DE69324233T2

DE69324233T2 - Externes ausrichtsystem

Info

Publication number: DE69324233T2
Application number: DE69324233T
Authority: DE
Inventors: Dennis Buchanan; Joseph Ferrante
Original assignee: Wright Medical Technology Inc
Current assignee: Wright Medical Technology Inc
Priority date: 1992-10-08
Filing date: 1993-10-07
Publication date: 1999-12-02
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: EP0616513A1; EP0616513A4; US5364401A; WO1994008528A1; DE69324233D1; BR9305697A; JPH07501966A; CA2124837A1; AU5354194A; EP0616513B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Präparieren eines Knochens zur Aufnahme eines distalen Implantats, bestehend aus einer Grundplatte mit einer Längsachse, einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Grundplatte am Knochen, die die Längsachse der Grundplatte parallel zu einer Längsachse des Knochens ausrichtet, und einer Ein-Punkt-Verbindungseinrichtung zur Verbindung mehrerer Knochen-Präpariervorrichtungen an der Grundplatte an einem einzigen Bezugspunkt. Solch eine Vorrichtung ist aus der US-A-4,474,177 bekannt.
Zahlreiche chirurgische Maßnahmen wurden entwickelt, die den Ersatz eines Kniegelenks durch eine Prothese umfassen. Beispiele solcher Maßnahmen sind in R. M. C. TM Total Knee System Technical Manual, veröffentlicht von Richards Manufacturing Company, Inc. in Memphis, TN und in Surgical Procedure for the Whiteside Ortholoc Modular Knee System Manual, veröffentlicht vom Rechtsnachfolger der vorliegenden Anmeldung offenbart. Jedes diese chirurgischen Protokolle beschreibt im einzelnen die Schritte des Freilegens des Kniegelenks und des darauf folgenden Präparierens des distalen Oberschenkels und des proximalen Schienbeins, um die Implantation der Prothese zu ermöglichen.
Das Ausrichten der gesamten Kniekomponenten ist ein wesentlicher Schritt bei der Durchführung der Gesamtknieersatz-Arthroplastik. Der Artikel von R. S. Laskin, Orthopedics, Januar 1984, Band 7, Nr. 1, Seiten 36-46, beschreibt im einzelnen verschiedene Ausrichtsysteme, und eine eingehende Diskussion der Orientierung des Kniegelenks und der Schwierigkeit, daß die Prothese einen genauen O- bzw. bzw. X-förmigen Winkel zur richtigen Prothesenanordnung wiedergibt.
Verschiedene Instrumente wurden verwendet, um die Ausrichtung der verschiedenen distalen Schnitte und der vorherigen/nachfolgenden Schnitte zu unterstützen, die währen der oben erläuterten vorbereitenden Schritte durchgeführt werden. Z. B. offenbart die oben erwähnte US-4,474, 177 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Formung einer distalen Oberschenkelfläche. Das Patent erläutert ein Oberschenkelflächen-Modifizierungsinstrument in Form einer Schneidführung für den distalen Oberschenkelgelenkfortsatz. Die US-A-4,487,203 offenbart ein einzelnes Führungselement zur Verwendung bei der Resektion des distalen Oberschenkelgelenkfortsatzes, des proximalen Schienbeins und des distalen Oberschenkels. Das chirurgische Verfahren mit dem Titel "Knee Replacement Using the Install/Burstein Total Congular Knee System, herausgegeben von der New York Societe for the Relief of the Ruptures and Crippled Children, Zimmer Orthopedics, Warsaw, IN, offenbart eine Operationsmethode unter Verwendung einer Abstandsführung und eines weiteren Schneidvorrichtungs-Ausrichtungsinstruments.
Das obige Patent und auch das obige Protokoll schlagen Ausrichtungsinstrumente vor, die nicht in der Lagen sind, alle Präparationsinstrumente auf der Grundlage eines einzigen Punktes, axial und winkelig auszurichten, der dadurch alle präparativen Schnitte vor dem endgültigen Einsetzen einer Versuchs- oder Oberschenkelprothesenkomponente insgesamt koordinieren könnte. Daher werden verschiedene Schnitte, Planiermaßnahmen und endgültige Anordnungen durch Abschätzen und reines Augenmaß geeigneter Winkel und axialer Verschiebungen von Schnitten durchgeführt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die ein genaues Schneiden des Oberschenkels ermöglicht, um eine Oberschenkelprothese aufzunehmen.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung, wie sie im einleitenden Absatz beschrieben ist, zeichnet sich daher aus durch eine axiale Einstelleinrichtung zur axialen Einstellung der Ein-Punkt-Verbindungseinrichtung relativ zur Längsachse der Grundplatte und der Längsachse des Knochens, und eine radiale Einstelleinrichtung zur radialen Einstellung der Ein-Punkt-Verbindungseinrichtung relativ zur Grundplatte und zum distalen Ende des Knochens.
