der Tibia, am Femur oder am Becken fixiert werden.
Die Knochenschrauben haben vorzugsweise einen Durchmesser von weniger als 5 mm, beispielsweise ungefähr 3 mm.
Es kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Knochenschraube einen ersten Gewindeabschnitt aufweist zum Verschrauben mit einem Knochen und einen zweiten Gewindeabschnitt zum Verschrauben mit dem Anlagekörper. An einem mit einem Knochen verschraubbaren Endabschnitt kann die Knochenschraube einen ersten Gewindeabschnitt aufweisen. Ein weiterer Gewindeabschnitt kann im Abstand im Endabschnitt angeordnet sein. Beispielsweise kann das Fixierelement über den zweiten Gewindeabschnitt mit dem Anlagekörper verschraubt werden. Dies gibt zum Beispiel die Möglichkeit, darauf wird nachfolgend noch eingegangen, einen Haltekörper der Halteeinrichtung durch Verschraubung am Anlagekörper zu fixieren.
Die Gewindesteigungen an den Gewindeabschnitten können unterschiedlich sein. Beispielsweise ist die Gewindesteigung am ersten Gewindeabschnitt größer als am zweiten Gewindeabschnitt.
Gewinde von als Knochenschrauben ausgestalteten Fixierelementen können bevorzugt selbstschneidend sein.
Von Vorteil ist es, wenn mindestens ein Fixierelement eine Durchgangsöffnung im Anlagekörper durchgreift, bevorzugt dass alle Fixierelemente Durchgangsöffnungen durchgreifen. Dies erlaubt eine einfache Handhabung der Fixiereinrichtung. Der am Patientenkörper angelegte Anlagekörper kann an diesem fixiert werden, indem ein Fixierelement durch die Durchgangsöffnung hindurchgeführt und insbesondere durch Verschraubung an diesem fixiert wird.
Eine von der mindestens einen Durchgangsöffnung definierte Achse ist bevorzugt schief zum Anlageelement ausgerichtet.
Die Durchgangsöffnung ist beispielsweise eine Durchbrechung des Anlagekörpers.
Günstig ist es, wenn der Anlagekörper und ein diesen durchgreifendes Fixierelement frei von längs des Fixierelementes wirksamen Anschlaggliedern sind. Durch die schiefe oder windschiefe Ausrichtung der zwei Fixierelemente ist es möglich, den Anlagekörper durch Verkeilung am Patientenkörper zu fixieren, wenn die Fixierelemente an diesem festgelegt sind. Zusammenwirkende Anschlagglieder, die in Richtung eines jeweiligen Fixierelementes wirken, können zur konstruktiven Vereinfachung der Fixiereinrichtung eingespart werden.
Bei einer andersartigen vorteilhaften Ausführungsform ist es günstig, wenn die Fixierelemente und der Anlagekörper zusammenwirkende Anschlagglieder aufweisen. Über die Anschlagglieder kann der Anlagekörper mit einer auf den Patientenkörper gerichteten Kraft beaufschlagt werden.
Vorteilhafterweise ist die Anzahl der Durchgangsöffnungen des Anlagekörpers größer als die Anzahl der durch die Durchgangsöffnungen hindurchführbaren Fixierelemente. Der Operateur kann beispielsweise zur Vereinfachung der Handhabung die am einfachsten zugänglichen Durchgangsöffnungen für die Fixierelemente auswählen.
Es kann vorgesehen sein, dass die Durchgangsöffnungen auf der Seite des Anlageelementes eine gemeinsame Ebene definieren.
Zumindest zwei Fixierelemente können identisch ausgestaltet sein, insbesondere alle Fixierelemente.
Zumindest zwei Fixierelemente können unterschiedlich ausgestaltet sein, insbesondere können alle Fixierelemente unterschiedlich ausgestaltet sein.
Günstig ist es, wenn die Halteeinrichtung am Anlagekörper festlegbar ist und wenn der Anlagekörper an der dem Anlageelement abgewandten Seite mindestens eine Aufnahme aufweist, an der ein Haltekörper der Halteeinrichtung festlegbar ist. Dies gibt beispielsweise die Möglichkeit, die Fixiereinrichtung als Adaptereinrichtung einzusetzen, um dadurch eine bereits vorhandene Halteeinrichtung am Patientenkörper festzulegen.
Insbesondere bei Vorhandensein von mehr als nur einer Aufnahme ist es von Vorteil, wenn der Haltekörper lösbar am Anlagekörper festlegbar ist.
Die lösbare Verbindung des Haltekörpers mit dem Anlagekörper erweist sich insbesondere als vorteilhaft, um die Halteeinrichtung mit daran festgelegter Markiereinrichtung während der Operation zu entfernen, wohingegen die Fixiereinrichtung am Patientenkörper fixiert bleiben kann. Erforderlichenfalls, beispielsweise um besseren Zugriff und/oder Einblick auf das Operationsgebiet zu haben, kann der Operateur die Halteeinrichtung von der Fixiereinrichtung lösen. Bei Bedarf kann der Operateur die Halteeinrichtung mit der Fixiereinrichtung verbinden, um eine Position und/oder Positionsänderung unter Einsatz des Navigationssystems zu ermitteln.
Ist die Halteeinrichtung von der Fixiereinrichtung gelöst, kann diese beispielsweise mit Haut, Fett- oder Muskelgewebe bedeckt werden.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der Haltekörper mit einem Fixierelement am Anlagekörper festlegbar ist. Beispielsweise wird der Haltekörper klemmend am Anlagekörper fixiert, indem das Fixierelement den Haltekörper mit einer auf den Anlagekörper gerichteten Klemmkraft beaufschlagt.
Von Vorteil ist es, wenn der Haltekörper durch Verschraubung eines separaten Schraubelementes mit dem Anlagekörper an diesem festlegbar ist. Beispielsweise kommt als Schraubelement ein Fixierelement zum Einsatz, das durch Verschraubung mit dem Anlagekörper verbunden werden kann. Zugleich kann das Fixierelement den Haltekörper klemmend am Anlagekörper fixieren.
Der Anlagekörper weist vorzugsweise eine Mehrzahl von Aufnahmen auf, an denen der Haltekörper wahlweise festlegbar ist. Dadurch ist dem Operateur die Möglichkeit gegeben, je nach Bedarf eine der Aufnahmen auszuwählen, um die Halteeinrichtung an der Fixiereinrichtung festzulegen. Dadurch kann beispielsweise die Sichtbarkeit einer Markiervorrichtung, die an der Halteeinrichtung festgelegt ist, für ein chirurgisches Navigationssystem verbessert werden.
Bevorzugt ist der Anlagekörper an jeder Aufnahme lösbar festlegbar.
