WO2007101652A1

WO2007101652A1 - Instrument zur messung der stabilität der halswirbelsäule

Info

Publication number: WO2007101652A1
Application number: PCT/EP2007/001902
Authority: WO
Inventors: Arnold Keller
Original assignee: Cervitech, Inc.
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2007-03-06
Publication date: 2007-09-13
Also published as: US20090163925A1; EP1991152A1; DE202006003484U1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Instrument zur Messung der Stabilität der Halswirbelsäule, dass zwei Schenkel (1, 2) mit jeweils einer Kontaktplatte (11, 21) zum Einschieben in einen Zwischenraum zwischen zwei benachbarte Wirbelkörper an einem und ein Betätigungsorgan (18) an einem gegenüberliegenden Ende aufweist, wobei die Schenkel (1, 2) relativ zueinander in mindestens einem translatorischen und einem rotatorischen Freiheitsgrad beweglich über eine gelenkige Verkopplung derart beweglich sind, dass eine Achse des translatorischen Freiheitsgrads (91) und ein Drehpunkt des rotatorischen Freiheitsgrads (92) in dem Bereich der Kontaktplatten (11) liegen. Dank dieser Verkopplung ist es ermöglicht, sowohl die Flexibilität bzw. Stabilität der Halswirbelsäule bezüglich einer translatorischen Bewegung in der Ebene der Kontaktplatten, bei der die Schenkel relativ zueinander in AP- und/oder in Lateral -Richtung verschoben werden, zu bestimmen, wie auch die Stabilität der Halswirbelsäule bezüglich einer rotatorischen Bewegung, wie sie beispielsweise beim Nicken oder Strecken des Kopfes (Flexion bzw. Extension) auftritt.

Description

Instrument zur Messung der Stabilität der Halswirbelsäule

Die Erfindung betrifft ein Instrument zur Messung der Stabilität der Halswirbelsäule.

Derartige Instrumente kommen zum Einsatz bei Operationen zur Therapie von Bandscheibendefekten. Eine seit langem bewährte Operationstechnik ist das starre Verbinden der an die defekte Bandscheibe angrenzenden Wirbelkörper. Dabei reduziert sich aber die Beweglichkeit der Wirbelsäule. Insbesondere im Halsbereich kann dies eine nicht unerhebliche Einschränkung bedeuten. Moderne Therapieformen sehen daher vor, die Gelenkfunktionalität zu erhalten. Dazu sind Zervi- kalprothesen bekannt, die im Wesentlichen aus zwei mit den benachbarten Wirbeln zu verbindenden Abschlussplatten mit einem dazwischenliegenden Gelenkstück bestehen. Je nach Konstruktion des Gelenks unterscheidet man zwei verschiedene Typen. Der eine gewährleistet die volle natürliche Bewegungsfreiheit, während der andere die Bewegungsfreiheit des Gelenks der Prothese beschränkt. Dieser auch als sog. "constrained" Prothese bekannte Typ kommt insbesondere bei einer geringen Stabilität der Wirbelsäule zur Verwendung.

Es ist Sache des Operateurs zu entscheiden, welcher Prothesentyp zu verwenden ist. Da dies von der individuellen Pathologie des Patienten abhängt, kann die Entscheidung in der Regel erst während der Operation getroffen werden. Dies verlangt viel Erfahrung. Für den Bereich der lumbalen Wirbelsäule mit ihren gegen^¬ über der Halswirbelsäule deutlich größeren Wirbeln ist ein Instrument zur Bestimmung des Beweglichkeitsbereichs einer bestimmten Bandscheibe beschrieben worden (US 2004/0236342 Al) . Das Gerät weist jedoch einen recht komplizierten Aufbau auf und benötigt viel Raum; so sind beispielsweise doppelte Scherenmechaniken vorgesehen, welche in den Wirbelzwischenraum einzubringen sind. Das Gerät ist damit im Bereich der Halswirbelsäule wegen der dortigen kleinen Abmes- sungen der Wirbel und beschränkter Platzverhältnisse kaum praktisch verwendbar.

