DE3737993A1

DE3737993A1 - Messvorrichtung fuer laengenmessungen an knochen

Info

Publication number: DE3737993A1
Application number: DE19873737993
Authority: DE
Inventors: Eckhard Dr Engelbrecht
Original assignee: GMT Gesellschaft fuer Medizinische Technik mbH
Current assignee: Waldemar Link GmbH and Co KG
Priority date: 1987-11-09
Filing date: 1987-11-09
Publication date: 1989-05-24

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung für Längenmes sungen an Knochen, die ein sich entlang des Knochens er streckendes Bezugselement aufweist.

Bei schweren Schädigungen von Knochen im Bereich von Gelen ken ist es oft erforderlich, Gelenkteile zu entfernen und durch Endoprothesen zu ersetzen. Von entscheidender Bedeu tung ist dabei, daß die Bemaßung des verbleibenden Knochen restes und der implantierten Endoprothese nach einer Beendi gung der Operation möglichst genau der Bemaßung des intak ten Knochens entspricht. Diese Reproduktion der Bemaßung erfordert bei Verwendung von bekannten Vermessungsvorrich tungen jedoch einen erheblichen Zeitaufwand, da diese Vor richtungen nur relativ ungenau zu handhaben sind und des halb eine wiederholte Nachbearbeitung der zu implantieren den Teile erforderlich ist. Darüber hinaus weisen diese Vorrichtungen nur eine ungenügende Genauigkeit auf, so daß eine genaue Reproduktion der Bemaßung des intakten Knochens mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vor richtung der einleitend genannten Art so zu verbessern, daß ein Knochen mindestens bereichsweise mit geringem Auf wand und ausreichender Genauigkeit vermessen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bezugselement als Visiervorrichtung ausgebildet ist, die in eine sich im wesentlichen quer zu ihrer Visierlängsachse erstreckende Anlagevorrichtung einmündet und eine ent lang der Visierlängsachse verschieblich angeordnete Markierungsvorrichtung aufweist.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung kann die Bemaßung des verbleibenden Knochenteiles einschließlich der implantierten Endoprothese nahezu identisch der Bemaßung des intakten Knochens angepaßt werden. Mit Hilfe der Visiervorrichtung kann die Meßvorrichtung reproduzier bar gegenüber dem Knochen ausgerichtet werden und vor einer Entfernung von Knochenteilen so entlang der Visierlängs achse verschoben werden, daß die Anlagevorrichtung an der ihr zugewandten Begrenzung des Knochens anliegt. Die Mar kierungsvorrichtung kann anschließend entlang der Visier vorrichtung in einen Knochenbereich verschoben werden, der auch nach der Entfernung der zu entfernenden Knochenteile noch vorhanden ist. Die Markierungsvorrichtung wird hier auf eine Markierung ausgerichtet, die für den Operateur gut erkennbar und wieder auffindbar ist. Nach einem Entfer nen der erkrankten oder beschädigten Knochenteile wird die einzusetzende Endoprothese so bemaßt, daß bei einem Anlie gen der Anlagevorrichtung an der implantierten Endoprothese die Markierungsvorrichtung wieder auf die Markierung ausge richtet ist. Die Reproduktion der ursprünglichen Knochen bemaßung kann mit Hilfe dieser Vorrichtung in einfacher Weise und mit geringem Arbeitsaufwand durchgeführt werden. Aufgrund des einfachen mechanischen Aufbaues ist es darüber hinaus möglich, die Vorrichtung preiswert herzustellen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist im Bereich der Markierungsvorrichtung eine Feststellvor richtung angeordnet. Mit Hilfe der Feststellvorrichtung kann die Markierungsvorrichtung gegenüber der Visiervor richtung verspannt und gegenüber dieser fixiert werden. Durch diese Fixierung ist auch bei mechanischen Belastun gen, die nach einer Ausrichtung der Markierungsvorrichtung auf diese einwirken, eine Ortsfestigkeit der Markierungsvor richtung in Relation zur Visiervorrichtung gegeben. Dadurch kann die genaue Reproduzierbarkeit der Knochenbemaßung gewährleistet werden.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist im Bereich der Visiervorrichtung eine Skalierung angeordnet. Die Skalierung ermöglicht dem Operateur ein Abmessen der Ausdehnung des zu entfernden Knochenbereiches und erleich tert ihm dadurch die Auswahl einer einzusetzenden Endopro these. Diese Erleichterung der Auswahl ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Endoprothese aus mehreren modularen Komponenten zusammengesetzt ist, die Bestandteile eines Baukastensystems sind. Es stehen dabei jeweils nur Bauteile bestimmter Abmessungen zur Verfügung, die zu einer individuell angepaßten Endoprothese zusammengefügt werden. Durch Verwendung dieser modularen Komponenten kann die Endbearbeitung der Endoprothese auf einen geringen Arbeits aufwand begrenzt werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefüg ten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine teilweise Darstellung einer an einem Knochen anliegenden Meßvorrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Meßvorrichtung gemäß Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt gemäß Schnittlinie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Markierungsvorrich tung mit Feststellflügeln und zentral angeordne ter Markierungsspitze,

