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Diese
Erfindung betrifft eine tibiale Resektionsführung für die Vorbereitung eines Kniegelenks zur
Implantation einer Prothese.
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Hintergrund
der Erfindung
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Solch
eine Führung
ist zum Beispiel bekannt aus der US-Patentschrift A-4759350.
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Die
präzise
Resektion von Knochen eines Patienten ist außerordentlich wichtig für den Erfolg
einer Operation zur Implantation einer Gelenkprothese. Die Resektionsebene
muß genau
lokalisiert werden: im Allgemeinen ist es wünschenswert, die Menge an Knochen,
die entnommen werden muß,
gering zu halten, wobei gleichzeitig sichergestellt sein muß, daß das gesamte
defekte Knochengewebe entfernt wird. Das Abgleichen der Ebene in
Bezug zur anatomischen Achse muß ebenfalls
genau kontrolliert werden, um die Ausrichtung der Gelenkoberflächen des Gelenks
nach der Chirurgie über
den gesamten Bereich der Gelenkbewegung zu gewährleisten.
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Die
exakte Festlegung der tibialen Resektionsebene in einem Kniegelenk
wird allgemein unter Verwendung einer Einstellführung ermittelt, welche einen
Einstellstab aufweist, der distal zur Tibia nahe am Fußknöchel befestigt
werden kann. Der Stab erstreckt sich entlang der Tibia parallel
zur Tibiaachse. Die Resektionsebene kann dann in Bezug auf die Tibiaachse
definiert werden unter Verwendung eines Schneideblocks, der an der
Einstellführung
befestigt werden kann.
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Um
in der Lage zu sein, den Ort und die Ausrichtung der Tibiaresektionsebene
vollständig
zu kontrollieren, sollte es dem Chirurgen möglich sein (a) die Höhe des Schneideblocks
entlang der Tibiaachse, (b) den Winkel des Schneideblocks um die
anterior-posteriore Achse (laterale Neigung) und (c) den Winkel
des Schneideblocks um die medial-laterale Achse (posteriore Neigung)
zu beeinflussen. Der Winkel des Schneideblocks um die anterior-posteriore
Achse kann für
die Korrektur oder Prävention
von Varus-Valgus-Deformitäten
wichtig sein.
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Das
unterschiedliche Ausmaß der
Bewegungsfreiheit des Schneideblocks, welcher die Tibiaresektionsebene
definiert, kann dazu führen,
daß es schwierig
ist, die Resektionsebene mit optimaler Genauigkeit zu identifizieren.
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Die Erfindung
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Die
Erfindung stellt eine tibiale Resektionsführung bereit, in welcher der
Einstellstab einen proximalen Schlitz aufweist, welcher sich im
Wesentlichen parallel zur Achse des Einstellstabs erstreckt, wobei
er einen Gleitsitz über
einem Führungsstift
bildet.
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Dementsprechend
stellt die Erfindung in einer Ausführungsform eine tibiale Resektionsführung zur
Verwendung bei der Vorbereitung eines Kniegelenks zur Implantation
einer Prothese bereit, welche umfaßt:
- a.
einen Einstellstab, welcher an der Tibia angeordnet werden kann,
an der Tibia zu seinem distalen Ende hin befestigt werden kann und
einen hierin gebildeten proximalen Schlitz aufweist, welcher sich
im Wesentlichen parallel zur Achse des Einstellstabs erstreckt,
- b. einen Schneideblock am proximalen Ende des Einstellstabs
mit einem Sägeführungsschlitz,
um während
einer Resektion der Tibia eines Patienten eine Säge zu führen, und
- c. einen Führungsstift,
welcher in der Tibia befestigt werden kann, wobei der Schlitz im
Einstellstab einen Gleitsitz über
den Führungsstift
bildet und
wobei der Schneideblock oder der Einstellstab
zu seinem proximalen Ende hin Fixierungslöcher zum Aufnehmen von Fixierungsstiften
aufweist, um den Schneideblock und den Einstellstab gegen eine weitere
Bewegung relativ zum Führungsstift
zu fixieren.
