EP4051142A1 - Verfahren zum erstellen eines knochenfragmentspezifischen bohrlochschablonensatzes zum bilden von bohrlöchern für eine gelochte osteosyntheseeinrichtung und entsprechende vorrichtung sowie bohrlochschablonensatz - Google Patents

Verfahren zum erstellen eines knochenfragmentspezifischen bohrlochschablonensatzes zum bilden von bohrlöchern für eine gelochte osteosyntheseeinrichtung und entsprechende vorrichtung sowie bohrlochschablonensatz

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EP4051142A1
EP4051142A1 EP20811993.3A EP20811993A EP4051142A1 EP 4051142 A1 EP4051142 A1 EP 4051142A1 EP 20811993 A EP20811993 A EP 20811993A EP 4051142 A1 EP4051142 A1 EP 4051142A1
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EP
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bone
template
arrangement
drill
hole
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Pending
Application number
EP20811993.3A
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Inventor
Jürgen Mehrhof
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Individual
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    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
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    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
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    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00526—Methods of manufacturing
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    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B2017/564—Methods for bone or joint treatment
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    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B2017/568—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor produced with shape and dimensions specific for an individual patient

Definitions

  • the present invention relates to a method for creating a bone fragment-specific drill hole template set for forming drill holes for a perforated osteosynthesis device and corresponding device as well as a corresponding drill hole template set.
  • An osteosynthesis is carried out after bone fractures to stabilize the bone fragments, in stiffening operations on joints or on the spine and after osteotomies to correct misalignments. Further indications are stabilization in the case of bone tumors or to stabilize the bone at risk of fracture, such as B. in vitreous bone disease.
  • the goal of osteosynthesis is a stable fixation of the related bone fragments in order to enable an early functional follow-up treatment with partial load and in some cases even full load of the fixed bones. Then no further immobilization z. B. necessary in a plaster cast, and the resulting damage can be avoided.
  • the osteosynthesis should connect the bone fragments in a correct and corrected position in order to avoid misalignments, shortening and rotational errors.
  • an anatomically exact and step-free restoration of the joint must take place in order to avoid post-traumatic joint wear and misalignment.
  • Bone fractures with translational and rotational dislocations often occur, particularly in the area of the long tubular bones.
  • Surgical repositioning and supply with perforated osteosynthesis devices are considered standard. Plates can be attached to the bones from the outside (osteosynthesis plates) or from the inside (intramedullary nails). These osteosynthesis plates and intramedullary nails have a predefined design that takes the biomechanical loads into account.
  • a particular difficulty in such operations is the precise repositioning of the bone fragments to one another. Rotational errors often occur between the proximal and distal bone fragments.
  • intraoperative X-ray imaging is used to check the repositioning.
  • EP 3 012 759 A1 describes a method for planning, preparing, accompanying, monitoring and / or final control of an operative intervention in the human or animal body, in particular for the use of at least one implant, in which at least two multi-dimensional representations with the aid of an image assistance device at least one section of the body are shown, of which at least two representations differ in terms of the number of dimensions of the representation, the multi-dimensional representations being recognized and processed before, during or after their representation with the aid of the image assistance device and the image assistance device information and / or data on implants and / or 2D and / or 3D representations of implants are made accessible and at least one
  • the patient image is recognized and processed before, during or after its display with the aid of an image assistance device in a working display and wherein the at least one multi-dimensional display can be compared with a reference model and wherein the 2D and 3D patient images are assigned to one another and the image assistance device with An interface transmits online data during the surgical intervention to display, auxiliary, measuring and imaging recording devices, and the
  • WO 2011/136775 A1 describes a method for adapting a preformed implant for use in orthognathic surgery of an upper jaw, the method comprising: obtaining a preoperative 3D model of the upper jaw of a patient in a computer, with a first part of the upper jaw and a second part of an upper jaw define a first relative position; Manipulating the preoperative 3D model of the upper jaw into a planned postoperative shape, wherein the first part of the upper jaw and the second part of the upper jaw define a second relative position that is different from the first relative position; and custom designing a bone fixation implant to conform to the planned post-operative shape of the maxilla, the implant including a plate member preformed for attachment to the first portion of the maxilla and at least one finger extending from the plate member shaped for attachment to the second part of the upper jaw extends.
  • WO 2017/182527 A1 describes a method for providing rail sections of a multi-part bone processing guide rail before they are introduced into a human and / or animal body, with the following steps: acquisition of data from a patient for whom the bone processing guide rail is intended; Creating a model based on the collected data; Creation of manufacturing specifications for at least two or more rail sections that can be assembled to form a bone processing guide rail on the basis of the created model, the manufacturing specifications including dimensioning of the rail sections and production of the rail sections on the basis of the manufacturing specifications, and wherein the rail sections can be assembled together to form a bone processing guide rail.
  • DE 10 2008051 532 A1 describes a method for the preoperative adaptation of a previously selected implant blank, which is used to fix fracture fragments of a bone, to the Outer contour of the bone by bending, in which a digital 3D model of the implant blank in the unbent state together with a digitized X-ray image showing the bone with the help of an image processing program already repositioned fracture fragments is displayed on a screen and the digital 3D model is virtually bent, in order to adapt it to the outer contour of the bone shown, the curved digital 3D model being used as a template for bending the implant blank and a data set of the digital 3D model including deformation-specific parameters of the implant blank.
  • US 5,403,321 A discloses a radiolucent drill guide for connection to the proximal end portion of an intramedullary nail for aligning a drill with bores of an intramedullary nail when the nail is surgically positioned in a patient's medullary canal.
  • the present invention provides a method for creating a bone fragment-specific borehole template set for forming boreholes for a perforated osteosynthesis device according to claim 1 and a device for creating a bone fragment-specific borehole template set for forming boreholes for a perforated osteosynthesis device according to claim 11 and a borehole template set according to claim 15.
  • the inventive method for creating a bone fragment-specific drill hole template set for forming drill holes for a perforated osteosynthesis device according to claim 1 and the corresponding device according to claim 11 and the drill hole template set according to claim 15 allow the hole pattern of existing osteosynthesis devices to be implanted to be taken into account and, at the same time, the hole bores to be accurately positioned the displaced bone fragments are transferred so that the desired position of the bone fragments is automatically set after the osteosynthetic fixation.
  • the initial images of the bone fragments are used to carry out a virtual repositioning of the bone fragments.
  • a virtual repositioning of the bone fragments Through a manual virtual or an automatic virtual repositioning by means of a statistical shape model, the bone fragments can be set in an anatomically correct position.
  • the desired implant can be selected from an implant database and properly positioned on the virtual repositioned bone. This position defines the hole positions, which can then be transferred to a drill hole template set.
  • the drill hole templates are anatomically clearly attached and the drill holes for the drill holes are carried out on the respective bone fragment.
  • the implant can then be positioned by searching for the corresponding screw positions and automatically repositions the bone fragments into the correct position.
  • the data are created in such a way that the first and / or second drill hole template has an optical indicator device, in particular in the form of one or more optical markers corresponding to geometric or other features of the associated bone fragment.
  • the data are created in such a way that the first and / or second borehole template has an indicator device in the form of a contour of the respective borehole template, which can be positioned on the associated bone fragment in an anatomically adapted manner. This enables particularly precise and stable positioning.
  • the data are created in such a way that the first and / or second borehole template has an indicator device in the form of a distance indicator of the respective borehole template, which can be positioned at one end of the associated bone fragment. This is another easy way to accurately position the drill hole template.
  • a perforated osteosynthesis device to be used is selected manually or automatically from a database. In this way, the operator can be offered a large number of possible alternatives.
  • the creation of the pictorial representation takes place by means of two- or three-dimensional X-ray structure analysis data. Such data are easy to generate and quickly available.
  • the virtual formation and display of the repositioned arrangement of the bone fragments takes place using a predetermined statistical model. This makes repositioning easier and eliminates inaccuracies on the part of the operator.
  • the virtual formation and display of the repositioned arrangement of the bone fragments takes place manually using a graphic input device. This allows a certain flexibility in the case of complicated bone fractures, in which an unambiguous automatic reduction is difficult.
  • the data of the borehole templates are output to a production device for producing the borehole templates, in particular a milling device or a three-dimensional printer. This enables the most extensive automation of the setting process for the drill hole templates.
  • the perforated osteosynthesis device is an osteosynthesis plate or an intramedullary nail.
  • FIG. 2 shows a flow chart to illustrate the method steps carried out according to FIGS. 1a) -i); FIG.
  • FIG. 3 shows a block diagram to explain a device for creating a bone fragment-specific drill hole template set for forming Drilling holes for a perforated osteosynthesis device according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 4 shows a schematic cross-sectional illustration to explain a bone fragment-specific drill hole template set for forming drill holes for a perforated osteosynthesis device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1a) -i) show schematic cross-sectional representations of a course of supply of a bone fracture to explain a method for creating a bone fragment-specific drill hole template set for forming drill holes for a perforated osteosynthesis device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a flowchart for showing the according to FIG 1a) -i) performed method steps.
  • a pictorial representation for example a computed tomography or X-ray representation, of a bone fracture of a bone K belonging to a human extremity, for example a leg or an arm.
  • the bone K is split by the bone fracture into a first bone fragment K1 and a second bone fragment K2, between which a fracture gap SP extends.
  • Other neighboring intact bones are denoted by reference symbols K 'and K ′′ and the surrounding soft tissue by reference symbol W.
  • the graphic representation which was created here for example by means of two-dimensional or three-dimensional X-ray structure analysis data, is displayed on a display device 30, for example a monitor (cf. Fig. 3).
  • a reduced arrangement of the first and second bone fragments K1, K2 for reconstructing an intact shape of the bone K is virtually formed and displayed using the pictorial representation.
  • the first and second bone fragments K1, K2 are repositioned into the intact shape on the display device 30 either using a manual input device 40 (see FIG. 3), or this is done by means of a predetermined algorithm using a predetermined statistical model for the intact one Shape of the bone K after a corresponding user input.
  • the repositioned arrangement of the bone fragments K1, K2 is thus shown virtually on the display device 30 (FIG. 3).
  • the repositioning regularly includes translational and rotational movements of the two bone fragments K1, K2.
  • a perforated osteosynthesis device OP to be used for fixing the first and second bone fragments K1, K2 with a hole arrangement LA, which extends over the two bone fragments K1, K2 extends.
