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Die
Erfindung bezieht sich auf eine chirurgische Instrumentenanordnung
und insbesondere auf eine Vorrichtung zur chirurgischen Vorbereitung
einer Tibia für
die Implantation einer Prothesenimplantatkomponente mit einem Offset-Schaft.
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Hintergrund der Erfindung
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Zu
Lebzeiten eines Patienten kann die Durchführung eines Gelenkersatzverfahrens
infolge von beispielsweise Krankheit oder Trauma erforderlich sein.
Eine Art eines solchen Gelenkersatzverfahrens besteht in einem kompletten
Kniegelenkersatz, bei welchem ein krankes und/oder verletztes Kniegelenk
durch eine Kniegelenkprothese ersetzt wird. Bei einem typischen
Kniegelenkersatzverfahren wird eine Prothese verwendet, die im Allgemeinen
eine Femurkomponente, eine Tibiaschale und ein Tibia-Bearing-Insert
(Tibiaträgerteil)
aufweist. Die Femurkomponente besteht im Allgemeinen aus einem Paar
von lateral auseinander gehaltenen Kondylarabschnitten, deren distale
Oberfläche
an einem komplementären
Oberflächenpaar,
das im Tibia-Bearing-Insert gebildet wird, anliegt. Die Tibiaschale weist
typischerweise eine Platte mit einem sich distal erstreckenden Schaft
auf. Der Schaft wird in einem vorbereiteten Markkanal der Tibia
des Patienten implantiert. Auf diese Weise implantiert, bietet die
Tibiaschale eine Oberfläche
am proximalen Ende der Tibia, an der das Tibia-Bearing-Insert befestigt
werden kann.
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Während der
Durchführung
eines solchen Kniegelenkersatzverfahrens muss der Chirurg die Größe sowie
den Zustand der Knochen des Patienten (z.B. Tibia des Patienten)
bewerten, um den richtigen Typ und die richtige Konfiguration der
jeweils verschiedenen Typen von Prothesekomponenten zu bestimmen,
welche implantiert werden sollen. Darüber hinaus müssen die
Knochen des Patienten chirurgisch soweit vorbereitet werden, daß die Prothesekomponenten
implantiert werden können.
Sowohl die chirurgische Vorbereitung der Knochen als auch die richtige
Auswahl der Komponenten sind ausschlaggebend für den Erfolg des Verfahrens.
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Im
Fall, daß der
Tibiakanal der Patiententibia gegenüber dem Mittelpunkt der Tibia
versetzt ist oder sich anderweitig nicht mit dem Mittelpunkt der
Tibia deckt, ergibt sich ein Umstand, der die chirurgische Vorbereitung
relativ schwierig macht. Es ist tatsächlich bekannt, daß die Anatomie
mancher Patienten zu einer Situation führt, in welcher der Tibiakanal
der Patiententibia gegenüber
dem Mittelpunkt der Tibia um bis zu drei oder vier Millimeter (3–4 mm) versetzt
ist. Solch ein Offset (Versetzen) findet sich oberhalb und unterhalb
eines leicht versetzten anterioren-posterioren Tibiakanals und ist
bei den meisten Patienten anatomisch angeboren. Es sollte verstanden
werden, daß die
Implantation eines Tibiaimplantats mit einem Schaft, der in Bezug
auf die Implantatplatte im Mittelpunkt ausgerichtet ist, in eine
Patiententibia mit einem versetzten Tibiakanal unerwünschte Einwirkungen
durch den mit der Substantia corticalis in Kontakt stehenden Schaft
zur Folge haben kann.
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Aufgrund
dieser Probleme wurden bereits schon früher eine Reihe von Tibiakomponenten
konzipiert, welche Schafte aufweisen, die relativ zur Platte der
Komponente versetzt sind. Früher
konzipierte Instrumente für
die Implantation solcher Offset-Tibiakomponenten waren allerdings
oftmals schwer zu verwenden und brachten für den Chirurgen oft einen Unsicherheitsgrad
mit sich in Bezug auf die Positionierung des Implantats im Verhältnis zur
Tibia. Die Merkmale des Oberbegriffs aus Anspruch 1 sind aus dem
Dokument EP-A-0780092 bekannt.
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Die Erfindung
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Benötigt wird
eine chirurgische Instrumentenanordnung, welche einen oder mehrere
der oben erwähnten
Nachteile überwindet.
Insbesondere benötigt
wird eine chirurgische Instrumentenanordnung, welche dazu verwendet
werden kann, die Tibia für
die Implantation einer Tibiakomponente mit einem Offset-Schaft chirurgisch
schnell, reproduzierbar und genau vorzubereiten.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine neue und hilfreiche
chirurgische Anordnung zur Vorbereitung einer Tibia für die Implantation eines
prothetischen Implantats bereitzustellen.
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Darüber hinaus
ist eine Aufgabe der Erfindung die Bereitstellung einer verbesserten
chirurgischen Anordnung zur Vorbereitung der Tibia für die Implantation
eines prothetischen Implantats.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine chirurgische Instrumentenanordnung
zu liefern, die dazu verwendet werden kann, die Tibia für die Implantation
einer Tibiakom ponente mit einem Offset-Schaft chirurgisch schnell,
reproduzierbar und genau vorzubereiten.
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Gemäß einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform
wird eine chirurgische Anordnung für die Vorbereitung der Tibia
zur Implantation eines prothetischen Implantats zur Verfügung gestellt.
Die chirurgische Anordnung weist ein Schalenelement auf, welches
angepaßt
ist, um am proximalen Ende der Tibia befestigt zu werden. Das Schalenelement
weist eine Platte mit einer hierin gebildeten Plattenöffnung auf.
Die Plattenöffnung
umfaßt
einen Zentralpunkt. Die chirurgische Anordnung weist auch ein erstes Führungselement
auf, welches angepaßt
ist, um am Schalenelement befestigt zu werden. Das erste Führungselement
umfaßt
eine hierin gebildete Führungsöffnung.
