WO2024013375A1 - Eine vorrichtung zum ausrichten chirurgischer werkzeuge - Google Patents

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WO2024013375A1
WO2024013375A1 PCT/EP2023/069665 EP2023069665W WO2024013375A1 WO 2024013375 A1 WO2024013375 A1 WO 2024013375A1 EP 2023069665 W EP2023069665 W EP 2023069665W WO 2024013375 A1 WO2024013375 A1 WO 2024013375A1
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WO
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guide
base body
height
cutting
height sensor
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/069665
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gabriel Tschupp
Stefan Eggli
Beat Grunder
Stefan Saladin
Evelyn MADER
Original Assignee
Mathys Ag Bettlach
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Publication date
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/14—Surgical saws ; Accessories therefor
    • A61B17/15—Guides therefor
    • A61B17/154—Guides therefor for preparing bone for knee prosthesis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/14—Surgical saws ; Accessories therefor
    • A61B17/15—Guides therefor
    • A61B17/154—Guides therefor for preparing bone for knee prosthesis
    • A61B17/155—Cutting femur
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/14—Surgical saws ; Accessories therefor
    • A61B17/15—Guides therefor
    • A61B17/154—Guides therefor for preparing bone for knee prosthesis
    • A61B17/157—Cutting tibia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/16—Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans
    • A61B17/17—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires
    • A61B17/1739—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires specially adapted for particular parts of the body
    • A61B17/1764—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires specially adapted for particular parts of the body for the knee

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for aligning surgical tools for preparing a joint for implantation of a joint implant.
  • the US 7,285,122 B2 shows a method and a device for resection of a distal femur and a proximal tibia in preparation for implantation of a partial prosthesis for a knee.
  • the device includes different spacers that are selected according to a desired correction dimension for aligning the patient's leg.
  • the spacers include a stem on which a resector can be attached such that the resector can pivot around a stem. This allows the resector to be aligned on an axis chosen by the surgeon and secured to the femur and proximal tibia using tibial pins. An incision is then made in the femur and the resector is removed while the tibial pins remain in place. A second resector is now placed on the pins to make the required incision on the tibia.
  • a disadvantage of the method described above and the device for preparing a distal femur and a proximal tibia for implanting a partial prosthesis for a knee is the error-prone incision and the many changes of the device parts for the preparatory preparation of a knee joint.
  • the invention is therefore based on the object of providing a device for aligning a surgical tool for preparing a joint for implantation Joint implant and an associated method to create which makes it possible to align the surgical tool easily and precisely with respect to the joint so that the joint can be provided with several precisely aligned cuts.
  • the object is achieved by a device for aligning surgical tools for preparing a joint for an implantation of a joint implant with the features of claim 1 and an associated method with the features of claim 13.
  • Advantageous further training is the subject of the related subclaims.
  • the device according to the invention is intended to align surgical tools for preparing a joint for implantation of a joint implant.
  • the device has a base body, at least two cutting guide devices and a height sensor.
  • the height button is connected to the base body.
  • the cutting guide devices are firmly connected to the base body.
  • connection between the base body and the height sensor and the fixed connection between the base body and the two incision guide units enable extremely precise alignment and guidance of the surgical tool in a particularly advantageous manner. It is particularly advantageous that the fixed alignment effectively prevents the surgical tool from deviating from the optimal position and thus errors in the incision.
  • the base body preferably has a lower part with a bore block and an upper part with the cutting guide devices.
  • the upper part of the base body is with the lower part of the base body is firmly connected via a holding element.
  • the division of the base body into an upper and lower part is particularly advantageous because the device can be adapted so flexibly to anatomical conditions. The precision of the cut remains fully intact.
  • the base body of the device according to the invention for aligning a surgical tool is preferably designed in one piece with the at least two incision guide devices.
  • the one-piece design of the base body with the cutting guide devices is particularly advantageous, since the cutting guide is maintained extremely precisely in relation to the height sensor.
  • the cutting guide devices preferably contain guide slots for a sawing tool. More preferably, the guide slots are arranged parallel to one another in all planes.
  • cut surfaces that are particularly precisely aligned with one another can be created in this way.
  • the base body preferably has guide holes and/or fastening holes.
  • the guide bores can also be provided in a separately designed bore block, the bore block being fixable to the base body. With the help of these guide holes, the base body and thus the device according to the invention can be held exactly in its alignment and/or fixed with the help of the fastening holes.
  • the base body thus advantageously remains in its position, even if forces act on the device while the surgical tools are being used.
  • the height sensor is preferably designed to be inserted into a joint gap. Further preferred is at least one contact surface of the height sensor, which is with is in contact with the sliding surfaces of the joint, curved.
  • the height sensor which can be inserted into the joint gap, enables precise positioning of the device according to the invention in relation to the joint gap in a particularly advantageous manner.
  • the curve shape of the at least one contact surface, which is in contact with the sliding surfaces of the joint, is further advantageous, since this achieves a particularly precise positioning of the height sensor on the curved joint bone and/or the rounded joint bone.
  • the height sensor is preferably arranged between the cutting guide devices. With this arrangement, curved joint bones and rounded joint bones can be processed in an advantageous manner while precisely maintaining the position of the incision.
  • the base body particularly preferably contains a receptacle for gauges and tools.
  • the recording makes it possible to attach teachings in a particularly advantageous manner, such as. B. angle gauges, drilling gauges and distance gauges or additional tools, in exact alignment with the base body.
  • the device according to the invention preferably has an angle gauge with an integrated drilling gauge.
  • the angle gauge with integrated drilling gauge can particularly preferably be pushed onto the holder for gauges and tools on the base body.
  • the angle gauge into which the drilling jig is integrated, advantageously enables holes to be drilled in the joint to be prepared at the correct angle and position.
  • the angle gauge is in the Base body can be inserted, whereby a predetermined angle of the joint to be prepared can be set and the corresponding holes can be precisely created.
  • the device preferably comprises a cutting block with an integrated angle gauge.
  • the cutting block further preferably has at least one guide slot for a sawing tool.
  • the cutting block can preferably be pushed onto the holder for gauges and tools of the base block. With the help of the cutting block, the angles of the cutting surfaces can be advantageously aligned using the angle gauge and additional, precisely guided cuts can be advantageously carried out with a sawing tool.
  • the receptacle for gauges and tools has a T-shaped guide or a dovetail guide for engaging in a corresponding T-shaped guide or dovetail guide of the gauges and tools.
  • the T-shaped guide or dovetail guide advantageously enables particularly precise guidance of the gauges and tools attached via the T-shaped guide or dovetail guide.
  • the height of the height sensor is preferably adjustable in relation to the cutting guide devices. This makes it possible in a particularly advantageous manner to set a precise position of the device according to the invention in relation to the joint gap.
  • the height button particularly preferably has a height adjustment device.
  • a further aspect of the invention relates to a method for aligning surgical tools for preparing a joint for implantation of a joint implant, in particular outside the human body.
  • the method has a step of moving a height sensor of the device for aligning surgical tools.
  • Another The procedural step of the method is fixing the device for aligning surgical tools.
  • a surgical cutting tool is guided in a first incision guide device of the device for aligning surgical tools.
  • a further method step includes guiding a surgical cutting tool in a second incision guide device of the device for aligning surgical tools.
  • the method for aligning surgical tools includes adjusting the height of the height sensor in relation to the incision guide devices before the step of moving the height sensor.
  • the method according to the invention makes it possible in a particularly advantageous manner to train the preparation of a joint for implantation of a joint implant on a model outside the human body.
  • correct incision making can be trained particularly advantageously.
  • FIG. 1 an embodiment of a device according to the invention for aligning surgical tools for preparing a joint for implantation of a joint implant;
  • FIG. 2 an enlarged perspective view of the base body with the two cutting guide devices and the height sensor of the exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 3 an enlarged view of the base body with the two cutting guide devices and the height sensor of the exemplary embodiment of the device according to the invention, seen from the side facing the joint;
  • FIG. 4 the base body with the height sensor, the two cutting guide devices and an angle gauge with integrated drilling gauge of the exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 5 a perspective view of the base body with the two cutting guide devices and a height-adjustable height switch of a further exemplary embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 6 a detailed representation of the base body, in particular the height sensor receptacle, of the further exemplary embodiment of the device according to the invention.
  • FIG. 7 a detailed representation of an adjustable height button of the further exemplary embodiment of the device according to the invention.
  • FIG. 8 a sectional view of the receiving body with an adjusting screw of the further embodiment of the invention
  • FIG. 9 a perspective view of the device with a base body having an upper part and a lower part, another
  • FIG. 10 a flowchart for the method for aligning surgical tools for preparing a joint for implantation of a joint implant according to an invention
  • FIG. 11A a displacement of the device according to an embodiment of the invention in a knee
  • FIG. 11B a fixation of the device according to an embodiment of the invention in a knee
  • FIG. 11C executing a distal femur cut in a knee using the device according to an embodiment of the invention
  • FIG. 11D a slide-on of the angle gauge with integrated drilling gauge of the device according to an exemplary embodiment according to the invention
  • FIG. 11E an alignment of the knee using the angle gauge with integrated drilling gauge of the device according to an exemplary embodiment according to the invention
  • FIG. 11F a creation of a transverse tibial osteotomy using the device according to an embodiment of the invention in a knee.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of the invention
  • the device 1 around surgical tools for preparing a joint for implantation Align the joint implant.
  • the device 1 for aligning surgical tools for preparing a joint has a base body 2.
  • two cutting guide devices 3, 4 are attached to the base body 2.
  • the device 1 also contains a height sensor 5 attached to the base body 2. In the one shown in FIG. 1 illustrated embodiment, the height sensor 5, the cutting guide devices 3, 4 and the base body 2 are created in one piece.
  • the device 1 can have a holding device 25, which is connected to the base body 2 via an angle element 26.
  • the holding device 25 is intended to fasten the device 1 to a support device 28 using a screw 29.
  • a slot 27 is provided in the holding device 25. With the help of the slot 27 it is possible to finely adjust the contact pressure and thus the frictional force between the holding device 25 and the support device 28 via the screw 29.
  • a spring effect in the holding device 25 generated by the slots 27 prevents the screw 29 from loosening independently due to vibrations. These vibrations can occur when using surgical tools.
  • FIG. 2 shows an enlarged view of the base body 2 with the two cutting guide devices 3, 4 and the height sensor 5 of the device 1 according to the invention for aligning surgical tools.
  • the cutting guide devices 3, 4 contain guide slots 6, 7.
  • the guide slots 6, 7 are arranged parallel to one another in all planes, so that exactly parallel cuts can be made with the help of these guide slots 6, 7.
  • the upper cutting guide device 3 is connected to the lower cutting guide device 4 via a web 19.
  • the web 19 is part of the base body 2. The distance specified by the web 19 between the upper cutting guide device 3 and the lower one
  • Incision guide device 4 is determined according to the specifications of a joint implant to be implanted.
  • the upper incision guide device 3 is, for example, on a knee joint for the femur-side joint section and the lower incision guide device 4 for the tibia-side
  • the slots in the incision guide devices 3, 4, which form the guide slots 6, 7, are arranged so that a surgical tool according to the
  • the upper guide slot 6 has a width that is slightly larger than the width of the joint section on the femur to be prepared.
  • the guide slots 6, 7 each have a slot width of 1.3 mm to 1.4 mm, so that they can, for example, guide a bone saw with a saw blade thickness of, for example, approximately 1.27 mm.
  • the slot width is dimensioned so that the saw blade of the bone saw is guided as far as possible without resistance.
  • the guide slots 6, 7 also have a depth that is at least 10 times as large as the slot width. With this design, the surgical tool is guided precisely.
  • Each of the cutting guide devices 3, 4 has a bore 40, 41 in the area of the guide slots 6, 7.
  • Each hole 40, 41 is arranged in the middle with respect to the slot width and slot width.
  • Each of these bores 40, 41 extends through the entire cutting guide devices 3, 4.
  • the centrally arranged bores 40, 41 are provided in order to pass an erosion wire for producing the guide slots 6, 7.
  • These holes preferably have a diameter of less than 3.1 mm. This prevents unauthorized insertion of a guide pin or probe.
  • the web 19 is provided for the mechanical connection of the two cutting guide devices 6, 7.
  • the width of the web 19 in the exemplary embodiment is intended to be smaller than the width of the
  • the width of the web 19 is preferably smaller than 1/4 of the width of the cutting guiding devices 3, 4 and particularly preferably smaller than 1/5 of the width of the cutting guiding devices 3, 4.
  • the reduced width allows the area to be prepared of the knee joint can be seen much better.
  • the web 19 further has two inclined surfaces 42, 34 that converge in a wedge shape on a side opposite the height sensor 5.
  • the wedge designed in this way increases the stability of the connection between the two cutting guide devices 3, 4 without hindering the visibility described above.