  • the osteosynthesis device OP is an osteosynthesis plate.
  • the correctly arranged osteosynthesis device OP is shown in the position in which it should be after an operation to be carried out later. The selection takes place either manually or automatically using a database 60 (cf. FIG. 3) in which a plurality of predetermined osteosynthesis devices with corresponding hole arrangements is stored. After the final position has been determined, a first part of the hole arrangement LA is located above the first bone fragment K1 and a second part of the hole arrangement LA is located above the second bone fragment K2.
  • the hole arrangement LA is then at least partially imaged on the repositioned arrangement of the two bone fragments K1, K2 using a corresponding algorithm virtually by a corresponding projection and on the display device 30 (cf. . Fig. 3).
  • the hole arrangement LA has a first part LA1, which is located on the first bone fragment K1, and a second part LA2, which is located on the second bone fragment K2.
  • the entire arrangement of holes LA is mapped onto the repositioned arrangement of the two bone fragments K1, K2, this does not necessarily have to be done in this way, but in certain cases it may also be sufficient to virtually only part of the arrangement of holes LA on the repositioned arrangement of the two Bone fragments K1,
  • data from a first drilling template S1 and a second drilling template S2 with a respective drilling template-hole arrangement LA1 ', LA2' are created virtually using the algorithm, which at least partially correspond to the first part LA1 and the second part LA2 of the hole arrangement LA.
  • the drill hole template hole arrangement LAT of the first drill hole template S1 comprises only a part of three drill holes of the first part LA1 and the drill hole template hole arrangement LA2 ‘of the second drill hole template S2 only a part of four drill holes of the second part LA2.
  • the reason for this may be that not all the holes of the osteosynthesis device OP should be used for screwing or that only some of the drill holes should be pre-drilled, where the remaining drill holes should be drilled to the two bone fragments K1 after partial fastening of the osteosynthesis device OP intraoperatively using the osteosynthesis device OP as a template , K2 are to be formed.
  • the data of the two borehole templates S1, S2 are created in such a way that the two borehole templates S1, S2 have a respective mechanical indicator device KOI, K02, which clearly, ie a tolerance-free or low-tolerance, positioning of the two borehole templates S1, S2 on the associated first or second bone fragment K1, K2 according to the drill holes to be formed.
  • the indicator device KOI, K02 is intended to avoid incorrect positioning of the first and second drill hole templates S1, S2 on the associated first and second bone fragments K1, K2, respectively.
  • the mechanical indicator device is shown in more detail in FIG. 1 f) in a vertical cross section through the first bone fragment K1.
  • the bone fragment K1 has a specific anatomical shape.
  • the two drilling templates S1, S2 are therefore designed in such a way that they can be positioned on the associated bone fragment K1, K2 in an anatomically adapted manner, thereby avoiding incorrect positioning.
  • each bone fragment K1, K2 has specific anatomical irregularities which, when creating the data for the drill hole templates S1, S2 can be taken into account. Examples of this are diameter variations or curvatures or surface irregularities or unevenness.
  • the virtual data of the first and second drilling templates S1, S2, which are obtained according to FIGS. 1e) and 1f), can then be used to produce the two drilling templates S1, S2, for example by making a respective drill hole template S1, S2 made of plastic or metal by means of a corresponding automated manufacturing device, for example a milling device, a three-dimensional printer, or the like.
  • the bone fragments K1, K2 are operated on using the two drill hole templates S1, S2 that have been produced in the meantime.
  • the first drill hole template S1 is positioned clearly on the first bone fragment K1 using the mechanical indicator device KOI, and then the drill holes BL are drilled into the first bone fragment K1 at the correct location through the hole arrangement LA1 ‘.
  • the second drill hole template S2 is clearly positioned on the second bone fragment K2 using the mechanical indicator device K02, and then the drill holes BL are drilled into the second bone fragment K2 using the second drill hole template S2.
  • the two drill hole templates S1, S2 are then removed again.
  • the intraoperative fixing of the osteosynthesis device OP takes place by means of fixing screws FS in the drill holes BL previously formed using the drill hole templates S1, S2.
  • the first bone fragment K1 is first connected to the first part LA1 of the hole arrangement LA of the osteosynthesis device OP. In particular, this can be done in the non-repositioned state. Then the second bone fragment K2 is connected to the second part LA2 of the hole arrangement LA of the osteosynthesis device OP, which finally leads to the final state of the surgical intervention shown in FIG predrilled holes results.
  • the bone fragment-specific drill hole templates S1, S2 make it possible to dispense with repositioning before the start of the fixation of the osteosynthesis device OP, which makes a major contribution to avoiding postoperative misalignments.
  • FIG. 3 shows a block diagram to explain a device for creating a bone fragment-specific drill hole template set for forming drill holes for a perforated osteosynthesis device according to a second embodiment of the present invention.
  • Fig. 3 the essential components of the device for creating a bone fragment-specific drill hole template set for forming drill holes for a perforated osteosynthesis device according to the second embodiment are shown.
  • Reference numeral 10 denotes a central, correspondingly programmed processing device, which is connected to an image data input device 20 and a display device 30, for example a monitor.
  • Reference number 40 denotes a manual graphic input device, e.g. a keyboard and / or mouse, reference number 60 a database and reference number 50 an output device, which can optionally be connected directly to a production device 70 for the drilling templates S1, S2, e.g. a three-dimensional printer.
  • the input of the image data for the pictorial representation according to FIG. 1a) takes place via the image data input device 20.
  • This image data input device 20 can either be an X-ray structure analyzer or an interface for inputting digital X-ray structure analysis data or computer tomography data that have already been obtained elsewhere.
  • the formation and display of the repositioned arrangement of the two bone fragments K1, K2 for reconstructing the intact shape of the bone K is carried out by the processing device 10. This can either be done automatically by the predetermined Algorithm using a statistical model that is stored in the database 60, or by manual repositioning of the two bone fragments K1, K2 by the operator using the input device 40, for example a keyboard and a mouse.
  • the processing device 10 uses the processing device 10, the at least partially virtual mapping of the hole arrangement LA of the selected perforated osteosynthesis device OP on the repositioned arrangement of the two bone fragments K1, K2 takes place, which is shown on the display device according to FIG. 1d).
  • the processing device 10 then generates the data of the two drilling templates S1, S2 with the respective hole arrangement LA1 ', LA2' automatically or after a corresponding user input, with the respective indicator device KOI, K02, which is the unambiguous Bone fragment-specific positioning of the drill hole templates S1, S2 on the two bone fragments K1, K2 in accordance with the drill holes BL to be formed.
  • FIG. 4 shows a schematic cross-sectional illustration to explain a bone fragment-specific drill hole template set for forming drill holes for a perforated osteosynthesis device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows a further first borehole template S1a and second borehole template S2a, which differ from the above-described borehole templates S1, S2 in terms of their structural design, e.g. the borehole template-hole arrangements LA1a, LA2a, but using the same method as in FIG Fig. 1a) -1e) explained, have been produced.
  • the first drill hole template S1a and the second drill hole template S2a have an extension as a distance indicator K01a, K02a, which can be positioned at one end of the associated bone fragment K1, K2 and which therefore shows the distance between the first drill hole template S1a and the second drill hole template S2a from the end of the associated Specifies bone fragments K1, K2, so that an unambiguous positioning of the two drill hole templates S1 a, S2a during the operation by the surgeon is also possible.
  • the drill hole templates S1a, S2a can additionally have hook-shaped attachments HA1, HA2 for insertion into the fracture gap SP.
  • the anatomically adapted shape according to the first embodiment can either be retained or at least partially or completely reduced, which can reduce the effort required for setting the first and second drill hole templates S1a, S2a in practice.
  • 5a) -e) are schematic cross-sectional representations of a course of supply of a bone fracture to explain a method for creating a bone fragment-specific drill hole template set for forming drill holes for a perforated osteosynthesis device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • a pictorial representation for example a computed tomography or X-ray representation, of a bone fracture of a bone K belonging to a human extremity, for example a leg or an arm.
  • the bone K is split by the bone fracture into a first bone fragment K1‘ and a second bone fragment K2 ‘, between which a fracture gap SP‘ extends.
  • the bone K has a ball joint KU at its proximal end 1.
  • the pictorial representation which was created here for example by means of two-dimensional or three-dimensional X-ray structure analysis data, is shown on a display device 30, for example a monitor (cf. FIG. 3).
  • a virtual formation and display of a reduced arrangement of the first and second bone fragments K1 ', K2' for reconstructing an axially correct, intact shape of the bone K is carried out using the graphic display.
  • the first and second bone fragments K1 ', K2' are repositioned in the intact form on the display device 30 either using a manual input device 40 (cf. FIG. 3), or this is done by means of a predetermined algorithm using a predetermined statistical model for the intact shape of the bone K 'after a corresponding user input.
  • the repositioned The arrangement of the bone fragments K1 K2 'is thus shown virtually on the display device 30 (FIG. 3).
  • the repositioning includes translational and rotational movements of the two bone fragments K1 ‘, K2‘ due to the ball joint KU.
  • further bone fragments (not shown) can also be included in the reduction and the following steps.
  • the associated surface properties of the bone K can be improved. This is particularly useful for fractures with loss of substance.
  • a perforated osteosynthesis device ON to be used to fix the first and second bone fragments K1 ', K2' in the form of an intramedullary nail with a is then selected Hole arrangement LA 'with at least partially oblique holes through the intramedullary nail which extends through the two bone fragments K1', K2 '.
  • the correctly arranged osteosynthesis device ON is shown in the position in which it should be after an operation to be carried out later.
  • the selection takes place either manually or automatically using a database 60 (cf. FIG. 3) in which a plurality of predetermined osteosynthesis devices with corresponding hole arrangements is stored.
  • a first part of the arrangement of holes LA is located within the first bone fragment K1 and a second part of the arrangement of holes LA ‘is located within the second bone fragment K2.
  • the hole arrangement LA ' is then at least partially mapped onto the repositioned arrangement of the two bone fragments KT, K2' using a corresponding algorithm by a corresponding projection and on the display device 30 (see. Fig. 3) shown.
  • vectors 4 are first generated through the holes of the hole arrangement LA ‘, the intersection points of which are mapped with the surface of the bone K‘.