Für die Halswirbelsäule sind Geräte bekannt geworden, die extrakorporal die mögliche Flexion/Extension messen, und damit vorab eine Aussage über der Stabilität der Halswirbelsäule erlauben. Jedoch handelt es sich hierbei um eine Messung über die gesamte Halswirbelsäule hinweg. Sie ermöglicht keine Rückschlüsse darüber, wie groß die Beweglichkeit im Bereich einer bestimmten Bandscheibe zwischen zwei benachbarten Wirbelkörpern ist. Dieses Gerät ermöglicht nur eine globale Messung, nicht eine auf die einzelnen Etagen der Wirbelsäule fokussierte Messung. Außerdem ist mit diesem Gerät nur eine Aussage über die Stabilität im Zustand vor der Operation möglich. Eine Aussage darüber, wie groß die Stabilität sein wird nach Entfernung von im Zugangsweg befindlichen Bändern und der Gelenkkapsel ist nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Instrument zur Messung der Stabilität der Halswirbelsäule zu schaffen, das die oben genannten Nachteile vermeidet und intraoperativ verwendbar ist. Die erfindungsgemäße Lösung liegt in den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß der Erfindung ist bei einem Instrument zur Messung der Stabilität der Halswirbelsäule vorgesehen, dass es zwei Schenkel mit jeweils einer Kontaktplatte an einem und einem Betätigungsorgan an einem gegenüberliegenden Ende aufweist, wobei die Schenkel relativ zueinander in mindestens einem translatorischen und einem rotatorischen Freiheitsgrad über eine gelenkige Verkoppelung derart beweglich sind, dass eine Achse des translatorischen Freiheitsgrads und ein Drehpunkt des rotatorischen Freiheitsgrads in dem Bereich der Kontaktplatten liegen.

Kern der Erfindung ist die Schaffung einer solchen Verkopp- lung, die sowohl eine rotatorische wie auch eine translatorische Bewegung zwischen den Kontaktplatten ermöglicht. Mittels des Betätigungsorgans können die Schenkel längs zu- einander verschoben oder winklig zueinander um einen Drehpunkt im Bereich der Kontaktplatten bewegt werden. Die Kontaktplatten liegen jeweils mit ihrer nach außen weisenden Oberfläche an der Ober- und Unterseite des unteren bzw. o- beren benachbarten Wirbelkörpers an. Mit den beiden Kon- taktplatten kann das Instrument in den von einer defekten Bandscheibe befreiten Zwischenraum zwischen den benachbarten Wirbelkörpern der Halswirbelsäule eingeschoben werden, in dem eine Gelenkprothese zu implantieren ist. Dem Operateur ist es damit ermöglicht, sowohl die Flexibilität bzw. Stabilität der Halswirbelsäule bezüglich einer translatorischen Bewegung in der Ebene der Kontaktplatten, bei der die Schenkel relativ zueinander in AP- und/oder in Lateral- Richtung verschoben werden, zu bestimmen, wie auch die Sta- bilität der Halswirbelsäule bezüglich einer rotatorischen Bewegung, wie sie beispielsweise beim Nicken oder Strecken des Kopfes (Flexion bzw. Extension) auftritt. Aus diesen beiden Messungen kann der Operateur sich ein Bild über die Stabilität verschaffen. Die Messung erfolgt dabei genau zwischen den beiden Wirbelkörpern, zwischen die auch die Gelenkprothese eingesetzt werden soll. Es wird also genau an dem vorgesehenen Implantationsort gemessen. Weiter erfolgt die Messung nach Eröffnung der Operationsstelle und Freiräumen des Wirbelzwischenraums, wobei die Gelenkkapsel und gegebenenfalls der Zugang behindernde Bänder entfernt sind. Die Messung kann damit intraoperativ erfolgen, und zwar unter genau denselben Bedingungen, wie sie auch für die einzusetzende Gelenkprothese gelten. Eine Verschlechte- rung der Stabilität der Halswirbelsäule, wie sie beispielsweise durch das Entfernen von Bändern auftreten kann, werden auf diese Weise mitberücksichtigt. Mit dem erfindungsgemäßen Instrument erhält der Operateur somit wertvolle Meßgrößen für die Stabilität der Halswirbelsäule. Basierend darauf kann er noch während der Operation entscheiden, ob eine Gelenkprothese mit voller oder eingeschränkter Bewegungsfreiheit implantiert werden soll. Das erfindungsgemäße Instrument verbindet damit Vorteile hinsichtlich der intraoperativen Anwendung mit hoher, örtlich genau auf den Implantationsort aufgelöster Genauigkeit.