Die Führungsöffnung hat
einen ersten buchsenaufnehmenden Abschnitt und einen zweiten buchsenaufnehmenden
Abschnitt, welcher vom ersten buchsenaufnehmenden Abschnitt verschieden ist.
Die chirurgische Anordnung weist auch eine Bohrbuchse auf, die entweder
in dem ersten buchsenaufnehmenden Abschnitt der Führungsöffnung oder
dem zweiten buchsenaufnehmenden Abschnitt der Führungsöffnung anordbar ist. Die Bohrbuchse hat
eine sich hierdurch erstreckende Buchsenbohrung. Die Buchsenbohrung
umfaßt
einen Zentralpunkt. Der Zentralpunkt der Buchsenbohrung der Bohrbuchse
ist vom Zentralpunkt der Plattenöffnung des
Schalenelementes in eine erste Richtung versetzt, wenn die Bohrbuchse
im ersten buchsenaufnehmenden Abschnitt der Führungsöffnung angeordnet ist. Der
Zentralpunkt der Buchsenbohrung der Bohrbuchse ist vom Zentralpunkt
der Plattenöffnung des
Schalenelementes in eine zweite Richtung versetzt, wenn die Bohrbuchse
im zweiten buchsenaufnehmenden Abschnitt der Führungsöffnung angeordnet ist.
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Eine
Methode zur chirurgischen Vorbereitung einer Tibia für die Implantation
eines prothetischen Implantats weist den Schritt der Befestigung eines
Schalenelementes am proximalen Ende der Tibia auf. Das Schalenelement
weist eine Platte mit einer darin gebildeten Plattenöffnung auf.
Die Plattenöffnung
umfaßt
einen Zentralpunkt. Die Methode weist ebenso den Schritt der Befestigung
eines ersten Führungselementes
am Schalenelement auf. Das erste Führungselement umfaßt eine
hierin gebildete Führungsöffnung.
Die Führungsöffnung hat
einen ersten buchsenaufnehmenden Abschnitt und einen zweiten buchsenaufnehmenden
Abschnitt, welcher vom ersten buchsenaufnehmenden Abschnitt verschieden
ist. Die Methode weist auch den Schritt für die Bestimmung auf, falls
ein erstes Bohrloch entweder in einer ersten Richtung oder einer
zweiten Richtung vom Zentralpunkt der Plattenöffnung versetzt werden muß. Die Methode
weist auch den Schritt zur Anordnung einer Bohrbuchse entweder im ersten
buchsenaufnehmenden Abschnitt der Führungsöffnung oder im zweiten buchsenaufnehmenden
Abschnitt der Führungsöffnung basierend
auf dem Bestimmungsschritt auf. Die Bohrbuchse hat eine sich hierdurch
erstreckende Buchsenbohrung. Die Buchsenbohrung umfaßt einen
Zentralpunkt. Der Zentralpunkt der Buchsenbohrung der Bohrbuchse ist
gegenüber
dem Zentralpunkt der Plattenöffnung des
Schalenelementes versetzt, wenn die Bohrbuchse entweder im ersten
buchsenaufnehmenden Abschnitt der Führungsöffnung oder im zweiten buchsenaufnehmenden
Abschnitt der Führungsöffnung angeordnet
ist.
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Beschreibung
von bevorzugten Ausführungsbeispielen
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf Figuren einer Zeichnung näher
erläutert.
Hierbei zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Schalenelementes, welches die erfindungsgemäßen Merkmale
beinhaltet;
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2 eine
Draufsicht von oben auf das Schalenelement aus 1;
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3 eine
Draufsicht von unten auf das Schalenelement aus 1;
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4 eine
perspektivische Ansicht von oben eines Bohrungsführungselements, welches die
erfindungsgemäßen Merkmale
beinhaltet;
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5 eine
perspektivische Ansicht von unten auf das Bohrungsführungselement
aus 4;
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6 eine
Seitenansicht des Bohrungsführungselements
aus 4;
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7 eine
perspektivische Ansicht eines Bohrer-/Werkzeug-Führungselementes, welches die erfindungsgemäßen Merkmale
beinhaltet;
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8 eine
Draufsicht von oben auf das Bohrer-/Werkzeug-Führungselement aus 7;
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9 eine
Draufsicht von unten auf das Bohrer-/Werkzeug-Führungselement aus 7;
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10 eine
perspektivische Ansicht des Bohrer-/Werkzeug-Führungselements aus 7;
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11 eine
Draufsicht von oben auf die Bohrbuchse aus 10;
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12 eine
Draufsicht von unten auf die Bohrbuchse aus 10;
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13 u. 14 perspektivische
Ansichten einer Tibiaimplantatkomponente, welche durch die Verwendung
der erfindungsgemäßen chirurgischen Instrumentenanordnung
implantiert werden kann;
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15–22 eine
Patiententibia in den verschiedener Schritten eines Verfahrens zur
chirurgischen Vorbereitung des proximalen Tibiaendes für die Implantation
der Tibiaimplantatkomponente aus den 13 und 14;
und
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23 das
proximale Ende der Patiententibia im Anschluss an die Durchführung der
Schritte, die in den 15–22 dargestellt
sind.
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Bezugnehmend
auf die 1–12 wird eine
chirurgische Instrumentenanordnung 10 dargestellt zur Verwendung
während
der Durchführung
eines Gelenkersatzverfahrens, wie beispielsweise einer kompletten
Kniegelenkersatzchirurgie. Es sollte verstanden werden, daß obwohl
die vorliegende Erfindung hierin beispielhaft hinsichtlich der Durchführung einer
kompletten Kniegelenkersatzchirurgie beschrieben wird, bestimmte
erfindungsgemäße Konzepte
auch in Bezug auf Ersatzverfahren bei zahlreichen anderen Gelenkorten
im Körper
verwendet werden können.