  • the hole arrangement LA 'thus has a first part LA'1, which is located on the first bone fragment KT, and a second part LA'2, which is located on the second bone fragment K2'.
  • first part LA'1 which is located on the first bone fragment KT
  • second part LA'2 which is located on the second bone fragment K2'.
  • the entire arrangement of holes LA ' is mapped onto the repositioned arrangement of the two bone fragments K1', K2 ', this must be done not necessarily so, but in certain cases it may also be sufficient to virtually map only part of the hole arrangement LA 'on the repositioned arrangement of the two bone fragments K1', K2 ', for example if not all holes of the hole arrangement LA' for the introduction of fixation devices during to be used later during the operation or a few holes already ensure correct intraoperative alignment of the ON osteosynthesis device.
  • data from a first drilling template S1 'and a second drilling template S2' with a respective drilling template-hole arrangement LA'1a, LA'2a are virtually using the Algorithm created which at least partially correspond to the first or second part LA'1, LA'2.
  • the drill hole template-hole arrangement LA'1a of the first drill hole template ST comprises only a part of four drill holes of the first part LA'1 and the drill hole template-hole arrangement LA'2a of the second drill hole template S2 'only a part of four drill holes of the second Partly LA'2.
  • the background to this may be that not all the holes of the ON osteosynthesis device should be used for screwing or that only some of the drill holes should be pre-drilled, where the remaining drill holes should be drilled to the two bone fragments KT intraoperatively after partial fastening of the ON osteosynthesis device using the ON osteosynthesis device as a template , K2 'are to be formed.
  • the hole arrangements LA‘1 and LA‘1a or LA‘2 and LA‘2a can of course be identical.
  • the data of the two borehole templates S1 ', S2' are created in such a way that the two borehole templates ST, S2 'have a respective mechanical indicator device KOT, K02' which clearly, ie tolerance-free or low-tolerance, positioning of the two borehole templates ST, S2 'on the associated first or second bone fragment KT, K2' in accordance with the drill holes to be formed.
  • each bone fragment KT, K2 ‘has specific anatomical irregularities which are taken into account when creating the data for the borehole templates S1, S2.
  • these are diameter variations or curvatures or surface irregularities or unevenness.
  • the virtual data of the first and second drilling templates ST, S2 ' can then be used to position the two drilling templates ST, S2' use, for example by creating a respective drill hole template S1 ', S2' made of plastic or metal by means of a corresponding automated manufacturing device, for example a milling device, a three-dimensional printer, or the like.
  • the osteosynthesis device ON if necessary after the drilling holes have been formed using the two drilling templates S1 ', S2' and after insertion into the Bone K 'can still be aligned within the bone K' with the aid of a guide trocar or a similar aid with respect to the drill holes formed in the bone K 'or additional drill holes can be produced.
  • the latter can preferably take place starting from the distal end 2 of the bone K ‘.
  • the present invention can be used for any perforated osteosynthesis devices which can be fixed to the bone by means of fixing devices.
  • the invention is also not limited to the examples shown with large tubular bones, but can be used generally for any bones or bone fragments.
  • drill hole templates also do not have to be designed to be suitable in each case for a single bone fragment; rather, a single drill hole template can also be used for a plurality of bone fragments. This depends on the specific fracture-specific situation presented to the surgeon or user. Several drill hole templates can also be used for a single bone fragment.
  • an optical indicator device can alternatively or additionally be implemented, e.g. in the form of one or more optical markers according to geometric or other special features of the bone fragments.

Abstract

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Erstellen eines knochenfragmentspezifischen Bohrlochschablonensatzes zum Bilden von Bohrlöchern für eine Osteosyntheseeinrichtung. Es erfolgen ein virtuelles Darstellen einer reponierten Anordnung eines ersten und zweiten Knochenfragments (K1, K2) zum Rekonstruieren einer intakten Form eines Knochens (K); ein virtuelles Anordnen einer ausgewählten zu verwendenden gelochten Osteosyntheseeinrichtung (OP) auf der reponierten Anordnung; ein zumindest teilweises virtuelles Abbilden der Lochanordnung (LA) der angeordneten ausgewählten Osteosyntheseeinrichtung (OP) auf der reponierten Anordnung, ein Erstellen von Daten einer ersten Bohrlochschablone (S1) mit einer ersten Bohrschablonen-Lochanordnung (LA1') zum Bilden von Bohrlöchern (BL) auf dem ersten Knochenfragment (K1) und ein Erstellen von Daten einer zweiten Bohrlochschablone (S2) mit einer zweiten Bohrschablonen-Lochanordnung (LA2') zum Bilden von Bohrlöchern (BL) auf dem zweiten Knochenfragment (K2; K2'). Die Daten der Bohrlochschablonen (S1, S2) werden derart erstellt, dass sie eine jeweilige zugehörige mechanische und/oder optische Indikatoreinrichtung (KO1, KO2) aufweisen, welche ein toleranzarmes oder toleranzfreies Positionieren ermöglicht. (Fig. 1e))

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Erstellen eines knochenfracimentspezifischen Bohrlochschablonensatzes zum
Bilden von Bohrlöchern für eine qelochte Osteosyntheseeinrichtunq und entsprechende
Vorrichtunq sowie Bohrlochschablonensatz
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen eines knochenfragmentspezifischen Bohrlochschablonensatzes zum Bilden von Bohrlöchern für eine gelochte Osteosyntheseeinrichtung und entsprechende Vorrichtung sowie einen entsprechenden Bohrlochschablonensatz.
Obwohl auf beliebige gelochte Osteosyntheseeinrichtungen anwendbar, werden die vorliegende Erfindung und die ihr zugrundeliegende Problematik in Bezug auf gelochte Osteosyntheseplatten bzw. gelochte Marknägel erläutert.
Stand der Technik
Eine Osteosynthese erfolgt nach Knochenbrüchen zur Stabilisierung der Knochenfragmente, bei Versteifungsoperationen von Gelenken oder an der Wirbelsäule und nach Osteotomien zur Korrektur von Fehlstellungen. Weitere Indikationen sind Stabilisierungen bei Knochentumoren oder zur Knochenstabilisierung des frakturgefährdeten Knochens, wie z. B. bei der Glasknochenkrankheit.
Das Ziel der Osteosynthese ist eine stabile Fixierung der zueinandergehörigen Knochenfragmente, um eine frühfunktionelle Nachbehandlung mit Teilbelastung und in manchen Fällen sogar Vollbelastung der miteinander fixierten Knochen zu ermöglichen. Dann ist keine weitere Ruhigstellung z. B. im Gipsverband notwendig, und daraus resultierende Folgeschäden können vermieden werden.
Darüber hinaus soll die Osteosynthese die Knochenfragmente in einer korrekten und korrigierten Stellung verbinden, um Fehlstellungen, Verkürzungen und Rotationsfehler zu vermeiden. Besonders bei Knochenbrüchen mit Gelenkbeteiligung muss eine anatomisch exakte und stufenfreie Wiederherstellung des Gelenkes erfolgen, um einen posttraumatischen Gelenkverschleiß und Fehlstellungen zu vermeiden. Insbesondere im Bereich der langen Röhrenknochen treten häufig Knochenbrüche mit translatorischen und rotatorischen Dislokationen auf. Die operative Reposition und Versorgung mit gelochten Osteosyntheseeinrichtungen gilt als Standard. Es können Platten an den Knochen von außen (Osteosyntheseplatten) oder auch von innen (Marknägel) angebracht werden. Diese Osteosyntheseplatten und Marknägel haben ein vorgegebenes Design, das die biomechanischen Belastungen berücksichtigt.
Eine besondere Schwierigkeit bei derartigen Operationen besteht in der präzisen Reponierung der Knochenfragmente zueinander. Häufig treten Rotationsfehler zwischen dem proximalen und dem distalen Knochenfragment auf. Neben einer initialen Röntgenbildgebung (2-dimenisonal oder 3-dimensional) wird eine intraoperative Röntgenbildgebung genutzt, um die Reponierung überprüfen zu können.
Auch werden in der modernen Individualmedizin immer mehr patientenspezifisch gefertigte Implantate eingesetzt. So werden z.B. im Gesichtsbereich verschiedene individuell angefertigte „Cutting/Drilling Guides“ verwendet, um patientenspezifisch gefertigte Implantate präzise einsetzen zu können.
In anderen Bereichen, wie z.B. den Extremitäten, müssen bestimmte physikalische und mechanische Bedingungen eingehalten werden, um ein Implantatversagen zu vermeiden. Aus diesem Grund gibt es eine Vielzahl von verschiedenen Osteosyntheseplatten und Marknägeln, die auf bestimmte Eigenschaften getestet und vorgefertigt sind.
Somit besteht stets ein Problem darin, intraoperativ die gelochten Osteosyntheseeinrichtungen in korrekter Ausrichtung an die Knochenfragmente anzulegen und gleichzeitig die Bohrlöcher für die zur Fixierung benötigten Fixierstifte, z.B. Fixierschrauben oder Fixiernägel, herzustellen.
Die EP 3 012 759 A1 beschreibt ein Verfahren zur Planung, Vorbereitung, Begleitung, Überwachung und/oder abschließenden Kontrolle eines operativen Eingriffs in den menschlichen oder tierischen Körper, insbesondere zum Einsatz wenigstens eines Implantats, bei dem mit Hilfe einer Bildassistenzeinrichtung mindestens zwei jeweils mehrdimensionale Darstellungen zumindest eines Abschnitts des Körpers gezeigt werden, von denen sich wenigstens zwei Darstellungen in Bezug auf die Anzahl der Dimensionen der Darstellung unterscheiden, wobei die mehrdimensionalen Darstellungen vor, während oder nach ihrer Darstellung mit Hilfe der Bildassistenzeinrichtung erkannt und bearbeitet werden und wobei der Bildassistenzeinrichtung Informationen und/oder Daten zu Implantaten und/oder 2D- und/oder 3D-Darstellungen von Implantaten zugänglich gemacht werden und wobei wenigstens ein Patientenbild vor, während oder nach seiner Darstellung mit Hilfe einer Bildassistenzeinrichtung in einer Arbeitsdarstellung erkannt und bearbeitet wird und wobei die wenigstens eine mehrdimensionale Darstellung mit einem Referenzmodell verglichen werden kann und wobei eine Zuordnung der 2D- und 3D-Patientenbilder zueinander erfolgt und wobei die Bildassistenzeinrichtung mit einer Schnittstelle Onlinedaten während des operativen Eingriffs an Anzeige, Hilfs-, Mess- und bildgebende Aufnahmeeinrichtungen übermittelt, und wobei der Bildassistenzeinrichtung zur Planung, Begleitung, Überwachung und/oder abschließenden Kontrolle eines operativen Eingriffs Referenzdaten, Soll-Werte, Standard-Werte und/oder allgemeine patientenunspezifische Daten und/oder Informationen zu Implantaten bereitgestellt werden, welche vor der Bereitstellung einem Abgleich mit Normwerten zugeführt werden.