Sobald somit die axiale und radiale Einstellung durchgeführt sind, sind alle Präparationseinrichtungen mit der Grundplatte bezogen auf die gleiche axiale Verstellung und den eingestellten Winkel verbunden, so daß vollkommene Übereinstimmung zwischen jedem Schritt der chirurgischen Maßnahme erreicht wird.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Grundelements der vorliegenden Erfindung mit einem daran befestigten distalen Schneidelement;
Fig. 2 eine Endansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung im wesentlichen längs der Linien 2-2 der Fig. 1;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Grundelements mit einer daran befestigten Planierschneidelement;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Grundelements mit einer daran befestigten Schneidblockelement;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der am Grundelement der Vorrichtung befestigten distalen Schneidelements, wobei die Vorrichtung am distalen Ende des Obereschenkels befestigt ist;
Fig. 6 das Grundelement mit dem daran befestigten Planierschneidelement, wobei die Vorrichtung am distalen Ende des Oberschenkels befestigt ist, und am distalen Ende des Oberschenkels ein distaler Schnitt durchgeführt wurde; und
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des Grundelements, an dem das Schneidblockelement befestigt ist, wobei die Vorrichtung am distalen Ende des Oberschenkels befestigt ist, und das distale Ende des Oberschenkels planiert wurde wie Fig. 6 zeigt.
Eine Vorrichtung zum Präparieren eines Knochens zur Aufnahme eines distalen Implantats ist allgemein bei 10 in den Zeichnungen gezeigt. Die gezeigte Vorrichtung 10 ist insbesondere bei der Präparation eines Oberschenkels zur Aufnahme eines distalen Oberschenkelimplantats verwendbar. Die vorliegende Erfindung kann jedoch der Größe nach zur Verwendung bei der Präparation verschiedener distaler Flächen langer Knochen zur Aufnahme eines Implantats modifiziert werden.
Die Vorrichtung 10 hat eine allgemein bei 12 gezeigte Grundplatte mit einer durch eine unterbrochene Linie 14 gezeigten Längsachse. Die Grundplatte 12 hat ein Tragelement 16, das, von der Seite gesehen, L-förmig ist und eine obere Auflagefläche 18 hat. Zwei Stützarme 20, 22 sind an der Auflagefläche 18 befestigt, der erste Stützarm 20 ist axial relativ zur Längsachse 14 der Grundplatte einstellbar. Der zweite Stützarm 22 ist radial relativ zur Grundplatte 12 einstellbar. Der zweite Stützarm 22 ist funktionsmäßig mit der Auflagefläche 18 verbunden, und der erste Stützarm 20 ist mit dem zweiten Stützarm 22 verbunden. Diese Stützarme könnten umgekehrt verbunden sein, wobei der erste Stützarm 20 so konstruiert ist, daß er mit der Auflagefläche 18 verbunden ist, und der zweite Stützarm so konstruiert ist, daß er mit dem ersten Stützarm 20 verbunden wird.
Der erste Stützarm 20 ist in einer Nutenschiene 24 im zweiten Stützarm 20 gleitbeweglich gelagert. Ein Arretierschraubenmechanismus 26 legt den ersten Stützarm 20 in einer Sollposition relativ zum zweiten Stützarm 22 fest bzw. stellt ihn ein. Eine Anzeigelinie 28 auf der oberen Fläche des ersten Stützarms 20 wirkt mit Abstandsmarkierungen 30 auf einer benachbarten oberen Fläche des zweiten Stützarmes 22 zusammen, um die Größe der relativen axialen Bewegung zwischen dem ersten Stützarm 20 und dem zweiten Stützarm 22 für nachstehend detailliert beschriebene Zwecke anzuzeigen.
Der zweite Stützarm 22 ist auf der oberen Fläche 18 des Tragelements 16 in bekannter Weise befestigt. Ein Arretierschraubenmechanismus 32 ist in einem bogenförmigen Schlitz 34 des zweiten Stützarms 22 zur Einstellung und Fixierung der Position des zweiten Stützarms 22 relativ zum Tragelement 16 angeordnet. Ein Arm 38 erstreckt sich vom Tragelement 16 in geeigneter Weise nach oben. Die Markierung 36 bzw. der Arm 38 wirken mit Markierungen 39 auf der angrenzenden Fläche des zweiten Stützarms 22 zusammen, um insbesondere die relative radiale Verschiebung des zweiten Stützarms 22 vom Nullpunkt aus anzuzeigen, wobei der Nullpunkt angibt, daß der Stützarm 22 im wesentlichen parallel zur Längsachse 14 der Grundplatte 12 verläuft.
Der erste Stützarm 20 hat eine distale Befestigungsfläche 40 mit einer daran befestigten Arretiervorrichtung 42. Dieser Arretiermechanismus 42 ist als Arretierschraube ausgebildet. Selbstverständlich kann jeder der Verriegelungsmechanismen 26, 32, 42 eine andere bekannte Form haben. Jeder Arretiermechanismus arretiert und entarretiert die verschiedenen zugehörigen Elemente reversibel.
