NO300715B1 - Anordning for fjerning av ostealproteser - Google Patents

Anordning for fjerning av ostealproteser Download PDF

Info

Publication number
NO300715B1
NO300715B1 NO941109A NO941109A NO300715B1 NO 300715 B1 NO300715 B1 NO 300715B1 NO 941109 A NO941109 A NO 941109A NO 941109 A NO941109 A NO 941109A NO 300715 B1 NO300715 B1 NO 300715B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
prosthesis
tool
bore
ball
shaped
Prior art date
Application number
NO941109A
Other languages
English (en)
Other versions
NO941109D0 (no
NO941109L (no
Inventor
Michael John Radley Young
Brian Robert Denis Pe Bradnock
Original Assignee
Michael John Radley Young
Bradnock Brian R D P
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Michael John Radley Young, Bradnock Brian R D P filed Critical Michael John Radley Young
Publication of NO941109D0 publication Critical patent/NO941109D0/no
Publication of NO941109L publication Critical patent/NO941109L/no
Publication of NO300715B1 publication Critical patent/NO300715B1/no

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00Ultrasound therapy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58Surgical 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
    • A61B17/88Osteosynthesis instruments; Methods or means for implanting or extracting internal or external fixation devices
    • A61B17/8802Equipment for handling bone cement or other fluid fillers
    • A61B17/8847Equipment for handling bone cement or other fluid fillers for removing cement from a bone cavity
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/46Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2/4603Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof
    • A61F2/4607Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof of hip femoral endoprostheses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00477Coupling
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/32Joints for the hip
    • A61F2/36Femoral heads ; Femoral endoprostheses
    • A61F2/3609Femoral heads or necks; Connections of endoprosthetic heads or necks to endoprosthetic femoral shafts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/46Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2/4603Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof
    • A61F2002/4619Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof for extraction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/46Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2002/4631Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor the prosthesis being specially adapted for being cemented
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/46Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2002/465Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor using heating means

