DE112010003901T5

DE112010003901T5 - Patientenspezifische Ausrichtungsführung mit Schneidfläche und Laseranzeige

Info

Publication number: DE112010003901T5
Application number: DE112010003901T
Authority: DE
Inventors: Robert Metzger; Ryan J. Schoenefeld; Nathan E. Belcher; Brian A. Uthgenannt
Original assignee: Biomet Manufacturing LLC
Current assignee: Biomet Manufacturing LLC
Priority date: 2009-10-01
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2012-11-15
Anticipated expiration: 2030-09-30
Also published as: GB2527690A; US10426492B2; US11324522B2; US20100087829A1; US20160008013A1; US20190374237A1; GB2486390B; GB201516672D0; WO2011041398A1; GB201207103D0; GB2527690B; US9173661B2; DE112010003901B4; GB2486390A

Abstract

Ein patientenspezifisches Führungssystem zum Führen eines Instruments relativ zu einem Bereich eines anatomischen Teils eines Patienten. Das patientenspezifische Führungssystem weist eine patientenspezifische Führung auf. Die Führung weist einen ersten Bereich mit einer ersten patientenspezifischen Innenfläche, die sich an eine erste Fläche des anatomischen Teils anpasst, und einer Außenfläche auf, die der ersten patientenspezifischen Innenfläche gegenüberliegt. Der erste Bereich weist ferner eine Führungsfläche zur Verwendung beim Führen des Instruments relativ zu dem anatomischen Teil auf. Die Führung weist ferner einen zweiten Bereich mit einer zweiten patientenspezifischen Innenfläche, die sich an eine zweite Fläche des anatomischen Teils anpasst, und einer Außenfläche auf, die der zweiten patientenspezifischen Innenfläche gegenüberliegt. Der zweite Bereich ist lösbar mit dem ersten Bereich verbunden.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität gegenüber der US-Anmeldung Nr. 12/571,969, eingereicht am 1. Oktober 2009, die eine Nachanmeldung der US-Anmeldung Nr. 12/389,901, eingereicht am 20. Februar 2009 ist, die eine Nachanmeldung der US-Anmeldung Nr. 12/211,407, eingereicht am 16. September 2008 ist, die eine Nachanmeldung der US-Anmeldung Nr. 12/039, 849, eingereicht am 29. Februar 2008 ist, die: (1) den Vorteil der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/953,620, eingereicht am 2. August 2007, der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/947,813, eingereicht am 3. Juli 2007, der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/911,297, eingereicht am 12. April 2007 und der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/892,349, eingereicht am 1. März 2007 beansprucht; (2) eine Nachanmeldung der US-Anmeldung Nr. 11/756,067, eingereicht am 31. Mai 2007 ist, die den Vorteil der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/812,694, eingereicht am 9. Juni 2006 beansprucht; (3) eine Nachanmeldung der US-Anmeldung Nr. 11/971,390, eingereicht am 9. Januar 2008 ist, die eine Nachanmeldung der US-Anmeldung Nr. 11/363,548, eingereicht am 27. Februar 2006 ist; und (4) eine Nachanmeldung der US-Anmeldung Nr. 12/025,414, eingereicht am 4. Februar 2008 ist, die den Vorteil der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/953,637, eingereicht am 2. August 2007 beansprucht.
Ferner ist die vorliegende Anmeldung eine Nachanmeldung der US-Anmeldung Nr. 12/486,992, eingereicht am 18. Juni 2009.
Ferner ist die vorliegende Anmeldung eine Nachanmeldung der US-Anmeldung Nr. 12/103,834, eingereicht am 16. April 2008, die den Vorteil der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/912,178, eingereicht am 17. April 2007 beansprucht.
Die vorliegende Anmeldung ist ferner eine Nachanmeldung der US-Anmeldung Nr. 12/483,807, eingereicht am 12. Juni 2009, die eine Nachanmeldung der US-Anmeldung Nr. 12/371,096, eingereicht am 13. Februar 2009 ist, die eine Nachanmeldung der US-Anmeldung Nr. 12/103,824, eingereicht am 16. April 2008 ist, die den Vorteil der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/912,178, eingereicht am 17. April 2007 beansprucht.
Die Beschreibungen der oben genannten Anmeldungen sind hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht.
SACHGEBIET
Das Folgende betrifft eine Ausrichtungsführung für die Implantation einer Prothese und Insbesondere eine patientenspezifische Ausrichtungsführung mit einer Schneidfläche. Die Ausrichtungsführung kann auch eine Laseranzeige aufweisen.
EINLEITUNG
Verschiedene spezialangefertigte patientenspezifische orthopädische Implantate und dazugehörige Schablonen und Führungen sind auf dem Fachgebiet bekannt. Solche Implantate und Führungen können unter Verwendung einer handelsüblichen Software entwickelt werden. Spezialangefertigte Führungen werden zum akkuraten Platzieren von Stiften, Führen von Knochenschnitten und Einsetzen von Implantaten bei orthopädischen Vorgängen verwendet. Diese Führungen werden anhand eines präoperativen Plans, der anhand eines Kernspintomografie- oder CT-Bildes des Patienten erstellt worden ist, hergestellt.
Mit den vorliegenden Lehren werden patientenspezifische Ausrichtungsführungen bereitgestellt, mit denen ein Schneidwerkzeug relativ zu einem anatomischen Teil komfortabel und akkurat positioniert werden kann.
ZUSAMMENFASSENDER ÜBERBLICK
Es wird ein patientenspezifisches Führungssystem zum Führen eines Instruments relativ zu einem Bereich eines anatomischen Teils eines Patienten offenbart. Das patientenspezifische Führungssystem weist eine patientenspezifische Führung auf. Die Führung weist einen ersten Bereich mit einer ersten patientenspezifischen Innenfläche, die an eine erste Fläche des anatomischen Teils angepasst ist, und einer Außenfläche auf, die der ersten patientenspezifischen Innenfläche gegenüberliegt. Der erste Bereich weist ferner eine Führungsfläche zur Verwendung beim Führung des Instruments relativ zu dem anatomischen Teil auf. Die Führung weist ferner einen zweiten Bereich mit einer zweiten patientenspezifischen Innenfläche, die an eine zweite Fläche des anatomischen Teils angepasst ist, und einer Außenfläche auf, die der zweiten patientenspezifischen Innenfläche gegenüberliegt. Der zweite Bereich ist lösbar mit dem ersten Bereich verbunden. Die ersten und zweiten patientenspezifischen Innenflächen weisen jeweils eine dreidimensionale Kontur auf, die mit der ersten bzw. der zweiten Fläche der anatomischen Teile genestet ist und eng an diese angepasst ist, um die Führung relativ zu dem anatomischen Teil auszurichten.
Ferner wird ein Verfahren zum Führen eines Instruments relativ zu einem anatomischen Teil eines Patienten offenbart. Das Verfahren umfasst das Nesten einer patientenspezifischen Führung, die einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweist, an dem anatomischen Teil durch Anlegen einer patientenspezifischen Innenfläche des ersten Bereichs an die erste Fläche des anatomischen Teils und durch Anlegen der patientenspezifischen Innenfläche des zweiten Bereichs an eine zweite Fläche des anatomischen Teils. Das Verfahren umfasst ferner das Befestigen des ersten Bereichs an dem anatomischen Teil, das Entfernen des zweiten Bereichs von dem ersten Bereich und das Befestigtlassen des ersten Bereichs an dem anatomischen Teil. Ferner umfasst das Verfahren das Führen des Instruments mit einer Führungsfläche des ersten Bereichs relativ zu dem anatomischen Teil.