Fig. 5 eine Seitenansicht einer bereichsweise an einer in einen Knochen implantierten Endoprothese anlie genden Meßvorrichtung und

Fig. 6 eine teilweise Darstellung eines Querschnittes gemäß Schnittlinie VI-VI in Fig. 1.

Eine Meßvorrichtung für Längenmessungen an einem Knochen (1) besteht im wesentlichen aus einer Visiervorrichtung (2), einer Anlagevorrichtung (3) sowie einer entlang einer Visierlängsachse (4) verschieblich gelagerten Markierungs vorrichtung (5). Die Visiervorrichtung (2) ist im wesent lichen als Visierstab (6) ausgebildet, der entlang der Visierlängsachse (4) eine annähernd konstante Querschnitt fläche (7) aufweist. Im Bereich seines der Anlagevorrich tung (3) zugewandten Endes (8) ist der Visierstab (6) mit der Anlagevorrichtung (3) verbunden. Der Visierstab (6) weist im Bereich seines Endes (8) eine Verdickung (9) auf. Die Verdickung (9) ist beispielsweise als Schweißnaht (10) ausgebildet, es ist aber auch möglich, daß die Verdickung (9) mit dem Visierstab (6) ein einheitgleiches Teil bildet oder daß eine Verdickung (9) nicht vorgesehen ist.

Im Bereich des Visierstabes (6) ist eine Skalierung (11) angeordnet. Die Skalierung (11) weist Grobskalierungen (12) auf, zwischen denen Feinskalierungen (13) angeordnet sind.

Die Anlagevorrichtung (3) ist im wesentlichen als Anlage platte (14) ausgebildet, die in einer Ebene angeordnet ist, die sich im wesentlichen senkrecht zur Visierlängsachse (4) erstreckt. Die Anlageplatte (14) weist eine dem Knochen (1) zugewandte Anlagefläche (15) auf, in deren Bereich sie mit dem Visierstab (6) verbunden ist. Die Anlagefläche (15) ist im wesentlichen rechteckig ausgebildet und weist im Bereich von sie begrenzenden Ecken (16) Abrundungen (17) auf.

Die Markierungsvorrichtung (5) ist im wesentlichen als Buch se (18) ausgebildet, die mit einem Mantel (19) den Visier stab (6) umschließt. Im Bereich der Buchse (18) ist eine Feststellvorrichtung (20) angeordnet, die im wesentlichen als Schraubenschaft (21) ausgebildet ist, der im Bereich seines dem Visierstab (6) abgewandt angeordneten Endes einen Schraubenkopf (22) aufweist. Der Schraubenkopf (22) weist eine Nut (23) auf; es ist aber auch möglich, den Schraubenkopf (22) als Sechskantkopf auszubilden oder im Bereich des Schraubenkopfes (22) Flügelgriffe (24) anzuor dnen. Der Schraubenschaft (21) weist ein Außengewinde (25) auf, das in ein Innengewinde (26) eingreift, das im Bereich einer Bohrung (27) angeordnet ist, die sich im wesentlichen senkrecht zur Visierlängsachse (4) erstreckt.

Die Buchse (18) ist mit einer Markierzunge (28) verbunden, die im Bereich ihres der Buchse (18) abgewandt angeordneten Endes eine Markierspitze (29) aufweist. Die Markierspitze (29) weist in Richtung einer Markierung (30), die im Be reich des Knochens (1) angeordnet ist. Die Markierzunge (28) ist im wesentlichen dreieckig ausgebildet und weist eine sich im wesentlichen parallel zur Anlagefläche (15) erstreckende Seitenbegrenzung (31) auf. Die Seitenbegren zung (31) erstreckt sich im wesentlichen in einer Ebene, die durch eine der Anlagefläche (15) abgewandt angeordnete Begrenzung der Buchse (18) hindurch verläuft. Es ist aber auch möglich, die Seitenbegrenzung (31) in einer anderen Ebene anzuordnen oder die Markierzunge (28) geschwungen zu begrenzen.