Der Arretiermechanismus 42 bildet eine Ein-Punkt-Verbindungseinrichtung zur Verbindung mehrerer Knochenpräpariervorrichtungen, wie später beschrieben wird, an der Grundplatte 12 an einem einzigen Bezugspunkt. Der erste Stützarm 20 bildet eine axiale Einstelleinrichtung zur axialen Einstellung der Ein-Punkt-Verbindungseinrichtung relativ zur Längsachse 14 der Grundplatte 12 und der Längsachse des Knochens, auf dem die Grundplatte 12 befestigt ist. Der zweite Stützarm 22 bildet eine radiale Einstelleinrichtung zur radialen Einstellung der Ein-Punkt- Verbindungseinrichtung relativ zur Grundplatte 12 und dem distalen Ende des Knochens. Die Markierungen 30, 39 in Kooperation mit den Anzeigelinien 28, 36 ergeben eine genaue quantitative Messung der axialen Verstellung von der Verbindungsfläche bzw. dem Verbindungsmechanismus 42 (und den daran befestigten Vorrichtungen) und dem Nullbezugspunkt aus, während die Anzeigebezugsziffern 39 mit der Anzeigelinie 36 zusammenwirken, um quantitative eine genaue radiale Verschiebung zu schaffen. Wie später im einzelnen beschrieben, ermöglicht die Verwendung dieser Mechanismen eine genaue Ausrichtung der Knochenpräpariervorrichtungen, die am Verbindungsmechanismus 42 außen am Knochen befestigt sind, so daß die genaue Ausrichtungspräparation des distalen Knochenendes durchgeführt werden kann, die zu einer genaueren Anordnung der Prothesenvorrichtung führt. Dies führt weiter zu einer wesentlich verbesserten Funktion der Implantate. Die gesamte Grundplatte 12 bleibt nichtinvasiv.
Die Grundplatte 12 hat eine Sitzeinrichtung zum Anordnen der Grundplatte 12 auf dem Knochen längs der Knochenlängsachse. Die Sitzeinrichtung hat zwei beabstandete, im wesentlichen V-förmige Flächen 44 und 46, die von der unteren Fläche der Grundplatte 12 aus verlaufen. Selbstverständlich können die Flächen 44, 46 in verschiedenen Formen ausgebildet werden, um die Grundplatte 12 aufzusetzen.
Insbesondere hat das L-förmige Tragelement 16 einen ersten Schenkel 48 mit der Auflagefläche 18, die die obere Fläche der Grundplatte 12 bildet. Das Tragelement hat außerdem einen zweiten Schenkel 50 mit einer der im wesentlichen V-förmigen Flächen 44. Die Grundplatte 12 hat außerdem einen Ansatz 52, der sich vom zweiten Schenkel 50 aus erstreckt und dessen Länge die Längsachse 14 der Grundplatte 12 bildet. Der Ansatz 52 hat die zweite im wesentlichen V-förmige Fläche 46 distal vom zweiten Schenkel 50 aus. Selbstverständlich könnte die Vorrichtung nötigenfalls weitere Auflageflächen zur Stabilisierung der Vorrichtung haben.
Die Vorrichtung 10 hat eine Befestigungseinrichtung, die in Form einer bekannten Knochenklemme 51 haben kann, wie in den Fig. 5 bis 7 gezeigt ist, die am Ansatz 52 angreift, um ihn um den Knochen zu klemmen. Die Knochenklemme 51 kann verschiedene Formen haben. Jedoch ist die Befestigungsfunktion für die Funktion der Vorrichtung kritisch, da, sobald die Grundplatte in geeigneter Weise extern (nichtinvasiv) befestigt ist, und die Stützarme 20, 22 eingestellt wird, die Befestigungsfläche 40 eine stabile Kennungsmarkierung zur Befestigung alter Werkzeugverankerungen und zur Einstellung des Winkels und der Tiefe aller durchgeführten Schnitte wird. Das genaue Schneiden des Oberschenkels zur Aufnahme einer Oberschenkelprothese wird dadurch erreicht. Die Vorrichtung schafft eine Ein-Punkt-Bezugseinrichtung am Arretiermechanismus 42, der relativ zum Knochen durch die Befestigungseinrichtung sicher eingestellt und ebenso axial und radial relativ zum distalen Ende des Knochens arretiert wird, um als Bezugsmaß der externen Vorrichtung zum genauen Ansetzen der Schnitte dienen zu können.
Obwohl nicht erschöpfend für die verschiedenen Arten von Befestigungen, die an der Grundplatte 12 zur Präparation eines Knochens durchgeführt werden, um ein distales Implantat aufzunehmen, schafft die vorliegende Erfindung drei in den Fig. 1, 3 und 4 gezeigte Elemente.