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Dairy Products (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår et verktøy til bruk ved revisjon av arthroplastikk der et proteselegeme som skal fjernes, i det minste delvis, er omgitt av bensement, hvilket verktøy er anpasset til å omgi et eksponert parti av proteselegemet for påvirkning av dette med ultralydvibrasjon.
Det er kjent fra US-patentene 4.248.232 og 5.151.099 at ultralyd kan benyttes for å gjøre det lettere å fjerne bensement (PMMA) under kontroll med artroplastikk. Lokal oppvarming ved selektiv absorpsjon av ultralydenergi hever temperaturen på et lite volum av sement over glassomvand-lingstemperaturen, slik at sementen blir istand til å flyte og kan bringes i en form som gjør den lett å fjerne fra kontrollområdet.
Det har også blitt vist (i US-patent nr. 5.045.054, tilhø-rende Hood med flere) at påvirkning fra ultralyd direkte på protesen kan bryte bindingen mellom protesen og den omgivende sement eller, når det gjelder proteser som ikke er sementert, bryte bindingen mellom protesen og inngrodd cancelløst ben. Retningen for den tilførte ultralydenergi er på linje med den sentrale akse for en implantert proteseanordning som for eksempel aksen for stammen som bærer kulen i en erstatning for et hofteledd. Utredelse av kraft på denne linje, som i teksten i systemet i US-patent nr. 5.045.054, krever imidlertid at pasienten skal motstå kraften med uunngålig trauma for pasienten.
Fra DE 4.041.063 er det kjent en anordning for å danne kontakt med prosesens hode. Denne anordningen retter ultralydvibrasjon i en lengderetning med hensyn til protesens akse.
Det er en hensikt med foreliggende oppfinnelse å komme frem til en anordning for frigjøring av en innsatt ostealprotese med et minimum av trauma for pasienten som måtte ha behov for arthroplastisk revisjon.
Et spesielt formål er å oppfylle ovenstående hensikt når det gjelder revisjonsarthroplastikk av en hofteleddsprotese som er implantert og sementert i et lårområde.
Et hovedformål med oppfinnelsen er å oppfylle de ovennevnte hensikter med en en anordning som virker meget pålitelig uten at en operasjon blir skremmende komplisert og der fremgangs-måten og anordningen kan anvendes på de forskjellige proteser som for tiden er tilgjengelige.
Oppfinnelsen oppfyller i sin foretrukne utførelsesform disse hensikter med en ultralyddrevet teknikk der en ringformet del med forholdsvis stor masse blir godt festet rundt den ytre ende av en hofteleddsprotese som er blitt sementert fast i margkanalen i et lårområde. I de fleste tilfeller er den utstikkende fri lagte ende en kule ved den utstikkende ende av en stamme, alt utført i et stykke med den implanterte øvrige del av proteseanordningen. Den ringformede del blir satt i radielle ultralydsvingninger av en vrianordning med en retningsakse for mekaniske svingninger, der aksen fortrinnsvis er rettet radielt innad gjennom materialet i delen mot delens akse og fortrinnsvis stort sett innrettet med sentrum i den fri lagte kule eller hodeenden på protesen som skal fjernes, for eksempel for utskiftning av protesen i pasienten. Som resultat av denne påvirkning, vil den ringformede del reagere med radielle resonanssvingninger, noe som innebærer kontinuerlig utøvelse av sammenklemmende overføring i omkretsretningen av radialt modulert ultralydeenergi i protesen i det området der denne er holdt fast og dessuten vil protesen reagere på den radielle resonans med plastisk deformasjon av sitt sementerte og/eller beninngrodde feste til pasientens lem, for dermed lokalt å frembringe tilstrekkelig varme til å smelte sementeringsplasten ved grensesnittet mot protesen eller for mekanisk å bryte opp inngrodd ben ved grensesnittet med protesen. Den ultralyd-drevne ringformede del er av slik utførelse at den selektivt vil tilpasses flere forskjellige størrelser når den festes på protesehodet. Den ringformede del vil også gi plass for et spesielt verktøy som kan velges fra en festeanordning i en gruppe, der hver festeanordning er utformet i tilslutning til den innsatte ende av et bruddstykke av et proteseskaft med en mulighet til å overføre tilstrekkelig ultralydenergi gjennom verktøyet og inn i det avbrutte og innleirede protesebrudd-stykket for ren og effektiv løsgjøring og uttrekning av dette bruddstykket.
Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjengitte trekk og den vil i det følgende bli forklart nærmere i form av et eksempel under henvisning til tegningene der: Fig. 1 viser sett fra siden og delvis i snitt, delene av en anordning ifølge oppfinnelsen til fjernelse av en protese. Fig. 2 viser det samme som fig. 1, men gjengir en modifikasjon.
Fig. 4 viser anordningen på fig. 3 sett ovenfra.
Fig. 5 svarer til fig. 1, men viser en annen modifikasjon. Fig. 6 svarer til fig. 1, men viser en ytterligere modifikasjon. Fig. 7 viser et lengdesnitt gjennom et verktøy som kan benyttes sammen med en hvilken som helst av anordningene på fig. 1, 2, 3, 5 eller 6 for å fjerne en indre avbrutt ende av en protese. Fig. 8 viser i snitt hvorledes verktøyet på fig. 7 brukes i anordningen på fig. 6. Fig. 9 er et elektrisk blokkskjema som viser driv-og styrekretser til bruk sammen med en hvilken som helst beskrevet utførelse av anordningen i henhold til oppfinnelsen til fjerning av protese. Fig. 10 er en graf som viser frekvensbåndkarakteristikken for ultralyddrift ved bruk av kretsene på fig. 9. Fig. 11 viser, sett forfra, et verktøyelement til fjerning av små mengder av sement. Fig. 12 viser, sett fra siden, det verktøy som er vist på fig. 11. Fig. 13 viser, sett ovenfra, verktøyet som er gjengitt på fig. 11 og 12.
