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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen orthopädisch/chirurgische
Führungsvorrichtungen
und Lehren. Insbesondere betrifft die Erfindung eine geschlitzte
Führung
für eine
Kniescheiben-Resektion und einen Abtaster, die bei der Vorbereitung
der menschlichen Kniescheibe zur Aufnahme einer Kniescheibenprothese
bei einer totalen Kniegelenkrekonstruktion verwendet werden kann.
Die geschlitzte Führung
für eine
Kniescheiben-Resektion und der Abtaster, die von der Erfindung vorgeschlagen
werden, ermöglichen
es bei einer gemeinsamen Benutzung, dass die Führung genau auf einer Ebene platziert
werden kann, die eine präzise
Resektion einer vorbestimmten Knochenmenge sicherstellt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung hat die Resektionsführung
eine Vielzahl von kalibrierten und markierten Stufen (Schlitzen),
die jeweils in festgelegten vorbestimmten Höhen oberhalb der gewünschten
Resektionsebene angeordnet sind. Jeder Schlitz ist so ausgebildet,
dass er den Abtaster aufnehmen kann, der zumindest vorübergehend
darin befestigt werden kann.
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Wenn
ein Chirurg beispielsweise erst einmal die Höhe des zu entfernenden Knochens
ermittelt hat, muss er nur den Abtaster in dem geeigneten Schlitz
(dem Schlitz, dessen Markierung dem genau ermittelten Resektionsumfang
entspricht) platzieren und vorübergehend
befestigen; danach benutzt er die hier vorgeschlagene Resektionsführung in
einer später
näher erläuterten
Weise, um auf der Kniescheibe eine Sagittalsäge, die zur Durchführung der Resektion
verwendet wird, festzuklemmen und zu führen.
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Weitere
Aspekte der Führung
und des Abtasters, die von der Erfindung vorgeschlagen werden, sind
(1) die schnelle Art des Befestigens/Lösens des Abtasters selbst,
d.h. der Abtaster kann einfach an den kalibrierten und markierten
Stufen der Resektionsführung
befestigt und leicht wieder von dort entfernt werden, um die Sicht
des Chirurgen beim Durchführen
der Resektion zu verbessern; (2) die Backen der vorgeschlagenen
Resektionsführung
umfassen einen Sägeaufnahmeschlitz,
der die Resektionsebene definiert und das Sägeblatt aufnimmt, das für die Durchführung der
Resektion verwendet wird, wobei eine erhöhte Kontrollmöglichkeit
während
der Operation geschaffen wird; und (3) ein Führungsmechanismus für das Einführen des
Sägeblattes
ist in die Kniescheiben-Resektionsführung integriert. Beispielsweise
kann der Führungsmechanismus
die Form einer "Anschlagleiste" an der Stelle haben,
an der das Sägeblatt
in den Sägeaufnahmeschlitz
eingeführt
wird, um das Einsetzen des Sägeblattes
in den Schlitz zu erleichtern, eine Führung für das Sägeblatt selbst zu schaffen
und die Sicherheitsmerkmale des Instruments zu verbessern.
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2. Beschreibung des Standes
des Technik
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Die
zwei größten und
längsten
Knochen des menschlichen Körpers,
der Oberschenkelknochen und das Schienbein, treffen sich am Knie
des Menschen. Das Schienbein ist an der vorderen und inneren Seite
des Unterschenkels gelegen, hat eine prismoide Form und ist oben
an der Stelle, an der es in das Kniegelenk übergeht, verbreitert. Der Kopf
des Schienbeins ist groß und
verbreitert sich auf jeder Seite zu zwei Ausladungen, den Condylen.
Diese Ausladungen bilden zwei glatte konkave Kompartimente oder
Oberflächen,
die sich zusammen mit den Condylen des Oberschenkels bewegen. Der
Condylus medialis steht auf der Vorderseite mehr hervor und ist
sowohl in seinem Durchmesser in antero-posteriorer Richtung als
auch in seinem Querdurchmesser breiter als der Condylus lateralis.
Demgemäss
ist die laterale Gelenkfläche
des Schienbeins kürzer,
flacher und schmaler als die mediale Fläche des Schienbeins. Die mediale
Fläche
ist breiter, mehr kreisförmig
und konkav von Seite zu Seite. Die ventralen Flächen der Rauhigkeiten (Tuberositas)
gehen kontinuierlich ineinander über,
wobei sie eine einzige große
Fläche,
die etwas abgeflacht ist, bilden. Auf der dorsalen Seite ist die
Tuberositas durch eine flache Vertiefung zur Aufnahme von Bändern geteilt. Die
mediale Tuberositas hat auf der dorsalen Seite eine tiefe Querrinne
zum Aufnehmen einer Sehne.
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Die
Kniescheibe ist ein sesamoider oder linsenförmiger Knochen, der in einer
Nut zwischen den Condylen des Oberschenkelknochens gleitet. Seine Funktion
besteht darin, die Effizienz der vierköpfigen Muskeln zu erhöhen, indem
die Wirkungslinie des Vorwärtszugs
der Muskeln verlagert wird. Wenn das Knie artikuliert, drücken die
Muskeln und die Sehnen die Kniescheibe in Richtung der Condylen
des Oberschenkelknochens. Folglich gibt es eine erhebliche Relativbewegung
zwischen der Kniescheibe und den anderen, das Kniegelenk bildenden
Knochen.