Im Bereich ihrer in Richung der Visierlängsachse (4) ange ordneten Enden weist die Buchse (19) Anschrägungen (32) auf, die schräg zur Anlagefläche (15) angeordnet sind.

Die von der Anlagefläche (15) aufgespannte Ebene verläuft durch eine der Anlagefläche (15) zugewandt angeordnete Be grenzung des Knochens (1), die im Bereich eines Knochenge lenkkopfes (33) angeordnet ist. Es ist aber auch möglich, daß die von der Anlagefläche (15) aufgespannte Ebene durch eine ihr zugewandt angeordnete Begrenzung einer in den Kno chen (1) implantierten Endoprothese (34) verläuft.

Zur Vermaßung eines Knochens (1) wird der Visierstab (6) mit seiner Visierlängsachse (4) im wesentlichen parallel zu einer Knochenlängsachse (35) ausgerichtet. Anschließend wird der Visierstab (6) so in Richtung der Visierlängs achse (4) verschoben, daß die Anlageplatte (14) im Bereich ihrer Anlagefläche (15) an den Knochengelenkkopf (33) an grenzt. Die Markierungsvorrichtung (5) wird dann entlang des Visierstabes (6) so verschoben, daß sie mit ihrer Markierspitze (29) auf eine Markierung (30) weist, die zu vor in einem Bereich des Knochens (1) angebracht wurde, der auch nach einer Beendigung der Operation noch vorhanden ist. In dieser Positionierung wird die Markierungsvorrich tung (5) mit Hilfe der Feststellvorrichtung (20) gegenüber dem Visierstab (6) verspannt und der Visierstab (6) aus dem Bereich des Knochens (1) entfernt.

Es ist auch möglich, vor der Fixierung der Markierungsvor richtung (5) den zu entfernenden Bereich des Knochens (1) mit Hilfe der Meßvorrichtung auszumessen und entsprechend dem Meßergebnis die Bemaßung von zu verwendenden Teilen der Endoprothese (34) festzulegen.

Nach einem Entfernen der erkrankten oder beschädigten Knochenteile wird die Endoprothese (34) zunächst lose in den Knochen (1) eingesetzt und die Visiervorrichtung wieder an den Knochen (1) angelegt. Die Anlageplatte (14) stößt dabei im Bereich ihrer Anlagefläche (15) gegen die Endo prothese (34). Aufgrund der Orientierung der Markierspitze (29) in Relation zur Markierung (30) kann nunmehr eindeutig erkannt werden, ob die Endoprothese (34) richtig bemaßt wurde oder ob eine Nachbearbeitung erforderlich ist. Nach einer gegebenenfalls erfolgten Nachbearbeitung können mit Hilfe der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung die Bemaßung kontrolliert und gegebenenfalls weitere Korrekturarbeiten eingeleitet werden.

Nach einer Beendigung der erforderlichen Korrekturarbeiten weist die Markierspitze (29) auf die Markierung (30) und der Knochen (1) weist gemeinsam mit der Endoprothese (34) eine nahezu identische Bemaßung wie der intakte Knochen (1) auf.

Claims

1. Meßvorrichtung für Längenmessungen an Knochen, die ein sich entlang des Knochens erstreckendes Bezugselement aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugselement als Visiervorrichtung (2) ausgebildet ist, die in eine sich im wesentlichen quer zu ihrer Visierlängsachse (4) er streckende Anlagevorrichtung (3) einmündet und eine entlang der Visierlängsachse (4) verschieblich angeordnete Markierungsvorrichtung (5) aufweist.

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Markierungsvorrichtung (5) im wesentlichen als Buchse (18) ausgebildet ist, die mit einem Mantel (19) die Visiervorrichtung (2) mindestens bereichsweise um schließt.

3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß im Bereich der Markierungsvorrichtung (5) eine sie gegenüber der Visiervorrichtung (2) lösbar fixie rende Feststellvorrichtung (20) angeordnet ist.

4. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Feststellvorrichtung (20) im wesentlichen als Schraubenschaft (21) ausgebildet ist, der im Bereich seines der Visiervorrichtung (2) abgewandt angeordneten Endes einen Schraubenkopf (22) aufweist.

5. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schraubenschaft (21) ein in ein Innenge winde (26) eingreifendes Außengewinde (25) aufweist.

6. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das Innengewinde (26) im Bereich einer Boh rung (27) angeordnet ist, die sich im wesentlichen senk recht zur Visierlängsachse (4) erstreckt.

7. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß im Bereich des Schraubenkopfes (25) eine Nut (23) angeordnet ist.

8. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schraubenkopf (22) als Sechskantkopf aus gebildet ist.

9. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schraubenkopf (22) Flügelgriffe (24) auf weist.

10. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß im Bereich der Markiervorrichtung (5) eine auf eine Markierung (30) weisende Markierzunge (28) angeord net ist.

11. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Markierzunge (28) im Bereich ihres der Markiervorrichtung (5) abgewandt angeordneten Endes eine Markierspitze (29) aufweist.

12. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Markierzunge (28) im wesentlichen drei eckig ausgebildet ist.

13. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Markierzunge (28) eine Seitenbegrenzung (31) aufweist, die in einer durch eine der Anlagevorrich tung (3) abgewandt angeordnete Begrenzung der Markierungs vorrichtung (5) verlaufenden Ebene angeordnet ist.

14. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Seitenbegrenzung (31) im Bereich einer Ebene angeordnet ist, die durch eine der Anlagevorrichtung (3) zugewandt angeordnete Begrenzung der Markierungsvorrich tung (5) hindurch verläuft.

15. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Markierungspitze (29) in einer Ebene ange ordnet ist, die sich zwischen der der Anlagevorrichtung (3) zugewandt angeordneten Begrenzung der Markierungsvor richtung (5) sowie der der Anlagevorrichtung (3) abgewandt angeordneten Begrenzung der Markierungsvorrichtung (5) hin durch erstreckt.

16. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, daß die Visiervorrichtung (2) im wesentlichen als sich in Richtung der Visierlängsachse (4) erstreckender Visierstab (6) ausgebildet ist.

17. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekenn zeichnet, daß der Visierstab (6) in einer sich im wesent lichen senkrecht zur Visierlängsachse (4) erstreckenden Schnittebene eine gerundete Querschnittfläche (7) aufweist.

18. Meßvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich net, daß die Querschnittfläche (7) im wesentlichen kreis förmig ausgebildet ist.

19. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekenn zeichnet, daß die Querschnittfläche (7) mindestens bereichs weise linear begrenzt ist.

20. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekenn zeichnet, daß im Bereich des Visierstabes (6) eine Skalie rung (11) angeordnet ist.

21. Meßvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich net, daß die Skalierung (11) im wesentlichen als Grobskalie rung (12) ausgebildet ist.

22. Meßvorrichtung nach Anspruch 20 und 21, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen je zwei Grobskalierungen (12) mindestens eine Feinskalierung (13) angeordnet ist.

23. Meßvorrichtung nach Anspruch 20 bis 22, dadurch gekenn zeichnet, daß die Skalierung (11) metrisch ausgebildet ist.

24. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekenn zeichnet, daß die Markierungsvorrichtung (5) im Bereich mindestens eines ihrer in Richtung der Visierlängsachse (4) ausgerichteten Enden eine Anschrägung (32) aufweist.

25. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 24, dadurch gekenn zeichnet, daß die Anlagevorrichtung (3) im wesentlichen als Anlageplatte (14) ausgebildet ist.

26. Meßvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeich net, daß die Anlageplatte (14) im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist.

27. Meßvorrichtung nach Anspruch 25 und 26, dadurch gekenn zeichnet, daß die Visierlängsachse (4) im wesentlichen senk recht auf einer von der Anlageplatte (14) aufgespannten Ebene steht.

28. Meßvorrichtung nach Anspruch 25 und 27, dadurch gekenn zeichnet, daß die Anlageplatte (14) im Bereich von sie be grenzenden Ecken (16) Abrundungen (17) aufweist.

29. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 28, dadurch gekenn zeichnet, daß sie mindestens bereichsweise aus Metall aus gebildet ist.

30. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 28, dadurch gekenn zeichnet, daß sie mindestens bereichsweise aus Kunststoff ausgebildet ist.

31. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 30, dadurch gekenn zeichnet, daß die Anlagevorrichtung (3) und die Visiervor richtung (2) ein einheitliches Teil bilden.

32. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 30, dadurch gekenn zeichnet, daß die Anlagevorrichtung (3) und die Visiervor richtung (2) miteinander verschweißt sind.

33. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 30, dadurch gekenn zeichnet, daß die Visiervorrichtung (2) und die Anlagevor richtung (3) miteinander verklebt sind.

34. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 30, dadurch gekenn zeichnet, daß die Visiervorrichtung (2) mit der Anlagevor richtung (3) verschraubt ist.

35. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 bis 34, dadurch gekenn zeichnet, daß der Visierstab (6) im Bereich seines der Anlageplatte (14) zugewandten Endes eine seine Querschnitt fläche (7) erweiternde Verdickung (9) aufweist.