DE60206639T2

DE60206639T2 - Einrichtung zur perkutanen sicherstellung einer knochenplatte

Info

Publication number: DE60206639T2
Application number: DE60206639T
Authority: DE
Inventors: Gregory David KITCHENS
Original assignee: DePuy Products Inc
Current assignee: DePuy Products Inc
Priority date: 2001-08-21
Filing date: 2002-08-20
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2022-08-21
Also published as: US20030040752A1; US7955361B2; JP2005511116A; EP1418855A1; AU2002329787B2; ATE306220T1; US20050159753A1; EP1418855B1; DE60206639D1; US7431731B2; US6916323B2; JP4294479B2; US20090005822A1; WO2003015650A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen implantierbare Knochenschrauben und Knochenplatten, und im Speziellen eine Vorrichtung zur perkutanen Sicherung einer Knochenschraube und einer Knochenplatte am Knochen eines Patienten.
Hintergrund der Erfindung
Minimal invasive chirurgische Techniken wurden für viele verschiedene Arten chirurgischer Verfahren entwickelt. Mit solchen Techniken wird versucht, das Ziel des chirurgischen Verfahrens zu erreichen und gleichzeitig die operativen Verletzungen des Patienten zu minimieren. Solche durchgeführten Operationen bei Anwendung minimal invasiver Techniken führen im Allgemeinen zu niedrigerer postoperativer Morbidität, verkürztem postoperativem Hospitalaufenthalt, geringeren postoperativen Schmerzen, verringerten Kosten und schnellerer Erholung im Vergleich zu "offenen" oder konventionellen chirurgischen Techniken. Auf Grund der erwähnten Vorteile werden diese minimal invasiven Techniken in einer wachsenden Anzahl von chirurgischen Verfahren angewendet. Beispielsweise wurden minimal invasive Techniken in der Form von laparoskopischen Verfahren, zum Beispiel die laparoskopische Kolektomie bei Darmkrebs entwickelt.
Trotz der zunehmenden Anwendung in anderen chirurgischen Feldern sind minimal invasiver Techniken bisher für den Gebrauch in orthopädischen Verfahren nicht wesentlich entwickelt worden. Insbesondere obwohl orthopädische Chirurgen den allgemeinen Prinzip anerkannt haben, daß der Beibehaltung des Weichgewebes signifikante Bedeutung für den postoperativen Heilungsprozeß zukommt, sind konventionelle Techniken immer noch weit verbreitet, bei denen das Weichgewebe vollständig geöffnet wird, um kompletten Zugang zur darunterliegenden Knochenstruktur zu erhalten. Eine Ursache dafür sind die besonderen Eigenheiten vieler orthopädischer Verfahren. Insbesondere beinhalten orthopädische Verfahren häufig die "Einbringung" (d.h. Implantation) von Vorrichtungen, die im Vergleich zu den bei anderen Operationsformen verwendeten Implantaten relativ groß sind. Beispielsweise sind im Fall einer Appendektomie minimal invasive Techniken leicht anwendbar, da der Chirurg das betreffende Gewebe (d.h. den Appendix des Patienten) durch die relativ engen Begrenzungen einer Kanüle eines Trokars hindurch treffend entfernen und danach die notwendigen Nähte einbringen und legen kann. Jedoch werden, zum Beispiel bei der Traumabehebung schwerer Frakturen an langen Knochen (z. B. am Femur oder an der Tibia), eine Anzahl von relativ großen Platten am gebrochenen Knochen verschraubt oder auf andere Weise befestigt. Die Größe solcher Platten wird seit langem als Hindernis für den Einsatz minimal invasiver Techniken zur Implantation solcher Komponenten betrachtet.
Daher bevorzugen orthopädische Chirurgen typischerweise die Öffnung des den zu behandelnden Knochen umgebenden Weichgewebes, um das Operationsgebiet vollständig freizulegen und dadurch eine einfache Einbringung der Platten zu ermöglichen. Als Ergebnis eines solchen fortgesetzten Einsatzes von "offenen" Verfahren wird nach wie vor das den Knochen umgebende Weichgewebe umfaßt, wodurch die normale Blutzirkulation zum behandelten Knochen beeinträchtigt wird, daß potentiell zu verzögerter Heilung der Fraktur und zu erhöhtem Infektionsrisiko führen kann. Obwohl bei der Mehrzahl der Patienten, die mit solchen Verfahren behandelt wurden, die Heilung ohne Komplikationen verlief, treten unter bestimmten Umständen Komplikationen wie beispielsweise Infektionen oder Refrakturen auf, welche den Heilungsprozeß verlängern und in bestimmten Fällen zu einem erhöhten Grad an Nachoperationen führen.
Als Ergebnis der eben erwähnten Mängel, verbundenen mit traditionellen orthopädischen Operationen einher mit der Aussicht verbunden mit dem minimal invasiven Techniken, wurde eine Anzahl von Versuchen unternommen, um einige der Vorteile bereit zu stellen, die mit den minimal invasiven Techniken bei bestimmten orthopädischen Verfahren verbunden sind. Beispielsweise wurden in der Vergangenheit Plattenfixationsanordnungen zum Einsatz in der Frakturbehebung von Femuren entwickelt. Solche Anordnungen leiden allerdings an einer Vielzahl von Nachteilen. Beispielsweise leiden solche Anordnungen an einen gewissen Grad an Inflexibilität, hinsichtlich der Art und Weise wie das orthopädische Einzelteil implantiert wird. Zum Beispiel müssen die bei solchen Anordnungen benutzten Prothesen vor ihrer Implantation in der Regel "vormontiert" werden. Da es insbesondere für den Chirurgen schwierig, wenn nicht sogar unmöglich ist, sich die implantierte Prothese bildlich vorzustellen, gestaltet sich der Zusammenbau der Prothese in vivo gleichfalls schwierig, wenn nicht sogar unmöglich.
EP 0617927 stellt eine chirurgische Vorrichtung zum perkutanen Verbinden eines gebrochenen oberen Teils des Femurs mit dem Schaft, umfassend eine stangenförmige Verbindungsplatte, die eine auf dem Knochen anzubringende innere Oberfläche, eine äußere Oberfläche, ein Oberteil sowie ein mit einem zwecks Einbringung durch eine Inzision in der Haut angespitzten Ende versehenes Unterteil aufweist, bereit, wobei die Verbindungsplatte zwei durchgehende Bohrungen im unteren Abschnitt, zwei nebeneinander liegende schräge Bohrungen mit Schraubgewinde im oberen Abschnitt und eine Bohrung mit Schraubgewinde senkrecht zur Achse der Verbindungsplatte sowie zwei lange Schrauben zur Einbringung in den gebrochenen Teil des Knochens durch die beiden schrägen Bohrungen mit Schraubgewinde in der Verbindungsplatte und mindestens zwei kürzere Schrauben zur Befestigung der Verbindungsplatte am Femurschaft umfaßt.
Benötigt werden daher eine Vorrichtung und Methode zur Verwendung bei der Durchführung minimal invasiver orthopädischer Verfahren, mit denen eines oder mehrere der oben erwähnten Probleme überwunden werden können.
Zusammenfassung der Offenbarung
Die vorliegende Erfindung bietet die Möglichkeit der perkutanen Implantation von orthopädischen Anordnungen, wobei die Notwendigkeit relativ lange Inzisionen einzusetzen eliminiert wird. Die Ideen der vorliegenden Erfindung sind in Bezug auf das Implantieren und Installieren von Knochenplatten an den langen Knochen des menschlichen Skelettsystems, beispielsweise am Femur, von besonderem Nutzen. In der Praxis erlaubt die Idee der vorliegenden Erfindung das Implantieren einer Hüftschraube und einer Knochenplatte durch eine relativ kleine Inzision (z.B. 2-3 Zentimeter). Einmal implantiert können die Hüftschraube und die Knochenplatte mit Hilfe der hier beschriebenen Vorrichtung und Techniken ausgerichtet und miteinander verbunden werden. Durch die Verwendung einer solchen, im Vergleich zu den bisher verwendeten Techniken (z. B. "offene" Inzisionen), kleinen Inzision, verringert die Idee der vorliegenden Erfindung die Anzahl der auftretenden postoperativen Komplikationen wie beispielsweise Infektionen, Refraktur oder verlängerten Heilungsprozessen.
