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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionierung
eines Schienbeins relativ zu einer Führung für einen Schnitt, wobei die
Führung
für den
Schnitt dafür
bestimmt ist, ein Sägeblatt zum
Durchschneiden des Schienbeins in einer vorbestimmten Schnittebene
zu führen,
um das Einsetzen einer Knieprothese zu erlauben.
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Gattungsgemäße Vorrichtungen
zur Positionierung sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt.
Eine bekannte Vorrichtung umfasst üblicherweise einen Trägerarm,
Mittel zur distalen Festsetzung des Schienbeins zum Festsetzen des
distalen Endes des Schienbeins in einer vorbestimmten Position,
wobei die Mittel so in einer Ebene rechtwinklig zu dem Trägerarm an
dem Trägerarm
befestigt sind, dass sie in mindestens einer Richtung, vorzugsweise in
zwei zueinander rechtwinkligen Ebenen verschiebbar sind und dass
sie blockierbar sind, weiterhin Mittel zur proximalen Festsetzung
des Schienbeins, um das proximale Ende des Schienbeins in einer
vorbestimmten Position zu fixieren, die so an dem Trägerarm befestigt
sind, dass sie entlang dem Trägerarm
gleiten können,
und eine Führung
für einen Schnitt,
die an dem Trägerarm
befestigt ist.
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Die
aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen (zum Beispiel
aus der FR-A-2720629, auf
der der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert, oder der US-A-5451228)
weisen mehrere Nachteile auf.
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Die
gewählte
Ebene des Schnitts berücksichtigt
den Winkel des Schienbeins in der anterorückwärtigen oder sagittalen Ebene
und den Winkel des Schienbeins in der vorderen (varus-valgus) Ebene.
Wenn man die Führung
für den
Schnitt in Bezug auf das festgesetzte Schienbein positioniert, ist
es deshalb erforderlich, den Winkel, der zwischen dem Trägerarm und
dem Schienbein in der sagittalen Ebene (hintere Neigung) gebildet
ist, und vorzugsweise den Winkel, der zwischen dem Trägerarm und dem
Schienbein in einer vorderen Ebene (varus-valgus) gebildet ist,
verstellen zu können.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen sind aber,
wenn sie diese Verstellungen sowie die Verstellung der Höhe der Führung für den Schnitt
erlauben, aus einer großen
Anzahl von Einzelteilen zusammen gesetzt, die kompliziert und schwierig
zu bedienen sind.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und insbesondere,
eine Vorrichtung zur Positionierung der oben beschriebenen Art zu
schaffen, die einfacher zu nehmen und zu bedienen ist, besonders
bezüglich
der Verstellbarkeit der Winkel zwischen dem Schienbein und dem Trägerarm in
der sagittalen Ebene und bevorzugt in der fronta len Ebene sowie
der Verstellbarkeit der Höhe
der Führung
für den
Schnitt bezüglich
des Schienbeins.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Vorrichtung zur Positionierung eines proximalen
Endes eines Schienbeins relativ zu einer Führung für einen Schnitt dadurch gekennzeichnet,
dass er einen Pistolen-Handgriff, der an dem Trägerarm befestigt ist, mit einem
Sperrhebel, der auf Mittel wirkt, die eine Einstellung der Position
relativ zu den Mitteln zur proximalen Festsetzung erlauben in Bezug
auf den Trägerarm,
mit Möglichkeit
zum Blockieren umfasst, wobei der Drücker auf Mittel wirkt, die
die Einstellung eines Winkels (hintere Neigung) zwischen dem Trägerarm und
dem Schienbein in der sagittalen Ebene erlauben. Der Drücker ist
an dem Handgriff angeordnet.
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Dadurch,
dass ein Pistolen-Handgriff mit Sperrhebel und Drücker angeordnet
ist, erlaubt die Vorrichtung dem Chirurgen eine einfache Positionierung
des Schienbeins in Bezug auf die Führung für den Schnitt. Als Folge vollzieht
sich die Positionierung der Mittel zur proximalen Festsetzung durch Drücken des
Sperrhebels und durch Verschieben der Mittel längs des Trägerarms. Anschließend, sobald die
gute Position gefunden worden ist, wird der Sperrhebel losgelassen,
so dass die Mittel zur proximalen Festsetzung in der Position blockiert
sind, wobei sich die gewählte
Ebene des Schnitts gegenüber
der Führung
für den
Schnitt befindet. Anschließend
betätigt man
den Drücker,
wodurch die hintere Neigung des Schienbeins eingestellt werden kann.
Dann wird der Drücker
losgelassen, so dass der eingestellte Wert der hinteren Neigung
blockiert ist, und stellt dann mit Hilfe des Handgriffs entsprechend
einer weiteren Ausbildung der Erfindung den varus-valgus Winkel durch
Verschieben in der frontalen Ebene ein, ohne den Sperrhebel oder
den Drücker
zu tätigen.
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In
einer weitern Ausbildung der Erfindung sind die Mittel, die eine
Einstellung des Winkels zwischen dem Schienbein und dem Trägerarm in
einer sagittalen Ebene erlauben, aus einem Hebel gebildet, von dem
ein Ende mit einem Druckstück
zusammen wirkt, das an seinem unteren Ende Zähne aufweist, die mit Zähnen eines
Tragarms der Mittel zur distalen Festsetzung des Schienbeins in
Eingriff sind, wobei ein Drücken
des Drückers
das Lösen
des Eingriffs des Druckstücks
aus den Zahnen und das Loslassen des Drückers das Eingreifen der genannten Zähne des
zweiten Druckstücks
in die Zähne
des Tragarms bewirkt, um so den Winkel zwischen dem Trägerarm und
dem Schienbein in der sagittalen Ebene einzustellen.
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In
einer weitern Ausbildung der Erfindung umfasst der Tragarm eine
Platte, die in einer Führungsschiene,
die in einem Träger
der Mittel zur distalen Festsetzung des Schienbeins ausgebildet
ist, gleitend gelagert ist, wobei die Gleitlagerung mit Mitteln
zum Blockieren durch Zusammenwirken eines Nockens mit Aussparungen
ausgestattet ist, die eine neben der anderen in der Führungsschiene
ausgebildet sind, wobei die Aussparungen aufeinander folgend den
Nocken aufnehmen, um die Platte in Bezug zu den Mitteln zur distalen
Festsetzung zu blockieren, um so den Winkel zwischen dem Schienbein
und dem Trägerarm
in einer frontalen Ebene (Winkel Varus/Valgus) einzustellen.
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In
einer weitern Ausbildung der Erfindung umfassen die Mittel zur proximalen
Festsetzung des Schienbeins einen Schaft, der gleitend in dem Trägerarm gelagert
ist, wobei an dem Schaft Nuten ausgebildet sind, die mit Zähnen eines
ersten Druckstücks
zusammen wirken, das durch den Sperrhebel verschiebbar ist, wobei
das Betätigen
des Sperrhebels das Ausrücken
der Zähne
des ersten Druckstücks
aus den Nuten bewirkt, um ein Verschieben des Schafts in dem Trägerarm zu
erlauben, und das Loslassen des Sperrhebels das Einrasten der Zähne des
ersten Druckstücks
in die Nuten bewirkt, um die Lage des Schafts in dem Trägerarm und
damit die Mittel zur proximalen Festsetzung relativ zum Schienbein
zu blockieren.
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In
einer weitern Ausbildung der Erfindung entspricht die Anzahl der
Zähne auf
dem Tragarm einer Einstellmöglichkeit
des hinteren Neigungswinkels von zum Beispiel 0° bist 8°.
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In
einer weitern Ausbildung der Erfindung entspricht die Anzahl der
Aussparungen in der Führungsschiene
einer Einstellmöglichkeit
des Winkels Varus/Valgus von zum Beispiel –3° bis +3°.
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In
einer weitern Ausbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die
Führung
für einen
Schnitt relativ zum Trägerarm
längs verschiebbar
und drehfest unabhängig
von den Mitteln zur proximalen Festsetzung gelagert ist.
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Auf
den beiliegenden Zeichnungen, die nur als Beispiele für die Erfindung
anzusehen sind, ist eine Ausführung
der Erfindung dargestellt. In den Zeichnungen:
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zeigt
die 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
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ist
die 2 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung
gemäß der Erfindung
und
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ist
die 3 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung
gemäß der 1,
wobei die verschiedenen Elemente, die die Vorrichtung bilden, in nicht
zusammen gesetztem Zustand zeigen, um ein besseres Verständnis der
Figur zu bewirken.
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In
der 1 umfasst die Vorrichtung zur Positionierung eines
(nicht dargestellten) proximalen Endes eines Schienbeins relativ
zu einer Führung 1 für einen
Schnitt einen zylindri schen, länglichen
Trägerarm 2.
Eine Klemme 3 besteht aus zwei Gabeln 3A, 3B,
die dazu bestimmt sind, die Malleole des Schienbeins zu umfassen,
und die gelelenkig mit einem Träger 55 verbunden
sind, sowie aus zwei Federn 4A, 4B, die die beiden
Gabeln so beaufschlagen, dass diese die Malleole des Schienbeins
einklemmen. Die Klemme 3 ist an dem Trägerarm so befestigt, dass sie
rechtwinklig zu der Ebene verschoben werden kann, in der das Schienbein
und den Trägerarm
umfasst (sagittale Ebene). Der hohl ausgeführte, längliche Trägerarm 2 nimmt einen
Schaft 5 auf, der im oberen Teil des Trägerarms 2 gleitbeweglich
ist. Dieser gleitbewegliche Schaft 5 enthält an seinem
unteren Ende Nuten 6, die, wie später beschrieben wird, die Positionierung
mit Blockieren des Schafts 5 bezüglich des Trägerarms 2 gestatten.
Der obere Teil des Schafts 5 enthält eine im Querschnitt rechteckförmige Bohrung 7,
welche einen Befestigungsfinger 8 aufnimmt, der in dieser
Bohrung 7 gleitbeweglich ist und über eine Schraube 9 in
einer ausgewählten
Stellung gesichert werden kann. Der Befestigungsfinger 8 enthält eine
zylindrische Bohrung 10, welche einen Nagel 11 unverlierbar
aufnimmt, der dazu bestimmt ist, in das proximale Teil des Schienbeins
einsteckt zu werden, um sich daran zu befestigen, insbesondere in
den Massivteil des Schienbeinknochens. Auch ist eine weitere Bohrung 12 für einen
weiteren Stift oder Nagel vorgesehen. Es sind zwei Durchgangsausnehmungen 13 und 14 in dem
Finger 8 ausgebildet, um den Finger und damit die gesamte
Vorrichtung leichter zu gestalten. Ein Träger 15 für die Schnittführung ist
an dem oberen Teil des Schafts 5 gleitbeweglich. Diese
Gleitbewegung erfolgt unabhängig
von der Gleitbewegung des Schafts 5 in dem Trägerarm 2.
Der Träger 15 enthält eine
Bohrung 16, durch welche der Schaft 5 tritt und über welche
der Träger 15 an
diesem Schaft 5 gleitbeweglich ist. Eine Schraube 17 ermöglicht es,
den Träger 15 für die Schnittführung in
der gewünschten Stellung
am Schaft 5 zu sichern. Die Drehung des Trägers 15 bezüglich der
Längsachse
des Schafts 5 wird dadurch verhindert, dass im Bereich
des Schafts 5, in dem der Träger 15 gleitbeweglich
ist, eine Längsrille 25 sowie
ein Nocken in dem Träger 15 vorgesehen
sind, wodurch es möglich
ist, eine Drehung des Trägers 15 bezüglich des
Schafts 5 zu verhindern. Die Schnittführung 1 ist in einfacher
Weise am Träger 15 befestigt,
beispielsweise durch Zusammenwirken einer Zunge 19 mit
einer Bohrung 20 der Schnittführung mit komplementärer Querschnittsform durch
lösbares
Einrasten, wozu die Zunge 19 eine quer verlaufende Öffnung 21 zum
Aufnehmen eines hohl ausgeführten
Stifts mit Feder aufweist, welche eine Haltekugel nach außen beaufschlagt,
die dazu bestimmt ist, in eine entsprechende Rastaussparung einzugreifen,
die in der Fläche
der Bohrung 20 der Schnittführung ausgeführt ist.
Somit genügt
es sowohl für
das Montieren der Schnittführung
an der Zunge als auch für
deren Abmontieren, diese beiden Teile manuell zueinander zu verlagern,
indem die Kugel in die Öffnung 21 hineingedrückt wird,
wobei diese Kugel von selbst austritt, und zwar entweder, wenn die
beiden Teile getrennt werden oder wenn die Schnittführung in
die Zunge 19 eingesteckt wird. Die Schnittführung enthält in ihrem
oberen Teil eine abnehmbare Tasteinheit mit einem Körper 22,
einem Tastfinger 23 und einer Stütze 24. Die Stütze 24 ist
in die Schnittführung 1 in
eine linke Bohrung 26 oder eine rechte Bohrung 27 eingesteckt.
Es kann eine Kugeleinschnappeinrichtung vorgesehen sein. Der Körper 22 gleitet
an der Stütze 24 über eine
Bohrung 28, während
der Tastfinger 23 in einer zur Bohrung 28 quer
verlaufenden Bohrung 29 gleitet.
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Die
Gleitbewegung des Körpers 22 an
der Stütze 24 kann
ohne gegenseitige Drehung erfolgen, wobei der Querschnitt der Bohrung 28 zwar
kreisrund und komplementär
zu dem der Stütze 24 ist,
jedoch wird mit Zusammenwirken des Fingers 23 mit der Öffnung 30 eine
Drehung des Körpers 22 verhindert. Ebenso
erfolgt die Gleitbewegung des Fingers 23 ohne Möglichkeit
einer Drehung, indem der Querschnitt der Bohrung 29 quadratisch
ist, ebenso wie der Finger 23. In der Stütze 24 ist
eine Öffnung 30 vorgesehen,
welche das Durchtreten des Fingers 23 durch diese gestattet.
Das Blockieren des Fingers 23 und des Körpers 22 an der Stütze 24 wird
durch Andrücken
eines Teils des Körpers 22 an
die Stütze 24 aufgrund
einer Feder erhalten, die im Inneren des Körpers 22 positioniert
ist. Der Tastfinger ermöglicht somit,
eine Höhe
zum Durchschneiden des Schienbeins festzulegen.
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Die
Schnittführung 1 enthält in herkömmlicher
Weise eine Gegenführung
für das
Sägeblatt bzw.
einen Schlitz 31 für
das Durchtreten eines Sägeblatts.
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An
dem Trägerarm 2 ist
ein Pistolenhandgriff 32 befestigt. Dieser Pistolenhandgriff 32 enthält in seinem
oberen Teil einen Sperrhebel 33, der an einer Drehachse 34 angelenkt
ist, wobei der Sperrhebel 33 mit einer Feder 35 zusammenwirkt,
die ein erstes Druckstück 36 beaufschlagt,
dessen bezüglich
Feder 35 proximales Ende zahnstangenartige Zähne enthält, die
in Nuten 6 des Schafts 5 eingreifen können. Der
Pistolenhandgriff 32 enthält auch einen Drücker 37,
der bezüglich
einer Drehachse 38 angelenkt ist. Eine Feder 39 beaufschlagt
den Drücker 37,
indem ein Rückstellmoment
bezüglich
der Achse 38 ausgeübt
wird. Der Drücker 37 wirkt
mit einem Hebel 40 zusammen, der innerhalb des Griffs 32 angeordnet
ist. Dieser Hebel 40 ist gekröpft und enthält zwei
Schenkel, nämlich
einen ersten Schenkel, der mit dem Drücker 37 zusammenwirkt,
während
sein zweiter Schenkel mit seinem Ende 42 in eine quer verlaufende
Bohrung 43 des Trägerarms 2 in
dessen unteres Teil eintritt. Der Hebel 40 ist innerhalb
des Griffs 32 fest angebracht, indem er bezüglich einer
Achse 44 im Bereich desjenigen Teils angelenkt ist, wo
die beiden Schenkel des He bels 40 aufeinander treffen.
Am unteren Teil des Trägerarms 2 wirkt
das Ende 42 des Hebels 40 mit einem zweiten Druckstück 45 und
einer Rückstellfeder 46 zusammen,
die an dem Trägerarm 2 angeordnet
sind, wobei es innerhalb derselben gleitbeweglich ist. Das untere
Ende des zweiten Druckstücks 45 enthält zahnstangenartige
Zähne, die
in Nuten 47 eines Tragarms 48 eingreifen, der eine
längliche
Form mit quadratischem Querschnitt hat und in einer Bohrung 49 des
Trägerarms 2 in
dessen unterem Teil gleitet. Die Bohrung 49 ist im Querschnitt
quadratisch in Ergänzung
zum Querschnitt des Tragarms 48. Die Gleitbewegung erfolgt
in der medial-lateralen Ebene. Dieser Tragarm 48 enthält an seinem
einen Ende eine Führungsplatte 50,
welche in einer Führungsschiene 51 gleitbeweglich
ist, die in dem Träger
der Klemmen 3A, 3B ausgebildet ist. Die Gleitbewegung
der Führungsplatte 50 erfolgt in
der senkrecht zum Trägerarm 2 verlaufenden
Ebene in der Richtung senkrecht zur Gleitbewegungsrichtung des Tragarms 48 in
der Bohrung 49. Die Außenseite
der Platte 50 (vom Trägerarm 2 entfernt) enthält einen
Nocken 52, der in eine Reihe von Aussparungen 53 einschnappen
kann, die in der Wand der Führungsschiene 51 ausgebildet
ist, an welcher die Platte 50 geführt ist. Der Nocken 52 kann
in jede Aussparung 53 einschnappen, indem er von einer Feder
im Tragarm 48 hineingedrückt wird. Jeder Stellung des
Nockens 52 in einer Aussparung 53 entspricht somit
eine bestimmte Stellung des Trägers der
Klemmen 3A und 3B und damit ein bestimmter relativer
Winkel zwischen dem von den Klemmen gehaltenen Schienbein und dem
Trägerarm
in der frontalen Ebene.
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Das
Einstellen der Stellung des Schienbeins bezüglich der Schnittführung erfolgt
in folgender Art und Weise: Der Benutzer ergreift die Positionierungseinrichtung über ihren
Pistolenhandgriff 32 und führt die Malleole des Schienbeins über die
Klemmen 3A, 3B ein, die sich über die Wirkung der Rückstellfedern 4A, 4B spannend
anpassen. Der Benutzer drückt dann
mit dem Daumen auf den Sperrhebel 33, wobei die Drehung
des Sperrhebels 33 in Uhrzeigerrichtung das Lösen der
Feder 35 bewirkt, welche das erste Druckstück 36 mitnimmt,
wobei die Zähne
des Teils 36 dann aus ihrem Eingriff mit den Nuten 6 freikommen.
Mit seiner anderen Hand kann der Benutzer dann den Schaft 5 in
der Höhe
einstellen, indem er diesen in dem Trägerarm 2 verschiebt.
Nach Einstellen der richtigen Höhe
des Befestigungsfingers 8 lässt der Benutzer den Sperrhebel 33 los,
der über die
Feder 35 das Druckstück 36 verschiebt,
das mit seinen Zähnen
mit den Nuten 6 des Schafts 5 in Eingriff steht.
Der Schaft 5 ist somit gesichert und kann sich nicht mehr
im Trägerarm 2 gleitend
verlagern. Nach Loslassen des Sperrhebels fixiert der Benutzer dann
den oberen Teil des Schienbeins (Massivteil des Knochens) mittels
des unverlierbaren Nagels 11 im Bereich der Schienbeinmitte.
Er drückt
dann auf den Drücker 37.
Die Schubwirkung auf diesen Drücker 37 wirkt
auf den ersten Hebelschenkel 40 ein, der mit diesem Drücker 37 in
Verbindung steht, und führt
zum Anheben des zweiten Schenkels 41 des Hebels 40,
wobei das Ende 42 des zweiten Schenkels 41 des
Hebels 40 dann das zweite Druckstück 45 nach oben mitnimmt,
dessen Verzahnung am unteren Ende aus ihrem Eingriff mit den Zähnen 47 des Tragarms 48 freikommt.
Der Tragarm 48 kann dann senkrecht zum Trägerarm 2 in
die Bohrung 49 gleiten, und wenn die Einstellung des Winkels
in der sagittalen Ebene zwischen dem Schienbein, das mit seinen
Malleolen in den Gabeln 3A, 3B gehalten wird,
und dem Trägerarm 2 auf
den gewünschten Wert
erfolgt ist, lässt
der Benutzer den Drücker 37 los,
der in eine durch die Rückstellfeder 39 freigegebene
Stellung zurückgeführt wird.
Das Ende 42 des zweiten Schenkels 41 des Hebels 40 senkt
sich dann ab und die Zähne 47 des
Druckstücks 45 gelangen wieder
mit den Zähnen 47 des
Tragarms 48 in Eingriff. Somit ist die hintere Neigung
des Schienbeins bezüglich
des Trägerarms
eingestellt. Der Winkel kann zwischen 0° und 8° gewählt werden, indem eine für dien Einstellbereich
ausreichende Anzahl von Zähnen 47 vorgesehen
wird. Danach erfolgt die Einstellung des Winkels Varus/Valgus (in
der frontalen Ebene), indem die Platte 50 in ihrer Schiene 51 gleitend
verlagert wird und der Trägerarm 2 über den Griff 32 in
der Ebene senkrecht zu 1 (frontale Ebene) verlagert
wird. Nachdem der richtige Winkel gewählt wurde, wird der Nocken 52 über einen
Hebel 54 in die Aussparung 53 platziert, in welcher
er dann liegt. Damit ist der Winkel Varus/Valgus eingestellt. Die
Anzahl von Aussparungen 53 ist dazu vorgesehen, eine Einstellung
von beispielsweise ±3° des Winkels
Varus/Valgus (frontale Ebene) zu gestatten. Nachdem die Einstellung
der Höhe,
der hinteren Neigung und des Winkels Varus/Valgus erfolgt ist, wird dann
der Tastfinger 23 eingestellt, indem er an der Stütze 24 gleitend
verschoben wird, um die genaue Höhe
der Schnittebene zu definieren. Dann kann das Durchschneiden erfolgen.
Der Träger 15 der
Schnittführung
kann dann gleitend verlagert werden, um den Tastfinger 23 in
Kontakt mit dem Knochen zu bringen, um genau die Resektionsebene
festzulegen und den Träger 15 über die
Schraube 17 in der Stellung zu sichern.
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Der
Sperrhebel und der Drücker
sind beide in dem Griff integriert. Der Benutzer kann leicht mit
dem Daumen auf den Sperrhebel und mit dem Zeigefinger auf den Drücker drücken.