EP1824437A1 - Vorrichtung zur führung des beines während einer hüftoperation, insbesondere bei einer endoprothesenimplantation - Google Patents

Vorrichtung zur führung des beines während einer hüftoperation, insbesondere bei einer endoprothesenimplantation

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EP1824437A1 EP05803333A EP05803333A EP1824437A1 EP 1824437 A1 EP1824437 A1 EP 1824437A1 EP 05803333 A EP05803333 A EP 05803333A EP 05803333 A EP05803333 A EP 05803333A EP 1824437 A1 EP1824437 A1 EP 1824437A1
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Abstract

Beinführung (57), insbesondere für Hüftoperationen, enthaltend eine Schiene (31), die eine kreisbogenartige Führung enthält und um eine senkrecht zur kreisbogenförmigen Führung verlaufende Drehachse (71) drehbar ist und eine Beinhalterung (75), die an der Schiene (31) verschiebbar gelagert ist.

Description

VORRICHTUMG ZUR FUHRUNG DES BEINES WAHREND EINER HUFTOPERATION, INSBESONDERE BEI EINER ENDOPROTHENSEIMPLANTATION
Die Erfindung betrifft eine Zusatzvorrichtung für einen Operationstisch für die Durchführung einer Hüftprothesen- operation, insbesondere eine Beinfϋhrung. 0
Hüftprothesen-Operationen oder Hüftoperationen oder Prothe¬ senimplantationen werden mit zunehmender Häufigkeit durch¬ geführt, um im Laufe des Lebens eines Patienten verschlis¬ sene Hüftgelenke durch eine Prothese zu ersetzen. Diese 5 Prothese wird auch als künstliches Hüftgelenk, Hüftgelenks¬ prothese oder Hüftgelenkstotalendoprothese bezeich-net. Das Verfahren umfasst erstens das Ersetzen der natürlichen Gelenkpfanne des Beckens und anschließend ein Ersetzen des Hüftkopfes durch den Prothesenanteil des Oberschenkel- 0 knochens mit dem aufsitzenden Kunstkopf. Die modernsten Verfahren der Hüftoperation verlaufen minimalinvasiv, der¬ gestalt, dass ein operativer Schnitt, um an den Gelenk¬ bereich zu gelangen, lediglich 6 cm bis 10 cm lang ist und ohne Durchtrennung von Muskel- oder Sehnen-gewebe statt- 5 finden kann, so daß der Patient im Prinzip schon am selben Tag wieder gehen kann.
Während der Operation liegt der Patient auf einem soge¬ nannten Traumabett, dem ein Beinstrecker vorgestellt ist. 0 Der Beinstrecker ist eine Vorrichtung um einen Längszug auf das Bein auszuüben und um das Bein in bestimmte Stellungen zu bringen (so daß die Operation einfacher ausgeführt werden kann) . Die Hüftoperation verläuft in mehreren voneinander abzugrenzenden Schritten ab: Zunächst wird der 5 Hautschnitt gesetzt und nachfolgend die Gelenkpfanne er- setzt. Danach wird das Bein des Patienten in genau definierter Weise bewegt, damit der Chirurg Zugriff auf den Hüftköpf und/oder den Schenkelhals erhält; diese genau de¬ finierte Bewegung umfasst erstens ein Absenken des Beins, wobei das Bein in einer Ebene parallel zur Sagittalebene des Körpers verbleibt, zweitens eine Rotation des Fußes um etwa 90° nach außen und drittens ein Heranziehen be¬ ziehungsweise eine Adduktion des Beins, so, daß es in einen hinter dem Patienten befindlichen Bereich gedreht wird. Erst nach diesen Bewegungen des Beines, welches die ganze Zeit über unter einer mechanischen Zugspannung gehalten wird, ist ein weiteres Arbeiten an dem proximalen Oberschenkelknochen möglich. Nach dem Ersetzen des Gelenkkopfes werden die Bewegungen in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen und die Wunde vernäht.
Hierbei treten mehrere Schwierigkeiten auf: Zum einen ist bei den herkömmlichen Vorrichtungen während der oben erwähnten Bewegungsvorgänge ein fortwährendes Nachjustieren mehrerer Achsen, insbesondere im Hinblick auf ein Aufrecht¬ erhalten einer definierten mechanischen Zugspannung, er¬ forderlich. Würde das Bein ohne jegliche Führung abgesenkt werden, würde die Zugspannung in einem nachteiligen Maße zunehmen. Diese Notwendigkeit des schrittweisen, fort- währenden Absenkens und Nachjustierens verlängert die Zeit¬ dauer der Operation, je nach Erfahrungsgrad desjenigen, der diese Vorrichtung bedient. Es hat sich gezeigt, daß Hüft- prothesenimplantationen unter Zuhilfenahme des Traumabettes wesentlich länger dauern, wenn die bisherigen Traumabetten durch ungeübtes Personal bedient werden.
Ein weiterer Nachteil ist, daß ein Absenken des Beins nicht beliebig weit nach unten fortgetrieben werden kann, weil der Fuß des Patienten sonst auf den Fußboden stößt. Ein Höher-Verlagern des Patienten ist nicht möglich, weil damit der Bereich einer optimalen Operationshöhe verlassen würde.
Bekannt ist beispielsweise eine Vorrichtung des Herstellers Maquet. Hierbei handelt es sich um eine Vorrichtung, die jeweils beide Beine des Patienten haltert und über die in einem Abstand zum Rumpf einstellbaren Fußenden jeweils eine einstellbare Zugkraft auf die Beine des Patienten bereit¬ stellt. Diese Vorrichtung (Bett) weist die folgenden Nachteile auf: Entweder ist das Absenken jeweils eines Beines nur schrittweise im Wechsel mit einem fortwährenden Nachjustieren der Zugspannung möglich, oder es muß ein völ¬ lig neues Traumabett angeschafft werden, welches teuer ist.
In US 4,802,464 wird eine Zugvorrichtung für Operations¬ tische und orthopädische Operationsvorrichtungen be¬ schrieben, die im wesentlichen an den unteren Gliedmaßen eines Patienten unter der Kontrolle einer Vorrichtung mit einer radiogenen Quelle durchgeführt werden. Hierzu wird eine Vorrichtung mit hinreichend beweglichen Armen für das Aufbringen einer Zugspannung vorgeschlagen, wobei die Kontrollvorrichtung unter Bereitstellung eines freien Raumes verwendet werden kann. Die Arme sind an der Vor¬ richtung angelenkt, wobei die Gelenke in der Nähe der Hüft- gelenke des Patienten angeordnet sind und wobei Zugkräfte durch mit den Füßen des Patienten in Eingriff gebrachten Zugvorrichtungen an den Enden der Arme aufgebracht werden.
Beim Betätigen der Drehachsen muß allerdings die Zug- Spannung für das jeweilige Bein schrittweise entsprechend der Drehung des Arms nachjustiert werden. Dies erfordert eine sehr erfahrene Bedienkraft oder aber eine Zeit, die die Operationsdauer in spürbarem Ausmaß verlängert und damit einen Nachteil für den Patienten darstellt. Außerdem ist die Vorrichtung zweiarmig ausgeführt, was sie zusätzlich aufwendiger in der Bedienung und teurer macht. -A-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Führungs¬ vorrichtung vorzuschlagen, die eine einfache Handhabbarkeit aufweist und bei der das Nachjustieren von ungeübtem Personal oder dem Chirurgen selbst mit geringem Zeitaufwand möglich ist.
Die Erfindung schlägt eine Vorrichtung zur Führung eines Beines bei einer Hüftoperation gemäß Anspruch 1 vor. Weitere Vorteile, Aspekte und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen der Beschreibung und den Zeichnungen.