På fig. 1 er oppfinnelsen vist sammen med bruk av en radial-virkende oscillator som omfatter en ringformet del 10 med forholdsvis stor masse og fortrinnsvis av rustfritt stål. Delen 10 er formet hovedsaklig som en rett sylinder og har en sentral boring 11 som smalner noe av nedad for å samvirke med en klemanordning eller spennhylse 12. Ved sin øvre ende går boringen 11 over i en utboring 13 som gir plass for den radielle flensformede hodeende 14 på delen 12. Klemanord-ningen eller spennhylsen 12 har en forminsket nedre ende som er spaltet på langs som vist ved slissen 15 for å danne en rekke frie fingre, her vist som de to fingre 16, 17, siden det bare er en spalte 15.
Når det gjelder fig. 1, blir det frilagte kuleformede hodet eller kulen 18 av en innsatt hofteprotese 19 godt grepet av den konkave kuleformede uthuling i den frie eller fingerende av delen 12, det vil si inne i de mot hverandre vendte innvendige konkave kuleflater av de to fingrene 16, 17, og det skulle være klart at hulrommene for fingrene 16, 17 sammen danner en halvkuleformet bøssing som kulehodet 18 passer tett inn i. Utsidene av fingrene 16, 17 passer fortrinnsvis til den koniske del av boringen 11 i delen, slik at når kulehodet 18 er blitt innsatt i den ikke spendte bødding som dannes av de indre konkave kuleformede flater på fingrene 16 og 17, kan spennhylsen eller festeanordningen 12 drives nedad for på en sikker måte å gripe kulehodet 18 sammenhengende hele veien rundt dette. Kraften til oppnåelse av dette grep kan fås med hammerslag som er rettet aksialt mot den flensformede øvre ende 14 og under denne inndrivning blir fingrene 16, 17 avbøyd innad på grunn av kilevirkningen mellom de koniske konkave og konveks avsmalnede overflater og det skal påpekes at i en avsluttet fastspenningsstilling, som vist på fig. 1, er kulehodet 18 ikke bare virtuelt grepet langs ekvator med fingrene 16, 17, men at dette grep på tilsvarende måte også gjelder i omkretsretningen for områder som strekker seg aksialt over og under ekvatorområdet. Som et alternativ, kan kirurgen være av den mening at hammerslag kan resultere i trauma for pasienten og i så tilfelle kan etpar motstående C-klemmer anvendes for å drive flensen på delen 12 i forhold til den nedre ringformede flate av delen 10, som tidligere omhandlet, for å redusere sannsynligheten for trauma.
For å sette den beskrevne delen 10 og dens feste på proteseanordningen 19 i virksomhet, er det vist en elektromeka-nisk transduser 20, som er festet lokalt til omkretsen av delen 10. Transduseren 20 er fortrinnsvis av den piezo-elektriske keramiske utgave som er generelt vist og beskrevet (ved henvisningstallet 1) i US-patent nr. 5.151.099 og i løpende ansøkning Serial No. 08/199.112 som er innlevert 22. februar 1994 og som det vises til når det gjelder flere detaljer. Transduseren 20 er sylindrisk og har en sentral akse 21 for mekaniske svingninger i resonans, ved en frekvens i området fra 20 kHz til 40 kHz. Transduseren drives som den elektriske belastning på kretser som skal beskrives senere i forbindelse med fig. 9, mens som her blir angitt med en faselåst sløyfe for automatisk høy-Q avstemning over et område av frekvenser. Området for frekvensjustering forutsettes å være den som best tjener de mekaniske resonans-egenskaper for delen 10 og dens faste forbindelse med protesen 19, og det forutsettes at denne er i sin innsatte tilstand, og etter arthoskopisk undersøkelse av lårbenet, kreves det utskiftning av protesen.
For å gi et bilde på størrelser, har et legeme 10 som svinger radielt i resonans, for å oppta et kulehode 18 med en diameter på 2.5 cm, fortrinnsvis en diameter på 12.5 til 15 cm, med en aksial tykkelse på 5 cm og transduseren 20 kan hensiktsmessig ha en samlet lengde på 7.5 til 8.75 cm og en diameter på 2.5 til 4 cm.
Et hus som kan anbefales for de beskrevne deler kan generelt være som vist og beskrevet i løpende ansøkning Serial No. 08/199.112, så lenge huset muliggjør trygg håndtering under ultralydvirksomhet. Det stiplede omriss 22 med elastomer 0-ring støtter ved 23, 23' og 24 menes å angi dette hus. Huset 22 kan være avtagbart og omslutter transduseren 20 sylindrisk og danner dermed et håndtak som er mekanisk isolert fra transduserens resonans og med en øvre omgivende ringdel som er avtagbart sentrert på og omgitt den flensformede øvre ende av holderen eller spennhylsen 12.
I bruk vil eksitering av transduseren 20 bevirke radialt rettet resonans i delen 10 og i festeanordningen og kulehode-elementene som sitter festet i delen 10. Kulehodet bringes dermed til å følge svingningene i dene mekaniske resonans og til å føre disse videre inn i volumet av protesen 19 med resulterende konpleks mekanisk svingning (som har mange knuter/antiknuter) ved grensesnittet mellom protesens stamme og plastsement eller annen binding (som for eksempel inngrodd ben) som måtte finnes. Resultatet er en hurtig smelting av sementen eller avskjæring av inngrodd ben, slik at det blir mulig manuelt å trekke ut svingesystemet og protesen 19. Under denne uttrekning, som kan foregå forholdsvis hurtig (i betraktning av den koniske form på den innleirede protese-stamme), er det valgfritt om transduseren skal forbli eksitert eller ikke, fordi den innleirede binding til pasienten nå har opphørt.