  • the web 19 has grooves 44 at the transition to the cutting guide devices 3, 4.
  • the grooves 44 form a rounded transition between the cutting guide devices 3, 4. The rounded transition significantly increases the mechanical strength of the connection between the web 19 and the cutting guide devices 3, 4 without restricting the visibility of the preparation site achieved by the reduced web width to influence,
  • the holding device 25 already described above has a bore 45 for receiving the screw 29 and a flat 62 at the end provided for attachment to the support device 28. With this flattening 62, the frictional torque between screw 29 and holding device 25 is increased. This increased friction torque prevents unintentional loosening of the screw 29, which is caused in particular by the vibrations of the saw or drill.
  • FIG. 3 shows an enlarged perspective view of the base body 2 with the two cutting guide devices 3, 4 and the height sensor 5 of the device 1 according to the invention, seen from the side facing the joint. From this perspective it can be seen that the upper incision guide device 3 has a horizontal extension 16 in the area of the opening of the guide slot 6 facing the knee. This horizontal extension 16 is designed so that the entire depth of the guide slot 6 is used to guide the saw. This horizontal extension 16 ensures that the horizontal pivoting range of the saw is significantly expanded without affecting the vertical guidance of the saw.
  • the lower guide surface 46 of the upper guide slot 6 is in the direction of the knee joint in the exemplary embodiment expanded by two nose-shaped projections 47, 48. These nose-shaped projections 47, 48 are designed so that the joint-side end of the lower guide surface 46 of the upper guide slot 6 is largely adapted to the shape of the knee joint at the corresponding point. This avoids vertical deflection of the saw blade while preparing the femur-side joint ball.
  • the lower cutting guide device 4 has a recess 18 at the corners facing the knee joint.
  • the length of the side walls of the guide slot 6 is reduced.
  • the reduction in the side walls is dimensioned such that the connection between the web 19 and the bore block 49 formed by the side walls is sufficiently strong even under heavy loads.
  • the recesses 18 are designed in such a way that a maximum horizontal pivoting range of the saw is achieved without affecting the vertical guidance of the saw. This extended swivel range is designed so that the relatively large joint bone on the tibia can be provided with the intended saw cut in one operation.
  • the corners 50 formed by the recesses 18 are rounded to avoid damage to soft tissue.
  • the height sensor 5 molded onto the base body 2 is between the two in the exemplary embodiment
  • the height button 5 is designed to be inserted into the joint gap, for example.
  • a first contact surface 12 of the height sensor 5 comes into contact with the sliding surface of the femur-side joint section of the knee joint.
  • a second contact surface 13 of the height sensor 5 is designed to be in contact with the tibia-side sliding surface of the knee joint.
  • the upper contact surface 12 and the lower contact surface 13 are in the exemplary embodiment is curved. The curved shape enables a large contact surface on the respective sliding surfaces of the knee joint. This means that the height sensor 5 specifies an exact height dimension for the entire process of preparing the knee joint.
  • the height sensor 5 is connected directly to the web 19 at a small distance below the upper cutting guide device 3.
  • a transition radius 51 is provided in the exemplary embodiment.
  • the transition between the lower contact surface 13 and the web contains a transition radius 52. The transition radii transfer bending forces that act on the height sensor 5 into the web 19, so that the
  • Height button 5 is effectively avoided. As shown in FIG. 3 can be clearly seen, the height button 5 and the web 19 have the same width. This ensures maximum stability of the transition from the height sensor 5 to the bridge 19 with full visibility of the preparation site.
  • the base body 2 further has four bores 8, 9, 10, 11, which are provided in a bore block 49 of the base body 2.
  • the bore block 49 with the bores 8, 9, 10, 11 is arranged below the lower cutting guide device 4.
  • Each of these four holes can be used as a guide hole 8, 9, 10, 11 and/or as a fastening hole 8, 9, 10, 11. Depending on the requirements, two or more of the four holes 8, 9, 10, 11 are used.
  • the four bores 8, 9, 10, 11 are aligned parallel to the cutting plane specified by the cutting guide device 4 in the exemplary embodiment. Based on the alignment of the height sensor 5, the holes 8 and 9 are designed as slanted holes.
  • the weird ones Bores 8 and 10 run, starting from the side of the bore block 49 facing away from the knee, at a clear distance from one another (see FIG. 2) in the direction of the side of the bore block 49 facing the knee.
  • the bores occur on the side of the bore block 49 facing the knee 8 and 9 in the exemplary embodiment out of the bore block so that they are in a common area
  • Opening merge into one another (see FIG. 3).
  • the holes 9 and 11 are aligned parallel and run in the direction of the height sensor 5. This can be seen from the fact that both holes 9 and 11 in FIG. 2 and FIG.3 have the same distance horizontally.
  • the bore block 49 has inclined surfaces 53 on its sides in the exemplary embodiment. These oblique surfaces 53 run parallel to the respective oblique bores 8, 10. The wall thickness between surfaces 53 and the respective bores 8, 10 remains constant over their entire course. The sloping surfaces ensure that the user of the device can see particularly well the point on the knee towards which the sloping bores 8, 10 are directed.
  • the holes 8, 9, 10, 11 as guide holes 8, 9, 10, 11 for guiding a drill of a drill.
  • the holes 8, 9, 10, 11 have a diameter greater than 3.2 mm to a maximum of 3.4 mm, with the holes 8, 9, 10, 11 being designed so that a drill with 3.2 mm is guided precisely without jamming even when heated.
  • the second function of the holes 8, 9, 10, 11 is to use them as fastening holes 8, 9, 10, 11.
  • FIG. 2 and FIG. 3 further show that the base body 2 contains a receptacle 14 for gauges and tools.
  • the receptacle 14 consists of a T-shaped groove which extends parallel to the upper cutting guide device 3 in accordance with the orientation of the height sensor 5.
  • the T-shaped groove of the receptacle 14 has a base region which is delimited by a base surface 55 and two side surfaces 56.
  • the base area 55 has a depth that is at least as large as the width of the base area 55.
  • the length of the side surfaces 56 corresponds to the depth of the base surface 55. In this way, exact longitudinal guidance of the gauges and tools can be achieved with the help of the side surfaces 56.
  • the T-shaped groove further has upper flanks 16.
  • flanks 16 are arranged opposite the base surface 55. These flanks 16 are designed to hold the gauges or tools in the vertical direction so that they can be moved in the direction of the height sensor 5 while lying flat on the base surface 55.
  • the flanks 16 of the T-shaped groove are rounded so that the associated gauges and tools can be easily inserted.
  • the rounded flanks 16 of the T-shaped groove also enable the gauge to be rotated about the vertical axis. This rotation option can be used Align the gauge so that it lies flat on the bone.
  • FIG. 4 shows an embodiment of the device, 1 which further includes an angle gauge 20 with an integrated drilling gauge
  • the angle gauge 20 with integrated drilling gauge 21 is pushed into the receptacle 14 for gauges and tools of the base body 2.
  • the angle gauge 20 with drilling gauge 21 points
  • Embodiment has a T-shaped guide rail 22.
  • the T-shaped guide rail 22 essentially has a rectangular base element 57 with two wing-shaped extensions 59.
  • the wing-shaped extensions 59 are designed so that they expand a lower support surface 58 of the T-shaped guide rail 22.
  • the lower support surface 58 of the T-shaped guide rail 22 is designed to lie flat on the base surface 55 of the T-shaped groove of the receptacle 14 and to be guided.
  • the wing-shaped extensions 59 have a height that is suitable for forming a sliding seat between the base surface 55 and the upper flanks 16 of the T-shaped groove.
  • the side surfaces of the wing-shaped extensions 59 are also dimensioned so that they form a sliding fit in combination with the side surfaces of the T-shaped groove.
  • the side surfaces 60 of the rectangular base element 57 which protrude beyond the wing-shaped extensions 59 are guided through the flanks in the form of a sliding fit.
  • the angle gauge 20 defines an angle intended for the respective application.
  • this angle is formed by a stop surface 23 facing the knee joint and the lower support surface 58 of the base element of the T-shaped guide rail 22 inserted into the receptacle 14.
  • the stop surface 23 is on one over the rectangular Base element protruding leg 61 is provided.
  • a dovetail guide is also suitable as an alternative.
  • a counterpart suitable for engaging in a corresponding dovetail guide replaces the T-shaped guide rail 22.
  • the drilling jig 21 is attached to the leg 61 that projects beyond the rectangular base element at the end of the support surface 58 opposite the guide rail 22.
  • the drilling jig 21 contains two bores 24. These bores 24 run parallel to the T-shaped guide rail 22. The bores are provided in order to drill precisely fitting holes in the femur-side joint section in order to attach guide pins therein, for example.
  • a cutting block with an integrated angle gauge (not shown here) associated with the device 1 can also be inserted into the receptacle 14 for gauges and tools.
  • a cutting block has at least one guide slot for a sawing tool, with which at least one further cut can be carried out in the femur-side joint section.
  • the guide slots each have suitable angles according to the requirements of a required cut.
  • the cutting block can also contain guide surfaces that are designed to guide a saw blade flat on one side.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a base body 63 of the device 1 according to the invention for aligning surgical tools.
  • the base body 63 contains two cutting guide devices 3, 4, a height adjustment device 64 and a height-adjustable height button 65.
  • the Cutting guide devices 3, 4 are described in detail above.
  • the device 1 can have a holding device 25, which is connected to the base body 63 via an angle element 26.
  • the base body 63 has four bores 8, 9, 10, 11, which are arranged in a bore block 49.
  • the bores 8, 9, 10, 11 are arranged below the lower cutting guide device 4 and above the angle element 26.
  • the number of holes is not limited to four and can be at least one hole in further exemplary embodiments.
  • the holding device 25, the angle element 26 and the bore block 49 with the bores 8, 9, 10, 11 are described in detail above.
  • the base body 63 contains the one shown in FIG. 5 illustrated embodiment a recording 14 for gauges and tools, which corresponds to the recording 14 already described above. Recording 14 contains this
  • Embodiment a T-shaped groove which extends over the upper cutting guide device 3 parallel to it in accordance with the orientation of the height sensor 65.
  • the recording 14 is not limited to the version shown in this exemplary embodiment.
  • the base body 63 has a height sensor receptacle 66.
  • the height sensor receptacle 66 is arranged between the upper cutting guide device 3 and the lower cutting guide device 4.
  • the upper cutting guide device 3 is connected to the lower cutting guide device 4 via the height sensor receptacle 66. A distance between the
  • Incision guide devices 3,4, and thus between the guide slots 6, 7, are determined according to the specifications of a joint implant to be implanted.
  • the cutting guide devices 3, 4 are through the Height sensor receptacle 66 is held so that the guide slots 6, 7 contained therein are arranged parallel to one another in all levels.
  • the height sensor receptacle 66 is intended to hold the adjustable height sensor 65.
  • the adjustable height sensor 65 is arranged so that a surgical tool is guided through the guide slots 6, 7 in accordance with its longitudinal orientation.
  • the adjustable height button 65 can be moved vertically.
  • the vertical displacement is carried out by a height adjustment device 64, which is arranged in the height sensor receptacle 66.
  • a height adjustment device 64 By vertically moving the adjustable height button 65, an exact vertical distance of the adjustable height button 65 in relation to the guide slots 6, 7 can be adjusted.
  • the upper cutting guide device 3 has a bore 67 in this exemplary embodiment.
  • the bore 67 penetrates the cutting guide device vertically.
  • the bore 67 is provided so that a height adjustment tool can penetrate the upper cutting guide device. With the help of the height adjustment tool, the height adjustment device 64 can be actuated and the adjustable height button 65 can thus be adjusted.
  • the height sensor recording 66 has a height scale 68.
  • the height scale 68 is formed by three notches.
  • the adjustable height button 65 has a marking 69.
  • the marking 69 and the height scale 68 are designed so that a set height of the adjustable height button 65 can be determined optically and/or haptically based on the position of the marking 69 in relation to the height scale 68.
  • the height scale 68 can be divided into scale divisions, preferably in 1 mm increments and particularly preferably in 0.5 mm increments.
  • FIG. 6 shows a detailed representation of the base body 63, in particular the height sensor receptacle 66, for the exemplary embodiment of the device 1 according to the invention for aligning surgical tools.
  • the height sensor receptacle 66 contains a first side wall 70 and a second side wall 71.
  • the side walls 70 and 71 are spaced apart, parallel to one another and aligned perpendicular to the cutting guide devices 3 and 4.
  • the side walls 70 and 71 define a distance between the upper incision guide device 3 and the lower incision guide device 4 according to the specifications of a joint implant to be implanted.
  • the side walls each have a recess 72 and 73.
  • the recesses 72 and 73 are designed in the shape of an elongated hole. The recesses 72 and 73 make cleaning the device easier, especially in the area of the height sensor receptacle 66.
  • the height sensor receptacle 66 also has two guide elements 74 and 75.