Gemäß einem ersten Aspekt schlägt die Erfindung eine Bein¬ führung insbesondere für Hüftoperationen vor, enthaltend eine Schiene, die eine kreisbogenartige Führung enthält und um eine senkrecht zur kreisbogenförmigen Führung ver¬ laufende Drehachse drehbar ist und eine Beinhalterung, die an der Schiene verschiebbar gelagert ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Schiene in Richtung der Drehachse längsverstellbar.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Bein¬ führung ein Chassis, mit einer Halterung für eine Buchse zur Aufnahme eines in der Buchse verschiebbaren kolben¬ artigen Elements, das an seinem freien Ende die Schiene trägt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung liegt die Ver¬ schieberichtung des kolbenartigen Elements im wesentlichen parallel zu der Drehachse. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung fluchtet die Ver¬ schieberichtung des kolbenartigen Elements mit der Dreh¬ achse.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Beinfύhrung eine Verschiebevorrichtung, welche für ein de¬ finiertes Verschieben des kolbenartigen Elements und damit auch der Schiene in Richtung der Drehachse ausgebildet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das kolbenartige Element auf Rollelementen gegen wenigstens eine Innenseite der Buchse gelagert sein
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das kolben¬ artige Element in der Buchse arretierbar.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Ver¬ schiebevorrichtung durch Drehen einer Spindel betätigt, welche Spindel parallel zu der Drehachse oder in Flucht mit der Drehachse angeordnet ist und frei drehbar in der der offenen Seite gegenüberliegenden Seite der Buchse gelagert ist sowie in dem kolbenartigen Element so gelagert ist, daß ein Drehen der Spindel ein Verschieben des kolbenartigen Elements parallel zu der Drehachse oder entlang der Dreh¬ achse bewirkt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist an dem freien Ende des kolbenartigen Elements ein um die Drehachse dreh- bar gelagertes, die Schiene tragendes, Kopfelement ange¬ bracht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Schiene an dem Kopfelement des kolbenartigen Elements angebracht. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Schiene an dem Kopfelement des kolbenartigen Elements mittels Halterungselementen angebracht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Kopf¬ element bezüglich einer Drehung um die Drehachse arre¬ tierbar.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das kolben- artige Element fest mit der Schiene verbunden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das kolbenartige Element im wesentlichen frei in der aufnehmenden Buchse verschiebbar und drehbar gelagert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das kolben¬ artige Element mit einem Außengewinde versehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Be- tätigungselement mit einem auf das Außengewinde des kolben¬ artigen Elements passenden Innengewinde versehen und mit einer Handgriff-Vorrichtung betätigbar.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Be- tätigungselement auf einem Ende des kolbenartigen Elements angebracht, welches gegenüber dem die Schiene tragenden Ende angeordnet ist, wobei die das kolbenartige Element tragende Buchse in der Mitte angeordnet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung bewirkt ein Drehen des Betätigungselements ein Verschieben des kolben¬ artigen Elements bezüglich der aufnehmenden Buchse.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das kolben- artige Element in der aufnehmenden Buchse arretierbar. Gexnäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die auf¬ nehmende Buchse entlang eines senkrecht zur Verschiebe¬ richtung genommenen Umfangs eine Mehrzahl von Bohrungen auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das kolben¬ artige Element in der aufnehmenden Buchse dadurch gegen eine Drehung um die Achse arretierbar, daß es eine sich über seine im wesentlichen gesamte Länge erstreckende Längsnut aufweist, in welche ein Stift oder eine Schraube über eine der Bohrungen gesteckt oder eingeschraubt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Schiene in einer Höhe h, die im wesentlichen der Höhe der
Drehachse entspricht, einen ersten kreisbogenförmigen
Bereich mit einem ersten Krümmungsradius r und in einer von der Höhe h abweichenden Höhe einen zweiten kreisförmigen
Bereich mit einem zweiten Krümmungsradius r', wobei gilt: r > r ' .
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Schiene höhenverstellbar, um dem Chirurgen eine individuelle Operationshöhe zu erlauben
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Bein- fύhrung mit arretierbaren Rollen versehen, so daß sie auf einem Boden verschiebbar ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Bein¬ führung eine Fuß-Befestigungsvorrichtung, welche enthält: eine Sohlenplatte zum Auflegen einer Sohle eines Fußes, mindestens eine an der Sohlenplatte angebrachte Befesti¬ gungsvorrichtung, mit der der Fuß fest mit der Sohlenplatte in Eingriff gebracht wird, sowie einen Hohlholm/Holm, der senkrecht an der Sohlenplatte angebracht ist. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Hohlholm/ Holm auf der dem Fersenbereich des Fußes gegenüberliegenden Seite angebracht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Bein- halterung längsverstellbar und die beiden Enden derselben sind in der Längsachse gegeneinander verschwenkbar.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Bein- halterung: ein Gleitstück an einem ersten Ende der Bein¬ halterung, eine Fuß-Befestigungsvorrichtung am anderen Ende der Beinhalterung und eine dazwischen angebrachte Vor¬ richtung für das gegeneinander vorgenommene Verschwenken sowie das Einstellen eine Abstandes zwischen dem Gleitstück und der Fuß-Befestigungsvorrichtung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die beiden Enden der Beinhalterung um wenigstens 90° gegeneinander verschwenkbar.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Bein¬ halterung weiterhin: ein Gleitstück, an welchem ein Schaft befestigt ist, der über ein Gelenk mit einem Innenholm ver- bunden ist, sowie einen den Innenholm verschiebbar und arretierbax aufnehmenden Hohlholm, welcher an der Fuß-Be¬ festigungsvorrichtung angebracht ist oder mindestens einen Holm, auf welchem die Fuß-Befestigungsvorrichtung ver¬ schiebbar ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das die Bein¬ halterung tragende Gleitstück von der Schiene aufgenommen und längs derselben verschiebbar und arretierbar. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Fuß-Be¬ festigungsvorrichtung an dem dem Gleitstück gegenüber¬ liegenden Ende der Beinhalterung angebracht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Achsen des Gelenks miteinander arretierbar.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung beinhaltet das mehrachsige Gelenk ein Kugelgelenk oder ein Kardangelenk oder 2 gegeneinander rotierbare Scheiben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Achsen des Kardangelenks durch zwei senkrecht zueinander ange¬ ordnete, mittels Hebeln arretierbare, Bolzen oder Schrauben gebildet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Gelenk aus einem auf dem Schaft aufsitzenden Kopf gebildet, der so ausgebildet ist, daß er ein scheibenförmiges Ende des Innenholms drehbar haltert, so daß der Innenholm gegenüber dem Schaft auf der gemeinsamen Achse drehbar ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Gelenk mittels einer Schraube arretierbar.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung gilt für die Höhe h der Drehachse vom Boden: 85 cm < h < 130 cm, wobei be¬ vorzugt gilt: 95 cm < h < 120 cm.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung gilt für den ersten Krümmungsradius: 90 cm <r < 260 cm, wobei bevorzugt gilt: 100 cm < r < 190 cm, wobei weiter bevorzugt gilt: 120 cm <r < 160 cm, wobei weiter bevorzugt r = 130 cm gilt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung gilt für den zweiten Krümmungsradius: 80 cm ≤ r' < 250 cm, wobei be- vorzugt gilt: 90 cm < r ' < 180 cm, wobei weiter bevorzugt gilt: 110 cm < r ' < 150 cm, wobei weiter bevorzugt gilt: r1 = 120 cm.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung erstreckt sich die Schiene so weit, daß das die Beinhalterung tragende Gleitstück so weit längs der Schiene verschiebbar ist, daß die Beinhalterung gegenüber der Horizontalen einen Winkel α von bis zu 60° einnehmen kann, wobei bevorzugt gilt: α < 50°, wobei weiter bevorzugt gilt: α = 40°.