Die Kontaktplatten weisen vorzugsweise eine ähnliche Gestaltung wie Abschlussplatten der zu implantierenden Prothese auf. Die Kontaktplatten sind zweckmäßigerweise parallel zueinander ausgerichtet. Zweckmäßigerweise liegt eine

Grenzfläche zwischen den Kontaktplatten in einer Mittelebene des Instruments, und die relative Längsbeweglichkeit der Schenkel liegt in einer zweiten Ebene (Sagittalebene) , die senkrecht auf der Mittelebene steht und sie in einer Längsachse des Instruments schneidet. Durch diese Wahl der Ebenen wird erreicht, dass die beiden Kontaktplatten längs der Grenzfläche zueinander translatorisch verschoben werden können. Die Sagittalebene ist ferner eine Tangentialebene des rotatorischen Feiheitsgrads . Damit ist eine Messung in den beiden genannten Freiheitsgraden ermöglicht.

Die gelenkige Verkoppelung kann zur direkten oder indirek- ten Verbindung der beiden Schenkel ausgebildet sein. Unter indirekt wird hierbei verstanden, dass die Verbindung über benachbarte Wirbelkörper geführt ist. Beispielsweise kann ein Drehlager der gelenkigen Verkoppelung über benachbarte Wirbel gebildet sein, wobei die Kontaktplatten im einge- schobenen Zustand drehfest an den Wirbelkörpern anliegen. Zweckmäßigerweise ist das Drehlager so ausgeführt, dass seine Drehachse quer zur Längsachse des Instruments in der Mittelebene liegt, also die Achse schneidet, längs der die translatorische Bewegung erfolgt. Dies gilt unabhängig da- von, ob das Drehlager indirekt über Wirbelkörper oder direkt als ein strukturelles Element, beispielsweise ein Drehzapfen, ausgeführt ist. Weiter umfasst die gelenkige Verkoppelung zweckmäδigerweise ein Längslager mit Führungsflächen entlang der Längsachse. Damit wird eine Führung für eine Längsverschiebung der beiden Schenkel relativ zueinander erreicht. Besonders zweckmäßig ist es, das Längs- und das Drehlager kombiniert auszuführen.

Häufig wird der Chirurg mit dem erfindungsgemäßen Instru- ment bereits in der Lage sein, aufgrund seines mit dem Instrument gewonnenen Eindrucks eine Entscheidung über den Prothesentyp zu fällen. Häufig ist es aber auch erwünscht, einen objektiv quantifizierten Maßstab zur Verfügung zu ha- ben. Dazu ist zweckmäßigerweise das erfindungsgemäße Instrument mit jeweils einer Verschiebungs- und einer Verdrehungsmesseinrichtung versehen. Zweckmäßigerweise ist sie an den Schenkeln angeordnet. Bei der bevorzugten Ausführungs- form ist die Verschiebungsmesseinrichtung als eine Skala an einem der Schenkel und als ein Index, vorzugsweise mit einem Nonius, an dem anderen der Schenkel ausgebildet. Damit kann auf einfache Weise ein quantitatives Maß für die Verschieblichkeit in Längsrichtung gewonnen werden. Weiter kann als Verdrehungsmesseinrichtung an einem der Schenkel eine konkav zu den Kontaktplatten gekrümmte Skala und an dem anderen Schenkel ein Zweitindex vorgesehen sein. Es hat sich bewährt, den Zweitindex an einem Arm anzuordnen, der in einem Schlitz der Skala geführt ist. Damit kann auf ein- fache Weise ein unerwünschtes Auseinanderklaffen der Schenkel verhindert werden.

Die Kontaktplatten sind vorzugsweise mit Rippen auf ihrer an den Wirbelkörpern anliegenden Oberfläche versehen. Damit sind sie vor einer unbeabsichtigten Verschiebung gegenüber den Wirbelkörpern geschützt. Meßfehlern, wie sie beispielsweise bei der Messung der Längsverschieblichkeit auftreten könnten, kann so begegnet werden. Um eine noch größere Sicherheit gegenüber unerwünschter Bewegung der Kontaktplat- ten gegenüber den Wirbelkörpern auch bei größerer Beanspruchung, insbesondere bei der Winkelmessung, zu erreichen, sind vorzugsweise Verriegelungslaschen vorgesehen, die aus einer in die Kontaktplatte versenkten Ruheposition in eine herausstehende Verriegelungsposition bewegbar sind. In der Verriegelungsposition greifen die Laschen in die Bodenfläche des Wirbelkörpers ein, und sorgen so für einen festen Halt. Zweckmäßigerweise ist die gelenkige Verkoppelung derart weitergebildet, dass die Schenkel relativ zueinander um einen weiteren rotatorischen Freiheitsgrad beweglich sind, und dass eine Zusatzwinkelmesseinrichtung vorgesehen ist. Dabei kann die Zusatzwinkelmesseinrichtung mit der bereits genannten Winkelmesseinrichtung kombiniert sein. Mit dem zusätzlichen rotatorischen Freiheitsgrad kann eine mögliche Verkippung der Halswirbelsäule in einer zweiten Ebene, beispielsweise hinsichtlich einer seitlichen Neigung, bestimmt werden. Damit ist eine noch umfassendere Beurteilung der

Stabilität der Halswirbelsäule ermöglicht. Mit dieser Weiterbildung ermöglicht das erfindungsgemäße Instrument eine Messung in drei Freiheitsgraden.