Die Aufnahmen sind bevorzugt so ausgebildet, dass der Haltekörper, an unterschiedlichen Aufnahmen festgelegt, in unterschiedlichen windschief oder schief zueinander ausgerichteten Raumrichtungen ausgerichtet ist. Dies kann vorliegend insbesondere so aufgefasst werden, dass der Haltekörper, je nachdem an welcher Aufnahme er festgelegt ist, längs unterschiedlichen Raumrichtungen ausgerichtet ist, die zueinander windschief oder schief ausgerichtet sind. Dadurch kann die Lage und/oder die Orientierung der Markiereinrichtung im Raum verändert und bevorzugt deren Sichtbarkeit für ein Navigationssystem verbessert werden.
Von Vorteil ist es, wenn die mindestens eine Aufnahme eine Durchgangsöffnung des Anlagekörpers umfasst, durch die ein Fixierelement hindurchführbar ist oder ein Sackloch am Anlagekörper zum Aufnehmen eines Verbindungselementes. Das Fixierelement kann beispielsweise durch eine Durchgangsöffnung hindurchgeführt werden, um den Anlagekörper am Patienten zu fixieren. Zugleich kann wie vorstehend erwähnt der Haltekörper am Anlagekörper mittels des Fixierelementes festgelegt werden. Alternativ kann ein Verbindungselement, beispielsweise eine Schraube, zum Festlegen des Haltekörpers am Anlagekörper eingesetzt werden. Diese Schraube kann zum Beispiel in eine sacklochförmige Aufnahme am Anlagekörper eingeführt und darin verschraubt werden.
Günstig ist es, wenn der Haltekörper an der mindestens einen Aufnahme in einer Mehrzahl von Stellungen festlegbar ist, wobei er jeweils durch Drehung, insbesondere um seine Längsrichtung, von einer Stellung in eine weitere Stellung überführbar ist. Der Haltekörper kann dadurch bei ansonsten gleicher Ausrichtung (speziell durch seine Längsrichtung definiert) in unterschiedlichen Winkelstellungen relativ zum Anlagekörper festgelegt werden. Dies gibt beispielsweise die Möglichkeit, die Lage und/oder Orientierung der Markiereinrichtung so zu verändern, dass deren Sichtbarkeit für ein chirurgisches Navigationssystem verbessert wird.
Von Vorteil ist es, wenn die mindestens eine Aufnahme mindestens ein Ausrichtelement und vorzugsweise mehrere Ausrichtelemente umfasst zum Zusammenwirken mit mindestens einem und bevorzugt mehreren Ausrichtelementen des Haltekörpers, um eine Relativorientierung des Anlagekörpers und des daran festgelegten Haltekörpers zu definieren. Dies gibt die Möglichkeit, den Haltekörper in definierten unterschiedlichen Stellungen an der mindestens einen Aufnahme festzulegen. Durch Drehung, speziell um seine Längsrichtung, kann der Haltekörper von einer Stellung in eine weitere Stellung überführt werden. Die Ausrichtelemente sind beispielsweise Formschlusselemente und können zum Beispiel mindestens ein Sackloch und einen in diesen eingreifenden Vorsprung umfassen.
Die Ausrichtelemente ermöglichen es auch, den Haltekörper reproduzierbar am Anlagekörper auszurichten. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Halteeinrichtung, wie vorstehend erwähnt, während der Operation zwischenzeitlich von der Fixiereinrichtung gelöst wird, wobei die Ausrichtelemente es dem Operateur erleichtern, die vorherige Relativorientierung von Haltekörper und Anlagekörper wiederherzustellen.
Als günstig erweist es sich, wenn Ausrichtelemente am Anlagekörper vorhanden sind in Gestalt von Sacklöchern zum Aufnehmen von Ausrichtelementen in Gestalt von Vorsprüngen am Haltekörper oder umgekehrt, wobei die Ausrichtelemente eine Durchgangsöffnung oder ein Sackloch am Anlagekörper umgeben. Beispielsweise sind am Anlagekörper Sacklöcher vorhanden, die eine Durchgangsöffnung zum Hindurchführen eines Fixierelementes umgeben. Die Ausrichtelemente können das Sackloch oder die Durchgangsöffnung insbesondere ringförmig umgeben. In entsprechender Weise können Ausrichtelemente am Haltekörper ringförmig angeordnet sein, so dass sie zur Definition einer Vielzahl unterschiedlicher Stellungen des Haltekörpers mit den Ausrichtelementen am Anlagekörper zusammenwirken können.
Als günstig erweist es sich, wenn der Anlagekörper an der dem Anlageelement abgewandten Seite eine Mehrzahl von Kontaktelementen aufweist, an denen jeweils eine Aufnahme angeordnet ist und die jeweils eine Kontaktebene definieren, welche im Winkel zueinander ausgerichtet sind. Je nachdem, an welcher der Aufnahmen der Haltekörper festgelegt wird, kann er ein unterschiedliches Kontaktelement kontaktieren. Dies gibt insbesondere die Möglichkeit, die Orientierung des Haltekörpers im Raum zu variieren, wodurch die Lage und/oder Orientierung der Markiereinrichtung verändert werden kann. Dies gibt die Möglichkeit, deren Sichtbarkeit für ein chirurgisches Navigationssystem zu verbessern.
Durchgangsöffnungen am Anlagekörper, durch die hindurch ein Fixierelement geführt werden kann, sind bevorzugt quer zu einer jeweiligen Kontaktebene eines Kontaktelementes ausgerichtet.
Die dem Anlageelement abgewandte Seite des Anlagekörpers ist bevorzugt facettenartig ausgestaltet, und die Kontaktelemente sind bevorzugt im Winkel zueinander ausgerichtete Oberflächenabschnitte des Anlagekörpers. Die vorstehend erwähnte Ausgestaltung des Anlagekörpers kann dadurch auf konstruktiv einfache Weise umgesetzt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass an mindestens einer Grenze zwischen zwei oder mehr aneinander angrenzenden Oberflächenabschnitten eine Durchgangsöffnung am Anlagekörper zum Hindurchführen eines Fixierelementes angeordnet ist.
Bei einer konkreten Umsetzung der Fixiereinrichtung erweist es sich als vorteilhaft, wenn vier Kontaktelemente vorgesehen sind, die durch im Winkel zueinander ausgerichtete Oberflächenabschnitte des Anlagekörpers gebildet werden. An jedem Kontaktelement kann eine Aufnahme für den Haltekörper angeordnet sein.