Bezugnehmend auf Fig. 1 ist ein distales Schneidelement allgemein bei 56 bezeigt. Das distale Schneidelement 46 hat einen Befestigungsschlitz 58 zum Eingriff durch den Arretiermechanismus 42, um das distale Schneidelement 56 mit der Befestigungsfläche 40 der Ein-Punkt-Verbindungseinrichtung 42 zu verbinden. Die distalen Schneidelemente 56 können von der Grundplatte 60 durch Lösen des Arretierungsmechanismus 42 gelöst werden.
Das distale Schneidelement 56 hat einen Körper 60 und eine daran befestigte Führungsschiene 62 zur Führung einer Klinge des Schneidinstruments, um einen Sagittalschnitt am distalen Ende des Knochens durchzuführen. Solche Schneidinstrumente (Osteotomiesägen) sind bekannt.
Ein L-förmiges Stangenelement 64 dient als Bezugseinrichtung für die Führungsschiene 62 gegenüber dem distalen Ende des Knochens, um ein 0-Punkt- Bezugsmaß am äußersten distalen Ende des Knochens einzustellen. Insbesondere hat das L-förmige Stangenelement 64 einen ersten Arm 66, der mit dem Körper 60 des distalen Schneidelements schwenkbar verbunden ist. Das Stangenelement 64 ist mit einer Achse 68 verbunden, die durch einen Kugelstössel einer Einstellschraube 70 gegen Drehung festgelegt werden kann. Das Stangenelement 64 hat einen zweiten Arm 72 mit einem Ende 74, das koplanar zum Schlitz 76 in der Führungsschiene 62 ist, der das Sägeblatt aufnimmt. Daher richtet, wie später näher beschrieben wird, die Ausrichtung des Endes 74 auf die am meisten distale Fläche des zu resezierenden Knochens die Führungsschiene 62 auf dieselbe am meisten distale Fläche des Knochens aus, so daß Nullbezugspunkt der Führungsschiene relativ zum Knochen definiert wird.
Die axiale Einstelleinrichtung, die den ersten Stützarm 20 umfaßt, kann so eingestellt werden, daß die Größe des Knochenschnitts festgelegt wird, und die radiale Einstelleinrichtung, die durch den Stützarm 22 gebildet ist, wird so eingestellt, daß der Winkel des Schnitts relativ zur Längsachse des Knochens festgelegt wird.
Fig. 3 zeigt ein Planierelement, das allgemein bei 78 dargestellt ist. Das Planierelement 78 planiert die sagittale Schneidfläche am distale Ende des Knochens. Dies ist ein kritischer Schritt, um enge Toleranzen zwischen der Knochenschnittfläche und der Grundplatte des Implantats zu erzielen. Wenn der zu schneidende Knochen der Oberschenkel ist, ist der Sitz wegen der Lastaufnahmefunktion des Implantats am distalen Ende des Knochens kritisch.
Allgemein hat das Planierelement 78 einen Werkzeughalter 80, ein Planierwerkzeug 82, das funktionsmäßig damit verbunden ist, einen Arretiermechanismus-Aufnahmeschlitz 84 zur Aufnahme des Arretiermechanismus 42, um den Werkzeughalter an der Ein-Punkt-Verbindungseinrichtung zu befestigen. Ähnlich wie die genaue Anordnung des distalen Schneidelements 56 wird, sobald das distale Schneidelement 56 entfernt ist, es durch den Werkzeughalter 80 ersetzt, so daß das Planierwerkzeug 82 unter demselben Winkel wie der zuvor durchgeführte distale Schnitt festgelegt wird.
Insbesondere hat der Werkzeughalter 80 eine Aufnahme 86, die einen zylindrischen Durchgangskanal bildet. Wenn die Anzeigelinie 36 mit dem Nullpunkt der Anzeigelinie 39 fluchtet, verläuft der Kanal parallel zur Längsachse 14 der Grundplatte 12. Das Planierwerkzeug 62 hat einen Stössel mit einem Abschnitt 88 mit kleinerem Durchmesser, der in der Aufnahme 86 aufnehmbar und aus dieser lösbar und darin axial verstellbar ist, und einen Abschnitt 90 mit einem größeren Durchmesser, der in der Aufnahme 86 gehalten werden kann und darin zur Arretierung des Planierwerkzeugs 82 im Werkzeughalter 80 unter der radialen Sollorientierung relativ zur Grundplatte 12 axial verstellbar ist. Selbstverständlich kann der radiale Einstellmechanismus zur weiteren radialen Orientierung des Planierwerkzeugs 82 zur sagittalen Knochenschnittfläche nötigenfalls zurückgestellt werden.
Das Planierwerkzeug 82 hat einen Handgriff 92, der vom Bediener erfaßt werden kann. Das Planierwerkzeug 82 hat auch eine Planierfläche 94, die die zuvor geschnittene Fläche planieren kann. Solch ein Planierwerkzeug kann verschiedene andere Formen haben und unabhängig vom zuvor beschriebenen distalen Schneidelement verwendet werden.