Die WO 2011/136775 A1 beschreibt ein Verfahren zum Anpassen eines vorgeformten Implantats zur Verwendung in der orthognathen Chirurgie eines Oberkiefers, wobei das Verfahren umfasst: Erhalten eines präoperativen 3D-Modells des Oberkiefers eines Patienten in einem Computer, wobei ein erster Teil des Oberkiefers und ein zweiter Teil eines Oberkiefers eine erste relative Position definieren; Manipulieren des präoperativen 3D-Modells des Oberkiefers in eine geplante postoperative Form, wobei der erste Teil des Oberkiefers und der zweite Teil des Oberkiefers eine zweite relative Position definieren, die sich von der ersten relativen Position unterscheidet; und Kundenspezifisches Konstruieren eines Implantats zur Knochenfixierung, das der geplanten postoperativen Form des Oberkiefers entspricht, wobei das Implantat ein Plattenelement, das zur Befestigung an dem ersten Abschnitt des Oberkiefers vorgeformt ist, und mindestens einen Finger umfasst, der sich von dem zur Befestigung geformten Plattenelement zum zweiten Teil des Oberkiefers erstreckt.
Die WO 2017/182527 A1 beschreibt ein Verfahren zum Bereitstellen von Schienenabschnitten einer mehrteiligen Knochenbearbeitungs-Führungsschiene vor deren Einführung in einen menschlichen und/oder tierischen Körper, mit den Schritten: Erfassen von Daten eines Patienten, für welchen die Knochenbearbeitungs-Führungsschiene bestimmt ist; Erstellen eines Modells anhand der erfassten Daten; Erstellen von Fertigungsvorgaben für zumindest zwei oder mehr zu einer Knochenbearbeitungs-Führungsschiene zusammensetzbaren Schienenabschnitten auf Grundlage des erstellten Modells, wobei die Fertigungsvorgaben eine Dimensionierung der Schienenabschnitte und Fertigung der Schienenabschnitte auf Basis der Fertigungsvorgaben umfassen und wobei die Schienenabschnitte miteinander zu einer Knochenbearbeitungs-Führungsschiene montierbar sind.
Die DE 10 2008051 532 A1 ein Verfahren zur präoperativen Anpassung eines zur Fixierung von Bruchfragmenten eines Knochens dienenden, vorab ausgewählten Implantatrohlings an die Außenkontur des Knochens durch Biegen, bei dem ein digitales 3D-Modell des Implantatrohlings in ungebogenem Zustand zusammen mit einer digitalisierten, den Knochen mit mit Hilfe eines Bildbearbeitungsprogramms bereits vorab reponierten Bruchfragmenten zeigenden Röntgenaufnahme an einem Bildschirm dargestellt und das digitale 3D-Modell virtuell gebogen wird, um es an die Außenkontur des dargestellten Knochens anzupassen, wobei das gebogene digitale 3D-Modell als Schablone für das Biegen des Implantatrohlings verwendet wird und ein Datensatz des digitalen 3D-Modells verformungsspezifische Parameter des Implantatrohlings umfasst.
Die US 5,403, 321 A offenbart eine strahlendurchlässige Bohrerführung zum Verbinden mit dem proximalen Endabschnitt eines Marknagels zum Ausrichten eines Bohrers mit Bohrungen eines Marknagels, wenn der Nagel chirurgisch in einem Markkanal eines Patienten positioniert ist.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Erstellen eines knochenfragmentspezifischen Bohrlochschablonensatzes zum Bilden von Bohrlöchern für eine gelochte Osteosyntheseeinrichtung nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung zum Erstellen eines knochenfragmentspezifischen Bohrlochschablonensatzes zum Bilden von Bohrlöchern für eine gelochte Osteosyntheseeinrichtung nach Anspruch 11 sowie einen Bohrlochschablonesatz nach Anspruch 15.
Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße ein Verfahren zum Erstellen eines knochenfragmentspezifischen Bohrlochschablonensatzes zum Bilden von Bohrlöchern für eine gelochte Osteosyntheseeinrichtung nach Anspruch 1 und die entsprechende Vorrichtung nach Anspruch 11 sowie der Bohrlochschablonensatz nach Anspruch 15 erlauben, dass das Lochmuster bestehender zu implantierender Osteosyntheseeinrichtungen berücksichtigt wird und gleichzeitig die Lochbohrungen positionsgenau in die dislozierten Knochenfragmente übertragen werden, sodass nach der osteosynthetischen Fixierung automatisch die gewünschte Position der Knochenfragmente eingestellt wird.
Die Ausgangsbilder der Knochenfragmente werden genutzt, um eine virtuelle Reponierung der Knochenfragmente durchzuführen. Durch eine manuelle virtuelle oder eine automatische virtuelle Reponierung mittels eines statistischen Formmodells können die Knochenfragmente in eine anatomisch regelrechte Position eingestellt werden.
Aus einer Implantat-Datenbank kann das gewünschte Implantat ausgesucht werden, und am virtuellen reponierten Knochen regelrecht positioniert werden. Diese Position definiert die Lochpositionen, die dann in einen Bohrlochschablonesatz übernommen werden kann.
Während der Operation werden die Bohrlochschablonen anatomisch eindeutig angelagert und die Bohrungen für die Bohrlöcher am jeweiligen Knochenfragment durchgeführt. Das Implantat kann dann mittels dem Aufsuchen der korrespondierenden Schraubenpositionen positioniert werden und reponiert automatisch die Knochenfragmente in die richtige Position.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Daten derart erstellt, dass die erste und/oder zweite Bohrlochschablone eine optische Indikatoreinrichtung aufweist, insbesondere in Form von einem oder mehreren optischen Markern entsprechend geometrischen oder sonstigen Besonderheiten des zugehörigen Knochenfragments.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Daten derart erstellt, dass die erste und/oder zweite Bohrlochschablone eine Indikatoreinrichtung in Form einer Kontour der jeweiligen Bohrlochschablone aufweist, welche am zugehörigen Knochenfragment anatomisch angepasst positionierbar ist. Dies ermöglicht eine besonders genaue und stabile Positionierung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Daten derart erstellt, dass die erste und/oder zweite Bohrlochschablone eine Indikatoreinrichtung in Form eines Abstandsindikator der jeweiligen Bohrlochschablone aufweist, welcher an einem Ende des zugehörigen Knochenfragments positionierbar ist. Das ist eine weitere einfache Möglichkeit zur genauen Positionierung der Bohrlochschablone.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Auswählen einer zu verwendenden gelochten Osteosyntheseeinrichtung manuell oder automatisch aus einer Datenbank. So kann dem Bediener eine große Anzahl von möglichen Alternativen geboten werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Erstellen der bildlichen Darstellung mittels zwei- oder dreidimensionaler Röntgenstrukturanalysedaten. Derartige Daten sind leicht erstellbar und schnell verfügbar. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt das virtuelle Bilden und Darstellen der reponierten Anordnung der Knochenfragmente unter Verwendung eines vorgegebenen statistischen Modells. Dies erleichtert das Reponieren und schließt Ungenauigkeiten des Bedieners aus.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt das virtuelle Bilden und Darstellen der reponierten Anordnung der Knochenfragmente manuell unter Verwendung einer graphischen Eingabeeinrichtung. Dies ermöglicht eine gewisse Flexibilität bei komplizierten Knochenbrüchen, bei denen eine eindeutige automatische Reponierung schwierig ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Daten der Bohrlochschablonen an eine Fertigungsvorrichtung zum Fertigen der Bohrlochschablonen, insbesondere eine Fräsvorrichtung oder einen dreidimensionalen Drucker, ausgegeben. Dies ermöglicht eine weitestgehende Automatisierung des Fierstellungsprozesses für die Bohrlochschablonen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die gelochte Osteosyntheseeinrichtung eine Osteosyntheseplatte oder ein Marknagel.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 a)-i) schematische Querschnittsdarstellungen eines Versorgungsverlaufs eines Knochenbruchs zum Erläutern eines Verfahren zum Erstellen eines knochenfragmentspezifischen Bohrlochschablonensatzes zum Bilden von Bohrlöchern für eine gelochte Osteosyntheseeinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Fließdiagramm zum Darstellen der gemäß Fig. 1a)-i) durchgeführten Verfahrensschritte;
Fig. 3 ein Blockdiagramm zum Erläutern einer Vorrichtung zum Erstellen eines knochenfragmentspezifischen Bohrlochschablonensatzes zum Bilden von Bohrlöchern für eine gelochte Osteosyntheseeinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine schematische Querschnittsdarstellung zum Erläutern eines knochenfragmentspezifischen Bohrlochschablonensatzes zum Bilden von Bohrlöchern für eine gelochte Osteosyntheseeinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 5a)-e) schematische Querschnittsdarstellungen eines Versorgungsverlaufs eines Knochenbruchs zum Erläutern eines Verfahren zum Erstellen eines knochenfragmentspezifischen Bohrlochschablonensatzes zum Bilden von Bohrlöchern für eine gelochte Osteosyntheseeinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente.
Fig. 1a)-i) zeigen schematische Querschnittsdarstellungen eines Versorgungsverlaufs eines Knochenbruchs zum Erläutern eines Verfahren zum Erstellen eines knochenfragmentspezifischen Bohrlochschablonensatzes zum Bilden von Bohrlöchern für eine gelochte Osteosyntheseeinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Fig. 2 zeigt ein Fließdiagramm zum Darstellen der gemäß Fig. 1a)-i) durchgeführten Verfahrensschritte.