Um die Messung definiert entweder in Bezug auf den einen oder den anderen rotatorischen Freiheitsgrad durchzuführen, ist zweckmäßigerweise eine Neutralposition vorgesehen, aus der die Schenkel entweder entlang des ersten rotatorischen Freiheitsgrads oder des zweiten rotatorischen Freiheits- grads beweglich sind. Eine kombinierte Bewegung ist damit ausgeschlossen. Damit können Messungen in den beiden rotatorischen Freiheitsgraden auf einfache Weise voneinander getrennt durchgeführt werden, so dass die Ergebnisse eindeutig dem jeweiligen Freiheitsgrad zugeordnet werden kön- nen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Instrument; Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Instruments;

Fig. 3 eine Seitenansicht bei einer Translationsbewegung;

Fig. 4 eine Seitenansicht bei einer Extensionsbewegung;

Fig. 5 eine Ansicht von vorne für die in Fig. 4 dargestellte Extensionsbewegung;

Fig. 6 eine Detailansicht entsprechend Fig. 5 für ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 7 zwei Darstellungen von Führungsflächen gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel.

Das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Instrument umfasst als Hauptkomponenten zwei Schenkel 1, 2. Beide sind in ihrem Grundaufbau weitgehend gleich, unterscheiden sich aber in Bezug auf E- lemente einer Winkelmesseinrichtung, die nachfolgend noch näher erläutert wird. Der Aufbau der Schenkel 1, 2 wird nachfolgend am Beispiel des Schenkels 1 näher erläutert.

Der Schenkel 1 umfasst einen Schaft 10, an dessen vorderem Ende eine Kontaktplatte 11 und an dessen hinterem Ende ein Handgriff 18 angeordnet ist. Der Schaft 10 weist einen etwa rechteckigen Querschnitt mit einer Oberseite, einer Unterseite sowie zwei Seitenflächen auf. An der Oberseite ist eine Skala 71 einer Längenmesseinrichtung 7 aufgebracht.

Bündig mit der Unterseite des Schenkels 1 schließt sich die Kontaktplatte 11 an. Die Kontaktplatte 11 weist nur etwa die halbe Stärke, dafür aber etwa die doppelte Breite des Schafts 10 auf. Sie ist an ihrer Außenseite (die mit der Unterseite des Schafts 10 vorzugsweise fluchtet) zum Kontakt mit einer Endfläche eines benachbarten Wirbelkörpers 9 ausgebildet. Dazu weist ihre Oberfläche eine Mehrzahl von Rippen 12 auf. Im Bereich des Übergangs zwischen der Kontaktplatte 11 und dem Schaft 10 ist ein sich quer zu einer Längsachse 8 des Instruments erstreckender Anschlagflansch 13 vorgesehen. Er dient dazu, die Einschubtiefe des Instruments mit seinen Kontaktplatten 11, 21 in den Zwischenraum zwischen zwei benachbarte Wirbelkörper 9 zu begrenzen. Der Handgriff 18 ist aus einem Runddrahtmaterial mit einem Haken am Ende geformt. Er erstreckt sich im Wesentlichen entlang der Längsachse 8 nach hinten, wobei das äußere Ende bezogen auf die Längsachse 8 nach außen divergiert. Dies dient zum einen einer besseren Anpassung an die Anatomie der Hand des Chirurgen, und damit der Verbesserung der Greifbarkeit und Bedienbarkeit . Zum anderen ermöglicht der sich damit ergebende größere Abstand der beiden Handgriffe 18 der beiden Schenkel 1, 2 das Aufbringen eines größeren Drehmoments.