Det skal påpekes at proteseanordnignen 19 som her er vist som illustrasjon, er en enhetlig utført enkel del, slik at frigjøringen gjelder hele anordningen. Det finnes imidlertid andre konstruksjoner av slike anordninger til bruk for samme type erstatning av hofteledd. For eksempel kan kulehodet 18 være en separat fremstilt kule med en radial boring for "permanent" Morse-konus pasning til en eller frilagt tapp som er en enhetlig del av protesen. I dette tilfellet kan den beskrevne radialt rettede ultralydeksitering av den frilagte kule på proteseanordningen resultere i at kulen løsner fra sitt Morse-konus feste, slik at den konusformede tappdel frilegges på en anordning som forblir innleiret i pasienten. Det skal påpekes at i en slik situasjon, kan et annet radialt svingende system enn det som er beskrevet på fig. 1, stå til rådighet og være utstyrt med et feste eller en spennhylse med en innvendig konkav utforming som passer til den aksialt utstikkende tapp for i omkretsretningen å skape et sammenhengende anlegg med den ellers frilagte tappende av protesen. "Ultralydeksitering av den festede tapp vil så føre til det samme ønskede resultat med innføring av den mekaniske virkning det eller de innleirede grensesnitt i legemet for å muliggjøre hurtig og effektiv uttrekning av protesen.
Straks protesen er blitt fjernet, kan personalet som bistår kirurgen gå løs på problemet med å ta løs festeanordningen og den fastsittende protese fra delen for de radielle svingninger. For dette formål er flere gjengede boringer 25 som står i vinkelavstand fra hverandre i den flensformede ende av festeanordningen få innskrudd bolter (ikke vist) for aksial løsgjøring i forhold til den flate indre ringformede ende av utboringen 13. Etter en tilstrekkelig løsgjøring vil klemvirkningen opphøre og protesen og festeanordningen 12 kan fjernes fra hverandre og fra delen 10.
Utførelsen på fig. 2 representerer en liten modifikasjon av det som er blitt beskrevet i forbindelse med fig. 1, og de samme henvisningstall er benyttet der det er mulig. Hovedforskjellen når det gjelder fig. 2, er at retningsaksen 21' for ultralydeksiteringen ved hjelp av transduseren 20, ikke er orientert radialt innad, men aksen 21' er også skråttstilt nedad, slik at den krysser ved eller i nærheten av kulesenteret for de konkave innvendige kuleflater på fingrene 16, 17 og dermed ved eller nær ved kulesenteret for en kule eller et kulehode 18 som er fastspendt. For dette formål har den ringformede del 10' eksitering i radialt rettede mekaniske svingninger en utvendig flate 27 som er avkortet kjegleformet, slik at den skråttstilte drivende endeflate av transduseren 20 kan monteres lokalt på en utfrest flate 27' i den avkortet kjegleformede utside. Videre viser fig. 2 en ytterligere utsparing 28 ved den nedre ende av den sentrale boring i delen 10 for å skape større konsentrasjon av ultralydenergi fra delen 10' til et frilagt kulehode og tilstøtende benstruktur (ikke vist på fig. 2).
Fig. 3 og 4 viser mer i detalj en alternativ versjon av modifikasjonen på fig. 2, der akseretningen 21' for ultralydeksitering fra transduseren 20 inn i delen 10 igjen ligger radialt innenfor og også nedadhellende for en antatt overføring av ultralydenergi nær senteret for et fastspendt kulehode 18. På fig. 3 er delen 10 igjen sylindrisk ringformet som på fig. 1 og den drivende ende av transduseren 20 er innført i en grunn, tilpasset skråttstilt lokal utboring i omkretsen av delen 10 for flate-mot-flate overføring ved endeflaten, av mekaniske svingninger til delen 10. På fig. 3 er den vist en noe tynnere tappdel 30 på den drivende endeflate av transduseren og tappen er skrudd fast inne i en gjenget boring i bunnen av boringen i delen 10 for insetting av transduseren.
Den mer detaljerte gjengivelse på fig. 3 gjør det mulig å vise ytterligere trekk som er felles for alle utførelsesfor-mer av foreliggende oppfinnelse. Det gjengede festet via en tapp foregår ved 30, med ellers flate-mot-flate endegrense-snitt fra transduseren til delen som skal svinge radialt, og dette flate-mot-flate grensesnitt forutsettes å være det foretrukne for alle utførelser. Lengden L av transduseren skal være et helt tall av halve bølgelengder for lydoverfø-ringen i mediet for transduseren. Dette medium er fortrinnsvis en lagdelt anordning med plater av aluminiumlegering og rustfritt stål, bortsett fra naturligvis den piezo-elektriske keramiske skive og dens tynne elektroder som utvendig er forskjøvet fra et sentralt tversgående plan gjennom transduseren. Den gjennomsnitlige diameter Dm for den radialt svingende del 10 er fortrinnsvis slik at det tas hensyn til en gjennomsnitlig geometrisk utstrekning i omkretsretningen (d.v.s. ved diameteren Dm) som tilnærmet er et helt multiplum av den nevnte bølgelengde. Dessuten ligger den lille konvergerende konusvinkel a i boringen i delen 10 fortrinnsvis i området 1° til 2°. Hvis det forutsettes godt kulefor-met konkav-mot-konveks overflateanlegg mellom holderen eller spennhylsefingrene 16, 17 mot kulen eller kulehodet 18, fremkommer de konkave kuleflater på fingrene 16, 17 fortrinnsvis når fingrene 16, 17 er forskjøvet radialt innad til innklemt stilling og omrisset av utsidene av holderens fingre 16, 17, slik at det oppstår en progressiv innadrettet bøyning for å låse fingrene mot en kule eller et kulehode 18 under innbanking eller på annen måte aksial inndrivning til helt fastspendt stilling som er vist for alle utførelser, bortsett fra fig. 3 som viser delene trukket fra hverandre.
Sluttelig viser fig. 3 forholdene under bruk av et radialt svingende system for alle utførelser ifølge oppfinnelsen, nemlig der den koniske stammedel 31 av proteseanordningen 19 er omgitt av plastsement 32 som fester protesen til å gi et hulrom i margområdet i en hensiktsmessig utsporet og på annen måte preparert øvre ende av et lårbenparti 33. Den forholdsvis massive bruk av plastisk sement 32 som er vist på fig. 3, er gjengitt noe overdrevet og det skal påpekes at meget ofte når det gjelder preparering av et lårbensområde for anbringelse av en hofteleddprotese 19, vil stammen 31 bli innsatt med i det minste delvis direkte tilgang til benvev, slik at benvev kan gro inn i protesen.