Ein an der Grundplatte 12 befestigtes Schneidblockelement ist allgemein bei 96 in Fig. 4 gezeigt. Das Schneidblockelement 96 führt die Klinge eines Schneidwerkzeugs, um Schnitte an vorderen, unteren und hinteren Flächen des distalen Endes des Knochens vor der Befestigung der Versuchsprothese durchzuführen. Ähnlich wie die anderen Elemente hat das Schneidblockelement 96 einen Befestigungsschlitz 98 zur Aufnahme des Arretiermechanismus 42, um dadurch das Schneidblockelement 96 mit der Ein-Punkt-Verbindungseinrichtung zu verbinden. Allgemein hat das Schneidblockelement 96 ein Verbindungsstück 100 zur Verbindung mit dem Arretiermechanismus 42, und einen Block 102 mit mehreren durchgehenden Schlitzen 104 zur Aufnahme der Klinge eines Schneidwerkzeugs. Beispiele solcher Schneidwerkzeuge sind bekannt.
Der Schneidblock 102 hat ein Oberteil 106, das am Verbindungsstück 100 durch einen Arretiermechanismus 108 schwenkbar befestigt ist. Das Schneidblockelement 96 hat außerdem einen Keil 110, der mit dem Unterteil 112 des Schneidblocks 102 verbunden ist und eine untere Fläche 114 hat, die einen bestimmten Winkel relativ zum Unterteil des Blocks 102 bildet, so daß der Winkel eine vorbestimmte Drehung des Schneidblocks relativ zum Verbindungsstück 100 für später beschriebene Zwecke ermöglicht. Die Anordnung hat verschiedene weitere Stifte zur Befestigung der Vorrichtung, die im einzelnen nachstehend anhand des bevorzugten chirurgischen Protokoll beschrieben werden.
Ein Verfahren zur Präparation des distalen Endes eines Knochens zur Aufnahme eines distalen Implantats wird nun beschrieben.
Wie oben erläutert, ist die in den Figur gezeigte Vorrichtung insbesondere zur Präparation eines Oberschenkelimplantats konstruiert.
Allgemein umfaßt das Verfahren die Schritte der Befestigung der Grundplatte 12 am Knochen und des Festklemmens der Grundplatte 12 längs der Längsachse des Knochens. Eine von mehreren Knochenpräparationsvorrichtungen, wie die in den Fig. 1, 3 und 4 gezeigten, werden an der Grundplatte 12 an einem einzigen, durch den Arretiermechanismus 42 definierten Bezugspunkt befestigt. Der einzige Bezugspunkt wird axial relativ zur Grundplatte 12 und der Längsachse des Knochens durch Einstellen des ersten Stützarms 22 und des Arretiermechanismus 26 eingestellt. Der einzige Bezugspunkt wird radial relativ zur Grundplatte 12 und dem distalen Ende des Knochens durch Einstellen des zweiten Stützarms 22 und des Arretiermechanismus 32 eingestellt. Dieses Verfahren normiert die axiale und radiale Orientierung der Knochenpräparationsvorrichtungen relativ zum distalen Ende des Knochens.
Das bevorzugte chirurgische Verfahren ist wie folgt und in den Fig. 5 bis 7 gezeigt. Die Vorrichtung 10 wird auf der Längsachse des Oberschenkels angeordnet, wie in Fig. 5 gezeigt. Zum Zeitpunkt der Anordnung wird das distale Schneidelement 56 an der Grundplatte 12 befestigt. Die Bezugslinien 28, 36 werden bezüglich der Führungsmarkierungen 30, 39 auf Null eingestellt. Der zweite Stützarm 22 wird dann auf einen X-förmigen Winkel eingestellt, wie er vom Anwender im Hinblick auf den anatomischen Oberschenkel erwünscht ist. Dies wird durch Lösen des Einstellschraubenmechanismus 32 und Drehen des Stützarms in die Sollposition erreicht, deren Lage durch die Einstellung bei 0º, 3º, 5º usw. angezeigt wird. Wie die Fig. 1 und 5 zeigen, kann der X-förmige Winkel für das linke oder rechte Knie eingestellt werden, wenn die Anzeigen nach links oder rechts vom Bezugspunkt laufen. Das Element 38 kann einen Kugelstössel (nicht gezeigt) haben, der in Nuten 116 am Ende des Stützarms 22 entsprechend den Gradänderungen, die durch die Anzeigen 39 markiert sind, einrasten kann. Sobald der richtige X-förmige Sollwinkel eingestellt ist, wird die Einstellschraube 32 festgezogen.
Die Führung 10 wird unter Bezugnahme auf den hohen Punkt am Gelenkansatz des distalen Endes des Knies vor- und zurückgeschoben. Diese kann auch durch Drehen der Stange 64 durch Lösen der Arretierschraube 70 positioniert werden.
Dies ermöglicht es, daß das Ende 74 der Stange 64 gleitet und sich dreht, um die richtige Position des hohen Punktes des Gelenkfortsatzes zu finden. Es wird dann Bezug genommen auf die Patellaschiene und die Oberschenkelinterkondylarrille. Wenn dies geschehen ist, wird dann der hohe Punkt des Gelenkfortsatzes wieder geprüft, und der Stützarm wird durch Stifte arretiert, die durch die Stiftöffnungen 118 angeordnet werden, sowie durch die Klemme 51 um den Knochen 52.