In einem spezifischen Ausführungsbeispiel zur Verwendung bei Hüftoperationen wird eine Instrumentenanordnung zum perkutanen Implantieren einer Hüftschraube und einer Knochenplatte bereitgestellt. Die Instrumentenanordnung enthält ein Schraubenfestlegungsinstrument, welches zum Sichern an der Hüftschraube geeignet ist. Das Schraubenfestlegungsinstrument weist ein erstes Anordnungsmerkmal auf. Die Instrumentenanordnung enthält weiterhin ein Plattenfestlegungsinstrument, welches zum Sichern an der Knochenplatte geeignet ist. Das Plattenfestlegungsinstrument weist ein zweites Anordnungsmerkmal auf. Ein Anordnungsinstrument weist ein drittes Anordnungsmerkmal auf, welches geeignet ist, mit dem ersten Anordnungsmerkmal und dem zweiten Anordnungsmerkmal zusammenzuwirken, um das Schraubenfestlegungsinstrument und das Plattenfestlegungsinstrument in einer vorbestimmten Position relativ zueinander zu positionieren, wodurch die Hüftschraube und die Knochenplatte relativ zueinander positioniert werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Darstellung eines Knochenschraubenfestlegungsinstruments;
2 ist eine entlang der Verbindung 2-2 aus 1 angefertigte Schnittansicht, in Richtung der Pfeile betrachtet, wobei zur besseren Übersichtlichkeit der Drehknopf und ein Teil der Stange nicht als Schnittbild dargestellt sind;
3 ist eine perspektivische Darstellung eines Knochenplattenfestlegungsinstruments;
4 ist eine entlang der Verbindung 4-4 aus 3 angefertigte Schnittansicht, in Richtung der Pfeile betrachtet;
5 ist eine perspektivische Darstellung eines Anordnungsinstruments;
6 und 7 sind perspektivische Darstellungen eines Schraubenführungsinstruments;
8 ist eine teilweise angeschnittene perspektivische Darstellung einer Knochenzylinderschraubenanordnung;
9 ist eine perspektivische Darstellung einer Knochenplatte;
10 ist eine Untersicht der Knochenplatte aus 9;
11 ist eine entlang der Verbindung 11-11 aus 9 angefertigte Schnittzeichnung, in Richtung der Pfeile betrachtet;
12–18 sind schematische perspektivische Darstellungen welche einen Femur eines Patienten zeigt, während verschiedener Verfahrensschritte der perkutanen Implantation der Einzelteile aus 8–11;
19 ist eine Draufsicht einer Schraubhülse;
20 ist eine vergrößerte perspektivische Teildarstellung des in 19 eingekreisten und als 20 bezeichneten Ausschnitts;
21 ist eine Draufsicht einer Bohrführung;
22 ist eine Draufsicht eines Trokars; und
23 ist eine Draufsicht eines Knochenbohrers.
Ausführliche Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform
Obwohl die Erfindung empfänglich für verschiedene Modifikationen und alternative Ausführungen ist, zeigen die Zeichnungen beispielhaft spezifische Ausführungsbeispiele der Erfindung, die im folgenden ausführlich beschrieben werden. Es wird allerdings darauf hingewiesen, daß es keine Absicht ist, die Erfindung auf die offenbarten jeweiligen Ausführungsformen zu beschränken, sondern im Gegenteil die Intention ist, alle Modifikationen, Äquivalenzen und Alternativen, die im Bereich der Erfindung, der durch die angefügten Patentansprüche definiert ist, zu umfassen.
Bezugnehmend auf 1–7 wird eine Instrumentenanordnung 10 dargestellt, die zum perkutanen Implantieren einer chirurgischen Vorrichtung in einem Körper eines Patienten verwendet wird. Wie weiter unten detaillierter erläutert werden wird, ermöglicht die Anwendung der Instrumentenanordnung 10, zusammen mit den entsprechenden Techniken, die Implantation einer solchen Vorrichtung durch eine relativ kleine Inzision und bietet dadurch, verbunden mit den minimal invasiven chirurgischen Techniken, eine Anzahl von Vorzügen einschließlich einer Reduktion der Anzahl von postoperativen Komplikationen wie beispielsweise Infektionen, Refrakturen oder verlängerten Heilungsprozessen. Eine besonders nützliche Ausführung der Idee der vorliegenden Erfindung betrifft das perkutane Implantieren einer Knochenplatte 12 (siehe 9–11) bei der Behandlung der Fraktur eines langen Knochens wie beispielsweise eines Femurs 200 (siehe 12–18). In diesem Sinne werden die Ideen der vorliegenden Erfindung hier in Bezug auf die perkutane Implantation und Sicherung der Oberschenkelknochenplatte 12 beschrieben; allerdings sollte hierbei beachtet werden, daß solch eine Beschreibung nur als Beispiel dient und daß andere Anwendungen der Konzepte der vorliegenden Erfindung möglich sind.
Die Instrumentenanordnung 10 enthält ein Schraubenfestlegungsinstrument 14 (siehe 1 und 2), ein Plattenfestlegungsinstrument 16 (siehe 3 und 4), ein Anordnungsinstrument 18 (siehe 5) und ein Schraubenführungsinstrument 20 (siehe 6 und 7). Das Schraubenfestlegungsinstrument 14 wird für das Erhalten einer Knochenschraube, beispielsweise eine HüftZylinderschraubenanordnung 22 (siehe 8), nach ihrer Implantation in einer gewünschten Orientierung verwendet. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel weist die Zylinderschraubenanordnung 22 einen äußeren Barrel 24 mit einer darin befindlichen Schraube 26 auf. Die Schraube 26 weist einen Schaft 28 auf, welcher an seinem einen Ende ein Gewinde 30 und an seinem anderen Ende einen Schraubenkopf 32 umfaßt.
Die Konfiguration des Gewindes 30 und des Kopfes 32 der Schraube 26 verhindert, daß sich die Schraube 26 von dem Zylinder 24 trennt. Im besonderen, wie in 8 illustriert, erstreckt sich der Schaft 28 der Schraube 26 aus einer Öffnung 34, die an einem Ende des Zylinders 24 definiert ist. Der Kopf 32 der Schraube 26 hat einen Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser der Öff nung 34 und verhindert dadurch, daß der Kopf 32 in einer ersten Richtung durch die Öffnung 34 und damit aus dem Zylinder 24 bewegt werden kann. In ähnlicher Weise ist der Durchmesser des Gewindes 30 ebenfalls größer als der Durchmesser der Öffnung 34 und verhindert dadurch, daß die Schraube 26 durch die Öffnung 34 und damit in den (und danach aus dem) Zylinder 24 in der entgegengesetzten Richtung bewegt werden kann.
Der Zylinder 24 der Zylinderschraubenanordnung 22 weist einen an diesem gesicherten Flansch 36 auf. Wie in 8 gezeigt, ist der Flansch 36 an dem der Öffnung 34 gegenüberliegenden Ende des Zylinders 24 gesichert. Der Flansch 36 ist am Zylinder 24 undrehbar, entweder indem er mit ihm integral verbunden ist oder durch die Nutzung von Sicherungstechniken wie beispielsweise Schweißen gesichert. Wie weiter unten detaillierter erläutert werden soll, arbeitet der Flansch 36 mit Eigenschaften, die in der Knochenplatte 12 definiert sind so zusammen, daß die beiden Einzelteile sicher miteinander verbunden sind.
Wie in 9–11 dargestellt, hat die Knochenplatte 12 einen länglichen Körper 38, welcher einen Schlitz 40 und mehrere Löcher 42 aufweist. Wie weiter unten detaillierter erläutert werden wird, kann die Hüftzylinderschraubenanordnung 22 so positioniert werden, daß sie durch den Schlitz 40 zugänglich ist, wobei mehrere Knochenschrauben 212 (siehe 18) durch die Löcher 42 geschoben und danach am Femur 200 gesichert werden können. Es sollte hierbei beachtet werden, daß obwohl die Knochenplatte 12 hier zwar dahingehend beschrieben wird und in den Figuren mit vier Löcher 42 dargestellt wird, jede beliebige Anzahl von Löcher 42 in der Platte 12 definiert werden können, um der Platte 12 zu ermöglichen, mit einer bestimmten fermolaren Anatomie übereinzustimmen, oder um die Behebung jeder beliebigen Art von Femoralfraktur zu ermöglichen.