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das die Bein¬ halterung tragende Gleitstück mit Rollelementen versehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Bein¬ halterung an der Schiene in einer hierzu senkrecht angeordneten zweiten Schiene verschiebbar gelagert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das die Bein¬ halterung tragende Gleitstück in der Weise ausgeführt, daß es eine weitere Führungsschiene trägt, welche im Winkel von 90° zur ersten Führungsschiene angeordnet ist und welche gleitend das der Buchse zugewandte Ende des Schaftes auf- nimmt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Schaft in einem Bereich an dem dem Schienenteil zugewandten Ende ein Gewinde auf der Schaftoberfläche auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist auf dem Schaft ein Befestigungsteil mit einem entsprechend passendem Innengewinde, das wirkungsgemäß mit dem Gewinde das Schafts in Eingriff steht, drehbar angebracht. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Be¬ festigungsteil Handgriff-Vorrichtungen und Vorsprύnge auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das in der Schiene aufgenommene Gleitstück dadurch arretierbar, daß das Befestigungsteil auf dem Gewinde des Schafts soweit in Richtung der Schiene gedreht wird, bis der Schaft fest im Eingriff mit der Schiene steht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Be¬ festigungsteil vier oder sechs Handgriff-Vorrichtungen auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine ortho¬ pädische Tischanordnung für Hύftoperationen vorgeschlagen, enthaltend einen Operationstisch mit Mitteln zur horizon¬ talen sakralen Fixierung eines Patienten auf dem einen Ende des Tisches und eine Beinführung, wobei mittels der Bein- halterung der Abstand des Beines von der Führungsschiene einstellbar ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Operationstisch unverrückbar zur Beinführung angeordnet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Beinführung aufgrund ihres Eigengewichtes unverrückbar zum Operationstisch.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Bein¬ führung aufgrund einer Verschraubung mit dem Boden unver- rückbar zum Operationstisch.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Bein¬ führung durch eine Einrastvorichtung fest mit dem Operationstisch in Eingriff gebracht. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Einrast¬ vorrichtung an einem Ende fest mit der Beinfύhrung ver¬ bunden und an dem anderen Ende eine Klammer aufweist, die eine Säule des Operationstisches mittels eines Bügels fest in Eingriff bringt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Operationstisch eine Höhe h' vom Boden auf, für die gilt: 80 cm < h' < 130 cm, wobei bevorzugt gilt: 90 cm ≤ h' < 120 cm, wobei weiter bevorzugt gilt, daß die Höhe h der Drehachse im wesentlichen gleich der Höhe h' 1 des Hüftgelenks ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Steuerungsvorrichtung für Hüftoperationen vorgeschlagen, enthaltend einen Operationstisch sowie eine Beinführung, weiterhin umfassend wenigstens einen Sensor zur Erfassung einer Zugspannung am Bein des Patienten sowie geeignet an¬ gebrachte und geeignet mit dem Sensor gekoppelte Stell- motoren für das automatische Verfahren des Beines in eine operationsgemäße Position.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung beinhaltet die Steuerungsvorrichtung für Hüftoperationen: wenigstens zwei Stellmotoren an dem mehrachsigen Gelenk für ein Schwenken des Fußes, einen Stellmotor an dem Gleitstück für das Ver¬ schieben der Beinhalterung längs der Schiene und einen Stellmotor an dem Kopfelement für eine Drehung der Schiene, wenigstens ein Zugspannungssensor wenigstens an der Fuß-Be- festigungsvorrichtung, einen Programmspeicher, einen Daten¬ speicher zur Speicherung von Sollwerten für einen zeit¬ lichen Verlauf einer Zugspannung und von gemessenen Werten, einer Vorrichtung zur Aufnahme eines externen Speicher¬ mediums oder eine Netzwerkverbindung, sowie einen Kontroller, der auf der Grundlage von im Programmspeicher gespeicherten Instruktionen gemessene Werte von Zug- spannungen mit den Sollwerten vergleicht und eine ent¬ sprechende Ansteuerung der Stellmotoren vornimmt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die bogenfoermige Beinfuehrung durch eine gerade Schiene ersetzt werden, wenn Sensoren und Stellmotoren eine bestimmte eingestellte Zugspannung aufrechterhalten
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand nachfolgend aufgeführter Zeichnungen näher erläutert: Hierbei zeigt
Figur 1 eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung von der Seite gesehen;
Figur 2 ein Detail der Anordnung des in der Schiene aufgenommenen Gleitelements in einer Ausführungs¬ form der Erfindung in einem perspektivischen Auf¬ riß;
Figur 3 ein Detail der Anordnung des in der Schiene aufgenommenen Gleitelements in einer alternativen
Ausführungsform der Erfindung in einer Querschnittsansicht;
Figur 4 eine Beinführung in einer alternativen Ausführungsform, bei der die erforderliche Zug¬ spannung auf das Bein mittels eines Betätigungs¬ elements aufgebracht wird;
Figur 5 eine Beinführung in schematischer Darstellung in Seitenansicht nach Figur 4;
Figur 6 ein Detail der Ausführungsform nach Figur in 4 in schematischer Darstellung in einer Frontansicht: Figur 7 ein Detail in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, die mit einem Kardangelenk versehen ist;
Figur 8 ein Detail in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, die mit einem alternativ ausge¬ führten Gelenk versehen ist;
Figur 9 ein Detail in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, bei der eine Arretierung die
Beinhalterung gegen die Schiene sichert mit einem Detailschnitt des Gleitstücks;
Figur 10 ein erfindungsgemäß eingesetztes Befestigungs- teil;
Figur 11 eine orthopädische Tischanordnung für Hüftoperationen mit einer Einrastvorrichtung und
Figur 12 eine schematisch dargestellte erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung für Hüftoperationen.
In Figur 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beinführung, inbesondere für die Verwendung in einer Hüft- Operation, schematisch dargestellt.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform enthält die er¬ findungsgemäße Beinführung 57, insbesondere für Hüft¬ operationen, eine Schiene 31, die eine kreisbogenartige Führung und um eine senkrecht zur kreisbogenförmigen Führung verlaufende Drehachse 71 drehbar ist und eine Bein¬ halterung 75, die an der Schiene 31 verschiebbar gelagert ist. Weiter bevorzugt erstreckt sich die kreisbogenartige Führung entlang der gesamten Ausdehnung der Schiene. Durch diese Anordnung bedingt ist eine Drehachse der Bewegung im Körper des Patienten anstelle außerhalb, wodurch eine Be- wegung des Beins für die Operation in einfacher Weise ge¬ führt werden kann; dies steht im Gegensatz zum Stand der Technik, wo der Drehpunkt der Bewegung außerhalb des Körpers des Patienten liegt was ein dauerndes Nachjustieren während der Bewegung erforderlich macht.
Die Schiene ist in Richtung der Drehachse längsverstellbar und höhenverstellbar gegenüber dem Boden. Die Beinführung 57 enthält ein Chassis 55, mit einer Halterung für eine Buchse 45 zur Aufnahme eines in der Buchse verschiebbaren kolbenartigen Elements 41, das an seinem freien Ende die Schiene trägt. Die Verschieberichtung des kolbenartigen Elements 41 liegt im Wesentlichen parallel zu der Drehachse 71.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform fluchtet die Verschieberichtung des kolbenartigen Elements 41 mit der Drehachse 71.
Die Beinführung enthält eine Verschiebevorrichtung 43, 47, 49, welche für ein definiertes Verschieben des kolben¬ artigen Elements 41 und damit auch der Schiene 31 in Richtung der Drehachse 71 ausgebildet ist.
Das kolbenartige Element 41 kann auf Rollelementen 73 gegen wenigstens eine Innenseite der Buchse gelagert sein. Als Rollelemente werden bevorzugt geeignet gehalterte Kugeln verwendet. Ebenso bevorzugt werden Rollen, die auf inner¬ halb der Buchse 45 angebrachten Rollschienen laufen, ver- wendet.
Das kolbenartige Element 41 ist in der Buchse 45 arretier¬ bar. Bevorzugt wird hierfür die Verschiebevorrichtung 43, 47, 49 eingesetzt. Die Verschiebevorrichtung 43, 47, 49 wird durch Drehen einer Spindel 47 betätigt, welche Spindel parallel zu der Drehachse 71 oder in Flucht mit der Dreh- achse angeordnet ist und frei drehbar in der der offenen Seite gegenüberliegenden Seite der Buchse gelagert ist sowie in dem kolbenartigen Element 41 so gelagert ist, daß ein Drehen der Spindel ein Verschieben des kolbenartigen Elements parallel zu der Drehachse oder entlang der Dreh¬ achse bewirkt. Dabei wird die Spindel bevorzugt mittels eines Handrads oder Hebels gedreht. Weiterhin ist die Spindel frei drehbar in einer Achsbuchse 47 der Buchse 45 gehaltert und das Ende der Spindel in einem Gewindebereich 43 des kolben-artigen Elements 41 aufgenommen. In einer weiteren Ausführungsform ist der Spindelvortrieb in einer von der Höhe der Drehachse unterschiedlichen Höhe angebracht.