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Die
Instrumentenanordnung 10 beinhaltet ein Schalenelement 12 (siehe 1–3),
ein Bohrungsführungselement 14 (siehe 4–6), ein
Bohrer-/Werkzeug-Führungselement 16 (siehe 7–9).
Wie unten stehend detaillierter ausgeführt, wird die Instrumentenanordnung 10 dazu
benutzt, das proximale Ende 18 einer Patiententibia 20 (siehe 23)
chirurgisch für
die Implantation eines Implantats, wie beispielsweise einer Offset-Tibiakomponente 100 (siehe 13 und 14)
vorzubereiten. Das Schalenelement 12 weist eine Platte 24 auf, welche
einen darum verlaufenden Rand 26 besitzt, der um die Plattenpe ripherie
herum befestigt ist. Der Rand 26 hat eine hierin gebildete
stiftaufnehmende Öffnung 28.
Die stiftaufnehmende Öffnung 28 ist
konfiguriert, um einen Verschlußstift 30 aufzunehmen, der
mit einer Reihe von Griffbaugruppen 32 assoziiert ist,
welche mit der Instrumentenanordnung 10 in Verbindung stehen.
Beispielsweise kann eine abnehmbare Griffbaugruppe 32 am
Schalenelement 12, wie in 15 dargestellt,
befestigt werden, um es dem Chirurgen zu ermöglichen, die Position des Schalenelements 12 über der
proximalen Tibia 18 schnell und einfach anzupassen. Darüber hinaus
können,
wie in den 5, 9, 18 und 20 dargestellt, das
Bohrungsführungselement 14 und
das Bohrer-/Werkzeug-Führungselement 16 so
aufgebaut sein, daß sie
eine integrierte Griffbaugruppe 32 aufweisen. Bei einer
solchen Konfiguration wird der Verschlußstift 30 der Griffbaugruppe 32,
welche mit dem Bohrungsführungselement 14 oder
dem Bohrer-/Werkzeug-Führungselement 16 in
Verbindung steht, in der stiftaufnehmenden Öffnung 28 aufgenommen,
um das Bohrungsführungselement 14 oder 16 am
Rand 26 und folglich auch am Schalenelement 12 zu
befestigen.
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Die
Platte 24 des Schalenelements 12 besitzt eine
darin gebildete Plattenöffnung 36.
Wie in den 1–3 dargestellt,
hat die Plattenöffnung 36 einen
länglich
geformten Zentralbereich 38 mit einer Reihe von Erweiterungsbereichen 40, 42, 44,
die sich davon ausgehend nach außen erweitern. Wie später detaillierter
erläutert
wird, ermöglicht
die Konfiguration der Plattenöffnung 36 das
Einführen
verschiedener Knochenbohrer und Werkzeuge in das proximale Ende 18 der
Tibia 20 ohne die Notwendigkeit, das Schalenelement 12 vom
proximalen Ende 18 der Tibia 20 zu lösen. Die
Plattenöffnung 36 hat, wie
in den 2 und 3 dargestellt, einen Zentralpunkt 50,
welcher das Zentrum des länglich
geformten Zentralbereichs bildet. Der Zentralpunkt 50 entspricht
etwa dem Zentrum des proximalen Endes 18 der Patiententibia 20,
wenn das Schalenelement 12 auf demselben zentriert oder
angepaßt
ist, um die gewünschte
Abdeckung des proximalen Endes 18 durch das Schalenelement 12 zu
erhalten. Die Platte 24 des Schalenelements 12 besitzt
auch eine hierin gebildete Reihe von Verschlußöffnungen 46. Die Verschlußöffnungen 46 werden
angeboten, um eine Anzahl von Verschlußelementen, wie zum Beispiel
die Fixierungsstifte 48 (siehe 17) aufzunehmen, welche
verwendet werden, um das Schalenelement 12 am proximalen
Ende 18 der Patiententibia 20 zu befestigen.
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Wie
in den 4–6 dargestellt,
besitzt das Bohrungsführungselement 14 einen
Führungs körper 52 mit
einer darin durchgehenden gestreckten Bohrung 54. Darüber hinaus,
wie oben bereits angedeutet, weist das Bohrungsführungselement 14 auch eine
Griffbaugruppe 32 auf. Die Griffbaugruppe 32 weist
einen mit einer Sprungfeder versehenen Hebel 56 auf, welcher
funktionell mit dem Verschlußstift 30 verbunden
ist. Insbesondere wenn der Hebel 56 gezogen, bewegt oder
auf andere Weise manipuliert wird, wird der Verschlußstift 30 in
den Körper
der Griffbaugruppe 32 zurückgeführt, wodurch es möglich ist,
den Verschlußstift 30 aus
der stiftaufnehmenden Öffnung 28 von
Rand 26 des Schalenelements 12 zu entfernen. Sobald
allerdings der Verschlußstift 30 mit
der stiftaufnehmenden Öffnung 28 ausgerichtet
ist und der Hebel 56 gelöst wird, bewegt die Feder (nicht
dargestellt), die mit dem Verschlußstift 30 in Verbindung
steht, den Verschlußstift 30 nach
außen, um
so den Verschlußstift 30 in
der stiftaufnehmenden Öffnung 28 von
Rand 26 des Schalenelements 12 zu arretieren oder
auf andere Weise zu fixieren.
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Bei
Befestigung am Schalenelement 12 wird die gestreckte Bohrung 54 des
Bohrungsführungselements 14 mit
der Plattenöffnung 36 des
Schalenelements 12 ausgerichtet. Im Speziellen besitzt
die gestreckte Bohrung 54 des Bohrungsführungselements 14 einen
Zentralpunkt 58. Wenn das Bohrungsführungselement 14 am
Schalenelement 12 befestigt wird, ist der Zentralpunkt 58 der
gestreckten Bohrung 54 im Wesentlichen koaxial zum Zentralpunkt 50 der Plattenöffnung 36 des
Schalenelements 12. Wie später detaillierter diskutiert
werden wird, ermöglicht
eine solche Konfiguration des Bohrungsführungselements 14 die
Ausrichtung und Bohrung eines ersten Bohrlochs in der Patiententibia 20.
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Wie
in den 7–9 dargestellt,
besitzt das Bohrer-/Werkzeug-Führungselement 16 einen Führungskörper 60 mit
einer darin gebildeten Führungsöffnung 62.
Wie das Bohrungsführungselement 14 weist
auch das Bohrer-/Werkzeug-Führungselement 16 eine
Griffbaugruppe 32 auf mit einem mit einer Sprungfeder versehenen
Hebel 56, welcher funktionell mit dem Verschlußstift 30 verbunden
ist. Der Hebel 56 kann in ähnlicher Weise manipuliert
werden, wie oben in Bezug auf das Bohrungsführungselement 14 beschrieben,
um wahlweise das Bohrer-/Werkzeug-Führungselement 16 am
Rand 26 des Schalenelements 12 zu befestigen oder
zu lösen.
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Wie
in den 8 und 9 dargestellt, weist die Führungsöffnung 62 zwei
unterschiedliche buchsenaufnehmende Abschnitte 64, 66 auf.
Wie sich aus dem Namen bereits ableiten läßt, sind die buchsenaufnehmenden
Abschnitte 64, 66 der Führungsöffnung 62 zur Auf nahme
einer Bohrbuchse 68 konfiguriert (siehe 10–12).
Die Bohrbuchse 68 ist entweder in dem buchsenaufnehmenden
Abschnitt 64 oder dem buchsenaufnehmenden Abschnitt 66 anordbar,
um das Bohren eines Lochs im proximalen Ende 18 der Tibia 20 in
einer der beiden Offset-Richtungen zu erleichtern. Wie im Speziellen in 10 dargestellt,
hat die Bohrbuchse 68 eine sich hierdurch erstreckende
Bohrung 70. Die Bohrung 70 besitzt einen Zentralpunkt 72 (siehe 11 und 12)
welcher, im Fall, daß die
Bohrbuchse 68 mit dem Bohrer-/Werkzeug-Führungselement 16 zusammengesetzt
und am Schalenelement 12 befestigt wird, vom Zentralpunkt 50 der
Plattenöffnung 36 des Schalenelements 12 versetzt
ist, wenn die Bohrbuchse 68 in einem der buchsenaufnehmenden
Abschnitte 64, 66 angeordnet ist. Insbesondere,
wenn die Bohrbuchse 68 in dem buchsenaufnehmenden Abschnitt 64 angeordnet
ist, während
das Bohrer-/Werkzeug-Führungselement 16 am
Schalenelement 12 befestigt ist, ist der Zentralpunkt 72 der
Bohrung 70 in einer ersten Richtung vom Zentralpunkt 50 der
Plattenöffnung 36 versetzt
(siehe 19). Wenn allerdings die Buchsenbohrung 68 im
buchsenaufnehmenden Abschnitt 66 angeordnet ist, während das
Bohrer-/Werkzeug-Führungselement 16 am Schalenelement 12 befestigt
ist, ist der Zentralpunkt 72 der Bohrung 70 in
einer zweiten Richtung vom Zentralpunkt 50 der Plattenöffnung 36 versetzt.
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Der
hierin verwendete Begriff „Offset" (versetzt) bedeutet,
daß zwei
oder mehrere Strukturen, Merkmale oder Referenzpunkte in einer nicht-koaxialen
Beziehung zueinander angeordnet sind. Zum Beispiel sind zwei Zentralpunkte
gegeneinander „versetzt", wenn die Zentralpunkte
nicht in einer koaxialen Beziehung zueinander angeordnet sind. In ähnlicher
Weise ist ein erstes Bohrloch gegenüber einem zweiten Bohrloch
versetzt, wenn die beiden gebohrten Löcher nicht koaxial zueinander
angeordnet sind.
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Nochmals
bezugnehmend auf die 7–9 besitzt
die Führungsöffnung 62 des Bohrer-/Werkzeug-Führungselements 16 auch
ein Paar darin gebildete Verkeilungsabschnitte 74, 76. Die
Verkeilungsabschnitte 74, 76 stehen zur Verfügung, um
eine Rotationsbewegung der Bohrbuchse 68 zu verhindern,
wenn diese in dem buchsenaufnehmenden Anteil 64 beziehungsweise 66 der
Führungsöffnung 62 angeordnet
ist. Im Speziellen besitzt die Bohrbuchse 68 eine Verkeilungszunge 78,
die sich nach außen
hin aus einer Seitenwand 80 daraus erweitert (siehe 10).
Die Verkeilungszunge 78 ist im Verkeilungsabschnitt 74 der
Führungsöffnung 62 angeordnet,
wenn die Bohrbuchse 68 im buchsenaufneh menden Abschnitt 64 angeordnet
ist. Umgekehrt ist die Verkeilungszunge 78 im Verkeilungsabschnitt 76 der
Führungsöffnung 62 angeordnet,
wenn die Bohrbuchse 68 im buchsenaufnehmenden Abschnitt 66 angeordnet
ist.
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Wie
in 8 gezeigt, weist der Führungskörper 60 des Bohrer-/Werkzeug-Führungselements 16 einen
Verblockungsvorsprung 94 auf. Der Verblockungsvorsprung 94 erweitert
sich nach innen in die Führungsöffnung 62 an
einer Stelle, welche die Führungsöffnung 62 in
zwei unterschiedliche buchsenaufnehmende Abschnitte 64, 66 unterteilt
oder auf andere Weise trennt. Der Verblockungsvorsprung 94 stellt
auf diese Weise sicher, daß die
Bohrbuchse 68 entweder im ersten buchsenaufnehmenden Abschnitt
oder im zweiten buchsenaufnehmenden Abschnitt 64, 66 vollständig eingepaßt ist,
wenn die Bohrbuchse 68 in die Führungsöffnung 62 eingeführt wird.
Tatsächlich
verhindert die Konfiguration des Verblockungsvorsprungs 94 zusammen
mit der Konfiguration der Verkeilungsabschnitte 74, 76,
daß die Bohrbuchse 68 an
einer anderen Stelle innerhalb der Führungsöffnung 62 lokalisiert
wird als den zugewiesenen Stellen innerhalb dem ersten oder zweiten buchsenaufnehmenden
Abschnitt 64, 66. Dadurch verhindert die Konfiguration
des Verblockungsvorsprungs 94 Gleitbewegungen der Bohrbuchse 68 zwischen
den buchsenaufnehmenden Abschnitten 64, 66, wodurch
es erforderlich ist, die Bohrbuchse 68 aus der Führungsöffnung 62 zu
entfernen und danach darin zu ersetzen, wenn die Position der Bohrbuchse 68 von
einem buchsenaufnehmenden Abschnitt 64, 66 der
Führungsöffnung 62 zum
jeweils anderen buchsenaufnehmenden Abschnitt gewechselt werden
muß.
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Wie
in 8 dargestellt, weist die Führungsöffnung 62 auch einen
klingenaufnehmenden Abschnitt 82 auf. Der klingenaufnehmende
Abschnitt 82 wird bereitgestellt, um eine Schneidevorrichtung
oder einen Stanzer 84, verbunden mit der Werkzeuganordnung 86 durch
die Führungsöffnung 62 zu
führen (siehe 22).
Im Speziellen weist der Stanzer 84 eine Reihe von Schneideklingen 88, 90, 92 auf.
Der Stanzer 84 ist so konfiguriert, daß während der Führung des Stanzers durch die
Führungsöffnung 62 des Bohrer-/Werkzeug-Führungselements 16,
(1) die Schneideklinge 88 durch den Verkeilungsabschnitt 74,
(2) die Schneideklinge 90 durch den klingenaufnehmenden
Abschnitt 82 und (3) die Schneideklinge 92 durch
den Verkeilungsabschnitt 76 geführt werden. Auf diese Weise
fungieren die Verkeilungsabschnitte 74, 76 auch
als „klingenaufnehmende" Ab schnitte.
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Bezugnehmend
nun auf die 13 und 14 wird
ein Tibiaimplantat 100 dargestellt, welches mit Hilfe der
erfindungsgemäßen chirurgischen Instrumentenanordnung 10 in
die Patiententibia 20 implantiert werden kann. Das Implantat 100 weist eine
Platte 102 auf, welche einen sich um ihre Peripherie erstreckenden
Rand 104 besitzt. Ein implantierbares Bearing-Insert (Trägerteil)
(nicht dargestellt) ähnlich
einem Schalenelement-Bearing-Insert
(Schalenelement-Trägerteil) 118 (siehe 16)
wird an der Platte 102 des Implantats 100 befestigt,
um eine Oberfläche
verfügbar
zu machen, auf welcher ein distaler Endabschnitt einer Femurkomponente 120 gelagert
werden kann (siehe 16). Das Tibiaimplantat weist
auch einen sich abwärts
erstreckenden Schaft 106 auf. Der Schaft 106 ist
so angepaßt,
daß er
in den zuvor gebohrten Markkanal der Patiententibia 20 implantiert
werden kann. Der Schaft 106 hat an seinem distalen Ende
eine Gewindeöffnung 108. Eine
gestreckte Schaftverlängerung
(nicht dargestellt) kann mit dem Gewinde am distalen Ende des Schafts 106 angebracht
werden, um den Schaft 106 zu verlängern. Alternativ dazu kann
ein Kunststoffverschluß (nicht
dargestellt), bestehend aus implantierbarem Material, dazu verwendet
werden, das distale Ende des Schafts 106 abzudecken, indem
eine Gewindestange (nicht dargestellt) in Verbindung mit dem Verschluß in die
Gewindeöffnung 108 eingeführt wird.
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Das
Tibiaimplantat 100 wird vorzugsweise als ein Offset-Tibiaimplantat
ausgeführt.
Im Speziellen, wie in 14 dargestellt, erstreckt sich
eine Gewindebohrung 140 abwärts in ein allgemein zylindrisch
geformtes Teilschaftelement 110. Die Mittellinie der Gewindebohrung 140 ist
koaxial zum Zentrum der Platte 102. Die Gewindebohrung 140 wird
bereitgestellt, um über
ein Gewinde eine Gewindestange oder eine glatte Stange aufzunehmen,
die mit dem implantierbaren Bearing-Insert (nicht dargestellt) verbunden
ist, um so das Insert an dem Tibiaimplantat 100 zu befestigen.
Die Mittellinie des Schafts 106 ist gegenüber der
Mittellinie der Gewindebohrung 140 versetzt. Wie oben beschrieben,
ermöglicht
solch ein Offset, daß die
Platte 102 an dem proximalen Ende 18 der Tibia 20 zentriert
werden kann, während
es auch möglich
ist, den Schaft 106 in den Markkanal einer Patiententibia 20 zu
verlängern,
für den
Fall, daß der
Markkanal nicht in der Tibia 20 „zentriert" vorliegt. Es sollte auch verstanden
werden, daß der
Schaft 106 gegenüber
dem Zentrum der Platte 102 in der in 13 dargestellten
Richtung oder alternativ dazu in einer beliebigen anderen Richtung,
welche zur Anpassung an die Anatomie einer bestimmten Patiententibia 20 erforderlich
ist, versetzt werden kann.