Mit Bezug auf Fig. 1a) und Verfahrensschritt S1 in Fig. 2 wird eine bildliche Darstellung, z.B. eine Computertomographie- oder Röntgendarstellung, eines Knochenbruchs eines Knochens K dargestellt, welcher zu einer menschlichen Extremität, beispielsweise einem Bein oder einem Arm, gehört. Der Knochen K ist durch den Knochenbruch in ein erstes Knochenfragment K1 und ein zweites Knochenfragment K2 gespalten, zwischen denen sich ein Frakturspalt SP erstreckt. Weitere benachbarte intakte Knochen sind mit Bezugszeichen K‘ und K“ bezeichnet und das umgebene Weichgewebe mit Bezugszeichen W. Die bildliche Darstellung, die hier beispielsweise mittels zweidimensionaler oder dreidimensionaler Röntgenstrukturanalysedaten erstellt wurde, wird an einer Anzeigeeinrichtung 30, beispielsweise einem Monitor, dargestellt (vgl. Fig. 3). Weiter mit Bezug auf Fig. 1b) und Verfahrensschritt S2 in Fig. 2 erfolgt ein virtuelles Bilden und Darstellen einer reponierten Anordnung des ersten und zweiten Knochenfragments K1 , K2 zum Rekonstruieren einer intakten Form des Knochens K unter Verwendung der bildlichen Darstellung. Dabei werden an der Anzeigeeinrichtung 30 entweder unter Verwendung einer manuellen Eingabeeinrichtung 40 (vgl. Fig. 3) das erste und zweite Knochenfragment K1 , K2 in die intakte Form reponiert, oder dies geschieht mittels eines vorgegebenen Algorithmus unter Verwendung eines vorgegebenen statistischen Modells für die intakte Form des Knochens K nach einer entsprechenden Benutzereingabe. Die reponierte Anordnung der Knochenfragmente K1 , K2 wird somit virtuell auf der Anzeigeeinrichtung 30 (Fig. 3) dargestellt. Insbesondere umfasst das Reponieren regelmäßig translatorische und rotatorische Bewegungen der beiden Knochenfragmente K1 , K2.
In einem weiteren Schritt, der in Fig. 1c) bzw. Verfahrensschritt S3 in Fig. 2 dargestellt ist, erfolgt dann ein Auswählen einer zur Fixierung des ersten und zweiten Knochenfragments K1 , K2 zu verwendenden gelochten Osteosyntheseeinrichtung OP mit einer Lochanordnung LA, welche sich über die beiden Knochenfragmente K1 , K2 erstreckt. Im vorliegenden Fall ist die Osteosyntheseeinrichtung OP eine Osteosyntheseplatte. Die korrekt angeordnete Osteosyntheseeinrichtung OP wird in der Position dargestellt, in der sie sich nach einer später durchzuführenden Operation befinden soll. Das Auswählen erfolgt entweder manuell oder automatisch unter Verwendung einer Datenbank 60 (vgl. Fig. 3), in der eine Mehrzahl von vorgegebenen Osteosyntheseeinrichtungen mit entsprechenden Lochanordnungen gespeichert ist. Nach Festlegen der endgültigen Position befindet sich ein erster Teil der Lochanordnung LA oberhalb des ersten Knochenfragments K1 und ein zweiter Teil der Lochanordnung LA oberhalb des zweiten Knochenfragements K2.
Wie in Fig. 1d) und Verfahrensschritt S4 in Fig. 2 dargestellt, wird dann die Lochanordnung LA zumindest teilweise auf der reponierten Anordnung der beiden Knochenfragmente K1 , K2 unter Verwendung eines entsprechenden Algorithmus virtuell durch eine entsprechende Projektion abgebildet und auf der Anzeigeeinrichtung 30 (vgl. Fig. 3) dargestellt. Dabei weist die Lochanordnung LA einen ersten Teil LA1 auf, der sich auf dem ersten Knochenfragment K1 befindet, und einen zweiten Teil LA2 auf, der sich auf dem zweiten Knochenfragment K2 befindet. Obwohl im vorliegenden Fall die gesamte Lochanordnung LA auf die reponierte Anordnung der beiden Knochenfragmente K1 , K2 abgebildet wird, muss dies nicht unbedingt so geschehen, sondern in gewissen Fällen kann es auch ausreichen, nur einen Teil der Lochanordnung LA virtuell auf der reponierten Anordnung der beiden Knochenfragmente K1 ,
K2 abzubilden, beispielsweise wenn nicht alle Löcher der Lochanordnung LA zum Einbringen von Fixiereinrichtungen während der Operation später verwendet werden sollen oder einige wenige Löcher bereits eine korrekte intraoperative Ausrichtung der Osteosyntheseeinrichtung OP gewährleisten.
In einem weiteren Schritt mit Bezug auf Fig. 1e) und Verfahrensschritt S5 in Fig. 2 werden Daten von einer ersten Bohrschablone S1 und einer zweiten Bohrschablone S2 mit einer jeweiligen Bohrlochschablonen-Lochanordnung LA1 ‘, LA2‘ virtuell unter Verwendung des Algorithmus erstellt, welche zumindest teilweise dem ersten Teil LA1 bzw. dem zweiten Teil LA2 der Lochanordnung LA entsprechen. Im vorliegenden Fall umfasst die Bohrlochschablonen- Lochanordnung LAT der ersten Bohrlochschablone S1 nur einen Teil von drei Bohrlöchern des ersten Teils LA1 und die Bohrlochschablonen-Lochanordnung LA2‘ der zweiten Bohrlochschablone S2 nur einen Teil von vier Bohrlöchern des zweiten Teils LA2. Hintergrund dafür kann sein, dass nicht alle Löcher der Osteosyntheseeinrichtung OP zum Verschrauben verwendet werden sollen oder dass nur ein Teil der Bohrlöcher vorgebohrt werden soll, wohin die restlichen Bohrlöcher nach teilweiser Befestigung der Osteosyntheseeinrichtung OP intraoperativ mittels der Osteosyntheseeinrichtung OP als Schablone an den beiden Knochenfragmenten K1 , K2 gebildet werden sollen.
In anderen, nicht dargestellten Fällen können selbstverständlich die Lochanordnungen LA1 und LAT bzw. LA2 und LA2‘ identisch sein.
Die Daten der beiden Bohrlochschablonen S1 , S2 werden derart erstellt, dass die beiden Bohrlochschablonen S1 , S2 eine jeweilige mechanische Indikatoreinrichtung KOI , K02 aufweisen, welche ein eindeutiges, d.h. ein toleranzfreies bzw. toleranzarmes, Positionieren der beiden Bohrlochschablonen S1 , S2 auf dem zugehörigen ersten bzw. zweiten Knochenfragment K1 , K2 entsprechend der zu bildenden Bohrlöcher ermöglicht.
Mit anderen Worten soll durch die Indikatoreinrichtung KOI , K02 eine Fehlpositionierung der ersten und zweiten Bohrlochschablone S1 , S2 auf dem zugehörigen ersten bzw. zweiten Knochenfragment K1 , K2 vermieden werden.
Die mechanische Indikatoreinrichtung ist in Fig. 1 f) in einem senkrechten Querschnitt durch das erste Knochenfragment K1 detaillierter dargestellt. Insbesondere weist das Knochenfragment K1 eine spezifische anatomische Form auf. Die beiden Bohrschablonen S1 , S2 sind daher derart gestaltet, dass sie am zugehörigen Knochenfragment K1 , K2 anatomisch angepasst positionierbar sind und dadurch eine Fehlpositionierung vermieden werden kann. Dies ist insbesondere dadurch möglich, dass jedes Knochenfragment K1 , K2 spezifische anatomische Unregelmäßigkeiten aufweist, welche beim Erstellen der Daten für die Bohrlochschablonen S1 , S2 berücksichtigt werden können. Beispiele dafür sind Durchmesservariationen oder Krümmungen oder Oberflächenunregelmäßigkeiten bzw. -Unebenheiten.
Die virtuellen Daten der ersten und zweiten Bohrschablone S1 , S2, welche gemäß Fig. 1e) und 1f) erhalten werden, lassen sich dann zum Herstellen der beiden Bohrschablonen S1 , S2 verwenden, beispielsweise durch Erstellen einer jeweiligen Bohrlochschablone S1 , S2 aus Kunststoff oder Metall mittels einer entsprechenden automatisierten Herstellungsvorrichtung, z.B. einer Fräsvorrichtung, einem dreidimensionalen Drucker, o.Ä.
Dabei ist es im Rahmen einer weitgehenden Automatisierung möglich, diese Daten der beiden Bohrlochschablonen S1 , S2 direkt an eine entsprechende automatisierte Herstellungsvorrichtung 70 (vgl. Fig. 3) auszugeben.
Andererseits ist es ebenfalls auch möglich, die Daten der beiden Bohrlochschablonen S1 , S2 grafisch auszugeben und anhand entsprechender grafischer Darstellungen die Bohrlochschablonen S1 , S2 zu fertigen.
Wie in Fig. 1g) und im Verfahrensschritt S6 von Fig. 2 weiter dargestellt, erfolgt eine Operation der Knochenfragmente K1 , K2 unter Verwendung der beiden zwischenzeitlich hergestellten Bohrlochschablonen S1 , S2. Dazu wird die erste Bohrlochschablone S1 auf dem ersten Knochenfragment K1 in eindeutiger Positionierung unter Verwendung der mechanischen Indikatoreinrichtung KOI positioniert, und anschließend werden durch die Lochanordnung LA1‘ die Bohrlöcher BL in das erste Knochenfragment K1 an korrekter Stelle gebohrt.
Ebenso wird die zweite Bohrlochschablone S2 in eindeutiger Positionierung auf dem zweiten Knochenfragment K2 unter Verwendung der mechanischen Indikatoreinrichtung K02 positioniert, und anschließend werdendie Bohrlöcher BL mittels der zweiten Bohrlochschablone S2 in das zweite Knochenfragment K2 gebohrt. Danach werden die beiden Bohrlochschablonen S1 , S2 wieder entfernt.
Schließlich mit Bezug auf Fig. 1 h) und 1i) erfolgt das intraoperative Fixieren der Osteosyntheseeinrichtung OP, hier der Osteosyntheseplatte, mittels Fixierschrauben FS in den zuvor unter Verwendung der Bohrlochschablonen S1 , S2 gebildeten Bohrlöchern BL.