Wenn dies geschehen ist, wurde das distale Schneidelement auf eine Knochenmenge Null am hohen Punkt des Gelenkfortsatzes eingestellt. Die abzunehmende Knochenmenge kann durch Lösen der Einstellschraube 26 und Einstellen der Bezugsanzeige 28 auf die richtige zu entfernende Knochenmenge in Zweimillimeterschritten eingestellt werden, wie durch die Bezugsziffern 30 angegeben ist. Die von der distalen Oberfläche abzunehmende Knochenmenge wird durch die Dicke der distalen Implantatoberfläche eingestellt. Die Tiefen betragen 6 mm für ein - kleines, + kleines, mittleres und mittleres +, 7 mm für ein - großes und + großes und 8 mm für ein - extra großes Oberschenkelelement, wie es normalerweise verwendet wird. Sobald das distale Schneidelement eingestellt ist, wird dann der distale Schnitt durchgeführt. Der Schnitt entspricht der durch die Prothese ersetzten Dicke.
Nachdem der distale Schnitt durchgeführt wurde, wird der Einstellschraubenmechanismus 42 gelöst und das distale Schneidelement wird längs der daran befestigten Stange 64 entfernt. Wenn festgestellt wird, daß die Stange 64 schwer zu handhaben ist, oder im Wege steht, kann sie durch Lösen der Einstellschraube 70 gedreht oder durch Entfernen der Achse 68 der Grundplatte 60 vollständig entfernt werden.
Das Planierelement 78 wird auf die Fläche 40 geschoben, wobei der Schlitz 84 und die Einstellschraube 42 zusammenpassen, wie Fig. 6 zeigt. Der Kanal 86 des Werkzeughalters 80 wird etwa um die Mitte des distalen Oberschenkelschnitts eingestellt. Wenn dies geschehen ist, wird das Planierwerkzeug 82 von der Seite her ein- und nach vorne geschoben, um am Abschnitt 90 mit großem Durchmesser in die Aufnahme 86 einzugreifen. Dies ermöglicht ein genaues Planieren der distalen Knochenfläche und ist weiterhin genau bezüglich des Ein-Punkt- Bezugsmaßes. Sobald das Planieren beendet ist, werden das Planierwerkzeug 82 und der Werkzeughalter 80 von der Grundplatte entfernt.
Beim abschließenden Vorgehen wird das Schneidblockelement 96 auf der Arretierfläche 40 angeordnet, wobei der Schlitz 98 mit der Einstellschraube 42 zusammenpaßt, und die Einstellschraube 42 festgezogen wird. Das Verbindungsstück 100 wird längs des Schlitzes 98 relativ zur Einstellschraube 42 vollständig nach oben geschoben, um die hinteren Kniescheibengelenkfortsätze sichtbar zu machen. Der Arretierungsschraubenmechanismus 42 wird dann festgezogen, um ihn zu halten, während verschiedene Prüfungen durchgeführt werden. Der Keil 110 wird dazu verwendet, die externe Drehung des Schneidblockelements 102 einzustellen, und wird in einer Öffnung auf der oberen Fläche des Schneidblockelements 102 eingesetzt. Der Keil ermöglicht eine Einstellung von 4º externer Drehung und ist links und rechts so markiert, daß er für das linke oder rechte Knie verwendet werden kann. Diese 4º-Drehung normalisiert bzw. gleicht die Gelenkfortsätze relativ zu den Schnitten aus, die durchgeführt werden müssen, und damit zur Prothese, die befestigt wird. Diese Einstellung korrigiert die durchzuführenden Schnitte und damit die Anordnung der Oberschenkelprothese, um verbesserte Kniescheibenbelastungsaufnahmecharakteristika zu ermöglichen. Die Einstellung ermöglicht es, die externe Drehung durchzuführen, die erforderlich ist, um das Implantat genau anzuordnen und die Patellatendokräfte zu reduzieren. Das Instrument verwendet tatsächlich die hinteren Gelenkfortsätze als Bezugslinie, um die richtige externe Drehung korrekt einzustellen, so daß diese externe Drehung in Verbindung mit der axialen und der X-förmigen Ausrichtung, die durch das System bereits bewirkt wurde, insgesamt reduzierte Patellatendokräfte bewirkt.
Insbesondere wird, sobald der Keil 110 am Schneidblock 102 angeordnet ist, die Einstellschraube 108 gelöst, und der Block wird gedreht, um gleiche Größen der Freilegung der hinteren Gelenkfortsätze unter der unteren Fläche 114 des Keils 110 zu erreichen. Dies wird durch relative Bewegung der Einstellschraube 108 durch den Schlitz 124 erreicht. Sobald die Drehung eingestellt ist, wird die Einstellschraube nach unten festgezogen, und die externe Drehung verbleibt in dieser Position eingestellt.
