SE468878B - Anordning foer fixering av knaeled - Google Patents

Description

Ch CO CIO Lösningen: Nämnda ändamål uppnås medelst en anordning enligt före- liggande uppfinning, som kännetecknas därav att anord- ningen innefattar dels ett till operationsbordet an- slutbart stativ, dels ett av stativet uppburet rikt- instrument för inriktning av såväl femur som tibia relativt en referensaxel, och dels en till stativet i definierade lägen anslutbar lägesstyrningsenhet för lägesstyrning av åtminstone ett instrument relativt vilket stativet uppburen fixtur för patientens bål, knäleden, riktinstrument innefattar en av vilken bálfixtur är inställbar och låsbar i valda lägen genom förflyttning tvärriktat nämnda referensaxel, och en av stativet uppburen extremitetsfixtur för fixering av patientens knäled och fotled, att nämnda extremitets- fixtur för fixering av knäleden och fotleden utgöres av en medelst en svängningsled vid stativet svängbart lagrad fixeringsram, som genom sin svängbarhet är in- ställbar i olika vinkellägen relativt operationsbordet.

Uppfinningen skall i det följande närmare förklaras med ett utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l visar med en vy ovanifrån ett i anordningen enligt uppfinningen ingående riktinst- omställt till 3 visar anordningen med rikt- rument, fig; 2 visar' riktinstrumentet, ett operationsläge, fig. instrument och ett till detta kopplat avverknings- och monteringsverktyg, 4 och 5 visar i större medan fig. skala avverknings- och monteringsverktyget i tvà olika vyer. Pig. 6 visar en perspektivvy för riktinstrumentet kompletterad med en lägesstyrningsenhet för ett andra avverkningsinstrument enligt uppfinningen, fig. 7 visar en separat sidovy av lägesstyrningsenheten med nämnda avverkningsinstrument och fig. 8 visar en sidovy av ett operationsbord med patient och med anordningen enligt uppfinningen i verksamhet. 468 878 Anordningen enligt uppfinningen bildar en enhet, som kan integreras med ett konventionellt operationsbord l, som framgår av exempelvis fig. l och 2. Anordningen kan antingen utföras som en separat tillsats, som i efter- hand kan nmnteras på befintliga operationsbord eller kan från början integreras med operationsbord speciellt avsedda för den aktuella typen av kirurgiska ingrepp som i detta fall utgöres av knäledssubstition. Anord- ningen enligt uppfinningen innefattar ett riktinst- rument 2 och ett stativ 3, fäst vid operationsbordets nedre ände, varvid riktinstrumentet uppvisar en fixtur 4 för patientens bål. Som bäst framgår av fig. 1 inne- fattar fixturen 4 en relativt stativet 3 tvärs patien- tents längdriktning förskjutbar släde 5. Förskjutnings- rörelsen möjliggöres medelst en gejdanordning 6 som i det visade exemplet är utförd av tvâ parallella stänger 7, som åtminstone delvis omslutes av löparorgan 8, förbundna med släden 5. Medelst en låsanordning i an- slutning till åtminstone ett av löparorganen kan släden 5 låsas i ett valt sidoförskjutningsläge. Denna läsan- ordning kan vara av i och för sig konventionellt slag exempelvis med klämorgan som med friktionslàsning låser mot tillhörande stång. Släden 5 uppbär två polstrade höftfixeringsorgan 9, som medelst ett justerbart fäste 10 kan justeras till ett varierande inbördes mellanrum mellan fixeringsorganen 9 även mellan olika lägen i patientens längdriktning. Fästena 10 är vidare ledade så att de automatiskt inställer sig i ett efter patien- tens kontur lämpligt vinkelläge. Den beskrivna anord- ningen bildar således en inställbar fixtur 4 för pa- tientens bål eller höftben, vilken del av kroppen så- ledes kan sidoförflyttas och fixeras i ett bestämt läge.