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Die
Resektionsführung
der Erfindung hat den Vorteil, daß sie die lokale Festlegung
des Schneideblocks relativ zur Tibiaachse in einem initialen Lokalisierungsschritt
ermöglicht.
Nachfolgend kann die Bewegung des Blocks zur Auswahl (a) der geeigneten
Höhe des
Schneideblocks entlang der Tibiaachse, (b) des geeigneten Winkels
des Schneideblocks um die anterior-posteriore Achse (laterale Neigung)
und (c) des geeigneten Winkels des Schneideblocks um die medial-laterale
Achse (posteriore Neigung) mit Hilfe einer Kombination aus Gleit-
und Schwenkbewegungen des Einstellstabs relativ zum Führungsstift
durchgeführt
werden. Dadurch können Einstellstab
und Schneideblock vor der Tibiaresektion leichter exakt lokal angepaßt werden.
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Vorzugsweise
ist der Einstellstab so konstruiert, daß seine Länge eingestellt werden kann,
nachdem er an seinem distalen Ende oder zu seinem distalen Ende
hin an der Tibia befestigt wurde. Dies ermöglicht es, die Höhe des Schneideblocks
entlang der Tibiaachse auszuwählen,
nachdem der Einstellstab am distalen Ende an der Tibia befestigt
wurde. Zum Beispiel kann der Einstellstab aus zwei Teleskopabschnitten
(vorzugsweise weisen die beiden Abschnitte, miteinander kooperierende über Schwalbenschwanz
verbundene Schnittflächen
auf, oder einer der beiden Abschnitte ist optional hohl und nimmt das
Ende des anderen Abschnitts darin auf) konstruiert sein, in welchen
eine Klemmschraube verwendet wird, um die Abschnitte gegen weitere
Bewegung zu fixieren, wenn der Einstellstab die gewünschte Länge hat.
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Die
Führung
kann eine distale Fixierungsklammer am distalen Ende des Einstellstabs
oder zum distalen Ende des Einstellstabs aufweisen, die das Bein
des Patienten erfassen kann, um den Einstellstab in Bezug auf die
Tibia zu befestigen. Geeignete Klammern zur distalen Befestigung
eines tibialen Einstellstabs sind bekannt, wie zum Beispiel diejenigen,
die die Firma DePuy Orthopaedics Inc. zur Verwendung mit ihrem LCSTM Knieprothesensystem verkauft. Solche Klammern
können
mit Hilfe einer oder mehrerer Klemmen, die sich um das Bein des Patienten
erstrecken, und mit Klammern am Patientenbein befestigt werden.
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Vorzugsweise
weist die Klammer Mittel auf zum Einstellen des Ortes des distalen
Endes des Einstellstabs in Bezug auf die Klammer. Dies ermöglicht es,
den Einstellstab in Bezug auf die Tibia zu bewegen, nachdem die
Klammer am Bein des Patienten befestigt wurde. Vorzugsweise weist
die Klammer ein Mittel auf, welches sich im Allgemeinen senkrecht zum
Einstellstab erstreckt und welches eine Bahn bereitstellt, auf welcher
der Einstellstab gleiten kann, um für das distale Ende des Einstellstabs
in Bezug auf die Klammer eine Bewegung entlang eines vorbestimmten
Pfades vorzusehen. Das Mittel kann zum Beispiel so angeordnet sein,
daß es
sich parallel zur anterioren/posterioren Achse erstreckt. Dementsprechend
wird durch die Bewegung des Endes des Einstellstabs entlang dem
Mittel eine Veränderung
bei dem Winkel des Schneideblocks um die medial-laterale Achse herum
ermöglicht.
Daher kann dies dazu verwendet werden, die posteriore Neigung der
Tibiaresektionsebene einzustellen. Auf ähnliche Weise kann die Bewegung
des Endes des Einstellstabs in einer Richtung parallel zur medialen/lateralen
Achse dazu verwendet werden, die laterale Neigung der Tibiaresektionsebene
einzustellen.