Vorteilhafterweise sind die Kontaktebenen jeweils in unterschiedlichen Winkeln zum Anlageelement, insbesondere einer von diesem definierten Anlageebene ausgerichtet. Bei einer konkreten Umsetzung sind beispielsweise vier Kontaktelemente und von diesen definierte Kontaktebenen vorgesehen, welche relativ zur Anlageebene Winkel von ungefähr 5°, ungefähr 15°, ungefähr 25° und ungefähr 35° einschließen können.
Es kann vorgesehen sein, dass keine Kontaktebene parallel zur Anlageebene ausgerichtet ist.
Die Anlageebene wird insbesondere durch ein wie vorstehend erwähntes planares Anlageelement des Anlagekörpers definiert.
Als günstig erweist es sich, wenn der Anlagekörper mindestens ein vom Anlageelement in Richtung des Patientenkörpers vorspringendes Eingriffselement umfasst, vorzugsweise mehrere Eingriffselemente. Das bzw. die Eingriffselemente ist bzw. sind bevorzugt quer zum Anlageelement ausgerichtet und ermöglichen beispielsweise eine Vorfixierung des Anlagekörpers am Patientenkörper, bevor dieser mit einem Fixierelement fixiert wird.
Das mindestens eine Eingriffselement ist beispielsweise als Dorn ausgestaltet, der sich in vom Anlageelement wegweisender Richtung verjüngt.
Günstig ist es, wenn der Anlagekörper einstückig ist. Dadurch kann eine konstruktiv einfache Ausgestaltung erzielt werden.
Als vorteilhaft erweist es sich, wenn der Anlagekörper starr ausgestaltet ist, ebenfalls für eine konstruktiv einfache Ausgestaltung und für eine zuverlässige Funktion der Fixiereinrichtung.
Die Fixiereinrichtung ist günstigerweise sterilisierbar, wodurch sie mehrfach verwendet werden kann.
Der Anlagekörper ist beispielsweise aus Metall gefertigt.
Wie eingangs erwähnt, betrifft die Erfindung auch eine Befestigungsvorrichtung. Eine erfindungsgemäße medizinische Befestigungsvorrichtung zum Fixieren einer chirurgischen Markiereinrichtung an einem Patienten umfasst eine Fixiereinrichtung der vorstehend genannten Art und eine Halteeinrichtung, die einen an der Fixiereinrichtung festlegbaren oder festgelegten Haltekörper umfasst, an der die chirurgische Markiereinrichtung festlegbar oder festgelegt ist.
Die bereits im Zusammenhang mit der Erläuterung der erfindungsgemäßen Fixiereinrichtung erwähnten Vorteile können mit der Befestigungsvorrichtung ebenfalls erzielt werden. Zur Vermeidung von Wiederholungen kann auf voranstehende Erläuterungen verwiesen werden. Ebenso kann auf die voranstehenden Erläuterungen vorteilhafter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Fixiereinrichtung verwiesen werden.
Der Haltekörper ist vorzugsweise hülsenförmig ausgestaltet und mit einem Fixierelement am Anlagekörper festlegbar. Beispielsweise kann ein Fixierelement durch den Haltekörper hindurch und bevorzugt auch durch den Anlagekörper hindurch geführt werden und am Patientenkörper verankert werden. Das Fixierelement ist insbesondere eine Knochenschraube. Das Fixierelement kann den Haltekörper mit einer auf den Anlagekörper gerichteten Klemmkraft beaufschlagen, so dass der Haltekörper klemmend fixiert werden kann. Es kann vorgesehen sein, dass das Fixierelement mit dem Anlagekörper verschraubt wird.
Die Befestigungsvorrichtung umfasst vorzugsweise eine lösbar an der Halteeinrichtung festlegbare Markiereinrichtung. Beispielsweise ist dies eine passive Markiereinrichtung zum Reflektieren von elektromagnetischer Strahlung, die von einem chirurgischen Navigationssystem ausgesandt wird.
Die vorstehende Beschreibung umfasst damit insbesondere die in Form nachfolgender Sätze definierten bevorzugten Ausführungsformen einer medizinischen Fixiereinrichtung und einer medizinischen Befestigungsvorrichtung:

1. Medizinische Fixiereinrichtung zum Fixieren einer chirurgischen Markiereinrichtung (12) an einem Patienten, wobei der Markiereinrichtung (12) eine Halteeinrichtung (30) zum Festlegen an der Fixiereinrichtung (46) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (46) einen Anlagekörper (48) umfasst, der ein an den Patientenkörper (14) anlegbares Anlageelement (60) aufweist, sowie zwei oder mehr Fixierelemente (50, 52, 54) zum Fixieren des Anlagekörpers (48) am Patientenkörper (14), wobei die Fixierelemente (50, 52, 54) und der Anlagekörper (48) so in definierter Relativposition zueinander positioniert sind, dass mindestens zwei Fixierelemente (50, 52, 54) windschief oder schief zueinander ausgerichtet sind, und dass die Halteeinrichtung (30) auf der dem Anlageelement (60) abgewandten Seite des Anlagekörpers (48) festlegbar oder festgelegt ist.
2. Fixiereinrichtung nach Satz 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlageelement (60) eine Anlagefläche umfasst oder bildet.
3. Fixiereinrichtung nach Satz 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlageelement (60) planar ausgestaltet ist.
4. Fixiereinrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Fixierelement (50, 52, 54) schief zum Anlageelement (60) ausgerichtet ist.
5. Fixiereinrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Fixierelemente (50, 52, 54) vorgesehen sind und dass die Fixierelemente (50, 52, 54) paarweise windschief oder schief zueinander ausgerichtet sind.
6. Fixiereinrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierelemente (50, 52, 54) als Knochenschrauben (90, 92, 96) ausgestaltet sind oder solche umfassen.
7. Fixiereinrichtung nach Satz 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Knochenschraube (96) einen ersten Gewindeabschnitt (98) aufweist zum Verschrauben mit einem Knochen (16) und einen zweiten Gewindeabschnitt (100) zum Verschrauben mit dem Anlagekörper (48).
8. Fixiereinrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Fixierelement (50, 52, 54) eine Durchgangsöffnung (74, 86, 88) im Anlagekörper durchgreift, bevorzugt dass alle Fixierelemente (50, 52, 54) Durchgangsöffnungen (74, 86, 88) durchgreifen.
9. Fixiereinrichtung nach Satz 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagekörper (48) und ein diesen durchgreifendes Fixierelement (50, 52, 54) frei von längs des Fixierelementes (50, 52, 54) wirksamen Anschlaggliedern sind.
10. Fixiereinrichtung nach Satz 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Durchgangsöffnungen (74, 86, 88) des Anlagekörpers (48) größer ist als die Anzahl der durch die Durchgangsöffnungen (74, 86, 88) hindurchführbaren Fixierelemente (50, 52, 54).
11. Fixiereinrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Fixierelemente (50, 52, 54) identisch ausgestaltet sind oder dass zumindest zwei Fixierelemente (50, 52, 54) unterschiedlich ausgestaltet sind.
12. Fixiereinrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (30) am Anlagekörper (48) festlegbar ist und dass der Anlagekörper (48) an der dem Anlageelement (60) abgewandten Seite mindestens eine Aufnahme (72) aufweist, an der ein Haltekörper (32) der Halteeinrichtung (30) festlegbar ist.
13. Fixiereinrichtung nach Satz 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (32) lösbar am Anlagekörper (48) festlegbar ist.
14. Fixiereinrichtung nach Satz 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (32) mit einem Fixierelement (54) am Anlagekörper (48) festlegbar ist.
15. Fixiereinrichtung nach einem der Sätze 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (32) durch Verschraubung eines Schraubelementes (54) mit dem Anlagekörper (48) an diesem festlegbar ist.
16. Fixiereinrichtung nach einem der Sätze 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagekörper (48) eine Mehrzahl von Aufnahmen (72) aufweist, an denen der Haltekörper (32) wahlweise festlegbar ist.
17. Fixiereinrichtung nach Satz 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (72) so ausgebildet sind, dass der Haltekörper (32), an unterschiedlichen Aufnahmen (72) festgelegt, in unterschiedlichen windschief oder schief zueinander ausgerichteten Raumrichtungen ausgerichtet ist.
18. Fixiereinrichtung nach einem der Sätze 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Aufnahme (72) eine Durchgangsöffnung (74) des Anlagekörpers (48) umfasst, durch die ein Fixierelement (54) hindurchführbar ist, oder ein Sackloch am Anlagekörper (48) zum Aufnehmen eines Verbindungselementes.
19. Fixiereinrichtung nach einem der Sätze 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (32) an der mindestens einen Aufnahme (72) in einer Mehrzahl von Stellungen festlegbar ist, wobei er jeweils durch Drehung von einer Stellung in eine weitere Stellung überführbar ist.
20. Fixiereinrichtung nach Satz 19, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Aufnahme (72) mindestens ein Ausrichtelement (80) und vorzugsweise mehrere Ausrichtelemente (80) umfasst zum Zusammenwirken mit mindestens einem und bevorzugt mehreren Ausrichtelementen (42) des Haltekörpers (32), um eine Relativorientierung des Anlagekörpers (48) und des daran festgelegten Haltekörpers (32) zu definieren.
21. Fixiereinrichtung nach Satz 20, dadurch gekennzeichnet, dass Ausrichtelemente (80) am Anlagekörper (48) vorhanden sind in Gestalt von Sacklöchern (78) zum Aufnehmen von Ausrichtelementen (42) in Gestalt von Vorsprüngen (38) am Haltekörper (32) oder umgekehrt, wobei die Ausrichtelemente (80) eine Durchgangsöffnung (74) oder ein Sackloch am Anlagekörper (48) umgeben.
22. Fixiereinrichtung nach einem der Sätze 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagekörper (48) an der dem Anlageelement (60) abgewandten Seite eine Mehrzahl von Kontaktelementen (70) aufweist, an denen jeweils eine Aufnahme (72) angeordnet ist und die jeweils eine Kontaktebene definieren, welche im Winkel zueinander ausgerichtet sind.
23. Fixiereinrichtung nach Satz 22, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Anlageelement (60) abgewandte Seite des Anlagekörpers (48) facettenartig ausgestaltet ist und die Kontaktelemente (70) im Winkel zueinander ausgerichtete Oberflächenabschnitte (66, 67, 68, 69) des Anlagekörpers (48) sind.
24. Fixiereinrichtung nach Satz 23, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Grenze zwischen zwei oder mehr aneinander angrenzenden Oberflächenabschnitten (66, 67, 68, 69) eine Durchgangsöffnung (86, 88) am Anlagekörper (48) zum Hindurchführen eines Fixierelementes (50, 52) angeordnet ist.
25. Fixiereinrichtung nach einem der Sätze 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktebenen jeweils in unterschiedlichen Winkeln zum Anlageelement (60) ausgerichtet sind.
26. Fixiereinrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagekörper (48) mindestens ein vom Anlageelement (60) in Richtung des Patientenkörpers (14) vorspringendes Eingriffselement (64) umfasst, vorzugsweise mehrere Eingriffselemente (64).
27. Fixiereinrichtung nach Satz 26, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Eingriffselement (64) als Dorn ausgestaltet ist.
28. Fixiereinrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagekörper (48) einstückig ist.
29. Fixiereinrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagekörper (48) starr ausgestaltet ist.
30. Medizinische Befestigungsvorrichtung zum Fixieren einer chirurgischen Markiereinrichtung (12) an einem Patientenkörper (14), umfassend eine Fixiereinrichtung (46) nach einem der voranstehenden Sätze und eine Halteeinrichtung (30), die einen an der Fixiereinrichtung (46) festlegbaren oder festgelegten Haltekörper (32) umfasst, an der die chirurgische Markiereinrichtung (12) festlegbar oder festgelegt ist.
31. Befestigungsvorrichtung nach Satz 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (32) hülsenförmig ausgestaltet ist und mit einem Fixierelement (54) am Anlagekörper (48) festlegbar ist.
32. Befestigungsvorrichtung nach Satz 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung eine lösbar an der Halteeinrichtung (30) festlegbare Markiereinrichtung (12) umfasst.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:
1: eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung, umfassend eine erfindungsgemäße Fixiereinrichtung, die (schematisch) an einem ausschnittsweise dargestellten Patientenkörper fixiert ist;
2: eine vergrößerte Darstellung eines Abschnittes der Befestigungsvorrichtung und der Fixiereinrichtung aus 1 in anderer Perspektive;
3: eine Schnittdarstellung (teilweise) längs der Linie 3-3 in 1;
4: eine Seitenansicht eines Anlagekörpers der Befestigungsvorrichtung und der Fixiereinrichtung aus 1 und
5: eine Draufsicht auf den Anlagekörper aus 4.
1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegte vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen medizinischen Befestigungsvorrichtung. Die Befestigungsvorrichtung dient dazu, eine von ihr umfasste chirurgische Markiereinrichtung 12 an einem Patientenkörper 14 zu befestigen, insbesondere im Rahmen einer navigationsgestützten Operation. Die Befestigungsvorrichtung 10 kommt beispielsweise bei einer Knie- oder Hüftimplantation zum Einsatz. Mit einem in der Zeichnung nicht gezeigten Navigationssystem kann die Bewegung der Markiereinrichtung 12 im Raum verfolgt und damit auf die Bewegung des Patientenkörpers 14 geschlossen werden.