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Wie
in 13 dargestellt, weist das Tibiaimplantat 100 auch
eine Reihe von dreieckig geformten Flächen 112, 114, 116 auf.
Die Flächen 112, 114, 116 bilden
im Allgemeinen eine T-förmige
Konfiguration, wobei sich die Fläche 112 aus
dem Schaft 106 und die Flächen 114, 116 aus
dem Teilschaftelement 110 erweitern. Die Flächen 112, 114, 116 werden
bereitgestellt, um das Tibiaimplantat 100 nach seiner Implantation
vor Rotation zu schützen.
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Während des
Vorgangs wird die erfindungsgemäße chirurgische
Instrumentenanordnung 10 zur chirurgischen Vorbereitung
der Patiententibia 20 für die
Implantation einer Tibiakomponente verwendet, wie beispielsweise
die Tibiakomponente 100 während der Durchführung eines
Kniegelenkersatzverfahrens. Um dies zu tun, wird, wie in den 15–22 dargestellt,
der proximale Endabschnitt der Patiententibia 20 zuerst
reserziert mithilfe von beispielsweise einer Knochensäge (nicht dargestellt).
Danach wird die Patiententibia 20 bei maximaler Knieflexion
anterior mit einem Tibiaretraktor subluxiert (nicht dargestellt).
Ein Schalenelement 12 mit einer daran befestigten Griffbaugruppe 32 wird dann,
wie in 15 dargestellt, ausgewählt. Im
Speziellen kann eine Gruppe von Schalenelementen 12 bereit
gestellt werden, welche Schalenelemente in unterschiedlichen Größen beinhaltet.
Dann wird ein Schalenelement 12 aus einer solchen Gruppe
ausgewählt,
welches die größte Abdeckung
der reserzierten Oberfläche
der Tibia 20 bietet, ohne daß es zu einem anterioren Überhang
in der mittleren koronalen Ebene der Tibia 20 kommt.
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Wie
in 16 dargestellt, wird dann im Zusammenhang mit
dem Kniegelenkersatzverfahren eine Anzahl von Schalenprothesen zusammengesetzt
und fixiert. Beispielsweise werden das Bearing-Insert 118 und
die Femurkomponente 120 in ihren jeweiligen Positionen
in Bezug zum Schalenelement 12 neu angeordnet. Wenn die
Prothesen an ihrer Positionen sind, wird das Knie gestreckt, um
es dem Chirurgen zu ermöglichen,
die mediale und laterale Stabilität des Knies zusammen mit der
allgemeinem Ausrichtung des Knies sowohl in anterior/posteriorer
als auch in medial/lateraler Ebene zu bewerten. Falls der Chirurg
eine potenzielle Instabilität
entdeckt, kann ein größeres Bearing-Insert 118 anstelle des
aktuellen Bearing-Inserts 118 eingesetzt werden, um die
Stabilität
bei Flexion und Extension zu erhöhen
sowie die volle Extension zu ermöglichen.
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Darüber hinaus
kann der Chirurg während
einer solchen „Nachbildung" die Rotationsausrichtung des
Schalenelements 12 bei voller Knieflexion anpassen. Die
Griffbaugruppe 32 wird dazu verwendet, das Schalenelement 12 und
das Bearing-Insert 118 in Bezug auf die Femurkomponente 120 zu
drehen. Wenn sich jede mit den Prothesen in Verbindung stehende
Komponente in der gewünschten
Position befindet, wird die Stelle für das Schalenelement 12 zwecks
späterer
Wiederauffindbarkeit gekennzeichnet. Wie in 16 gezeigt,
wird im Speziellen die Eelektrokauterisation zur Anbringung einer
Reihe von Ausrichtungsmarkierungen 122 auf der anterioren
Tibiakortex der Patiententibia 20 verwendet. Solche Markierungen 122 stimmen
mit den Merkmalen auf dem Schalenelement 12 und/oder der
Griffbaugruppe 32 überein
und ermöglichen
damit die reproduzierbare Wiederauffindbarkeit der aktuellen Ausrichtung
des Schalenelements 12 während nachfolgender erneuter
Ausrichtung des Schalenelements 12 in Bezug auf die Markierungen 122.
Wurden die Ausrichtungsmarkierungen 122 in der Tibia 20 gebildet, kann
die Schalenprothese demontiert oder auf andere Weise vom Knie entfernt
werden.
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Danach
wird, wie in 17 dargestellt, bei im Wesentlichen
voller Knieflexion und anterior subluxierter Tibia das Schalenelement 12 in
der gewünschten
Rotationsposition mit Hilfe der Ausrichtungsmarkierungen 122 angeordnet.
Wenn das Schalenelement 12 ausgerichtet ist, wird es an
der reserzierten Oberfläche
der Tibia 20 mit Hilfe der Fixierungsstifte 48 (oder
Schrauben, nicht dargestellt), welche durch die in Platte 24 des
Schalenelements 12 gebildeten Verschlußöffnungen 46 geführt werden,
befestigt. Es sollte verstanden werden, daß ein Paar Löcher (nicht
dargestellt) in der Tibia 20 zur Aufnahme der Fixierungsstifte 48 vor
deren Einsetzen gebohrt werden kann.
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Wie
in 18 gezeigt, wird dann die Griffbaugruppe 32,
welche dazu verwendet wurde, das Schalenelement 12 auszurichten,
entfernt, sodaß die mit
dem Bohrungsführungselement 14 in
Verbindung stehende Griffbaugruppe 32 an dem Rand 26 des Schalenelements 12 durch
Einführen
des Verschlußstifts 30 der
Griffbaugruppe 32 in die stiftaufnehmende Öffnung 28 befestigt
werden kann. Ist das Bohrungsführungselement 14 an
dem Schalenelement 12 befestigt, wird ein Knochenbohrer 124 durch
die gestreckte Bohrung 54 des Bohrungsführungselements 14 geführt, um
ein Bohrloch 128 in die Patiententibia 20 zu bohren.