Dabei wird im vorliegenden Fall zunächst das erste Knochenfragment K1 mit ersten Teil LA1 der Lochanordnung LA der Osteosyntheseeinrichtung OP verbunden. Insbesondere kann dies im nicht reponierten Zustand erfolgen. Anschließend das zweite Knochenfragment K2 mit mit zweiten Teil LA2 der Lochanordnung LA der Osteosyntheseeinrichtung OP verbunden, was schließlich zum in Fig. 1i) dargestellten Endzustand des operativen Eingriffs führt, wobei sich der korrekt reponierte Zustand unmittelbar durch die Positionen der mittels der Bohrlochschablonen S1 , S2 vorgebohrten Bohrlöcher ergibt.
Dabei ermöglichen es die knochenfragmentspezifischen Bohrlochschablonen S1 , S2 auf eine Reponierung vor Beginn der Fixierung der Osteosyntheseeinrichtung OP zu verzichten, was erheblichst dazu beiträgt, dass postoperative Fehlstellungen vermieden werden können.
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm zum Erläutern einer Vorrichtung zum Erstellen eines knochenfragmentspezifischen Bohrlochschablonensatzes zum Bilden von Bohrlöchern für eine gelochte Osteosyntheseeinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 3 sind die wesentlichen Komponenten der Vorrichtung zum Erstellen eines knochenfragmentspezifischen Bohrlochschablonensatzes zum Bilden von Bohrlöchern für eine gelochte Osteosyntheseeinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform dargestellt.
Bezugszeichen 10 bezeichnet dabei eine zentrale entsprechend programmierte Verarbeitungseinrichtung, welche mit einer Bilddateneingabeeinrichtung 20 und einer Anzeigeeinrichtung 30, z.B. einem Monitor, verbunden ist. Bezugszeichen 40 bezeichnet eine manuelle grafische Eingabeeinrichtung, z.B. eine Tastatur und/oder Maus, Bezugszeichen 60 eine Datenbank und Bezugszeichen 50 eine Ausgabeeinrichtung, welche optioneil direkt mit einer Fertigungseinrichtung 70 für die Bohrschablonen S1 , S2, z.B. einem dreidimensionalen Drucker, verbunden werden kann.
Insbesondere erfolgt das Eingeben der Bilddaten für die bildliche Darstellung gemäß Fig. 1a) über die Bilddateneingabeeinrichtung 20. Diese Bilddateneingabeeinrichtung 20 kann dabei entweder ein Röntgenstrukturanalysegerät sein oder eine Schnittstelle zum Eingeben digitaler Röntgenstrukturanalysedaten oder Computertomograhiedaten, welche bereits an anderer Stelle gewonnen worden sind.
Das Bilden und Darstellen der reponierten Anordnung der beiden Knochenfragmente K1 , K2 zum Rekonstruieren der intakten Form des Knochens K erfolgt durch die Verarbeitungseinrichtung 10. Dies kann entweder automatisch durch den vorgegebenen Algorithmus unter Verwendung eines statistischen Modells, das in der Datenbank 60 gespeichert ist, erfolgen oder durch manuelles Reponieren der beiden Knochenfragmente K1 , K2 durch den Bediener unter Verwendung der Eingabeeinrichtung 40, z.B. einer Tastatur und einer Maus.
Ebenfalls automatisch oder unter Verwendung der manuellen Eingabeeinrichtung 40 erfolgt dann das Auswählen der zu verwendenden gelochten Osteosyntheseeinrichtung OP und das virtuelle Anordnen dieser Osteosyntheseeinrichtung P auf der reponierten Anordnung der beiden Knochenfragmente K1 , K2, welche auf der Anzeigeeinrichtung 30 dargestellt werden.
Weiterhin erfolgt dann unter Verwendung der Verarbeitungseinrichtung 10 das zumindest teilweise virtuelle Abbilden der Lochanordnung LA der angeordneten ausgewählten gelochten Osteosyntheseeinrichtung OP auf der reponierten Anordnung der beiden Knochenfragmente K1 , K2, was auf der Anzeigevorrichtung entsprechend Fig. 1d) dargestellt wird.
Automatisch oder nach einer entsprechenden Benutzereingabe erfolgt dann durch die Verarbeitungseinrichtung 10 das Erstellen der Daten der beiden Bohrschablonen S1 , S2 mit der jeweiligen Lochanordnung LA1‘, LA2‘, wobei ebenfalls automatisch oder auf Benutzereingabe die jeweilige Indikatoreinrichtung KOI , K02 ausgebildet wird, welche das eindeutige knochenfragmentspezifische Positionieren der Bohrlochschablonen S1 , S2 auf den beiden Knochenfragmenten K1 , K2 entsprechend der zu bildenden Bohrlöcher BL ermöglicht.
Fig. 4 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung zum Erläutern eines knochenfragmentspezifischen Bohrlochschablonensatzes zum Bilden von Bohrlöchern für eine gelochte Osteosyntheseeinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 4 sind eine weitere erste Bohrlochschablone S1a, und zweite Bohrlochschablone S2a dargestellt, welche sich von den oben beschriebenen Bohrlochschablonen S1 , S2 durch ihre konstruktive Ausgestaltung, z.B. die Bohrlochschablonen-Lochanordnungen LA1a, LA2a, unterscheiden, jedoch mittels desselben Verfahrens, wie in Fig. 1a)-1e) erläutert, hergestellt worden sind.
Insbesondere weisen die erste Bohrlochschablone S1a und die zweite Bohrlochschablone S2a einen Fortsatz als Abstandsindikator K01a, K02a auf, welcher an einem Ende des zugehörigen Knochenfragments K1 , K2 positionierbar ist und welcher daher den Abstand der ersten Bohrlochschablone S1a bzw. der zweiten Bohrlochschablone S2a vom Ende des zugehörigen Knochenfragments K1 , K2 angibt, sodass ebenfalls ein eindeutiges Positionieren der beiden Bohrlochschablonen S1 a, S2a während der Operation durch den Operateur möglich ist. Insbesondere können die Bohrlochschablonen S1a, S2a zusätzlich hakenförmige Ansätze HA1 , HA2 zum Einführen in den Frakturspalt SP aufweisen.
Die anatomisch angepasste Form gemäß der ersten Ausführungsform kann dabei entweder beibehalten werden oder zumindest teilweise oder ganz reduziert werden, was den Fierstellungsaufwand der ersten und zweiten Bohrlochschablone S1a, S2a in der Praxis reduzieren kann.
Fig. 5a)-e) sind schematische Querschnittsdarstellungen eines Versorgungsverlaufs eines Knochenbruchs zum Erläutern eines Verfahren zum Erstellen eines knochenfragmentspezifischen Bohrlochschablonensatzes zum Bilden von Bohrlöchern für eine gelochte Osteosyntheseeinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Mit Bezug auf Fig. 5a) und Verfahrensschritt S1 in Fig. 2 wird eine bildliche Darstellung, z.B. eine Computertomographie- oder Röntgendarstellung, eines Knochenbruchs eines Knochens K‘ dargestellt, welcher zu einer menschlichen Extremität, beispielsweise einem Bein oder einem Arm, gehört. Der Knochen K‘ ist durch den Knochenbruch in ein erstes Knochenfragment K1 ‘ und ein zweites Knochenfragment K2‘ gespalten, zwischen denen sich ein Frakturspalt SP‘ erstreckt. Insbesondere weist der Knochen K‘ an seinem proximalen Ende 1 ein Kugelgelenk KU auf. Das distale Ende des Knochens K‘ ist mit Bezugszeichen 2 bezeichnet.
Die bildliche Darstellung, die hier beispielsweise mittels zweidimensionaler oder dreidimensionaler Röntgenstrukturanalysedaten erstellt wurde, wird an einer Anzeigeeinrichtung 30, beispielsweise einem Monitor, dargestellt (vgl. Fig. 3).
Weiter mit Bezug auf Fig. 5b) und Verfahrensschritt S2 in Fig. 2 erfolgt ein virtuelles Bilden und Darstellen einer reponierten Anordnung des ersten und zweiten Knochenfragments K1 ‘, K2‘ zum Rekonstruieren einer achsengerechten intakten Form des Knochens K unter Verwendung der bildlichen Darstellung. Dabei werden an der Anzeigeeinrichtung 30 entweder unter Verwendung einer manuellen Eingabeeinrichtung 40 (vgl. Fig. 3) das erste und zweite Knochenfragment K1 ‘, K2‘ in die intakte Form reponiert, oder dies geschieht mittels eines vorgegebenen Algorithmus unter Verwendung eines vorgegebenen statistischen Modells für die intakte Form des Knochens K‘ nach einer entsprechenden Benutzereingabe. Die reponierte Anordnung der Knochenfragmente K1 K2‘ wird somit virtuell auf der Anzeigeeinrichtung 30 (Fig. 3) dargestellt.
Insbesondere umfasst das Reponieren aufgrund des Kugelgelenks KU translatorische und rotatorische Bewegungen der beiden Knochenfragmente K1 ‘, K2‘. Bei komplizierteren Trümmerfrakturen können auch weitere (nicht dargestellte) Knochenfragmente in das Reponieren und die folgenden Schritte miteinbezogen werden.
Bei Verwendung eines vorgegebenen statistischen Modells kann die zugehörige Oberflächenbeschaffenheit des Knochens K‘ verbessert werden. Dies ist insbesondere bei Frakturen mit Substanzverlust zweckmäßig.
In einem weiteren Schritt, der in Fig. 5c) bzw. Verfahrensschritt S3 in Fig. 2 dargestellt ist, erfolgt dann ein Auswählen einer zur Fixierung des ersten und zweiten Knochenfragments K1 ‘, K2‘ zu verwendenden gelochten Osteosyntheseeinrichtung ON in Form eines Marknagels mit einer Lochanordnung LA‘ mit zumindest teilweise schräg durch den Marknagel verlaufenden Löchern, welcher sich durch die beiden Knochenfragmente K1 ‘, K2‘ erstreckt.
Die korrekt angeordnete Osteosyntheseeinrichtung ON wird in der Position dargestellt, in der sie sich nach einer später durchzuführenden Operation befinden soll. Das Auswählen erfolgt entweder manuell oder automatisch unter Verwendung einer Datenbank 60 (vgl. Fig. 3), in der eine Mehrzahl von vorgegebenen Osteosyntheseeinrichtungen mit entsprechenden Lochanordnungen gespeichert ist. Nach Festlegen der endgültigen Position befindet sich ein erster Teil der Lochanordnung LA‘ innerhalb des ersten Knochenfragments K1 und ein zweiter Teil der Lochanordnung LA‘ innerhalb des zweiten Knochenfragements K2.