An den Schenkeln 1, 2 ist jeweils eine Verriegelungseinrichtung 6 angeordnet. In Fig. 1 ist die Verriegelungseinrichtung 6 des Schenkels 2 dargestellt. Auf ihn bezieht sich die nachfolgende Erläuterung; entsprechendes gilt in Bezug auf den anderen Schenkel 1. Sie umfasst eine in der Unterseite des Schafts 20 eingearbeitete nutartige Vertiefung 60. Diese erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur Längsachse 8, mit zwei 90° Abwinkelungen 61, 62 an den En- den. Die hintere Abwinkelung 62 mündet in der Seitenfläche des Schafts 20. In die Ausnehmung 60 ist ein doppelt abgewinkelter biegesteifer Draht 65 eingebracht. Er ist mittels einer Schraube 64 unverlierbar, aber drehbar in der Ausneh- mung 60 gesichert. Der Draht 65 weist an seinen beiden Enden flügelartige Abwinkelungen auf. Die vordere Abwinkelung ist als eine Verriegelungsschaufel 66 ausgebildet. Sie liegt in einer Ruheposition in der Abwinkelung 61, so dass sie aus der Kontaktplatte 21 nicht herausragt. In ihrer Verriegelungsposition steht sie senkrecht aus der Oberfläche der Kontaktplatte 21 heraus. Zur Betätigung des Drahts 65 ist der hintere abstehende Flügel als eine Handhabe ausgebildet. Mittels ihr kann der Chirurg den Draht so betäti- gen, dass die Verriegelungslasche 66 in ihrer Ruheposition oder sich in ihrer Verriegelungsposition befindet. In dem Schenkel 1 ist eine gleichartige Verriegelungseinrichung 6 angeordnet. Die beiden Verriegelungseinrichtungen 6 lassen sich unabhängig voneinander bedienen über die jeweilige Handhabe.

Am handgriffseitigen Ende des Schenkelschafts 10 ist eine Winkelmesseinrichtung 5 angeordnet. Sie umfasst im Wesentlichen eine Anzeigeeinheit 52 und einen Winkelindex 51. Die Anzeigeeinheit 52 ist fest an der hinteren Stirnseite des

Schenkels 2 mittels einer Schraube befestigt. Sie weist eine kulissenartige Ausnehmung 56 auf. An ihr ist seitlich eine Skala 54 angeordnet, welche eine Winkelablenkung gegenüber der Längsachse 8 angibt. Die Winkelauslenkung wird von dem Winkelindex 51 angezeigt. Dieser ist an einem Arm 50 an der hinteren Stirnseite des Schafts 10 des Schenkels 1 derart angeordnet, dass er durch die kulissenartige Ausnehmung 56 durchgeht und an seinem freien Ende eine Zeigemarkierung 53 (als Nase ausgebildet) trägt. Der durch die kulissenartige Ausnehmung 56 durchgesteckte Arm 50 bewirkt zusätzlich eine Führung des Schenkels 1 an dem Schenkel 2. Ein unerwünschtes Auseinanderklaffen der Schenkel 1 und 2 wird damit verhindert. An der Skala 54 der Winkelmessein- richtung 5 lässt sich bei ausgelenktem Schenkel 1 die relative Winkelstellung zwischen den Schenkeln 1 und 2 leicht an der Markierung 53 des Winkelindex 51 ablesen.

Die beiden Kontaktplatten 11, 21 sind durch eine gemeinsame ebene Grenzfläche 81 getrennt. Die Grenzfläche liegt in einer Ebene mit der Längsachse 8 und den mittig an den Stirnseiten der Schenkel 1, 2 angeordneten Handgriffen 18. Längs dieser Grenzfläche 81 sind die Kontaktplatten 11 der beiden Schenkel 1, 2 relativ zueinander verschieblich. Dazu sind an den Kontaktplatten 11, 21 seitliche Führungsplättchen 15 vorgesehen. Die Seitenflächen der Schenkel 1, 2 sind in entsprechender Weise durch eine zweite ebene Grenzfläche, eine Sagittalflache 82, voneinander getrennt. Die Seiten- flächen der Schenkel 1, 2 sind derart ausgebildet, dass die beiden Schenkel 1, 2 relativ zueinander in dieser Sagittalflache 82 beweglich sind. Die Sagittalflache 82 steht senkrecht auf der Grenzfläche 81, wobei sie sich in der Längsachse 8 schneiden (siehe Fig. 7 a, b) . Durch diese or- togonale Anordnung der Grenzfläche 81 einerseits und der

Sagittalflache 82 andererseits ist die Bewegung der beiden Schenkel 1, 2 des erfindungsgemäßen Instruments sowohl in einem translatorischen Freiheitsgrad wie auch in einem rotatorischen Freiheitsgrad ermöglicht. Dies wird nachfolgend näher erläutert.