  • the guide elements 74 and 75 are each attached to the height button-side ends of the side walls 70 and 71. In doing so, they form in
  • connection to the side walls 70 and 71 each has an L-shaped cross section.
  • the short legs of the L-shape formed by the guide elements 74 and 75 are arranged so that they are aligned with one another.
  • the guide elements 74 and 75 are spaced apart so that the adjustable height button 65 can protrude between the guide elements 74 and 75.
  • the already described height scale 68 can be clearly seen on the height sensor recording 66.
  • the height scale is formed by three notches.
  • the height scale can be through engraving, laser marking, etching techniques, printing techniques, etc. may be appropriate.
  • the base body 63 contains a bore 67 in the upper cutting guide device 3, which penetrates the cutting guide device 3 vertically.
  • the bore 67 is provided so that an adjusting tool can penetrate the upper cutting guide device 3.
  • the adjustment tool is used to actuate the height adjustment device 64 and thus adjust the height of the height button 65.
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment of an adjustable height sensor 65 according to the invention.
  • the adjustable height sensor 65 is intended to be inserted into the joint gap, for example.
  • a first contact surface 76 of the height sensor 65 comes into contact with the sliding surface of the femur-side joint section of the knee joint.
  • a second contact surface 77 of the height sensor 65 is designed to be in contact with the tibia-side sliding surface of the knee joint.
  • the upper contact surface 76 and the lower contact surface 77 run largely parallel and are curved.
  • the front region 78 of the upper and lower contact surfaces 76, 77, which first come into contact with the joint gap during insertion, are designed at an angle to one another in this exemplary embodiment.
  • the angled design of the front area 78 enables easy insertion of the adjustable height button 65, even in narrow spaces
  • the height sensor 65 thus specifies an exact height dimension for the entire process of preparing the knee joint.
  • the adjustable height switch 65 has a receiving body 79 with a first lateral guide surface 80 and a second lateral guide surface 81.
  • the side guide surfaces 80 and 81 are arranged parallel.
  • the distance between the side guide surfaces 80 and 81 is designed so that the adjustable height sensor 65 is slidably guided on the side inner walls 82 and 83 of the height sensor receptacle 66 (see FIG. 7).
  • the side guide surfaces 80 and 81 in conjunction with the side inner walls of 82 and 83 are designed to form a sliding fit.
  • the sliding seat is characterized in that the height button 65 can be moved in the height button holder 66 without any effort and the height button 65 is guided with little play in the horizontal direction.
  • the receiving body 79 also has two front guide surfaces 84.
  • the frontal guide surfaces 84 are provided to be in surface contact with the guide elements 74 and 75 of the height sensor receptacle 66 and to form a linear guide.
  • the one in FIG. 7 shown receiving body 79 of the height sensor 65 has a hole 86.
  • An adjusting screw 90 (see FIG. 8) is held in this bore 86 so that a height of the adjustable height button 65 can be adjusted by turning the adjusting screw 90.
  • the bore 86 and the adjustment screw 90 provided for it will be described in detail later.
  • a spring element 87 is provided on the adjustable height switch 65.
  • the spring element 87 contains two S-shaped curved springs.
  • the S shape of the springs 88 and 89 enables the springs 88 and 89 to be operated in the elastic range of the spring material throughout the entire adjustment range of the adjustable height button 65.
  • the springs 88, 89 have a distance that is larger than an outer diameter of the adjusting screw 90. The spring action of the springs 88 and 89 is therefore not influenced by contact with the adjusting screw 90.
  • the springs 88, 89 are connected to the receiving body 79 by a spring transition piece 91.
  • the spring transition piece 91 has a groove 92.
  • the transition in the form of a groove 92 is provided in order to prevent the springs 88 and 89 from breaking in the transition area to the receiving body under load.
  • the spring element 87 further has a spring connecting element 93.
  • the spring connecting element 93 is provided at one end of the springs 88 and 89 facing the cutting guide device 3. These ends of the springs 88 and 89 are connected by the spring connecting member 93.
  • the spring force generated by the springs is introduced into the height sensor receptacle 66 via the spring connecting element.
  • the spring connecting element 93 rests on the upper side of the lower cutting guide device 4.
  • FIG. 8 shows a sectional view of the receiving body 79 with an adjusting screw 90 for a further exemplary embodiment of the height adjustment device 64 according to the invention.
  • the receiving body 79 has a bore 86.
  • the bore 86 contains a thread that is suitable for receiving a thread 94 of the adjusting screw 90.
  • the pitch of the thread 94 of the adjusting screw 90 and the bore 86 is selected so that a large angle of rotation of the screw produces a small stroke of the adjusting screw 90. This allows the height of the adjustable height button 65 to be set particularly precisely.
  • the insertion screw 90 with the thread 94 had a screw head 96.
  • the diameter of the screw head 96 of the adjusting screw 90 is designed so that it covers the hole 67, which is vertical in the
  • Cutting guide device 3 is provided, cannot penetrate.
  • the adjusting screw 90 has a chamfer 97 on a side facing away from the thread 94.
  • the molded chamfer 97 is designed so that it is in contact with the edge of the bore 67 of the upper cutting guide device 3.
  • the bore in the receiving body 79 has a cylindrical depression 95.
  • the diameter of the countersink 95 is dimensioned such that the screw head 96 can be sunk into the receiving body 79 by screwing in the adjusting screw 90. This reduction 95 expands the adjustment range of the adjustable height button 65.
  • a tool holder 98 is provided to introduce a rotational force into the adjusting screw 90.
  • the tool holder 98 consists of a hexagon socket, also called an Allen key.
  • the shape of the tool holder 98 is not limited to the hexagon socket.
  • Other forms of screw head drives, such as hexagon socket (Torx), etc., are suitable as tool holders 98.
  • FIG. 9 shows an embodiment of the device 1 with a base body 2, which has an upper part 100 and a lower part with a bore block 49.
  • the device 1 can have a holding device 25 which is connected to the bore block 49 via an angle element 26.
  • the holding device 25 has already been described in detail above.
  • the bore block 49 is provided in the lower part 101 of the base body 2.
  • the bore block 49 has four bores 8, 9, 10, 11.
  • the bore block 49 with the four bores 8, 9, 10, 11 is arranged above the angle element 26.
  • the four holes 8, 9, 10, 11 are aligned parallel to the height sensor 5.
  • the number of holes is not limited to four and in further exemplary embodiments can be at least one, for example three, guide holes.
  • the bores 8, 9, 10 and 11 can be aligned at an angle to one another in further exemplary embodiments.
  • An upper part 100 of the base body has a lower cutting guide device 4, which is connected to an upper cutting guide device 3 via a web 19.
  • the distance between the upper incision guide device 3 and the lower incision guide device 4, which is predetermined by the web 19, is determined according to the specifications of a joint implant to be implanted.
  • the upper incision guide device 3 is provided, for example, on a knee joint for the femur-side joint section and the lower incision guide device 4 for the tibia-side joint section of the knee joint.
  • the device 1 also contains a height sensor 5 attached to the upper part 100 of the base body 2, which has already been described in detail.
  • the upper part 100 of the base body 2 has a receptacle 14 for gauges and tools.
  • the receptacle 14 consists of a T-shaped groove. That in FIG. 9 illustrated embodiment shows an angle gauge 20 with integrated drilling jig 21, which is pushed into the receptacle 14 for gauges and tools of the base body 2.
  • the angle gauge 20 and the associated guide were already described in detail above.
  • the design of the holder 14 for gauges and tools is not limited to a T-shaped guide.
  • a dovetail guide or other embodiments of guides are also conceivable.
  • the upper part 100 of the base body which is the upper part 100 of the base body, which is the upper part 100 of the base body, which is the upper part 100 of the base body, which is the upper part 100 of the base body, which is the upper part 100 of the base body, which is the upper part 100 of the base body, which is the upper part 100 of the base body, which is the upper part 100 of the base body, which is the upper part 100 of the base body, which is the upper part 100 of the base body, which
  • Cutting guide devices 3, 4 is firmly connected via a holding element 102, in this exemplary embodiment a holding pin, to the lower part 101 of the base body, which has the bore block 49.
  • the holding element 102 in the form of a holding pin extends downwards from the upper part 100 of the base body 2.
  • the holding element 102 is perpendicular to a predetermined by the lower cutting guide device 4
  • the bore block 49 has a retaining bore 103 for receiving the retaining element 102.
  • this holding hole 103 penetrates the hole block 49 vertically in relation to the holes 8, 9, 10, 11.
  • the angle element 25 has a clamping screw 104.
  • This clamping screw 104 is designed to press the holding element 102 of the upper part 100 of the base body 2 against the wall of the holding hole 103.
  • the clamping screw 104 is screwed into the angle element 25 so that it exerts a force on the holding element 102.
  • the fixed connection between the upper 100 and lower part 101 of the base body 2 can be released. The fixed connection is released by loosening the clamping screw 104.
  • the clamping screw 104 is screwed in until a predetermined tightening torque is reached.
  • FIG. 10 shows a flowchart for the method of aligning surgical tools for preparing a joint for implantation of a joint implant.
  • the method steps are intended in particular for training the use of the device 1 according to the invention on a model outside the human body.
  • the process is similar.
  • the height sensor 5 of the device 1 is moved for aligning surgical tools.
  • the device 1 for aligning surgical tools z. B. fixed to the tibia.
  • a surgical cutting tool is guided in a first cutting guide device of the device 1 for aligning surgical tools.
  • a further method step S104 includes guiding a surgical cutting tool in a second cutting guide device of the device 1 for aligning surgical tools.
  • the height of the height sensor 65 is adjusted in relation to the cutting guide devices 3, 4.
  • FIG. 11A shows a knee 30, a portion of the femur 31 and a portion of the tibia 32.
  • the femur 31 and tibia 32 are arranged at an angle of 10° to 30°.
  • the device 1 for aligning surgical tools is adjusted so that a
  • Support device 28 arranged substantially parallel to the front edge of the tibia 32 and substantially parallel is aligned with the longitudinal axis of the tibia 32. To achieve this, the height sensor 5 is moved between femoral condyle 33 and tibial condyle 34. Femur 31 and tibia 32 are now brought into full extension to check alignment before a distal femoral cut.
  • FIG. 11B shows the final fixation of the device 1.
  • two holes are pre-drilled in the tibia bone 32 using the guide holes 8, 9, 10, 11 provided in the base body 2 and a surgical drill.
  • FIG. 11C shows a distal femur cut 38 using the device 1 fixed via two pins 99.
  • the femur 31 and tibia 32 are brought to an angle of 0-5 degrees to achieve slight flexion.
  • the saw blade 37 of the bone saw 36 is inserted into the upper, femur-side guide slot 6 of the upper incision guide device 3.
  • a guided distal femur cut 38 is created.
  • FIG. 11D shows an exemplary embodiment of the angle gauge 20 being pushed on with an integrated drilling gauge
  • the knee 30 is brought into a flexion of approximately 100°. Now the angle gauge 20 with integrated drilling gauge 21 is pushed onto the associated receptacle 14 of the base body 2 of the device 1.
  • FIG. 11E shows the alignment of the knee using the angle gauge 20.
  • the angle gauge 20 is brought into contact in the direction of the resection surface created with the femur cut.
  • the angle of the knee 30 is changed until the angle gauge 20 with its
  • Stop surface 23 comes into flat contact with the distal resection surface 39 of the femur 31. Is the planned contact safely manufactured, 21 holes for guide pins can be created using the holes 24 of the drilling jig.
  • FIG. 11F shows creating a transverse tibial osteotomy.
  • the saw blade 37 of the oscillating bone saw 36 is inserted into the lower guide slot 7 of the lower cutting guide device 4.
  • the transverse tibial osteotomy is now carried out, guided by the lower incision guide device 4.
  • FIG. 11D and FIG. 11E replaced by the following procedure: In preparation, the knee is brought into a flexion of approximately 100°. Now let's get to it
  • Cutting block pushes on the associated receptacle 14 of the base body 2 of the device 1.
  • the knee is then aligned using a stop surface of the cutting block by moving the stop surface in the direction of the resection surface created with the femur cut

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1), um chirurgische Werkzeuge zum Präparieren eines Gelenks für eine Implantierung eines Gelenksimplantats auszurichten. Die Vorrichtung weist einen Grundkörper (2), zumindest zwei Schnittführungseinrichtungen (3, 4) und einen Höhentaster (5) auf, wobei der Höhentaster (5) mit dem Grundkörper (2) verbunden ist, und wobei die Schnittführungseinrichtungen (3, 4) fest mit dem Grundkörper (2) verbunden sind.

Description

EINEVORRICHTUNG ZUM AUSRICHTEN CHIRURGISCHERWERKZEUGE
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausrichten chirurgischer Werkzeuge zum Präparieren eines Gelenks für eine Implantierung eines Gelenksimplantats .