An dem freien Ende des kolbenartigen Elements 41 ist ein um die Drehachse drehbar gelagertes, die Schiene tragendes, Kopfelement 37 angebracht. Weiterhin bevorzugt ist das Kopfelement durch eine Schraubvorrichtung oder Steckvor¬ richtung 39 arretierbar. Die Schiene 31 ist an dem Kopf- element 37 des kolbenartigen Elements angebracht.
Die Schiene 31 ist an dem Kopfelement 37 des kolbenartigen Elements 41 mittels Halterungselementen 33, 35 angebracht. Bevorzugt werden als Halterungselemente zwei Streben 33, 35 verwendet. Ebenso bevorzugt wird die Schiene über ein scheibenartiges Abstandselement direkt auf dem Kopfelement angebracht. Das Kopfelement 37 ist bezüglich einer Drehung um die Drehachse 71 arretierbar.
In einer alternativen Ausführungsform, gezeigt in Figur 4, ist das kolbenartige Element 46 fest mit der Schiene 31c verbunden, beispielsweise ist es als ein zusammenhängendes
Stück, das einen Kolbenbereich und einen Schienenbereich aufweist, ausgebildet. Das kolbenartige Element 46 ist in dieser Ausführungsform im wesentlichen frei in der auf- nehmenden Buchse 45c verschiebbar und drehbar gelagert und es ist mit einem Außengewinde versehen. Ein Betätigungs- element 48 ist mit einem auf das Außengewinde des kolben¬ artigen Elements passenden Innengewinde versehen und mit einer Handgriff-Vorrichtung 50 betätigbar.
Das Betätigungselement ist auf einem Ende des kolbenartigen Elements 46 angebracht, welches gegenüber dem die Schiene 31c tragenden Ende angeordnet ist, wobei die das kolben¬ artige Element tragende Buchse 45c in der Mitte angeordnet ist. Ein Drehen des Betätigungselements 48 bewirkt ein Ver- schieben des kolbenartigen Elements 46 bezüglich der auf¬ nehmenden Buchse 45c. Die Funktionsweise ist hier wie bei miteinander in Eingriff stehender Schraube und Gewinde¬ mutter: Beim Drehen der Schraube verändert sich ihre Relativposition zur Gewindemutter in einer axialen Richtung. Um den Aufbau möglichst einfach zu gestalten, wird hier auf einen Gegenlagerpunkt verzichtet. Ein Gegen¬ lagerpunkt ist hier auch gar nicht erfoderlich, weil die erforderliche Gegenkraft, um zu verhindern, daß sich das Befestigungselement samt kolbenartigen Element frei hin- oder herbewegen kann, durch das Bein des Patienten, be¬ ziehungsweise durch die durch das Bein geleitete Zug¬ spannung, aufgebracht wird. Die durch das Bein des Patienten aufgebrachte Kraft ist hinreichend groß, um einen hinreichend festen Halt zu erzielen.
Das kolbenartige Element 46 ist in der aufnehmenden Buchse 45c arretierbar. Die aufnehmende Buchse 45c weist entlang eines senkrecht zur Verschieberichtung genommenen Umfangs eine Mehrzahl von Bohrungen 42 auf. Das kolbenartige Element 46 ist in der aufnehmenden Buchse 45c dadurch gegen eine Drehung um die Achse 71c arretierbar, daß es eine sich über seine im wesentlichen gesamte Länge erstreckende Längsnut aufweist, in welche ein Stift oder eine Schraube über eine der Bohrungen 42 gesteckt oder eingeschraubt wird. Dies zeigt in schematischer Übersicht die Figur 4: Auf der Säule 55c ist die Buchse 45c in der alternativen Ausfϋhrungsform angebracht. Diese Buchse weist einen glatten, gewindefreien Innendurchmesser auf, so dass das mit einem Außengewinde versehene kolbenartige Element 46 frei in der Buchse drehbar und verschiebbar ist. Das Ver- schieben wird durch das Betätigungselement 48 erreicht, das mit einem auf das Außengewinde des kolbenartigen Elements passenden Innengewinde versehen und mit einer Handgriff- Vorrichtung 50 betätigbar ist. Die Funktionsweise ist wie bei der Gewindemutter-Schraube-Verbindung, bei der ein Drehen der Schraube eine Bewegung relativ zur Gewindemutter in axialer Richtung bewirkt. Ein Betätigen des Befestigungselements durch Drehen im Uhrzeigersinn von der dem Patienten gegenüberliegenden Seite aus gesehen bewirkt, daß das kolbenartige Element vom Patienten weg bewegt wird und damit eine Zugspannung im Bein aufbaut. Die Schiene 31c ist um die Achse 71c drehbar, wobei eine Arretierung durch die Kombination der in dem kolbenartigen Element 46 vorliegenden Nut mit der Schraube oder dem Stift 44 mit den Durchgangslöchern 42 erzielt ist. Die Durchgangslöcher 42 sind in zweckmäßigen Abständen angeordnet und ermöglichen so die Arretierung der Schiene gegen ein Drehen in einer Mehrzahl von Stellungen.
Figur 5 zeigt dieses Ineinandergreifen in einer Seiten- ansieht: Dadurch, daß der Stift oder die Schraube durch die Buchse 45d bis zu einer Nuttiefe 4Od in dem kolbenartigen Element 46d durchgreift, ist ein unbeabsichtigtes Drehen des kolbenartigen Elements 46d und damit auch ein unbeabsichtigtes Drehen der Schiene 31d unterbunden.
Figur 6 zeigt dies nocheinmal in einer Frontansicht: Das kolbenartige Element 46e weist eine Nut mit einer Nuttiefe 4Oe auf; die möglichen Stellungen des kolbenartigen Elements und damit der Schiene (hier nicht gezeigt) sind durch die Anordnung der Durchgangslöcher 42e definiert. Die Schiene 31 enthält in einer Höhe h, die im wesentlichen der Höhe der Drehachse 71 entspricht, einen ersten kreis¬ bogenförmigen Bereich mit einem ersten Krümmungsradius r und in einer von der Höhe h abweichenden Höhe einen zweiten kreisförmigen Bereich mit einem zweiten Krümmungsradius r ' enthält, wobei gilt: r > r ' . Die Bereiche unterschiedlicher Krümmungsradien gehen stetig ineinander über, so daß das Bewegen des Gleitstücks längs der Schiene glatt und ohne abrupte Änderungen erfolgt. Aufgrund der Bedingung r > r' ist sichergestellt, daß das Bein des Patienten nach dem Ab¬ senken unter einer geringeren Zugspannung als der Anfangs¬ zugspannung steht. Auf diese Weise wird eine übermäßige Be¬ lastung des Gewebes verhindert und die Operation er¬ leichtert. Hierbei ist das Gleitstück so ausgeführt, daß es leichtgängig auf der Führungsschiene entlangläuft. In einer bevorzugten Ausführungsform ist es mit Rollelementen, wie zum Beispiel Kugeln, ausgebildet. Ebenso ist ein Gleiten innerhalb einer Schienenführung bevorzugt ausgeführt. Weiterhin bevorzugt ist die Schiene in einem U-Profil aus- geführt, innerhalb welchem das Gleitstück auf der Führungs¬ schiene entlang gleitet. Außerdem kann das Gleitstück auf der Schiene 31 arretiert werden.
Um ein Verschieben des Gleitstücks auf der Schiene zu erleichtern, kann zusaetzlich eine Art Zahnrad auf dem Gleitstück oder der Schiene angebracht werden; das Drehen eines Hebels mit Rad verschiebt das Gleitstück auf der Schiene nach oben oder unten.