In Fig. 3 ist dargestellt, wie die beiden Schenkel 1, 2 ausgehend von der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Normalposition in einem translatorischen Freiheitsgrad (symbo- lisiert durch einen Doppelpfeil 91) bewegt sind. Es wird davon ausgegangen, dass das erfindungsgemäße Instrument in einem Zwischenraum zwischen zwei benachbarte Wirbelkörper 9 eingebracht ist. Dabei sind die Kontaktplatten 11, 21 mit ihren jeweiligen Außenflächen an Bodenflächen der Wirbelkörper 9 angelegt. Durch die Rippen 12 und die in ihre Verriegelungsposition gebrachten Verriegelungslaschen 66 sind die Kontaktplatten 11, 21 verrutschsicher gegenüber den Wirbelkörpern 9 fixiert. Die Verriegelung geschieht, indem nach dem Einbringen des Instruments die Handhabe 65 der Verriegelungseinrichtungen 6 betätigt wird, wodurch die Verriegelungslasche 66 aus der Kontaktplatte 11, 21 herausschwenkt und in die Bodenfläche des jeweiligen Wirbelkör- pers 9 eingreift. Das Instrument ist damit in seiner Messposition und zur Messung bereit.

Die Messung der translatorischen Verschiebbarkeit ist in Fig. 3 dargestellt. Mittels der Handgriffe 18 werden die Schenkel 1, 2 in Richtung der Längsachse 8 relativ zueinander bewegt . Genauer gesagt wird der Schenkel 1 nach hinten (in Fig. 3 nach rechts) gezogen. Dadurch verschieben sich die Kontaktplatten 11, 21 der Schenkel 1, 2 entlang der Grenzfläche 81. Da die Kontaktplatten 11, 21 über die Rip- pen 12 sowie die Verriegelungslaschen 66 rutschfest mit den angrenzenden Wirbelkörpern 9 verbunden sind, werden letztere ebenfalls in dieser Richtung relativ zueinander verschoben. Mittels der an der Oberseite angeordneten Längenmess- einrichtung 7 mit der Skala 71 und dem Index 72 kann die durch die jeweilige Kraft bewirkte relative translatorische Verschiebung der Wirbelkörper 9 bestimmt werden, zwischen denen die Kontaktplatten 11, 21 eingesetzt sind. Es versteht sich, dass die Längenmesseinrichtung 7 nicht unbedingt wie dargestellt mechanisch ausgeführt zu sein braucht. Genauso gut kann vorgesehen sein, dass ein Messaufnehmer die relative Längsbewegung zwischen den Schenkeln 1, 2 ermittelt und an eine Fernanzeige ausgibt. In der Regel ist es so, dass der Operateur anhand seines Gefühls die Kraft bestimmt, mit welcher er die Translationsbewegung be^¬ wirkt. Falls aber eine höhere Genauigkeit oder eine hohe Reproduzierbarkeit, beispielsweise für Berichte, gewünscht ist, so kann auch vorgesehen sein, dass zwischen dem Hand- griff 18 und den Schenkeln 1, 2 eine Kraftmesseinrichtung angeordnet ist. Damit kann die Einleitung definierter Kräfte überwacht werden.

In einem weiteren Schritt erfolgt die Bestimmung hinsicht- lieh eines rotatorischen Freiheitsgrads (symbolisiert durch einen Doppelpfeil 92) . In Fig. 4 ist dies am Beispiel der Extension der Wirbelsäule veranschaulicht. Im Unterschied zu der in Fig. 3 dargestellten translatorischen Messung werden bei der Messung der Extension (bzw. entsprechend auch der Flexion) die Schenkel 1, 2 nicht entlang der