Wie in 10 dargestellt, hat das eine Ende des Körpers 38 der Knochenplatte 12 eine gerundete oder kugelförmig geformte Konfiguration. Solch eine Form ermöglicht ein leichtes Einbringen der Platte durch das darunterliegende Gewebe bei perkutaner Implantation der Platte 12. Wie in 9 und 10 dargestellt, hat das gegenüberliegende Ende des Körpers 38 der Knochenplatte 12 einen in diesem festgelegten Kanal 44. Wie in 17 und 18 dargestellt, kann der Flansch 36 der Zylinderschraubenanordnung 22 in den Kanal 44 aufgenommen werden, um die Zylinderschraubenanordnung 22 an der Knochenplatte 12 zu sichern.
Wie in 10 und 11 dargestellt, hat die Seitenwand des Körpers 38 am einen Ende des Schlitzes 40 eine Anzahl von festgelegten Gewinden 46. In einem Ausführungsbeispiel erstreckt sich das Gewinde 46 über ungefähr 180° der Seitenwand des Schlitzes 40. Wie weiter unten detaillierter erläutert werden wird, kann das Gewinde 46 mit einem chirurgischen Instrument so verschraubt werden, daß die Knochenplatte 12 während des Implantierens der Platte 12 sicher mit dem Instrument verbunden ist.
Wie oben beschrieben wird das Schraubenfestlegungsinstrument 14 bereitgestellt, um die Zylinderschraubenanordnung 22 während eines perkutanen orthopädischen Verfahrens in einer gewünschten Position und/oder Orientierung zu erhalten. Um dieses zu erreichen, ist das Schraubenfestlegungsinstrument 14 so adaptiert, daß es an der Zylinderschraubenanordnung 22 selektiv gesichert werden kann. Im speziellen umfaßt das Schraubenfestlegungsinstrument 14 einen Befestigungsmechanismus 48, welcher ein Paar Arretierungsarme 50 aufweist. Die Arretierungsarme 50 weisen an ihrem einen Ende einen Widerhaken 52 auf, welcher die Rückseite des Flansches 36 der Zylinderschraubenanordnung 22 erfaßt. Die Arretierungsarme 50 sind an einer Außenhülse 54 des Instruments 14 durch die Verwendung von einem Paar Stiftpins drehbar gesichert. Ein Paar Federn 58 (siehe 2) üben eine Spannung auf die Enden der beiden Arretierungsarme 50 aus, die den Widerhaken 52 gegenüberliegen, um dadurch die Widerhaken 52 zueinander hin zu drängen. Es sollte darauf hingewiesen werden, daß sie auf solch eine Art zueinander gedrängt werden, daß die Widerhaken 52 dazu genutzt werden können, die Rückseite des Flansches 36 der Zylinderschraubenanordnung 22 zu ergreifen und dabei das Instrument 14 daran zu sichern.
Die Schraubenfestlegungsanordnung 14 hat eine längliche Stange 60, welche durch eine in der Außenhülse 54 definierte längliche Bohrung 62 führt. Die Stange 60 hat einen Drehknopf 64, welcher an ihrem einen Ende nicht drehbar gesichert ist, wobei das andere Ende der Stange 60 eine in ihr festgelegte abgeschrägte Spitze 66 hat. Ein Abschnitt der Stange 60, der zwischen der abgeschrägten Spitze 66 und dem Drehknopf 64 befindet, hat eine Anzahl von festgelegten Gewinden 68 darin. Das Gewinde 68 greift gewindemäßig in eine Anzahl korrespondierender Innengewinden 70 ein, die in der Seitenwand der Bohrung 62 definiert sind.
Die Rotation des Drehknopfes 64 in allgemeine Richtung des Pfeils 72 in 1 bewirkt eine ähnliche Rotation (d. h. in Richtung des Pfeils 72 in 1) der Stange 60. Diese Rotation der Stange 60 bewirkt, daß das Gewinde 68 der Stange 60 in das Innengewinde 70 der Hülse 54 gewindemäßig auf eine Weise eingreift, in der sich die abgeschrägte Spitze 66 nach außen und von der Hülse 54 weg erstreckt oder auf andere Weise gedrängt wird. Solch eine Auswärtsbewegung der abgeschrägten Spitze 66 bewirkt, daß sich eine Nockenoberfläche 74, die in der Spitze 66 definiert ist, von einer Nockenoberfläche 76, die in jedem der Arretierungsarme 50 definiert ist, fortbewegt, wodurch es den Federn 58 ermöglicht wird, die Arretierungsarme 50 nach innen aufeinander zu drängen.
Umgekehrt bewirkt die Rotation des Drehknopfes 64 in die entgegengesetzte Richtung (d. h. in die allgemeine Richtung des Pfeils 78 in 1) eine ähnliche Rotation (d. h. in Richtung des Pfeils 78 in 1) der Stange 60. Solch eine Rotation der Stange 60 bewirkt, daß das Gewinde 68 der Stange 60 in das Innengewinde 70 der Hülse 54 gewindemäßig auf eine Weise eingreift, in der die abgeschrägte Spitze 66 in Richtung der Hülse 54 zurückzieht oder auf andere Weise gedrängt. Solch eine Einwärtsbewegung der abgeschrägten Spitze 66 bewirkt, daß die Nockenoberfläche 74 der Spitze 66 in den Kontakt mit den Nockenoberflächen 76 der Arretierungsarme 50 gedrängt wird, wodurch die Spannung der Federn 58 überwunden wird, so daß die Arretierungsarme 50 gedrängt werden, nach außen voneinander wegzubewegen. Auf diese Weise können die Widerhaken 52 der Arretierungsarme 50 von den Flansch 36 der Zylinderschraubenanordnung 22 gelöst werden.
Es sollte hierbei beachtet werden, daß zusätzlich zu der eben beschriebenen Nockeneigenschaft die Konfiguration der abgeschrägten Spitze 66 das anfängliche Eingreifen des Schraubenfestlegungsinstruments 14 in die Zylinderschraubenanordnung 22 ermöglicht. Insbesondere funktioniert die komisch geformte äußere Oberfläche 80 der abgeschrägten Spitze 66 als eine Art "Speer", um die Spitze 66 während der Sicherung des Schraubenfestlegungsinstruments 14 in der Zylinderschraubenanordnung 22 auf eine obere Oberfläche 82 zu führen, die im Flansch 36 der Zylinderschraubenanordnung 22 festgelegt ist (siehe 8).
Wie in 1 und 2 dargestellt, kann das Schraubenfestlegungsinstrument 14 so konfiguriert sein, daß es ein Anordnungsmerkmal 84 enthält. Das Anordnungsmerkmal 84 dient dazu mit den Eigenschaften und Mechanismen, die mit anderen Instrumenten wie beispielsweise den Plattenfestlegungsinstrument 16 und dem Anordnungsinstrument 18 zusammen wirken, um das Schraubenfestlegungsinstrument 14 (und somit auch die Zylinderschraubenanordnung 22) in eine gewünschten Position und/oder Orientierung positionieren.
In einem Ausführungsbeispiel ist das Anordnungsmerkmal 84 des Schraubenfestlegungsinstruments 14 als ein Paar von Aussparungen 86 dargestellt. Wie weiter unten detaillierter erläutert wird, kann ein Abschnitt des Anordnungsinstruments 18 in die Aussparungen 86 des Schraubenfestlegungsinstruments 14 und gleichzeitig in die im Plattenfestlegungsinstrument 16 definierten ähnlichen Aussparungen bewegt werden, um die Instrumente 14, 16 in einer vorbestimmten Position relativ zueinander auszurichten oder auf eine andere Weise zu positionieren.
In den 3 und 4 ist das Plattenfestlegungsinstrument 16 detaillierter dargestellt. Das Plattenfestlegungsinstrument 16 umfaßt ein Gehäuse 88, welches eine durchgehende längliche Bohrung 90 aufweist. Eine Stange 92 erstreckt sich durch die Bohrung 90. Ein Ende der Stange 92 hat eine Anzahl in ihr definierten Gewinden 94 und erstreckt sich aus dem einen Ende des Gehäuses 88 heraus. Das Gehäuse 88 hat eine in ihm definierte Aussparung 96 auf. Wie weiter unten detaillierter erläutert werden soll, ist der Gewindeabschnitt der Stange 92 in der Aussparung 96 positionierbar, während das Plattenfestlegungsinstrument 16 in der Knochenplatte 12 gesichert wird. Das Gehäuse 88 des Plattenfestlegungsinstruments 16 hat eine Tastungstabulator 98, der aus demselben Ende hervorgeht wie der Gewindeabschnitt der Stange 92. Die Tastungstabulator 98 kann im Schlitz 40 der Knochenplatte 12 (siehe 9 und 10) positioniert werden, um die Knochenplatte 12 in einer gewünschten Orientierung relativ zum Gehäuse 88 des Plattenfestlegungsinstruments 16 zu positionieren.