Riktinstrumentet 2 innefattar vidare en inställbar extremitetsfixtur ll. För enkelhets skull benämnes denna fixtur fortsättningsvis benfixturen ll. Benfix- 4:a. ('j\ CO -a oo »b turen utgöres av en relativt stativet 3 och därmed även operationsbordet 1 svängbart lagrad fixeringsram, vars svängningsrörelse sker kring en svängningsled 13, an- passad till knäledens rörelseomfàng. Svängningsleden 13 sträcker sig tvärs operationsbordets och patientens längdriktning. Den bestämmer benfixturens svängnings- rörelse som sker i benets sagitalplan. Därigenom kan patientens underben. 12 svängas i. ett definierat plan relativt en fastlagd referensaxel. Svängningsleden är placerad på sådan höjd och uppbäres av två konsoler 14 i stativet, att patientens lår 15 hàlles i. huvudsak horisontellt. Làrbenets vinkel relativt en horisontal- axel kan lämpligen inställas medelst en ej visad höjd- inställningsmekanism för bålfixturen 4. Fixeringsramen består i huvudsak av två gejdstänger 16 som förlöper att patientens underben 12 inrymmes mellan dessa med er- 11 nämligen ett parallellt med 'varandra på ett sådant avstånd, forderlig sidoförflyttningsmarginal. Benfixturen 18, 19, första fixeringsorgan 17 för fixering av den till femur 66 ringsorgan 18 för fixering av övre änden av tibia 21 (skenbenet) uppbär tre fixeringsorgan 17, (lårbenet) hörande knäledsdelen 20, ett andra fixe- och därigenonx i huvudsak den till tibia hörande knäledsdelen 22 och ett tredje fixeringsorgan 19 för fixering av nedre änden 23 av underbenet, dvs i huvudsak vristen. De båda första fixeringsorganen 17, 18 utgöres lämpligen av stavelement, som antingen genom- drives benvävnaden helt eller indrives till anliggning mot femur respektive tibia. 17, medelst förskjutbara löparorgan 24, 25 i form av exem- Dessa båda fixeringsorgan 18 är inställbart fixerade vid fixeringsramen 11 pelvis hylsformiga element som är förskjutbara utmed gejdstängerna och som medelst låsorgan kan låsas i valda lägen utmed gejdstängerna. Löparorganen uppvisar tvärgående öppningar genom vilka stavelementen sträcker i likhet med stavelementens sträckning mellan gejdstängerna sig sig. Det tredje fixeringsorganet uppvisar ett 3468 878 sträckande element i form av exempelvis en stav 26, som likaså uppbäres av två löparorgan 27 av samma typ som uppbär de båda första fixeringsorganen och är låsbara på motsvarande sätt. Det tvärgående elementet 26 uppbär ett hållarelement som utgör fixeringsorganet och som är polstrat för att ansluta till vristen. Med fördel är elementet_ inställbart så, att det kan anpassas till olika dimensioner hos patientents vrist, alternativt att hàllarelementet är utformat att möjliggöra fast lägeshållning oavsett vristens dimensioner. Som antydes med den dubbelriktade pilen 28 är läget för tibias nedre del justerbart sidledes medelst en låsbar inställ- ningsanordning, som kan innefatta en i och för sig känd låsanordning för det tvärgående elementet 26, som kan förskjutas sidledes i tillhörande löparorgan 27.

I fixeringsinstrumentet ll ingår även en sträckanord- ning 29 (tensor), vars uppbyggnad med ett exempel fram- går av fig. 2. Sträckanordningen är utförd såsonl en sträckskruv 30 för var och en av gejdstängerna 16, vilka är axiellt förskjutbara i ett fundament 31, som är förbundet med svängningsleden 13. Sträckskruven 30 är härvid gängad i fundamentet och förskjutes axiellt relativt denna genom skruvning och verkar därvid mot änden av tillhörande gejdstàng 16. Medelst sträckanord- ningen 29 kan således ett sträck anbringas på tibia 21 för att därigenom separara delarna i knäleden, vilket erfordras vid ingrepp i knäleden.

