DE29702093U1 - Handhabungsinstrument von Gelenkkomponenten mit Gelenkflächen - Google Patents

Handhabungsinstrument von Gelenkkomponenten mit Gelenkflächen

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Description

A 53 728 u Anmelderin: AESCULAP AG
u-234 Am Aesculap-Platz
5. Februar 1997 78532 Tuttlingen
Handhabungsinstrument von Gelenkkomponenten mit Gelenkflächen
Die Erfindung betrifft ein Handhabungsinstrument für Gelenkkomponenten mit Gelenkflächen.
Beim Einsetzen von künstlichen Gelenken, beispielsweise von Hüftgelenken, müssen mit einer in der Regel kugeligen Gelenkfläche versehene Gelenkeinsätze in Gelenkpfannen eingesetzt werden, die ihrerseits im Knochen verankert sind. Das Einsetzen erfolgt unter anderem im Preßsitz, und dazu ist es notwendig, daß die Gelenkeinsätze beim Einsetzen relativ zu den Gelenkpfannen genau orientiert werden, um ein Verkanten zu verhindern.
Es ist bekannt, an den Gelenkeinsätzen Vorrichtungen vorzusehen, an denen derartige Handhabungsinstrumente angreifen können, beispielsweise durch Formschluß oder durch einen Reibschluß. So können derartige Handhabungsinstrumente in Gewindeausnehmungen eingeschraubt werden.
Allerdings ist bei all diesen bekannten Handhabungsinstrumenten notwendig, die Gelenkeinsätze mit entspre-
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chenden Angriffsvorrichtungen für die Handhabungsinstrumente auszurüsten. Dies kompliziert den Aufbau der Gelenkeinsätze und führt in manchen Fällen auch zu räumlichen Schwierigkeiten, da ein Platz für derartige Angriffsvorrichtungen nicht immer zur Verfügung steht.
Diese Probleme ergeben sich nicht nur beim Einsetzen von Gelenkeinsätzen, sondern allgemein beim Handhaben von Gelenkkomponenten mit Gelenkflächen. Dabei kann es sich auch um kugelförmige Gelenkköpfe handeln, die beispielsweise auf Steckkonen aufgesteckt werden müssen. Auch bei diesen ist eine Handhabung schwierig, es besteht die Gefahr, daß die sehr exakt bearbeitete Gelenkfläche beim Handhaben beschädigt wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Handhabungsinstrument der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß auch nicht speziell an das Handhabungsgerät angepaßte Gelenkkomponenten erfaßt und mit der gewünschten Genauigkeit gehandhabt werden können.
Diese Aufgabe wird bei einem Handhabungsinstrument der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß es ein Griffteil und ein daran endseitig angeordnetes Saugelement aufweist, welches ein in sich geschlossenes, an die Gelenkfläche der Gelenkkomponente abdichtend anlegbares und mit dieser Gelenkfläche dadurch eine abgeschlossene Saugkammer ausbildendes Dichtelement sowie eine den Druck in der Saugkammer absenkende Einrichtung umfaßt.
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Das Handhabungsinstrument wird also mit seiner einseitig offenen und dort vom Dichtelement abgeschlossenen Saugkammer unmittelbar an die Gelenkfläche der Gelenkkomponente angelegt und nach Verschluß der Saugkammer durch diese Gelenkfläche dadurch an der Gelenkfläche festgehalten, daß der Druck in der Saugkammer abgesenkt wird. Das Handhabungsinstrument wird also an die Gelenkfläche angesaugt und hält die Gelenkkomponente unverrückbar fest. In dieser Position kann die Gelenkkomponente mit Hilfe des Handhabungsinstrumentes aus einer Verpackung entnommen, an die gewünschte Operationsstelle transportiert und mit der erforderlichen Genauigkeit positioniert werden. Durch nachträgliches Erhöhen des Druckes in der Saugkammer läßt sich die Verbindung wieder lösen, wobei der Angriff des HandhabungsInstrumentes an der Gelenkfläche schonend ist und diese in keinem Falle beschädigen kann.
Das Dichtelement kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein, es kann sich dabei beispielsweise um einen Elastomerring handeln oder um ein zylindrisches Rohrstück aus elastisch verformbaren Material. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Dichtelement einen Dichtrand in Form einer in sich geschlossenen, nach außen abstehenden, flexiblen Dichtlippe aufweist. Nach Art eines Saugnapfes legt sich diese Dichtlippe an die Gelenkfläche an und gewährleistet einen sicheren Verschluß der Saugkammer.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen werden, daß das Dichtelement und die den Druck in der Saugkammer absenkende Einrichtung gemeinsam von einem
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flexiblen Saugnapf gebildet werden. Ein solcher Saugnapf umschließt eine Saugkammer, die durch Verformung des Saugnapfes in ihrem Volumen verändert werden kann, so daß in an sich bekannter Weise im Inneren der vom Saugnapf abgeschlossenen Saugkammer ein Unterdruck erzeugt werden kann. Eine Lösung erfolgt in diesem Falle mechanisch durch Überwindung der den Saugnapf an der Gelenkfläche haltenden Saugkraft.