Die US 7,285,122 B2 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Resektion eines distalen Femurs und einer proximalen Tibia zur Vorbereitung einer Implantation einer Teilprothese für ein Knie. Die Vorrichtung umfasst unterschiedliche Abstandshalter, die entsprechend einem gewünschten Korrekturmaß zur Ausrichtung des Patientenbeins ausgewählt werden. Die Abstandshalter enthalten eine Stiele, auf der ein Resektor so angebracht werden kann, dass der Resektor um einen Stiel schwenken kann. So lässt sich der Resektor auf einer vom Chirurgen gewählte Achse ausgerichten und am Oberschenkelknochen und am proximalen Schienbein mit Tibia-Stiften befestigen. Anschließend wird ein Schnitt im Oberschenkelknochen vorgenommen und der Resektor entfernt, während die Tibia- Stifte an Ort und Stelle verbleiben. Nun wird ein zweiter Resektor auf die Stifte aufgesetzt, um den erforderlichen Schnitt an der Tibia durchzuführen.
Nachteilig an dem oben beschriebenen Verfahren und der Vorrichtung zum Präparieren eines distalen Femurs und einer proximalen Tibia zur Implantierung einer Teilprothese für ein Knie sind die fehleranfällige Schnittführung und die vielen Wechsel der Vorrichtungsteile zur vorbereitenden Präparation eines Kniegelenks . Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ausrichten eines chirurgischen Werkzeuges zum Präparieren eines Gelenks für eine Implantierung eines Gelenksimplantats und ein zugehöriges Verfahren zu schaffen, die bzw. das es ermöglicht, das chirurgische Werkzeug einfach und exakt in Bezug auf das Gelenk auszurichten damit das Gelenk mit mehreren exakt zueinander ausgerichteten Schnitten versehen werden kann.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Ausrichten chirurgische Werkzeuge zum Präparieren eines Gelenks für eine Implantierung eines Gelenksimplantats mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein zugehöriges Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der hierauf rückbezogenen Unteransprüche . Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dazu vorgesehen, chirurgische Werkzeuge zum Präparieren eines Gelenks für eine Implantierung eines Gelenksimplantats auszurichten. Die Vorrichtung weist einen Grundkörper, zumindest zwei Schnittführungseinrichtungen und einen Höhentaster auf. Der Höhentaster ist mit dem Grundkörper verbunden. Die Schnittführungseinrichtungen sind fest mit dem Grundkörper verbunden .
Die Verbindung zwischen Grundkörper und Höhentaster und die feste Verbindung zwischen Grundkörper und den zwei Schnittführungseinheiten ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise eine äußerst exakte Ausrichtung und Führung des chirurgischen Werkzeugs. Besonders vorteilhaft ist, dass mit der festen Ausrichtung ein Abweichen des chirurgischen Werkzeugs von der optimalen Position und somit ein Fehler in der Schnittführung effektiv verhindert wird.
Bevorzugt weist der Grundkörper einen unteren Teil mit einem Bohrungsblock und einen oberen Teil mit den Schnittführungseinrichtungen auf. Der ober Teil des Grundkörpers ist mit dem unteren Teil des Grundkörpers über ein Haltelement fest verbunden ist. Die Aufteilung des Grundkörpers in einen oberen und unteren Teil ist besonders vorteilhaft, da die Vorrichtung so flexibel an anatomische Gegebenheiten angepasst werden kann. Dabei bleibt die Präzision der Schnittführung voll erhalten.
Bevorzug ist der Grundkörper der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausrichten eines chirurgischen Werkzeugs mit den zumindest zwei Schnittführungseinrichtungen einstückig ausgeführt. Die einstückige Ausführung des Grundkörpers mit den Schnittführungseinrichtungen ist besonders vorteilhaft, da hier die Schnittführung im Verhältnis zum Höhentaster äußerst exakt eingehalten wird. Die Schnittführungseinrichtungen enthalten bevorzugt Führungsschlitze für ein Sägewerkzeug. Weiter bevorzugt sind die Führungsschlitze in allen Ebenen parallel zueinander angeordnet. Vorteilhafterweise lassen sich so besonders exakt zueinander ausgerichtete Schnittflächen erzeugen.
Der Grundkörper weist bevorzugt Führungsbohrungen und/oder Befestigungsbohrungen auf. Die Führungsbohrungen können auch in einem separat ausgeführten Bohrungsblock vorgesehen sein, wobei der Bohrungsblock an dem Grundkörper fixierbar ist. Mit Hilfe dieser Führungsbohrungen lässt sich der Grundkörper und damit die erfindungsgemäße Vorrichtung exakt in seiner bzw. ihrer Ausrichtung halten und/oder mit Hilfe der Befestigungsbohrungen fixieren. So verbleibt der Grundkörper vorteilhaft in seiner Position, selbst wenn auf die Vorrichtung Kräfte während des Benutzens der chirurgischen Werkzeuge wirken. Bevorzugt ist der Höhentaster dazu ausgebildet, in einen Gelenkspalt eingeführt zu werden. Weiter bevorzugt ist mindestens eine Kontaktfläche des Höhentasters, die mit den Gleitflächen des Gelenks in Kontakt ist, kurvenförmig ausgebildet .
Der Höhentaster, der in den Gelenkspalt einführbar ist, ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise ein präzises Positionieren der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Bezug auf den Gelenkspalt. Weiter vorteilhaft ist die Kurvenform der mindestens einen Kontaktfläche, die mit den Gleitflächen des Gelenks in Kontakt ist, da hiermit eine besonders exakte Positionierung des Höhentasters an dem gewölbten Gelenksknochen und/oder dem abgerundeten Gelenksknochen erreicht wird.
Der Höhentaster ist bevorzugt zwischen den Schnittführungseinrichtungen angeordnet. Mit dieser Anordnung lassen sich in vorteilhafter Weise gewölbter Gelenksknochen und abgerundeter Gelenksknochen unter genauer Einhaltung der Position der Schnittführung bearbeiten .
Der Grundkörper enthält besonders bevorzugt eine Aufnahme für Lehren und Werkzeuge. Die Aufnahme ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise ein Anbringen von Lehren, wie z. B. Winkellehren, Bohrlehren und Abstandslehren oder zusätzlicher Werkzeuge, in exakter Ausrichtung bezüglich des Grundkörpers.
Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Winkellehre mit integrierter Bohrlehre auf. Die Winkellehre mit integrierter Bohrlehre ist besonders bevorzugt auf die Aufnahme für Lehren und Werkzeuge des Grundkörpers aufschiebbar.
Die Winkellehre, in welche die Bohrlehre integriert ist, ermöglicht in vorteilhafter Weise ein winkel- und positionsgerechtes Anbringen von Bohrungen in dem zu präparierenden Gelenk. Die Winkellehre ist in den Grundkörper einschiebbar, wodurch ein vorgegebener Winkel des zu präparierende Gelenks eingestellt und die damit korrespondierenden Bohrungen exakt erstellt werden können. Die Vorrichtung umfasst bevorzugt einen Schneidblock mit integrierter Winkellehre. Der Schneidblock weist weiter bevorzugt mindestens einen Führungsschlitz für ein Sägewerkzeug auf. Der Schneidblock ist bevorzugt auf die Aufnahme für Lehren und Werkzeuge des Grundblocks aufschiebbar . Mit Hilfe des Schneidblocks lassen sich über die Winkellehre vorteilhaft die Winkel der Schnittflächen ausrichten und weiter vorteilhaft zusätzliche exakt geführte Schnitte mit einem Sägewerkzeug durchführen. Bevorzugt weist die Aufnahme für Lehren und Werkzeuge eine T-förmige Führung oder eine Schwalbenschwanzführung zum Eingriff in eine korrespondierende T-förmige Führung oder Schwalbenschwanzführung der Lehren und Werkzeuge auf. Die T-förmige Führung oder Schwalbenschwanzführung ermöglicht vorteilhaft eine besonders genaue Führung der über die T- förmige Führung bzw. Schwalbenschwanzführung angebrachten Lehren und Werkzeuge.
Der Höhentaster ist bevorzugt in seiner Höhe bezogen auf die die Schnittführungseinrichtungen einstellbar. Dies ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise, eine präzise Position der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Bezug auf den Gelenkspalt einzustellen. Besonders bevorzugt weist der Höhentaster eine Höhen-Verstelleinrichtung auf.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge zum Präparieren eines Gelenks für eine Implantierung eines Gelenksimplantats, insbesondere außerhalb des menschlichen Körpers. Das Verfahren weist einen Verfahrensschritt des Verschiebens eines Höhentasters der Vorrichtung zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge auf. Ein weiterer Verfahrensschritt des Verfahrens ist das Fixieren der Vorrichtung zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge. In einem weiteren Verfahrensschritt wird ein chirurgisches Schneidwerkzeug in einer ersten Schnittführungseinrichtung der Vorrichtung zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge geführt. Ein weiterer Verfahrensschritt umfasst das Führen eines chirurgischen Schneidwerkzeugs in einer zweiten Schnittführungseinrichtung der Vorrichtung zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge.
Bevorzugt weist das Verfahren zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge vor dem Schritt des Verschiebens des Höhentasters ein Einstellen des Höhentasters in seiner Höhe bezogen auf die Schnittführungseinrichtungen auf.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise das Trainieren des Präparierens eines Gelenks für eine Implantierung eines Gelenksimplantats an einem Modell außerhalb des menschlichen Körpers. Insbesondere lässt sich besonders vorteilhaft eine korrekte Schnittführung trainieren.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
FIG. 1: ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge zum Präparieren eines Gelenks für eine Implantierung eines Gelenksimplantats;
FIG. 2: eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Grundkörpers mit den zwei Schnittführungseinrichtungen und dem Höhentaster des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung; FIG. 3: eine vergrößerte Ansicht des Grundkörpers mit den zwei Schnittführungseinrichtungen und dem Höhentaster des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung von der dem Gelenk zugewandten Seite aus gesehen;
FIG. 4: den Grundkörper mit dem Höhentaster, den zwei Schnittführungseinrichtungen und einer Winkellehre mit integrierter Bohrlehre des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung;
FIG. 5: eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers mit den zwei Schnittführungseinrichtungen und einem höhenverstellbaren Höhentaster eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
FIG. 6: eine Detaildarstellung des Grundkörpers, insbesondere der Höhentaster-Aufnahme, des weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
FIG. 7: eine Detaildarstellung eines einstellbaren Höhentasters des weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
FIG. 8: eine Schnittdarstellung des Aufnahmekörpers mit einer Einstellschraube des weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung;
FIG. 9: eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung mit einem Grundkörper, der einen oberen Teil und einen unteren Teil aufweist, eines weiteren
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung; FIG. 10: ein Ablaufdiagramm zum Verfahren zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge zum Präparieren eines Gelenks für eine Implantierung eines Gelenksimplantats gemäß einem erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiel;
FIG. 11A: ein Verschieben der Vorrichtung gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel in einem Knie;
FIG. 11B: ein Fixieren der Vorrichtung gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel in einem Knie;
FIG. 11C: ein Ausführen eines distalen Femurschnitts mit Hilfe der Vorrichtung gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel in einem Knie;
FIG. 11D: ein Aufschieben der Winkellehre mit integrierter Bohrlehre der Vorrichtung gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel; FIG. 11E: ein Ausrichten des Knies mit Hilfe der Winkellehre mit integrierter Bohrlehre der Vorrichtung gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel; und FIG. 11F: ein Erstellen einer transversalen Tibia- Osteotomie mit Hilfe der Vorrichtung gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel in einem Knie. FIG. 1 zeigt ein Ausführungsbespiel zur erfindungsgemäßen
Vorrichtung 1 um chirurgischer Werkzeuge zum Präparieren eines Gelenks für eine Implantierung eines Gelenksimplantats auszurichten. Die Vorrichtung 1 zum Ausrichten chirurgischer Werkzeuge zum Präparieren eines Gelenks weist einen Grundkörper 2 auf. An dem Grundkörper 2 sind in diesem Ausführungsbeispiel zwei Schnittführungseinrichtungen 3, 4 angebracht. Außerdem enthält die Vorrichtung 1 einen an dem Grundkörper 2 angebrachten Höhentaster 5. In dem in FIG. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Höhentaster 5, die Schnittführungseinrichtungen 3, 4 und der Grundkörper 2 einstückig erstellt.
Die Vorrichtung 1 kann eine Haltevorrichtung 25 aufweisen, die über ein Winkelelement 26 mit dem Grundkörper 2 verbunden ist. Die Haltevorrichtung 25 ist dazu vorgesehen, die Vorrichtung 1 an einer Stützeinrichtung 28 mit Hilfe einer Schraube 29 zu befestigen. Zur feinen Justage der Vorrichtung 1 an der Stützeinrichtung 28 ist in der Haltevorrichtung 25 ein Schlitz 27 vorgesehen. Mit Hilfe des Schlitzes 27 ist es möglich, die Anpresskraft und damit die Reibkraft zwischen der Haltevorrichtung 25 und der Stützeinrichtung 28 über die Schraube 29 fein einzustellen. Eine durch die Schlitze 27 erzeugte Federwirkung in der Haltevorrichtung 25 verhindert ein selbstständiges Lösen der Schraube 29 durch Vibrationen. Diese Vibrationen können bei der Verwendung chirurgischer Werkzeuge auftreten.