Längsachse 8 relativ zueinander verschoben, sondern einer der beiden Schenkel (in Fig. 4 Schenkel 1) wird aus der Ruheebene um einen bestimmten Winkel ausgelenkt. Die dazu erforderliche Bedienungskraft bringt der Operateur ebenfalls über die Handgriffe 18 auf. Wie bereits vorstehend erwähnt, genügt in der Regel sein Gefühl für die Größe der Kraft; es kann aber wiederum eine Kraftmesseinrichtung vorgesehen sein. Durch Herunterdrücken des Handgriffs 18 des Schenkels 1 wird dieser Schenkel nach unten hin ausgelenkt. Der Dreh- punkt liegt dabei in dem Bereich der Kontaktplatten 11, 21, genauer gesagt in dem vorderen Bereich in der Grenzfläche 81 auf der Längsachse 8. Die benachbarten Wirbelkörper 9 werden dabei relativ zueinander geneigt, wie es einer Bewegung bei einer Extension entspricht (Entsprechendes würde für eine Flexion durch Bewegen des Schenkels 1 in Gegenrichtung gelten) . Die sich über Einleitung einer bestimmten Kraft (bzw. eines Drehmoments) ergebene Winkelauslenkung kann mittels der Winkelmesseinrichtung 5 bestimmt werden. Mit der Bestimmung der Stabilität sowohl durch eine trans^¬ latorische Bewegung 91 (siehe Fig. 3) wie durch eine rotatorische Bewegung 92 (siehe Fig. 4) kann der Operateur auf einfache Weise die Stabilität der Wirbelsäule fokussiert auf die vermessene Etage zwischen den beiden benachbarten Wirbelkörpern 9 bestimmen. Dies geschieht intraoperativ. Im Rahmen der Operation erforderliche Veränderungen an der Wirbelsäule, insbesondere Sektion von Bändern, werden da- durch mitberücksichtigt. Damit ermöglicht das erfindungsgemäße Instrument sowohl eine genaue wie auch eine räumlich fokussierte Messung.

Bei dem Auslenken der Schenkel 1, 2 in Richtung des rotato- rischen Freiheitsgrads fungieren die Seitenflächen der Schäfte 10, 20 als Führungsflächen (siehe Fig. 7) . Üblicherweise sind diese Flächen als Ebenen ausgeführt (siehe Fig. 7a) . Es kann aber auch vorgesehen sein, dass sie verrundet ausgeführt sind (siehe Fig. 7b) . Die letztere Aus- führung bietet den zusätzlichen Vorteil, dass ein zweiter rotatorischer Freiheitsgrad ermöglicht ist.

Ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Instruments weist einen zusätzlichen rotatorischen Freiheits- grad 93 auf. Dieser rotatorische Freiheitsgrad 93 ermöglicht eine Rotation etwa um die Längsachse 8 (die tatsächliche Drehachse liegt meist etwas zu dem jeweiligen Handgriff 18 versetzt) . Dazu ist die Winkelmesseinrichtung 5 derart weitergebildet, dass sie eine zweite Winkelmessein- richtung für den zweiten rotatorischen Freiheitsgrad 93 aufweist. Es ist eine zweite kulissenartige Ausnehmung 57 vorgesehen. Sie ist kreisbogenartig geformt und schneidet die bereits erwähnte kulissenartige Ausnehmung 56 für den ersten rotatorischen Freiheitsgrad 92 in dem Bereich einer Neutralposition 59. An der kreisbogenartigen kulissenförmi- gen Ausnehmung 57 ist eine zweite Skala 58 angeordnet. An ihr kann mittels der Winkelindexmarkierung 51 ein Kippwin- kel des erfindungsgemäßen Instruments abgelesen werden. Die in Fig. 6 dargestellte Stellung der Indexmarkierung 51 ist die NeutralStellung 59. Aus ihr heraus kann das Instrument sowohl entlang des ersten wie auch entlang des zweiten rotatorischen Freiheitsgrads 92,93, also entlang der kulis- senartigen Ausnehmung 56 oder 57, bewegt werden. Ist der

Schenkel 1 in einem der beiden rotatorischen Freiheitsgrade 92,93 ausgelenkt, so bleibt er an diesen gebunden, bis er wieder in die Neutralposition 59 zurückgeführt ist.

In Fig. 7 b ist die Gestaltung der Seitenflächen der Schenkel 1, 2 für das zweite Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Sagittalfläche 82 liegt unverändert zu dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Seitenflächen der Schenkelschäfte 10, 20 sind aber nicht plan, sondern konvex gerundet^'. Dies er- möglicht eine gegenseitige Verkippung der Schenkel 1, 2. Damit kann die Stabilität der Wirbelsäule in Bezug auf seitliche Kippbewegungen bestimmt werden. Damit erhält der Chirurg einen zusätzlichen Parameter zur Bestimmung der Stabilität. Die Bestimmungssicherheit vergrößert sich.