Ferner wird ein patientenspezifisches Führungssystem zum Führen eines Instruments relativ zu einem anatomischen Teil eines Patienten offenbart. Das patientenspezifische Führungssystem weist eine patientenspezifische Führung mit einer patientenspezifischen Innenfläche auf. Die patientenspezifische Innenfläche weist eine dreidimensionale Kontur auf, die sich eng an eine Fläche des anatomischen Teils anpasst. Die patientenspezifische Führung weist eine Führungsfläche auf, die das Instrument relativ zu dem anatomischen Teil führt. Ferner weist das System einen mit der Führung gekoppelten Laser auf, der ein Licht emittiert, das eine Referenzebene zur Verwendung beim Ausrichten der Führungsfläche relativ zu dem anatomischen Teil aufzeigt.
Ferner wird ein Verfahren zum Führen eines Instruments relativ zu einem anatomischen Teil offenbart. Das Verfahren umfasst das Nesten einer patientenspezifischen Führung an dem anatomischen Teil durch Anlegen einer patientenspezifischen Innenfläche der Führung an eine Fläche des anatomischen Teils. Die Führung weist eine Führungsfläche auf, die das Instrument relativ zu dem anatomischen Teil führt. Das Verfahren umfasst ferner das Befestigen der Führung an dem anatomischen Teil, das Emittieren eines Laserlichts, das eine Referenzebene zur Verwendung beim Ausrichten der Führungsfläche relativ zu dem anatomischen Teil aufzeigt, und das Führen des Instruments relativ zu der Referenzebene.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Lehren werden anhand der nachfolgenden Beschreibung offensichtlich. Es sei darauf hingewiesen, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur der Erläuterung dienen und den Schutzumfang der vorliegenden Lehren nicht einschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegenden Lehren werden anhand der detaillierten Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines patientenspezifischen Führungssystems, das eine patientenspezifische Ausrichtungsführung gemäß verschiedener Ausführungsbeispiele der vorliegenden Lehren aufweist;
2 eine Schnittansicht der Ausrichtungsführung aus 1, die mit einem anatomischen Teil gekoppelt ist;
3 eine Schnittansicht eines Bereichs der Ausrichtungsführung aus 1 mit Darstellung vor dem Schneiden des anatomischen Teils;
4 eine perspektivische Ansicht der patientenspezifischen Ausrichtungsführung gemäß verschiedener weiterer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Lehren;
5 eine Draufsicht der patientenspezifischen Ausrichtungsführung gemäß verschiedener weiterer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Lehren;
6 eine Seitenansicht der Ausrichtungsführung aus 5;
7 eine Schnittansicht eines patientenspezifischen Führungssystems gemäß verschiedener weiterer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Lehren;
8A eine Schnittansicht des Systems aus 7 mit Darstellung vor dem Schneiden eines anatomischen Teils;
8B eine Draufsicht des Systems aus 7 mit Darstellung eines sekundären Schneidblocks, der an der Ausrichtungsführung angebracht ist;
9 eine Schnittansicht eines patientenspezifischen Führungssystems gemäß verschiedener weiterer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Lehren;
10 eine perspektivische Ansicht eines patientenspezifischen Führungssystems gemäß verschiedener weiterer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Lehren;
11 eine Vorderansicht eines patientenspezifischen Führungssystems gemäß verschiedener weiterer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Lehren;
12 eine perspektivische Ansicht eines patientenspezifischen Führungssystems gemäß verschiedener weiterer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Lehren; und
13 eine Seitenansicht eines patientenspezifischen Führungssystems gemäß verschiedener weiterer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Lehren.
BESCHREIBUNG VERSCHIEDENER ASPEKTE
Die folgende Beschreibung ist nur beispielhafter Natur und darf in keiner Weise als Einschränkung der vorliegenden Lehren, Anwendungen oder Verwendungen angesehen werden. Zum Beispiel sind die vorliegenden Lehren zwar für Ausrichtungsführungen bei einer Knieoperation dargestellt, die vorliegenden Lehren können jedoch auch für andere Führungen, Schablonen, Haltevorrichtungen, Bohrer, Feilen oder andere Instrumente, die bei verschiedenen orthopädischen Vorgängen verwendet werden, zur Anwendung kommen.
Die vorliegenden Lehren stellen im Wesentlichen patientenspezifische Ausrichtungsführungen und dazugehörige Schneidführungen zur Verwendung bei orthopädischen Operationen bereit, wie z. B. bei der Kniearthroplastik. Die patientenspezifischen Ausrichtungsführungen können entweder mit bekannten oder patientenspezifischen Implantatbestandteilen, die mit computergestützten Abbildungsverfahren erstellt werden, verwendet werden. Die computergestützte Modellerstellung zum Erhalten von dreidimensionalen Abbildungen der Anatomie des Patienten unter Verwendung von Kernspintomografie- oder CT-Bildern, der patientenspezifischen Prothesebestandteile und der patientenspezifischen Führungen und Schablonen kann mittels verschiedener CAD-Programme und/oder Software erfolgen, die zum Beispiel bei Materialise USA, Ann Arbor, Michigan, erhältlich sind.
Die patientenspezifischen Ausrichtungsführungen werden im Wesentlichen unter Anwendung der computergestützten Modellerstellung anhand von 3D-Anatomieabbildungen des Patienten hergestellt und weisen eine inneren Angreiffläche auf, die derart ausgeführt ist, dass sie eine dreidimensionale Abbildung der Knochenfläche des Patienten (mit oder ohne Knorpel oder anderem Weichteilgewebe) sich anpassend berührt und sich dieser angleicht, und zwar mittels der oben beschriebenen Computerverfahren. Die patientenspezifischen Ausrichtungsführungen können spezialangefertigte Führungsstrukturen aufweisen, wie z. B. Führungsbohrungen oder kanülierte Führungsstifte oder kanülierte Führungsansatzstücke oder -aufnahmeteile, die zum Halten oder Führen anderer Instrumente, wie z. B. Bohrerführungen, Fräser, Schneider, Schneidführungen und Schneidblöcke, oder zum Einsetzen von Stiften oder anderen Befestigungsteilen entsprechend einem vom Chirurgen genehmigten präoperativen Plan verwendet werden. Die patientenspezifischen Ausrichtungsführungen können bei der minimalinvasiven Chirurgie und insbesondere bei der Chirurgie mit mehreren minimalinvasiven Inzisionen verwendet werden. Bei einem Aspekt können die Schneidführungen kanülierte oder rohrförmige Führungsbeine aufweisen, die zum Durchschneiden in den Führungsbohrungen der Ausrichtungsführungen aufgenommen werden können, wie nachstehend beschrieben wird.
Die patientenspezifischen Ausrichtungsführungen und die dazugehörigen Schneidführungen können derart strukturiert sein, dass sie einen Freiraum für Sehnen, Bänder oder anderes mit dem Gelenk in Zusammenhang stehendes Gewebe bieten oder bilden. Bei den beispielhaften Darstellungen von 1–13 können verschiedene Ausrichtungsführungen und Schneidführungen derart strukturiert sein, dass sie spezifische geometrische Formen zum Umgehen einer mit dem Oberschenkelknochen oder dem Schienbein in Zusammenhang stehenden Sehne des Kniegelenks aufweisen, wobei es möglich ist, ein Schneidwerkzeug (z. B. eine Klinge, eine Bohrspitze etc.) so nahe wie möglich an der Sehne zu platzieren, wie es von dem Chirurgen festgelegt wird, und wobei eine Ausrichtung relativ zu dem Gelenk aufrechterhalten wird, wie es von dem präoperativen Operationsplan festgelegt ist.