Wie in 18 dargestellt, kann der Knochenbohrer 124 mit
einem Tiefenanschlag 126 ausgestattet sein, welcher an
dem Körper 52 des Bohrungsführunge lements 14 anschlägt, sobald
der Knochenbohrer 124 bis auf eine gewünschte Bohrtiefe in der Patiententibia 20 vorgedrungen
ist. Es sollte verstanden werden, daß das Bohrloch 128 dazu
bereit ist, das Teilschaftelement 110 der Tibiakomponente 100 aufzunehmen.
Daher sollte ferner verstanden werden, daß das Bohrloch 128 zentriert
oder auf andere Weise sowohl mit dem Zentrum der Platte 24 des
Schalenelements 12 (d.h. dem Zentralpunkt 50 der
Plattenöffnung 36)
als auch dem Mittelpunkt der Tibia 20 ausgerichtet ist.
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Der
nächste
Verfahrensschritt besteht darin, ein Offset-Loch in die Tibia zu
bohren, um den Schaft 106 des Tibiaimplantats 100 aufzunehmen.
Um dies auszuführen,
muß der
Chirurg allerdings die Richtung festlegen, in welcher ein Bohrloch
versetzt werden soll. Im Speziellen muß der Chirurg bestimmen, in
welcher Richtung der Markkanal der Patiententibia 20 vom
Knochenmittelpunkt versetzt ist. Solch eine Bestimmung wird oftmals
durch die Verwendung einer röntgengrafischen
Bewertung durchgeführt.
Alternativ dazu kann die Offset-Richtung intraoperativ bewertet
werden.
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Sobald
die Richtung des notwendigen Offsets bestimmt ist, wird in jedem
Fall ein entsprechendes Bohrer-/Werkzeug-Führungselement 16 ausgewählt, wie
in 19 dargestellt. Im Speziellen kann eine Gruppe
von Bohrer-/Werkzeug-Führungselementen 16 bereit
gestellt werden, welche Bohrer-/Werkzeug-Führungselemente aufweist, die
eine Reihe von unterschiedlichen Größenkonfigurationen besitzen.
Dies ermöglicht
die Bildung von Offset-Löchern
mit unterschiedlichen Durchmessern zusammen mit verschiedenen Abständen zum
Mittelpunkt der Patiententibia 20. Es wird dann ein Bohrer-/Werkzeug-Führungselement 16,
das zur Bildung eines Loches dient, welches den gewünschten
Durchmesser und Offset des gewünschten
Abstands vom Mittelpunkt der proximalen Tibia 18 besitzt,
aus einer solchen Gruppe ausgewählt.
Das ausgewählte
Bohrer-/Werkzeug-Führungselement 16 wird
dann am Schalenelement 12 mit Hilfe seiner Griffbaugruppe 32 befestigt.
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Danach
wird die Bohrbuchse 68 in einen der buchsenaufnehmenden
Abschnitte 64, 66 der Führungsöffnung 62 eingeführt. Im
Speziellen wird die Bohrbuchse 68 in den buchsenaufnehmenden
Abschnitt 64 eingeführt,
wenn der Chirurg entschieden hat, ein Loch zu bohren, welches vom
Bohrloch 128 in eine erste Richtung versetzt ist. Umgekehrt
wird die Bohrbuchse 68 in den buchsenaufnehmenden Abschnitt 66 eingeführt, wenn
der Chirurg entschieden hat ein Loch zu bohren, welches vom Bohrloch 128 in
einer zweiten Richtung versetzt ist. Es sollte verstanden werden,
daß während eines
solchen Einführens
der Bohrbuchse 68 in die Führungsöffnung 62, die Verkeilungszunge 78,
welche mit der Bohrbuchse 68 verbunden ist, in die jeweiligen
Verkeilungsabschnitte 74, 76 der Führungsöffnung 62 geführt wird.
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Wie
in 20 dargestellt, wird, sobald die Bohrbuchse 68 eingebracht
ist, der Knochenbohrer 124 durch die Buchsenbohrung 70 der
Bohrbuchse 68 geführt,
um ein Bohrloch 130 in die Patiententibia zu bohren. Wie
oben beschrieben, kann der Knochenbohrer 124 mit einem
Tiefenanschlag 126 ausgestattet sein, welcher am Körper 80 der
Bohrbuchse 68 anschlägt,
sobald der Knochenbohrer 124 bis auf die gewünschte Tiefe
in der Patiententibia 20 vorgedrungen ist. Darüber hinaus
sollte verstanden werden, daß die
von dem Knochenbohrer 124 gebohrten Löcher (d.h. die Löcher 128, 130)
die gleichen oder unterschiedliche Durchmesser haben können ausgehend
vom Aufbau des zu implantierenden Tibiaimplantats 100.
Es sollte auch verstanden werden, daß das Bohrloch 130 den
Schaft 106 der Tibiakomponente 100 während deren
nachfolgender Implantation aufnimmt. Es sollte daher aus der oben
gegebenen Beschreibung offensichtlich sein, daß das Bohrloch 130 vom
Bohrloch 128 (und somit sowohl vom Zentrum der Platte 24 des
Schalenelements 12 als auch vom Mittelpunkt der proximalen
Tibia 18) versetzt ist.