FIG. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Grundkörpers 2 mit den zwei Schnittführungseinrichtungen 3, 4 und dem Höhentaster 5 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Ausrichten chirurgischer Werkzeuge. Wie in FIG. 2 zu erkennen ist, enthalten die Schnittführungseinrichtungen 3, 4 Führungsschlitze 6, 7. Die Führungsschlitze 6, 7 sind in allen Ebenen parallel zueinander angeordnet, so dass mit Hilfe dieser Führungsschlitze 6, 7 exakt parallel ausgerichtete Schnitte ausgeführt werden können. Die obere Schnittführungseinrichtung 3 ist mit der unteren Schnittführungseinrichtung 4 über einen Steg 19 verbunden. Der Steg 19 ist Bestandteil des Grundkörpers 2. Der durch den Steg 19 vorgegebene Abstand zwischen der oberen Schnittführungseinrichtung 3 und der unteren
Schnittführungseinrichtung 4 ist nach Vorgaben eines zu implantierenden Gelenkimplantats festgelegt. Die obere Schnittführungseinrichtung 3 ist beispielsweise an einem Kniegelenk für den femurseitigen Gelenksabschnitt und die untere Schnittführungseinrichtung 4 für den tibiaseitigen
Gelenksabschnitt des Kniegelenks vorgesehen.
Die Schlitze in den Schnittführungseinrichtungen 3, 4, die die Führungsschlitze 6, 7 bilden, sind so angeordnet, dass ein chirurgisches Werkzeug entsprechend der
Längsausrichtung des Höhentasters 5 geführt ist.
Der obere Führungsschlitz 6 weist eine Breite auf, die etwas größer als die Breite des zu präparierenden Gelenkabschnitts am Femur ist. Der untere Führungsschlitz
7 ist an die Breite des zu präparierenden Gelenkabschnitts der Tibia angepasst. Dabei ist der untere Führungsschlitz
7 im Ausführungsbeispiel breiter ausgeführt als der obere
Führungsschlitz 6. Der Unterschied in der Breite der Führungsschlitze 6, 7 ergibt sich aus den unterschiedlichen Abmessung der Präparationsstellen des am Femur angeordneten Gelenksknochens und des an der Tibia angeordneten Gelenksknochen. Die Führungsschlitze 6, 7 weisen im Ausführungsbeispiel jeweils eine Schlitzweite von 1,3 mm bis 1,4 mm auf, so dass sie beispielsweise eine Knochensäge mit einer Sägeblattstärke von z.B. ca. 1,27 mm führen können. Dabei ist die Schlitzweite so bemessen, dass das Sägeblatt der Knochensäge weitestgehend widerstandsfrei geführt wird.
Die Führungsschlitze 6, 7 weisen weiter eine Tiefe auf, die mindestens 10 mal so groß ist wie die Schlitzweite. Mit dieser Auslegung wird das chirurgische Werkzeug exakt geführt .
Jede der Schnittführungseinrichtungen 3, 4 weist im Bereich der Führungsschlitze 6, 7 je eine Bohrung 40, 41 auf. Die je eine Bohrung 40, 41 ist bezogen auf die Schlitzbreite und Schlitzweite mittig angeordnet. Diese je einer Bohrung 40, 41 erstreckt sich durch die gesamten Schnittführungseinrichtungen 3, 4. Die mittig angeordneten Bohrungen 40, 41 sind vorgesehen, um einen Erosionsdraht zur Herstellung der Führungsschlitze 6, 7 hindurchzuführen. Diese Bohrungen weisen bevorzugt einen Durchmesser von kleiner 3,1 mm auf. So wird ein unzulässiges Einführen eines Führungsstiftes oder einer Sonde verhindert.
Der Steg 19 ist wie bereits beschrieben zur mechanischen Verbindung der beiden Schnittführungseinrichtungen 6, 7 vorgesehen. Die Breite des Stegs 19 im Ausführungsbeispiel ist geringer vorgesehen als die Breite der
Schnittführungseinrichtungen 3, 4. Dabei ist die Breite des Stegs 19 bevorzugt kleiner als 1/4 der Breite der Schnittführungseinrichtungen 3, 4 und besonders bevorzugt kleiner als 1/5 der Breite der Schnittführungseinrichtungen 3, 4. Durch die reduzierte Breite kann der zu präparierende Bereich des Kniegelenks deutlich besser eingesehen werden.
Der Steg 19 weist im Ausführungsbeispiel weiter auf einer dem Höhentaster 5 gegenüberliegenden Seite zwei keilförmig aufeinander zulaufende schräge Flächen 42, 34 auf. Der so ausgebildete Keil erhöht sie Stabilität der Verbindung zwischen den beiden Schnittführungseinrichtungen 3, 4 ohne die oben beschriebene Einsehbarkeit zu behindern.
Des Weiteren weist der Steg 19 am Übergang zu den Schnittführungseinrichtungen 3, 4 Hohlkehlen 44 auf. In der FIG. 2 ist auf Grund der gewählten Perspektive lediglich eine Hohlkehle 44 erkennbar. Die Hohlkehlen 44 bilden im Ausführungsbeispiel einen abgerundeten Übergang zwischen den Schnittführungseinrichtungen 3, 4. Durch den abgerundeten Übergang wird die mechanische Festigkeit der Verbindung zwischen dem Steg 19 und den Schnittführungseinrichtungen 3, 4 deutlich erhöht ohne die durch die verringerte Stegbreite erreichte Einsehbarkeit auf die Präparationsstelle einschränkend zu beeinflussen,
Die bereits weiter oben beschriebene Haltevorrichtung 25 weist an dem zur Befestigung an der Stützeinrichtung 28 vorgesehenen Ende eine Bohrung 45 zur Aufnahme der Schraube 29 und eine Abflachung 62 auf. Mit dieser Abflachung 62 wird das Reibmoment zwischen Schraube 29 und Haltevorrichtung 25 erhöht. Durch dieses erhöhte Reibmoment wird ein unbeabsichtigtes Lösen der Schraube 29, das insbesondere durch die Vibrationen der Säge oder Bohrmaschine verursacht wird, verhindert.
FIG. 3 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Grundkörpers 2 mit den zwei Schnittführungseinrichtungen 3, 4 und dem Höhentaster 5 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 von der dem Gelenk zugewandten Seite aus gesehen. Aus dieser Perspektive lässt sich erkennen, dass die obere Schnittführungseinrichtung 3 eine horizontale Erweiterung 16 im Bereich der dem Knie zugewandten Öffnung des Führungsschlitzes 6 aufweist. Diese horizontale Erweiterung 16 ist so ausgeführt, dass zur Führung der Säge die gesamte Tiefe des Führungsschlitzes 6 verwendet wird. Mit dieser horizontalen Erweiterung 16 wird erreicht, dass der horizontale Schwenkbereich der Säge deutlich erweitert ist ohne die vertikale Führung der Säge zu beeinträchtigen.
Die untere Führungsfläche 46 des oberen Führungsschlitzes 6 ist im Ausführungsbeispiel in Richtung des Kniegelenks durch zwei nasenförmige Vorsprünge 47, 48 erweitert. Diese nasenförmigen Vorsprünge 47, 48 sind so ausgelegt, dass das gelenkseitige Ende der untere Führungsfläche 46 des oberen Führungsschlitzes 6 weitestgehend der Form des Kniegelenks an der entsprechenden Stelle angepasst ist. So wird ein vertikales Ausweichen des Sägeblatts während des Präparierens der femurseitigen Gelenkkugel vermieden.
Die untere Schnittführungseinrichtung 4 weist im Ausführungsbeispiel an den dem Kniegelenk zugewandten Ecken jeweils eine Ausnehmung 18 auf. Mit diesen Ausnehmungen 18 ist die Länge der Seitenwände des Führungsschlitzes 6 reduziert. Dabei ist die Reduktion der Seitenwände so bemessen, dass die durch die Seitenwände gebildete Verbindung zwischen Steg 19 und Bohrungsblock 49 auch bei starken Belastungen ausreichend fest ist. Die Ausnehmungen 18 sind so ausgeführt, dass ein maximaler horizontaler Schwenkbereich der Säge erreicht wird ohne die vertikale Führung der Säge zu beeinträchtigen. Dieser erweiterte Schwenkbereich ist so ausgelegt, dass die relativ große an der Tibia befindlichen Gelenksknochens in einem Arbeitsgang mit dem dafür vorgesehenen Sägeschnitt versehen werden kann. Die durch die Ausnehmungen 18 gebildeten Ecken 50 sind abgerundet ausgeführt, um eine Schädigung von weichem Gewebe zu vermeiden.
Der an den Grundkörper 2 angeformte Höhentaster 5 ist im Ausführungsbeispiel zwischen den beiden
Schnittführungseinrichtungen 3, 4 angeordnet. Der Höhentaster 5 ist dazu ausgebildet, in den Gelenksspalt z. B. eines Kniegelenks eingeführt zu werden. Eine erste Kontaktfläche 12 des Höhentasters 5 kommt dabei mit der Gleitfläche des femurseitigen Gelenksabschnitt des Kniegelenks in Kontakt. Eine zweite Kontaktfläche 13 des Höhentasters 5 ist dazu ausgelegt, mit der tibiaseitigen Gleitfläche des Kniegelenks in Kontakt zu sein. Die obere Kontaktfläche 12 und die untere Kontaktfläche 13 sind in dem Ausführungsbeispiel kurvenförmig ausgebildet. Die Kurvenform ermöglich eine große Auflagefläche an den jeweiligen Gleitflächen des Kniegelenks. Damit wird durch den Höhentaster 5 ein exaktes Höhenmaß für den gesamten Vorgang des Präparierens des Kniegelenks vorgegeben.
Der Höhentaster 5 ist mit einem kleinen Abstand unterhalb der oberen Schnittführungseinrichtung 3 direkt mit dem Steg 19 verbunden. Im Bereich des Übergangs der oberen Kontaktfläche 12 zum Steg 19 ist im Ausführungsbeispiel ein Übergangsradius 51 vorgesehen. Der Übergang zwischen der unteren Kontaktfläche 13 und dem Steg enthält einen Übergangsradius 52. Die Übergangsradien leiten Biegekräfte, die auf den Höhentaster 5 wirken, in den Steg 19 ab, so dass ein Verbiegen oder sogar Abbrechen des
Höhentasters 5 wirksam vermieden ist. Wie in FIG. 3 deutlich zu erkennen ist, weisen der Höhentaster 5 und der Steg 19 die gleiche Breite auf. So ist eine maximale Stabilität des Übergangs von Höhentaster 5 zum Steg 19 bei voller Einsehbarkeit auf die Präparationsstelle gegeben.
Der Grundkörper 2 weist in diesem Ausführungsbeispiel weiter vier Bohrungen 8, 9, 10, 11, die in einem Bohrungsblock 49 des Grundkörpers 2 vorgesehen sind, auf. Der Bohrungsblock 49 mit den Bohrungen 8, 9, 10, 11 ist unterhalb der unteren Schnittführungseinrichtung 4 angeordnet. Jede dieser vier Bohrungen kann als Führungsbohrung 8, 9, 10, 11 und/oder als Befestigungsbohrung 8, 9, 10, 11 verwendet werden. Dabei werden je nach Anforderung zwei oder mehrere der vier Bohrungen 8, 9, 10, 11 genutzt.
Die vier Bohrungen 8, 9, 10, 11 sind bezüglich der durch die Schnittführungseinrichtung 4 vorgegebenen Schnittebene im Ausführungsbeispiel parallel ausgerichtet. Bezogen auf die Ausrichtung des Höhentasters 5 sind die Bohrungen 8 und 9 als schräge Bohrungen ausgeführt. Die schrägen Bohrungen 8 und 10 verlaufen dabei beginnend von der dem Knie abgewandten Seite des Bohrungsblocks 49 mit einem deutlichen Abstand zueinander (siehe FIG. 2) in Richtung der dem Knie zugewandten Seite des Bohrungsblocks 49. Auf der dem Knie zugewandten Seite des Bohrungsblocks 49 treten die Bohrungen 8 und 9 im Ausführungsbeispiel so aus dem Bohrungsblock heraus, dass sie in einer gemeinsamen
Öffnung ineinander übergehen (siehe FIG. 3). Die Bohrungen 9 und 11 sind parallel ausgerichtet und verlaufen in die Richtung des Höhentasters 5. Dies lässt sich daran erkenne, dass beide Bohrungen 9 und 11 in FIG. 2 und FIG.3 in der Horizontalen denselben Abstand aufweisen.