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Durch
Alter oder Krankheit können
die Artikulationsflächen
des Knies degenerieren. Um gewisse krankhaft Zustände zu behandeln,
ist es üblich
geworden, die Condylen chirurgisch zu entfernen und diese Strukturen
durch prothetische Implantate zu ersetzen. Durch die gleichen Prozesse
können
die Artikulationsflächen
der Kniescheibe ebenfalls degenerieren. Im Zusammenhang mit der
Implantation eines prothetischen Knies können daher die Artikulationsflächen der
Kniescheibe ebenfalls ersetzt werden. Wegen der mit der Kniescheibe
verbundenen Sehnen ist es generell ratsam, nur die Artikulationsflächen zu
ersetzen. Eine Artikulationsfläche
aus Polyethylen mit extrem hohem Molekulargewicht, mit oder ohne
Grundplatte aus Metall, wird auf der dorsalen Seite der Kniescheibe
in der Nähe
der femoralen Condylen eingesetzt.
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Um
eine derartige Prothese zu implantieren, wird eine Resektion an
der dorsalen Fläche
der Kniescheibe ausgeführt,
um eine flache Oberfläche
zu erzeugen, an der die Prothese befestigt werden kann. In der Vergangenheit
musste der Chirurg sich oft auf das Können seiner Hände und
Augen verlassen, um eine Sagittalsäge so zu führen, dass sie einen geeigneten
Schnitt erzeugt.
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Vorrichtungen
gemäß dem Stand
der Technik zur Unterstützung
des Chirurgen bei der Durchführung
von Kniescheibenresektionen sind einem Fachmann hinreichend bekannt.
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Beispielsweise
lehrt Petersen im US-Patent 4,633,862 vom 6. Januar 1987, dessen
Inhalt durch Bezugnahme darauf hier integriert wird, ein Verfahren
und Instrumente für
das Einsetzen einer Kniescheibenprothese, die das Durchführen einer
Kniescheibenresektion erforderlich macht.
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Insbesondere
beschreibt Petersen eine Sägeführung, die
ein zangenähnliches
Instrument mit zwei gegeneinander verschwenkbaren Backenteilen umfasst.
Die Backenteile sind so konstruiert, dass sie den äußeren Umfang
der Kniescheibe umfassen können,
wobei jeder Backenteil jeweils einen integral mit ihm ausgebildeten
Handgriff aufweist und wobei die Handgriffe verschwenkt werden können, um
die Backenteile so zu schwenken, dass sie in Eingriff mit dem Umfang
der Kniescheibe kommen und wieder davon gelöst werden.. An den Enden der
Handgriffe ist eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen, die das
Verriegeln der Backenteile am Umfang der Kniescheibe ermöglicht.
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Weiterhin
ist die Sägeführung von
Petersen so ausgebildet, dass die hinteren Seiten der Backenteile
in derselben Ebene liegen, wobei diese hinteren Seiten der Backenteile
die Resektionsebene für
die Kniescheibe definieren und dass eine Reihe von Fühlerlehren
an der Sägeführung befestigt
ist, wobei die Fühlerlehren
um eine mit der Schwenkachse der Backenteile gemeinsame Achse schwenkbar
sind und wobei eine Vielzahl dieser Fühlerlehren auf der hinteren
Seite der Sägeführung angeordnet
ist, während
eine einzige weitere Lehre auf der vorderen Seite der Sägeführung angeordnet
ist.
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Die
vordere Fühlerlehre
hat den Zweck, dem Chirurgen eine Hilfe bei der Feststellung zu
geben, ob die Kniescheibe an der richtigen Stelle ergriffen wurde,
so dass nach der Resektion ausreichend Knochenmaterial bleibt. Genauer
gesagt, sind die hinteren Fühlerlehren
dafür vorgesehen,
dass die Sägeführung eine
Einstellbarkeit besitzt, wobei eine dieser Lehren in einer Position
platziert wird, in der sie den hintersten Teil der Kniescheibe berührt. Die
vordere Lehre wird dann in eine Position geschwenkt, um zu bestimmen,
ob nach der Resektion ausreichend Knochenmaterial bleibt. Wenn die
vordere Lehre nicht frei verschwenkbar ist, bleibt ausreichend Knochenmaterial übrig.
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Wie
oben angedeutet wurde, verwenden Sägeführungen der Art, wie sie von
Petersen gelehrt werden, die koplanaren hinteren Seiten der Backenteile,
um die Resektionsebene für
die Kniescheibe zu definieren. Nachdem die Kniescheibe innerhalb
der Sägeführung richtig
platziert und die Führung
darauf befestigt wurde, kann eine Säge verwendet werden, um den
unerwünschten
Knochen zu entfernen, indem die Säge manuell platziert und während des ganzen
Schneidvorgangs bündig
gegen die Flächen der
Backenteile, die die oben erwähnte
Resektionsebene definieren, gehalten wird.