Es kann in jedem Falle auch vorgesehen sein, daß die Saugkammer über eine verschließbare Belüftungsöffnung mit der Umgebung in Verbindung steht. Dadurch ist es möglich, den Druck in der Saugkammer bewußt zu erhöhen und dadurch die Verbindung zwischen Handhabungsinstrument und Gelenkkomponente zu lösen.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Saugkammer mit einer Saugpumpe in Verbindung steht. Dabei ist es insbesondere günstig, wenn die Saugpumpe über eine durch das Griffteil führende Saugleitung mit der Saugkammer verbunden ist.
Mit Hilfe dieser Saugpumpe kann der Druck in der Saugkammer gezielt abgesenkt und wieder erhöht werden, so daß dadurch die Verbindung zwischen Handhabungsinstrument und Gelenkkomponente entsprechend hergestellt beziehungsweise wieder aufgehoben werden kann.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Saugkammer mit einem Kolben-Zylinder-Aggregat verbunden ist, in dem ein im Zylinder abgedichtet verschiebbarer Kolben einen Saugraum abteilt,
• c ····
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dessen Volumen entsprechend der Stellung des Kolbens im Zylinder veränderbar ist. Eine Vergrößerung des Saugraumes führt zu einer Absenkung des Druckes in der Saugkammer und damit zu einem Festsaugen des Handhabungsinstrumentes an der Gelenkkomponente, umgekehrt kann durch Verschiebung des Kolbens und Verkleinerung des Saugraumes diese Verbindung wieder gelöst werden.
Es ist dabei vorteilhaft, wenn der Kolben durch eine Feder in eine Endstellung verschiebbar ist, in der das Volumen des Saugraumes maximal ist, dies entspricht der Festhaltestellung, da in dieser Stellung der Druck in der Saugkammer minimal wird.
Günstig ist es, wenn der Kolben einen aus dem Zylinder hervorstehenden Betätigungsgriff trägt, so daß die Druckveränderung in der Saugkammer von einer Bedienungsperson durch Verschiebung dieses Betätigungsgriffes vorgenommen werden kann. Insbesondere kann das Kolben-Zylinder-Aggregat im Griffteil angeordnet sein.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
Figur 1 : eine Längsschnittansicht durch eine Gelenkpfanne und einen an einem Handhabungsinstrument gehaltenen Gelenkeinsatz bei einem Handhabungsinstrument mit Saugnapf;
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Figur 2 : eine Längsschnittansicht durch eine Gelenkpfanne, einen Gelenkeinsatz und ein Handhabungsinstrument mit Kolben-Zylinder-Aggregat vor dem Ansetzen des Handhabungsinstrumentes am Gelenkeinsatz;
Figur 3 : eine Längsschnittansicht des Kolben-Zylinder-Aggregates der Figur 2 beim Ansetzen an einen Gelenkeinsatz;
Figur 4 : eine Ansicht ähnlich Figur 3 mit angesaugtem Handhabungsinstrument;
Figur 5 : eine Ansicht ähnlich Figur 4 bei einem Handhabungsinstrument mit einem rohrstückförmigen Dichtelement;
Figur 6 : eine Ansicht ähnlich Figur 4 mit einem O-ringförmigen Dichtelement und
Figur 7 : ein Handhabungsinstrument mit Saugpumpenanschluß in Anlage an einen Gelenkeinsatz.
Die Erfindung wird nachstehend am Beispiel eines Gelenkeinsatzes erläutert, der in eine Gelenkpfanne eingesetzt werden kann. Es versteht sich aber, daß die Erfindung auch zur Handhabung von anderen Gelenkkomponenten verwendet werden kann, die eine Gelenkfläche aufweisen, beispielsweise kugeligen Prothesenköpfen.
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Das in der Zeichnung dargestellte Handhabungsinstrument dient der Handhabung eines Gelenkeinsatzes 1, der beispielsweise aus Hochdruckpolyethylen bestehen kann und der eine halbkugelige Gelenkfläche 2 aufweist. Ein solcher Gelenkeinsatz 1 wird bei der Implantation eines künstlichen Gelenks in eine halbkugelige Gelenkpfanne 3 eingesetzt, die ihrerseits im Knochen verankert wird. Das Einsetzen kann durch Einschrauben erfolgen, in vielen Fällen jedoch durch eine selbsthemmende Konuspassung, bei der der außen geringfügig konisch ausgebildete Gelenkeinsatz 1 in eine komplementäre Ausnehmung der Gelenkpfanne 3 eingepreßt wird.