Um den hinteren Schnitt am Oberschenkel genau anzusetzen und den Oberschenkel nicht einzukerben, wird ein Stift 126 durch den Block 102 eingesetzt. Die Arretiermechanismusschraube 42 wird gelöst, so daß das gesamte Schneidblockelement 96 nach unten gleiten kann, bis der Stift auf der Patellaschiene des Oberschenkels aufliegt. Dadurch wird der tiefste Punkt der Kante der Längsachse des Oberschenkels gleichgesetzt. Wenn dies geschehen ist, wird der Einstellschraubenmechanismus 42 festgezogen, und das Schneidblockelement 96 wird nun in der richtigen Position eingestellt, um die Schnitte durchzuführen. An dieser Stelle wird der Einstellschraubenmechanismus 26 gelöst, und das Schneidblockelement 96 wird gegen die distale Knochenfläche geschoben. Der Block 102 wird durch Stifte festgelegt, die durch die Stiftöffnungen 128 geschoben werden, wobei die eingesetzten Stifte (nicht gezeigt) eine reduzierte Vibration des Schneidblockelements und eine sichere Positionierung bewirken. Die vorderen, hinteren und schrägen Schnitte werden dann durchgeführt. Sobald dies beendet ist, wird der Arretierschraubenmechanismus 42 gelöst, die Stifte werden entfernt, und das gesamte Schneidblockelement 96 wird für den eigentlichen Implantatversuch entfernt, bevor die Grundplatte 12 entfernt wird.
Die Beibehaltung der Grundplatte 12 ist sehr hilfreich, wenn eine Überprüfung durchgeführt wird. Wenn z. B. eine Überprüfung erforderlich ist, wie bei der Notwendigkeit einer hinteren Stabilisierung, können weitere Elemente an der Grundplatte 12 für weitere Operationen befestigt werden, und die Schnitte können bezüglich der augenblicklichen Schnitte genau eingestellt werden.
Die Erfindung wurde beispielsweise beschrieben, und die verwendete Terminologie ist im Sinne der in der Beschreibung verwendeten Begriffe und nicht im Sinne einer Einschränkung zu verstehen.

Claims

1. Vorrichtung (10) zum Präparieren eines Knochens zur Aufnahme eines distalen Implantats, bestehend aus einer Grundplatte (12) mit einer Längsachse (14), einer Befestigungseinrichtung (51) zur Befestigung der Grundplatte am Knochen, die die Längsachse der Grundplatte (12) parallel zu einer Längsachse des Knochens ausrichtet und einer Ein-Punkt-Verbindungseinrichtung(42) zur Verbindung mehrerer Knochenpräpariervorrichtungen an der Grundplatte (12) an einem einzigen Bezugspunkt, gekennzeichnet durch eine axiale Einstelleinrichtung (20) zur axialen Einstellung der Ein-Punkt-Verbindungseinrichtung relativ zur Längsachse (14) der Grundplatte (12) und der Längsachse des Knochens, und eine radiale Einstelleinrichtung (22, 34) zur radialen Einstellung der Ein-Punkt-Verbindungseinrichtung relativ zur Grundplatte (12) und zum distalen Ende des Knochens.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (12) eine Auflagefläche (18) und zwei darauf befestigte, verbundene Stützarme (20, 22), wobei ein erster (20) der Stützarme relativ zur Längsachse (14) der Grundplatte (12) axial einstellbar ist und die axiale Einstelleinrichtung bildet, und ein zweiter (22) der Stützarme relativ zur Grundplatte (12) radial einstellbar ist, wobei einer (22) des ersten und zweiten Stützarmes (20, 22) funktionsmäßig mit der Auflagefläche (18) verbunden, und die Ein-Punkt-Verbindungseinrichtung mit dem anderen (20) des ersten und zweiten Stützarmes (20, 22) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (12) eine obere Oberfläche, die die Auflagefläche (18) umfaßt, und eine untere Oberfläche hat, wobei der zweite Stützarm (22) funktionsmäßig mit der Auflagefläche (18) zur Schwenkbewegung relativ hierzu verbunden ist, und die Grundplatte (12) eine erste Arretierungseinrichtung (32) zum Arretieren des zweiten Stützarmes (22) relativ zur Auflagefläche (18) aufweist, der erste Stützarm (20) mit dem zweiten Stützarm (22) zur axialen Bewegung weg von und in Richtung auf den zweiten Stützarm (22) funktionsmäßig verbunden ist, die Grundplatte (12) eine zweite Arretiereinrichtung (26) zum Arretieren des ersten Stützarmes (20) relativ zum zweiten Stützarm (22) aufweist, und der erste Stützarm (20) eine Befestigungsfläche distale relativ zum zweiten Stützarm (22) und einen Arretiermechanismus (26) aufweist, der an der Befestigungsfläche befestigt ist, um die mehreren Knochenpräpariervorrichtungen am ersten Stützarm (22) an einem einzigen Bezugspunkt zu arretieren, so daß der einzige Bezugspunkt radial und axial relativ zur Grundplatte (12) eingestellt werden kann.