Ferner können die patientenspezifischen Ausrichtungsführungen eine oder mehrere Öffnungen und/oder Führungsaufnahmeteile aufweisen, deren genaue Stelle anhand des präoperativen Plans zur Positionierung von Ausrichtungsstiften und zum Unterstützen der Positionierung von Bohr- und/oder Schneidinstrumenten zum Resezieren und Formen des Gelenks zum Aufnehmen eines prothetischen Implantats festgelegt wird, wie in der gemeinsamen gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Nr. 11/756057, eingereicht am 31. Mai 2007, die hiermit zum Gegenstand der Offenbarung gemacht ist, beschrieben ist.
Mit Bezug auf 1–3 wird zunächst ein Ausführungsbeispiel eines patientenspezifischen Führungssystem 10 beschrieben. Das System 10 kann zum Schneiden eines Bereichs eines anatomischen Teils 11 eines Patienten verwendet werden. Es sei darauf hingewiesen, dass das System 10 zum Schneiden jedes geeigneten anatomischen Teils 11, wie z. B. eines Knochens, verwendet werden kann. Es sei ferner darauf hingewiesen, dass das System 10 zum Vorbereiten des anatomischen Teils 11 für jeden geeigneten Zweck (z. B. für die Implantation eines künstlichen Kniegelenks oder einer anderen prothetischen Vorrichtung) verwendet werden kann.
Wie in 1–3 gezeigt ist, kann das Führungssystem 10 eine patientenspezifische Ausrichtungsführung 12 aufweisen. Die Führung 12 kann aus jedem geeigneten Material, wie z. B. einem Hart-Polymeraterial, gefertigt sein. Die Form der Führung 12 kann einer Fläche des anatomischen Teils 11 eng angepasst sein, wie nachstehend beschrieben wird. Ferner kann, wie beschrieben wird, die Führung 12 ein Schneidwerkzeug 14 (3) oder andere Instrumente, wie z. B. Bohrer, Stanzen und dergleichen, an einer festgelegten Stelle relativ zu dem anatomischen Teil 11 positionieren und ausrichten. Somit positioniert die Führung 12 das Schneidwerkzeug 14 und richtet dieses aus, und zwar zum akkuraten Schneiden des anatomischen Teils 11. Es sei darauf hingewiesen, dass das Schneidwerkzeug 14 ein Werkzeug jedes geeigneten Typs sein kann, wie z. B. ein elektrisches Werkzeug oder ein manuell betätigtes Werkzeug.
Die Ausrichtungsführung 12 kann einen ersten Bereich 16 (1–3) aufweisen. Der erste Bereich 16 kann eine relativ dünne plattenähnliche Form aufweisen. Der erste Bereich 16 kann eine Außenfläche 18, eine Innenfläche 20, die der Außenfläche 18 gegenüberliegt, und eine Seitenfläche 22 aufweisen, die sich um den Umfang des ersten Bereichs 16 herum erstreckt.
Ferner kann die Ausrichtungsführung 12 einen zweiten Bereich 24 (1–2) aufweisen. Der zweite Bereich 24 kann eine relativ dünne, plattenähnliche Form aufweisen. Der zweite Bereich 24 kann eine Außenfläche 26, eine Innenfläche 28, die der Außenfläche 26 gegenüberliegt, und eine Seitenfläche 30 aufweisen, die sich um den Umfang des zweiten Bereichs 24 herum erstreckt.
Der zweite Bereich 24 kann lösbar mit dem ersten Bereich 16 verbunden sein. Der zweite Bereich 24 kann auf jede geeignete Weise lösbar mit dem ersten Bereich 16 verbunden sein. Zum Beispiel kann, wie in 1 gezeigt ist, die Ausrichtungsführung 12 eine Schwalbenschwanzkopplung 32 aufweisen, die die ersten und zweiten Bereiche 16, 24 lösbar miteinander verbindet. Insbesondere kann die Seitenfläche 22 des ersten Bereichs 16 Einsteckteile 34 der Schwalbenschwanzkopplung 32 aufweisen, und die Seitenfläche 30 des zweiten Bereichs 24 kann entsprechende aufnehmende Teile 36 der Schwalbenschwanzkopplung 32 aufweisen. Die Einsteckteile 34 können lösbar in den aufnehmenden Teilen 36 aufgenommen sein, um die ersten und zweiten Bereiche 16, 24 lösbar miteinander zu koppeln. Entsprechend kann, wie beschrieben wird, der zweite Bereich 24 leicht von dem ersten Bereich 16 gelöst werden, wodurch das Gebiet des anatomischen Teils 11, das geschnitten wird, freigelegt wird.
Wie in 2 gezeigt ist, können die ersten und zweiten Bereiche 16, 24 der Führung 12 mit dem anatomischen Teil 11 gekoppelt sein. Die ersten und zweiten Bereiche 16, 24 können so ausgestaltet sein, dass sie mit jedem geeigneten anatomischen Teil 11, wie z. B. einem Oberschenkelknochen 38 oder einem anderen Knochen, koppelbar sind.
Insbesondere kann, wie in 2 gezeigt ist, die Innenfläche 20 des ersten Bereichs 16 patientenspezifisch sein, so dass die Innenfläche 20 in ihrer Form eng an eine erste Fläche 40 (z. B. eine Vorderfläche) des Oberschenkelknochens 38 des einzelnen Patienten angepasst ist. Ähnlich kann die Innenfläche 28 des zweiten Bereichs 24 patientenspezifisch sein, so dass die Innenfläche 28 in ihrer Form eng an eine zweite Fläche 42 (z. B. eine distale Endfläche) des Oberschenkelknochens 38 des einzelnen Patienten angepasst ist. Somit können die Innenflächen 20, 28 jeweils dreidimensionale Konturen aufweisen, die im Wesentlichen den ersten und zweiten Flächen 40 bzw. 42 angeglichen sind, und die ersten und zweiten Bereiche 16, 24 können mit den ersten und zweiten Flächen 40, 42 genestet sein. Wie oben beschrieben ist, können die Innenflächen 20, 28 entsprechend einem computergestützten Modell, das mittels eines Bilderzeugungsprozesses (z. B. Kernspintomografie etc.) gestaltet worden ist, geformt werden. Entsprechend kann die Führung 12 maßgeschneidert an dem Oberschenkelknochen 38 anliegen, und das Schneiden des Oberschenkelknochens 38 kann entsprechend den einzelnen Abmessungen der Patientenanatomie akkurat durchgeführt werden.
Ferner kann der erste Bereich 16 ein oder mehrere Durchgangslöcher 44 aufweisen, die sich von der Außenfläche 18 zu der Innenfläche 20 erstrecken. Die genaue Stelle der Durchgangslöcher 44 kann anhand des oben beschriebenen präoperativen Operationsplans festgelegt werden. Ferner kann das System 10 einen oder mehrere entsprechende Stifte 46 aufweisen, wie in 1 und 2 gezeigt ist. Die Stifte 46 können sich durch ein entsprechendes Loch der Löcher 44 und in den Oberschenkelknochen 38 hinein erstrecken, um dadurch den ersten Bereich 16 fest mit dem Oberschenkelknochen 38 zu koppeln. Es sei darauf hingewiesen, dass der zweite Bereich 24 nur durch die Stifte 46 fest mit dem Oberschenkelknochen 38 gekoppelt sein kann. Entsprechend kann der zweite Bereich 24 durch einfaches Entkoppeln des zweiten Bereichs 24 von dem ersten Bereich 16 leicht von dem ersten Bereich 16 und von dem Oberschenkelknochen 38 gelöst werden, ohne dass andere Teile des Systems entfernt werden müssen.