Vor dem Einsetzen des Gelenkeinsatzes ist es auch häufig notwendig, Probegelenkeinsätze in die Gelenkpfanne 3 einzusetzen, um deren Lage zu prüfen. Diese Gelenkeinsätze müssen dann jeweils wieder aus der Gelenkpfanne entfernt werden, und auch zum Einsetzen und Entfernen dieser Probegelenkeinsätze wird ein solches Handhabungsinstrument benötigt.
Ein erstes, besonders einfach aufgebautes Ausführungsbeispiel eines Handhabungsinstrumentes 4 ist in Figur 1 dargestellt. Diese Handhabungsinstrument 4 umfaßt ein zylindrisches Griffteil 5, an dessen einem Ende ein Saugnapf 6 aus flexiblem Material angeordnet ist, beispielsweise aus Silikon. Dieser Saugnapf 6 weist eine schräg nach außen abstehende, in sich geschlossene Dichtlippe 7 auf, die eine nach unten hin offene Saugkammer 8 umschließt. Zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Handhabungsinstrument 4 und dem Gelenkeinsatz 1 wird die Dichtlippe 7 an die Gelenkfläche 2 des
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Gelenkeinsatzes 1 angelegt, so daß die Saugkammer 8 nach außen hin abgedichtet wird. Durch weitere Annäherung des Handhabungsinstrumentes 4 an die Gelenkfläche 2 wird weiterhin unter Verformung der Dichtlippe 7 das Volumen der Saugkammer 8 zunächst verringert, anschließend wird jedoch diese Annäherung wieder aufgehoben, so daß sich das Volumen der Saugkammer 8 durch die Eigenelastizität des Saugnapfmaterials wieder vergrößert. Diese Vergrößerung des Saugkammervolumens 8 führt zu einer Verringerung des Druckes in der Saugkammer 8 und damit zu einem Festsaugen des Saugnapfes 6 an der Gelenkfläche 2. Damit ist eine sichere Verbindung zwischen Handhabungsinstrument 4 und Gelenkeinsatz 1 hergestellt, in diesem Zustand kann der Gelenkeinsatz 1 mittels des Handhabungsinstrumentes 4 transportiert und in die Gelenkpfanne 3 eingesetzt werden.
Zum Lösen dieser Verbindung genügt es, die Saugkräfte mechanisch zu überwinden, das heißt beim kräftigen Abziehen des Handhabungsinstrumentes 4 vom Gelenkeinsatz 1 wird diese Verbindung wieder gelöst.
Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 die Absenkung des Druckes in der Saugkammer durch eine Verformung des Saugnapfes 6 erfolgt, ist für diese Druckänderung bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2 bis 4 eine spezielle Druckverminderungsvorrichtung vorgesehen.
Das Handhabungsinstrument 4 gemäß Figuren 2 bis 4 umfaßt ein ebenfalls zylindrisches Griffteil 5 mit einem zylindrischen Innenraum 9, in dem mittels eines O-Rin-
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ges 10 abgedichtet ein Kolben 11 längsverschieblich gelagert ist. Ein an dem Kolben 11 angreifender Griff ragt aus dem Griffteil 5 hervor, so daß der Kolben 11 mittels dieses Griffes 12 im Innenraum 9 verschoben werden kann. An dem Kolben 11 stützt sich eine Schraubenfeder 13 ab, die in dem Innenraum 9 angeordnet ist und die den Kolben 11 in die ausgeschobene Stellung verschiebt, bei der der Griff 12 am weitesten aus dem Griffteil 5 hervorsteht.
Der Kolben 11 trennt vom Innenraum 9 einen durch den 0-Ring 10 abgedichteten Saugraum 14 mit veränderlichem Volumen ab, der über einen Strömungskanal 15 am Ende des Griffteils 5 mit der von dem Saugnapf 6 umgebenen Saugkammer 8 in Verbindung steht.
Um dieses Handhabungsinstrument 4 mit dem Gelenkeinsatz 1 zu verbinden, wird zunächst in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel der Figur 1 die Dichtlippe 7 des Saugnapfes 6 an die Gelenkfläche 2 des Gelenkeinsatzes 1 dichtend angelegt, so daß die Saugkammer 8 verschlossen ist. Anschließend wird in der in Figur 3 dargestellten Weise der Kolben 11 entgegen der Schraubenfeder 13 verschoben, so daß das Volumen des Saugraumes 14 minimiert wird. Läßt man den Griff 12 daraufhin los, wird der Kolben 11 durch die Schraubenfeder 13 wieder aus dem Innenraum 9 ausgeschoben, so daß sich das Volumen des Saugraumes 14 vergrößert, und dies führt zu einer Absenkung des Druckes in der mit dem Saugraum 14 über den Strömungskanal 15 verbundenen Saugkammer 8. Die Verbindung zwischen Handhabungsinstrument 4 und Gelenkeinsatz 1 ist dadurch hergestellt.