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Die
Bewegung des Einstellstabs auf dem Mittel kann zum Beispiel erreicht
werden mit Hilfe einer Öffnung,
die sich durch den Einstellstab hindurch erstreckt, welche das Mittel
in einem Gleitsitz aufnehmen kann. Eine Klemmschraube wird verwendet,
um den Einstellstab und das Mittel gegen Bewegung zu fixieren, wenn
der Einstellstab an einem gewünschten
Ort ist. Wenn sich das Mittel im Allgemeinen parallel zur anterioren/posterioren
Achse erstreckt, kann das Mittel so angeordnet werden, daß es sich
in Richtung der zweiten Zehe des Patienten erstreckt.
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Die
tibiale Resektionsführung
kann eine Stiftkomponente aufweisen, welche am Einstellstab an seinem
proximalen Ende angepaßt
werden kann. Die Stiftkomponente kann dazu verwendet werden, die Position
des Schneideblocks entlang der Tibiaachse in Bezug auf das proximale
Ende der Tibia festzulegen. Der Abstand von der Tibia-Gleitfläche und
der Resektionsebene wird anhand der Konfiguration der Tibiakomponente
der Knieprothese, welche implantiert werden soll, vorher festgelegt.
Die Stiftkomponente kann am Einstellstab oder am Schneideblock (wenn
vom Einstellstab trennbar) befestigt werden.
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Der
Schneideblock ist vorzugsweise vom Einstellstab trennbar. Dies hat
den Vorteil, daß der Einstellstab
entfernt werden kann, wenn der Schneideblock erst einmal an einem
gewünschten
Ort an der Tibia fixiert ist. Allerdings könnte es für manche Anwendungsbereiche
und im Hinblick darauf, das Inventar gering zu halten, zu bevorzugen
sein, den Schneideblock und den Einstellstab als ein Teil zu bilden.
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Insbesondere,
wenn der Schneideblock vom Einstellstab trennbar ist, werden die
Fixierungslöcher vorzugsweise
in dem Schneideblock bereitgestellt werden.
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Der
Schneideblock kann Führungsoberflächen für mehr als
einen Schnitt aufweisen. im Allgemeinen wird der Block einen quer
hindurch verlaufenden Schlitz aufweisen, welcher dazu verwendet
wird, den Ort der quer verlaufenden Resektion der Tibia zu definieren.
Wenn der Schneideblock dazu verwendet wird, ein Kniegelenk für die Implantation
einer Prothese in nur einem der Kompartmente vorzubereiten, so kann
dieser ebenso eine allgemein vertikale Schnittebene definieren.
Die vertikale Schnittebene wird die quer verlaufende Schnittebene überkreuzen und
es ermöglichen,
daß ein
Teil der Tibia, einschließlich
der Gleitfläche,
welche in Kontakt mit einem der Femurkondylen steht, entfernt wird.
Die vertikale Schnittebene kann durch den Schlitz definiert werden
oder durch einen aufrechten Pfosten, dessen Seitenoberflächen die
Führungsoberfläche schaffen.
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Wenn
die Resektionsführung
dazu verwendet wird, ein Kniegelenk für die Implantation einer Prothese
in nur einem der Kompartmente vorzubereiten, kann der Schneideblock
primär
nur zu einer Seite des Einstellstabs erweitert werden, abhängig davon,
ob es sich bei dem Kompartment, in welchem die Prothese implantiert
werden soll, um das mediale oder laterale Kompartment handelt.
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Vorzugweise
ist der Schlitz in dem Einstellstab, in welchem der Führungsstift
aufgenommen wird, mindestens 5 mm tief (gemessen parallel zur Richtung,
in welcher sich der Führungsstift
erstreckt), zum Beispiel mindestens etwa 10 mm tief.