Die erfindungsgemäße Beinführung kann mit arretierbaren Rollen 53 versehen sein, so daß sie auf einem Boden verschiebbar ist. Die an der Grundplatte 51 des Chassis 55 angebrachten Rollen sind in einer Ausführungsform durch mit dem Boden fest in Eingriff stehende Elemente, wie zum Beispiel Schrauben o.a. ersetzbar, um ein hohes Gewicht der Bein-führung in einer speziellen Ausführungsform zu haltern. Weiterhin enthält die erfindungsgemäße Beinführung 57 eine Fuß-Befestigungsvorrichtung 9, wobei die Fuß- Befestigungs-vorrichtung, enthält: eine Sohlenplatte zum Auflegen einer Sohle eines Fußes 7, mindestens eine an der Sohlenplatte angebrachte Befestigungsvorrichtung, mit der der Fuß fest mit der Sohlenplatte in Eingriff gebracht wird, sowie einen Hohlholm 11 (oder mindestens 1 Holm) , der senkrecht an der Sohlenplatte angebracht ist. Bevorzugt ist die Sohlenplatte mit Riemen versehen, so daß der Fuß 7 des Patienten P nach einer Befestigung wie bei Sandalen fest mit der Sohlenplatte und damit mit der Beinfϋhrung 57 in Eingriff steht. In einer anderen Ausfϋhrungsform ist die Fuß-Befestigungsvorrichtung 7, 9 wie ein Vollschuh ausgebildet.
Der Hohlholm 11 (oder Holm) ist auf der dem Fersenbereich des Fußes gegenüberliegenden Seite angebracht. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das Schwenken der Beinhalterung 75 zu einem Schwenken des Beines 5 führt, wobei beide Schwenk-achsen miteinander fluchten.
Die Beinhalterung 75 ist längsverstellbar und die beiden Enden derselben sind in der Längsachse gegeneinander verschwenkbar. Weiterhin enthält die Beinhalterung 75: ein Gleitstück 29; 29a; 29b an einem ersten Ende der Bein¬ halterung, eine Fuß-Befestigungsvorrichtung 9 am anderen Ende der Beinhalterung und eine dazwischen angebrachte Vorrichtung für das gegeneinander vorgenommene Verschwenken sowie das Einstellen eine Abstandes zwischen dem Gleitstück und der Fuß-Befestigungsvorrichtung. Ein Beispiel für die Aufnahme eines Gleitelements 29a in einer Schiene 31a zeigt Figur 2: Der Querschnitt der Schiene weist eine U-Form mit nach innen gebogenen Enden auf, so daß das Gleitstück nicht herausfallen kann. Wie hier nur angedeutet und weiter unten detaillierter beschrieben, weist das Gleitstück gelagerte Kugeln auf, so daß ein Gleiten erleichtert ist. Hierbei sind die beiden Enden der Beinhalterung 75 um wenigstens 90° gegeneinander verschwenkbar . Weiterhin ent¬ hält die Beinhalterung 75: ein Gleitstück 29; 29a; 29b, an welchem ein Schaft 27 befestigt ist, der über ein Gelenk 17 mit einem Innenholm 13 verbunden ist, sowie einen den Innenholm verschiebbar und arretierbar aufnehmenden Hohlholm 11, welcher an der Fuß-Befestigungsvorrichtung 9 angebracht ist. Das die Beinhalterung 75 tragende Gleit- stück 29 ist von der Schiene aufgenommen und längs der¬ selben verschiebbar und arretierbar. An dem dem Gleitstück 29 gegenüberliegenden Ende der Beinhalterung 75 ist die Fuß-Befestigungsvorrichtung 9 angebracht. Die Achsen des Gelenks 17 sind miteinander arretierbar. Anstelle eines Hohlholes und Innenholmes zur Einstellung eines genau definierten Abstandes zwischen Schiene und Beinhalterung koennen auch mindestens 2 Holme benutzt werden, die sich parallel ueber ein Zwischenstueck gegeneinander verschieben lassen oder in einer weiteren Variante kann die Beinhalterung direkt auf einem (oder mehereren) Holm verschiebbar sein.
Das Gelenk 17 beinhaltet ein Kugelgelenk oder 2 gegenein¬ ander rotierbare Scheiben oder ein Kardangelenk. Im letzteren Falle sind die Achsen des Kardangelenks 17 durch zwei senkrecht zueinander angeordnete, mittels Hebeln 19f arretierbare, Bolzen oder Schrauben gebildet. Figur 7 zeigt ein Detail der mit einem Kardangelenk 17f gebildeten Ausführungsform. Hierbei sind die beiden Achsen des Kardangelenks lβf und 18f an den herausragenden Enden so mit Gewindemuttern im Eingriff, daß unter Zuhilfenahme zweier Hebel 19f das Kardangelenk für beide Schwenk¬ richtungen fest arretierbar ist.
In einer alternativen Ausführungsform ist das Gelenk 17g gebildet aus einem auf dem Schaft 27g aufsitzenden Kopf 18, der so ausgebildet ist, daß er ein scheibenförmiges Ende des Innenholms 13g drehbar haltert, so daß der Innenholm 13g gegenüber dem Schaft 27g auf der gemeinsamen Achse 72 drehbar ist, wie in Figur 8 veranschaulicht ist.
Die Abmessungen der Beinfύhrung ergeben sich aus den ana¬ tomischen Gegebenheiten des Menschen, wobei die festen Ab¬ messungen unabhängig von individuellen Ausprägungen sind; für die festen Abmessungen wird vielmehr von einem Norm- patienten ausgegangen - die individuelle Anpassung wird jeweils durch Betätigung der beschriebenen Gelenke und Schienen erzielt. Für die Höhe h der Drehachse 71 vom Boden gilt: 85 cm < h < 130 cm, wobei bevorzugt gilt: 95 cm < h < 120 cm. Für den ersten Krümmungsradius gilt: 90 cm <r < 260 cm, wobei bevorzugt gilt: 100 cm < r < 190 cm, wobei weiter bevorzugt gilt: 120 cm <r < 160 cm, wobei weiter bevorzugt r = 130 cm gilt. Für den zweiten Krümmungsradius gilt: 80 cm < r' < 250 cm, wobei bevorzugt gilt: 90 cm < r ' < 180 cm, wobei weiter bevorzugt gilt: 110 cm < r' < 150 cm, wobei weiter bevorzugt gilt: r' = 120 cm. Die Schiene 31 erstreckt sich so weit, daß das die Bein- halterung 75 tragende Gleitstück 29 so weit längs der Schiene verschiebbar ist, daß die Beinhalterung gegenüber der Horizontalen einen Winkel α von bis zu 60° einnehmen kann, wobei bevorzugt gilt: α < 50°, wobei weiter bevorzugt gilt: α = 40°.
Weiterhin ist das die Beinhalterung 75 tragende Gleitstück 29a mit Rollelementen versehen. Die Rollelemente können als mittels Ringfedern in Nuten des Gleitstücks eingefaßte Kugeln ausgeführt sein, um das Gleiten zu erleichtern. Ein Beispiel hierfür zeigt Figur 9: Das in der Schiene 31h auf¬ genommene Gleitstück 29h weist an den inneren Reibungs¬ flächen mit der Gleitschiene Kugeln 141 auf, die jeweils in einer Buchse aus elastischem Material 143 aufgenommen sind, welche jeweils in einer Aufnehmung 145 des Gleitstücks eingepaßt ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausfύhrungsform ist die Bein- halterung an der Schiene in einer hierzu senkrecht ange¬ ordneten zweiten Schiene verschiebbar gelagert. Hierbei ist das die Beinhalterung 75 tragende Gleitstück 29b in der Weise ausgeführt, daß es eine weitere Führungsschiene 77 trägt, welche im Winkel von 90° zur ersten Führungsschiene angeordnet ist und welche gleitend das der Buchse 45 zuge¬ wandte Ende des Schaftes 27 aufnimmt. Figur 3 veran¬ schaulicht diese Anordnung. Die Schiene 31b nimmt das Gleitstück 29b auf, so daß es in die Richtungen 23b und 25b verschiebbar ist. Im Mittelteil beinhaltet das Gleitstück 29b eine im Winkel von 90° zur Schiene 31b angeordnete zweite Führungsschiene 77. In dieser ist ein Tragestück 79 gleitend aufgenommen, an welchem das der Buchse 45 zuwandte Ende der Beinhalterung 75 befestigt ist. Auf diese Weise ist zusätzlich noch eine gegenüber dem Gleiten auf der Schiene 31 vorgegebene Bewegung um 90° gedrehte Bewegung möglich. Dies kann für eine Feinjustierung der Beinposition und -läge vorteilhaft sein.