Genom sin svängbarhet kring axelleden 13 är fixerings- ramen ll och därmed tibia 21 inställbar i olika vinkel- lägen relativt operationsbordets l huvudplan, dvs nor- malt horisontalplanet och patientens frontalplan. Tibia kan således svängas i benets sagitalplan. I valt vin- kelläge kan fixeringsramen ll låsas medelst en läsan- ordning vid svängningsleden 13 som i. enklaste fallet kan utgöras av en låssprint, som låser genom mitt för Läs CO S78 6 varandra belägna låshàl 32 i fundamentet 31 respektive konsolen 14, där exempelvis konsolen uppvisar ett fler- tal alternativa hål för olika vinkellägen. Alternativt kan lásanordningen utgöras av en i. och för sig känd mekanism för friktionslàsning, där en fastklämning sker mot svängningsledens axel medelst exempelvis en lås- skruv. Detta kan kompletteras med en ej visad vinkelav- läsning, fastställande av exempelvis gradskiva för korrekt vinkelläge.

Väsentliga lägen vid knäledssubstitution utgöres av i huvudsak läge för rakt ben enligt fig. 1, och böjt ben enligt fig. 2. Med läget enligt fig. 1, dvs med fixe- ringsramen ll och tibia 21 horisontell, sker fixeringen av knäleden 20, 22 genom inriktning av* den extremi- tet 12 som skall behandlas. att åstadkomma ett väldefinierat fixerat läge hos tibia Denna fixering göres för 21 och femur 66 sinsemellan och relativt stativet 3, som definierar ett referensläge i rymden så att ett korrekt kirurgiskt ingrepp med exakt avverkning kan göras och även en korrekt montering' av ledprotesen. och tibias 21 knäleddelar 20, 22 sålunda medelst fixeringsorganen 17, 18 Femurs 66 fixeras och tibias nedre ände 23 fixeras i det tredje fixeringsorganet 19 samt av bàlen fixeras i dess stödanordning 4 genom ansättning' och låsning' av höftfixeringsorganen 9 mot höftbenen. Därefter sker en inriktning av femur 66 relativt tibia 21 genom sidförflyttning av bålen, vil- ket åstadkommes genom förskjutning av stödanordningens 4 släde 5. Detta âstadkommes lämpligen under genomlysning av extremiteten medelst röntgenapparat och en kontroll att önskad geometri uppnåtts. Exempelvis eftersträvas i normalfallet att knäleddelarnas 20, 22 centrum befinner sig på en rät linje nællan höftledens 33 centrum och fotledens centrum. Nämnda inriktning sker således med fixering' av tibia under svängning av femur 66 genom sidförflyttning av bål, vilket patientens således 468 878 åstadkommes genom förskjutning av stödanordningen 4 på gejdanordningen 6 och låsning i valt läge. En mindre sidledsjustering kan även åstadkommas genom förflytt- ning av tibias nedre ände 22 sidledes genom att fixe- ringsorganet 19 sidförflyttas och låses i. valt läge.

Med fördel kan, som ovan angivits, bålen även förflyt- tas vertikalt genom en höjning och sänkning av stödan- ordningen 4 medelst en mekanism som kan variera stödan- ordningens avstånd i höjdled till gejdanordningen 6.

Anordningen enligt uppfinningen innefattar förutom riktinstrumentet 2 avverkningsinstrument för kirurgisk behandling av knäleden. Vissa typer av knäledsproteser uppvisar förankringselement avsedda att förankras i femurs eller tibias knäleddelar i riktning från sidan; För detta ändamål är inrättat ett i anordningen enligt uppfinningen ingående avverknings- och monteringsverk- tyg 34, som visas i fig. 3 monterat på riktinstrumen- tet 2 och närmare bestämt på fixeringsramens ll båda gejdstänger 16. Avverkningsinstrumentet 34 visas med ett exempel i större skala i fig. 4 och 5, av vilket framgår att instrumentet uppbäres på en konsol 35 som är utformad som en släde, förskjutbar utmed gejdstänger- na 16 och låsbar i önskat förskjutningsläge medelst en låsanordning 26, exempelvis genom friktionslåsning.

Detta åstadkommes exempelvis genom fastklämning av hyslformiga partier 37 runt gejdstängerna. Avverknings- verktyget utgöres av en roterande, exempelvis elektrisk eller pneumatiskt driven maskin 38, som roterar ett borr 39 eller en fräs för att åstadkomma en kanal i benvävnaden för förankringselementen. Den roterande maskinen 38 uppbäres av en verktygshållare 40 inrättad att inställa avverkningsverktyget i önskat läge i såväl vertikal som horisontell led. Detta åstadkommes medelst inställningsmekansimer för såväl vertikal som horison- tell axelled. Dessa utgöres i det visade exemplet av en vertikal axel 41 och en horisontell axel 42, vilka är 4-68 878 8 gängade och roterbara medelst vridrattar 43, 44. Hål- laren 40 uppvisar en. medelst skruvaxeln 41 vertikalt rörlig del 45 som i sin tur uppbär en medelst skruv- axeln 42 horisontellt rörlig del 46 som i sin tur upp- bär den roterande maskinen. I kombination med förskjut- barheten utmed riktinstrumentets fixeringsram erhålles således en i närheten av knäleden fullständig inställ- ningsmöjlighet hos avverkningsverktyget i tre mot va- randra vinkelräta koordinataxlar. Avverkningen föregås av en noggrann förinställning av verktyget till korrekt läge mitt för avverkningsstället. Därefter sättes verk- tyget i drift och förflyttas successivt utmed axeln 42 till ett valt läge, som avläses på en längdskala.

Till anordningen enligt uppfinningen hör ytterligare en lägesstyrningsenhet 47 för ett mät- och avverkningsin- strument 48. Detta instrument är avsett att i såväl femurs som tibias knäledsdelar med hög precision åstad- komma en atraumatisk avverkning av benvävnad för att möjliggöra osseointegrering med ledprotesen. Denna lägesstyrningsenhet 47 utgöres av en tillsatsram, som anbringas på särskilt avsedda fästanordningar 49 på stativet 3. Dessa utgöres i det visade exemplet av fyra hylsformiga enheter som är fast anbragta pà stativet och uppvisar var sin lâsanordning 50 för fastlàsning av lägesstyrningsenheten som. uppvisar fyra ben, avsedda att nedföras och låsas i fästanordningen medelst exem- pelvis lásskruv eller låssprint. Lägesstyrningsenhe- ten 47 är avsedd att anbringas med riktinstrumentets fixeringsram ll nedsvängd och är uppbyggd av tre vinkel- rätt mot varandra sig sträckande uppsättningar av gejd- anordningar 5l, 52, 53, som uppbäres av ett stativ 54 vilket är fastsatt i fästanordningarna 49. De tre gejd- anordningarna är riktade vinkelrätt mot varandra utmed tre mot varandra vinkelräta koordinataxlar för att inom ett erforderligt område kunna inställa mät- och avverk- ningsverktyget 48 i varje önskat läge i rymden. Mät- 468 878 verktyget består av en konventionell mätsond med till- hörande kringutrustning' och appliceras på släden 57.

Exakt uppmätning av knäledens ytgeometri och därmed dess kondition ger värden för den senare avverkningen.

Avverkningsverktyget utgöres av en roterande maskin 59 i form av ett fräsverktyg med reglerbar hastighet.

Släden 55 och därmed även övriga slädar 56, 57 grov- inställes vad beträffar förskjutningen i horisontal- planet, dvs i riktning mot respektive från patientens knäled. Detta àstadkommes genom en manuell förskjutning av släden och en låsning i ett lämpligt utgångsläge medelst en låsanordning 60. Förflyttningsrörelsen för de övriga slädarna relativt den första släden åstad- kommes medelst särskilda inställningmekanismer 61, 62, 63, som i. det visade exemplet utgöres av skruvaxlar, som roteras medelst manöverrattar 64. Släden 56 är vidare låsbar medelst en låsanordning 65.

Med den ovan beskrivna lägesstyrningsenheten 47 möjlig- göres avverkning med hög precision varvid verktyg myc- ket noggrant kan inställas i förutbestämda lägen rela- tivt knäleden. Plana och även vinkelräta avverknings- ytor erhålles enkelt genom att avverkningsverktyget kan förflyttas i ett plan i sänder.

Ovan har ej beskrivits de moment som avser montering av förankringselement respektive protesdelar, vilkas ord- ningsföljd beror av det aktuella förfarandealterna- tivet. Monteringen av förankringselement kan exempelvis ske med utnyttjande av tillhörande avverkningsverktyg. Övrig montering kan ske med lägesstyrningsenheten 47 avlägsnad, dock lämpligen med benet fortfarande inrik- tat medelst riktinstrumentet.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna och på ritningarna visade utföringsexempel, utan kan varieras 878 10 inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis kan vid användning av framifrån riktade förankringselement det i fig. 3, 4 och 5 visade avverkningsverktyget ute- lämnas, och ersättes av det i fig. 6, 7 och 8 visade avverkningsverktyget. Vidare kan lägesstyrningsenheten 47 utföras på flera olika sätt för att möjliggöra en lägesstyrning av avverkningsverktyget i rymden. Båda avverkningsverktygen kan exempelvis vara inrättade att även vridas och därmed vinkelställas relativt horison- talplanet och/eller vertikalplanet för att möjliggöra en vinkelställd placering av förankringselementen eller lutande avverkningsytor.

Claims (9)

468 878 ll Patentkrav

1. Anordning för fixering av knäled i definierade lägen och för lägesstyrning av instrument för protessubstitution av knäleden hos en patient, vilken anordning är inrättad att anslutas till ett operationsbord (1), avsett att upp- bära patienten, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att anordningen innefattar dels ett till operationsbordet (1) anslutbart stativ (3), dels ett av stativet uppburet rikt- instrument (2) för inriktning av såväl femur som tibia relativt en referensaxel, och.dels en till stativet i defi- nierande lägen anslutbar lägesstyrningsenhet (47) för lägesstyrning av åtminstone ett instrument (48) relativt knäleden, vilket riktinstrument innefattar en av stativet uppburen fixtur (4) för patientens bål, vilken bálfixtur är inställbar och làsbar i valda lägen genom förflyttning tvärriktat nämnda referensaxel, och en av stativet uppburen extremitetsfixtur (11) för fixering av patientens knäled (20, 22) och fotled (23) och att nämnda extremitetsfixtur (11) för fixering av knäleden och fotleden utgöres av en medelst en svängningsled (13) vid stativet svängbart lagrad fixeringsram, som genom sin svängbarhet är inställbar i olika vinkellägen relativt operationsbordet.

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k- n a d d ä r a v, att bàlfixturen (4) utgöres av en mel- lan olika lägen relativt nämnda referensaxel, tvärs denna förflyttbar, làsbar släde (5) med en fixeringsanordning (9) för bálen.

3. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k- n a d d ä r a v att extremitetsfixturen uppvisar fixe- ringsorgan (17: 18: 66) för fixering av dels knäleden i anslutning till svängningsleden och.dels fotleden relativt fixeringsramen och fixeringsorgan (19) för fixering av fotleden i fixeringsramen. 468 8.78 12

4. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k- n a d. d ä r a v, att nämnda fixeringsorgan utgöres av ett första fixeringsorgan (17) för fixering av den till femur (66) hörande knäledsdelen (20), ett andra fixeringsorgan (18) för fixering av den till tibia (21) hörande knäleds- delen i fixeringsramen (11) och ett tredje fixeringsorgan (66) för fixering av fotleden i fixeringsramen.

5. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k- n a d d ä r a v, att det första fixeringsorganet (17) uppbâres av svängningsleden och de båda övriga fixerings- organen (18, 66) uppbâres av fixeringsramen, varj ämte ingår en sträckanordning (29), medelst vilken avståndet mellan det första fixeringsorganet och de båda övriga fixerings- organen är inställbart.

6. iAnordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k- n a d d ä r a V, att lâgesstyrningsenheten (47) utgöres av en tillsatsdel, inrättad att löstagbart fixeras i sta- tivet (3). _

7. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k- n a d d ä r a v, att lâgesstyrningsenheten (47) är inrät- tad att uppbära ett avverkningsinstrument (59).

8. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k- n a d d ä r a v, att anordningen innefattar en andra lägesstyrningsenhet(34),vilkenuppbäresavfixeringsramen och är inställbar i olika lägen utmed denna.

9. Anordning enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k- n a d d ä r a v, att nämnda andra lägesstyrningsenhet (34) är inrättad att uppbära ett andra avverkningsinstrument. 'i 's