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (12) eine Positioniereinrichtung zum Positionieren der Grundplatte (12) auf dem Knochen längs der Längsachse des Knochens aufweist, die wenigstens zwei beabstandete und im wesentlichen V-förmige Flächen (44, 46) hat, die von der unteren Oberfläche der Grundplatte (12) ausgehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (12) einen L-förmigen Abschnitt mit einem ersten Schenkel (48) hat, der die Auflagefläche (18) darauf aufweist, die die obere Oberfläche der Grundplatte (12) bildet, und einen zweiten Schenkel (50) mit einer der im wesentlichen V- förmigen Flächen (44, 46), wobei die Grundplatte (12) weiterhin einen Armabschnitt (52) aufweist, der sich vom zweiten Schenkel (50) aus erstreckt, der die Längsachse (14) der Grundplatte (12) bildet und eine zweite der im wesentlichen V förmigen Flächen (44, 46) distal vom zweiten Schenkel (50) aus aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung eine Knochenklemme aufweist, die an dem Armabschnitt zum Festklemmen des Armabschnitts am Knochen aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein distales Schneidelement (56), um einen Sagittalschnitt am distalen Ende des Knochens zu bilden, wobei das Sagittalschneidelement (56) eine Verbindungseinrichtung zur Verbindung des distalen Schneidelements (56) mit der Ein-Punkt-Verbindungseinrichtung aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Führungsschiene (62) zum Führen einer Klinge eines Schneidinstruments, um den Sagittalschnitt durchzuführen, und eine Bezugseinrichtung, um die Führungsschiene (62) gegenüber dem distalen Ende des Knochens anzuordnen und einen Nullbezugspunkt am distal entferntesten Ende des Knochens einzustellen, so daß die axiale Einstelleinrichtung eingestellt wird, um eine Größe des Knochenschnitts einzustellen, sowie eine radiale Einstelleinrichtung, um den Winkel des Schnitts relativ zur Längsachse des Knochens einzustellen und festzulegen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugseinrichtung ein im wesentlichen L-förmiges Stangenelement (64) aufweist, das einen ersten Armabschnitt (66) hat, der mit dem distalen Schneidelement schwenkbar verbunden ist, und einen zweiten Armabschnitt (72), dessen eines Ende zur Führungsschiene (62) koplanar ist, so daß die Ausrichtung des Endabschnittes (74) auf die am weitesten distale Oberfläche des Knochens die Führungsschiene (62) auf die am weitesten distale Oberfläche des Knochens ausrichtet, die den Nullbezugspunkt bildet.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Planierelement (78) zum Planieren einer sagittalen Schnittfläche am distalen Ende des Knochens, das einen Werkzeughalter (80), ein Planierwerkzeug (82), das mit diesem funktionsmäßig verbunden ist, und eine Verbindungseinrichtung zur Verbindung des Werkzeughalters (80) mit der Ein-Punkt-Verbindungseinrichtung aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (10) eine Aufnahme (86) hat, um einen Kanal zu bilden, wobei das Planierwerkzeug einen Schaft mit einem Abschnitt (80) mit kleinerem Durchmesser hat, der in der Aufnahme (86) aufnehmbar und aus dieser lösbar und darin axial verschiebbar ist, sowie einen Abschnitt (90) mit größerem Durchmesser, der in der Aufnahme (86) aufnehmbar und darin axial verschiebbar ist, um das Planierwerkzeug (82) im Werkzeughalter (80) in einer bestimmten radialen Orientierung relativ zur Grundplatte zu arretieren, wobei die radiale Einstelleinrichtung die radiale Orientierung des Planierwerkzeugs (82) relativ zu der sagittal geschnittenen Knochenfläche einstellt.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Schneidblockelement (96) zur Führung einer Klinge eines Schneidwerkzeugs, um an vorderen und hinteren Flächen des distalen Endes des Knochens Schnitte durchzuführen, wobei das Schneidblockelement (96) eine Verbindungseinrichtung zur Verbindung des Schneidblockelements (96) mit der Ein- Punkt Verbindungseinrichtung aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidblockelement (96) ein Verbindungsstück (100) zur Verbindung mit der Ein-Punkt-Verbindungseinrichtung, und einen Block (102) aufweist, der mehrere durchgehende Schlitze (104) sowie ein Oberteil (106) und ein Unterteil (112) hat, wobei das Oberteil (106) mit dem Verbindungsstück (100) schwenkbar verbunden ist, das Schneidblockelement (96) außerdem einen Keil (110) aufweist, der mit dem Unterteil (112) verbunden ist und eine Fläche (114) hat, die einen bestimmten Winkel relativ zum Unterteil des Blockes bildet, so daß der Winkel eine bestimmte Drehung des Schneidblockes relativ zum Verbindungsstück festlegt.