Die Erfindung kann wie folgt zusammengefasst werden. Die Erfindung betrifft ein Instrument zur Messung der Stabilität der Halswirbelsäule. Es weist zwei Schenkel 1, 2 auf, die mittels einer gelenkigen Verkopplung derart verbunden sind, dass sie sowohl translatorisch wie auch in einem rotatorischen Freiheitsgrad zueinander beweglich sind. Es sind Messeinrichtungen 5, 7 vorgesehen, um die jeweilige Auslenkung in der Translations- oder Rotationsbewegung zu bestimmen. Das Instrument weist an seinem vorderen Ende Kontaktplatten 11, 21 auf, die zum Eingriff in einen Wirbelzwischenraum ausgestaltet sind. Durch Bewegen der Schenkel 1, 2 des Instruments relativ zueinander werden über die Kontaktplatten 11, 21 die Wirbelkörper 9 gegeneinander verschoben bzw. verkippt. Dadurch kann der Operateur die Stabilität der Halswirbelsäule in dem Bereich dieser benachbarten Wirbelkörper 9 leicht und reproduzierbar bestimmen.

Claims

Patentansprüche

1. Instrument zur Messung der Stabilität der Halswirbel- säule,

dadurch gekennzeichnet, dass

es zwei Schenkel (1, 2) mit jeweils einer Kontaktplat- te (11, 21) zum Einschieben in einen Zwischenraum zwischen zwei benachbarte Wirbelkörper an einem und ein Betätigungsorgan (18) an einem gegenüberliegenden Ende aufweist, wobei die Schenkel (1, 2) relativ zueinander in mindestens einem translatorischen und einem rotato- rischen Freiheitsgrad beweglich über eine gelenkige

Verkopplung derart beweglich sind, dass eine Achse des translatorischen Freiheitsgrads (91) und ein Drehpunkt des rotatorischen Freiheitsgrads (92) in dem Bereich der Kontaktplatten (11) liegen.

2. Instrument nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

an den Schenkeln (1, 2) jeweils eine Verschiebungsund eine Verdrehungsmesseinrichtung (7, 5) angeordnet sind.

3. Instrument nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

die gelenkige Verkoppelung indirekt über benachbarte Wirbelkörper (9) gebildet ist, wobei die Kontaktplat^¬ ten (11, 21) im eingeschobenen Zustand drehfest an den Wirbelkörpern (9) anliegen.

4. Instrument nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

eine Grenzfläche (81) zwischen den Kontaktplatten (11, 21) in einer Mittelebene des Instruments liegt und der rotatorische Freiheitsgrad (92) eine tangentiale Ebene (82) aufweist, die senkrecht auf der Grenzfläche (81) steht und sie in einer Längsachse (8) des Instruments schneidet .

5. Instrument nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die gelenkige Verkoppelung ein Drehlager umfasst, dessen Drehachse normal auf einer tangentialen Ebene (82) steht.

6. Instrument nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet dass,

die gelenkige Verkopplung ein Längslager mit einer Führungsfläche in einer zweiten Ebene (82) aufweist.

7. Instrument nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass als Verschiebungsmesseinrichtung (7) eine Skala (71) an einem der Schenkel (1) und ein Index (72) an dem anderen der Schenkel (2) vorgesehen ist.

8. Instrument nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

als Verdrehungsmesseinrichtung (5) eine konvex zur

Kontaktplatte (21) an einem der Schenkel (2) gekrümmte Skala (54) und ein Winkelindex (53) an dem anderen der Schenkel (1) vorgesehen sind.

9. Instrument nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Winkelindex (51) an einem Arm (50) angeordnet ist, der in einem Schlitz (56) der Verdrehungsmesseinrichtung (5) geführt ist.

10. Instrument nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Kontaktplatten (11, 21) eine Mehrzahl von Rippen (12) an ihrer Außenseite aufweisen.

11. Instrument nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass an den Kontaktplatten (11, 21) bewegliche Verriegelungslaschen (66) vorgesehen sind, die aus einer in die Kontaktplatten (11,21) versenkten Ruheposition in eine hervorstehende Verriegelungsposition bewegbar sind.

12. Instrument nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die gelenkige Verkopplung derart ausgebildet ist, dass die Schenkel (1, 2) um einen zweiten rotatorischen Freiheitsgrad (93) beweglich sind und dass eine Zu- satzwinkelmesseinrichtung (57, 58) vorgesehen ist.

13. Instrument nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Zusatzwinkelmesseinrichtung (57, 58) mit der Ver- drehungsmesseinrichtung (5) kombiniert ist.

14. Instrument nach Anspruch 12 oder 13,

dadurch gekennzeichnet, dass

eine Neutralpositon (59) vorgesehen ist, aus der die Schenkel (1, 2) entweder entlang des ersten rotatorischen Freiheitsgrads (92) oder entlang des zweiten ro- tatorischen Freiheitsgrads (93) beweglich sind.