Vom Patientenkörper 14 ist im vorliegenden Fall ein Ausschnitt einer der Gliedmaßen dargestellt, beispielsweise ein Ausschnitt des Oberschenkels mit einem Femur 16 und dessen Knochenoberfläche 18. Haut, Fett- und /oder Muskelgewebe, die den Femur 16 normalerweise überdecken, sind gespreizt und in der Zeichnung nicht dargestellt.
Die Markiereinrichtung 12 weist eine Anordnung 22 von chirurgischen Markierelementen 24 auf, die vorliegend passiv ausgestaltet sind. Elektromagnetische Strahlung, die vom chirurgischen Navigationssystem emittiert wird, kann von den Markierelementen 24 reflektiert und vom Navigationssystem wieder erfasst werden. Die Markierelemente sind in fester geometrischer Anordnung 22 zueinander an der Markiereinrichtung 12 gehalten, welche Anordnung 22 bei einer Bewegung der Markiereinrichtung 12 im Raum erhalten bleibt.
Die Markiereinrichtung 12 umfasst ein Verbindungsteil in Gestalt eines Schaftes 26. Der Schaft 26 kann mit einem korrespondierenden Verbindungsteil in Gestalt eines Kupplungselementes 28 zusammenwirken. Das Kupplungselement 28 wird umfasst von einer Halteeinrichtung 30 der Befestigungsvorrichtung 10, die bei der Fixierung der Markiereinrichtung 12 am Patientenkörper 14 zum Einsatz kommt.
Die Halteeinrichtung 30 umfasst einen Haltekörper 32, an dessen, im bestimmungsgemäßen Gebrauch der Befestigungsvorrichtung 10 dem Patientenkörper 14 abgewandten Ende das Kupplungselement 28 angeordnet ist. Durch Zusammenwirken des Schaftes 26 und des Kupplungselementes 28 können die Markiereinrichtung 12 und die Halteeinrichtung 30 lösbar miteinander verbunden werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Markiereinrichtung 12 und die Halteeinrichtung 30 fest miteinander verbunden sind.
Der Haltekörper 32 ist vorliegend ausgestaltet als Hülse 34. Die durchgängig hohle Hülse 34 weist eine Längserstreckung auf und definiert eine Achse 36.
An ihrem im bestimmungsgemäßen Gebrauch dem Patientenkörper 14 zugewandten Ende umfasst die Hülse 34 eine Mehrzahl von Vorsprüngen 38. Die Vorsprünge 38 ragen über das Ende der Hülse 34 im Übrigen hinaus und sind sich verjüngend ausgestaltet, beispielsweise prismatisch, pyramidal oder konisch. Insgesamt sind vorliegend zehn Vorsprünge 38 vorhanden. In Umfangsrichtung der Achse 36 sind die Vorsprünge 38 gleichmäßig voneinander beabstandet. Radial außerhalb der Vorsprünge 38 bezüglich der Achse 36 umfasst die Hülse 34 eine Mehrzahl von Absätzen 40. Vorzugsweise sind ebenso viele Absätze 40 wie Vorsprünge 38 vorgesehen.
Die Vorsprünge 38 sind Ausrichtelemente 42 zum Zusammenwirken mit nachfolgend noch erwähnten weiteren Ausrichtelementen der Befestigungsvorrichtung 10. Die Absätze 40 sind Anschlagelemente 44, die in axialer Richtung, bezogen auf die Achse 36, wirksam sind.
Zum Fixieren der Halteeinrichtung 30 und damit der Markiereinrichtung 12 am Patientenkörper 14 umfasst die Befestigungsvorrichtung 10 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fixiereinrichtung 46. Die Fixiereinrichtung 46 umfasst einen Anlagekörper 48 und zwei Fixierelemente 50 und 52. Es ist ferner ein weiteres Fixierelement 54 der Befestigungsvorrichtung 10 vorgesehen. Das Fixierelement 54 kann als der Fixiereinrichtung 46 und/oder der Halteeinrichtung 30 zugehörig angesehen werden.
Der Anlagekörper 48, siehe insbesondere die 2, 4 und 5, ist vorliegend ungefähr prismatisch bis plattenförmig ausgestaltet und bevorzugt einstückig gefertigt, beispielsweise aus Metall oder Kunststoff. Der Anlagekörper 48 weist eine erste Seite 56 auf und eine zweite Seite 58. Die Seiten 56, 58 sind an gegenüberliegenden Seiten des Anlagekörpers 48 angeordnet. Im bestimmungsgemäßen Gebrauch ist die erste Seite 56 dem Patientenkörper 14 zugewandt und die zweite Seite 58 dem Patientenkörper 14 abgewandt.
Der Anlagekörper 48 weist in Draufsicht eine Kontur auf, die an ein Parallelogramm mit konkav gewölbten Seiten und abgerundeten Ecken erinnert, oder an ein Kreuz mit abgerundeten Ecken.
Die erste Seite 56 bildet ein Anlageelement 60. Das Anlageelement 60 umfasst vorliegend eine Anlagefläche, über die der Anlagekörper 48 flächig am Patientenkörper 14 anliegen kann, insbesondere an der Knochenoberfläche 18. Das Anlageelement 60 ist planar ausgestaltet und definiert eine Anlageebene 62. Vom Anlageelement 60 springt mindestens ein, und springen vorzugsweise mehrere, Eingriffselement(e) 64 in Richtung des Patientenkörpers 14 hervor. Die Eingriffselemente 64 sind vorliegend sich als verjüngende Dorne ausgestaltet, die in den Patientenkörper 14 eindringen können. Insgesamt sind beispielsweise fünf Eingriffselemente 64 vorhanden.
Die zweite Seite 58 ist beim Anlagekörper 48 facettenartig ausgestaltet, wobei der Anlagekörper 48 vier im Winkel zueinander ausgerichtete Oberflächenabschnitte 66, 67, 68 und 69 aufweist. Die Oberflächenabschnitte 66 bis 69 bilden jeweils ein Kontaktelement 70 für die Hülse 34, worauf noch eingegangen wird. Die Oberflächenabschnitte 66 bis 69 sind jeweils planar ausgestaltet und definieren Kontaktebenen, die paarweise im Winkel zueinander ausgerichtet sind.
Der Winkel, den die jeweilige Kontaktebene mit der Anlageebene 62 einschließt, ist für die Oberflächenabschnitte 66 bis 69 unterschiedlich. Die Kontaktebene des Oberflächenabschnitts 66 schließt mit der Anlageebene 62 einen Winkel von ungefähr 35° ein, die Kontaktebene des Oberflächenabschnittes 67 einen Winkel von ungefähr 25°, die Kontaktebene des Oberflächenabschnittes 68 einen Winkel von ungefähr 15° und die Kontaktebene des Oberflächenabschnittes 69 einen Winkel von ungefähr 5°.
An jedem Oberflächenabschnitt 66 ist eine Aufnahme 72 für die Halteeinrichtung 30 gebildet, wobei die Aufnahmen 72 identisch ausgestaltet sind. Eine jeweilige Aufnahme 72 umfasst eine Durchgangsöffnung 74 im Anlagekörper 48 von der zweiten Seite 58 zur ersten Seite 56, die eine Achse 76 definiert. Die Achse 76 ist senkrecht zum jeweiligen Oberflächenabschnitt 66 bis 69 ausgerichtet und im bestimmungsgemäßen Gebrauch der Befestigungsvorrichtung 10 koaxial zur Achse 36 der Hülse 34.
Jede Durchgangsöffnung 74 ist umgeben, vorliegend ringförmig, von Aufnahmen in Gestalt von Sacklöchern 78. Vorliegend sind insgesamt so viele Sacklöcher vorgesehen wie Vorsprünge 38 an der Hülse 34. In Umfangsrichtung der Achse 76 sind die Sacklöcher 78 gleichmäßig voneinander beabstandet, so dass diese einen ringförmigen "Lochkranz" an jedem Oberflächenabschnitt 66 bis 69 bilden. Die Sacklöcher 78 sind Ausrichtelemente 80 zum Zusammenwirken mit den Ausrichtelementen 42.
Ein bezüglich der Achse 76 radial außerhalb der Sacklöcher 78 angeordneter Bereich 82 am jeweiligen Oberflächenabschnitt 66 bildet ein Anschlagelement 84 zum Zusammenwirken mit den Anschlagelementen 44.
Da die Oberflächenabschnitte 66 bis 69 jeweils im Winkel zueinander ausgerichtet sind und die jeweilige Achse 76 einer Aufnahme 72 senkrecht zum jeweiligen Oberflächenabschnitt 66 bis 69 ausgerichtet ist, sind die Achsen 76 der Aufnahmen 72 windschief zueinander ausgerichtet.
Am Anlagekörper 48 sind weiter zwei Durchgangsöffnungen 86, 88 von der zweiten Seite 58 zur ersten Seite 56 gebildet, die den Fixierelementen 50, 52 zugeordnet sind. Die Durchgangsöffnung 86 ist an einem Bereich der zweiten Seite 58 angeordnet, an dem die Oberflächenabschnitte 66 und 69 aneinandergrenzen. Die Durchgangsöffnung 88 ist an einem Bereich der zweiten Seite 58 angeordnet, an dem die Oberflächenabschnitte 67, 68 und 69 aneinander angrenzen. Die Durchgangsöffnungen 86 definieren jeweils Achsen, die windschief zueinander ausgerichtet sind. Ferner sind diese Achsen paarweise windschief zu den Achsen 76 der Aufnahmen 72 angeordnet.
Die Achsen 76 und die von der Durchgangsöffnungen 86, 88 definierten Achsen sind weiter schief bezüglich der Anlageebene 62 ausgerichtet.
Die Fixierelemente 50, 52 sind vorliegend identisch und insbesondere als Knochenschrauben 90 bzw. 92 ausgestaltet. Die Knochenschrauben 90, 92 weisen an einem in den Patientenkörper 14 eindringenden Endabschnitt jeweils ein Gewinde 94 zum Verschrauben mit dem Knochen (hier Femur 16) auf. Die Knochenschrauben 90, 92 sind so bemessen, dass sie die Durchgangsöffnungen 86 bzw. 88 spielfrei durchgreifen können. Vorliegend sind die Knochenschrauben 90, 92 verhältnismäßig dünn ausgestaltet, insbesondere mit einem Durchmesser von weniger als 5 mm, beispielsweise ungefähr 3 mm.
Zum Fixieren der Fixiereinrichtung 46 am Patientenkörper 14 ist es handhabungsfreundlich möglich, den Anlagekörper 48 über das Anlageelement 60 am Patientenkörper 14 anzulegen, insbesondere der Knochenoberfläche 18. Dadurch kann der Anlagekörper 48 längs einer ersten Raumrichtung (quer zur Körperoberfläche) im Wesentlichen fixiert werden. Die dornförmigen Eingriffselemente 64 können in den Körper 14 eindringen und bereits eine lose Fixierung des Anlagekörpers 48 ermöglichen.
Anschließend kann dann der Operateur den Anlagekörper 48 am Patientenkörper 14 dadurch zuverlässig fixieren, dass die Knochenschrauben 90, 92 durch die Durchgangsöffnungen 86 bzw. 88 hindurchgeführt und mit dem Femur 16 verschraubt werden. Der Anlagekörper 48 wird durch Verkeilung mit den windschiefen Knochenschrauben 90, 92 gehalten. Ferner wird der Anlagekörper 48 über zusammenwirkende Anschlagglieder in Gestalt eines jeweiligen Wulstes 91 an den Knochenschrauben 90, 92 und eines jeweiligen Randes 93 der Durchgangsöffnungen 86, 88 mit einer auf den Femur 16 gerichteten Kraft beaufschlagt.
Insgesamt ist die Fixiereinrichtung 32 in drei Raumrichtungen gegen translatorische und rotatorische Bewegung zuverlässig am Patientenkörper 14 fixiert.
Als besonders vorteilhaft erweist sich die windschiefe Ausrichtung der Knochenschrauben 90, 92, deren Achsen mit denjenigen der Durchgangsöffnungen 86, 88 zusammenfallen. Durch die windschiefe Ausrichtung ist die Möglichkeit gegeben, Knochenschrauben 90, 92 verhältnismäßig geringen Durchmessers zu verwenden und dennoch eine zuverlässige Fixierung der Fixiereinrichtung 46 sicherzustellen. An der Fixiereinrichtung 46 angreifende Last kann zum einen über das Anlageelement 60 und zum anderen über die Knochenschrauben 90, 92 an den Patientenkörper 14 abgeleitet werden. Die Gefahr eines Schraubenausrisses am Femur 16 wird durch die windschiefe Ausrichtung der Knochenschrauben 90, 92 verringert. Insgesamt kann eine sichere Fixierung der Halteeinrichtung 30 und damit der Markiereinrichtung 12 am Patientenkörper 14 erzielt werden.
Die Verwendung verhältnismäßig dünner Knochenschrauben 90, 92 erlaubt es sogar, die Fixiereinrichtung 46 zu fixieren, ohne dass ein Vorbohren am Femur 16 erforderlich ist.