Ferner kann der erste Bereich 16 eine Führungsfläche aufweisen, wie z. B. eine Öffnung 48, wie in 1–3 gezeigt ist. Die genaue Stelle der Öffnung 48 kann anhand des oben beschriebenen präoperativen Operationsplans festgelegt werden. Wie beschrieben wird, kann die Öffnung 48 das Schneidwerkzeug 14 (3) aufnehmen, um das Schneidwerkzeug 14 in Richtung des Oberschenkelknochens 38 zu führen, um den Oberschenkelknochen 38 akkurat zu schneiden. Zum Beispiel kann die Öffnung 48 ein Schlitz 50 mit einer gerade verlaufenden Längsachse sein, der sich im Wesentlichen parallel zu der Kopplung 32 erstreckt. Ferner kann sich der Schlitz 50 insgesamt durch den ersten Bereich 16 von der Außenfläche 18 zu der Innenfläche 20 erstrecken. Somit kann der Schlitz 50 ein Sägeblatt 52 (3) aufnehmen und führen zum Durchführen eines im Wesentlichen Planaren Schnitts entlang einer Schnittebene 54. Zum Beispiel kann die Schnittebene 54 in einer horizontalen Ebene des Oberschenkelknochens 38 gebildet sein, um einen distalen Oberschenkelschnitt auszuführen.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Öffnung 48 in dem ersten Bereich 16 jede geeignet Form aufweisen kann, um ein anderes geeignetes Schneidwerkzeug 14 als ein Sägeblatt 52 aufzunehmen und zu führen. Zum Beispiel kann die Öffnung 48 gerundet sein, um eine Bohrspitze aufzunehmen und das Bohren von Löchern in dem Oberschenkelknochen 38 zu führen. Ferner kann die Öffnung 48 an jeder geeigneten Stelle in dem ersten Bereich 16 angeordnet sein, um den Schneidvorgang in Richtung eines Bereichs des anatomischen Teils 11 zu führen. Zum Beispiel kann der Chirurg eine gewünschte Stelle der Schneidebene 54 entsprechend dem oben beschriebenen computergestützten Modell festlegen, und die Öffnung 48 kann in dem ersten Bereich 16 positioniert sein, so dass die tatsächliche Schneidebene 54 eng mit der gewünschten Schneidebene 54 übereinstimmt.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass die Seitenfläche 22 oder die Außenfläche 18 des ersten Bereichs 16 eine Führungsfläche zum Führen des Schneidwerkzeugs 14 oder eines anderen Instruments sein kann. Zum Beispiel kann das Schneidwerkzeug 14 oder ein anderes Instrument an der Innenfläche 22 anliegen, und somit kann das. Schneidwerkzeug 14 relativ zu dem Oberschenkelknochen 38 ausgerichtet sein. Ferner kann das Schneidwerkzeug 14 oder ein anderes Instrument auf der Außenfläche 18 gehalten werden, um relativ zu dem Oberschenkelknochen 38 ausgerichtet zu sein.
Somit können bei Verwendung die ersten und zweiten Bereiche 16, 24 der Führung 12 mit dem Oberschenkelknochen 38 derart gekoppelt sein, dass die Innenflächen 20, 28 mit dem Oberschenkelknochen 38 genestet sind und an diesem angreifen, wie in 2 gezeigt ist. Da sowohl der erste als auch der zweite Bereich 16, 24 mit dem Oberschenkelknochen 38 genestet sind und da die Innenflächen 20, 28 mit einem relativ großen Oberflächenbereich des Oberschenkelknochens 38 genestet sind, kann die Führung 12 sich selbst relativ zu dem Oberschenkelknochen 38 auf äußerst akkurate Weise positionieren und ausrichten.
Wenn die Führung 12 mit dem Oberschenkelknochen 38 gekoppelt ist, kann der zweite Bereich 24 von dem ersten Bereich 16 (3) durch Wegziehen des zweiten Bereichs 24 von dem Oberschenkelknochen 38 entfernt werden. Dadurch wiederum wird die zweite Fläche 42 des Oberschenkelknochens 38 freigelegt, wodurch vor dem Schneiden eine bessere Sicht auf den Oberschenkelknochen 38 geboten wird. Zum Beispiel kann dann, wenn der zweite Bereich 24 entfernt worden ist, der Chirurg durch Inaugenscheinnahme bestätigen, dass die Öffnung 48 es ermöglicht, dass das Sägeblatt 52 den Oberschenkelknochen 38 an einer gewünschten Stelle schneidet. Ferner kann dann, wenn der Chirurg feststellt, dass die Schneidebene 54 bewegt werden muss, der Chirurg die Führung 12 entsorgen und eine neue Führung 12 mit einer an einer anderen geeigneteren Stelle befindlichen Öffnung 48 herstellen.
Dann kann das Sägeblatt 52 in die Öffnung 48 eingeführt werden, und das Sägeblatt 52 kann den Oberschenkelknochen 38 entlang der Schnittebene 54 schneiden. Wie oben beschrieben ist, kann die Öffnung 48 bei diesem Schneidvorgang die Bewegung des Sägeblatts 52 in Richtung des Oberschenkelknochens 38 führen. Ferner kann, da der zweite Bereich 24 entfernt worden ist, der Chirurg beim Schneiden eine bessere Sicht auf den Oberschenkelknochen 38 haben.
Entsprechend bildet die Führung 12 eine komfortable und akkurate Einrichtung zum Ausrichten und Führen des Sägeblatts 52 relativ zu dem Oberschenkelknochen 38 bei Schneidvorgängen. Zum Beispiel können separate Bauteile, wie z. B separate Schneidblöcke, für das Schneiden unnötig sein, da der erste Bereich 16 der Führung 12 die Öffnung 48 aufweist. Ferner braucht die Führung 12 nicht vollständig entfernt zu werden, um den Oberschenkelknochen 38 zu schneiden. Ferner bietet die Führung 12 beim Schneidvorgang eine umfangreiche Sicht auf den Oberschenkelknochen 38.
In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der patientenspezifischen Ausrichtungsführung 112 zur Verwendung in einem patientenspezifischen System 110 gezeigt. Merkmale der Führung 112, die der Führung 12 aus 1–3 entsprechen, sind mit entsprechende Bezugszeichen erhöht um 100 bezeichnet.
Die Führung 112 kann der Führung 12, die in 1–3 gezeigt ist, im Wesentlichen gleich sein, mit der Ausnahme, dass die ersten und zweiten Bereiche 116, 124 über eine Kerbkopplung 132 lösbar miteinander gekoppelt sein können. Insbesondere kann die Führung 112 eine Kerblinie 133 (z. B. eine flache Nut) aufweisen, die sich durchgehend um die Führung 112 herum erstreckt. Die Kerblinie 133 schwächt die Kopplung 132 derart, dass die Führung 112 leicht entlang der Kerblinie 133 gebrochen werden kann, zum Beispiel durch manuelles Drehen oder Ziehen des zweiten Bereichs 124 relativ zu dem ersten Bereich 116. Somit kann zum Entfernen des zweiten Bereichs 124 von dem ersten Bereich 116 der Chirurg den zweiten Bereich 124 entlang der Kerblinie 133 von dem ersten Bereich 116 wegbrechen. Somit kann die Kopplung 132 einen weiteren Komfort beim Entfernen des zweiten Bereichs 124 von dem ersten Bereich 116 bieten.