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Der
Unterschied zwischen der Breite des Schlitzes und der quer verlaufenden
Ausdehnung des Führungsstifts
(welche dem Durchmesser des Führungsstifts
entsprechen wird, wenn dieser einen kreisförmigen Querschnitt hat), beträgt vorzugsweise nicht
mehr als etwa 2 mm, insbesondere nicht mehr als etwa 1 mm.
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Wenn
die Fixierung des Führungsstifts
in dem Schlitz im Einstellstab Veränderungen im Winkel des Schneideblocks
um die anterior-posteriore Achse (und somit der lateralen Neigung
des Schneideblocks) herum ermöglichen
soll, könnte
es erforderlich sein, die Seitenwände des Schlitzes abzuschrägen oder
dort einen größeren Freiraum
zwischen Führungsstift
und den Seitenwänden
des Schlitzes zu schaffen als es anderweitig der Fall wäre.
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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
isometrische Ansicht des tibialen Einstellstabs der Erfindung.
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2 eine
isometrische Ansicht des oberen Teils des Einstellstabs mit einem
am Schneideblock befestigten Stift.
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3 eine
isometrische Ansicht des oberen Teils der Tibia nach der Resektion
mit Darstellung vertikaler und quer verlaufender Resektionsebenen.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigen die 2 und 3 eine
Resektionsführung, welche
einen Einstellstab 2 aufweist, welcher verwendet werden
kann, um einen Schneideblock präzise
an einem Ort auf der Tibia einzustellen, welcher dann dazu benutzt
werden kann, vor der Implantation einer Kniegelenkprothese die Resektionsebene
der Tibia zu lokalisieren und auszurichten.
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Der
Einstellstab 2 weist die oberen und unteren Teile 4, 6 auf,
welche teleskopartig miteinander verbunden sind, sodaß der obere
Teil in Bezug zum unteren Teil gleiten kann, um die Gesamtlänge des Einstellstabs
zu verändern.
Die Teile des Einstellstabs können
gegen weitere Bewegung mittels einer Klemmschraube 7 fixiert
werden, welche in einer Gewindeöffnung
in einem der Teile aufgenommen wird und gegen den anderen Teil wirkt.
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Der
Einstellstab weist einen Schneideblock 30 an seinem oberen
(proximalen) Ende auf. Der Schneideblock weist einen quer verlaufenden
Sägeführungsschlitz 32 auf,
um während
der Resektion der Tibia eines Patienten eine Säge zu führen.
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Der
Schneideblock ist dauerhaft am oberen Ende des Einstellstabs fixiert,
zum Beispiel infolge dessen, daß er
integral als ein Gußstück zusammen mit
der Einstellstab-Endkappe (mit dem darin gebildeten vertikalen Schlitz)
gebildet wird. Der Schneideblock weist Fixierungslöcher 34 auf,
durch welche die Position des Schneideblocks in Bezug zur Tibia
fixiert werden kann.
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Die
Resektionsführung
weist auch eine Klammer 8 auf zur Befestigung des Einstellstabs
zu seinem distalen Ende hin am Bein des Patienten. Die Klammer erstreckt
sich um den Fußknöchel des
Patienten und kann gegen den Fußknöchel befestigt werden,
um Bewegung entweder entlang des Beins oder um das Bein. herum zu
verhindern. Die Klemmzangen 10 der Klammer, welche sich
um den Fußknöchel herum
erstrecken, können
entsprechend konfiguriert sein, um anatomische Merkmale des Beins
zu erfassen, sodaß die
Rotation der Klammer um das Bein verhindert wird. Fixierungsstifte
können, falls
notwendig, verwendet werden, um ungewünschte Bewegung zu verhindern.
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Die
Klammer weist ein verlängertes
Mittel 12 auf, welches sich von den Klemmzangen 10 in
eine Richtung erstreckt, welche parallel zur anterioren/posterioren
Achse liegt. Das Mittel läßt sich
im Allgemeinen in Richtung zur zweiten Zehe des Patienten verlängern.