Wie in Fig. 5d) und Verfahrensschritt S4 in Fig. 2 dargestellt, wird dann die Lochanordnung LA‘ zumindest teilweise auf der reponierten Anordnung der beiden Knochenfragmente KT, K2‘ unter Verwendung eines entsprechenden Algorithmus durch eine entsprechende Projektion virtuell abgebildet und auf der Anzeigeeinrichtung 30 (vgl. Fig. 3) dargestellt. Zur Projektion werden zunächst Vektoren 4 durch die Löcher der Lochanordnung LA‘ generiert, deren Schnittpunkte mit der Oberfläche des Knochens K‘ abgebildet werden.
Somit weist die Lochanordnung LA‘ einen ersten Teil LA‘1 auf, der sich auf dem ersten Knochenfragment KT befindet, und einen zweiten Teil LA‘2 auf, der sich auf dem zweiten Knochenfragment K2‘ befindet. Obwohl im vorliegenden Fall die gesamte Lochanordnung LA‘ auf die reponierte Anordnung der beiden Knochenfragmente K1 ‘, K2‘ abgebildet wird, muss dies nicht unbedingt so geschehen, sondern in gewissen Fällen kann es auch ausreichen, nur einen Teil der Lochanordnung LA‘ virtuell auf der reponierten Anordnung der beiden Knochenfragmente K1 ‘, K2‘ abzubilden, beispielsweise wenn nicht alle Löcher der Lochanordnung LA‘ zum Einbringen von Fixiereinrichtungen während der Operation später verwendet werden sollen oder einige wenige Löcher bereits eine korrekte intraoperative Ausrichtung der Osteosyntheseeinrichtung ON gewährleisten.
In einem weiteren Schritt mit Bezug auf Fig. 5e) und Verfahrensschritt S5 in Fig. 2 werden Daten von einer ersten Bohrschablone S1 ‘ und einer zweiten Bohrschablone S2‘ mit einer jeweiligen Bohrlochschablonen-Lochanordnung LA‘1 a, LA‘2a virtuell unter Verwendung des Algorithmus erstellt, welche zumindest teilweise dem ersten bzw. zweiten Teil LA‘1 , LA‘2 entsprechen. Im vorliegenden Fall umfasst die Bohrlochschablonen-Lochanordnung LA‘1 a der ersten Bohrlochschablone ST nur einen Teil von vier Bohrlöchern der des ersten Teils LA‘1 und die Bohrlochschablonen-Lochanordnung LA‘2a der zweiten Bohrlochschablone S2‘ nur einen Teil von vier Bohrlöchern des zweiten Teils LA‘2. Flintergrund dafür kann sein, dass nicht alle Löcher der Osteosyntheseeinrichtung ON zum Verschrauben verwendet werden sollen oder dass nur ein Teil der Bohrlöcher vorgebohrt werden soll, wohin die restlichen Bohrlöcher nach teilweiser Befestigung der Osteosyntheseeinrichtung ON intraoperativ mittels der Osteosyntheseeinrichtung ON als Schablone an den beiden Knochenfragmenten KT, K2‘ gebildet werden sollen.
In anderen, nicht dargestellten Fällen können selbstverständlich die Lochanordnungen LA‘1 und LA‘1a bzw. LA‘2 und LA‘2a identisch sein.
Die Daten der beiden Bohrlochschablonen S1 ‘, S2‘ werden derart erstellt, dass die beiden Bohrlochschablonen ST, S2‘ eine jeweilige mechanische Indikatoreinrichtung KOT, K02‘ aufweisen, welche ein eindeutiges, d.h. ein toleranzfreies bzw. toleranzarmes, Positionieren der beiden Bohrlochschablonen ST, S2‘ auf dem zugehörigen ersten bzw. zweiten Knochenfragment KT, K2‘ entsprechend der zu bildenden Bohrlöcher ermöglicht.
Bei dieser Ausführungsform weist jedes Knochenfragment KT, K2‘ spezifische anatomische Unregelmäßigkeiten auf, welche beim Erstellen der Daten für die Bohrlochschablonen S1 , S2 berücksichtigt werden. Insbesondere sind dies Durchmesservariationen oder Krümmungen oder Oberflächenunregelmäßigkeiten bzw. -Unebenheiten.
Die virtuellen Daten der ersten und zweiten Bohrschablone ST, S2‘, welche gemäß Fig. 5e) erhalten werden, lassen sich dann zum Fierstellen der beiden Bohrschablonen ST, S2‘ verwenden, beispielsweise durch Erstellen einer jeweiligen Bohrlochschablone S1 ‘, S2‘ aus Kunststoff oder Metall mittels einer entsprechenden automatisierten Herstellungsvorrichtung, z.B. einer Fräsvorrichtung, einem dreidimensionalen Drucker, o.Ä.
Die weiteren Schritte verlaufen analog wie bei der ersten Ausführungsform, welche mit Bezug auf Fig. 1g) bis 1 i) beschrieben wurden, wobei die Osteosyntheseeinrichtung ON ggfs nach dem Bilden der Bohrlöcher mittels der beiden Bohrschablonen S1 ‘, S2‘ und nach Einführen in den Knochen K‘ noch innerhalb des Knochens K‘ mit Hilfe eines Führungs-Trokars oder einem ähnlichen Hilfsmittel gegenüber den im Knochen K‘ gebildeten Bohrlöchern ausgerichtet werden kann bzw. zusätzliche Bohrlöcher erzeugt werden können. Letzteres kann vorzugsweise vom distalen Ende 2 des Knochens K‘ ausgehend geschehen.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar.
Insbesondere ist die vorliegende Erfindung für jegliche gelochten Osteosyntheseeinrichtungen verwendbar, welche mittels Fixiereinrichtungen am Knochen fixierbar sind.
Auch ist die Erfindung nicht auf die gezeigten Beispiele mit großen Röhrenknochen beschränkt, sondern generell für beliebige Knochen bzw. Knochenfragmente anwendbar.
Die Bohrlochschablonen müssen ebenfalls nicht als jeweils für ein einziges Knochenfragment passend ausgebildet werden, vielmehr kann auch eine einzelne Bohrlochschablone für eine Mehrzahl von Knochenfragmenten verwendet werden. Abhängig ist dies jeweils von der knochenbruchspezifischen Situation, welche sich dem Operateur bzw. Benutzer darstellt. Auch können mehrere Bohrlochschablonen für ein einziges Knochenfragment verwendet werden.
Obwohl bei den obigen Ausführungsformen die jeweilige Indikatoreinrichtung als mechanische Indikatoreinrichtung an der ersten bzw. zweiten Bohrlochschablone ausgebildet ist, kann auch alternativ oder zusätzlich eine optische Indikatoreinrichtung implementiert werden, z.B. in Form von einen oder mehreren optischen Markern entsprechend geometrischen oder sonstigen Besonderheiten der Knochenfragmente.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erstellen eines knochenfragmentspezifischen Bohrlochschablonensatzes zum Bilden von Bohrlöchern für eine gelochte Osteosyntheseeinrichtung (OP; ON ) mit den Schritten:
Erstellen einer bildlichen Darstellung von mindestens einem ersten und einem zweiten Knochenfragment (K1 , K2; K1 ‘, K2‘) eines Knochenbruchs eines Knochens (K; K‘); virtuelles Bilden und Darstellen einer reponierten Anordnung des ersten und zweiten Knochenfragments (K1 , K2; K1 ‘, K2‘) zum Rekonstruieren einer intakten Form des Knochens (K; K‘) unter Verwendung der bildlichen Darstellung;
Auswählen einer zu verwendenden gelochten Osteosyntheseeinrichtung (OP; ON) mit einer Lochanordnung (LA; LA‘) zum gegenseitigen Fixieren des ersten und zweiten Knochenfragments (K1 , K2; K1 ‘, K2‘) in der reponierten Anordnung; virtuelles Anordnen der ausgewählten zu verwendenden gelochten Osteosyntheseeinrichtung (OP; ON) auf der reponierten Anordnung des ersten und zweiten Knochenfragments (K1 , K2; K1 ‘, K2‘) unter Verwendung der bildlichen Darstellung; zumindest teilweises virtuelles Abbilden der Lochanordnung (LA; LA‘) der angeordneten ausgewählten zu verwendenden gelochten Osteosyntheseeinrichtung (OP; ON) auf der reponierten Anordnung des ersten und zweiten Knochenfragments (K1 , K2; K1‘, K2‘) unter Verwendung der bildlichen Darstellung, wobei ein erster Teil (LA1 ; LA‘1) der Lochanordnung (LA; LA‘) auf dem ersten Knochenfragment (K1 ; K1‘) und ein zweiter Teil (LA2; LA‘2) der Lochanordnung (LA; LA‘) auf dem zweiten Knochenfragment (K2; K2‘) abgebildet wird;
Erstellen von Daten einer ersten Bohrlochschablone (S1 ; ST; S1 a) mit einer ersten Bohrschablonen-Lochanordnung (LAT; LA‘1a; LA1a), welche zumindest teilweise dem ersten Teil (LA1 ; LA‘1) entspricht, zum Bilden von Bohrlöchern (BL) auf dem ersten Knochenfragment (K1 ; KT);
Erstellen von Daten einer zweiten Bohrlochschablone (S2; S2’; S2a) mit einer zweiten Bohrschablonen-Lochanordnung (LA2‘; LA‘2a; LA2a), welche zumindest teilweise dem zweiten Teil (LA2; LA‘2) entspricht, zum Bilden von Bohrlöchern (BL) auf dem zweiten Knochenfragment (K2; K2‘); wobei die Daten der ersten und zweiten Bohrlochschablone (S1 , S2; S1 S2’; S1 a, S2a) derart erstellt werden, dass sie eine jeweilige zugehörige mechanische und/oder optische Indikatoreinrichtung (K01 , K02; K01‘, K02‘; K01a, K02a) aufweisen, welche ein toleranzarmes oder toleranzfreies Positionieren der ersten und zweiten Bohrlochschablone (S1 , S2; S1 ’, S2’; S1a, S2a) auf dem ersten und zweiten Knochenfragment (K1 , K2; K1 ‘, K2‘) entsprechend der zu bildenden Bohrlöcher (BL) ermöglicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Daten derart erstellt werden, dass die erste und/oder zweite Bohrlochschablone (S1 , S2; S1’, S2’; S1a, S2a) eine optische Indikatoreinrichtung aufweist, insbesondere in Form von einem oder mehreren optischen Markern entsprechend geometrischen oder sonstigen Besonderheiten des zugehörigen Knochenfragments (K1 , K2;
K1 ‘, K2‘).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Daten derart erstellt werden, dass die erste und/oder zweite Bohrlochschablone (S1 , S2; S1’, S2’; S1a, S2a) eine Indikatoreinrichtung (K01 , K02; K01’, K02’; K01a, K02a) in Form einer Kontour (K01 , K02; K01’, K02’) der jeweiligen Bohrlochschablone (S1 , S2; S1 ’, S2’) aufweist, welche am zugehörigen Knochenfragment (K1 , K2; K1 ‘, K2‘) anatomisch angepasst positionierbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, wobei die Daten derart erstellt werden, dass die erste und/oder zweite Bohrlochschablone (S1 , S2; S1’, S2’; S1a, S2a) eine Indikatoreinrichtung (K01a, K02a) in Form eines Abstandsindikators (K01a, K02a) der jeweiligen Bohrlochschablone (S1a, S2a) aufweist, welcher an einem Ende des zugehörigen Knochenfragments (K1 , K2) positionierbar ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Auswählen einer zu verwendenden gelochten Osteosyntheseeinrichtung (OP; ON) manuell oder automatisch aus einer Datenbank (60) erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Erstellen der bildlichen Darstellung mittels zwei- oder dreidimensionaler Röntgenstrukturanalysedaten erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das virtuelle Bilden und Darstellen der reponierten Anordnung der Knochenfragmente (K1 , K2; K1 ‘, K2‘) unter Verwendung eines vorgegebenen statistischen Modells erfolgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das virtuelle Bilden und Darstellen der reponierten Anordnung der Knochenfragmente (K1 , K2; K1 ‘, K2‘) manuell unter Verwendung einer graphischen Eingabeeinrichtung erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Daten der Bohrlochschablonen (S1 , S2; S1 ’, S2’; S1 a, S2a) an eine Fertigungsvorrichtung (70) zum Fertigen der Bohrlochschablonen (S1 , S2; S1 ’, S2’; S1a, S2a), insbesondere eine Fräsvorrichtung oder einen dreidimensionalen Drucker, ausgegeben werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die gelochte Osteosyntheseeinrichtung (OP; ON) eine Osteosyntheseplatte oder ein Marknagel ist.