In 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der patientenspezifischen Ausrichtungsführung 212 zur Verwendung in einem patientenspezifischen Führungssystem 210 gezeigt. Merkmale der Führung 212, die der Führung 12 aus 1–3 entsprechen, sind mit entsprechende Bezugszeichen erhöht um 200 bezeichnet.
Die Führung 212 kann der Führung 12, die in 1–3 gezeigt ist, im Wesentlichen gleich sein, mit der Ausnahme, dass die ersten und zweiten Bereiche 216, 224 über eine Stiftkopplung 232 lösbar miteinander gekoppelt sein können. Insbesondere kann der erste Bereich 216 einen oder mehrere Stifte 260 aufweisen, die von der Außenfläche 218 nach oben verlaufen. Die Stifte 260 können an dem ersten Bereich 216 fixiert sein. Ferner kann der zweite Bereich 224 entsprechende Durchgangslöcher 262 aufweisen, die die jeweiligen Stifte 260 aufnehmen. Entsprechend kann die Kopplung 232 einen weiteren Komfort beim Entfernen des zweiten Bereichs 224 von dem ersten Bereich 216 bieten.
In 7 und 8A ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der patientenspezifischen Ausrichtungsführung 312 zur Verwendung in einem patientenspezifischen Führungssystem 310 gezeigt. Merkmale der Führung 312, die der Führung 12 aus 1–3 entsprechen, sind mit entsprechende Bezugszeichen erhöht um 300 bezeichnet.
Wie in 7 gezeigt ist, können die ersten und zweiten Bereich 316, 324 der Führung 312 den ersten und zweiten Bereichen 16, 24 der Führung 12, die in 1 gezeigt ist, im Wesentlichen gleich sein; der erste Bereich 316 weist jedoch nicht die Öffnung 22 auf. Stattdessen weist das System 310 einen separaten Schneidblock 366 (d. h. Schneidführung) auf, der eine Öffnung 368 oder eine andere Führungsfläche zum Führen und Ausrichten eines Schneidwerkzeugs 314 relativ zu dem Oberschenkelknochen 338 aufweist. Die Öffnung 368 kann ein Schlitz, ein gerundetes Loch, ein Rand oder ein anderer geeigneter Typ sein, ähnlich den oben beschriebenen Ausführungsformen. Ferner kann der Schneidblock 366 ein oder mehrere Durchgangslöcher 369 aufweisen, die den (die) Stift(e) 346 der Führung 312 lösbar aufnehmen, um den Schneidblock 366 lösbar mit dem ersten Bereich 316 der Führung 312 zu koppeln. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass der Schneidblock 366 in jeder geeigneten Weise (z. B. mittels einer Schwalbenschwanzkopplung etc.) lösbar mit dem ersten Bereich 316 gekoppelt sein kann.
Somit kann bei Verwendung die Führung 312 an dem Oberschenkelknochen 338 anliegen, ähnlich wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen. Dann kann der zweite Bereich 324 der Führung 312 entfernt werden. Als nächstes kann der Schneidblock 366 auf der Außenfläche 318 (d. h. der Führungsfläche) des ersten Bereichs 316 gehalten werden, um den Schneidblock 366 relativ zu dem Oberschenkelknochen 338 auszurichten. Der Schneidblock 366 kann derart mit dem ersten Bereich 316 lösbar gekoppelt sein, dass der Schneidblock 366 von dem ersten Bereich 316 auf dem Oberschenkelknochen 338 gehalten wird. Somit kann die Öffnung 368 durch das Anbringen des Schneidblocks 366 an dem ersten Bereich 316 der Führung 312 relativ zu dem Oberschenkelknochen 338 positioniert und ausgerichtet werden. Danach kann das Schneidwerkzeug 314 in die Öffnung 368 eingeführt werden, und die Öffnung 368 kann zum Schneiden des Oberschenkelknochens 338 das Schneidwerkzeug 314 entlang der Schneidebene 354 in Richtung des Oberschenkelknochens 338 führen.
Ferner kann, wie in 8B gezeigt ist, der Schneidblock 366 von dem ersten Bereich 316 entfernt werden, und ein sekundärer Schneidblock 366' (z. B. ein Four-in-one-Schneidblock, der bei Biomet in Warsaw, Indiana erhältlich ist) kann lösbar mit dem ersten Bereich 316 gekoppelt sein, um einen weiteren Schneidvorgarig an dem Oberschenkelknochen 338 durchzuführen. Insbesondere kann der sekundäre Schneidblock 366' Durchgangslöcher 369' aufweisen, die die Stifte 346 derart lösbar aufnehmen, dass der erste Bereich 316 den sekundären Schneidblock 366' in einer vorbestimmten Position relativ zu dem Oberschenkelknochen 338 ausrichtet. Der sekundäre Schneidblock 366' kann ferner eine jeweilige Öffnung 368' zum Führen des Schneidwerkzeugs 314 beim Schneiden entlang einer sekundären Schneidebene 354' aufweisen. Zum Beispiel kann der sekundäre Schneidblock 366' zum Ausführen eines vorderen Schnitts in dem Oberschenkelknochen, eines hinteren Schnitts in dem Oberschenkelknochen oder eines Schrägschnitts in dem Oberschenkelknochen verwendet werden.
Ferner können bei einigen Ausführungsformen die Stifte 346 und/oder der erste Bereich 316 dieses weitere Schneiden des Oberschenkelknochens 338 behindern. Somit können, wie in 8B gezeigt ist, nach dem Koppeln des sekundären Schneidblocks 366' über die Stifte 346 mit dem ersten Bereich 316 ein oder mehrere sekundäre Stifte 346' verwendet werden, um den sekundären Schneidblock 366' mit dem Oberschenkelknochen 338 zu koppeln. Als nächstes können die Stifte 346 und der erste Bereich 316 von dem Oberschenkelknochen 338 entfernt werden, wobei der sekundäre Schneidblock 366' über die sekundären Stifte 346' mit dem Oberschenkelknochen 338 gekoppelt bleibt. Dann kann das Schneidwerkzeug 314 in der Öffnung 368 aufgenommen werden, um den Oberschenkelknochen 338 entlang der sekundären Schneidebene 354' zu schneiden, und es ist unwahrscheinlich, dass die sekundären Stifte 346' das Schneidwerkzeug 314 behindern. Somit kann die Führung 312 eine vielseitige Führung zum Halten und Ausrichten einer Vielzahl von Schneidblöcken 366, 366' relativ zu dem Oberschenkelknochen 338 sein.
In 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des patientenspezifischen Systems 410 gezeigt. Merkmale des Systems 410, die dem System 310 aus 7–8B entsprechen, sind mit entsprechende Bezugszeichen erhöht um 100 bezeichnet.
Das System 410 ist dem System 310 aus 7–8B im Wesentlichen gleich, mit der Ausnahme, dass der Schneidblock 466 über eine Schnappkopplung 432 lösbar mit dem ersten Bereich 416 der Führung 412 gekoppelt ist. Zum Beispiel kann der Schneidblock 466 eine oder mehrere Öffnungen 470 jeweils mit elastischen Elementen 472 aufweisen. Zum Beispiel können die Öffnungen 470 gerundet sein und können eine Form aufweisen, die den Stiften 446 entspricht. Die elastischen Elemente 472 können in einer Breite W, die kleiner ist als eine Breite W' eines der Stifte 446, voneinander beabstandet sein.