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Der
Einstellstab besitzt an seinem distalen Ende den Verbindungsblock 14,
der ein Loch aufweist, welches das verlängerte Mittel 12 in
einem Gleitsitz aufnehmen kann. Dementsprechend kann das distale
Ende des Einstellstabs relativ zum Bein entlang der anterio ren/posterioren
Achse bewegt werden, wenn die Klammer 8 am Bein des Patienten befestigt
ist. Das verlängerte
Mittel kann gegen die Bewegung in einer gewünschten Position relativ zum Einstellstab
fixiert werden, zum Beispiel mittels einer Klemmschraube, welche
in einer Gewindeöffnung
im Verbindungsblock aufgenommen werden kann und gegen das Mittel
wirken kann.
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Der
Einstellstab weist an seinem oberen Ende einen darin gebildeten
Schlitz 18 auf, der sich parallel zur Achse des Stabs erstreckt.
Die Länge
des Schlitzes beträgt
etwa 30 mm und seine Breite etwa 7 mm. Die Resektionsführung weist
einen Führungsstift 20 auf,
welcher ein Gleitsitz in dem Schlitz ist. Der Stift kann perkutan
durch den vertikalen Schlitz 18 in die Tibia gebohrt werden,
um den Einstellstab zu stabilisieren. Der Stift wird im Allgemeinen
etwa in die Mitte der Tibia entlang der medialen/lateralen Achse
gebohrt, wobei der Einstellstab zur anterioren Kante der Tibia oder
zur tibialen Eminenz ausgerichtet ist. Die Kombination aus der Klammer
am distalen Ende und dem Stift in dem Schlitz am proximalen Ende
dient dazu, den Einstellstab in Bezug zur Tibia zu stabilisieren,
während
die letzten Anpassungen zur Position des Schneideblocks vorgenommen
werden.
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Stift 40 kann
am Schneideblock, wie in 2 gezeigt, befestigt werden.
Der Stift kann sich in den Bereich im Gelenk zwischen den Gelenkoberflächen erstrecken,
um mit einem vorher festgelegten Punkt auf der Tibia in Kontakt
zu treten. Dieser Punkt wird sich im Allgemeinen auf der Gleitfläche befinden. Dies
ermöglicht
es, den Schneideblock präzise
in einem vorbestimmten Abstand von der Gleitfläche in Bezug auf die Gleitfläche mit
dem Sägeführungsschlitz 32 zu
positionieren. Diese Anpassung kann mit der Klemmschraube 7 durchgeführt werden,
um dem oberen und dem unteren Teil 4, 6 des Einstellstabs
eine relative Bewegung zu ermöglichen.
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Die
posteriore Neigung der quer verlaufenden Tibiaresektionsebene kann
mit Hilfe der Klemmschraube 16 angepaßt werden, um eine Bewegung des
unteren Endes des Einstellstabs entlang dem Mittel 12 an
den Klemmzangen der Klammer 8 zu ermöglichen.
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Wenn
die gewünschte
Position des Schneideblocks erreicht wurde, wird dieser an einer
Stelle relativ zur Tibia fixiert unter Verwendung von Fixierungsstiften 42,
die durch die Fixierungslöcher 34 in den
Schneideblock eingeführt
werden. Auf diese Weise fixiert, kann er unter Verwendung eines
im Sägeführungsschlitz 32 angeordneten
Sägeblatts
zur Führung
des quer verlaufenden Tibiaresektionsschnitts benutzt werden. Wenn
eine Gelenkprothese in nur einem Kompartment des Kniegelenks implantiert
werden soll, wird ein vertikaler Sägeschnitt gemacht, und die
Position des Schnitts kann auf konventionelle Weise durch Verwendung
einer Aufkantung auf dem Schneideblock (nicht dargestellt) kontrolliert
werden.
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3 zeigt
den proximalen Teil der Tibia, welcher reseziert wurde, um die Implantation
der Tibiakomponente einer Unikompartment-Knieprothese zu ermöglichen.