Wie in 4 dargestellt, ist Ende der Stange 92 gegenüberliegend dem Gewindeabschnitt in eine Bohrung 100, die in einer inneren Hülse 102 definiert ist, eingepreßt oder auf eine andere Weise gesichert. Der Gebrauch der inneren Hülse 102 hält die Stange 92 innerhalb des im Gehäuse 88 des Plattenfestlegungsinstruments 16 fest. Insbesondere ist der Durchmesser des Gewindes 94 größer als der Durchmesser der Bohrung 90 und verhindert dadurch, daß der Gewindeabschnitt der Stange 92 in das Gehäuse 88 zurückgezogen werden kann. Darüber hinaus ist der äußere Durchmesser der inneren Hülse 102 ebenfalls größer als der Durchmesser der Bohrung 90 und verhindert dadurch, daß die Hülse 102 (und somit das daran gesicherte Ende der Stange 92) in der entgegengesetzten Richtung durch die Bohrung 90 bewegt werden kann.
Ein gerändelter Drehknopf 104 ist an der äußeren Oberfläche der inneren Hülse 102 gesichert. Eine Feder 106 spannt den Drehknopf 104 nach unten in allgemeine Richtung des Gewindeendabschnitts 94 des Schafts 92. Die auf den Drehknopf 104 durch die Feder 106 ausgeübte Federspannung wird dazu genutzt, um das Schraubenführungsinstrument 20 an das Plattenfestlegungsinstrument 16 zu sichern. Insbesondere hat das Gehäuse 88 des Plattenfestlegungsinstruments 16 einen darin definierten Kanal 108 auf (siehe 3). Ein im Schraubenführungsinstrument 20 festgelegter umgedrehter T-förmiger Flansch 136 (siehe 6 und 7) kann im Kanal 108 positioniert werden. Wie weiter unten detaillierter erläutert wird, spannt die Feder 106 eine untere Oberfläche 133 des Dreh knopfes 104 in Kontakt mit einer oberen Oberfläche 134 des Schraubenführungsinstruments 20, wenn der Flansch 136 des Instruments 20 im Kanal 108 positioniert wird, und sichert dadurch das Schraubenführungsinstrument 20 am Plattenfestlegungsinstrument 16.
Ähnlich wie das Schraubenfestlegungsinstrument 14 kann auch das Plattenfestlegungsinstrument 16 so konfiguriert werden, daß es ein Anordnungsmerkmal 110 beinhaltet. Das Anordnungsmerkmal 110 dient dazu, mit den Eigenschaften oder Mechanismen die anderen Instrumenten, wie beispielsweise dem Anordnungsmerkmal 84 des Schraubenfestlegungsinstruments 14 und mit bestimmten zum Anordnungsinstrument 18 gehörigen Eigenschaften dafür zu sorgen, daß das Plattenfestlegungsinstrument 16 (und somit die Knochenplatte 12) in einer gewünschten Position und/oder Orientierung positioniert wird.
In einem Ausführungsbeispiel ist das Anordnungsmerkmal 110 des Plattenfestlegungsinstruments 16 als ein Paar von Aussparungen 112 ausgeführt. Wie weiter unten detaillierter erläutert werden wird, kann ein Abschnitt des Anordnungsinstruments 18 in die Aussparungen 112 des Plattenfestlegungsinstruments 16 zusammen mit den im Schraubenfestlegungsinstrument 14 festgelegten Aussparungen 84 bewegt werden, um die Instrumente 14, 16 in einer vorbestimmten Position relativ zueinander auszurichten oder auf eine andere Weise zu positionieren.
In 5 ist das Anordnungsinstrument 18 detaillierter dargestellt. Das Anordnungsinstrument 18 wird bereitgestellt, um zwei Instrumente und somit die daran gesicherten orthopädischen Einzelteile in einer gewünschten Position relativ zueinander zu positionieren. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Anordnungsinstrument 18 dazu benutzt, das Schraubenfestlegungsinstrument 14 (und somit die daran gesicherte Zylinderschraubenanordnung 22) und das Plattenfestlegungsinstrument 16 (und somit die daran gesicherte Knochenplatte 12) in einer vorbestimmten Position relativ zueinander zu positionieren. Im speziellen ist das Anordnungsinstrument 18 so konfiguriert, daß es sowohl das Schraubenfestlegungsinstrument 14 als auch das Plattenfestlegungsinstrument 16 auf eine Weise berührt, die dazu führt, daß die beiden Instrumente 14, 16 in einer vorbestimmten Position relativ zueinander positioniert werden und dadurch die Zylinderschraubenanordnung 22 und die Knochenplatte 12 in einer vorbestimmten Position relativ zueinander positioniert werden.
In einem noch spezifischeren Ausführungsbeispiel ist das Anordnungsinstrument 18 so konfiguriert, daß es sowohl das Schraubenfestlegungsinstrument 14 als auch das Plattenfestlegungsinstru ment 16 auf eine Weise berührt, die dazu führt, daß die beiden Instrumente 14, 16 in einer vorbestimmten Position relativ zueinander so verrückt werden, daß der Flansch 36 der Zylinderschraubenanordnung 22 in den Kanal 44 der Knochenplatte 12 bewegt wird. Es sollte hierbei beachtet werden, daß diese Bewegung und Positionierung des Schraubenfestlegungsinstruments 14 und des Plattenfestlegungsinstruments 16 ein Eingreifen in vivo der Knochenplatte 12 und der Zylinderschraubenanordnung 22 nach ihrer Implantation ermöglicht.
Um ein Paar chirurgische Instrumente in der oben beschriebenen Weise anordnen zu können, ist das Anordnungsinstrument 18 so konfiguriert, daß es ein Merkmal oder Merkmale umfaßt, welche mit zu den anzuordnenden Instrumenten gehörigen Eigenschaften zusammenwirken. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Anordnungsmerkmal des Anordnungsinstruments 18 als ein Paar sich nach außen erstreckender Anordnungselemente 114 dargestellt. In einem noch spezifischeren Ausführungsbeispiel, dargestellt in 5, ist das Anordnungsinstrument 18 als ein gabelförmiges Instrument konfiguriert, welches ein Griff 116 hat, das an einem bogenförmigen Körper 118 gesichert ist. In diesem spezifischen Ausführungsbeispiel sind die Anordnungselemente 114 als ein Paar Zacken 120 konfiguriert, die sich vom Körper 118 nach außen erstrecken. Auf diese Weise wirken die Zacken 120 mit den Anordnungsmerkmalen 84, 110 des Schraubenfestlegungsinstruments 14 beziehungsweise des Plattenfestlegungsinstruments 16 zusammen. Im speziellen kann das Anordnungsinstrument 18 so bewegt werden, daß es das Schraubenfestlegungsinstrument 14 und das Plattenfestlegungsinstrument 16 berührt, so daß die Zacken 120 von den darin jeweils definierten Aussparungen 86, 112 aufgenommen werden. Auf diese Weise werden das Schraubenfestlegungsinstrument 14 und das Plattenfestlegungsinstrument 16 von den Zacken 120 eingefangen. Insbesondere wird der zwischen den Aussparungen 86 gelegene Abschnitt der Außenhülse 54 des Schraubenfestlegungsinstruments 14, zusammen mit dem zwischen den Aussparungen 112 gelegenen Abschnitt des Körpers 88 des Plattenfestlegungsinstruments 16, im zwischen den Zacken 120 definierten Kanal 122 (siehe 17) festgehalten oder auf andere Weise gehalten.
Es sollte hierbei beachtet werden, daß wenn die Zacken 120 des Anordnungsinstruments 18 in den jeweiligen Aussparungen 86, 112 der Instrumente 14, 16 portioniert werden, entsprechend die Instrumente 14, 16 in einer gewünschten, vorbestimmten Position relativ zueinander positioniert werden. Im speziellen ist die Konfiguration der Instrumente 14, 16 (z. B. dessen dimensionaler Design) darauf abgestimmt, daß in der oben beschriebenen Weise das Ergreifen der Instrumente durch die Zacken 120 die daran gesicherten implantierbaren Einzelteile (d.h. die Zylinderschraubenanordnung 22 und die Knochenplatte 12) in einer gewünschten Position relativ zueinander positioniert werden. Wie weiter unten detaillierter erläutert wird, erlaubt solch eine Anordnung der implantierten Einzelteile den Zusammenbau der implantierbaren orthopädischen Anordnung in vivo.