Når det gjelder usementert arthroplastikk, blir protesen festet ved at ben gror inn og dette festet vil bli løsnet eller brutt opp ved relativ vibrasjonsbevegelse ved grensesnittet ben/metall.
I utførelsen på fig. 5 er den radialt svingende del 10 en rett sylinder og har en aksial tykkelse som svarer til diameteren på transduseren 20. Det er her ingen utboring der det flensformede hodet på holderen 12 kan passe inn (som ved 13 på fig. 1, 2 og 3), men det finnes en nedre utboring 28 som gir klaring for festeanordningens fastspenning av en protesekule eller et kulehode med dets kulesentrum hovedsaklig i flukt med den rent radiale transduserakse 21 for mekaniske ultralydsvingninger. Dimensjoneringen som gjelder fig. 5 viser den utvendige sylinderdiameter D for delen 10 og den midlere diameter Dm. Ytterligere dimensjonering ved a viser det faktum at delens sylinderdiameter D er lokalt frest ut til en kordeflate (med radial dybde a) for å danne et plant grensesnitt mellom transduseren 20 og delen 10, der forbindelsen opprettes med en skrueforbindelse 30.
TJtførelsesf ormen på fig. 6 viser at en radialtsvingende ringformet del 40 ifølge oppfinnelsen ikke behøver være en geometrisk sylinder og det viser også at flere ultralydtrans-dusere kan anordnes i vinkelmessig avstand fra hverandre rundt delen 40, der de tilhørende akser for mekaniske svingninger er rettet stort sett mot sentrum av en kule eller et kulehode 18 for en implantert protese 19. Som vist, finnes det to transdusere i dette eksempel med 180° avstand rundt den sentrale aksen for delen 40. Geometrien for delen 40 kan beskrives som ringformet med en sentral boring og festeanordning eller spennhylse 12 som tidligere beskrevet. Den ringformede del 40 har en øvre konkav avkortet kjegleformet endeflate 41 som ligger i aksial avstand fra en nedre konveks avkortet kjegleformet endelfate 42. Utsiden av delen 40 er også avkortet kjegleformet, bortsett fra de lokale kordeflater 43a, 43b som danner det plane grensesnitt i forhold til transduserne 20a, 20b ved deres respektive tilknytningspunkter til delen 40. Den konkave helning av oversiden 41 er fortrinnsvis mer forskjøvet fra et radialplan i forhold til delen 40 sentrale akse enn den nedre flate 42 som har en mindre forskyvning i forhold til det nevnte plan. Disse forhold skaper den foreliggende foretrukne form for delen 20 som en skål der den aksialt tykkelse avtar i retning mot den sentrale boring der holderen 12 er innpasset, noe som fører til at de radiale svingninger leder frem resonansenergi med en ennu større samling ved det ønskede geometriske sted for energioverføring til protesen 19. For å få til en rent aksial løsgjøringskraft for å oppheve innspenningen ved festeanordningen 12, er en liten knast 44, en for hver av de gjengede løsgjøringsboringer 25 på festeanordningens flens, anbragt som anslag for innsatte spennbolter som skal drives perpendikulært på de tilhørende knaster 44.
Når et hofteledd eller annen protese tas ut eller forsøkes tatt ut av en pasient, hender det noen ganger at stammen for protesen brekker av eller kanskje finnes å ha blitt brukket av, slik at det blir tilbake et nedre innleiret bruddstykke av stammen som vist ved 50 på fig. 8. På dette tidspunkt som er vist på fig. 8, skulle det være klart at bensement ved den øvre ende av lårområdet 52 er blitt fjernet, slik at det oppstår en utvidet åpning 53, det vil si utvidet i forhold til den åpning i bensementen som blir tilbake ved fjernelse av protesens øvre del og det skulle videre fremgå at denne utvidelsen er fremkommet, ikke bare ned til den innleirede avbrutte bit 50, men også forbi denne i den utstrekning som er vist ved d^. Det verktøy til fjernelse av bensement som er beskrevet i patentansøkning Serial No. 08/199.112, fra 22. februar 1994, er ideelt for hurtig og effektiv fjernelse av bensement til dannelse av den beskrevne utvidelse, innbe-fattende den på forhånd bestemt dybde d^ forbi bruddstedet som har resultert i den innleirede bit 50.
Et verktøy 80 basert på den teknologi som er beskrevet i den ovennevnte patentansøkning er vist på fig. 11 og 12. En kloformet anordning 81 som kan festes kan benyttes for å smelte og ta ut sement i små mengder rundt omkretsen av enden av bruddstykket for å danne den utvidede åpning 83. Verktøyet omfatter et skaft 82 som ved sin ytre ende har en liten skålformet kopp 81 med gjennomgående åpninger 83, der sement som smeltes ved ultralydsvingninger fra koppen 81 som drives av stammen 82, kan strømme gjennom. Verktøyet kan trekkes opp med jevne mellomrom for å ta ut sement eller annet materiale og for derved å danne den utvidede åpning. På denne måte virker verktøyet som en skraper som kan danne eller utvide et volum som muliggjør inngrep mellom en ende av den brukne protesen og et uttrekningsverktøy. Dannelse av rommet gjør det mulig å innføre et verktøy med en stor skjeformet ende langs protesen for å gripe dennes øvre ende.
Etter på denne måte å ha klargjort utvidelsen 53 i bensementen ved den øvre ende av lårområdet 52 og til dybden dj nedenfor bruddstedet for det innleirede bruddstykket 50, er alt klart til bruk av et spesielt verktøy som vist på fig. 7, i stedet for festeanordningen eller spennhylsen 12 fra de andre utførelser som er beskrevet i forbindelse med fig. 1, 2, 3, 5 og 6 ovenfor og på fig. 8 er verktøyet på fig. 7 satt på plass i stedet for festeanordningen 12 på fig. 6.