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In
dem US-Patent 4,759,350, das durch Bezugnahme für die Hintergrundbeschreibung
hier integriert wird, beschreiben Dunn et al. mit großer Genauigkeit
(unter Bezugnahme auf die Fig. 18, 19 und 20) ein Verfahren gemäß dem Stand
der Technik zum Vorbereiten einer Kniescheibe für eine Resektion unter Verwendung
einer Sägeführung. Die
verwendete Führung
entspricht dem Typ, der von Petersen beschrieben wurde, zumindest
insofern, dass es erforderlich ist, die Säge während des Schneidens des Knochens
manuell in ihrer Position in Anlage an die Flächen der Backenteile, die die
oben genannte Resektionsebene definieren, zu halten.
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Um
die Genauigkeit des Schnitts gegenüber dem Typ von Führungsvorrichtung,
wie er von Petersen und Dunn et al. beschrieben wird, zu verbessern, sind
verbesserte Führungsvorrichtungen
bekannt, die einen integrierten sich in und durch die genannten Backenteile
erstreckenden Sägeaufnahmeschlitz aufweisen,
um eine Säge
während
des Schneidprozesses aufzunehmen und zu führen. Weiterhin sind Führungsvorrichtungen
bekannt, die zusätzlich
zu der Ausstattung mit dem oben genannten integrierten Sägeaufnahmeschlitz
weiterhin mit einem rotierenden kalibrierten Abtaster zum Messen
der Position der Kniescheibe relativ zum Aufnahmeschlitz versehen
sind.
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Eine
dieser Vorrichtungen wird von Whitlock et al. im US-Patent 5,147,365
vom 15. September 1992, das durch Bezugnahme hier integriert wird,
beschrieben, in dem der Abtaster nicht nur drehbar ist, sondern
auch durch Verschiebung nach oben und/oder unten verstellt werden
kann, bevor er in einer gewünschten
Position verriegelt wird, wodurch die Vielzahl von Fühlerlehren
der Vorrichtung des Typs, wie sie von Petersen beschrieben werden,
ersetzt wird.
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Im
Einzelnen beschreiben Whitlock et al. eine Führung für eine Kniescheiben-Osteotomie
zur Verwendung durch einen Chirurgen bei der Vorbereitung einer
Kniescheibe für
die Aufnahme einer prothetischen Artikulationsfläche auf der dorsalen Seite der
Kniescheibe.
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Gemäß den Lehren
von Whitlock et al. nimmt die Führung
eine Kniescheibe zwischen den Backen einer zangenartigen Vorrichtung
auf. Die Backen sind ge bogen, um die Kniescheibe eines Patienten
zu ergreifen und besitzen eine Reihe von Zähnen, die von den Backen aus
nach innen weisen. Die Zähne
haben im allgemeinen eine Pyramidenform, jedoch liegt eine Spitze
jedes Zahns in einer Ebene, die eine Bodenseite der jeweiligen Backe
umfasst. Diese versetzte Anordnung ermöglicht es den Zähnen, die Kniescheibe
in der Mitte zu fassen. Jede der Backen hat einen integrierten Aufnahmeschlitz
für die
Säge, der
sich in Längsrichtung
erstreckt und durch den eine Sagittalsäge eingeführt werden kann, um exakt einen
ausgewählten
Bereich der Kniescheibe zu entfernen. Die Spitzen der Backen sind
verlängert,
so dass die Osteotomie-Führung
auch für
größere Kniescheiben
benutzt werden kann.
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Gemäß den Lehren
von Whitlock et al. misst der oben genannte Abtaster weiterhin die
Position der Kniescheibe relativ zu den integrierten Sägeaufnahmeschlitzen.
Der Abtaster kann gedreht werden, so dass eine Messung vom höchsten Punkt
der Kniescheibe aus erfolgen kann und dies sogar dann, wenn dieser
Punkt asymmetrisch mit Bezug auf den restlichen Teil der Kniescheibe
ist.
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Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform der
Erfindung von Whitlock et al. funktioniert der drehbare Abtaster
ebenfalls als Dreh- oder Gelenkpunkt, um den sich die Backen und
Handgriffe der Osteotomie-Führung
drehen. Die Handgriffe der Osteotomie-Führung sind gegenüber der
Ebene der Backen versetzt angeordnet, um den Händen den Zugang zu ermöglichen,
ohne dass die Kniescheibensehnen des Patienten störend wirken.
Auf den Handgriffen sind eine Gewindestange und eine Flügelmutter
vorgesehen, so dass die Führung
an der Kniescheibe festgeklemmt werden kann.
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Wie
oben erwähnt
wurde, ist der drehbare Abtaster gemäß den Lehren von Whitlock et
al. weiterhin nach oben und unten verschiebbar und kann dann in
einer ausgewählten
Position verriegelt werden, was unter Verwendung einer Zugstange
und Rastkugeln geschieht, wodurch die im integrierten Patent von
Petersen beschriebene Vielzahl von Fühlerlehren ersetzt wird.
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Von
einem rein mechanischen Gesichtspunkt aus gesehen, macht der dreh- und einstellbare Abtaster,
der in die Führung
des Typs, wie von Whitlock et al. gelehrt wird, integriert ist,
eine derartige Führung übermäßig komplex,
kostspielig und anfällig für mechanisches
Versagen durch die Anzahl der benötigten Teile, die für die Herstellung
und Verwendung einer solchen Führung
erforderlich sind.
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Weiterhin
erfordert der von Whitlock et al. vorgeschlagene kalibrierte Abtaster,
dass der Chirurg eine erwünschte
Resektionstiefe visuell bestimmt und dann den Abtaster an einer
vorgeschriebenen, zuvor gemessenen Position verriegelt. Die Prozedur des
Messens, Anordnens der Instrumente und Einstellens des Abtasters,
die Whitlock et al. erforderlich machen, ist abhängig von der Sicht und manuellen Fingerfertigkeit
des Chirurgen bei der Handhabung des Abtasters, kann ungenau sein
und stellt beispielsweise nicht sicher, dass eine exakte Knochenhöhe (beispielsweise
genau 6 mm, 7 mm usw. des Knochens) während einer bestimmten Operation
entfernt werden kann.
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Weiterhin,
obwohl die von Whitlock et al. gelehrte Abtasteranordnung während des
Resektionsprozesses an sich (durch Drehung) "aus dem Weg genommen" werden kann, bleibt der Abtaster ein
potentielles Hindernis für
die Sicht und die Manipulation der Führung, da er physikalisch in
die Führung
integriert ist.
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Darüber hinaus
sind Führungen
von der Art, wie Whitlock et al. sie lehren, ungeeignet für das einfache
Einsetzen und Einführen
der Säge
in einen Aufnahmeschlitz. Derartige Führungen sind potentiell gefährlich,
wenn beim Versuch, die Säge
in den Aufnahmeschlitz einzuführen,
ein Missgeschick passiert, insbesondere, wenn (zum Zeitpunkt des
Einführens der
Säge) der
Patient "geöffnet" und die Operation
im Gange ist.
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Das
US-Patent 5 108 401 (Insall et al.) offenbart in seinem Abstract
eine Schneidklemme für
eine Kniescheibe mit zwei Backenteilen, die in einer scherenartigen
Verbindung aneinander befestigt sind, um eine Schwenkbewegung relativ
zueinander um eine zwischen ihren Enden befindliche Achse zu ermöglichen.
Jeder Backenteil hat einen Griffteil, der sich von der Schwenkachse
in die eine Richtung erstreckt und einen Backenabschnitt, der sich
in die andere Richtung erstreckt. Die Backenteile haben sich gegenüberliegende
Kanten, die so geformt sind, dass sie die gegenüberliegenden Ränder einer
Kniescheibe ergreifen können.
Längs der
Kniescheiben-Greifkanten angeordnete Zähne greifen und halten die Kniescheibe
fest. In einer gemeinsamen Ebene in den Backenabschnitten liegende
Sägeführungsschlitze
führen
die Säge,
wenn der Schnitt ausgeführt wird.
An den Backenteilen ist eine Hebevorrichtung für die Kniescheibe angeordnet,
die entlang der Schwenkachse beweglich ist und eine Plattform aufweist,
die so ausgebildet ist, dass sie in Eingriff mit dem vorderen Teil
der Kniescheibe gebracht werden kann. Zum Einstellen und Aufrechterhalten
einer vorbestimmten Position der Hebevorrichtung relativ zu den
Backenteilen ist ein Mechanismus vorgesehen, wodurch die Kniescheibe
in einer vorbestimmten Position relativ zu den Sägeführungsschlitzen platziert wird.
Ein weiterer Mechanismus hält
die Backenteile in einer abgestimmten Position relativ zueinander, wobei
die Backenabschnitte die Kniescheibe ergreifen und halten.
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Aus
allen oben geschilderten Gründen
ist es wünschenswert,
eine einfach zu verwendende Resektionsführung zu schaffen, die mechanisch
einfach und verlässlich
ist und es ermöglicht,
eine sehr genaue Resektion durchzuführen, ohne sich auf den Chirurgen
verlassen zu müssen,
der eine Messung durchführen
und dann eine gewünschte
Resektionstiefe unter Verwendung eines kalibrierten Abtasters der
Art, wie von Whitlock et al beschrieben wird, vor dem Befestigen
der Resektionsführung
einstellen muss.
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Insbesondere
ist es wünschenswert,
wenn es nicht erforderlich wäre,
Messungen durchzuführen und
dann den Abtaster erforderlichenfalls innerhalb eines vorbestimmten
Bereichs auf eine der festgelegten Resektionstiefen einzustellen,
die oft bei der Durchführung
von Knieoperationen verwendet werden, wie beispielsweise ein Bereich
von 6 mm bis 11 mm mit Schritten von jeweils 1 mm.
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Weiterhin
ist es wünschenswert,
eine Resektionsführung
bereitzustellen, bei der eine akkurate Resektionsebene einfach eingestellt
werden kann, indem ein schnell lösbarer
Abtaster verwendet wird, der schnell an auf der Resektionsführung vorgesehenen
kalibrierten und markierten Stufen befestigt (und von dort wieder
gelöst)
werden kann, um die gute Sicht während
der Resektion beizubehalten.
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Darüber hinaus
ist es wünschenswert,
eine Resektionsführung
bereitzustellen, die in Kombination mit den oben genannten erwünschten
Merkmalen nicht nur einen Schlitz sondern auch eine Einführungshilfe
für das
Sägeblatt
aufweist, um die oben genannte Verletzungsgefahr zu vermeiden, falls
es ein Missgeschick beim Versuch gibt, die Säge in den Aufnahmeschlitz einzuführen.
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ÜBERSICHT ÜBER DIE
ERFINDUNG
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Angesichts
der vorstehenden Ausführungen ist
es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfach zu verwendende
und mechanisch simple Kniescheiben-Resektionsführung zu schaffen, die sehr
genaue, wiederholt durchzuführende
Resektionen erlaubt.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kniescheiben-Resektionsführung zu schaffen,
die sehr genaue, wiederholt durchzuführende Resektionen erlaubt,
ohne zuvor (jedes Mal, wenn das Instrument verwendet wird) die gewünschte Resektionstiefe
messen und darin unter Verwendung eines kalibrierten einstellbaren
Abtasters festlegen zu müssen.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Kniescheiben-Resektionsführung zu
schaffen, die sehr genaue, wiederholt über einen vorbestimmten Bereich
von festgelegten Resektionstiefen, die bei der Durchführung von
Knieoperationen oft verwendet werden, durchzuführende Resektionen erlaubt.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kniescheiben-Resektionsführung zu schaffen,
die die oben erwähnten
Aufgaben erfüllt und
gleichzeitig Dank ihrer Konstruktion und ihren Betriebsmerkmalen
die Sicht des Chirurgen während der
Durchführung
einer Resektion nicht unnötigerweise
beeinträchtigt.
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Weiterhin
ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Kniescheiben-Resektionsführung zu
schaffen, die verwendet werden kann, um eine akkurate Resektionsebene
einzustellen und die mit einem schnell lösbaren Abtaster kombiniert
ist, der einfach an auf der Resektionsführung selbst (nicht am Abtaster) vorgesehenen
kalibrierten und markierten Stufen befestigt (und von dort schnell
wieder gelöst)
werden kann, wodurch die Sicht des Chirurgen beim Durchführen der
Operation durch die Tatsache verbessert wird, dass der Abtaster
entfernt werden kann.
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Weiterhin
ist es eine Aufgabe der Erfindung eine Resektionsführung zu
schaffen, die in Kombination mit den obigen erwünschten Merkmalen geschlitzt
ist (d.h. einen Sägeaufnahmeschlitz
besitzt), um eine Säge
zu führen
und die eben falls mit einer Sägeblatteinführungshilfe
versehen ist, um die Möglichkeit
von Verletzungen für
den Fall, dass beim Versuch, die Säge in den Aufnahmeschlitz einzuführen, ein
Missgeschick passiert, zu vermeiden.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Führen einer Säge, die
zum Durchführen
einer Knochenresektion verwendet wird, durch den beigefügten Anspruch
1 definiert.
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Gemäß diesem
ersten Aspekt der Erfindung umfassen die Mittel zum Einstellen der
Resektionstiefe weiterhin einen Abtaster, der lösbar an der wenigstens einen
Stufe befestigt ist, wobei jede Stufe eine ihr zugeordnete Führung für das Einführen eines Sägeblattes
aufweist, die als integraler Bestandteil des Backenteils ausgebildet
ist, auf dem eine bestimmte Stufe angeordnet ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung erstreckt sich die Führung
für das
Einführen
vom Umfang des Backenteils, an dem die bestimmte Stufe sich befindet,
nach außen
und ist eine einstückig
angeformte Verlängerung
des Schlitzes.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung umfassen die Mittel zum Einstellen der Resektionstiefe
eine Vielzahl von kalibrierten und markierten Stufen, die über einen
vorbestimmten Bereich der zuvor festgesetzten Resektionstiefen verteilt
sind. Die Stufen sind alle als integraler Bestandteil der Backenteile
ausgebildet.
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Die
mit der bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung vorgeschlagenen Instrumente umfassen weiterhin einstellbare
Verriegelungsmittel, die zwischen den oben genannten Handgriffen
befestigt sind, um die jeweilige Position der Handgriffe festzulegen
und damit die Backenteile in der jeweiligen Position zu verriegeln.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung richtet sich auf einen Abtaster, der
zur Verwendung in Verbindung mit einer Sägeführung für eine Knochenresektion vorgesehen
ist, wobei die Sägeführung erste
und zweite Arme aufweist, die an einer ersten Schwenkachse schwenkbar
aneinander befestigt sind, wobei jeder dieser Arme an einem Ende
einen Handgriff und am anderen Ende ein Backenteil aufweist und wobei
das Schwenken der Handgriffe in Richtung aufeinander zu verursacht,
dass die Backenteile um die Schwenkachse herum aufeinander zu schwenken
und in Anlage an die Außenoberfläche des
Knochens kommen, um eine akkurate Resektionsebene aus einer Anzahl
von über
einen vorbestimmten Bereich verteilten, vorgegebenen Resektionsebenen festzusetzen,
wobei jede vorgegebene Resektionsebene einer der kalibrierten und
markierten Stufen entspricht, die auf einem der Backenteile angeordnet sind,
wobei der Abtaster folgendes umfasst: (a) Mittel zum Kontaktieren
einer freiliegenden Oberfläche
des Knochens, und (b) Mittel, um den Abtaster lösbar an einer ausgewählten Stufe
zu befestigen, wodurch eine akkurate Resektionsebene aus einer Anzahl
von vorgegebenen Resektionsebenen ausgewählt und eingestellt wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung umfassen die oben genannten Mittel zum lösbaren Befestigen
weiterhin federbetätigte Mittel,
um den Abtaster in Eingriff zu bringen.