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Falls,
wie in 21 dargestellt, ein Verlängerungsschaft
(nicht dargestellt) an dem Schaft 106 vor der Implantation
der Tibiakomponente 100 angebracht werden soll, wird ein
Schaftstanzer oder Werkzeug 132 durch die Buchsenbohrung 70 der
Bohrbuchse 68 geführt,
um ein Stanzloch 134 in der Patiententibia 20 zu
bilden. Da der Schaftstanzer 132 durch das gleiche Führungselement
wie der Knochenbohrer 124 (d.h. Bohrbuchse 68)
geführt
wird, ist das Stanzloch 134 koaxial zum Bohrloch 130 ausgerichtet
und vertieft das Bohrloch 130 so, daß die Verwendung eines Verlängerungsschafts
möglich
wird. Ähnlich
wie der Knochenbohrer 124 kann der Schaftstanzer 132 mit
einem Tiefenanschlag 136 ausgestattet sein, welcher am
Körper 80 der
Bohrbuchse 68 anschlägt,
sobald der Schaftstanzer 132 bis zur gewünschten
Tiefe in der Patiententibia 20 vorgedrungen (d.h. mit einem
Werkzeug eingedrungen) ist. Es sollte verstanden werden, daß bei einer Nichtbefestigung
der Schafterweiterung am Schaft 106 des Tibiaimplantats 100 der
Schritt der Bildung des Stanzlochs 134 mit dem Schaftstanzer 132 nicht durchgeführt wird.
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Wie
in 22 dargestellt, wird die Bohrbuchse 68 dann
vom Bohrer-/Werkzeug-Führungselement 16 gelöst, um die
Verwendung der Werkzeuganordnung 86 zu ermöglichen.
Im Speziellen wird die Schneidevorrichtung oder der Stanzer 84,
verbunden mit der Werkzeuganordnung 86 durch die Führungsöffnung 62 geführt, um
eine Anzahl von Stanzlöchern in
die Tibia 20 mit Hilfe der Schneideklingen 88, 90, 92 zu
stanzen, zu meißeln
oder auf andere Weise zu bilden. Der Stanzer 84 ist so
aufgebaut, daß während der
Führung
des Stanzers durch die Führungsöffnung 62 des
Bohrer-/Werkzeug-Führungselements 16,
(1) die Schneideklinge 88 durch den Verkeilungsabschnitt 74,
(2) die Schneideklinge 90 durch den klingenaufnehmenden
Abschnitt 82 und (3) die Schneideklinge 92 durch
den Verkeilungsabschnitt 76 geführt werden. Es sollte verstanden
werden, daß die
durch den Stanzer 84 gebildeten Löcher dazu bereitgestellt werden,
die Flächen 112, 114, 116 der
Tibiakomponente 100 aufzunehmen. Es sollte verstanden werden,
daß die
Werkzeuganordnung 86 mit einem Tiefenanschlag 138 ausgestattet
ist, welcher am Führungskörper 60 des
Bohrer-/Werkzeug-Führungselements 16 anschlägt, sobald
der Stanzer 84 bis zur gewünschten Tiefe in die Patiententibia 20 eingeführt wurde.
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Wenn
auf diese Weise Löcher
mit Hilfe eines Stanzers oder eines anderen Werkzeugs gebildet wurden,
kann die Schalenelementanordnung entfernt werden. Im Speziellen
wird das Bohrer-/Werkzeug-Führungselement 16 zuerst
vom Rand 26 des Schalenelements 12 durch Zurückziehen
des Hebels 56 gelöst,
sodaß der
Verschlußstift 30 aus
der stiftaufnehmenden Öffnung 28 von
Rand 26 zurückgezogen
wird. Danach wird das Bohrer-/Werkzeug-Führungselement 16 von
dem Schalenelement 12 entfernt. Die Fixierungsstifte 48 können dann
entfernt werden, damit es möglich
ist, das Schalenelement 12 von der proximalen Tibia 18 zu
lösen.
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Wie
in 23 gezeigt, sind die resultierenden Merkmale,
die im proximalen Ende 18 der Patiententibia 20 gebildet
werden, dazu konfiguriert, das Tibiaimplant 100 aufzunehmen.
Im Speziellen bietet die gemeinsame durch die Bohrlöcher 130, 128 gebildete Öffnung einen
Zugang, über
welchen der Schaft 106 beziehungsweise das Teilschaftelement 110 eingeführt werden
kann. Darüber
hinaus können
die Flächen 112, 114, 116 in
die von den Klingen 88, 90, 92 des Stanzers 84 gebildeten
Löcher
eingeführt
werden, um die Rotation der Tibiakomponente 100 in Bezug
auf die Patiententibia 20 nachfolgend auf ihre Implantation
zu verhindern. Es sollte verstanden werden, daß das Tibiaimplantat 100 durch
Pressen in die Tibia 20 angepaßt oder alternativ dazu möglicherweise
an der Tibia 20 mit Hilfe von Knochenzement befestigt werden
muß.
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Deshalb
bietet, wie hierin beschrieben, die erfindungsgemäße chirurgische
Instrumentenanordnung 10 zahlreiche Vorteile gegenüber dem
Aufbau früherer
Instrumentenanordnungen. Beispielsweise ermöglicht der modulare Aufbau
der erfindungsgemäßen chirurgischen
Instrumentenanordnung 10 die chirurgische Vorbereitung
der Tibia für
die Implantation einer Offset-Tibiakomponente ohne eine große Anzahl
von einzelnen Instrumenten lagern oder anderweitig bereithalten
zu müssen.
Darüber
hinaus ermöglicht
die Konfiguration der Führungsöffnung 62 des
Bohrer-/Werkzeug-Führungselements 16 die
relativ schnelle und präzise
Positionierung der Bohrbuchse 68 und somit auch des Knochenbohrers 124.
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Die
Erfindung besitzt eine Vielzahl von Vorteilen, die sich aus den
verschiedenen Merkmalen der chirurgischen Instrumentenanordnung
und den damit in Zusammenhang stehenden hierin beschriebenen Methoden
ergeben. Es ist zu beachten, daß alternative
Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen chirurgischen
Instrumentenanordnung möglicherweise
nicht alle der beschriebenen Merkmale aufweisen, aber dennoch zumindest
von einigen Vorteilen solcher Merkmale profitieren.