Ganske kort er verktøyet på fig. 7 av rustfritt stål og omfatter et flensformet hode 55 som er i et stykke med flere langstrakte, forholdsvis massive, men pinsettlignende ben 56, 57. Den utvendige diameter T>2 kan være sylindrisk og dermed konstant ved fremstilling av verktøyet. Innenfor denne sylindriske utvendige flateprofil er det en gradvis av-smalnende boring som skaper konkave innvendige flater 56', 57' på benene 56, 57 over hele lengden, bortsett fra det gjenværende nedre parti ^ som er kjennetegnet ved en kort sammenløpende form 56", 57" ved de nedre ender av benene 56, 57. Sylinderens diameter D2 er valgt slik at det blir mulig å sette de ytre ender av benene 56, 57 gjennom den øvre ende av den sammenløpne sentrale boring i den radialt formede del, slik at benene blir drevet inn under full innsetting gjennom denne sentrale boring. Denne innadrettede kamvirkning bøyer benene 56, 57 mot hverandre og etter all sannsynlighet i radialt forspendt innbyrdes kontakt ved deres nedre ender på det tidspunkt disse nedre ender er ført så godt som full-stendig hele veien gjennom boringen i delen 40. På dette tidspunkt er det en enkel sak å spre benene fra hverandre ved deres nedre ender 56, 57, for eksempel ved å drive inn og vri en skrutrekker mellom benene. Når disse spres for hverandre på denne måten, blir det mulig å innsette de nedre ender av benene 56, 57 i den utvidede åpning 53 og forbi den øvre ende av det innleirede bruddstykket 50. Denne innføring kan foregå til avstanden d£, forbi punktet for den første kontakt med bruddstykket 50, hvoretter skrutrekkeren eller en annen anordning som fører benene fra hverandre kan fjernes for at benene 56, 57 skal utøve et ettergivende, mens spendt grep på den øvre ende av bruddstykket 50. På dette punkt er benenes 56, 57 grep på bruddstykket 50 tilstrekkelig for direkte å overføre ultralyd fra den radialt svingende del 40 og via verktøybiten på fig. 7 til bruddstykket 50, for derved å tilføre ultralydenergi til bruddstykket for å smelte eller bryte dets grensesnitt mot bensementen eller mot inngrodd ben, alt etter hva som her foreligger. Når dette grensesnitt har smeltet eller brutt opp på denne måte, er det innleirede bruddstykket 50 naturligvis klar for uttrekning med en gang ved bruk av det samme grep fra benene 56, 57.
Det skulle fremgå at de forskjellige utførelser av oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte og en anordning til fjernelse av ostealproteser når det anvendes på frilagte proteser eller bruddstykker som kan være tilbake og innleiret i benet. Det er viktig at anordningen kan benyttes som en radialt svingende resonansanordning med høy masse og som er trykkmessig koblet til kulehodet eller den sylindriske eller morsekonusformede øvre ende av protesen. Systemet til-fredsstiller to hovedkriterier: den radialt svingende resonansanordning muliggjør aksialt fest av en stiv masse til protesen, uten at det skapes trauma fra direkte virkende ultralydanordninger på protesen ved dennes nedre ende i forhold til den sentrale akse for kulen eller kulehodet og dets innleirede stamme. Dette resultat oppnås med en forholdsvis liten forskyvning i resonansfrekvens og dette passer sammen med bruken av et helautomatisk avstemnings-system, for eksempel det som er skjematisk vist på fig. 9.
Fig. 9 viser en eksiteringsfrekvens, der faselåst styring utvider båndbreddetoleransen for systemet for forskyvninger i den mekaniske resonansfrekvens innenfor grenser, for en gitt innstilling av kretsens parametere. Mer bestemt kan en strømtilførselsenhet 60 være en vanlig vekselstrømkilde som finnes ved 61 for eksempel fra en lysnettkontakt og enheten 60 avgir både høyspendt likestrøm og lavspendt likestrøm til en automatisk avstemningskrets, der ultralydeksiterings-spenning fremkommer for den tilsluttede transduser 20, her symbolisert som en "last" 62. Høyspenningstilførselen avbrytes av en fasestyrt høyfrekvens venderanordning 63, 64 som frembringer en firkantbølge over primærviklingen i en utgangstransformator 66, der frekvensen for denne blir bestemt via en første inngang 67 som er hensiktsmessig forsterket ved 68 fra en faselåst sløyfe (PLL) ved 69, og via en andre inngang 70 fra en mikroprosessor (pP) styrt LCR nett 71. LCR avstemningskretsen 71 er tilsluttet (via en forbindelse 74) til en lavspendt sekundærvikling i utgangs-transformatoren 65 og avstemningsfunksjonen for mikroproses-soren (pP) kan defineres som programvare som finnes i en EEPROM eller lignende anordning som har automatisk avstemning over et bredt frekvensområde. I tilførselen fra transfor-matoren 65 til lasten 63 er sammenpas sende verdier for induktans (L) og kapasitet (C) valgt for å sikre sinusbøl-geformer for strøm og spenning i lasten 62 og for å skape en hovedsaklig konstant karakteristikk for laststrømmen. Tilbakekobling over linjen 72 fører tilbake øyeblikkelig utgang fra impedanstilpasningskretsen 73 og blir kontinuerlig tilført den faselåste sløyfeanordning 69. Sluttresultatet er angitt med den heltrukne kurve på fig. 10, der den faselåste automatiske avstemning sees å være sikker for resonans-frekvensbåndet fra f^ til f2, noe som angir et mekanisk resonansområde som holdes avstemt uten behov for manuell justering. Til sammenligning, er de samme struktur-og eksiteringsverdier uten fordelen av den angitte faselåse-sløyfe-og automatiske avstemning og som vil skape de hovedsaklig enkle avstemnings frekvenskarakteristikk, vist med den stiplede linje på fig. 10.