Somit wird zum lösbaren Koppeln des Schneidblocks 466 an der Führung 412 der Schneidblock 466 in Richtung der Stifte 446 bewegt, und die elastischen Elemente 472 biegen sich elastisch, um einen Durchtritt des jeweiligen Stifts 446 in die jeweilige Öffnung 470 hinein zu ermöglichen. Dann können sich zum Entfernen des Schneidblocks 466 die elastischen Elemente 472 elastisch biegen, um einen Durchtritt des jeweiligen Stifts 446 aus der jeweilige Öffnung 470 heraus zu ermöglichen. Somit kann die Schnappkopplung 343 eine schnelle und komfortable Kopplung und Entkopplung des Schneidblocks 466 und der Führung 412 ermöglichen.
In 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des patientenspezifischen Systems 510 gezeigt. Merkmale des Systems 510, die dem System 310 aus 7–8B entsprechen, sind mit entsprechende Bezugszeichen erhöht um 200 bezeichnet.
Das System 510 ist dem System 310 aus 7–8B im Wesentlichen gleich, mit der Ausnahme, dass das System 510 einen oder mehrere Abstandshalter 578a, 578b aufweisen kann, die zwischen dem Schneidblock 566 und dem ersten Bereich 516 der Führung 512 angeordnet sein können. Die Abstandshalter 578a, 578b können relativ flache und dünne (z. B. 1 mm Dicke) Platten sein. Die Abstandshalter 578a, 578b können den Schneidblock 566 und die Führung 512 um eine vorbestimmte Distanz voneinander beabstanden. Zum Beispiel kann der Chirurg vor dem Schneiden wünschen, die Position der Öffnung 568 relativ zu dem Oberschenkelknochen einzustellen. Somit kann der Chirurg einen oder mehrere Abstandshalter 578a, 578b zwischen dem Schneidblock 566 und dem ersten Bereich 516 einsetzen, um die Öffnung 568 um die gewünschte Distanz relativ zu dem Oberschenkelknochen zu bewegen. Bei der gezeigten Ausführungsform kann der Chirurg zum Beispiel weitere Abstandshalter 578a, 578b einsetzen, um die Öffnung 568 und somit die Schneidebene distal den Oberschenkelknochen entlang zu bewegen. Somit kann das System 510 ein modulares und vielseitiges System zum Schneiden der Anatomie an den gewünschten Stellen sein.
Ferner können, wie in 10 gezeigt ist, der Schneidblock 566 und der erste Bereich 516 der Führung 512 über eine Magnetkopplung 532 lösbar miteinander gekoppelt sein. Zum Beispiel kann der erste Bereich 516 einen oder mehrere Magnete 574 aufweisen, und der Schneidblock 566 kann ebenfalls einen oder mehrere entsprechende Magnete 576 aufweisen, die von den Magneten 574 magnetisch angezogen werden. Bei anderen Ausführungsformen sind nur die Magnete 574 enthalten, und die Magnete 574 werden von dem Material des Schneidblocks 566 magnetisch angezogen. Bei anderen Ausführungsformen sind nur die Magnete 576 enthalten, und die Magnete 576 werden von dem Material der ersten Fläche 516 magnetisch angezogen. Es sei darauf hingewiesen, dass die magnetische Anziehungskraft der Magnete 574, 576 ausreicht, um den Schneidblock 566, die Abstandshalter 578a, 578b und den ersten Bereich 516 miteinander zu koppeln, wenn die Abstandshalter 578a, 578b enthalten sind. Entsprechend kann die Magnetkopplung 532 eine komfortable Kopplung und Entkopplung der Schneidfläche 566 und des ersten Bereichs 516 bieten.
In 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Führung 612 gezeigt. Merkmale der Führung 612, die der Führung 12 aus 1–3 entsprechen, sind mit entsprechende Bezugszeichen erhöht um 600 bezeichnet.
Wie in 11 gezeigt ist, ist die Führung 612 eine patientenspezifische Führung und ist derart ausgestaltet, dass sie sich dem Schienbein 680 des Patienten anpasst. Somit weist die Führung 612 dreidimensional konturierte Flächen auf, die mit dem Schienbein 680 genestet sind und sich diesem anpassen, ähnlich wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen. Die Führung 612 kann einen ersten Bereich 616, der an einer vorderen Fläche des Schienbeins 680 anliegt, und einen zweiten Bereich 624 aufweisen, der an einer proximalen Endfläche des Schienbeins 680 anliegt. Die Führung 612 kann zum Schneiden des Schienbeins 680 entlang einer Schneidebene 654 verwendet werden (z. B. einen horizontalen Schnitt des Schienbeins).
Die Führung 612 kann ferner einen Laser 682 aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen ist der Laser 682 in der Führung 612 eingebettet; bei einigen Ausführungsformen kann der Laser 682 jedoch lösbar mit der Führung 612 gekoppelt sein. Der Laser 682 kann ein Laser jeden geeigneten Typs sein, und der Laser 682 kann Licht einen Weg 684 entlang emittieren, um eine Referenzebene zur Verwendung beim Ausrichten einer Führungsfläche der Führung 612 und zum Bestätigen, dass sich die Führungsfläche an einer gewünschten Stelle relativ zu dem Schienbein 680 befindet, aufzuzeigen. Somit kann das emittierte Licht vor dem Schneidvorgang anzeigen, wo das Schneidwerkzeug das Schienbein 680 schneiden wird, um zu bestätigen, dass das Schienbein 680 an einer gewünschten Stelle geschnitten wird.
Zum Beispiel kann die von dem Laser 682 angezeigte Referenzebene einen Weg 684 entlang gerichtet sein, der im Wesentlichen im rechten Winkel zu der Längsachse der Öffnung 648 verläuft. Da die Achse der Öffnung 684 die Schneidebene 654 bildet, verläuft der Weg 684 des Lichts im Wesentlichen im rechten Winkel zu der Schneidebene 654.
Somit kann bei Verwendung die Führung 612 mit dem Schienbein 680 gekoppelt sein, wie oben anhand von 2 und 3 beschrieben ist. Als nächstes kann der Laser 682 betätigt werden, um Licht den Weg 684 entlang zu emittieren. Zum Beispiel kann der Laser 682 einen Lichtfleck emittieren, der von einem Referenzpunkt (z. B. einem der Mittelfußknochen 686) des Patienten reflektiert wird. Wenn das Licht im Wesentlichen an dem Referenzpunkt (z. B. dem zweiten Mittelfußknochen 686) zentriert ist, weiß der Chirurg, dass die Schneidebene 654 im Wesentlichen im rechten Winkel zu der Hauptachse des Schienbeins 680 verläuft. Wenn das Licht von dem Referenzpunkt beabstandet ist, weiß der Chirurg, dass die Schneidebene 654 eingestellt werden muss. Andere Referenzpunkte als der zweite Mittelfußknochen 686 können verwendet werden, um zu bestätigen, dass die Schneidebene 654 auch relativ zu dem Schienbein 680 korrekt ausgerichtet ist. Entsprechend ermöglicht die Führung 612 eine komfortable und akkurate Bestätigung der Ausrichtung der Schneidebene 654 vor dem Durchführen des Schneidvorgangs.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Laser 682 jeden geeigneten Weg 684 relativ zu der Führung 612 entlang gerichtet sein kann. Zum Beispiel kann die Referenzebene, die von dem Weg 684 des Lasers 682 angezeigt wird, bei einem positiven spitzen Winkel relativ zu der Längsachse der Öffnung 648 (d. h. bei einem positiven spitzen Winkel relativ zu der Schneidebene 654) liegen. Das kann zum Beispiel beim Anzeigen einer spezifischen Anatomie, die in einem Winkel relativ zu der Schneidebene 654 angeordnet ist, und/oder zum Einstellen der Schneidebene 654 relativ zu dieser Anatomie sinnvoll sein.