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Die
Erfindung besitzt als Merkmal eine Sägeführung für eine Resektion, die das Ausführen sehr akkurater,
wiederholt durchzuführender
Resektionen über
einen vorbestimmten Bereich von festgelegten Resektionstiefen, die
bei der Durchführung
von Knieoperationen am häufigsten
verwendet werden, erlaubt. Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der
Erfindung sind die kalibrierten und markierten Stufen auf der Führung für den Bereich
von 6 mm bis 11 mm in Schritten von 1 mm ausgelegt.
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Ein
weiteres Merkmal der Erfindung ist die Fähigkeit, eine akkurate Resektionsebene
festzusetzen, ohne dass die Notwendigkeit besteht, Messungen durchzuführen und
dann zu versuchen, visuell die akkurate Resektionstiefe festzusetzen,
Dank der Verwendung eines schnell lösbaren Abtasters, der leicht
an den kalibrierten und markierten Stufen auf der Resektionsführung befestigt
werden kann. Ein weiteres Merkmal der Erfindung unter Verwendung des
schnell lösbaren
Abtasters ist die verbesserte Sicht, die dadurch erzielt wird, dass
der Abtaster während
der Resektion leicht entfernt werden kann.
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Weitere
Merkmale der Erfindung umfassen die verbesserte Kontrolle über das
Sägeblatt,
die erzielt wird, wenn die Resektion mit der geschlitzten Sägeführung durchgeführt wird
und der vergrößerte Sicherheitsfaktor,
der durch die Einführungshilfe
für das
Sägeblatt
erzielt wird, weil es hierdurch einfacher (und damit sicherer) wird,
das Sägeblatt
in den Schlitz einzuführen.
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Diese
und weitere Zwecke, Ausführungsformen
und Merkmale der vorliegenden Erfindung sowie die An der Durchführung werden
einem Fachmann ersichtlich und die Erfindung selbst lässt sich am
besten durch die folgende genaue Beschreibung im Zusammenhang mit
den beigefügten
Zeichnungen verstehen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine Draufsicht
auf die geschlitzte Kniescheiben-Resektionsführung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung,
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2 zeigt den Teil der in 1 gezeigten geschlitzten
Kniescheiben-Resektionsführung ,
der dem Schnitt A–A
entspricht.
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3 zeigt eine Seitenansicht
der in 1 gezeigten geschlitzten
Kniescheiben-Resektionsführung.
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4 zeigt ein Beispiel einer
lösbaren
Abtasteranordnung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung für
die Verwendung in Kombination mit der in 1 gezeigten geschlitzten Kniescheiben-Resektionsführung.
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GENAUE BESCHREIBUNG
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Es
wird jetzt Bezug auf die 1 genommen,
die, wie oben erwähnt
wurde, eine Draufsicht auf eine geschlitzte Kniescheiben-Resektionsführung 100 gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung zeigt.
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Die
geschlitzte Kniescheiben-Resektionsführung 100 ist bei
Verwendung in Kombination mit dem Abtaster gemäß der Erfindung (zum Beispiel
Abtaster 400, der unter Bezugnahme auf die 4 weiter unten genau gezeigt und erläutert wird)
eine Vorrichtung, die bei der Vorbereitung einer menschlichen Kniescheibe
zur Aufnahme einer Kniescheibenprothese bei einer totalen Kniegelenkrekonstruktion
benutzt wird. Die Führung 100 und
der Abtaster 400 vereinfachen bei der kombinierten Verwendung
die akkurate Platzierung der Führung
in einer Ebene, um die Resektion einer vorbestimmten Knochenmenge durchzuführen.
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Die
von der beispielhaften Ausführungsform der
Erfindung vorgeschlagene und in der 1 gezeigte
geschlitzte Resektionsführung
hat sechs in verschiede nen Höhen über der
Resektionsebene angeordnete Schlitze, um den als Beispiel gezeigten Abtaster 400 aufzunehmen.
Insbesondere erlauben die in der 1 gezeigten
Schlitze (Schlitze 101–106)
Resektionen von 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 10 mm bzw. 11 mm.
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Wenn
der Chirurg die zu entfernende Knochenhöhe bestimmt hat, wird der hier
beschriebene Abtaster 400 gemäß der beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung einfach in den entsprechenden Schlitz eingeführt und
lösbar
befestigt.
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Die
Führung 100 wird
ebenfalls verwendet, um die Kniescheibe fest zu halten und eine
Aufnahme zum Führen
des Sägeblatts
zu schaffen.
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Die
in der Zeichnung dargestellten Instrumente werden jetzt in näheren Einzelheiten
im Zusammenhang mit einer beispielhaften Ausführungsform bezüglich ihrer
Verwendung zur Durchführung einer
Kniescheibenresektion erläutert.
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Zuerst
wird die Gesamtstärke
der Kniescheibe gemessen. Basierend auf der Stärke der Kniescheibe bestimmt
der Chirurg die zu entfernende Knochenhöhe. Ein schnell lösbarer Abtaster,
der exemplarisch durch den in der 4 dargestellten
Abtaster 400 gezeigt ist, wird dann in der entsprechenden
markierten Position auf der Resektionsführung platziert, um die erwünschte Resektionsebene
zu erhalten.
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Die
Resektionsführung 100 wird
dann auf der Kniescheibe platziert, so dass der Abtaster die Kniescheibe
in dem Bereich berührt,
in dem die Stärke gemessen
wurde, um die Schnitttiefe zu bestimmen. Ähnliche Verfahren (mit einem
Abtaster, der die Kniescheibe in dem Bereich berührt, in dem die Stärke gemessen
wurde) zum Bestimmen der Schnitttiefe unter Verwendung eines Abtasters,
der einstückig
mit den Resektionsführungen
des Stands der Technik ausgebildet ist, sind ausführlich in
den Patenten beschrieben, die vorstehend durch die Bezugnahme hier
integriert wurden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die Resektionsführung 100 dann
festgeklemmt und an ihrem Platz verriegelt, und danach wird der
Abtaster 400 entfernt. Ein Sägeblatt wird dann in die geschlitzte
Aufnahme eingeführt,
um die Resektion durchzuführen.
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Durch
die Verwendung der in den 1 – 4 veranschaulichten Vorrichtung
ist der Chirurg in der Lage, akkurat und wiederholt (an anderen
Patienten unter Verwendung des gleichen Instruments) Resektionen über einen
vorbestimmten Bereich von denjenigen Resektionstiefen durchzuführen, die
am häufigsten
bei der Durchführung
von Knieoperationen verwendet werden, ohne dass die Notwendigkeit
besteht, Messungen durchzuführen
und dann zu versuchen, die Sägeführung und
den Abtaster visuell akkurat zu platzieren, um eine erwünschte Resektionstiefe
zu erzielen.
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Weiterhin
wird durch die Verwendung des schnell lösbaren Abtasters, wie bereits
zuvor angedeutet wurde, eine Verbesserung der Sicht erzielt, indem
der Abtaster entfernt wird, nachdem die Sägeführung für die Resektion eingestellt
wurde.
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Weiterhin,
wie unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ersichtlich ist, kann eine
verbesserte Kontrolle über
das Sägeblatt
beim Durchführen
der Resektion erzielt werden, da die als Beispiel gezeigte Resektionsführung 100 geschlitzt
ist (d.h. einen Aufnahmeschlitz für die Säge umfasst). Der Aufnahmeschlitz
zum Erzielen der Sägeblattkontrolle
ist am besten unter Bezugnahme auf den Schnitt A–A in 1, der in 2 vergrößert dargestellt
ist, ersichtlich.
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Die 2 zeigt insbesondere den
Teil der geschlitzten Sägeführung für eine Kniescheibe
gemäß 1, der dem Schnitt A–A entspricht
und einen in zwei Teilen 201a und 201b dargestellten
Sägeaufnahmeschlitz 201 umfasst.
Der Teil 201a des Aufnahmeschlitzes ist innerhalb eines
Backenteils 190 (bestehend aus einem unteren Backenteilabschnitt 110 und
einem oberen Backenteilabschnitt 120) auf einem Arm 132 (gezeigt
in 1) der Resektionsführung angeordnet
und der Teil 201b des Aufnahmeschlitzes ist innerhalb eines
Backenteils 191 (bestehend aus einem unteren Backenteilabschnitt 111 und
einem oberen Backenteilabschnitt 121) auf einem Arm 131 (ebenfalls
gezeigt in 1) der Resektionsführung angeordnet.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung muss der Aufnahmeschlitz 201 breit genug sein,
um es zu ermöglichen,
dass ein Sägeblatt
ungehindert durch die Schlitzöffnung
in einer Backe (z.B. Öffnung 201a)
hindurchpasst und ungehindert durch und in die Schlitzöffnung in
der gegenüberliegenden
Backe (z.B. Öffnung 201b)
bei einer maximalen Spreizung der Führungsbacken geht.
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Gemäß der Erfindung
wird der erhöhte
Sicherheitsfaktor, der hier bereits zuvor erwähnt wurde, durch eine Einführungshilfe
für ein
Sägeblatt
erreicht (wie die als Beispiel gezeigte Einführungshilfe, die in Form von "Anschlagleisten" 150 und 151 dargestellt ist,
die sich vom Umfang der unteren Backenteile 110 und 111 aus
erstrecken), die es einfacher (und damit sicherer) macht, das Sägeblatt
in den Schlitz einzuführen.
Diese Verlängerungen
können
als einstückig angeformte
Verlängerungen
der Schlitze angesehen werden, die von beispielhaft gezeigten Paaren
von Backenteilen 110/120 und 111/121 gebildet
werden.
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Die 2 zeigt weiterhin in Übereinstimmung
mit den Lehren der Erfindung, wie die verschiedenen kalibrierten
und markierten Stufen unterschiedliche Resektionstiefen ergeben,
wenn die Kombination aus Führung 100 und
Abtaster 400 gemäß den Lehren
der Erfindung verwendet wird. Die 2 zeigt
insbesondere, dass der Schlitz 105, der gegenüber dem
Schlitz 102 angeordnet ist, im oberen Backenteil 120 ungefähr 3 mm
höher als
der im Backenteil 121 vorgesehene Schlitz 102 angeordnet ist.