Der Bohrungsblock 49 weist an seinen Seiten im Ausführungsbeispiel schräge Flächen 53 auf. Diese schrägen Flächen 53 verlaufen parallel zu den jeweiligen schrägen Bohrungen 8, 10. Dabei bleibt die Wandstärke den zwischen Flächen 53 und den jeweiligen Bohrungen 8, 10 über deren gesamten Verlauf konstant. Durch die schrägen Flächen wird erreicht, dass der Anwender der Vorrichtung die Stelle am Knie besonders gut einsehen kann, auf die die schrägen Bohrungen 8, 10 gerichtet sind.
Zum Erstellen von Stiftbohrungen im Gelenkknochen des tibia-seitigen Gelenkteils dienen die vier Bohrungen 8, 9,
10, 11 als Führungsbohrungen 8, 9, 10, 11 zum Führen eines Bohrers einer Bohrmaschine. Die Bohrungen 8, 9, 10, 11 weisen dazu im Ausführungsbeispiel einen Durchmesser größer 3,2 mm bis maximal 3,4 mm auf, wobei die Bohrungen 8, 9, 10, 11 so ausgelegt sind, dass ein Bohrer mit 3,2 mm exakt geführt wird ohne sich auch bei Erwärmung zu verklemmen .
Die zweite Funktion der Bohrungen 8, 9, 10, 11 ist die Verwendung als Befestigungsbohrungen 8, 9, 10, 11. Um die
Vorrichtung 1 aus diesem Ausführungsbeispiel an der Tibia zu fixieren, werden im Ausführungsbeispiel bis zu drei Stifte durch die Befestigungsbohrungen 8, 9, 10, 11 in die vorgebohrten Löcher der Tibia eintreiben. Bevorzugt werden zwei Stifte zum Fixieren der Vorrichtung verwendet. Dabei werden die Stifte jeweils durch eine der schrägen Bohrungen 8 oder 10 und eine der parallel ausgerichteten Bohrungen 9 oder 11 eingetrieben. Bei der Verwendung von drei Stiften, werden die Stifte durch jeweils die beiden parallel ausgerichteten Bohrungen 9 und 11 und eine der schräg angeordneten Bohrungen 8 oder 10 eingetrieben.
FIG. 2 und FIG. 3 zeigen weiter, dass der Grundkörper 2 eine Aufnahme 14 für Lehren und Werkzeuge enthält. Die Aufnahme 14 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einer T-förmigen Nut, die sich über der oberen Schnittführungseinrichtung 3 parallel dazu entsprechend der Ausrichtung des Höhentasters 5 erstreckt. Die T- förmige Nut der Aufnahme 14 weist einen Basisbereich auf, der durch eine Grundfläche 55 und zwei Seitenflächen 56 begrenzt ist. Die Grundfläche 55 weist im Ausführungsbeispiel eine Tiefe auf, die mindestens so groß wie die Breite der Grundfläche 55 ist. Die Länge der Seitenflächen 56 entspricht der Tiefe der Grundfläche 55. Auf diese Weise lässt sich mit Hilfe der Seitenflächen 56 eine exakte Längsführung der Lehren und Werkzeuge erreichen. Die T-förmige Nut weist weiter obere Flanken 16 auf. Diese Flanken 16 sind der Grundfläche 55 gegenüberliegend angeordnet. Diese Flanken 16 sind dazu ausgelegt, die Lehren bzw. Werkzeuge in vertikaler Richtung so zu halten, dass sie plan auf der Grundfläche 55 aufliegend in Richtung des Höhentasters 5 verschoben werden können. Die Flanken 16 der T-förmigen Nut sind abgerundet ausgeführt, so dass die zugehörigen Lehren und Werkzeuge leicht eingeführt werden können.Die abgerundeten Flanken 16 der T-förmigen Nut ermöglichen zusätzlich, dass die Lehre um die Vertikalachse gedreht werden kann. Über diese Drehmöglichkeit lässt sich die Lehre so ausrichten, dass sie flach auf dem Knochen aufliegt .
FIG. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, 1 die weiter eine Winkellehre 20 mit integrierter Bohrlehre
21 aufweist. Die Winkellehre 20 mit integrierter Bohrlehre 21 ist in die Aufnahme 14 für Lehren und Werkzeuge des Grundkörpers 2 aufgeschoben. Die Winkellehre 20 mit Bohrlehre 21 weist im
Ausführungsbeispiel eine T-förmige Führungsschiene 22 auf. Die T-förmige Führungsschiene 22 weist im Wesentlichen ein rechteckiges Grundelement 57 mit zwei flügelförmigen Erweiterungen 59 auf. Die flügelförmigen Erweiterungen 59 sind so ausgelegt, dass sie eine untere Auflagefläche 58 der T-förmigen Führungsschien 22 erweitern. Die untere Auflagefläche 58 der T-förmige Führungsschiene 22 ist dazu ausgelegt, plan auf der Grundfläche 55 der T-förmigen Nut der Aufnahme 14 aufzuliegen und geführt zu werden. Die flügelförmigen Erweiterungen 59 weisen eine Höhe auf, die geeignet ist, geführt zwischen der Grundfläche 55 und den oberen Flanken 16 der T-förmigen Nut einen Schiebesitz auszubilden. Die seitlichen Flächen der flügelförmigen Erweiterungen 59 sind ebenfalls so bemessen, dass sie in Kombination mit den Seitenflächen der T-förmigen Nut einen Schiebesitz ausbilden. Die über die flügelförmigen Erweiterungen 59 herausragenden Seitenflächen 60 des rechteckigen Grundelements 57 sind durch die Flanken in Form einer Schiebepassung geführt.
Die Winkellehre 20 definiert einen für die jeweilige Anwendung vorgesehenen Winkel. Dieser Winkel wird im Ausführungsbeispiel durch eine dem Kniegelenk zugewandte Anschlagsfläche 23 und die untere Auflagefläche 58 des Grundelements der in die Aufnahme 14 eingeführten T- förmigen Führungsschiene 22 gebildet. Dabei ist die Anschlagsfläche 23 an einem über das rechteckige Grundelement hinausragenden Schenkel 61 vorgesehen. Neben der Ausführung der Aufnahme 14 für Lehren und Werkzeuge mit einer T-förmigen Führung ist alternativ auch eine Schwalbenschwanzführung geeignet. Dabei ersetzt ein zum Eingriff in eine korrespondierende Schwalbenschwanzführung geeignetes Gegenstück die T-förmige Führungsschiene 22.
An dem über das rechteckige Grundelement hinausragenden Schenkel 61 ist im Ausführungsbeispiel an dem der Führungsschiene 22 gegenüberliegenden Ende der Auflagefläche 58 die Bohrlehre 21 angebracht. Die Bohrlehre 21 enthält zwei Bohrungen 24. Diese Bohrungen 24 verlaufen parallel zur T-förmigen Führungsschiene 22. Die Bohrungen sind vorgesehen, um passgenaue Löcher in den femurseitigen Gelenksabschnitt zu bohren, um darin beispielsweise Führungsstifte anzubringen.
In die Aufnahme 14 für Lehren und Werkzeuge kann auch ein der Vorrichtung 1 zugehöriger Schneidblock mit integrierter Winkellehre (hier nicht dargestellt) eingeschoben werden. Ein solcher Schneidblock weist mindestens einen Führungsschlitz für ein Sägewerkzeug auf, womit mindestens ein weiterer Schnitt in dem femurseitigen Gelenkabschnitt durchgeführt werden kann. Die Führungsschlitze weisen jeweils entsprechend den Anforderungen einer geforderten Schnittführung geeignete Winkel auf. Neben den Führungsschlitzen kann der Schneidblock auch Führungsflächen enthalten, die dazu ausgelegt sind, ein Sägeblatt einseitig flächig zu führen.
FIG. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Grundkörpers 63 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Ausrichten chirurgischer Werkzeuge. Der Grundkörper 63 enthält zwei Schnittführungseinrichtungen 3, 4, eine Höhenverstelleinrichtung 64 und einem in der Höhe einstellbaren Höhentaster 65. Die Schnittführungseinrichtungen 3, 4 sind oben ausführlich beschrieben .
Die Vorrichtung 1 kann eine Haltevorrichtung 25 aufweisen, die über ein Winkelelement 26 mit dem Grundkörper 63 verbunden ist. Der Grundkörper 63 weist in diesem Ausführungsbeispiel vier Bohrungen 8, 9, 10, 11 auf, die in einem Bohrungsblock 49 angeordnet sind. Die Bohrungen 8, 9, 10, 11 sind unterhalb der unteren Schnittführungseinrichtung 4 und über dem Winkelelement 26 angeordnet. Die Anzahl der Bohrungen ist nicht auf vier beschränkt und kann in weiteren Ausführungsbeispielen mindestens eine Bohrung sein. Die Haltevorrichtung 25, das Winkelelement 26 und der Bohrungsblock 49 mit den Bohrungen 8, 9, 10, 11 sind oben ausführlich beschrieben.
Der Grundkörper 63 enthält in dem in FIG. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Aufnahme 14 für Lehren und Werkzeuge, die der bereits weiter oben beschriebenen Aufnahme 14 entspricht. Die Aufnahme 14 enthält in diesem
Ausführungsbeispiel eine T-förmigen Nut, die sich über der oberen Schnittführungseinrichtung 3 parallel dazu entsprechend der Ausrichtung des Höhentasters 65 erstreckt. Die Aufnahme 14 ist nicht auf die in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt Ausführung beschränkt.
Der Grundkörper 63 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Höhentaster-Aufnahme 66 auf. Die Höhentaster-Aufnahme 66 ist zwischen der obere Schnittführungseinrichtung 3 und der unteren Schnittführungseinrichtung 4 angeordnet. Die obere Schnittführungseinrichtung 3 ist mit der unteren Schnittführungseinrichtung 4 über die Höhentaster-Aufnahme 66 verbunden. Ein Abstand zwischen den
Schnittführungseinrichtungen 3,4, und damit zwischen den Führungsschlitze 6, 7, ist nach Vorgaben eines zu implantierenden Gelenkimplantats festgelegt. Die Schnittführungseinrichtungen 3, 4 sind durch die Höhentaster-Aufnahme 66 so gehalten, dass die darin enthaltenen Führungsschlitze 6, 7 in allen Ebenen parallel zueinander angeordnet sind. Die Höhentaster-Aufnahme 66 ist in diesem Ausführungsbeispiel dazu vorgesehen, den einstellbaren Höhentaster 65 zu halten. Der einstellbare Höhentaster 65 ist so angeordnet, dass ein chirurgisches Werkzeug durch die Führungsschlitze 6, 7 entsprechend dessen Längsausrichtung geführt ist.
Der einstellbare Höhentaster 65 ist vertikal verschiebbar. Das vertikale Verschieben erfolgt durch eine Höhenverstelleinrichtung 64, die in der Höhentaster- Aufnahme 66 angeordnet ist. Durch das vertikale Verschieben des einstellbaren Höhentasters 65 ist ein exakter vertikaler Abstand des einstellbaren Höhentasters 65 in Bezug zu den Führungsschlitzen 6, 7 einstellbar. Die obere Schnittführungseinrichtung 3 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Bohrung 67 auf. Die Bohrung 67 durchdringt die Schnittführungseinrichtung senkrecht. Die Bohrung 67 ist dazu vorgesehen, dass ein Höhenverstellwerkzeug die obere Schnittführungseinrichtung durchdringen kann. So kann mit Hilfe des Höhenverstellwerkzeugs die Höhenverstelleinrichtung 64 betätigt und damit der einstellbare Höhentaster 65 justiert werden.
Die Höhentaster-Aufnahme 66 weist eine Höhenskala 68 auf. Die Höhenskala 68 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch drei Einkerbungen gebildet. Der einstellbare Höhentaster 65 weist eine Markierung 69 auf. Die Markierung 69 und die Höhenskala 68 sind so ausgebildet, dass eine eingestellte Höhe des einstellbaren Höhentasters 65 anhand der Position der Markierung 69 in Bezug zur Höhenskala 68 optische und/oder haptisch ermittelt werden kann. Die Höhenskala 68 kann in Skalenteilen, bevorzugt in 1 mm Schritten und besonders bevorzugt in 0,5 mm Schritten eingeteilt sein.
FIG. 6 zeigt eine Detaildarstellung des Grundkörpers 63, insbesondere der Höhentaster-Aufnahme 66, zu dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Ausrichten chirurgischer Werkzeuge. Die Höhentaster- Aufnahme 66 enthält eine erste Seitenwand 70 und eine zweite Seitenwand 71. Die Seitenwände 70 und 71 sind beabstandet parallel zueinander und senkrecht zu den Schnittführungseinrichtungen 3 und 4 ausgerichtet. Die Seitenwände 70 und 71 legen einen Abstand zwischen der oberen Schnittführungseinrichtung 3 und der unteren Schnittführungseinrichtung 4 nach Vorgaben eines zu implantierenden Gelenkimplantats fest. Die Seitenwände weisen jeweils eine Ausnehmung 72 und 73 auf. Die Ausnehmungen 72 und 73 sind langlochförmig ausgestaltet. Die Ausnehmungen 72 und 73 erleichtern die Reinigung der Vorrichtung, insbesondere im Bereich der Höhentaster- Aufnahme 66.
Die Höhentaster-Aufnahme 66 weist weiter zwei Führungselemente 74 und 75 auf. Die Führungselemente 74 und 75 sind jeweils an den höhentasterseitigen Enden der Seitenwände 70 und 71 angebracht. Dabei bilden sie in
Verbindung mit den Seitenwänden 70 bzw. 71 jeweils einen der L-förmigen Querschnitt aus. Die kurzen durch die Führungselemente 74 bzw. 75 gebildeten Schenkel der L-Form sind so angeordnet, dass sie zueinander ausgerichtet sind. Die Führungselemente 74 und 75 sind so beabstandet, dass der einstellbare Höhentaster 65 zwischen den Führungselementen 74 und 75 hindurchragen kann.
In FIG. 6 ist die bereits beschriebene Höhenskala 68 an der Höhentaster-Aufnahme 66 deutlich erkennbar. Die Höhenskala ist durch drei Einkerbungen gebildet. In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Höhenskala durch eine Gravur, Laserbeschriftung, Ätztechniken, Drucktechniken usw. angebracht sein.
Der Grundkörper 63 enthält in der oberen Schnittführungseinrichtung 3 eine Bohrung 67, die die Schnittführungseinrichtung 3 senkrecht durchdringt. Die Bohrung 67 ist dazu vorgesehen, dass ein Verstellwerkzeug die obere Schnittführungseinrichtung 3 durchdringen kann. Mit dem Verstellwerkzeug erfolgt die Betätigung der Höhenverstelleinrichtung 64 und damit die Höheneinstellung des Höhentasters 65.
FIG. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen einstellbaren Höhentasters 65. Der einstellbare Höhentaster 65 ist dazu vorgesehen, in den Gelenksspalt z. B. eines Kniegelenks eingeführt zu werden. Eine erste Kontaktfläche 76 des Höhentasters 65 kommt dabei mit der Gleitfläche des femurseitigen Gelenksabschnitts des Kniegelenks in Kontakt. Eine zweite Kontaktfläche 77 des Höhentasters 65 ist dazu ausgelegt, mit der tibiaseitigen Gleitfläche des Kniegelenks in Kontakt zu sein. Die obere Kontaktfläche 76 und die untere Kontaktfläche 77 verlaufen in dem Ausführungsbeispiel weitgehend parallel und sind kurvenförmig ausgebildet. Der vordere Bereich 78 der oberen und unteren Kontaktfläche 76, 77, die beim Einführen zuerst mit dem Gelenkspalt in Kontakt kommen, sind in diesem Ausführungsbeispiel winklig zueinander ausgeführt. Die winklige Ausführung des vorderen Bereichs 78 ermöglicht ein einfaches Einführen des einstellbaren Höhentasters 65, auch bei engen
Gelenkspalten. Die Kurvenform ermöglich eine große Auflagefläche an den jeweiligen Gleitflächen des Kniegelenks. Damit wird durch den Höhentaster 65 ein exaktes Höhenmaß für den gesamten Vorgang des Präparierens des Kniegelenks vorgegeben. Der einstellbare Höhentaster 65 weist einen Aufnahmekörper 79 mit einer ersten seitlichen Führungsfläche 80 und einer zweiten seitliche Führungsfläche 81 auf. Die seitlichen Führungsflächen 80 und 81 sind parallel angeordnet. Der Abstand der seitlichen Führungsflächen 80 und 81 ist so ausgelegt, dass der einstellbare Höhentaster 65 an den seitlichen Innenwänden 82 und 83 der Höhentaster-Aufnahme 66 (siehe FIG. 7) verschiebbar geführt ist. Die seitlichen Führungsflächen 80 und 81 in Verbindung mit den seitlichen Innenwänden der 82 und 83 sind so ausgelegt, dass sie einen Schiebesitz ausbilden. Der Schiebesitz ist dadurch gekennzeichnet, dass sich der Höhentaster 65 ohne Kraftaufwand in der Höhentaster-Aufnahme 66 verschieben lässt und der Höhentaster 65 in horizontaler Richtung spielarm geführt ist.
Der Aufnahmekörper 79 weist weiter zwei frontale Führungsflächen 84 auf. Die frontalen Führungsflächen 84 sind vorgesehen, um mit den Führungselementen 74 und 75 der Höhentaster-Aufnahme 66 flächig in Kontakt zu sein und eine lineare Führung zu bilden.
Der in FIG. 7 dargestellte Aufnahmekörper 79 des Höhentasters 65 weist eine Bohrung 86 auf. In dieser Bohrung 86 ist eine Einstellschraube 90 (siehe FIG. 8) so gehalten, dass eine Höhe des einstellbaren Höhentasters 65 durch ein Verdrehen der Einstellschraube 90 eingestellt werden kann. Die Bohrung 86 und die dazu vorgesehene Einstellschraube 90 werden später detailliert beschrieben.
Ein Federelement 87 ist an dem einstellbaren Höhentaster 65 vorgesehen. Das Federelement 87 enthält zwei S-förmig geschwungene Federn. Die S-Form der Federn 88 und 89 ermöglicht es, dass die Federn 88 und 89 im gesamten Einstellbereich des einstellbaren Höhentasters 65 im elastischen Bereich des Federmaterials betrieben werden. In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Federn 88, 89 einen Abstand auf, der größer ist als ein Außendurchmesser der Einstellschraube 90. So wird die Federwirkung der Federn 88 und 89 nicht durch eine Berührung mit der Einstellaschraube 90 beeinflusst.
Die Federn 88, 89 sind durch ein Federübergangsstück 91 mit dem Aufnahmekörper 79 verbunden. Das Federübergangsstück 91 weist eine Hohlkehle 92 auf. Der Übergang in Form einer Hohlkehle 92 ist vorgesehen, um bei Belastung ein Brechen der Federn 88 und 89 im Übergangsbereich zum Aufnahmekörper zu vermeiden.
Das Federelement 87 weist weiter ein Federverbindungselement 93 auf. Das Federverbindungselement 93 ist an einem der Schnittführungseinrichtung 3 zugewandten Enden der Federn 88 und 89 vorgesehen. Diese Enden der Federn 88 und 89 sind durch das Federverbindungselement 93 verbunden. Die durch die Federn erzeugte Federkraft wird über das Federverbindungselement in die Höhentaster-Aufnahme 66 eingeleitet. Dazu liegt das Federverbindungselement 93 auf der oberen Seite der unteren Schnittführungseinrichtung 4 auf.
FIG. 8 zeigt eine Schnittdarstellung des Aufnahmekörper 79 mit einer Einstellschraube 90 zum weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Höheneinstelleinrichtung 64. Der Aufnahmekörper 79 weist eine Bohrung 86 auf. Die Bohrung 86 enthält ein Gewinde, das geeignet ist, ein Gewinde 94 der Einstellschraube 90 aufzunehmen. Die Steigung des Gewindes 94 der Einstellschraube 90 und der Bohrung 86 ist so gewählt, dass ein großer Drehwinkel der Schraube einen kleinen Hub der Einstellschraube 90 erzeugt. So lässt sich die Höhe des einstellbaren Höhentasters 65 besonders genau einstellen . Die Einstschraube 90 mit dem Gewinde 94 wiest einen Schraubenkopf 96 auf. Der Durchmesser des Schraubenkopfs 96 der Einstellschraube 90 ist so ausgelegt, dass er die Bohrung 67, die senkrecht in der
Schnittführungseinrichtung 3 vorgesehen ist, nicht durchdringen kann. Die Einstellschraube 90 weist an einer dem Gewinde 94 abgewandten Seite eine Fase 97 auf. Die angeformte Fase 97 ist so ausgelegt, dass sie mit der Kante der Bohrung 67 der oberen Schnittführungseinrichtung 3 in Kontakt steht.
Die Bohrung in dem Aufnahmekörper 79 weist eine zylinderförmige Senkung 95 auf. Der Durchmesser der Senkung 95 ist so bemessen, dass der Schraubenkopf 96 in den Aufnahmekörper 79 durch Eindrehen der Einstellschraube 90 versenkt werden kann. Durch diese Senkung 95 erweitert sich der Verstellbereich des einstellbaren Höhentasters 65.
Zum Einleiten einer Drehkraft in die Einstellschraube 90 ist eine Werkzeugaufnahme 98 vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel besteht die Werkzeugaufnahmen 98 aus einem Innensechskant, auch Inbus genannt. Die Form der Werkzeugaufnahme 98 ist nicht auf den Innensechskant begrenzt. Als Werkzeugaufnahme 98 sind weitere Formen der Schraubenkopfantriebe, wie beispielsweise Innensechs-Rund (Torx) usw. geeignet. FIG. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 mit einem Grundkörper 2, der einen oberen Teil 100 und einen unteren Teil mit einem Bohrungsblock 49 aufweist. Die Vorrichtung 1 kann eine Haltevorrichtung 25 aufweisen, die über ein Winkelelement 26 mit dem Bohrungsblock 49 verbunden ist. Die Haltevorrichtung 25 ist bereits oben ausführlich beschrieben. Der Bohrungsblock 49 ist in diesem Ausführungsbeispiel in dem unteren Teil 101 des Grundkörpers 2 vorgesehen. Der Bohrungsblock 49 weist in diesem Ausführungsbeispiel vier Bohrungen 8, 9, 10, 11 auf. Der Bohrungsblock 49 mit den vier Bohrungen 8, 9, 10, 11 ist über dem Winkelelement 26 angeordnet. Die vier Bohrungen 8, 9, 10, 11 sind bezüglich des Höhentasters 5 parallel ausgerichtet. Die Anzahl der Bohrungen ist nicht auf vier beschränkt und kann in weiteren Ausführungsbeispielen mindestens eine, z.B. drei, Führungsbohrung sein. Außerdem können die Bohrungen 8, 9, 10 und 11 in weiteren Ausführungsbeispielen winklig zu einander ausgerichtet sein.
Ein oberer Teil 100 des Grundkörpers weist eine unteren Schnittführungseinrichtung 4, die über einen Steg 19 mit einer oberen Schnittführungseinrichtung 3 verbunden ist, auf. Der durch den Steg 19 vorgegebene Abstand zwischen der oberen Schnittführungseinrichtung 3 und der unteren Schnittführungseinrichtung 4 ist nach Vorgaben eines zu implantierenden Gelenkimplantats festgelegt. Die obere Schnittführungseinrichtung 3 ist beispielsweise an einem Kniegelenk für den femurseitigen Gelenksabschnitt und die untere Schnittführungseinrichtung 4 für den tibiaseitigen Gelenksabschnitt des Kniegelenks vorgesehen. Außerdem enthält die Vorrichtung 1 einen an dem oberer Teil 100 des Grundkörpers 2 angebrachten Höhentaster 5, der bereits ausführlich beschrieben wurde.
Der obere Teil 100 des Grundkörpers 2 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Aufnahme 14 für Lehren und Werkzeuge auf. Die Aufnahme 14 besteht, wie bereits bei einem anderen Ausführungsbeispiel beschrieben, aus einer T-förmigen Nut. Das in FIG. 9 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Winkellehre 20 mit integrierter Bohrlehre 21, die in die Aufnahme 14 für Lehren und Werkzeuge des Grundkörpers 2 aufgeschoben ist. Die Winkellehre 20 und die zugehörige Führung wurden weiter oben bereits ausführlich beschrieben. Die
Ausführung der Aufnahme 14 für Lehren und Werkzeuge ist nicht auf eine T-förmige Führung beschränkt. Es ist auch z.B. eine Schwalbenschwanzführung oder eine andere Ausführungsformen von Führungen denkbar.
Der obere Teil 100 des Grundkörpers, der die
Schnittführungseinrichtungen 3, 4 aufweist, ist über ein Haltelement 102, in diesem Ausführungsbeispiel einen Haltestift, mit dem unteren Teil 101 des Grundkörpers, der den Bohrungsblock 49 aufweist, fest verbunden. Das Haltelement 102 in Form eines Haltestifts erstreckt sich nach unten aus dem oberen Teil 100 des Grundkörpers 2.
Dabei ist das Halteelement 102 senkrecht zu einer durch die untere Schnittführungseinrichtung 4 vorgegeben
Schnittebene ausgerichtet. Der Bohrungsblock 49 weist eine Haltebohrung 103 zur Aufnahme des Halteelements 102 auf. Diese Haltebohrung 103 durchdringt im Ausführungsbeispiel den Bohrungsblock 49 in Bezug zu den Bohrungen 8, 9, 10, 11 senkrecht.
Das Winkelelement 25 weist eine Klemmschraube 104 auf.
Diese Klemmschraube 104 ist dazu ausgelegt, das Halteelement 102 des oberen Teils 100 des Grundkörpers 2 gegen die Wandung der Haltebohrung 103 zu pressen. Dazu wird die Klemmschraube 104 so in das Winkelelement 25 eingedreht, dass sie eine Kraft auf den Halteelements 102 ausübt. Um einen vom Benutzer vorgegebenen Anstand zwischen dem Bohrungsblock 49 und den Schnittführungseinrichtungen 3, 4 einzustellen, lässt sich die feste Verbindung zwischen oberem 100 und unterem Teil 101 des Grundkörpers 2 lösen. Das Lösen der festen Verbindung erfolgt durch Lösen der Klemmschraube 104. Ist der vorgegebene Abstand zwischen Bohrungsblock 49 und Schnittführungseinrichtungen 3, 4 erreicht, wird die Klemmschraube 104 so weit eingedreht, bis ein vorgegebenes Anzugsmoment erreicht ist. FIG. 10 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Verfahren zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge zum Präparieren eines Gelenks für eine Implantierung eines Gelenksimplantats. Die Verfahrensschritte sind in diesem Ausführungsbeispiel insbesondere zum Trainieren der Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 an einem Modell außerhalb des menschlichen Körpers vorgesehen. Im Falle einer Operation ist der Ablauf ähnlich. In einem ersten Verfahrensschritt S101 wird der Höhentasters 5 der Vorrichtung 1 zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge verschoben. In einem weiteren Verfahrensschritt S102 wird die Vorrichtung 1 zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge z. B. an der Tibia fixiert. In einem weiteren Verfahrensschritt S103 wird ein chirurgisches Schneidwerkzeug in einer ersten Schnittführungseinrichtung der Vorrichtung 1 zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge geführt. Ein weiterer Verfahrensschritt S104 umfasst das Führen eines chirurgischen Schneidwerkzeugs in einer zweiten Schnittführungseinrichtung der Vorrichtung 1 zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge. In einem weiteren Ausführungsbeispiel erfolgt vor dem Schritt des Verschiebens S101 des Höhentasters ein Einstellen des Höhentasters 65 in seiner Höhe bezogen auf die Schnittführungseinrichtungen 3, 4.
Die Ausführung der Verfahrensschritte wird anhand der Figuren FIG. 11A bis FIG. 11F nachfolgend im Detail dargestellt .
FIG. 11A zeigt ein Knie 30, einen Abschnitt des Femurs 31 und ein Abschnitt der Tibia 32. Vorzugsweise werden in diesem Schritt Femur 31 und Tibia 32 in einem Winkel von 10° bis 30° angeordnet. Die Vorrichtung 1 zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge wird so justiert, dass eine
Stützeinrichtung 28 im Wesentlichen parallel zur vorderen Kante der Tibia 32 angeordnet und im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Tibia 32 ausgerichtet ist. Um dies zu erreichen, wird der Höhentaster 5 zwischen Femurkondylus 33 und Tibiakondylus 34 verschoben. Nun wird Femur 31 und Tibia 32 in volle Streckung gebracht, um die Ausrichtung vor einem distalen Femurschnitt zu überprüfen.
FIG. 11B zeigt die endgültige Fixierung der Vorrichtung 1.
Dazu werden zwei Löcher in den Tibiaknochen 32 mit Hilfe der in dem Grundkörper 2 angebrachten Führungsbohrungen 8, 9, 10, 11 und einer chirurgischen Bohrmaschine vorgebohrt.
Darauf folgt das Fixieren der erfindungsbemäßen
Vorrichtung 1 mit zwei Stiften (hier nicht dargestellt).
FIG. 11C zeigt einen distalen Femurschnitt 38 mit Hilfe der über zwei Stifte 99 fixierten Vorrichtung 1. Zuerst werden Femur 31 und Tibia 32 in einen Winkel von 0-5 Grad gebracht, um eine leichte Flexion zu erreichen. Nun wird das Sägeblatt 37 der Knochensäge 36 in den oberen, femurseitigen Führungsschlitz 6 der oberen Schnittführungseinrichtung 3 eingeführt. Mit Hilfe einer oszillierenden Knochensäge 36 wird ein geführter distaler Femurschnitt 38 erstellt.
FIG. 11D zeigt an einem Ausführungsbeispiel das Aufschieben der Winkellehre 20 mit integrierter Bohrlehre
21. Vorbereitend wird das Knie 30 in eine Beugung von etwa 100°gebracht . Nun wird die Winkellehre 20 mit integrierter Bohrlehre 21 auf die zugehörige Aufnahme 14 des Grundkörpers 2 der Vorrichtung 1 aufgeschoben.
FIG. 11E zeigt die Ausrichtung des Knies mit Hilfe der Winkellehre 20. Die Winkellehre 20 wird in Richtung der mit dem Femurschnitt erstellten Resektionsfläche in Kontakt gebracht. Das Knie 30 wird solange in seinem Winkel verändert, bis die Winkellehre 20 mit ihrer
Anschlagsfläche 23 auf der distalen Resektionsfläche 39 des Femurs 31 plan in Kontakt kommt. Ist der plane Kontakt sicher hergestellt, können mit Hilfe der Bohrungen 24 der Bohrlehre 21 Löcher für Führungsstifte erstellt werden.
FIG. 11F zeigt das Erstellen einer transversalen Tibia- Osteotomie. Dazu wird in den unteren Führungsschlitz 7 der unteren Schnittführungseinrichtung 4 das Sägeblatt 37 der oszillierenden Knochensäge 36 in den unteren Führungsschlitz 7 der unteren Schnittführungseinrichtung 4 eingeschoben. Nun wird, geführt durch die untere Schnittführungseinrichtung 4, die transversale Tibia- Osteotomie durchgeführt.
Anschließend können mit Hilfe eines Schneidblocks (hier nicht dargestellt) mit integrierter Winkellehre weitere notwendige Schnitte am Femur durchgeführt werden. Dazu werden Führungsstifte des Schneidblocks in die mit Hilfe der Bohrlehre 21 erstellten Löcher eingetrieben, bis der Schneidblock mit seiner winkelbestimmenden Anschlagsfläche mit der distalen Resektionsfläche des Femurs plan in Kontakt kommt.. Mit Hilfe eines dafür vorgesehenen Führungsschlitzes für ein Sägewerkzeug wird ein hinterer Fasenschnitt an dem Femur angebracht. Mit einem weiteren Führungsschlitz für ein Sägewerkzeug des Schneidblocks wird ein anteriorer Schnitt durchgeführt, um eine anteriore Schnitt-Fläche am Kniegelenk zu erstellen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird das in FIG. 11D und FIG. 11E dargestellte Vorgehen durch die folgende Vorgehensweise ersetzt: Vorbereitend wird das Knie in eine Beugung von etwa 100°gebracht. Nun wird auf den
Schneidblock die zugehörige Aufnahme 14 des Grundkörpers 2 der Vorrichtung 1 aufgeschoben. Anschließend wird das Knie mit Hilfe einer Anschlagsfläche des Schneidblocks ausgerichtet, indem die Anschlagsfläche in Richtung der mit dem Femurschnitt erstellten Resektionsfläche in
Kontakt gebracht wird. Das Knie wird solange in seinem Winkel verändert, bis die Anschlagsfläche mit der distalen Resektionsfläche des Femurs plan in Kontakt ist. Ist der plane Kontakt sicher hergestellt, wird mit Hilfe eines dafür vorgesehenen Führungsschlitzes für ein Sägewerkzeug ein hinterer Fasenschnitt an dem Femur angebracht. Mit einem weiteren Führungsschlitz für ein Sägewerkzeug des Schneidblocks wird ein anteriorer Schnitt durchgeführt, um eine anteriore Schnitt-Fläche am Kniegelenk zu erstellen. Anschließend wird das in FIG. 11F dargestellte Erstellen einer transversalen Tibia-Osteotomie durchgeführt. Das Kniegelenk ist mit diesen Schritten nun soweit präpariert, dass ein Anbringen einer partiellen Knieprothese trainiert oder real durchgeführt werden kann.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Alle vorstehend beschriebenen Merkmale oder in den Figuren gezeigten Merkmale oder in den Ansprüchen beanspruchten Merkmale sind im Rahmen der Erfindung beliebig miteinander kombinierbar .

Claims

Patentansprüche
1. Eine Vorrichtung (1) um chirurgische Werkzeuge zum Präparieren eines Gelenks für eine Implantierung eines Gelenksimplantats auszurichten, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: einen Grundkörper (2), zumindest zwei
Schnittführungseinrichtungen (3, 4) und einen Höhentaster (5), wobei der Höhentaster (5, 65) mit dem Grundkörper (2) verbunden ist, und wobei die Schnittführungseinrichtungen (3, 4) fest mit dem Grundkörper (2) verbunden sind.
2. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Grundkörper (2) einen unteren Teil (101) mit einem Bohrungsblock (49) aufweist, und wobei der Grundkörper (2) einen oberen Teil (100) mit den Schnittführungseinrichtungen (3, 4) aufweist, und wobei der ober Teil (100) des Grundkörpers (2) mit dem unteren Teil (101) des Grundkörpers (2) über ein Haltelement (102) fest verbunden ist.
3. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Grundkörper (2) mit den zumindest zwei Schnittführungseinrichtungen (3, 4) und/oder mit dem Höhentaster (5) einstückig ausgeführt ist. 4. Die Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schnittführungseinrichtungen (3,
4) Führungsschlitze (6, 7) für ein Sägewerkzeug enthalten, und wobei die Führungsschlitze (6, 7) in allen Ebenen parallel zueinander angeordnet sind.
5. Die Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Grundkörper (2) Führungsbohrungen (8, 9, 10, 11) und/oder Befestigungsbohrungen (8, 9, 10, 11) aufweist.
6. Die Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Höhentaster (5, 65) dazu ausgebildet ist, in einen Gelenkspalt eines Gelenks eingeführt zu werden, und wobei mindestens eine Kontaktfläche (12, 13, 76, 77) des Höhentasters (5, 65), die mit Gleitflächen des Gelenks in Kontakt bringbar ist, kurvenförmig ausgebildet ist.
7. Die Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Höhentaster (5, 65) zwischen den
Schnittführungseinrichtungen (3, 5) angeordnet ist.
8. Die Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Grundkörper (2) eine Aufnahme (14) für Lehren und/oder Werkzeuge enthält.
9. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, wobei die Vorrichtung eine Winkellehre (20) mit integrierter Bohrlehre (21) aufweist, und wobei die Winkellehre (20) mit integrierter Bohrlehre (21) in die Aufnahme (14) für Lehren und Werkzeuge des Grundkörpers (2) aufschiebbar ist.
10. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Vorrichtung einen Schneidblock mit integrierter Winkellehre umfasst, wobei der Schneidblock mindestens einen Führungsschlitz für ein Sägewerkzeug aufweist, und wobei der Schneidblock in die Aufnahme (14) für Lehren und/oder Werkzeuge des Grundkörpers aufschiebbar ist.
11. Die Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Aufnahme (14) für Lehren und/oder Werkzeuge eine T-förmige Führung oder eine Schwalbenschwanzführung zum Eingriff in eine korrespondierende Führung, insbesondere Schwalbenschwanzführung, der Lehren und/oder Werkzeuge aufweist.
12. Die Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis
11, wobei der Höhentaster (65) in seiner Höhe bezogen auf die Schnittführungseinrichtungen (3, 4) einstellbar ist.
13. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, wobei der Höhentaster (65) eine Höhen-Verstelleinrichtung (64) aufweist.
14. Ein Verfahren zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge, insbesondere mit einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, insbesondere außerhalb des menschlichen Körpers, aufweisend die folgenden Schritte: Verschieben (S101) eines Höhentasters (5, 65) der Vorrichtung (1) zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge, Fixieren (S102) der Vorrichtung (1) zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge,
Führen (S103) eines chirurgischen Schneidwerkzeugs in einer ersten Schnittführungseinrichtung (3) der Vorrichtung (1) zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge, und
Führen (S104) eines chirurgischen Schneidwerkzeugs in einer zweiten Schnittführungseinrichtung (4) der Vorrichtung (1) zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge.
15. Das Verfahren zur Ausrichtung chirurgischer Werkzeuge nach Anspruch 14, wobei vor dem Verschieben (S101) des Höhentasters ein Einstellen des Höhentasters (65) in seiner Höhe bezogen auf die Schnittführungseinrichtungen (3, 4) erfolgt.
PCT/EP2023/069665 2022-07-14 2023-07-14 Eine vorrichtung zum ausrichten chirurgischer werkzeuge WO2024013375A1 (de)

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