In 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Führung 712 gezeigt. Merkmale der Führung 712, die der Führung 612 aus 11 entsprechen, sind mit entsprechende Bezugszeichen erhöht um 100 bezeichnet. Wie zuvor kann die Führung 712 dreidimensional konturierte Flächen aufweisen, die mit dem Schienbein 780 genestet sind und sich diesem anpassen.
Wie in 12 gezeigt ist, kann der Laser 782 ein erstes Ende 783 und ein zweites Ende 785 aufweisen. Der Laser 782 kann derart mit dem ersten Bereich 716 der Führung 712 gekoppelt sein, dass sowohl das erste als auch das zweite Ende 783, 785 in einem Winkel in Richtung des Schienbeins 780 angeordnet sind. Ferner können die ersten und zweiten Enden 783, 785 Licht in einer geraden Linie, die in der Schneidfläche 754 angeordnet ist, emittieren. Somit kann der Chirurg den Laser 782 verwenden, um eine vorgeschlagene Schneidebene/ -linie an dem Schienbein 780 zu beleuchten. Somit kann der Chirurg bestätigen, dass sich die Schneidebene 754 an einer gewünschten Stelle relativ zu dem Schienbein 780 befindet.
In 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Systems 810 gezeigt. Merkmale des Systems 810, die dem System 610 aus 11 entsprechen, sind mit entsprechende Bezugszeichen erhöht um 200 bezeichnet.
Wie in 13 gezeigt ist, kann der Laser 882 lösbar mit dem Schneidblock 866 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann das System 810 eine Vorrichtung 890 aufweisen, die sowohl mit dem Laser 882 als auch mit dem Schneidblock 866 lösbar gekoppelt ist. Bei anderen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 890 den Laser 882 direkt mit dem ersten Bereich 816 der Führung 812 koppeln.
Der Laser 882 kann Licht in einer Linie emittieren, die einen Weg entlang gerichtet ist, der im Wesentlichen im rechten Winkel zu der Schneidebene 854 verläuft. Somit kann ähnlich wie bei der Ausführungsform aus 11 der Laser 882 dabei helfen dem Chirurgen zu bestätigen, dass sich die Schneidebene 854 an einer gewünschten Stelle relativ zu dem Schienbein 880 befindet.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass das hier beschriebene patientenspezifische Führungssystem 10-810 eine akkurate und komfortable Ausrichtung des Schneidwerkzeugs 14-814 relativ zu der Anatomie ermöglicht, da die Führung 12-812 dreidimensionale Flächen aufweist, die sich eng an die jeweiligen Flächen der Anatomie des Patienten anpassen. Ferner kann die Führung 12-812 erste und zweite Bereiche aufweisen, die derart lösbar gekoppelt sind (z. B. über eine Schwalbenschwanzkopplung 32, eine Stiftkopplung 232, eine Kerbkopplung 132, eine Magnetkopplung 532, eine Schnappkopplung 432 etc.), dass die Anatomie vor und während des Schneidens in hohem Maße sichtbar ist. Ferner kann die Führung 12-812 eine Öffnung 48-848 oder eine andere Führungsfläche aufweisen, die das Schneidwerkzeug 14-814 zum akkuraten und komfortablen Schneiden führt. Ferner kann bei einigen Ausführungsformen die Führung 12-812 lösbar mit einem separaten Schneidblock 366, 466, 566, 866 (z. B. über eine Schwalbenschwanzkopplung 32, eine Stiftkopplung 232, eine Kerbkopplung 132, eine Magnetkopplung 532, eine Schnappkopplung 432 etc.) gekoppelt sein, und der Schneidblock 366, 466, 566, 866 kann die Öffnung 368, 468, 568 zum Führen des Schneidwerkzeugs 314, 414, 514 zwecks akkuraten Schneidens aufweisen. Somit kann es das System 10-810 ermöglichen, dass die Anatomie akkurater geschnitten wird und eine prothetische Vorrichtung besser für den Patienten spezialangefertigt werden kann.
Die vorstehende Beschreibung offenbart und erläutert nur beispielhafte Anordnungen der vorliegenden Lehren. Ferner wird das Mischen und Anpassen von Merkmalen, Elementen und/oder Funktionen zwischen den verschiedenen Ausführungsformen hierin ausdrücklich in Betracht gezogen, so dass ein Fachmann anhand dieser Offenbarung erkennt, dass Merkmale, Elemente und/oder Funktionen einer Ausführungsform gegebenenfalls in einer anderen Ausführungsform vorgesehen sein können, sofern vorstehend nichts anderes beschrieben worden ist. Ferner können zahlreiche Modifikationen durchgeführt werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne dass dadurch vom Schutzumfang abgewichen wird. Ein Fachmann erkennt anhand einer solchen Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen und Patentansprüche, dass verschiedene Änderungen, Modifikation und Abwandlungen erfolgen können, ohne dass dadurch vom Geist und vorn Umfang der vorliegenden Lehren, wie sie in den nachfolgenden Patentansprüchen festgelegt sind, abgewichen wird.

Claims

Patientenspezifisches Führungssystem zum Führen eines Instruments relativ zu einem Bereich eines anatomischen Teils eines Patienten, wobei das patientenspezifische Führungssystem aufweist: eine patientenspezifische Führung, die umfasst: einen ersten Bereich mit einer ersten patientenspezifischen Innenfläche, die an eine erste Fläche des anatomischen Teils angepasst ist, und einer Außenfläche, die der ersten patientenspezifischen Innenfläche gegenüberliegt, wobei der erste Bereich eine Führungsfläche zur Verwendung beim Führung des Instruments relativ zu dem anatomischen Teil aufweist; und einen zweiten Bereich mit einer zweiten patientenspezifischen Innenfläche, die an eine zweite Fläche des anatomischen Teils angepasst ist, und einer Außenfläche, die der zweiten patientenspezifischen Innenfläche gegenüberliegt, wobei der zweite Bereich ist lösbar mit dem ersten Bereich verbunden ist; wobei die ersten und zweiten patientenspezifischen Innenflächen jeweils eine dreidimensionale Kontur aufweisen, die mit der ersten bzw. der zweiten Fläche der anatomischen Teile genestet ist und eng an diese angepasst ist, um die Führung relativ zu dem anatomischen Teil auszurichten.
Patientenspezifisches Führungssystem nach Anspruch 1, bei dem der zweite Bereich über eine Schwalbenschwanzkopplung, eine Stiftkopplung, eine Kerbkopplung, eine Magnetkopplung und/oder eine Schnappkopplung lösbar mit dem ersten Bereich verbunden ist.
Patientenspezifisches Führungssystem nach Anspruch 1, das ferner einen Koppelmechanismus aufweist, der den ersten Bereich direkt mit dem anatomischen Teil koppelt und bei dem der zweite Bereich nur über den Koppelmechanismus mit dem anatomischen Teil gekoppelt ist.
Patientenspezifisches Führungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Führungsfläche eine Öffnung ist, die das Instrument aufnimmt.