Alternativ zu den Fixierelementen 50, 52, die in einem Bohrfutter eingespannt werden können, können Fixierelemente in Gestalt von Knochenschrauben mit Schraubenkopf und insbesondere Innenmehrkant daran vorgesehen sein. Es können auch Fixierelemente ohne Wulst oder Schraubenkopf vorgesehen sein, wobei der Anlagekörper 48 allein durch Verkeilung fixiert wird.
Die Aufnahmen 72 dienen zum Aufnehmen der Hülse 34. Durch eine Mehrzahl von Aufnahmen 72 ist es möglich, die Hülse 32 und damit die Markiereinrichtung 12 in unterschiedlichen Lagen und/oder Orientierungen im Raum mit der Fixiereinrichtung 46 zu verbinden. Dadurch erweist sich die Befestigungsvorrichtung 10 als vielseitig, denn dem Operateur ist die Möglichkeit gegeben, die Markiereinrichtung 12 so im Raum auszurichten, dass sie von dem chirurgischen Navigationssystem möglichst gut gesehen und verfolgt werden kann.
Je nachdem, an welcher Aufnahme 72 die Hülse 34 angeordnet ist, kann deren Hülse 34 koaxial zur jeweiligen Achse 76 ausgerichtet werden. Abhängig von der Aufnahme 72 kann die Hülse 34 dadurch in unterschiedlichen Raumrichtungen ausgerichtet werden. Über die zusammenwirkenden Anschlagelemente 84 und 44 kann die Hülse 34 am jeweiligen Kontaktelement 70 eines Oberflächenabschnittes 66 bis 69 anliegen und sich am Anlagekörper 48 abstützen.
Die Ausrichtelemente 42 und 80 können zusammenwirken, um die Orientierung der Hülse 34 bezogen auf eine Rotation um deren Achse 36 festzulegen. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die Hülse 34 in einer Mehrzahl von Stellungen an einer Aufnahme 72 anzuordnen, wobei die Hülse 34 jeweils durch eine Rotation um die Achse 36 von einer Stellung in eine weitere Stellung überführt werden kann. Zusätzlich zur Ausrichtung der Hülse 34 längs einer Raumrichtung kann die Hülse 36 dadurch in unterschiedlichen Winkelstellungen orientiert werden, um die Lage und/oder die Orientierung der Markiereinrichtung 12 durch einen weiteren Freiheitsgrad einzustellen. Dadurch erweist sich die Befestigungsvorrichtung 10 als besonders vielseitig. Die Ausrichtelemente 42, 80 erleichtern dem Operateur ferner, die Hülse 34 in einer korrekten Position am Anlagekörper 14 anzulegen.
Die Hülse 34 kann mit einem Verbindungselement, das vorliegend ausgestaltet ist als Schraubelement, am Anlagekörper 48 fixiert und insbesondere lösbar fixiert werden. Als Schraubelement kommt vorliegend bevorzugt das Fixierelement 54 zum Einsatz, das insbesondere ausgestaltet ist als Knochenschraube 96. Die Knochenschraube 96 kann koaxial zu den Achsen 36 und 76 ausgerichtet werden und von der dem Anlagekörper 48 abgewandten Seite in die Hülse 34 eingeführt werden.
An einem ersten Endabschnitt weist die Knochenschraube 96 ein Gewinde 98 auf, über das sie mit dem Femur 16 verschraubt werden kann. Im Abstand zum Gewinde 98 weist die Knochenschraube 96 ein weiteres Gewinde 100 auf, über das sie mit dem Anlagekörper 48 verschraubt werden kann, insbesondere mit einer Wandung einer Durchgangsöffnung 74. Die Steigung der Gewinde 98 und 100 ist unterschiedlich.
An ihrer dem Gewinde 98 gegenüberliegenden Seite umfasst die Knochenschraube 96 einen Kopf 102. Der Kopf 102 bildet ein Anschlagelement 104, dass mit einem korrespondierenden Anschlagelement 106 an der Hülse 34 zusammenwirken kann. Das Anschlagelement 106 ist ausgestaltet als eine Ringschulter 108 der Hülse 34.
Wird die Knochenschraube 96 angezogen, wirken die Anschlagelemente 104 und 106 zusammen, um die Hülse 34 mit einer Kraft in Richtung auf den Anlagekörper 48 zu beaufschlagen. Am gegenüberliegenden Ende der Hülse 34 wirken die Anschlagelemente 44 und 84 zusammen. Durch die zusätzliche Verschraubung der Knochenschraube 96 mit dem Anlagekörper 48 über das Gewinde 100 ist eine besonders zuverlässige Fixierung der Halteeinrichtung 30 an der Fixiereinrichtung 46 möglich. Zusätzlich kann die Fixiereinrichtung 46 über die Knochenschraube 96 am Femur 16 fixiert werden.
Die Knochenschraube 96 ist aufgrund der Orientierung der Achse 76 windschief zu den Knochenschrauben 90, 92 ausgerichtet, wodurch eine besonders zuverlässige Fixierung der Fixiereinrichtung 46 am Patientenkörper 14 erzielt werden kann.
In der Praxis kann der Operateur die Hülse 34 mit daran befestigter Markiereinrichtung 12 zunächst an eine der Aufnahmen 72 halten, gegebenenfalls die Hülse 34 lose mit der Knochenschraube 96 daran fixieren. Durch Variation der Aufnahme 72 und/oder Rotation der Hülse 34 um die Achse 76 (unterstützt durch die zusammenwirkenden Ausrichtelemente 42, 80) kann die Sichtbarkeit der Markiereinrichtung 12 überprüft werden. Kann die Markiereinrichtung 12 zuverlässig erfasst werden, kann der Operateur die Knochenschraube 96 endgültig fixieren und dabei gleichzeitig die Hülse 34 am Anlagekörper 48 festlegen.