11 . Vorrichtung zum Erstellen eines knochenfragmentspezifischen Bohrlochschablonensatzes zum Bilden von Bohrlöchern für eine gelochte Osteosyntheseeinrichtung (OP; ON) mit: einer Bilderstellungseinrichtung (10, 20, 30) zum Erstellen einer bildlichen Darstellung von einem ersten und einem zweiten Knochenfragment (K1 , K2; K1 ‘, K2‘) eines Knochenbruchs eines Knochens (K; K‘); einer Verarbeitungseinrichtung (10) zum virtuellen Bilden und Darstellen einer reponierten Anordnung des ersten und zweiten Knochenfragments (K1 , K2; K1 ‘, K2‘) zum Rekonstruieren einer intakten Form des Knochens (K; K‘) unter Verwendung der bildlichen Darstellung; einer Eingabeeinrichtung (40) zum Auswählen einer zu verwendenden gelochten Osteosyntheseeinrichtung (OP; ON) mit einer Lochanordnung (LA; LA‘) zum gegenseitigen Fixieren des ersten und zweiten Knochenfragments (K1 , K2; K1 ‘, K2‘) in der reponierten Anordnung und zum virtuellen Anordnen der ausgewählten zu verwendenden gelochten Osteosyntheseeinrichtung (OP; ON) auf der reponierten Anordnung der Knochenfragmente (K1 , K2) unter Verwendung der bildlichen Darstellung; wobei die Verarbeitungseinrichtung (10) eingerichtet ist zum: zumindest teilweisen virtuellen Abbilden der Lochanordnung (LA; LA‘) der angeordneten ausgewählten zu verwendenden gelochten Osteosyntheseeinrichtung (OP; ON) auf der reponierten Anordnung des ersten und zweiten Knochenfragments (K1 , K2; K1 ‘, K2‘) unter Verwendung der bildlichen Darstellung, wobei ein erster Teil (LA1 ; LA‘1) der Lochanordnung (LA; LA‘) auf dem ersten Knochenfragment (K1 ; K1‘) und ein zweiter Teil (LA2; LA‘2) der Lochanordnung (LA; LA‘) auf dem zweiten Knochenfragment (K2; K2‘) abbildbar ist;
Erstellen von Daten einer ersten Bohrlochschablone (S1 ; ST; S1 a) mit einer ersten Bohrschablonen-Lochanordnung (LA1‘; LA‘1a; LA1a), welche zumindest teilweise dem ersten Teil (LA1 ; LA‘1) entspricht, zum Bilden von Bohrlöchern (BL) auf dem ersten Knochenfragment (K1 ; KT);
Erstellen von Daten einer zweiten Bohrlochschablone (S2; S2’; S2a) mit einer zweiten Bohrschablonen-Lochanordnung (LA2‘; LA‘2a; LA2a), welche zumindest teilweise dem zweiten Teil (LA2; LA‘2) entspricht, zum Bilden von Bohrlöchern (BL) auf dem zweiten Knochenfragment (K2; K2‘); wobei die Daten der ersten und zweiten Bohrlochschablone (S1 , S2; S1 ’, S2’; S1 a, S2a) derart erstellbar sind, dass sie eine jeweilige zugehörige mechanische und/oder optische Indikatoreinrichtung (KOI , K02; KOT, K02‘; K01a, K02a) aufweisen, welche ein toleranzarmes oder toleranzfreies Positionieren der ersten und zweiten Bohrlochschablone (S1 , S2; ST, S2’; S1a, S2a) auf dem ersten und zweiten Knochenfragment (K1 , K2; KT, K2‘) entsprechend der zu bildenden Bohrlöcher (BL) ermöglicht.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , weiterhin aufweisend eine Datenbank (60) zum Speichern einer Mehrzahl von Osteosyntheseeinrichtungen (OP; ON), aus denen die zu verwendende gelochten Osteosyntheseeinrichtung (OP; ON) manuell oder automatisch auswählbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei in der Datenbank (60) ein vorgegebenes statistisches Modells zum virtuellen Bilden und Darstellen der reponierten Anordnung der Knochenfragmente (K1 , K2; KT, K2‘) gespeichert ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11 , 12 oder 13, weiterhin aufweisend eine Ausgabeeinrichtung (50) zum Ausgeben der Daten der Bohrlochschablonen (S1 , S2; ST, S2’; S1a, S2a) an eine Fertigungsvorrichtung (70) zum Fertigen der Bohrlochschablonen (S1 , S2; ST, S2’), insbesondere eine Fräsvorrichtung oder einen dreidimensionalen Drucker.
15. Bohrlochschablonensatz zum Bilden von Bohrlöchern für eine gelochte Osteosyntheseeinrichtung (OP; ON), insbeondere hergestellt gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit: einer ersten Bohrlochschablone (S1 ; S1 S1a) mit einer ersten Bohrschablonen-Lochanordnung (LA1 ‘; LA‘1a; LA1a), welche zumindest teilweise einem ersten Teil (LA1 ; LA‘1) einer Lochanordnung (LA; LA‘) der Osteosyntheseeinrichtung (OP; ON) entspricht, zum Bilden von Bohrlöchern (BL) auf einem ersten Knochenfragment (K1 ; K1 ‘); einer zweiten Bohrlochschablone (S2; S2’; S2a) mit einer zweiten Bohrschablonen- Lochanordnung (LA2‘; LA‘2a; LA2a), welche zumindest teilweise einem zweiten Teil (LA2; LA‘2) der Lochanordnung (LA; LA‘) der Osteosyntheseeinrichtung (OP; ON) entspricht, zum Bilden von Bohrlöchern (BL) auf einem zweiten Knochenfragment (K2; K2‘); wobei die erste und zweite Bohrlochschablone (S1 , S2; ST, S2’; S1a, S2a) derart erstellt, dass sie eine jeweilige zugehörige mechanische und/oder optische Indikatoreinrichtung (KOI , K02; KOT, K02‘; K01a, K02a) aufweisen, welche ein toleranzarmes oder toleranzfreies Positionieren der ersten und zweiten Bohrlochschablone (S1 , S2; S1 ’, S2’; S1 a, S2a) auf dem ersten und zweiten Knochenfragment (K1 , K2; KT, K2‘) entsprechend der zu bildenden Bohrlöcher (BL) ermöglicht.
16. Bohrlochschablonensatz nach Anspruch 15, wobei die erste und/oder zweite Bohrlochschablone (S1 , S2; ST, S2’; S1a, S2a) eine optische Indikatoreinrichtung aufweist, insbesondere in Form von einem oder mehreren optischen Markern entsprechend geometrischen oder sonstigen Besonderheiten des zugehörigen Knochenfragments (K1 , K2;
KT, K2‘).
17. Bohrlochschablonensatz nach Anspruch 15 oder 16, wobei die erste und/oder zweite Bohrlochschablone (S1 , S2; ST, S2’; S1a, S2a) eine Indikatoreinrichtung (KOI , K02; KOT, K02’; K01a, K02a) in Form einer Kontour (KOI , K02; KOT, K02’) der jeweiligen Bohrlochschablone (S1 , S2; ST, S2’) aufweist, welche am zugehörigen Knochenfragment (K1 , K2; KT, K2‘) anatomisch angepasst positionierbar ist.
18. Bohrlochschablonensatz nach Anspruch 15, 16 oder 17, wobei die erste und/oder zweite Bohrlochschablone (S1 , S2; ST, S2’; S1a, S2a) eine Indikatoreinrichtung (KOI , K02; KOT, K02’; K01a, K02a) in Form eines Abstandsindikators (KOT, K02‘) der jeweiligen Bohrlochschablone (S1 , S2; ST, S2’) aufweist, welcher an einem Ende des zugehörigen Knochenfragments (K1 , K2; KT, K2‘) positionierbar ist.
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