Patientenspezifisches Führungssystem nach Anspruch 1, das ferner einen mit der Führung gekoppelten Laser aufweist, der ein Licht emittiert, das eine Referenzebene zur Verwendung bei der Ausrichtung der Führungsfläche relativ zu dem anatomischen Teil aufzeigt.
Patientenspezifisches Führungssystem nach Anspruch 5, bei dem die Referenzebene im Wesentlichen im rechten Winkel zu einer Schneidebene des Instruments verläuft, wobei das Instrument den Bereich des anatomischen Teils entlang der Schneideebene schneidet.
Patientenspezifisches Führungssystem nach Anspruch 5, bei dem die Referenzebene in einer Schneideebene des Instruments liegt, wobei das Instrument den Bereich des anatomischen Teils entlang der Schneideebene schneidet.
Patientenspezifisches Führungssystem nach Anspruch 1, das ferner eine Schneidführung mit einer Schneidfläche aufweist, die ein Schneidwerkzeug zum Schneiden des anatomischen Teils führt, wobei die Führungsfläche die Schneidführung lösbar hält, um die Schneidführung relativ zu dem anatomischen Teil auszurichten.
Patientenspezifisches Führungssystem nach Anspruch 8, bei dem die Schneidführung über eine Schwalbenschwanzkopplung, eine Stiftkopplung, eine Kerbkopplung, eine Magnetkopplung und/oder eine Schnappkopplung lösbar mit dem ersten Bereich verbunden ist.
Patientenspezifisches Führungssystem nach Anspruch 8, das ferner einen Abstandshalter aufweist, der lösbar zwischen der Schneidführung und dem ersten Teil angeordnet ist, um die Schneidführung und den ersten Teil um eine vorbestimmte Distanz voneinander zu beabstanden.
Patientenspezifisches Führungssystem nach Anspruch 1, das ferner eine sekundäre Schneidführung, die ein Schneidwerkzeug zum Schneiden des anatomischen Teils führt, und einen sekundären Koppelmechanismus aufweist, der die sekundäre Schneidführung mit dem anatomischen Teil koppelt, wobei die Führungsfläche die sekundäre Schneidführung lösbar hält, um die sekundäre Schneidführung relativ zu dem anatomischen Teil auszurichten, wobei der erste Bereich von dem anatomischen Teil entfernbar ist, während die sekundäre Schneidführung mit dem anatomischen Teil gekoppelt ist.
Verfahren zum Führen eines Instruments relativ zu einem anatomischen Teil eines Patienten, wobei das Verfahren umfasst: Nesten einer patientenspezifischen Führung, die einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweist, an dem anatomischen Teil durch Anlegen einer patientenspezifischen Innenfläche des ersten Bereichs an eine erste Fläche des anatomischen Teils und durch Anlegen einer patientenspezifischen Innenfläche des zweiten Bereichs an eine zweite Fläche des anatomischen Teils; Befestigen des ersten Bereichs an dem anatomischen Teil; Entfernen des zweiten Bereichs von dem ersten Bereich; Befestigtlassen des ersten Bereichs an dem anatomischen Teil; und Führen des Instruments mit einer Führungsfläche des ersten Bereichs relativ zu dem anatomischen Teil.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das Befestigen des ersten Bereichs das Stiften des ersten Bereichs an dem anatomischen Teil umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Führungsfläche ein Schlitz ist, der das Instrument aufnimmt.
Verfahren nach Anspruch 12, das ferner das Emittieren eines Laserlichts umfasst, das eine Referenzebene zur Verwendung beim Ausrichten der Führungsfläche relativ zu dem anatomischen Teil aufzeigt.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner das Führen des Instruments relativ zu der Referenzebene umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Referenzebene im Wesentlichen im rechten Winkel zu einer Schneidebene des Instruments verläuft.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Referenzebene in einer Schneidebene des Instruments liegt.
Verfahren nach Anspruch 12, das ferner das lösbare Halten einer Schneidführung auf der Führungsfläche zum Ausrichten der Schneidführung relativ zu dem anatomischen Teil umfasst.
Verfahren nach Anspruch 19, das ferner das Platzieren eines Abstandshalters zwischen der Schneidführung und dem ersten Bereich zum Beabstanden der Schneidführung und des ersten Bereichs um eine vorbestimmte Distanz umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, das ferner umfasst: das lösbare Halten einer sekundären Schneidführung auf einer Schneidfläche zum Ausrichten der sekundären Schneidführung relativ zu dem anatomischen Teil, das Befestigen der sekundären Schneidführung an dem anatomischen Teil und das Entfernen des ersten Bereichs von dem anatomischen Teil, während die sekundäre Schneidführung mit dem anatomischen Teil gekoppelt ist.
Patientenspezifisches Führungssystem zum Führen eines Instruments relativ zu einem anatomischen Teil eines Patienten, wobei das patientenspezifische Führungssystem aufweist: eine patientenspezifische Führung mit einer patientenspezifischen Innenfläche, wobei die patientenspezifische Innenfläche eine dreidimensionale Kontur aufweist, die sich eng an eine Fläche des anatomischen Teils anpasst, wobei die patientenspezifische Führung eine Führungsfläche aufweist, die das Instrument relativ zu dem anatomischen Teil führt; und einen mit der Führung gekoppelten Laser, der ein Licht emittiert, das eine Referenzebene zur Verwendung beim Ausrichten der Führungsfläche relativ zu dem anatomischen Teil aufzeigt.
Patientenspezifisches Führungssystem nach Anspruch 22, bei dem die Referenzebene im Wesentlichen im rechten Winkel zu einer Schneidebene des Instruments verläuft, wobei das Instrument den Bereich des anatomischen Teils entlang der Schneidebene schneidet.
Patientenspezifisches Führungssystem nach Anspruch 22, bei dem die Referenzebene in einer Schneidebene des Instruments liegt, wobei das Instrument den Bereich des anatomischen Teils entlang der Schneidebene schneidet.
Patientenspezifisches Führungssystem nach Anspruch 22, bei dem der Laser eine gerade Lichtlinie und/oder einen Lichtfleck emittiert.
Patientenspezifisches Führungssystem nach Anspruch 22, bei dem der Laser in die patientenspezifische Führung eingebettet ist.
Patientenspezifisches Führungssystem nach Anspruch 22, bei dem der Laser lösbar mit der patientenspezifische Führung gekoppelt ist.
Verfahren zum Führen eines Instruments relativ zu einem anatomischen Teil, wobei das Verfahren umfasst: Nesten einer patientenspezifischen Führung an dem anatomischen Teil durch Anlegen einer patientenspezifischen Innenfläche der Führung an eine Fläche des anatomischen Teils, wobei die Führung eine Führungsfläche aufweist, die das Instrument relativ zu dem anatomischen Teil führt; Befestigen der Führung an dem anatomischen Teil; Emittieren eines Laserlichts, das eine Referenzebene Zur Verwendung beim Ausrichten der Führungsfläche relativ zu dem anatomischen Teil aufzeigt; und Führen des Instruments relativ zu der Referenzebene.
Verfahren nach Anspruch 28, bei dem die Referenzebene im Wesentlichen im rechten Winkel zu einer Schneidebene des Instruments verläuft.
Verfahren nach Anspruch 28, bei dem die Referenzebene in einer Schneidebene des Instruments liegt.
Verfahren nach Anspruch 28, bei dem das Emittieren des Laserlichts das Emittieren einer geraden Lichtlinie und/oder eines Lichtflecks umfasst.
Verfahren nach Anspruch 28, das ferner das lösbare Koppeln eines Lasers an einer patientenspezifischen Führung umfasst.