Die lösbare Festlegung der Hülse 34 erlaubt es auch, diese mit der Markiereinrichtung 12 während der Operation erforderlichenfalls vom Anlagekörper 48 zu lösen, beispielsweise um dem Operateur den Zugriff auf und die Einsicht in das Operationsgebiet zu erleichtern. Die Hülse 34 kann anschließend erneut am Anlagekörper 48 festgelegt werden, wobei die korrekte vorherige Relativorientierung aufgrund der zusammenwirkenden Ausrichtelemente 42, 80 wiederhergestellt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

"Complications of fixed infrared emitters in computer-assisted total knee arthroplasties" von Hernández-Vaquero et al. (BMC Musculoskeletal Disorders 2007, 8:71, pp. 1 bis 4) [0004]
"Soft tissue dissection in placement of reference markers during computer aided total hip arthroplasty" von Board et al. (Computer Aided Surgery, Juli 2008, pp. 218 bis 224) [0004]
"Periprosthetic Femoral Supracondylar Fracture After Total Knee Arthroplasty With Navigation System" von Li et al., (The Journal of Arthroplasty Vol. 23 No. 2, 2008, pp. 304 bis 307) [0004]

Claims

Medizinische Fixiereinrichtung zum Fixieren einer chirurgischen Markiereinrichtung (12) an einem Patienten, wobei der Markiereinrichtung (12) eine Halteeinrichtung (30) zum Festlegen an der Fixiereinrichtung (46) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (46) einen Anlagekörper (48) umfasst, der ein an den Patientenkörper (14) anlegbares Anlageelement (60) aufweist, sowie zwei oder mehr Fixierelemente (50, 52, 54) zum Fixieren des Anlagekörpers (48) am Patientenkörper (14), wobei die Fixierelemente (50, 52, 54) und der Anlagekörper (48) so in definierter Relativposition zueinander positioniert sind, dass mindestens zwei Fixierelemente (50, 52, 54) windschief oder schief zueinander ausgerichtet sind, und dass die Halteeinrichtung (30) auf der dem Anlageelement (60) abgewandten Seite des Anlagekörpers (48) festlegbar oder festgelegt ist.
Fixiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlageelement (60) eine Anlagefläche umfasst oder bildet.
Fixiereinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Fixierelement (50, 52, 54) schief zum Anlageelement (60) ausgerichtet ist.
Fixiereinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Fixierelemente (50, 52, 54) vorgesehen sind und dass die Fixierelemente (50, 52, 54) paarweise windschief oder schief zueinander ausgerichtet sind.
Fixiereinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierelemente (50, 52, 54) als Knochenschrauben (90, 92, 96) ausgestaltet sind oder solche umfassen.
Fixiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Knochenschraube (96) einen ersten Gewindeabschnitt (98) aufweist zum Verschrauben mit einem Knochen (16) und einen zweiten Gewindeabschnitt (100) zum Verschrauben mit dem Anlagekörper (48).
Fixiereinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Fixierelement (50, 52, 54) eine Durchgangsöffnung (74, 86, 88) im Anlagekörper durchgreift, bevorzugt dass alle Fixierelemente (50, 52, 54) Durchgangsöffnungen (74, 86, 88) durchgreifen.
Fixiereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagekörper (48) und ein diesen durchgreifendes Fixierelement (50, 52, 54) frei von längs des Fixierelementes (50, 52, 54) wirksamen Anschlaggliedern sind.
Fixiereinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Fixierelemente (50, 52, 54) identisch ausgestaltet sind oder dass zumindest zwei Fixierelemente (50, 52, 54) unterschiedlich ausgestaltet sind.
Fixiereinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (30) am Anlagekörper (48) festlegbar ist und dass der Anlagekörper (48) an der dem Anlageelement (60) abgewandten Seite mindestens eine Aufnahme (72) aufweist, an der ein Haltekörper (32) der Halteeinrichtung (30) festlegbar ist.
Fixiereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (32) lösbar am Anlagekörper (48) festlegbar ist.
Fixiereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (32) mit einem Fixierelement (54) am Anlagekörper (48) festlegbar ist.
Fixiereinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagekörper (48) eine Mehrzahl von Aufnahmen (72) aufweist, an denen der Haltekörper (32) wahlweise festlegbar ist.
Fixiereinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (72) so ausgebildet sind, dass der Haltekörper (32), an unterschiedlichen Aufnahmen (72) festgelegt, in unterschiedlichen windschief oder schief zueinander ausgerichteten Raumrichtungen ausgerichtet ist.
Fixiereinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Aufnahme (72) eine Durchgangsöffnung (74) des Anlagekörpers (48) umfasst, durch die ein Fixierelement (54) hindurchführbar ist, oder ein Sackloch am Anlagekörper (48) zum Aufnehmen eines Verbindungselementes.
Fixiereinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (32) an der mindestens einen Aufnahme (72) in einer Mehrzahl von Stellungen festlegbar ist, wobei er jeweils durch Drehung von einer Stellung in eine weitere Stellung überführbar ist.
Fixiereinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Aufnahme (72) mindestens ein Ausrichtelement (80) und vorzugsweise mehrere Ausrichtelemente (80) umfasst zum Zusammenwirken mit mindestens einem und bevorzugt mehreren Ausrichtelementen (42) des Haltekörpers (32), um eine Relativorientierung des Anlagekörpers (48) und des daran festgelegten Haltekörpers (32) zu definieren.
Fixiereinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass Ausrichtelemente (80) am Anlagekörper (48) vorhanden sind in Gestalt von Sacklöchern (78) zum Aufnehmen von Ausrichtelementen (42) in Gestalt von Vorsprüngen (38) am Haltekörper (32) oder umgekehrt, wobei die Ausrichtelemente (80) eine Durchgangsöffnung (74) oder ein Sackloch am Anlagekörper (48) umgeben.
Fixiereinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagekörper (48) an der dem Anlageelement (60) abgewandten Seite eine Mehrzahl von Kontaktelementen (70) aufweist, an denen jeweils eine Aufnahme (72) angeordnet ist und die jeweils eine Kontaktebene definieren, welche im Winkel zueinander ausgerichtet sind.
Fixiereinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Anlageelement (60) abgewandte Seite des Anlagekörpers (48) facettenartig ausgestaltet ist und die Kontaktelemente (70) im Winkel zueinander ausgerichtete Oberflächenabschnitte (66, 67, 68, 69) des Anlagekörpers (48) sind.
Fixiereinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Grenze zwischen zwei oder mehr aneinander angrenzenden Oberflächenabschnitten (66, 67, 68, 69) eine Durchgangsöffnung (86, 88) am Anlagekörper (48) zum Hindurchführen eines Fixierelementes (50, 52) angeordnet ist.
Fixiereinrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktebenen jeweils in unterschiedlichen Winkeln zum Anlageelement (60) ausgerichtet sind.
Fixiereinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagekörper (48) mindestens ein vom Anlageelement (60) in Richtung des Patientenkörpers (14) vorspringendes Eingriffselement (64) umfasst, vorzugsweise mehrere Eingriffselemente (64).
Fixiereinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Eingriffselement (64) als Dorn ausgestaltet ist.
Medizinische Befestigungsvorrichtung zum Fixieren einer chirurgischen Markiereinrichtung (12) an einem Patientenkörper (14), umfassend eine Fixiereinrichtung (46) nach einem der voranstehenden Ansprüche und eine Halteeinrichtung (30), die einen an der Fixiereinrichtung (46) festlegbaren oder festgelegten Haltekörper (32) umfasst, an der die chirurgische Markiereinrichtung (12) festlegbar oder festgelegt ist.