Claims (8)

1. Verktøy til bruk ved revisjon av arthroplastikk, der et proteselegeme som skal fjernes, i det minste delvis, er omgitt av bensement, hvilket verktøy er anpasset til å omgi et eksponert parti av proteselegemet for påvirkning av dette med ultralydvibrasjon, karakterisert ved at verktøyet innbefatter en i omkretsretning sammenhengende ringformet del (10) med en midtre åpning (11), spennhylse-anordning (12) monterbar i åpningen (11) og anpasset selektivt til å danne inngrep med et eksponert eller eksponerbart parti av proteselegemet (19) og at minst en ultralyddrivanordning (20, 20a, 20b) med en midtre akse (21) av mekanisk resonanssvingning er forbundet til legemet (10) på en slik måte at dets svingningsakse (21) er rettet generelt radielt innover med hensyn til den midtre åpningen (11) og at ultralydvibrasjonene overføres til proteselegemet.
2. Verktøy i henhold til krav 1 for inngrep med en proteses femurhode, karakterisert ved at svingeak-sen til drivanordningen er radielt innrettet for å skjære en eksponert kule (18) til protesens f emurhode (19) når kulen (18) er i inngrep med spennhylsen (12).
3. Verktøy i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at en midlere diameter til legemet, mellom en indre diameter og en ytre diameter, har en omkrets som i det vesentlige er et helt multippel av bølgelengder ved frekvensen til den mekaniske resonanssvingningen til minst en drivanordning.
4. Verktøy i henhold til et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at det ringformede legemet (10) er sylindrisk.
5. Verktøy i henhold til et eller flere av kravene 1 - 3, karakterisert ved at det ringformede legemet (10) har en skålformet, massiv del som ligger samlet rundt boringen (11), der den skålformede massive delen har en konkav konisk første endeflate ved en ende av boringen, og en konveks, konisk andre endeflate ved den motsatte enden av boringen (11), der forbindelsen mellom minst den ene drivanordning (20a, 20b) og legemet (10) er slik at den midtre aksen (21) i tillegg til den generelt radielt innovervendte retningen, danner en spiss vinkel med de koniske endeflatene (42).
6. Verktøy som angitt i krav 5, karakterisert ved at den første endeflaten heller med en konisk toppvinkel som er mindre enn toppvinkelen til den andre endeflaten og at den midtre aksen (21) er forlenget langs en helning som er mellom helningene til endeflatene.
7. Verktøy i henhold til et eller flere av de foregående krav til bruk for inngrep med en avbrutt protese, karakterisert ved at spennhylsen (12) er utstyrt med minst to langsgående fingerorgan (56, 57) forbundet til hverandre ved en langsgående ende, og anordnet til å være inngripbare ved en motsatt langsgående ende rundt en del av protesen, og at samvirkende kamformasjoner på utsiden av fingrene eller på overflaten til boringen, er innrettet til å skape inngrep og løsbar fastspenning av en del av proteselegemet slik at energi fra resonansanordningen kan tilføres protesen.
8. Verktøy som angitt i krav 7, karakterisert ved at den samvirkende kamformasjonen innbefatter en frustokonisk avskråning av boringen (10) og/eller en radielt utoverrettet flens ved en langsgående ende av spennhylsen (12) eller skruanordninger som virker på flensen.
NO941109A 1993-03-26 1994-03-25 Anordning for fjerning av ostealproteser NO300715B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB939306380A GB9306380D0 (en) 1993-03-26 1993-03-26 Method and apparatus for removal of bone cement and ostealprostheses