Der Schaft 27h weist in einem Bereich an dem dem Schienen¬ teil 31h zugewandten Ende ein Gewinde auf der Schaft¬ oberfläche auf. Auf dem Schaft 27h ist ein Befestigungsteil 91 mit einem entsprechend passendem Innengewinde, das wirkungsgemäß mit dem Gewinde des Schafts in Eingriff steht, drehbar angebracht. Das Befestigungsteil 91 weist Handgriff-Vorrichtungen 93 und Vorsprünge 95 auf. Das in der Schiene 31h aufgenommene Gleitstück 29h ist dadurch arretierbar, daß das Befestigungsteil 91 auf dem Gewinde des Schafts 27h soweit in Richtung der Schiene 31h gedreht wird, bis der Schaft aufgrund einer Haftreibung der Vor¬ sprünge 95 gegen die Schiene fest im Eingriff mit der Schiene 31h steht. Dies ist in Figur 9 veranschaulicht: Auf dem der Schiene 31h nächstgelegenen Ende der Beinhalterung weist der Schaft 27h in einem zweckmäßigen Bereich ein Ge¬ winde auf der Außenoberfläche auf, so daß das Befestigungs- teil wie eine Gewindemutter auf der Schraube gedreht werden kann. Wird das Befestigungsteil im Uhrzeigersinn gedreht, so nähert es sich immer mehr der Gleitschiene, bis die Vor- sprύnge 95 aufgrund der Haftreibung eine weitere Drehung nicht mehr zulasssen. Damit ist dann auch die Bewegung des Gleitens des Gleitelements unterbunden.
Das Befestigungsteil 91i weist vier oder sechs Handgriff- Vorrichtungen 93i auf. Dies ist in Figur 10 in einer Seitenansicht und einer Frontansicht veranschaulicht, wobei hier lediglich eine Ausfύhrungsform mit vier Handgriff-Vor¬ richtungen gezeigt ist. Die Handgriff-Vorrichtungen dienen der leichteren Bedienbarkeit des Befestigungsteils.
In einer weiteren Ausführung wird das Befestigungsteil auf der Schiene durch eine Art Klemmbacke arretiert, die durch Federn an die Schiene gedrückt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine orthopädische Tischanordnung 57, 59 für Hüftoperationen vorgesehen, enthaltend einen Operationstisch 59 mit Mitteln 61 zur horizontalen sakralen Fixierung eines Patienten P auf dem einen Ende des Tisches und eine Beinführung 57, wobei mittels der Beinhalterung 75 der Abstand des Beines 5 von der Führungsschiene 31 einstellbar ist.
Hierbei ist der Operationstisch 59 der orthopädischen Tischanordnung unverrückbar zur Beinführung 57 angeordnet. Die Beinführung ist aufgrund ihres Eigengewichtes oder auf¬ grund einer Verschraubung mit dem Boden unverrückbar zum Operationstisch. Zusätzlich oder alternativ ist in einer weiteren Ausführungsform, wie in Figur 11 gezeigt, die Beinfuehrung 57j durch eine Einrastvorrichtung fest mit dem Operationstisch 59j in Eingriff gebracht. Hierbei ist die Einrastvorrichtung 161 an einem Ende fest mit der Bein¬ führung verbunden und weist an dem anderen Ende eine Klammer 163 auf, die eine Säule der Operationstisches mittels eines Bügels 165 fest in Eingriff bringt. Der Operationstisch 59 der orthopädischen Tischanordnung weist eine Höhe h' vom Boden auf, für die gilt: 80 cm < h' < 130 cm, wobei bevorzugt gilt: 90 cm < h1 < 120 cm, wobei weiter bevorzugt gilt, daß die Höhe h der Drehachse im wesentlichen gleich der Höhe h'1 des Hüftgelenks 1, 3 ist.
Die erfindungsgemäßen Ausführungsformen gestatten eine gegenüber dem Stand der Technik vereinfachte Ausführung einer Hüftoperation. Insbesondere sind für die Schritte der Operation, bei denen eine Bewegung von Körperteilen des Patienten erfoderlich ist (Absenken des Beins, Schwenken des Fußes sowie Adduktion des Beins) aufgrund der an den menschlichen Gelenken orientierten erfindungsgemäßen Aus- führungsformen nur jeweils einfache Verschiebe- oder Schwenkbewegungen erforderlich, so daß eine erhebliche Ver¬ einfachung der Handhabe und damit eine rasche Operation auch bei weniger geübtem Bedienpersonal möglich ist.
In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Bewegung der drei Schritte (Absenken des Beins, Schwenken des Fußes sowie Adduktion des Beins) automatisch durch eine Steue¬ rung, die umfaßt: Stellmotoren mit Winkelsensoren, Sensor zum Erfassen einer Zugspannung in der Fuß-Befestigungs- Vorrichtung, Programmspeicher für die Ansteuerung der Moto¬ ren unter Inbezugnahme der aufgenommen Meßwerte, Daten¬ speicher für die Vorgabe eines zeit- und winkel-abhängigen Sollverlaufs für die Zugspannung.
Weiterhin wird eine Steuerungsvorrichtung für Hüft¬ operationen vorgeschlagen, enthaltend einen Operationstisch 59 sowie eine Beinführung 57, weiterhin umfassend wenigstens einen Sensor zur Erfassung einer Zugspannung am Bein des Patienten sowie geeignet angebrachte und geeignet mit dem Sensor gekoppelte Stellmotoren für das automatische Verfahren des Beines in eine operationsgemäße Position.
Die Steuerungsvorrichtung für Hüftoperationen beinhaltet: wenigstens zwei Stellmotoren 111, 113 an dem mehrachsigen Gelenk 17 für ein Schwenken des Fußes 7, einen Stellmotor 115 an dem Gleitstück 29 für das Verschieben der Bein- halterung 75 längs der Schiene und einen Stellmotor 117 an dem Kopfelement 37 für eine Drehung der Schiene 31, wenigstens ein Zugspannungssensor 119 wenigstens an der Fuß-Befestigungsvorrichtung, einen Programmspeicher 123, einen Datenspeicher 125 zur Speicherung von Sollwerten für einen zeitlichen Verlauf einer Zugspannung und von ge¬ messenen Werten, einer Vorrichtung zur Aufnahme eines externen Speichermediums 127 oder eine Netzwerkverbindung 129, sowie einen Kontroller 121, der auf der Grundlage von im Programmspeicher 123 gespeicherten Instruktionen ge¬ messene Werte von Zugspannungen mit den Sollwerten vergleicht und eine entsprechende Ansteuerung der Stell¬ motoren 111, 113, 115, 117 vornimmt.

Claims

Patentansprüche
1. Beinführung (57), insbesondere für Hüftoperationen, enthaltend eine Schiene (31) , die eine kreisbogen¬ artige Führung enthält und um eine senkrecht zur kreisbogenförmigen Führung verlaufende Drehachse (71) drehbar ist und eine Beinhalterung (75), die an der Schiene (31) verschiebbar gelagert ist.
2. Beinführung nach Anspruch 1, wobei die Schiene in Richtung der Drehachse längsverstellbar ist.
3. Beinführung nach Anspruch 1 oder 2, enthaltend ein Chassis (55), mit einer Halterung für eine Buchse (45) zur Aufnahme eines in der Buchse verschiebbaren kolbenartigen Elements (41), das an seinem freien Ende die Schiene trägt.
4. Beinführung nach Anspruch 3, wobei die Verschiebe¬ richtung des kolbenartigen Elements (41) im wesent¬ lichen parallel zur Drehachse (71) liegt.
5. Beinführung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Ver- Schieberichtung des kolbenartigen Elements (41) mit der Drehachse (71) fluchtet.
β. Beinführung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, enthaltend eine Verschiebevorrichtung (43, 47, 49), welche für ein definiertes Verschieben des kolben¬ artigen Elements (41) und damit auch der Schiene (31) in Richtung der Drehachse (71) ausgebildet ist.
7. Beinführung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei das kolbenartige Element (41) auf Rollelementen (73) gegen wenigstens eine Innenseite der Buchse gelagert ist.
8. Beinfύhrung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei das kolbenartige Element (41) in der Buchse (45) arre¬ tierbar ist.
9. Beinfύhrung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die Verschiebevorrichtung (43, 47, 49) durch Drehen einer Spindel (47) betätigt wird, welche Spindel parallel zu der Drehachse (71) oder in Flucht mit der Drehachse angeordnet ist und frei drehbar in der der offenen Seite gegenüberliegenden Seite der Buchse gelagert ist, sowie in dem kolbenartigen Element (41) so gelagert ist, daß ein Drehen der Spindel ein Ver¬ schieben des kolbenartigen Elements parallel zu der Drehachse oder entlang der Drehachse bewirkt.
10. Beinfύhrung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, wobei an dem freien Ende des kolbenartigen Elements (41) ein um die Drehachse drehbar gelagertes, die Schiene tragendes, Kopfelement (37) angebracht ist.
11. Beinführung nach Anspruch 10, wobei die Schiene (31) an dem Kopfelement (37) des kolbenartigen Elements an¬ gebracht ist.
12. Beinführung nach Anspruch 11, wobei die Schiene (31) an dem Kopfelement (37) des kolbenartigen Elements (41) mittels Halterungselementen (33, 35) angebracht ist.
13. Beinfύhrung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Kopfelement (37) bezüglich einer Drehung um die Drehachse (71) arretierbar ist.
14. Beinführung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei das kolbenartige Element (46) fest mit der Schiene (31c) verbunden ist.
15. Beinführung nach Anspruch 14, wobei das kolbenartige Element (46) im wesentlichen frei in der aufnehmenden Buchse (45c) verschiebbar und drehbar gelagert ist.
16. Beinführung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei das kolbenartige Element (46) mit einem Außengewinde versehen ist.
17. Beinführung nach Anspruch 15, wobei ein Betätigungs¬ element (48) mit einem auf das Außengewinde des kolbenartigen Elements passenden Innengewinde versehen ist und mit einer Handgriff-Vorrichtung (50) be¬ tätigbar ist.
18. Beinführung nach Anspruch 17, wobei das Betätigungs- element auf einem Ende des kolbenartigen Elements (46) angebracht ist, welches gegenüber dem die Schiene (31c) tragenden Ende angeordnet ist, wobei die das kolbenartige Element tragende Buchse (45c) in der Mitte angeordnet ist.
19. Beinführung nach Anspruch 18, wobei ein Drehen des Be¬ tätigungselements (48) ein Verschieben des kolbenartigen Elements (46) bezüglich der aufnehmenden Buchse (45c) bewirkt.
20. Beinführung nach Anspruch 19, wobei das kolbenartige Element (46) in der aufnehmenden Buchse (45c) arretierbar ist.
21. Beinführung nach Anspruch 20, wobei die aufnehmende Buchse (45c) entlang eines senkrecht zur Ver- schieberichtung genommenen Umfangs eine Mehrzahl von Bohrungen (42) aufweist.
22. Beinfϋhrung nach Anspruch 21, wobei das kolbenartige Element (46) in der aufnehmenden Buchse (45c) dadurch gegen eine Drehung um die Achse (71c) arretierbar ist, daß es eine sich über seine im wesentlichen gesamte Länge erstreckende Längsnut aufweist, in welche ein Stift oder eine Schraube über eine der Bohrungen (42) gesteckt oder eingeschraubt wird.
23. Beinführung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei die Schiene (31) in einer Höhe h, die im wesentlichen der Höhe der Drehachse (71) entspricht, einen ersten kreisbogenförmigen Bereich mit einem ersten Krümmungs¬ radius r und in einer von der Höhe h abweichenden Höhe einen zweiten kreisförmigen Bereich mit einem zweiten Krümmungsradius r1 enthält, wobei gilt: r > r'.
24. Beinführung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, ver¬ sehen mit arretierbaren Rollen (53), so daß sie auf einem Boden verschiebbar ist.
25. Beinführung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, ent- haltend eine Fuß-Befestigungsvorrichtung (9), wobei die Fuß-Befestigungsvorrichtung, enthält: eine Sohlen¬ platte zum Auflegen einer Sohle eines Fußes (7), mindestens eine an der Sohlenplatte angebrachte Befestigungsvorrichtung, mit der der Fuß fest mit der Sohlenplatte in Eingriff gebracht wird, sowie einen Hohlholm (11) der an der Sohlenplatte angebracht ist oder einer auf mindestens einem Stab verschiebbare Halterung.
26. Beinführung nach Anspruch 25, wobei der Hohlholm (11) oder die auf mindestens einem Holm verschiebbare Halterung auf der dem Fersenbereich des Fußes gegenüberliegenden Seite angebracht ist.
27. Beinführung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, wobei die Beinhalterung (75) längsverstellbar ist und die beiden Enden derselben in der Längsachse gegeneinander verschwenkbar sind.
28. Beinführung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei die Beinhalterung (75) enthält: ein Gleitstück (29; 29a; 29b) an einem ersten Ende der Beinhalterung, eine Fuß-Befestigungsvorrichtung (9) am anderen Ende der Beinhalterung und eine dazwischen angebrachte Vorrich- tung für das gegeneinander vorgenommene Verschwenken sowie das Einstellen eine Abstandes zwischen dem Gleitstück und der Fuß-Befestigungsvorrichtung.
29. Beinführung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, wobei die beiden Enden der Beinhalterung (75) in wenigstens einer Ebene um wenigstens 90° gegeneinander ver¬ schwenkbar sind.
30. Beinführung nach einem der Ansprüche 28 oder 29, wobei die Beinhalterung (75) weiterhin enthält: das Gleit¬ stück (29; 29a; 29b), an welchem ein Schaft (27) be¬ festigt ist, der über ein Gelenk (17) mit einem Innen¬ holm (13) verbunden ist, sowie einen den Innenholm verschiebbar und arretierbar aufnehmenden Hohlholm (11), welcher an der Fuß-Befestigungsvorrichtung (9) angebracht ist.
31. Beinführung nach einem der Ansprüche 28 bis 30, wobei das die Beinhalterung (75) tragende Gleitstück (29; 29a; 29b) von der Schiene aufgenommen ist und längs derselben verschiebbar ist und arretierbar ist.
32. Beinfύhrung nach einem der Ansprüche 28 bis 31, wobei an dem dem Gleitstück (29; 29a; 29b) gegenüberliegen¬ den Ende der Beinhalterung (75) die Fuß-Befestigungs- Vorrichtung (9) angebracht ist.
33. Beinführung nach einem der Ansprüche 30 bis 32, wobei die Achsen des Gelenks (17) miteinander arretierbar sind.
34. Beinführung nach einem der Ansprüche 30 bis 33, wobei das Gelenk (17) ein Kugelgelenk oder 2 gegeneineander rotierbare Scheiben oder ein Kardangelenk beinhaltet.
35. Beinführung nach Anspruch 34, wobei die Achsen des Kardangelenks (17) durch zwei senkrecht zueinander an¬ geordnete, mittels Hebeln (19f) arretierbare, Bolzen oder Schrauben gebildet sind.
36. Beinführung nach einem der Ansprüche 30 bis 33, wobei das Gelenk (17g) gebildet ist aus einem auf dem Schaft (27g) aufsitzenden Kopf (18), der so ausgebildet ist, daß er ein scheibenförmiges Ende des Innenholms (13g) drehbar haltert, so daß der Innenholm (13g) gegenüber dem Schaft (27g) auf der gemeinsamen Achse (72) drehbar ist.
37. Beinführung nach Anspruch 36, wobei das Gelenk (17g) mittels einer Schraube (19g) arretierbar ist.
38. Beinführung nach einem der Ansprüche 1 bis 37, wobei für die Höhe h der Drehachse (71) vom Boden gilt: 85 cm < h < 130 cm, wobei bevorzugt gilt: 95 cm < h < 120 cm.
39. Beinfύhrung nach einem der Ansprüche 23 bis 38, wobei für den ersten Krümmungsradius gilt: 90 cm <r < 260 cm, wobei bevorzugt gilt: 100 cm < r < 190 cm, wobei weiter bevorzugt gilt: 120 cm <r < 160 cm, wobei weiter bevorzugt r = 130 cm gilt.
40. Beinführung nach einem der Ansprüche 23 bis 39, wobei für den zweiten Krümmungsradius gilt: 80 cm < r' < 250 cm, wobei bevorzugt gilt: 90 cm < r' < 180 cm, wobei weiter bevorzugt gilt: 110 cm < r' < 150 cm, wobei weiter bevorzugt gilt: r' = 120 cm.
41. Beinführung nach einem der Ansprüche 28 bis 40, wobei die Schiene (31) sich so weit erstreckt, daß das die
Beinhalterung (75) tragende Gleitstück (29; 29a; 29b) so weit längs der Schiene verschiebbar ist, daß die Beinhalterung gegenüber der Horizontalen einen Winkel α von bis zu 60° einnehmen kann, wobei bevorzugt gilt: α < 50°, wobei weiter bevorzugt gilt: α = 40°.
42. Beinführung nach einem der Ansprüche 28 bis 41, wobei das die Beinhalterung (75) tragende Gleitstück (29a; 29b) mit Rollelementen versehen ist.
43. Beinführung nach einem der Ansprüche 1 bis 41, wobei die Beinhalterung an der Schiene in einer hierzu senkrecht angeordneten zweiten Schiene verschiebbar gelagert ist.
44. Beinführung nach einem der Ansprüche 28 bis 43, wobei das die Beinhalterung (75) tragende Gleitstück (29b) in der Weise ausgeführt ist, daß es eine weitere Führungsschiene (77) trägt, welche im Winkel von 90° zur ersten Führungsschiene angeordnet ist und welche gleitend das der Buchse (45) zugewandte Ende des Schaftes (27) aufnimmt.
45. Beinfύhrung nach einem der Ansprüche 30 bis 44, wobei der Schaft (27h) in einem Bereich an dem dem Schienen¬ teil (31h) zugewandten Ende ein Gewinde auf der Schaftoberfläche aufweist.
46. Beinfύhrung nach Anspruch 45, wobei auf dem Schaft (27h) ein Befestigungsteil (91) mit einem entsprechend passendem Innengewinde, das wirkungsgemäß mit dem Gewinde das Schafts in Eingriff steht, drehbar ange¬ bracht ist.
47. Beinfύhrung nach Anspruch 46, wobei das Befestigungs¬ teil (91) Handgriff-Vorrichtungen (93) und Vorsprünge (95) aufweist.
48. Beinfύhrung nach Anspruch 47, wobei das in der Schiene (31h) aufgenommene Gleitstück (29h) dadurch arre¬ tierbar ist, daß das Befestigungsteil (91) auf dem Ge¬ winde des Schafts (27h) soweit in Richtung der Schiene
(31h) gedreht wird, bis der Schaft aufgrund einer Haftreibung der Vorsprύnge (95) gegen die Schiene fest im Eingriff mit der Schiene (31h) steht.
49. Beinführung nach Anspruch 48, wobei das Befestigungs¬ teil (9Ii) vier oder sechs Handgriff-Vorrichtungen (93i) aufweist.
50. Beinfύhrung nach einem der Ansprüche 1 bis 44, wobei das Gleitstueck durch mittels Klemmbacken oder Stiften auf der Schiene arretiert wird
51. Orthopädische Tischanordnung (57, 59) für Hύft- operationen, enthaltend einen Operationstisch (59) mit Mitteln (61) zur horizontalen sakralen Fixierung eines Patienten (P) auf dem einen Ende des Tisches und eine Beinfύhrung (57) nach einem der vorstehenden An¬ sprüche, wobei mittels der Beinhalterung (75) der Ab- stand des Beines (5) von der Führungsschiene (31) einstellbar ist.
52. Orthopädische Tischanordnung nach Anspruch 51, wobei der Operationstisch (59) unverrückbar zur Beinführung (57) angeordnet ist.
53. Orthopädische Tischanordnung nach Anspruch 52, wobei die Beinführung aufgrund ihres Eigengewichtes un¬ verrückbar zum Operationstisch ist.
54. Orthopädische Tischanordnung nach Anspruch 52, wobei die Beinführung aufgrund einer Verschraubung mit dem Boden unverrückbar zum Operationstisch ist.
55. Orthopädische Tischanordnung nach einem der Ansprüche 51 bis 54, wobei die Beinführung (57j) durch eine Ein¬ rastvorrichtung fest mit dem Operationstisch (59j ) in Eingriff gebracht ist.
56. Orthopädische Tischanordnung nach einem der Ansprüche 51 bis 55, wobei die Einrastvorrichtung (161) an einem Ende fest mit der Beinführung verbunden ist und an dem anderen Ende eine Klammer (163) aufweist, die eine Säule der Operationstisches mittels eines Bügels (165) fest in Eingriff bringt.
57. Orthopädische Tischanordnung nach einem der Ansprüche
51 bis 56, wobei der Operationstisch (59) eine Höhe h' vom Boden aufweist, für die gilt: 80 cm < h' < 130 cm, wobei bevorzugt gilt: 90 cm < h' < 120 cm, wobei weiter bevorzugt gilt, daß die Höhe h der Drehachse im wesentlichen gleich der Höhe h1 ' des Hüftgelenks (1, 3) ist.
58. Orthopaedische Tischanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 57, mit einer hoehenverstellbaren Schiene.
59. Steuerungsvorrichtung für Hüftoperationen, enthaltend einen Operationstisch (59) sowie eine Beinführung (57) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend wenigstens einen Sensor zur Erfassung einer Zugspannung am Bein des Patienten sowie geeignet angebrachte und geeignet mit dem Sensor gekoppelte Stellmotoren für das automatische Verfahren des Beines in eine operationsgemäße Position.
60. Steuerungsvorrichtung für Hüftoperationen nach An¬ spruch 59, umfassend: wenigstens zwei Stellmotoren (111, 113) an dem mehrachsigen Gelenk (17) für ein Schwenken des Fußes (7), einen Stellmotor (115) an dem Gleitstück (29) für das Verschieben der Beinhalterung
(75) längs der Schiene und einen Stellmotor (117) an dem Kopfelement (37) für eine Drehung der Schiene
(31), wenigstens ein Zugspannungssensor (119) wenigstens an der Fuß-Befestigungsvorrichtung, einen Programmspeicher (123), einen Datenspeicher (125) zur Speicherung von Sollwerten für einen zeitlichen Ver¬ lauf einer Zugspannung und von gemessenen Werten, einer Vorrichtung zur Aufnahme eines externen Speichermediums (127) oder eine Netzwerkverbindung (129), sowie einen Kontroller (121), der auf der Grundlage von im Programmspeicher (123) gespeicherten Instruktionen gemessene Werte von Zugspannungen mit den Sollwerten vergleicht und eine entsprechende An¬ steuerung der Stellmotoren (111, 113, 115, 117) vornimmt.
61. Orthopaedische Tischanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 60, wobei die bogenfoermige Schiene durch eine gerade Schiene ersetzt werden kann, wenn Sensoren und Stellmotoren eine konstante Zugspannung gewaehrleisten.
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