Das Ergebnis ist, dass, nachdem der Abtaster 400 in den
Schlitz 105 eingesetzt und zum Bestimmen der Position,
an der die Führung 100 befestigt werden
soll, benutzt wurde, sich eine Resektionsebene ergibt, deren Tiefe
3 mm größer ist,
als dies beim Einsetzen des Abtasters 400 in den Schlitz 102 der Fall
wäre.
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Weitere
Aspekte der Sägeführung 100 werden
jetzt unter Bezugnahme auf die 1 und 3 beschrieben (wobei die 3 eine Seitenansicht der
in 1 dargestellten geschlitzten
Kniescheiben-Resektionsführung
ist), um es einem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung herzustellen
und zu benutzen.
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Insbesondere
umfasst die in der 1 dargestellte
Sägeführung 100 die
bereits zuvor erwähnten
linken und rechten Arme, die mit den Bezugszeichen 131 bzw. 132 versehen
sind. Die Arme sind, wie gezeigt wird, durch einen Gelenkbolzen 133,
eine Unterlegscheibe 134 und eine mit Gewinde versehene
Kappe 135 (alle in 3 dargestellt)
miteinander verbunden, wobei die Teile 133 und 135 so
angezogen werden, dass die Arme 131 und 132 frei
beweglich sind, nachdem die Kappe 135 auf den Körper der Führung 100 geschweißt wurde.
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Unter
Bezugnahme auf die 1 ist
weiterhin ersichtlich, dass die als Beispiel gezeigte Führung 100 eine
Einsteckblattfeder 136, eine Aufnahmeblattfeder 137,
zwei Kopfschrauben mit Steckbuchse, als Schrauben 138a bzw. 138b dargestellt,
einen Sprengring 139, eine mit Gewinde versehene Verriegelungsstange 140,
einen Verriegelungsknopf 141 und einen Passstift 142 umfasst,
die zusammen einen Mechanismus zum Einstellen der Führung 100 und zu
ihrem Verriegeln in ihrer Position oberhalb einer Kniescheibe nach
Auswahl der richtigen Resektionstiefe bilden.
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Es
wird jetzt Bezug auf die 4 genommen,
die ein Beispiel einer lösbaren
Abtasteranordnung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung zur Verwendung in Kombination mit geschlitzten Kniescheiben-Resektionsführungen
des Typs, der in der 1 dargestellt
wurde, zeigt.
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Insbesondere
zeigt die 4 die Kombination
aus einem Abtasterkörper 401,
einem Daumenstück,
das in zwei Teilen dargestellt ist, 402a (auf den Druck
mit dem Daumen ausgeübt
und/oder der losgelassen wird, um jeweils den Abtaster von der Führung 100 zu
lösen und/oder
an ihr zu befestigen) und 402b (der, wenn das Daumenstück in der
total zusammengedrückten
Stellung ist, zur bei 405 dargestellten größten Ausdehnung
führt),
einer Druckfeder 403, eine in den Abtaster eingreifende
Schraube 404 und Mittel 410 zum Kontaktieren einer
freiliegenden Oberfläche
eines Knochens, wenn der Abtaster im Zusammenhang mit dem Festlegen
der Resektionstiefe für
die Führung 100 benutzt
wird.
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Der
Abtaster 400, der mit der Führung 100 zusammenarbeitet,
jedoch von dieser getrennt hergestellt werden kann, kann somit gemäß einem
Aspekt der Erfindung charakterisiert werden als (a) Mittel zum Kontaktieren
einer freiliegenden Oberfläche des
Knochens und (b) Mittel zum lösbaren
Befestigen des Abtasters an einer ausgewählten Stufe, wodurch eine akkurate
Resektionsebene aus einer Anzahl von vorgegebenen Resektionsebenen
ausgewählt
und eingestellt wird.
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Wie
bereits zuvor angedeutet wurde, können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung die oben genannten Mittel zum lösbaren Befestigen weiterhin
mittels einer Feder betätigte
Mittel umfassen, um den Abtaster in Eingriff zu bringen, wie die
als Beispiel in der 4 dargestellten
Befestigungsmittel..
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Was
im vorstehenden Text im Einzelnen beschrieben wurde, sind Verfahren
und Vorrichtungen, die sämtliche
oben genannten Aufgaben lösen.
Wie zuvor angedeutet wurde, erkennt ein Fachmann, dass die vorstehende
Beschreibung lediglich dem Zweck der Veranschaulichung und Beschreibung dient.
Sie soll nicht dahingehend verstanden werden, dass die Erfindung
damit erschöpft
ist oder auf die genaue offenbarte Ausführungsform beschränkt werden
soll, und es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen
möglich.
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Die
hier dargestellten Ausführungsformen und
Beispiele wurden vorgelegt, um die Prinzipien der vorliegenden Erfindung
und ihre praktische Anwendbarkeit bestmöglich zu erklären, um
es einem Fachmann zu ermöglichen,
die vorliegende Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen
Modifikationen, die dem speziellen beabsichtigten Zweck angemessen
sind, auf die beste Art zu nutzen.
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Angesichts
der obigen Ausführungen
ist es selbstverständlich,
dass die beigefügten
Ansprüche alle
Modifikationen und Variationen dieser Art, die in den Umfang der
Erfindung fallen, einschließen.