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Sie kann einfach dadurch wieder gelöst werden, daß der Kolben 11 über den Griff 12 entgegen der Wirkung der Schraubenfeder 13 in das Griffteil 5 eingeschoben wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2 bis 4 wird die Saugkammer 8 von einem saugnapfförmigen Dichtelement mit einer nach außen abstehenden Dichtlippe 7 gebildet.
Grundsätzlich wäre es auch möglich, dieses Dichtelement in anderer Weise auszuführen, beispielsweise in Form eines kurzen Rohrstückes 16 aus flexiblem Material (Figur 5) oder als O-Ring 17 aus elastomerem Material (Figur 6). Wesentlich ist lediglich, daß die Saugkammer durch Anlage des Handhabungsinstrumentes 4 an der Gelenkfläche 2 nach außen hin abgedichtet wird. Die Handhabungsinstrumente gemäß der Figuren 5 und 6 sind im übrigen sonst gleich aufgebaut wie das Handhabungsinstrument der Figuren 3 und 4.
Bei dem Handhabungsinstrument der Figuren 3 bis 6 erfolgt die Absenkung des Druckes in der Saugkammer 8 durch Verschiebung des Kolbens 11.
Bei einem in Figur 7 dargestellten abgewandelten Ausführungsbeispiel weist das Griffteil 5 einen dieses vollständig durchsetzenden Strömungskanal 18 auf, in den an dem der Saugkammer 8 gegenüberliegenden Ende ein Saugschlauch 19 einmündet, der mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Saugpumpe verbunden wird. Diese Saugpumpe erzeugt über den Strömungskanal 18 den gewünschten Unterdruck in der Saugkammer 8.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel steht der Strömungskanal 18 über einen radialen Belüftungskanal 20 im Griffteil 5 mit der Umgebung in Verbindung. Dieser Belüftungskanal 20 kann durch einen auf dem Griffteil 5 in Längsrichtung verschiebbaren Verschlußkörper 21 verschlossen werden. Beim normalen Festhaltebetrieb bleibt der Belüftungskanal 20 verschlossen, er kann jedoch durch Verschiebung des Verschlußkörpers 21 geöffnet werden, um den Strömungskanal 18 und damit auch die Saugkammer 8 zu belüften, dies führt zu einer Lösung der Verbindung zwischen Handhabungsinstrument 4 und Gelenkeinsatz 1.
Eine solche Belüftungsvorrichtung könnte auch bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen Verwendung finden.

Claims (12)

SCHUTZANSPRÜCHE
1. Handhabungsinstrument für Gelenkkomponenten mit Gelenkflächen, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Griffteil (5) und ein daran endseitig angeordnetes Saugelement aufweist, welches ein in sich geschlossenes, an die Gelenkfläche (2) der Gelenkkomponente (1) abdichtend anlegbares und mit dieser Gelenkfläche (2) dadurch eine abgeschlossene Saugkammer (8) ausbildendes Dichtelement (6; 16; 17) sowie eine den Druck in der Saugkammer (8) absenkende Einrichtung (6; 9, 11; 18, 19) umfaßt.
2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement ein Elastomerring (17) ist.
3. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement ein zylindrisches Rohrstück (16) aus elastisch verformbarem Material ist.
4. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (6) einen Dichtrand in Form einer in sich geschlossenen, nach außen abstehenden, flexiblen Dichtlippe (7) aufweist.
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5. Instrument nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugkammer (8) über eine verschließbare Belüftungsöffnung (20) mit der Umgebung in Verbindung steht.
6. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement und die den Druck in der Saugkammer (8) absenkende Einrichtung gemeinsam von einem flexiblen Saugnapf (6) gebildet werden.
7. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugkammer (8) mit einer Saugpumpe in Verbindung steht.
8. Instrument nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugpumpe über eine durch das Griffteil (5) führende Saugleitung (18) mit der Saugkammer (8) verbunden ist.
9. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugkammer (8) mit einem Kolben-Zylinder-Aggregat (9, 11) verbunden ist, in dem ein im Zylinder (9) abgedichtet verschiebbarer Kolben (11) einen Saugraum (14) abteilt, dessen Volumen entsprechend der Stellung des Kolbens (11) im Zylinder (9) veränderbar ist.
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10. Instrument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) durch eine Feder (13) in eine Endstellung verschiebbar ist, in der das Volumen des Saugraumes (14) maximal ist.
11. Instrument nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) einen aus dem Zylinder (9) hervorstehenden Betätigungsgriff (12) trägt.
12. Instrument nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolben-Zylinder-Aggregat (9, 11) im Griffteil (5) angeordnet ist.
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