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO941109D0 NO941109D0 (no) 1994-03-25
NO941109L NO941109L (no) 1994-09-27
NO300715B1 true NO300715B1 (no) 1997-07-14

Family

ID=10732847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO941109A NO300715B1 (no) 1993-03-26 1994-03-25 Anordning for fjerning av ostealproteser

Country Status (9)

Country Link
EP (2) EP0830854A3 (no)
JP (1) JP3670676B2 (no)
AU (2) AU689763B2 (no)
DK (1) DK0617935T3 (no)
ES (1) ES2129105T3 (no)
GB (1) GB9306380D0 (no)
GR (1) GR3030392T3 (no)
NO (1) NO300715B1 (no)
ZA (1) ZA942120B (no)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4437991C1 (de) * 1994-10-25 1996-02-01 Wolfgang Zach Ausschlagvorrichtung zum Entfernen von Schaftendoprothesen mit Kugelkopf am proximalen Ende
DE59810798D1 (de) 1997-03-21 2004-03-25 Woodwelding Ag Zuerich Verfahren zur verankerung von verbindungselementen in einem material mit poren oder hohlräumen sowie verbindungselemente für die verankerung
ES2271212T3 (es) 2001-03-02 2007-04-16 Woodwelding Ag Impantes y dispositivo para unir partes de tejido.
US7008226B2 (en) * 2002-08-23 2006-03-07 Woodwelding Ag Implant, in particular a dental implant
WO2005009256A2 (de) * 2003-07-31 2005-02-03 Woodwelding Ag Verfahren und vorrichtung zur förderung der geweberegeneration an wundflächen
JP4747236B2 (ja) * 2005-02-25 2011-08-17 国立大学法人島根大学 チャック
GB0703249D0 (en) * 2007-02-20 2007-03-28 Sra Dev Ltd Removal of spinal prostheses
GB0711151D0 (en) 2007-06-11 2007-07-18 Sra Dev Ltd Switch for use with an ultrasonic surgical tool
DE102008014466A1 (de) * 2008-03-17 2009-09-24 Franz Prof. Dr. med. Copf sen. Prothesenkörper für eine Oberschenkel-Prothese
CN103750897B (zh) * 2014-01-16 2016-09-07 王希强 骨科断钉取出装置及其使用方法
DE102019116271A1 (de) * 2019-06-14 2020-12-17 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Endoprothesen-Revisionsvorrichtung, Sortiment aus wenigstens einer Endoprothese und wenigstens einer Endoprothesen-Revisionsvorrichtung sowie revidierte Endoprothese

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5045054A (en) * 1990-02-06 1991-09-03 Advanced Osseous Technologies Inc. Apparatus for implantation and extraction of osteal prostheses
DE4041063A1 (de) * 1990-12-20 1992-06-25 Siemens Ag Vorrichtung zum entfernen von implantierten gelenkprothesen

Also Published As

Publication number Publication date
AU697086B2 (en) 1998-09-24
ZA942120B (en) 1995-02-02
EP0617935B1 (en) 1999-03-03
ES2129105T3 (es) 1999-06-01
EP0830854A3 (en) 1998-04-01
EP0617935A3 (en) 1994-12-21
GR3030392T3 (en) 1999-09-30
NO941109D0 (no) 1994-03-25
AU689763B2 (en) 1998-04-09
EP0617935A2 (en) 1994-10-05
EP0830854A2 (en) 1998-03-25
AU5906994A (en) 1994-09-29
DK0617935T3 (da) 1999-09-27
GB9306380D0 (en) 1993-05-19
AU3747697A (en) 1997-12-11
JPH0747094A (ja) 1995-02-21
JP3670676B2 (ja) 2005-07-13
NO941109L (no) 1994-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5749877A (en) Tool bit for use in ultrasonic removal of plastics embedment of an osteal prosthesis
US5019083A (en) Implanting and removal of orthopedic prostheses
US5324297A (en) Ultrasonic tool connector
EP2124838B1 (en) Removal of prostheses
EP2848214B1 (en) Improved osteotome
US5382251A (en) Plug pulling method
US6190392B1 (en) Method and apparatus for ultrasonic removal of bone cement material
US5885301A (en) Tool bit for use in ultrasonic removal of plastics embedment of an osteal prostheses
NO300715B1 (no) Anordning for fjerning av ostealproteser
WO1992022259A2 (en) Ultrasonic tool connector
US8361158B2 (en) Canine prosthetic elbow joint
US6790211B1 (en) Ultrasonically driven osteotome having a curved tool tip
NO310014B1 (no) Forbedret verktöy for fjerning av plastmateriale
GB2288120A (en) Ultrasonic apparatus for removal of osteal prosthesis
SE530144C2 (sv) Protesdrivanordning för insättning av en långsträckt protes i en långsträckt kroppshålighet

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired