BE1020070A5

BE1020070A5 - Chirurgisch instrument voor de positionering van een uitlijnelement.

Info

Publication number: BE1020070A5
Application number: BE2011/0443A
Authority: BE
Inventors: Takehito Hananouchi; Dieter Vangeneugden
Original assignee: Materialise Nv
Priority date: 2011-07-12
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2013-04-02
Also published as: WO2013007785A1; US20130018378A1; US10092419B2

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op chirurgische instrumenten en werkwijzen voor de vervaardiging ervan, voor het vergemakkelijken van de positionering van een implantaat in een gewrichtskom van een kogelgewricht door het positioneren van een uitlijnelement, zoals een pin, draad, schroeven of boren.

Description

CHIRURGISCH INSTRUMENT VOOR DE POSITIONERING VAN EEN

UITLIJNELEMENT

GEBIED VAN DE UITVINDING

De huidige uitvinding heeft betrekking op chirurgische instrumenten voor het positioneren van een uitlijnelement op basis van preoperationele planning, alsmede op werkwijzen voor de vervaardiging ervan.

ACHTERGROND

In de meeste chirurgische ingrepen voor gewrichtsprotheses, vervanging en/of reconstructie, en in het bijzonder bij een heup- en schoudergewricht-operatie, wordt een gewricht vervangen door een prothetisch implantaat. Het belangrijkste doel van dergelijke interventies is het verlichten van (artritische) pijn en/of het herstellen van ernstige fysieke gewrichtsbeschadiging. Wanneer een prothese faalt, wordt er een revisie-operatie uitgevoerd. Deze procedure is echter technisch veel moeilijker en tijdrovender dan de primaire interventie en de uitkomst is vaak minder bevredigend, zowel omdat er minder botmassa is om mee te werken als omdat de verwijdering van aanklevende cement of prothetische componenten kan leiden tot breuk of perforatie van het bot. Bovendien kan met elke opeenvolgende gewrichtsrevisie, het risico op infectie en symptomatisch loskomen van de prothese aanzienlijk verhogen. Dienovereenkomstig is één van de belangrijkste aspecten van gewrichtsoperatieprocedures de juiste, nauwkeurige en stabiele plaatsing van het primaire implantaat.

Een juiste plaatsing van het implantaat is belangrijk bij schouder-operaties, en is bijzonder belangrijk bij heupoperaties. De meeste heupimplantaten die gebruikt worden bij heupoperaties worden momenteel geplaatst met behulp van de press-fit-techniek. Bij deze techniek wordt de heupkom van de patiënt eerst geruimd met een serie hemisferische ruimers met toenemende diameter, zodanig dat een halfronde holte gemaakt wordt op de plaats waar het implantaat geplaatst moet worden. De laatste (grootste) ruimer heeft typisch een diameter die kleiner is dan die van het implantaat. In een volgende stap wordt het implantaat bevestigd aan een impactor en op het bekken van de patiënt geplaatst, zodanig dat het implantaat op de rand van de geruimde holte steunt en de oriëntatie van het implantaat anatomisch geschikt is. Tenslotte wordt er op de impactor geslagen met een hamer totdat het implantaat in de geruimde holte zit. Daarna wordt het implantaat vrijgemaakt uit de impactor.

De algemene consensus in het vak is dat de oriëntatie van het implantaat het succes van de operatie en de levensduur van het implantaat bepaalt (Hayakawa et al., Archives of orthopedie and trauma surgery Vol. 129 (2009):1151-1156). De huidige procedure vertoont echter een aantal tekortkomingen voor het verkrijgen van een goede oriëntatie. Sterker nog, de enige anatomische visuele referentie tijdens de finale plaatsing is de oriëntatie van het transversale ligament (Pearse et al., Hip international Vol. 18 (2008) :7-10), waaraan het bovenvlak van, het implantaat evenwijdig gericht moet zijn. Dienovereenkomstig blijft rotatie rond de as van het transversale ligament een variabele parameter. Bovendien is het transversale ligament over het algemeen onttrokken aan het zicht van de chirurg, wat het oriëntatieproces verder belemmert. Verder zijn de impactor en hamer beide nogal omvangrijk, waardoor het moeilijk is om de impactor in een stabiele oriëntatie te houden.

Voor deze problemen werden er slechts enkele praktische oplossingen voorgesteld. US octrooi-aanvrage 2009/0163922 (Meridew, Metzger) beschrijft een patiëntspecifieke geleider die geplaatst en optioneel bevestigd moet worden aan de rand van de heupkom, ontworpen om te communiceren met de impactor om zo de juiste oriëntatie te forceren. Het is echter zeer twijfelachtig of een dergelijk apparaat in staat kan zijn om het momentum dat erop uitgeoefend wordt tijdens de impact te weerstaan.

Bijgevolg is er een behoefte aan alternatieve en verbeterde chirurgische instrumenten, en met name chirurgische geleidingsinstrumenten, die het vermogen verschaffen om een implantaat juist en nauwkeurig in te brengen, te plaatsen en te oriënteren in het gewricht van een patiënt.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

De huidige uitvinding heeft betrekking op chirurgische instrumenten voor gebruik in artroplastiek. De instrumenten zijn bedoeld voor het vergemakkelijken van een operatie op kogelgewrichten in het menselijke of dierlijke lichaam. In de chirurgie op het menselijk lichaam zijn de instrumenten dan ook nuttig voor heupen schoudergewrichtoperaties, met name voor de positionering van een heupkomimplantaat of schouderkomimplantaat. De chirurgische instrumenten maken het positioneren van een uitlijnelement mogelijk, waarbij de gewenste positie van het uitlijnelement typisch gebaseerd is op preoperationele planning. Het uitlijnelement kan een indicatorpin, -draad, -schroef of -boor zijn, die fungeert als een navigator voor de chirurg om een optimale pre-operationeel geplande uitlijning van het implantaat te verkrijgen, in de ruimings- en/of de impactfase van de chirurgische procedure.

De chirurgische instrumenten volgens de huidige uitvindingen zijn chirurgische houders. In een eerste aspect verschaft de huidige uitvinding chirurgische houders voor het positioneren van een uitlijnelement. De houders volgens de huidige uitvinding omvatten één of meer patiëntspecifieke contactelementen die passen op gebieden van een gewrichtskom van een kogelgewricht, op gebieden rondom de genoemde gewrichtskom en/of op de rand van genoemde gewrichtskom in ten minste drie contactpunten. Indien de gewrichtskom een schouderkorri is, omvatten de gebieden rondom de gewrichtskom mogelijk de schouderkomrand en het periglenoïdale gebied (bijvoorbeeld het tuberculum infraglenoidale, het tuberculum supraglenoidale, het collum scapulae, etc.) en mogelijk ook het acromion en het ravenbekuitsteeksel (coracoïde processus). Indien de gewrichtskom een heupkom is, omvatten de gebieden rondom de gewrichtskom mogelijk het periacetabulaire gebied (bijvoorbeeld het limbus acetabuli, sulcus supra-acetabularis, superior ramus, etc.). De contactpunten hebben een ordening waarbij de hoek tussen de lijn die één contactpunt verbindt met het: middelpunt van de cirkel of ellips die het best past op de rand van de gewrichtskom en de lijn die het aangrenzende contactpunt verbindt met het genoemde middelpunt nooit groter is dan 180°. De chirurgische houders omvatten verder een positioneringselement dat bevestigd is aan de houder. Dit positioneringselement is voorzien van één of meer gaten die het inbrengen van het uitlijnelement mogelijk maken. Bovendien is het positioneringselement afneembaar van de rest van de houder.

In specifieke uitvoeringsvormen is één (van de) contactelement (en) zo geplaatst op de houder dat het, bij plaatsing op het bot, interageert met een anatomisch element dat aanwezig is op de rand van de gewrichtskom of op het bot in of rond de gewrichtskom. In verdere uitvoeringsvormen is dit anatomisch element de achterste uitsparing van het transversale ligament, of het ravenbek-uitsteeksel.

In bepaalde uitvoeringsvormen omvatten de chirurgische houders volgens de huidige uitvinding ten minste twee contactelementen, of ten minste drie contactelementen. De contactelementen passen dan op delen van de gewrichtskom, rondom de gewrichtskom en/of op de gewrichtskomrand in ten minste drie contactpunten, waarbij de contactpunten een ordening hebben waarbij de hoek tussen een lijn getrokken tussen één contactpunt en het middelpunt van de cirkel of ellips die het best past op de rand van de gewrichtskom en een lijn getrokken tussen het aangrenzende contactpunt en genoemd middelpunt nooit groter is dan 180°. In verdere uitvoeringsvormen omvat de chirurgische houder ten minste twee contactelementen, waarbij het positioneringselement correspondeert met één van de contactelementen.

Zoals hierboven aangegeven is het positioneringselement afneembaar van de rest van de houder. In bepaalde uitvoeringsvormen is de verbinding tussen het positioneringselement en de rest van de houder aangepast of verzwakt, zodat het positioneringselement losgemaakt kan worden van de rest van de houder door genoemde verbinding met chirurgische snij-elementen door te breken. In andere uitvoeringsvormen wordt de verbinding tussen het positioneringselement en de rest van de houder verzekerd door een element geselecteerd uit een zwaluwstaartkoppeling, in elkaar grijpende elementen, een pinsysteem en een klikmechanisme.

In bepaalde uitvoeringsvormen omvatten de chirurgische houders volgens de huidige uitvinding verder een verbindingsstructuur, waarbij het positioneringselement en/of één of. meer van één of meer contactelementen uitsteken uit de verbindingsstructuur.

Zoals hierboven aangegeven omvat het positioneringselement één of meer gaten. In bepaalde uitvoeringsvormen is de positie en/of de richting van ten minste een gat in overeenstemming met de preoperationele planning. In bepaalde uitvoeringsvormen maakt ten minste één gat deel uit van een boorgeleider. In bepaalde uitvoeringsvormen omvat het positioneringselement een eerste en een tweede gat met een verschillende diameter, waarbij het eerste gat het inbrengen van een uitlijnelement mogelijk maakt, en waarbij het tweede gat het inbrengen van een bevestigingselement mogelijk maakt. In verdere uitvoeringsvormen omvat het positioneringselement twee of meer gaten die het inbrengen van een bevestigingselement mogelijk maken. In bepaalde uitvoeringsvormen wordt het uitlijnelement geselecteerd uit de groep die een pin, een draad, een schroef en een boor omvat.

In bepaalde uitvoeringsvormen worden de chirurgische houders volgens de huidige uitvinding vervaardigd via additieve productie.

In een verder aspect verschaft de huidige uitvinding werkwijzen voor de vervaardiging van de patiëntspecifieke chirurgische houders volgens de huidige uitvinding. De werkwijzen omvatten de stappen van: i. het verkrijgen van vólume-informatie van de gewrichtskom van een kogelgewricht van een patiënt; ii. het verkrijgen van de installatierichting van een gewrichtskom-implantaat voor de patiënt; iii. het identificeren en selecteren van delen van het bot rondom de implantaatzone die geschikt zijn voor het inbrengen van een uitlijnelement; iv. het identificeren en selecteren van delen van het bot in of rondom de implantaatzone die geschikt zijn voor gebruik als basis voor het contactoppervlak of -oppervlakken van de chirurgische houder; v. het ontwerpen en produceren van een chirurgische houder op basis van de informatie verkregen in de stappen i, ii, iii, iv en v.

In een verder aspect verschaft de huidige uitvinding werkwijzen voor het geleiden van een gewrichtskomimplantaat in een gewrichtskom van een kogelgewricht, omvattende de stappen van: 1) het positioneren van een chirurgische houder volgens de huidige uitvinding op de gewrichtskom; 2) het gebruik maken van één van de gaten verschaft door de houder om een draad, pin, boor of schroef in te brengen in het bot rondom de gewrichtskom; 3) het verwijderen van de chirurgische houder van de gewrichtskom; 4) het gebruik maken van de draad, pin, boor of schroef om het implantaat in de juiste richting op de gewrichtskom te geleiden volgens de preoperationele planning.

In bepaalde uitvoeringsvormen omvat stap 1) een draaibeweging van de houder om de gewenste richting op de gewrichtskom te verkrijgen en omvat stap 3) het losmaken van het positioneringselement uit de rest van het houder, en optioneel uit het bot, om daarna een omkering van de draaibeweging van stap 1) toe te staan om de rest van de houder te verwijderen uit het bot.

De patiënt kan een dier of een mens zijn. Daarom kan de gewrichtskom elke gewrichtskom van een kogelgewricht in een dier of menselijk lichaam zijn. Bij mensen kan de gewrichtskom van een kogelgewricht een heupkom of een schouderkom zijn. In bepaalde uitvoeringsvormen is de gewrichtskom een heupkom. In andere uitvoeringsvormen is de gewrichtskom een schouderkom.

De chirurgische houders volgens de huidige uitvinding zorgen voor een snelle en accurate positionering van een indicatorpin, -draad, -schroef of -boor en laten na gebruik een efficiënte verwijdering van de houder uit de anatomie toe.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

De volgende figuren van de specifieke uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn slechts exemplarisch van aard en zijn niet bedoeld om de huidige leer, de toepassing of gebruik ervan te beperken. In de tekeningen geven corresponderende referentienummers gelijkaardige of corresponderende onderdelen en elementen aan.

Figuur 1 A, A’, A": Schematische weergave van de relatieve positie van patiëntspecifieke contactpunten (4) en hun oriëntatie ten opzichte van de heupkomrand (7) of schouderkomrand (16) en de heupkom (13) of schouderkom (15) volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. B, B’, B", C, C', C": Schematische weergave van de ordening en vorm van patiëntspecifieke contactoppervlakken (14) en hun oriëntatie ten opzichte van de heupkomrand (7) of schouderkomrand (16) en de heupkom (13) of schouderkom (15) volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding.

Figuur 2 Tekening van een heupkom (13), omgeven door de heupkomrand (7) en de achterste uitsparing van het transversale ligament (8).

Figuur 3 Chirurgische houder (1) volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding, omvattende een verbindingsstructuur (12), een positioneringselement (3) en vier contactelementen (2, 2'), die elk een contactoppervlak (4) omvatten. De houder omvat verder een uitstekend deel (10). Het positioneringselement (3) is ook een boorgeleider (9), omvat gaten (5, 6) en is verbonden met de rest van de houder via een verzwakte verbinding (11).

Figuur 4 A: Chirurgische houder (1) volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding, omvattende een positioneringselement (3) en een contactelement (2) die een contactoppervlak (4) omvat. De houder omvat verder twee uitstekende delen (10). Het positioneringselement (3) is ook een boorgeleider (9) en omvat gaten (5, 6). B: Dezelfde chirurgische houder (1), gepositioneerd op een heupkom van een heupbeen (17).

In de figuren wordt de volgende nummering gebruikt: 1 - chirurgische houder; 2, 2’- contactelement; 3 - positioneringselement; 4 -contactpunt; 5 - gat voor het inbrengen van een uitlijnelement; 6 - gat voor een bevestigingselement; 7 - rand van de heupkom; 8 - achterste uitsparing van het transversale ligament; 9 - boorgeleider; 10 - verlenging; 11 - aangepaste verbinding; 12 - verbindingsstructuur; 13 - heupkom; 14 - contactoppervlak; 15 -schouderkom; 16 - rand van de schouderkom; 17 - heupbeen

UITVOERIGE BESCHRIJVING

De huidige uitvinding zal worden beschreven met betrekking tot bepaalde uitvoeringsvormen, maar de uitvinding is hier niet toe beperkt, maar enkel door de conclusies. Alle referentietekens in de conclusies mogen niet opgevat worden als een beperking van de beschermingsomvang ervan.

Zoals hierin gebruikt, omvatten de enkelvoudige vormen "een", "het", en "de" zowel enkelvoud als meervoudreferenten tenzij de context duidelijk anders voorschrijft.

De termen "omvattende" en "omvat" zoals hierin gebruikt, zijn synoniem met "inclusief, "bevat" of "houdende", "houdt in", en zijn inclusief of open en sluiten bijkomende, niet-opgenoemdë leden, elementen of werkwijzestappen niet uit. De termen "omvattend" en "omvat" bevatten ook de term "bestaande uit".

Verder worden de termen eerste, tweede, derde en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt om onderscheid te maken tussen gelijkaardige elementen en niet ; noodzakelijk voor het beschrijven van een sequentiële of chronologische volgorde, tenzij anders aangegeven. Men moet begrijpen dat de termen die zo gebruikt worden, onder de juiste omstandigheden uitwisselbaar zijn en dat de uitvoeringsvormen van de uitvinding die hierin beschreven worden, in staat zijn om in een andere volgorde te functioneren dan hierin beschreven of geïllustreerd.

De term "ongeveer" zoals hierin gebruikt wanneer er gerefereerd wordt naar een meetbare waarde, zoals een parameter, een hoeveelheid, een tijdsduur, en dergelijke, is bedoeld om variaties te omvatten van +/-10% of minder, bij voorkeur +/-5 % of minder, met meer voorkeur +/-1 % of minder, en met nog meer voorkeur +/-0,1 % of minder van de opgegeven waarde, voor zover dergelijke variaties geschikt zijn om uit te voeren in de beschreven uitvinding. Men moet begrijpen dat de waarde waarnaar de bepaling "ongeveer" verwijst zelf ook specifiek, en bij voorkeur openbaar gemaakt is.

De recitatie van numerieke bereiken door eindpunten omvat alle getallen en breuken die omvat zijn in de desbetreffende bereiken, evenals de gereciteerde eindpunten.

Alle documenten die in de huidige beschrijving geciteerd worden, zijn hierbij door verwijzing in hun geheel opgenomen.

Tenzij anders bepaald, hebben alle termen die in de beschrijving van de uitvinding gebruikt worden, met inbegrip van technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals algemeen begrepen wordt door een deskundige in het vakgebied waartoe deze uitvinding behoort. Ter begeleiding zijn er definities opgenomen voor de termen die gebruikt worden in de beschrijving om de leer van de huidige uitvinding beter te kunnen begrijpen. De begrippen of definities hierin gebruikt, worden uitsluitend aangeboden om te helpen bij het begrijpen van de uitvinding.

De huidige uitvinding voorziet in een patiëntspecifiek chirurgisch houder voor het positioneren van een uitlijnelement. Het uitlijnelement kan gebruikt worden voor het aanduiden van een (pre-operationeel geplande) richting en/of positie voor een implantaat. De houder omvat patiëntspecifieke contactelementen, die passen op gebieden op of rond een gewrichtskom en/of gewrichtskomrand; de houder omvat verder een positioneringselement voor het positioneren van het uitlijnelement.

De huidige uitvinding heeft betrekking op het gebied van implantaatchirurgie, meer in het bijzonder implantaten die geplaatst worden in een gewrichtskom van een kogelgewricht. Bij mensen is dit een heupkom-implantaat en/of een schouderkomimplantaat. De term "heupkomimplantaat" zoals hierin gebruikt, verwijst naar de component van een heupprothese-implantaat dat geplaatst wordt in de heupkom van een patiënt. De heupkom is een concaaf oppervlak van het bekken, waar de kop van het dijbeen het bekken ontmoet, waardoor het heupgewricht gevormd wordt. De term "schouderkomimplantaat" zoals hierin gebruikt, verwijst naar een component van een schouderprothese-implantaat dat geplaatst wordt in of op de schouderkom van een patiënt. Dergelijke implantaten kunnen gebruikt worden in een (totaal) schouderartroplastiek of reverse (totaal) schouderartroplastiek. De schouderkom, ook bekend als fossa glenoïda (van het schouderblad (scapula)), is een ondiep oppervlak, dat gelegen is op de laterale hoek van het schouderblad. Deze holte vormt samen met het opperarmbeen (humérus) het glenohumerale gewricht.

De termen "rand" en "komrand" zoals hierin gebruikt, verwijzen naar de rand van een gewrichtskom. Meestal is dit een in hoofdzaak convexe rand van het concave botoppervlak dat de gewrichtskom vormt. Bij mensen zijn bepaalde voorbeelden daarvan de heupkomrand en/of de schouderkomrand. De term "heupkomrand" zoals hierin gebruikt, verwijst naar de rand van de heupkom, meer in het bijzonder de in hoofdzaak convexe rand van het concave oppervlak van het bekken dat de heupkom vormt. De term "schouderkomrand" zoals hierin gebruikt, verwijst naar de rand van de schouderkom, meer in het bijzonder de in hoofdzaak convexe rand van het concave oppervlak van het schouderblad dat de schouderkom vormt.

De term "kom" zoals hierin gebruikt in het kader van een kogelgewricht, verwijst naar een gewrichtskom van een kogelgewricht van het menselijke of dierlijke lichaam. Bij mensen zijn typische voorbeelden de heupkom en/of de schouderkom.

De term “uitlijnelement" zoals hierin gebruikt, verwijst naar een element dat de juiste positionering van een implantaat vergemakkelijkt in of op een anatomische gewrichtskom, bijvoorbeeld door een bepaalde locatie en/of de richting aan te geven voor het positioneren en/of door fysieke geleiding van het implantaat of een implantaatgeleider naar een bepaalde locatie. Zonder een dergelijke element kan het implantaat niet juist gepositioneerd worden, wat leidt tot suboptimaal functioneren van de prothese en ongemak voor de patiënt.

De termen "chirurgische houders" en "houder" zoals hierin gebruikt, verwijst naar (patiëntspecifieke) chirurgische instrumenten die geplaatst kunnen worden op een anatomisch deel van een patiënt en die een chirurg helpen bij de positionering van een uitlijnelement.

Referentie doorheen deze beschrijving naar "één uitvoeringsvorm" of "een uitvoeringsvorm" betekent dat een bepaald kenmerk, structuur of karakteristiek beschreven in verband met de uitvoering opgenomen is in ten minste één uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. Bijgevolg refereren uitdrukkingen "in één uitvoeringsvorm" of "in een uitvoeringsvorm” op verschillende plekken in deze specificatie niet noodzakelijk allemaal naar dezelfde uitvoering, maar ze kunnen wel. Verder kunnen de bepaalde kenmerken, structuren of karakteristieken op elke geschikte manier gecombineerd worden, zoals voor een vakman duidelijk zou moeten zijn uit deze onthulling, in één of meerdere uitvoeringen. Bovendoen, alhoewel sommige uitvoeringsvormen die hierin beschreven worden, sommige maar niet andere kenmerken omvatten die omvat zijn in andere uitvoeringsvormen, is het de bedoeling dat combinaties van kenmerken van verschillende uitvoeringsvormen binnen de beschermingsomvang van de uitvinding vallen, en verschillende uitvoeringsvormen vormen, zoals door een vakman begrepen zou moeten worden. Bijvoorbeeld kan in de volgende conclusies elk van de geclaimde uitvoeringsvormen in elke combinatie gebruikt worden.

In een eerste aspect verschaft de huidige uitvinding chirurgische instrumenten voor het vergemakkelijken van de positionering van een implantaat in of op een gewrichtskom van een kogelgewricht in het lichaam van een dierlijke of menselijke patiënt. Meer in het bijzonder, in de context van mensen, verschaft de huidige uitvinding chirurgische houders voor het positioneren van een uitlijnelement, die gebruikt kunnen worden voor het positioneren van een heupkomimplantaat of een schouderkomimplantaat. De huidige uitvinding is echter ook nuttig voor gebruik bij dierèn.

De chirurgische houders volgens de huidige uitvinding omvatten ten minste één patiënt-specifiek contactèlement, d.w.z., een deel van de chirur- gische houder dat gebruikt wordt om de juiste positionering van de chirurgische houder te garanderen door contact te maken met specifieke locaties op de anatomie van de patiënt.

De (één of meer) patiëntspecifieke contactelementen zorgen ervoor dat de chirurg de juiste positie van de chirurgische houder op de gewrichtskom en/of gewrichtskomrand verkrijgt volgens de preoperationele planning. Inderdaad, één of meer contactelement(en) passen op specifieke gebieden op of rond de gewrichtskom en/of gewrichtskomrand (met of zonder kraakbeen of ander zacht weefsel) in ten minste drie contactpunten. De contactpunten hebben een ordening, bij voorkeur zodanig dat ze de gewrichtskom omgeven, waarbij de hoek tussen: - de lijn die één contactpunt verbindt met het middelpunt van de cirkel of ovaal die het best past op de rand van de gewrichtskom, en - de lijn die het aangrenzende contactpunt verbindt met het middelpunt van de cirkel of ovaal die het best past op de rand van de gewrichtskom, - nooit groter is dan 180°.

In bepaalde uitvoeringsvormen is de hoek tussen de contactpunten (zoals bepaald door lijnen die elk contact punt verbinden met het middelpunt van de cirkel of ellips) nooit groter dan 175, 170, 165, 160, 155, 150, 145, 140, 135, 130, 125, 120, 115, 110, 105, 100, 95 of 90°. Dit zal hieronder nader toegelicht worden.

De chirurgische houders volgens de huidige uitvinding omvatten verder een positioneringselement. Het positioneringselement is een onderdeel van de houder die gebruikt wordt voor het plaatsen van het uitlijnelement op of in het bot rondom de gewrichtskom in een pre-operationeel geplande positie. Het bot rondom de gewrichtskom dat geschikt is voor het plaatsen van een uitlijnelement is, bijvoorbeeld, het bot in het periacetabulaire gebied (bijvoorbeeld het limbus acetabuli, sulcus supra-acetabularis, superior ramus, etc.) of in het periglenoïdale gebied (bijvoorbeeld het tuberculum infraglenoidale, het tuberculum supraglenoidale en het collum scapulae, etc.). Daarom is het positioneringselement voorzien van ten minste een gat of gleuf die ofwel geleidt, ofwel er voor zorgt dat er een uitlijnelement ingebracht kan worden. Samen zorgen de contactelement(en) en het positioneringselement in de chirurgische houder voor de juiste positionering van een uitlijnelement.

De houders van de huidige uitvinding worden gekenmerkt door het feit dat het positioneringselement afneembaar is van de houder, dus afneembaar van de rest van de chirurgische houder. Dit kan verzekerd worden door het feit dat het positioneringselement bevestigd is aan de chirurgische houder door een verbinding die verzwakt en/of zodanig aangepast is dat deze gemakkelijk gebroken, gesneden of verwijderd kan worden met behulp van chirurgische instrumenten. Daarnaast of als alternatief kan het positioneringselement verwijderbaar bevestigd worden aan de rest van de chirurgische houder via elementen die een omkeerbare verbinding van het positioneringselement toestaan, bijvoorbeeld in elkaar grijpende elementen, een zwaluwstaartkoppeling, een pinsysteem, een kliksysteem en dergelijke. Het feit dat het positioneringselement afneembaar is, vergemakkelijkt het verwijderen van de chirurgische houder zodra het uitlijnelement in het bot gepositioneerd is.

De gewenste positie van het uitlijnelement voor het geleiden van de plaatsing van een implantaat wordt bepaald via pre-operatieve planning. Bovendien kunnen er met behulp van pre-operatieve planning optimale contactpunten voor het(de) contactelement(en) van de chirurgische houder volgens de uitvinding bepaald worden. Inderdaad, terwijl het aantal en de vorm van de contactelementen kan variëren, zijn de contactpunten die erin omvat zijn, bepalend voor de stabiliteit van de houder. De optimale positie van de contactpunten verzekert positionele stabiliteit van de chirurgische houder op de gewrichtskom. Specifiek, om positionele stabiliteit van de houder op een heupkom te verzekeren, hebben de contactpunten een cirkelvormige of in hoofdzaak cirkelvormige ordening, bij voorkeur om zo de heupkom (13) te omringen, waarbij de hoek Θ gedefinieerd door twee aangrenzende contactpunten nooit groter is dan 180°. Met andere woorden, de hoek tussen de lijn die een contactpunt (4) verbindt met het middelpunt van de cirkel die het best past op de heupkomrand (7) en de lijn die het aangrenzende contactpunt (4) verbindt met het genoemde middelpunt is nooit groter dan 180°. Dit wordt weergegeven in Figuur 1A. Hierbij wordt ervan uitgegaan dat de heupkom in hoofdzaak cirkelvormig is.

De schouderkom aan de andere kant, kan beschouwd worden als pirivormig. Bijgevolg is de schouderkom in hoofdzaak cirkelvormig aan de ene kant, maar wordt naar de andere kant toe geleidelijk smaller. Om te zorgen voor positionele stabiliteit van de houder op een schouderkom (15), hebben de contactpunten daarom een cirkelvormige of een in hoofdzaak cirkelvormige ordening rondom de omtrek van de rand van de schouderkom. Meer in het bijzonder is de hoek Θ gevormd door een eerste lijn getrokken tussen één contactpunt (4) en het middelpunt van de cirkel die het best past in (het in hoofdzaak cirkelvormige deel van) de schouderkomrand (16) en een tweede lijn getrokken tussen het aangrenzende contactpunt (4) en genoemd middelpunt nooit groter dan 180°. Dit kan ook uitgedrukt worden in termen van de sectorhoek bepaald door twee aangrenzende contactpunten (4), die nooit groter is dan 180°. Dit wordt weergegeven in Figuur 1 A’.

Alternatief kan de schouderkom beschouwd worden als min of meer ellipsvormig. Om in dat geval te zorgen voor positionele stabiliteit van de houder op een schouderkom (15) hebben de contactpunten een ordening waarbij de hoek Θ tussen de (rechte) lijn die één Contactpunt (4) verbindt met het middelpunt van de ellips die het best past op de schouderkomrand (16) en de (rechte) lijn die een aangrenzend contactpunt (4) verbindt met genoemd middelpunt nooit groter is dan 180°. Ook dit kan uitgedrukt worden door het feit dat de sectorhoek bepaald door twee aangrenzende contactpunten nooit groter is dan 180° Dit wordt weergegeven in Figuur 1 A".

Bijgevolg, meer in het algemeen voor een onbepaalde gewrichtskom, passen de contactelementen in de houders van de huidige uitvinding op de gewrichtskom en/of gewrichtskomrand door contact te maken met genoemde gewrichtskom en/of gewrichtskomrand op verschillende contactpunten. De contactelementen passen op delen van (of rond) een gewrichtskom en/of een gewrichtskomrand in ten minste drie contactpunten, waarbij de contactpunten een ordening hebben, bij voorkeur zodanig dat ze de gewrichtskom omringen, waarbij de hoek tussen een lijn. getrokken tussen één contactpunt en het middelpunt van de cirkel of ovaal die het best past op de gewrichtskomrand en een tweede lijn getrokken tussen een aangrenzend contactpunt en genoemd middelpunt nooit groter is dan 180°, of gelijkaardig, waarbij de sectorhoek bepaald door twee aangrenzende contactpunten nooit groter is dan 180°. Deze contactpunten kunnen zich allemaal op hetzelfde contactelement bevinden (d.w.z. één contactelement omvat deze drie contactpunten), of kunnen verspreid zijn over twee of meer contactelementen.

In bepaalde uitvoeringsvormen bevatten de een of meer contactelementen van de chirurgische houders volgens de uitvinding, op het oppervlak dat bestemd is voor plaatsing op het bot (met of zonder kraakbeen of ander zacht weefsel), patiëntspecifieke oppervlakken, d.w.z. oppervlakken die contact maken met de anatomie die ten minste gedeeltelijk overeenstemmen met het oppervlak van de gewrichtskom en/of gewrichtskomrand. Dit houdt in dat het contactelement een groot aantal contactpunten omvat (corresponderend met een contactoppervlak). De positionele stabiliteit van de chirurgische houder op de heupkom wordt dan op zijn minst voor een deel bepaald door de gróótte en positie van de contactoppervlakken op het(de) contactelement(en). Het patiëntspecifieke oppervlak van een contactelement omvat typisch een gebied dat varieert tussen één vierkante micrometer (pm2) en vijftig vierkante centimeter (cm2).

In bepaalde uitvoeringsvormen omvatten de chirurgische houders volgens de uitvinding slechts één contactelement, dat één enkel contactoppervlak heeft. In deze uitvoeringsvorm omspant het contactoppervlak (14) het oppervlak van de gewrichtskom (13) en/of gewrichtskomrand (7) over een hoek φ van ten minste 180°, zoals schematisch getekend voor een cirkelvormige gewrichtskom (acetabulum) in Figuur 1 B. Een pirivormige of elliptische gewrichtskom (schouderkom) stelt dezelfde vereiste (Figuur 1 B’ en B”).

Alternatief kunnen de chirurgische houders volgens de uitvinding meer dan één contactelement omvatten dat een patiëntspecifiek contactoppervlak omvat. Een stabiele plaatsing van de chirurgische houder kan dan verkregen worden wanneer de contactoppervlakken van de verschillende contactelementen een ordening op of rond de gewrichtskom (13) en/of gewrichtskomrand (7) hebben, waarbij voor elk paar aangrenzende contactpunten die niet tot hetzelfde contactoppervlak (14) behoren, de hoek φ tussen de lijn getrokken tussen één contactpunt en het middelpunt van de cirkel die het best past op de gewrichtskomrand (7) en een tweede lijn getrokken tussen het aangrenzende contactpunt en genoemd middelpunt nooit groter is dan 180°, zoals schematisch getekend is voor een ronde gewrichtskom (acetabulum) in Figuur 1 C. Ook hier stelt een pirivormige of elliptische gewrichtskom (schouderkom) dezelfde vereiste (zie Figuur 1 C’ en C"). Ook houders die combinaties omvatten van één of meer contactpunten met één of meer contactpunten met één of meer contactoppervlakken komen in aanmerking.

Alternatieve of specifieke combinaties het bovenstaande komen ook in aanmerking. In bepaalde uitvoeringsvormen, zoals hierboven aangegeven, omvatten de chirurgische houders volgens de huidige uitvinding enkel één contactelement, dat een aantal patiëntspecifieke contactpunten en/of contactoppervlakken omvat. In andere uitvoeringsvormen omvatten de chirurgische houders volgens de huidige uitvinding ten minste twee contactelementen, elk omvattende één of meer patiëntspecifieke contactpunten en/of-oppervlakken zoals hierboven beschreven. In bepaalde uitvoeringsvormen omvatten de chirurgische houders volgens de huidige uitvinding drie contactelementen, elk omvattende één of meer patiëntspecifieke contactpunten en/of -oppervlakken zoals hierboven beschreven. In verdere uitvoeringsvormen omvatten de chirurgische houders volgens de huidige uitvinding vier contactelementen, elk omvattende één of meer patiëntspecifieke contactpunten en/of -oppervlakken zoals hierboven beschreven. In nog andere uitvoeringsvormen omvatten de chirurgische houders volgens de huidige uitvinding .(ten minste) vijf, zes, zeven, acht, negen, tien of meer contactelementen, elk omvattende één of meer patiëntspecifieke contactpunten en/of -oppervlakken zoals hierboven beschreven.

Het zal voor de vakman duidelijk zijn dat, in de houders zoals hierin beschreven, de verschillende contactelementen van de chirurgische houders van de huidige uitvinding niet op dezelfde manier contact hoeven te maken met het bot (met of zonder kraakbeen of ander zacht weefsel) en geen contact met het bot over hun gehele oppervlak hoeven te maken. In bepaalde uitvoeringsvormen maakt aldus ten minste één contactelement, ten minste gedeeltelijk, contact met de gewrichtskomrand via diens contactpunt(en) en/of -oppervlak(ken). In verdere uitvoeringsvormen maken alle contactelementen, ten minste gedeeltelijk, contact met de gewrichtskomrand via het (de) contactpunt(en) en/of -oppervlak(ken) die erin vervat zijn. Meer specifiek is in bepaalde uitvoeringsvormen de positie en/of oriëntatie van ten minste één contactelement op de chirurgische houder patiënt-specifiek.

Het is voordelig dat ten minste één contactelement zodanig geplaatst is op de houder dat het patiëntspecifieke oppervlak correspondeert met het oppervlak van de overeenkomstige gewrichtskom op de plaats van een opvallend anatomisch element in of rond de gewrichtskom. Voor de heupkom is dit bijvoorbeeld de achterste uitsparing van het transversale ligament, hierna ook aangeduid als "achterste uitsparing". De achterste uitsparing van het transversale ligament (8) van de héupkom (13) is getekend in Figuur 2. Voor de schouderkom is dit bijvoorbeeld hët ravenbekuitsteeksel (coracoïde processus), dit is een kleine haakachtige structuur op de laterale rand van het bovenste voorste deel van het schouderblad.

Het voorzien van een contactelement dat past in of tegen een element zoals de achterste uitsparing of het ravenbekaanzetstuk zorgt voor een stabiele bevestiging van de chirurgische houder op de gewrichtskom. In bepaalde uitvoeringsvormen wordt de bevestiging van de huidige uitvinding bijvoorbeeld voorzien van een contactelement dat past in de achterste uitsparing. De inrichting kan zo ontworpen worden dat, om het contactelement binnen de uitsparing te plaatsen, de chirurgische houder volgens de uitvinding geplaatst moet worden op de heupkom in één eerste positie waarbij het contactelement naast de achterste uitsparing geplaatst wordt. De gewenste eindpositie van de chirurgische houder op de heupkom wordt dan verkregen via een (lichte) draaibeweging, waardoor het contactelement zich verplaatst in de uitsparing totdat het de rand van de uitsparing bereikt. Het contact tussen het contactelement en de rand van deachterste uitsparing van het transversale ligament zorgt ervoor dat de draaibeweging stopt wanneer de houder zich in de juiste positie bevindt. In bijzondere uitvoeringsvormen zijn bijgevolg de chirurgische houders van de uitvinding zodanig ontworpen dat ze ten minste één contactelement omvatten dat samenwerkt met een anatomisch element in de gewrichtskom, op de gewrichtskomrand of op het bot (met of zonder kraakbeen of ander zacht weefsel) rondom de gewrichtskom. Indien de gewrichtskom een schouderkom is, omvat het bot rondom de gewrichtskom de schouderkomrand en het periglenoïdale gebied (bijvoorbeeld het tuberculum infraglenoidale, het tuberculum supraglenoidale, het collum scapulae, etc.) en mogelijk ook het acromion en het ravenbekuitsteeksel (coracoïde processus). Indien de gewrichtskom een heupkom is, omvat het bot rondom de gewrichtskom het periacetabulaire gebied (bijvoorbeeld het limbus acetabuli, sulcus supra-acetabularis, superior ramus, etc ). In bepaalde uitvoeringsvormen wordt het contactelement gepositioneerd binnen de achterste uitsparing of het ravenbekuitsteeksel. Specifiek wordt er één contactelement voorzien op de chirurgische houder zodanig dat, indien juist geplaatst op het bot (d.w.z. in zijn definitieve positie), het past binnen öf op de achterste uitsparing of op de plaats van het ravenbekuitsteeksel. Meer in het bijzonder is het de bedoeling dat een dergelijk contactelement aangrijpt of aansluit op de achterste uitsparing of het ravenbekuitsteeksel. Dit verzekert een sterke draaistop als de houder zich in de juiste positie bevindt en dus een nauwkeurige positionering van de houder op de gewrichtskom. In bepaalde uitvoeringsvormen is de vorm van een contactelement en zijn positie op de houder bijgevolg zodanig dat, bij plaatsing op het bot, het aangrijpt op of rond de anatomische elementen zoals de achterste uitsparing of het ravenbekuitsteeksel. In bepaalde uitvoeringsvormen kan een dergelijk contactelement bijgevolg haakvormig zijn, zodanig dat het kan aangrijpen op of rond het anatomische element. In verdere bijzondere uitvoeringsvormen is een contactelement bijgevolg haakvormig, of omvat een haakvormig element. In verdere specifieke uitvoeringsvormen is het voorzien dat het contactelement dat samenwerkt met een specifiek anatomisch element op de rand van de gewrichtskom of het omringende bot verder kan ook een vergrendelingselement voorziet. Inderdaad kan de vorm van dit contactelement zodanig aangepast worden dat, bij plaatsing op het bot, het erop vastklikt en dus in feite vergrendelt op dit element.

De chirurgische houders van de huidige uitvinding laten de juiste positionering van een uitlijnelement toe door middel van het positionerings-element. Voor dit doel omvat het positioneringselement van de houders van de uitvinding een opening of een gat dat het inbrengen toelaat van een uitlijnelement dat geleid wordt door het positioneringselement in het bot rondom de gewrichtskom, zoals het heupbot of schouderblad. Het uitlijnelement kan een draad, pin, schroef of boor zijn, in het bijzonder een metalen draad, pin, schroef of boor. In bepaalde uitvoeringsvormen is het uitlijnelement een draad of een pin, in het bijzónder een Kirschner-draad (K-draad) of een Hoffmann-pin. Om de geleiding van de positionering van een implantaat voor een gewrichtskom van een kogelgewricht mogelijk te maken, wordt het uitlijnelement meestal geplaatst op het bot rondom de gewrichtskom, bijvoorbeeld in het periacetabulair gebied van de heupkom (bijvoorbeeld het limbus acetabuli, sulcus supra-acetabularis, superior ramus, etc.) of het periglenoïdaal gebied van de schouderkom (bijvoorbeeld het tuberculum infraglenoidale, tuberculum supraglenoidale en collum scapulae, etc.) van de patiënt, in een richting evenwijdig aan de installatierichting van het implantaat. Bijvoorbeeld wordt voor de positionering van een heupkomimplantaat, het uitlijnelement meestal geplaatst op het heupbeen in een richting parallel aan de installatierichting van het heupkomimplantaat. De optimale oriëntatie van de opening van het positioneringselement kan verkregen worden door het bepalen van de oriëntatie van het positioneringselement volgens preoperationele planning. In voorkeurs uitvoeringsvormen is de richting en/of positie van ten minste één gat van de chirurgische houders van de uitvinding dat het inbrengen van een uitlijnelement mogelijk maakt, in overeenstemming met de preoperationele planning. Dit maakt het gebruik van standaard uitlijnelementen, zoals K-draden, mogelijk. De positionering en/of de oriëntatie van het gat kan verkregen worden via een bepaalde locatie en/of oriëntatie van het positioneringselement ten opzichte van de rest van de chirurgische houder, via een bepaalde locatie en/of positie van het gat in het positioneringselement, of via een combinatie van de twee. Daarnaast of als alternatief kan de vorm van het uitlijnelement zelf zodanig voorzien worden dat het, wanneer het ingebracht wordt in het positioneringselement, zorgt voor de juiste oriëntatie om het implantaat te leiden.

Hoewel de juiste plaatsing van de chirurgische houders van de uitvinding op het bot het inbrengen van èen uitlijnelement in het bot rondom de gewrichtskom mogelijk maakt zodra de juiste positionering van de chirurgische houder verkregen wordt, wordt het inbrengen van de uitlijnelementen aanzienlijk vergemakkelijkt indien de chirurgische houders (tijdelijk) vastgezet worden op het bot en/of vergrendeld zijn in de juiste positie. In bepaalde uitvoeringsvormen kunnen de chirurgische houders^ bijgevolg bevestigingselementen omvatten, zoals gaten, die de bevestiging van de chirurgische houders op het bot mogelijk maken, bijvoorbeeld met behulp van schroeven, draden of pinnen. In bepaalde uitvoeringsvormen omvatten de chirurgische houders van de uitvinding bijgevolg ten minste één gat in aanvulling op het gat, dat bedoeld is voor het inbrengen van het uitlijnelement. In bepaalde uitvoeringsvormen omvatten de chirurgische houders van de huidige uitvinding ten minste twee gaten. In bepaalde uitvoeringsvormen bevindt(bevinden) het(de) gat(en) dat(die) gebruikt wordt (worden) als bevestigingselementen en het(de) gat(en) dat(die) gebruikt wordt(worden) voor het inbrengen van het uitlijnelement zich op het positioneringselement. In bepaalde uitvoeringsvormen is(zijn) het(de) gat(en) dat(die) gebruikt wordt(worden) als bevestigingselementen en het(de) gat(en) dat(die) gebruikt wordt(worden) voor het inbrengen van het uitlijnelement cilindrisch. Aangezien beide soorten (cilindrische) gaten een verschillende functie hebben, kunnen zij een verschillende diameter hebben. De verschillende diameter van de gaten voorkomt ook dat de chirurg het uitlijnelement inbrengt in een bevestigingselement, vooral wanneer de bevestigingselementen een kleinere diameter hebben dan de gat(en) voor het inbrengen van een uitlijnelement.

In de houders volgens de uitvinding kan het positioneringselement en één of meer contactelement(en) aparte eenheden zijn die afneembaar zijn. In bepaalde uitvoeringsvormen is het positioneringselement gelegen op of geïntegreerd in een contactelement. Een positioneringselement en een contactelement kunnen samen een eenheid vormen, waardoor het positioneringselement ook kan functioneren als een contactelement. Wanneer een positioneringselement gelegen is op een contactelement, loopt(lopen) het(de) gat(en) in het(de) positioneringselement(en) door in het contactelement. Op deze manier hoeft het contactelement het inbrengen van bevestigingselementen en/of uitlijnelementen in het bot niet te blokkeren. In andere uitvoeringsvormen bevat(bevatten) bijgevolg ook het(de) contactelement(en) waarop een positioneringselement zich bevindt, ten minste één gat.

In sommige gevallen maakt de positionering van een tweede, of zelfs een derde uitlijnelement een nog nauwkeuriger positionering van een gewrichtskomimplantaat mogelijk. In bepaalde uitvoeringsvormen omvatten de chirurgische houders volgens de huidige uitvinding bijgevolg meer dan één positioneringselement, waarvan er ten minste één afneembaar is. In verdere uitvoeringsvormen zijn alle positioneringselementen afneembaar.

Het inbrengen van het uitlijnelement en/of de bevestigingselementen in het bot kan vergemakkelijkt worden door eerst een gat in het bot te boren. Het uitlijnelement en/of bevestigingselement(en) worden vervolgens ingebracht in het gat dat in het bot geboord werd. Aldus maakt in bepaalde uitvoeringsvormen ten minste één van de openingen of gaten in het positioneringselement (en het contactelement(en)) bijgevolg deel uit van een boorgeleider, die gelegen is op het(de) positioneringselement(en) of de(het) contactelement(en). In bepaalde uitvoeringsvormen kan de chirurgische houder van de uitvinding voorzien worden van een boorgeleider die op het gat geplaatst kan worden.

In een bepaalde uitvoeringsvorm is de chirurgische houder volgens de uitvinding een schijf (één contactelement), omvattende aan de zijkant en/of de randen voor plaatsing op het bot (met of zonder kraakbeen of ander zacht weefsel) één of meer contactpunten en/of contactoppervlak(en) die overeenstemmen (d.w.z. specifiek paren met) gebieden van (of rond) de gewrichtskom en/of de gewrichtskomrand zoals hierboven beschreven, en aan de andere zijde, een positioneringselement. Het is voordelig dat er een minder omvangrijke houder verkregen wordt door het weglaten van bepaalde sectoren van de schijf, waardoor een chirurgische houder gecreëerd wordt met twee of meer uitstekende delen, waarbij elk uitstekend deel een contactelement vormt met één of meer contactpunten en/of contactoppervlakken. Het feit dat bepaalde contactelementen uitstekende delen zijn, vergroot de grip op de houder en de zichtbaarheid tijdens de positionering van de houder op het bot. Bijgevolg omvatten in bepaalde uitvoeringsvormen de chirurgische houders volgens de huidige uitvinding een verbindingsstructuur, waarbij één of meer contactelementen uitsteken uit de verbindingsstructuur. In verdere uitvoeringsvormen steken twee of meer contactelementen uit de verbindingsstructuur. Ook het/de positioneringselement(en) kunnen uit de verbindingsstructuur steken. In bepaalde uitvoeringsvormen is de verbindingsstructuur een centraal element, in het bijzonder een centrale as. In bepaalde uitvoeringsvormen zijn het(de) contactelement(en) en/of het(de) positioneringselement(en) aparte eenheden die aansluitbaar zijn op de verbindingsstructuur, het centrale element of de as. In alternatieve uitvoeringsvormen worden de chirurgische houders van de huidige uitvinding vervaardigd als één enkel stuk.

Zodra het uitlijnelement ingébracht is in het bot via het (de) positioneringselement(en), moet de chirurgische houder verwijderd worden van de gewrichtskom om verder te kunnen gaan met de operatie, bijvoorbeeld om het gewrichtskomimplantaat in te brengen. Het ingebrachte uitlijnelement (en/of bevestigingselementen) kan echter de bewegingsvrijheid van de chirurgische houder beperken, vooral wanneer in de eindpositie van de houder één van de contactelementen een anatomische element, zoals de achterste uitsparing of de ravenbekaanzetstuk contacteert of vastgrijpt. Om dit probleem op te lossen voorziet de huidige uitvinding erin dat in de chirurgische houders van de uitvinding er ten minste één positioneringselement op de chirurgische houder afneembaar is. Daarnaast kunnen één of meer contactelementen afneembaar zijn. '

Met het oog op het verzekeren van een afneembaar positioneringselement of contactelement, voorziet de huidige uitvinding in uitvoeringsvormen waarbij de verbinding tussen het pósitionerings- of contactelement en de rest van de houder aangepast of verzwakt is om het positionerings- of contactelement afneembaar te maken, met behoud van de vereiste stijfheid om de juiste positionering te garanderen. In bepaalde uitvoeringsvormen is de verbinding tussen ten minste één positioneringselement of contactelement en de rest van de houder bijgevolg zodanig aangepast en/of verzwakt dat het losgemaakt kan worden van de geleider met chirurgische snij-instrumenten. In bepaalde uitvoeringsvormen bevindt deze verbinding zich op een aanzetstuk van de verbindingsstructuur zoals hierboven beschreven werd.

Als alternatief kunnen de één of meer positioneringselementen en/of contactelementen verwijderbaar aangesloten worden op de rest van de houder via een specifiek mechanisme, zoals een zwaluwstaartkoppeling, in elkaar grijpende elementen, een pinsysteem, een kliksysteem, of een combinatie ervan. Dit vermijdt het gebruik van chirurgische snij-instrumenten. Als de verbinding tussen het/de positioneringselemént(en) en/of de contactelement(en) en de rest van de houder een standaard verbindingselement is, kunnen het/de positioneringselement(en) bovendien hergebruikt worden op een andere chirurgische houder. In bepaalde uitvoeringsvormen bevindt deze verbinding zich op een uitstekend deel van de verbindingsstructuur zoals hierboven beschreven.

In bepaalde uitvoeringsvormen omvatten de chirurgische houders van de huidige uitvinding verder één of meer uitstekende delen op de houder die geen contactelement of positioneringselement bevatten. Dergelijke uitstekende delen leveren als zodanig geen bijdrage aan de pasvorm van de houder op het bot, maar kunnen de chirurg een verbeterde grip geven op de chirurgische houders, en kunnen bijvoorbeeld zorgen voor de draaibeweging van de chirurgische houder tijdens de positionering, of voor de verwijdering van de houder na de positionering van het uitlijnelement. Voor het verder vergemakkelijken van de draaibeweging kunnen dergelijke uitstekende delen een schroefdrijfwerk omvatten, d.w.z. een element waarmee het aanzetstuk (en dus de houder) met een schroevendraaier, bussleutel, of iets dergelijks gedraaid kunnen worden. Als alternatief wordt het schroefdrijfwerk niet geplaatst op een uitstekend deel, maar elders op de houder.

In een verder aspect verschaft de huidige uitvinding werkwijzen voor de vervaardiging van de hierin beschreven chirurgische houders.

De chirurgische houders volgens de huidige uitvinding omvatten één of meer patiëntspecifieke contactpunten en/of -oppervlakken. Ook de positie en/of oriëntatie van het/de positioneringselement(en) en/of contactelementen kunnen patiëntspecifiek zijn. Het genereren van patiëntspecifieke chirurgische houders wordt gedaan op basis van pre-operatieve beelden van het botgebied (met of zonder kraakbeen of ander zacht weefsel) rondom de gewrichtskom van het kogelgewricht dat in behandeling is (bijvoorbeeld het heupbeen of het schouderblad), en de planning van de operatie. Meer in het bijzonder gebeurt de generatie van patiëntspecifieke chirurgische houders op basis van pre-operatieve beelden van de gewrichtskom (bijvoorbeeld de heupkom of de schouderkom), en de planning van de operatie. Dienovereenkomstig omvatten werkwijzen voor het produceren van de chirurgische houders volgens de huidige uitvinding meestal de volgende stappen: i. Het verkrijgen van volume-informatie van een gewrichtskom, bijvoorbeeld de heupkom óf schouderkom van een patiënt.

ii. Het verkrijgen van de installatierichting van het gewrichtskomimplantaat voor de patiënt.

iii. Het identificeren en selecteren van delen van het bot (met of zonder kraakbeen of ander zacht weefsel) rondom de implantaatzone die geschikt zijn voor het inbrengen van een uitlijnelement.

iv. Het identificeren en selecteren van delen van het bot in of rondom de implantaatzone die geschikt zijn voor gebruik als basis voor de contactpunten en/of contactoppervlak(en) van de chirurgische houder.

v. Het ontwerpen en produceren van een chirurgische houder op basis van de informatie verkregen in stappen i, ii en iii.

De stap van het verkrijgen van volume-informatie van de gewrichtskom omvat typisch het verkrijgen van digitale patiëntspecifieke beeldinformatie, wat gedaan kan worden met elk geschikt middel dat bekend is in het vak, zoals bijvoorbeeld een computertomografie- (CT-) scanner, een scanner voor beeldvorming door magnetische resonantie (MRI-scanner), een ultrasone scanner of een combinatie van röntgenogrammen. Een samenvatting van de medische beeldvorming is beschreven in "Fundamentals of Medical imaging", door P. Suetens, Cambridge University Press, 2002.

In een bepaalde uitvoeringsvorm worden Additieve Productie- (AM-) technieken gebruikt voor het vervaardigen van de chirurgische houders volgens de uitvinding, of delen ervan.' AM-technieken zijn bijzonder nuttig om patiëntspecifieke contactoppervlakken te vervaardigen, of om chirurgische houders in één stuk te produceren. Als voorbeeld wordt de productie van medisch-beeld-gebaseerde patiëntspecifieke chirurgische instrumenten via AM beschreven in US Octrooi Nr. 5,768,134 (Swaelens et al).

AM kan gedefinieerd worden als een groep technieken die gebruikt worden voor het vervaardigen van een concreet model van een voorwerp, meestal met behulp van driedimensionale (3-D) computergesteunde ontwerp-(CAD-) gegevens van het voorwerp. Momenteel is een groot aantal additieve productietechnieken beschikbaar, waaronder Stereolithografie, Selectief Laser Sinteren, Fused Déposition Modeling, folie-gebaseerde technieken, etc.

Selectief laser sinteren maakt gebruik van een hoogvermogen laser of een andere gefocuseerde warmtebron om kleine deeltjes van kunststof-, metaal- of keramische poeders te sinteren of te lassen tot een massa die het 3-dimensionale voorwerp vertegenwoordigt dat gevormd moet worden.

Fused Déposition Modeling en aanverwante technieken maakt gebruik van een tijdelijke overgang van een vaste stof naar een vloeibare fase, meestal onder invloed van warmte. Het materiaal wordt door een extrusiemondstuk gedreven op een gecontroleerde manier en afgezet op de gewenste plaats, zoals onder andere beschreven wordt in LIS Octrooi Nr. 5,141,680.

Folie-gebaseerde technieken bevestigen lagen aan elkaar door middel van lijmen of fotopolymerisatie of andere technieken en snijden het voorwerp uit deze lagen of polymeriseren het voorwerp. Een dergelijke techniek wordt beschreven in US Octrooi Nr. 5,192,539.

AM-technieken starten typisch vanuit een digitale weergave van het 3-D voorwerp dat gevormd moet worden. Over het algemeen wordt de digitale weergave gesneden in een reeks van doorsnedelagen die op elkaar gelegd kunnen worden om het voorwerp in zijn geheel te vormen. Het AM-apparaat gebruikt deze gegevens voor het bouwen van het voorwerp op een laag-na-laag basis. De dwarsdoorsnedegegevens die de laaggegevens van het 3-D voorwerp vertegenwoordigen, kunnen gegenereerd worden met behulp van een computersysteem en software Voor computer-ondersteund ontwerpen en vervaardigen (CAD/CAM).

De chirurgische houders volgens de huidige uitvinding kunnen uit verschillende materialen vervaardigd worden. Doorgaans komen alleen materialen die biocompatibel zijn (bijv. USP klasse VI compatibel) met het dierlijk of het menselijk lichaam in aanmerking. Bij voorkeur wordt de chirurgische houder gevormd uit een warmte-resistent materiaal waardoor het sterilisatie bij hoge temperatuur verdraagt. In het geval er gebruik gemaakt wordt van selectief laser sinteren als een AM-techniek, kan het chirurgische model vervaardigd worden uit een polyamide zoals PA 2200 zoals aangeleverd door EOS, München, Duitsland, of er kan ook gebruik gemaakt worden van elk ander materiaal dat bekend is bij de vakman.

Een ander aspect van de huidige uitvinding verschaft werkwijzen voor het gebruik van de hierin beschreven chirurgische houders. Meer in het bijzonder verschaft de huidige uitvinding werkwijzen voor het geleiden van een implantaat in een gewrichtskom van een kogelgewricht, zoals een heupkom of een schouderkom. De werkwijzen omvatten de stappen van: 1) Het positioneren van een chirurgische houder zoals hierin beschreven op de gewrichtskom, bijvoorbeeld heupkom of schouderkom. In bepaalde uitvoeringsvormen omvat deze stap een (lichte) draaibeweging van de chirurgische houder. De draaibeweging vergemakkelijkt het verkrijgen van de gewenste (pre-operationeel geplande) oriëntatie van de houder op de gewrichtskom ; 2) Optioneel het vastzetten van de chirurgische houder op de gewrichtskom. Deze stap is alleen mogelijk als de chirurgische houder gaten omvat voor het inbrengen van één of meer bevestigingselementen ; 3) Het gebruik maken van één van de gaten die verschaft worden door het positioneringselement van de chirurgische houder om een pin, draad, boor of schroef in het bot rondom de gewrichtskom in te brengen; 4) Het verwijderen van genoemde chirurgische houder uit de gewrichtskom, en 5) Het gebruik maken van de pin, draad, boor of schroef van stap 3) om de juiste implantaatrichting te verkrijgen ; dit is de richting volgens de preoperationele planning.

In specifieke uitvoeringsvormen, waarbij stap 1) betrekking heeft op een draaibeweging van de houder om de gewenste richting op de gewrichtskom te verkrijgen, zal stap 4 het losmaken van genoemd positioneringselement van de rest van de houder en van het bot omvatten, zodat daarna de draaibeweging van stap 1) omgekeerd kan worden om de rest van de houder te verwijderen uit de gewrichtskom.

Opgemerkt wordt dat het uitlijnelement dat men in het kader van de huidige uitvinding voor ogen heeft, gebruikt kan worden als een visueel uitlijnelement of als een fysiek uitlijnelement. In bepaalde uitvoeringsvormen is het uitlijnelement een pin of draad en wordt gebruikt als een fysiek uitlijnelement om een implantaat of implantaatgeleider op het bot in de juiste positie te geleiden. Doorgaans zal het implantaat of de implantaatgeleider een gat of gleuf omvatten dat zodanige gepositioneerd is dat, wanneer het gat of de gleuf van het implantaat of de implantaatgeleider gepaard wordt met het uitlijnelement, het implantaat en/of de implantaatgeleider direct in de gewenste positie op de gewrichtskom van het kogelgewricht zal geleid worden.

De uitvinding zal nu geïllustreerd worden door de volgende, niet-beperkende voorbeelden van bepaalde uitvoeringsvormen van de uitvinding.

VOORBEELDEN

Voorbeeld 1: chirurgische houder met meerdere contactelementen.

De chirurgische houders volgens de huidige uitvinding kunnen meer dan één contactelement omvatten. Figuur 3 toont een dergelijke chirurgische houder (1) volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. De houder omvat een positioneringselement (3) en vier contactelementen (2, 2’), elk omvattende een patiëntspecifiek contactoppervlak (4). Het positioneringselement vormt een enkelvoudige eenheid met één van de contactelementen (2’), en omvat een gat (5) voor het inbrenger! van een uitlijnelement en gaten (6) voor het inbrengen van bevestigingselementen. Het gat (5) voor het inbrengen van een uitlijnelement kan ook gebruikt worden voor het boren van een gat in het heupbeen. Bijgevolg is het positioneringselement ook een boorgeleider (9), meer bepaald een boorcilinder. Elk van de contactelementen (2, 2’) steekt naar voor uit een verbindingsstructuur (12). De verbinding (11) tussen het positioneringselement (3) en de verbindingsstructuur (12) is zodanig aangepast dat het positioneringselement gemakkelijk losgemaakt kan worden van de chirurgische houder met chirurgische snij-instrumenten. De chirurgische houder (1) omvat verder een extra uitstekend deel (10), dat zorgt voor een betere grip op de houder.

Voorbeeld 2: chirurgische houder met één contactelement.

De chirurgische houders volgens de huidige uitvinding kunnen slechts één contactelement omvatten. Figuur 4 A toont een dergelijke chirurgische houder (1) volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. De houder omvat een positioneringselement (3) en één contactelement (2), Het contactelement omvat een patiëntspecifiek contactoppervlak (4). Het positioneringselement is gehecht aan het contactelement (2) en omvat en omvat een gat (5) voor het inbrengen van een uitlijnelement en gaten (6) voor het inbrengen van bevestigingselementen. Het gat (5) voor het inbrengen van een uitlijnelement kan ook gebruikt worden voor het boren van een gat in het heupbeen. Bijgevolg is het positioneringselement ook een boorgeleider (9), meer bepaald een boorcilinder.

De verbinding tussen het positioneringselement (3) en het contactelement (2) is zodanig aangepast (niet getoond) dat het positioneringselement gemakkelijk losgemaakt kan worden van de chirurgische houder met chirurgische snij-instrumenten. De chirurgische houder (1) omvat verder twee uitstekende delen (10), die de draaibeweging van de houder tijdens het positioneren vereenvoudigen. Figuur 4 B toont dezelfde houder (1), gepositioneerd op een heupkom van een heupbeen (17). Het contactoppervlak op het contactelement van de houder omringt de heupkom over een hoek van meer dan 180°.

Claims

1. Een patiëntspecifieke chirurgische houder voor het positioneren van een uitlijnelement, omvattende: één of meer.patiëntspecifieke contactelementen die passen op gebieden van een gewrichtskom van een kogelgewricht, rond de genoemde gewrichtskom en/of op de rand van genoemde gewrichtskom in ten minste drie contactpunten, waarbij één van de genoemde één of meer contactelementen zodanig geplaatst is op genoemde houder dat het, bij plaatsing op het bot, interageert met de achterste uitsparing van het transversale ligament of het ravenbekuitsteeksel; en waarbij de hoek tussen een eerste lijn die één contactpunt verbindt met het middelpunt van de cirkel of ellips die het best past op de rand van genoemde gewrichtskom en een tweede lijn die het aangrenzende contactpunt verbindt met genoemd middelpunt nooit groter is dan 180°, en een positioneringselement bevestigd aan de genoemde houder, voorzien van één of meer gaten die het inbrengen van genoemd uitlijnelement mogelijk maken; waarbij het positioneringselement afneembaar is van de rest van genoemde houder.

2. De chirurgische houder volgens conclusie 1, omvattende ten minste twee contactelementen die passen op gebieden van een gewrichtskom van een kogelgewricht, rond de genoemde gewrichtskom en/of op de rand van genoemde gewrichtskom in ten minste drie contactpunten, waarbij de hoek tussen een lijn getrokken tussen één contactpunt en het middelpunt van de cirkel of ellips die het best past op de rand van genoemde gewrichtskom en een lijn tussen het aangrenzende contactpunt en genoemd middelpunt nooit groter is dan 180°.

3. De chirurgische houder volgens conclusie 1 of 2, waarbij genoemde houder ten minste twee contactelementen omvat en waarbij genoemd positioneringselement correspondeert met één van genoemde contactelementen.

4. De chirurgische houder volgens elk van de conclusies 1 tot 3, waarbij de verbinding tussen het genoemde positioneringselement en de rest van genoemde houder zodanig aangepast of verzwakt is, dat het positioneringselement losgemaakt kan worden van de rest van. genoemde houder door genoemde verbinding te breken met chirurgische snij-instrumenten.

5. De chirurgische houder volgens elk van de conclusies 1 tot 4, waarbij de verbinding tussen genoemd positioneringselement en de rest van genoemde houder verzekerd wordt door een element geselecteerd uit een zwaluwstaartkoppeling, in elkaar grijpende elementen, een pinsysteem en een klik mechanisme.

6. De chirurgische houder volgens elk van de conclusies hierboven, waarbij genoemde houder verder een verbindingsstructuur omvat en waarbij genoemd positioneringselement en/of één of meer van genoemde één of meer contactelementen uitsteekt uit genoemde verbindingsstructuur.

7. De chirurgische houder volgens elk van de conclusies hierboven, waarbij de positie en/of de richting van ten minste één van genoemde één of meer gaten in overeenstemming is met de preoperationele planning.

8. De chirurgische houder volgens elk van de conclusies hierboven, waarbij ten minste één van genoemde één of meer gaten deel uitmaakt van een boorgeleider.

9. De chirurgische houder volgens elk van de conclusies hierboven, waarbij genoemd positioneringselement een eerste en een tweede gat omvat met een verschillende diameter, waarbij genoemd eerste gat het inbrengen van genoemd uitlijnelement mogelijk maakt en waarbij genoemd tweede gat het inbrengen van een bevestigingselement mogelijk maakt.

10. De chirurgische houder volgens elk van de conclusies hierboven, waarbij genoemd uitlijnelement geselecteerd wordt uit de groep omvattende een pin, een draad, een schroef en een boor.

11. De chirurgische houder volgens elk van de conclusies hierboven, waarbij genoemde houder geproduceerd wordt via additieve productie.

12. Een werkwijze voor de vervaardiging van patiëntspecifieke chirurgische houders volgens elk van de conclusies 1 tot 11, omvattende de stappen van: a) het verkrijgen volume-informatie van de gewrichtskom van een kogelgewricht van een patiënt, b) het verkrijgen van de installatierichting van een gewrichtskomimplantaat voor genoemde patiënt, c) het identificeren en selecteren van delen van het bot rondom de implantaatzone die geschikt zijn voor het inbrengen van een uitlijnelement, d) het identificeren en selecteren van delen van het bot in of rondom genoemde implantaatzone die geschikt zijn voor gebruik als basis voor het contactoppervlak of-oppervlakken van de chirurgische houder, en e) het ontwerpen en produceren van een chirurgische houder op basis van de informatie.verkregen in de stappen a, b, c en d.

13. Een werkwijze voor het geleiden van een gewrichtskomimplantaat in een gewrichtskom van een kogelgewricht, omvattende de stappen van: a) het positioneren van een chirurgische houder volgens elk van de conclusies 1 tot 11, op de gewrichtskom, b) het gebruik maken van één de gaten verschaft door genoemde houder om een· draad, pin, boor of schroef in te brengen in het bot rondom genoemde gewrichtskom, c) het verwijderen van genoemde chirurgische houder van de gewrichtskom, én d) het gebruik maken van genoemde draad, pin, boor of schroef om het implantaat in de juiste richting op de gewrichtskom te geleiden volgens een’ preoperationele planning.

14. De werkwijze volgens conclusie 13, waarbij stap a) betrekking heeft op een draaibeweging van de houder om de gewenste oriëntatie op de gewrichtskom te verkrijgen en stap c) het losmaken omvat van genoemd positioneringselement van de rest van de houder en van het bot, zodat daarna de draaibeweging van stap a) omgekeerd kan worden om de rest van de houder te verwijderen van het bot.

15. De werkwijze volgens elk van de conclusies 12 tot 14, waarbij genoemde gewrichtskom van een kogelgewricht de heupkom is.