In den 6 und 7 ist das Schraubenführungsinstrument 20 detaillierter dargestellt. Das Schraubenführungsinstrument 20 umfaßt einen Körper 124, der eine Anzahl von darin definierten Führungslöchern 126 aufweist. Wie weiter unten detaillierter erläutert wird, werden Knochenschrauben zusammen mit dem zur Implantierung benutzten Instrumente durch die Führungslöcher 126 eingebracht. Wie in 18 gezeigt, ist das Schraubenführungsinstrument 20 so konfiguriert, daß sich die Führungslöcher 126 an den Löchern 42 der Knochenplatte 12 ausrichten, wenn das Schraubenführungsinstrument 20 und die Knochenplatte 12 am Plattenfestlegungsinstrument 16 gesichert werden.
Das Schraubenführungsinstrument 20 hat weiterhin einen darin definierten Schlitz 128 auf. Die innere Hülse 102 (und damit der Schaft 92) des Plattenfestlegungsinstruments 16 wird während der Sicherung des Schraubenführungsinstruments 20 an das Plattenfestlegungsinstrument 16 im Schlitz 128 aufgenommen. Außerdem hat der Körper 124 des Schraubenführungsinstruments 20 ein Paar darin definierte Nockenoberflächen 130 auf. Während der Sicherung des Schraubenführungsinstruments 20 an das Plattenfestlegungsinstrument 16, drängen die Nockenoberflächen 130 den Drehknopf 104 nach oben. Im speziellen, während die innere Hülse 102 des Plattenfestlegungsinstruments 16 in den Schlitz 128 des Schraubenführungsinstruments 20 eingeführt wird, greifen die Nockenoberflächen 130 in die untere Oberfläche 132 des Drehknopfes 104 ein (siehe 3 und 4), und drängen dadurch den Drehknopf 104 nach oben. Solch eine Aufwärtsbewegung des Drehknopfes 104 staucht die Feder 106 und bewirkt dadurch, daß die untere Oberfläche 132 des Drehknopfes 104 im Schlitz 128 aufgenommen wird, während ebenfalls bewirkt wird, daß eine Schulterfläche 133 des Drehknopfes 104 nach unten auf die obere Oberfläche 134 des Körpers 124 des Schraubenführungsinstruments 20 gedrückt wird. Die Ausübung einer solchen Federspannung auf das Schraubenführungsinstrument 20 sorgt für die Sicherung der Instrumente 16, 20 zueinander.
Im Betrieb kann die chirurgische Instrumentenanordnung 10 zum perkutanen Implantieren einer orthopädischen Anordnung im Körper eines Patienten eingesetzt werden. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die chirurgische Instrumentenanordnung 10 zum Implantieren und Sichern der Knochenplatte 12 und der dazugehörigen Schrauben am Femur 200 des Patienten eingesetzt werden. Ein Verfahren, daß die chirurgische Instrumentenanordnung 10 so verwendet, wird in 12-18 gezeigt. Vor der Durchführung des chirurgischen Verfahrens wird eine Anzahl von Planungsschritten durchgeführt. Beispielsweise kann der Chirurg verschiedene anteroposteriore und laterale Röntgenaufnahmen des Beckens und des betroffenen Femurs 200 des Patienten überprüfen, um unter anderem die Frakturstabilität, die Knochenqualität und den Winkel zwischen Hals und Schaft des Femur einzuschätzen und eine Abschätzung der Länge der einzusetzenden Knochenplatte 12 vorzunehmen. Eine Vielzahl von chirurgischen Schablonen (nicht gezeigt) können zur präoperativen Planung beispielsweise des Plattenwinkels, der Plattenlänge und der Länge der Zylinderschrauben (sowohl Länge des Zylinders als auch der Schraube selbst) verwendet werden.
Wie in 12 gezeigt, wird 3–4 Zentimeter distal vom Ansatz des Trochanter major eine kleine Hautinzision 202 geschnitten. Die Inzision 202 erstreckt sich durch die Haut und das darunterliegende subkutane Gewebe bis zur Fascia lata (nicht gezeigt). Die Fascia lata wird dann longitudinal entlang ihrer Fasern eingeschnitten, wodurch der Musculus vastus lateralis (nicht gezeigt) freigelegt wird. Danach wird der Musculus vastus lateralis nach vorne geschoben, um die laterale Seite des Femurs 200 freizulegen. Sobald der Femur 200 freigelegt ist, wird ein Führungsstift 204 in das Zentrum des Femurkopfes 206 eingeführt. Hier soll erwähnt werden, daß der Chirurg einen Bildverstärker (nicht gezeigt) verwenden kann, um sicherzustellen, daß der Führungsstift 204 in anteriorer/posteriorer Richtung sowie in medialer/lateraler Richtung zentriert ist. Danach wird mit einer Vielzahl von kanülierten Fräsern und Gewindeschneidern (nicht gezeigt) ein Gewindeloch 208 im Femur 200 angelegt, welches der einzusetzenden Zylinderschraubenanordnung 22 entspricht.
Wie in 13 gezeigt, wird nachdem das Gewindeloch 208 im Femur 200 geformt ist die Zylinderschraubenanordnung 22 implantiert und am Femur 200 gesichert. Im speziellen wird das Schraubenfestlegungsinstrument 14 zunächst an der Zylinderschraubenanordnung 22 gesichert und danach im Körper des Patienten implantiert. Um das Schraubenfestlegungsinstrument 14 an der Zylinderschraubenanordnung 22 zu sichern, dreht der Chirurg zuerst den Drehknopf 64 (und damit die Stange 60) des Instruments 14 in eine Richtung, welche bewirkt, daß das Gewinde 68 der Stange 60 in das Innengewinde 70 der Hülse 54 gewindemäßig auf eine solche Weise eingreift, daß sich die abgeschrägte Spitze 66 nach innen und in Richtung der Hülse 54 hin zurückzieht oder auf andere Weise drängt. Solch eine Bewegung der abgeschrägten Spitze 66 nach innen bewirkt, daß die Nockenoberfläche 74 der Spitze 66 mit den Nockenoberflächen 76 der Arretierungsarme 50 in Kontakt kommt, wodurch die Spannung der Federn 58 überwunden wird, so daß sich die Arretierungsarme 50 nach außen voneinander weg drängen.
Sobald die Arretierungsarme 50 in dieser ausgestreckten Stellung voneinander entfernt positioniert sind, bewegt der Chirurg das Instrument 14 auf eine solche Weise, daß es den Widerhaken 52 der Arretierungsarme 50 erlaubt, hinter den Flansch 36 der Zylinderschraubenanordnung 22 zu gleiten. Danach dreht der Chirurg den Drehknopf 64 (und damit die Stange 60) des Instruments 14 in eine Richtung, welche bewirkt, daß das Gewinde 68 der Stange 60 in das Innengewinde 70 der Hülse 54 gewindemäßig auf eine solche Weise eingreift, daß sich die abgeschrägte Spitze 66 nach außen und von der Hülse 54 weg erstreckt oder auf andere Weise drängt. Solche eine Bewegung der abgeschrägten Spitze 66 nach außen bewirkt, daß sich die Nockenoberfläche 74 der Spitze 66 von der Nockenoberfläche 76 auf jedem der Arretierungsarme 50 fortbewegt, wodurch es den Federn 58 ermöglicht wird, die Arretierungsarme 50 nach innen aufeinander zuzudrängen. Solch eine Bewegung der abgeschrägten Spitze 66 nach außen bewirkt außerdem, daß deren komisch förmige äußere Oberfläche 80 so bewegt wird, daß sie die obere Oberfläche 82 des Flansches 36 der Zylinderschraubenanordnung 22 berührt. Solch eine Bewegung der Arretierungsarme 50 nach innen zueinander bewirkt gemeinsam mit der durch die abgeschrägte Spitze 66 auf die obere Oberfläche 82 des Flansches 36 ausgeübten Kraft, daß die Widerhaken 52 die Rückseite des Flansches 36 ergreifen oder auf andere Weise mit ihr in Kontakt drängen und dadurch das Schraubenfestlegungsinstrument 14 an der Zylinderschraubenanordnung 22 gesichert wird, wie in 14 gezeigt.
Sobald das Schraubenfestlegungsinstrument 14 an der Zylinderschraubenanordnung 22 gesichert wurde, kann die Zylinderschraubenanordnung im Körper des Patienten implantiert werden. Der Führungsstift 204 wird während einer solchen Implantation der Zylinderschraubenanordnung 22 benutzt. Im speziellen ist der Schaft 28 der Schraube 26 der Zylinderschraubenanordnung 22 kanüliert und, als Ergebnis, entlang des Schaftes des Führungsstiftes 204 vorwärts bewegt. Auf solch eine Weise wird die Zylinderschraubenanordnung 22 mit dem daran gesicherten Schraubenfestlegungsinstrument 14 entlang des Führungsstiftes 204 durch die Inzision 202 und durch das darunterliegende Gewebe bis zu einer Lokalität vorwärtsbewegt, an dem das Gewinde 30 der Schraube 26 in das im Femur 200 angelegte Gewindeloch 208 eintritt. Ein kanülierter Schraubendreher 210 wird entlang des Führungsstiftes 204 vorwärtsbewegt, um das Implantieren der Zylinderschraubenanordnung 22 zu unterstützen, und kann später dazu verwendet werden, die Schraube 26 der Zylinderschraubenanordnung 22 in den Femur 200 bis zu einer Position einzuschrauben, in der sich das Gewinde 30 der Schraube 26 im Zentrum des Femurkopfes 206 befindet. Bildverstärkung kann zur Sicherstellung der korrekten Lage der Zylinderschraubenanordnung 22 eingesetzt werden. Sobald die Zylinderschraubenanordnung 22 vollständig im Femur 200 eingesetzt ist, wird der Führungsstift 204 aus dem Femur 200 entfernt.
Wie in 14 gezeigt, erstreckt sich, wenn sich auf solch einer Weise der Zylinderschraubenanordnung 22 implantiert ist, ein Abschnitt des Schraubenfestlegungsinstruments 14 durch die Inzision 202 aus dem Körper des Patienten heraus. In einem spezifischen Ausführungsbeispiel sind die Anordnungsaussparungen 86 auf dem Abschnitt der Außenhülse 54 des Schraubenfestlegungsinstruments 14 definiert, der sich außerhalb des Körpers des Patienten befindet.
Der Chirurg kann danach die Knochenplatte 12 in den Körper des Patienten implantieren. Um dies zu tun, sichert der Chirurg die zu implantierende Knochenplatte 12 am Plattenfestlegungsinstrument 16. Im speziellen zieht der Chirurg den Drehknopf 104 des Instruments 16 nach oben, um das Gewinde 94 der Stange 92 in der Aussparung 96 des Gehäuses 88 zu positionieren. Mit dem Gewinde 94 in der Aussparung 96 positioniert, bewegt der Chirurg das Instrument 16 bis zum Kontakt mit der oberen Oberfläche der Knochenplatte 12, so daß der Positionierungszapfen 98 des Instruments 16 im Schlitz 40 der Knochenplatte 12 positioniert ist. Danach dreht der Chirurg den Drehknopf 104, was bewirkt, daß das Gewinde 94 der Stange 92 in das in der Knochenplatte 12 definierte Innengewinde 46 gewindemäßig eingreift und dadurch das Plattenfestlegungsinstrument 16 an der Knochenplatte 12 sichert.
Sobald das Instrument 16 auf solch eine Weise an der Knochenplatte 12 gesichert ist, kann der Chirurg die Platte 12 in den Körper implantieren. Im speziellen, wie in 15 und 16 transparent gezeigt, bewegt der Chirurg das abgerundete Ende der Knochenplatte 12 durch die Inzision 202 und das darunterliegende Gewebe bis zu einem Punkt, an dem die Spitze des abgerundeten Endes der Knochenplatte 12 die laterale Seite des Femurs 200 des Patienten berührt. Danach manipuliert der Chirurg das Instrument 16 so, daß die Spitze des abgerundeten Endes der Knochenplatte 12 distal entlang des Schaftes des Femurs 200 (d. h. unterhalb des vastus lateralis) vorwärtsbewegt wird. Es sollte beachtet werden, daß der Schaft des Femurs 200 während dieser distalen Vorwärtsbewegung der Knochenplatte 12 für den Chirurgen als Führung fungiert. Wie in 16 gezeigt, wird die Knochenplatte 12 in eine Position voranbewegt, in der die geschlitzten Enden an einem leicht distal zum Flansch 36 der Zylinderschraubenanordnung 22 liegenden Lokalität positioniert ist. Wie in 16 gezeigt, erstreckt sich darüber hinaus, wenn auf solch eine Weise die Knochenplatte 12 implantiert wird, ein Abschnitt des Plattenfestlegungsinstruments 16 durch die Inzision 202 aus dem Körper des Patienten heraus. In einem spezifischen Ausführungsbeispiel sind die Anordnungsaussparungen 112 auf dem Abschnitt des Gehäuses 88 des Plattenfestlegungsinstruments 16 festgelegt, der sich außerhalb des Körpers des Patienten befindet.
Sobald die Knochenplatte 12 auf solch eine Weise implantiert ist, kann der Chirurg die Knochenplatte 12 und die Zylinderschraubenanordnung 22 aneinander sichern. Um dies zu tun, kann der Chirurg das Anordnungsinstrument 18 verwenden. Im speziellen kann das Anordnungsinstrument 18 so bewegt werden, daß es die beiden Instrumente 14, 16 berührt, um dadurch die Instrumente 14, 16 (und somit die daran gesicherten Einzelteile) in einer vorbestimmten Position relativ zueinander zu positionieren.
In dem hier beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispiel ergreift der Chirurg das Griffstück 116 des gabelförmigen Anordnungsinstruments 18 und bewegt dessen Zacken 120 so, daß sie mit den Anordnungsmerkmalen 84, 110 des Schraubenfestlegungsinstruments 14 beziehungsweise des Plattenfestlegungsinstruments 16 zusammenwirken. Im speziellen wird das Anordnungsinstrument 18 vom Chirurgen so bewegt, daß es das Schraubenfestlegungsinstrument 14 und das Plattenfestlegungsinstrument 16 so berührt, daß die Zacken 120 von den jeweiligen Aussparungen 86, 112 aufgenommen werden. Auf solch eine Weise wird der zwischen den Aussparungen 86 gelegene Abschnitt der Außenhülse 54 des Schraubenfestlegungsinstruments 14, zusammen mit dem zwischen den Aussparungen 112 gelegenen Abschnitt des Körpers 88 des Plattenfestlegungsinstruments 16, im zwischen den Zacken 120 definierten Kanal 122 (siehe 17) festgehalten oder auf andere Weise ergriffen.
Wie oben beschrieben, werden, wenn die Zacken 120 des Anordnungsinstruments 18 in den jeweiligen Aussparungen 86, 112 der Instrumente 14, 16 positioniert sind, die Instrumente 14, 16 in einer gewünschten, vorbestimmten Position relativ zueinander positioniert. Im speziellen ist die Konfiguration der Instrumente 14, 16 (z. B. ihr dimensionales Design) so darauf abgestimmt, daß wenn sie von den Zacken 120 gefangen werden, in einer Weise wie oben beschrieben, die an denen gesicherten implantierbaren Einzelteile (d.h. die Zylinderschraubenanordnung 22 und die Knochenplatte 12) in eine gewünschte Position relativ zueinander positioniert sind.
In dem hier beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispiel führt das Ergreifen der Instrumente 14, 16 durch die Zacken 120 dazu, daß sich der Kanal 44 der Knochenplatte 12 mit dem distalen Rand des Flansches 36 der Zylinderschraubenanordnung 22 ausrichtet. Durch die Annäherung der zwei Instrumente 14, 16 innerhalb der Zacken 120 des Anordnungsinstruments 18 wird der distale Rand des Flansches 36 in den Kanal 44 der Knochenplatte 12 aufgenommen.
Sobald ein Teil des distalen Randes des Flansches 36 in den Kanal 44 der Knochenplatte 12 aufgenommen wurde, wird das Anordnungsinstrument 18 von den Instrumenten 14, 16 entfernt. Im speziellen wird das Anordnungsinstrument 18 vom Chirurgen so bewegt, daß die Zacken 120 aus den jeweiligen Aussparungen 86, 112 der Instrumente 14, 16 entfernt werden.
Danach kann das Schraubenfestlegungsinstruments 14 von der Zylinderschraubenanordnung 22 gelöst werden. Im speziellen dreht der Chirurg den Drehknopf 64 (und damit die Stange 60) des Instruments 14 in eine Richtung, welche bewirkt, daß das Gewinde 68 der Stange 60 in das Innengewinde 70 der Hülse 54 gewindemäßig auf eine solche Weise eingreift, daß sich die abgeschrägte Spitze 66 nach innen in Richtung der Hülse 54 zurückzieht oder auf andere Weise drängt. Solch eine Bewegung der abgeschrägten Spitze 66 nach innen bewirkt, daß die Nockenoberfläche 74 der Spitze 66 mit den Nockenoberflächen 76 der Arretierungsarme 50 in Kontakt gedrängt wird, wodurch die Spannung der Federn 58 überwunden wird, so daß sich die Arretierungsarme 50 nach außen voneinander weg drängen. Sobald die Arretierungsarme 50 auf solch eine Weise voneinander weg bewegt wurden, manipuliert der Chirurg das Schraubenfestlegungsinstrument 14 auf eine solche Weise, daß die Widerhaken 52 von der Rückseite des Flansches 36 der Zylinderschraubenanordnung 22 zurückgleiten und dadurch das Instrument 14 von der Zylinderschraubenanordnung 22 freigeben. Sobald es von der Zylinderschraubenanordnung 22 gelöst ist, bewegt der Chirurg das Schraubenfestlegungsinstrument 14 durch die Inzision 202 aus dem Körper des Patienten heraus.
Danach wird das Plattenfestlegungsinstrument 16 vom Chirurgen proximal gedrängt oder auf andere Weise bewegt, um den Flansch 36 der Zylinderschraubenanordnung 22 weiter in den Kanal 44 der Knochenplatte 12 hineinzubewegen. Wie in 18 gezeigt, fährt der Chirurg damit fort, in dem er das Plattenfestlegungsinstrument 16 (und somit die daran gesicherte Platte 12) in einer proximalen Richtung weiterbewegt, bis der Flansch 36 vollständig in den Kanal 44 eingesetzt ist.
Danach kann der Chirurg mit dem Einsetzen der Knochenschrauben 212 in die einzelnen Löcher 42 der Knochenplatte 12 beginnen. Um dies zu tun, wie in 18 gezeigt, wird das Schraubenführungsinstrument 20 am Plattenfestlegungsinstrument 16 gesichert. Insbesondere bewegt der Chirurg das Schraubenführungsinstrument 20 so, daß es das Plattenfestlegungsinstrument 16 auf eine Weise berührt, die dazu führt, daß die innere Hülse 102 des Plattenfestlegungsinstruments 16 in den Schlitz 128 des Schraubenführungsinstruments 20 aufgenommen wird. Während solch einer Bewegung des Schraubenführungsinstruments 20 in den Kontakt mit dem Plattenfestlegungsinstrument 16, drängen die Nockenoberflächen 130 des Schraubenführungsinstruments 20 den Drehknopf 104 nach oben. Im speziellen, während die innere Hülse 102 des Plattenfestlegungsinstruments 16 in den Schlitz 128 des Schraubenführungsinstruments 20 aufgenommen wird, greifen die Nockenoberflächen 130 in die untere Oberfläche 132 des Drehknopfes 104 ein (siehe auch 3 und 4), und drängen dadurch den Drehknopf 104 nach oben. Solch eine Aufwärtsbewegung des Drehknopfes 104 staucht die Feder 106 und bewirkt, daß die untere Oberfläche 132 des Drehknopfes 104 in den Schlitz 128 bewegt wird, während die Schulterfläche 133 des Drehknopfes 104 nach unten auf die obere Oberfläche 134 des Körpers 124 des Schraubenführungsinstruments 20 gedrückt wird. Die Ausübung einer solchen Federspannung auf das Schraubenführungsinstrument 20 sorgt für die Sicherung der Instrumente 16, 20 zueinander.
Wie oben beschrieben, ist das Schraubenführungsinstrument 20 so konfiguriert, daß sich die Führungslöcher 126 an den Löchern 42 der Knochenplatte 12 ausrichten, wenn das Schraubenführungsinstrument 20 und die Knochenplatte 12 am Plattenfestlegungsinstrument 16 gesichert werden. Wie in 18 gezeigt, werden die Knochenschrauben 212 perkutan an der Knochenplatte 12 gesichert, sobald das Schraubenführungsinstrument 20 am Plattenfestlegungsinstrument 16 gesichert wurde. Im speziellen wird der Schaft 216 eines Schraubendrehinstrumentes 214 durch eines der im Schraubenführungsinstrument 20 definierten Führungslöcher 126 bewegt. Eine Vielzahl von perkutanen, selbstschneidenden Knochenschrauben 212 werden danach mit dem Schraubendrehinstrument 214 über eine Stichinzision 220 durch die Haut und das darunterliegende Gewebe in jeweils eines der Löcher 42 der Knochenplatte 12 bewegt. Jede der Schrauben 212 wird in den Femur 200 getrieben, bis der Kopf 218 die Knochenplatte 12 erfaßt. Es sollte hierbei beachtet werden, daß in jedes der verbleibenden Löcher 42 der Knochenplatte 12 eine der Schrauben 212 getrieben wird.
Sobald jede der Schrauben 212 installiert ist, wird die Schraubenführungsvorrichtung 20 vom Plattenfestlegungsinstrument 16 gelöst. Danach dreht der Chirurg den Drehknopf 104 des Plattenfestlegungsinstruments 16 in eine Richtung, welche bewirkt, daß das Gewinde 94 der Stange 92 vom in der Knochenplatte 12 definierten Innengewinde 46 gewindemäßig freigegeben wird. Sobald das Gewinde 94 der Stange 92 nicht mehr mit dem Innengewinde 46 der Knochenplatte 12 gelöst wurde, manipuliert der Chirurg das Plattenfestlegungsinstrument 16 so, daß der Positionierungszapfen 98 des Instruments 16 aus dem Schlitz 40 der Knochenplatte 12 entfernt wird, wodurch sich das Plattenfestlegungsinstrument 16 von der Knochenplatte 12 löst. Danach bewegt der Chirurg das Plattenfestlegungsinstrument 16 durch die Inzision 202 aus dem Körper des Patienten heraus.
Sobald das Plattenfestlegungsinstrument 16 von dem Körper des Patienten entfernt wurde, vollendet der Chirurg das chirurgische Verfahren. Im speziellen benutzt der Chirurg die gängigen Verschlußtechniken, um sowohl die Inzision 202 als auch die bei der Installation der einzelnen Knochenschrauben 212 angelegten Stichinzisionen 220 zu verschließen.
Wie in 19–23 gezeigt, kann während der Installation der Knochenschrauben 212 eine Knochenschraubeneinbringungsanordnung 222 verwendet werden. Die Anordnung 222 umfaßt eine Schraubhülse 224 (siehe 19 und 20), eine Bohrführung 226 (siehe 21), einen Trokar 228 (siehe 22) und einen Knochenbohrer 230 (siehe 23). Die Schraubhülse 224 enthält eine Kanüle 232, in der ein zentraler Hohlraum 234 definiert ist. Die Schraubhülse 224 enthält außerdem einen Hohlknopf 236, in dem eine Vielzahl von Gewinden 238 definiert ist.
Die Bohrführung 226 enthält eine Kanüle 242, in der ein zentraler Hohlraum 244 definiert ist. Die Bohrführung 226 enthält außerdem einen Hohlknopf 246, in dem eine Vielzahl von Gewinden 248 festgelegt ist. Die Bohrführung 226 kann an der Schraubhülse 224 gesichert werden. Im speziellen hat die äußere Oberfläche der Kanüle 242 der Bohrführung 226 einen Vielzahl von in ihr definierten Gewinden 250 auf, welches in die Gewinden 238 der Schraubhülse gewindemäßig eingreifen, wenn die Kanüle 242 der Bohrführung 226 in den zentralen Hohlraum 234 der Kanüle 232 der Schraubhülse 224 eingeführt wird.
Der Trokar 228 hat einen länglichen Obturator 252 auf, welcher eine distale Spitze 254 zum Punktieren von Gewebe hat und einen Drehknopf 256. Der Trokar 228 kann an der Bohrführung 226 gesichert werden. Insbesondere hat die äußere Oberfläche des oberen Abschnitts des Obturators 252 des Trokars 228 eine Vielzahl von darin definierten Gewinden 258 auf, welche in die Gewinden 248 der Bohrführung 226 gewindemäßig eingreifen, wenn der Obturator 252 des Trokars 228 in den zentralen Hohlraum 244 der Kanüle 242 der Bohrführung 226 eingeführt wird.
Die Anordnung 222 kann vom Chirurgen zur geeigneten Einbringung der Knochenschrauben 212 benutzt werden. Um dies zu tun, wird der Trokar 228 als erstes in der Kanüle 242 der Bohrführung 226 gesichert, welche anschließend in der Kanüle 232 der Schraubhülse 224 gesichert wird. Danach werden die montierten Instrumente (d. h. die Schraubhülse 224, die Bohrführung 226 und der Trokar 228) durch eines der Führungslöcher 126 des Schraubenführungsinstruments 20 geführt (siehe 6, 7 und 18). Danach wird der Trokar 228 verwendet, um durch eine der Stichinzisionen einzudringen. Im speziellen, wenn auf solch eine Art zusammen gesetzt, streckt sich die Spitze 254 des Obturators 252 sowohl der Kanüle 242 der Bohrführung 226 als auch der Kanüle 232 der Schraubhülse 224 aus, wodurch es möglich wird, die Spitze 254 zum Punktieren des darunterliegenden Gewebes zu verwenden.
Während der Bewegung der zusammengesetzten Instrumente durch das darunterliegende Gewebe kann die Schraubhülse 224 zum Ergreifen der Knochenplatte 12 genutzt werden, um die zusammengesetzten Instrumente an den Löchern 42 der Knochenplatte 12 auszurichten. Im speziellen weist das distale Ende der Kanüle 232 der Schraubhülse 224 einen Anordnungsmechanismus oder ein Merkmal in Form von einem Paar festgelegter, sich nach unten erstreckender Flansche 260 auf. Die Flansche 260 werden in die oval geformten Löcher 42 der Knochenplatte 12 aufgenommen. Während solch einer Bewegung der Flansche 260 in die Löcher 42 kommen die Flansche 260 mit den die Löcher 42 umgebenden Seitenwänden in Berührung, was dazu führt, daß die Kanülen 232, 242 und demzufolge die Spitze 254 des Trokars 228 in den Löchern 42 der Knochenplatte 12 "zentriert" oder auf andere Weise ausgerichtet werden.
Sobald die Flansche 260 der Schraubhülse 224 in den Löchern 42 der Knochenplatte 12 positioniert sind, kann der Trokar 228 von der Bohrführung 226 losgeschraubt werden und von ihr entfernt werden. Danach wird eine Bohrspitze 262 des Knochenbohrers 230 durch den zentralen Hohlraum 244 der Bohrführung 226 bewegt und zum Bohren eines Loches in den Femur 200 benutzt. Es sollte beachtet werden, daß der Durchmesser des Knochenbohrers 230 ungefähr gleich dem Kerndurchmesser der Knochenschrauben 212 ist. Sobald der Knochenbohrer 230 vom Chirurgen dazu verwendet wurde, ein Loch der gewünschten Tiefe in den Femur 200 zu bohren, wird der Bohrer 230 aus der Bohrführung 226 entfernt. Danach wird die Bohrführung 226 aus der von der Schraubhülse 224 losgeschraubt und von ihr entfernt.
Das Schraubendrehinstrument 214 (siehe 18), an dessen Ende eine Knochenschraube 212 positioniert ist, wird danach durch die Schraubhülse 224 bewegt. Das Schraubendrehinstrument 214 wird dann zum Einschrauben der Schraube 212 in den Femur 200 verwendet, bis der Kopf 218 der Schraube 212 die Knochenplatte 12 erfaßt. Es sollte beachtet werden, daß während solch eines Schraubeneinbringungsverfahrens die Schraubhülse 224 als Gewebeschutz dient, welcher das Weichgewebe der umliegenden Bereiche schützt.
Die Schraubhülse 224 kann danach aus dem Körper des Patienten entfernt werden. Daraufhin können die verbleibenden Knochenschrauben 212 auf ähnliche Weise eingesetzt werden. Nach diesem Vorgang können die Stichinzisionen 220 auf die oben beschriebene Weise verschlossen werden.
Es existiert eine Vielzahl von Vorteilen der vorliegenden Erfindung, die sich aus den verschiedenen Merkmalen der hier beschriebenen orthopädischen Einzelteile, Instrumente und entsprechenden chirurgischen Techniken ergeben. Es wird darauf hingewiesen, daß alternative Ausführungsformen der erfindungsgemäßen orthopädischen Einzelteile, Instrumente und entsprechenden chirurgischen Techniken nicht alle beschriebenen Merkmale enthalten müssen, aber trotzdem von zumindest manchen Vorteilen dieser Merkmale profitieren. Dem Fachmann kann auf einfache Weise eigene Ausführungen von orthopädischen Einzelteilen, Instrumenten und entsprechenden chirurgischen Techniken ableiten, die ein erfindungsgemäßes Merkmal oder mehrere erfindungsgemäße Merkmale aufweisen und im durch die angefügten Patentansprüche definierten Umfang der vorliegenden Erfindung inbegriffen sind.
Beispielsweise soll darauf hingewiesen werden, daß obwohl das Schraubenfestlegungsinstrument 14 hier zwar so beschrieben wird, daß es vor der Implantation der Zylinderschraubenanordnung 22 an der Zylinderschraubenanordnung 22 gesichert ist, andere Konfigurationen und Techniken in Bezug auf die vorliegende Erfindung ebenfalls möglich sind. Zum Beispiel kann das Schraubenfestlegungsinstrument nach der Implantation der Zylinderschraubenanordnung 22 in vivo an der Zylinderschraube gesichert werden. Auf vergleichbare Weise soll darauf hingewiesen werden, daß das Plattenfestlegungsinstrument 16 ebenfalls nach der Implantation der Knochenplatte 12 in vivo an der Knochenplatte 12 gesichert werden kann.

Claims

Instrumentenanordnung (10) zum perkutanen Implantieren einer Hüftschraube (26) und einer Knochenplatte (12), umfassend: ein Schraubenfestlegungsinstrument (14), das geeignet ist, um an der Hüftschraube (26) gesichert zu werden, wobei das Schraubenfestlegungsinstrument (14) ein erstes Anordnungsmerkmal aufweist; ein Plattenfestlegungsinstrument (16), das geeignet ist, um an der Knochenplatte (12) gesichert zu werden, wobei das Plattenfestlegungsinstrument (16) ein zweites Anordnungsmerkmal aufweist; und ein Anordnungsinstrument (18) mit einem Anordnungselement (114), das sich von dem Anordnungsinstrument (18) erstreckt, und geeignet ist, mit dem ersten Anordnungsmerkmal und dem zweiten Anordnungsmerkmal zusammenzuwirken, um das Schraubenfestlegungsinstrument (14) und das Plattenfestlegungsinstrument (16) in einer vorbestimmten Position relativ zueinander zu positionieren, wodurch die Hüftschraube (26) und die Knochenplatte (12) relativ zueinander positioniert werden, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Anordnungsmerkmal eine erste Aussparung (84) ist und das zweite Anordnungsmerkmal eine zweite Aussparung (96) ist.
Instrumentenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattenfestlegungsinstrument (16) ferner für die Sicherung an der Knochenplatte (12) vor dem Implantieren der Knochenplatte (12) in den Körper eines Patienten geeignet ist.
Instrumentenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubenfestlegungsinstrument (14) ferner für die Sicherung an der Hüftschraube (26) vor dem Implantieren der Hüftschraube (26) in den Körper eines Patienten geeignet ist.
Instrumentenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattenfestlegungsinstrument (16) ferner für die Sicherung an der Knochenplatte (12) nach dem Implantieren der Knochenplatte (12) in den Körper eines Patienten geeignet ist.
Instrumentenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubenfestlegungsinstrument (14) ferner für die Sicherung an der Hüftschraube (26) nach dem Implantieren der Hüftschraube (26) in den Körper eines Patienten geeignet ist.
Instrumentenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß: die Hüftschraube (26) einen an dieser gesicherten Flansch (36) aufweist, die Knochenplatte (12) einen in dieser festgelegten Kanal (44) aufweist und das Anordnungselement (114) ferner geeignet ist, um mit der ersten Aussparung (84) und der zweiten Aussparung (96) dergestalt zusammenzuwirken, daß der Flansch (36) mit dem Kanal (44) ausgerichtet wird, wenn (i) die Hüftschraube (26) an dem Schraubenfestlegungsinstrument (14) gesichert ist, (ii) die Knochenplatte (12) an dem Plattenfestlegungsinstrument (16) gesichert ist und das Anordnungselement (114) in der ersten Aussparung (84) und der zweiten Aussparung (96) aufgenommen wird.