DE10314882A1 - Bending procedure for rod used in operatively treating scoliosis, by determining space curve or target curve using navigation system which dismantles the curve into part curves from which the bending of the rod takes place - Google Patents

Bending procedure for rod used in operatively treating scoliosis, by determining space curve or target curve using navigation system which dismantles the curve into part curves from which the bending of the rod takes place Download PDF

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Abstract

A space curve (2) or a target curve is determined for the rod using a navigation system which dismantles the curve into part curves (5.1,5.2) from which the bending of the rod takes place. An independent claim is also included for an apparatus in bending a rod used in operatively treating scoliosis.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Biegen eines chirurgischen Instrumentariums, insbesondere eines Stabes, für die operative Behandlung von Skoliose sowie eine Vorrichtung hierfür.The The invention relates to a method for bending a surgical Instruments, in particular a staff, for operative treatment of scoliosis and a device therefor.

STAND DER TECHNIKSTATE OF TECHNOLOGY

Ein derartiges Verfahren wird vor allem im Bereich der Skoliosestabilisierung in der Wirbelsäulenchirurgie angewandt. Bei der Skoliose handelt es sich um eine Wachstumsdeformität der Wirbelsäule mit fester Seitausbiegung der Wirbelsäule und Drehung der Wirbelsäule um die Achse des Wirbelsäulenverlaufes. Eine Operation verfolgt das Ziel, eine Verschlechterung der Seitverbiegung zu verhindern, die Verformung zu vermindern und im günstigsten Fall den weitgehend normalen Kurvenverlauf der Wirbelsäule wiederherzustellen. Dabei wird die Wirbelsäule insgesamt stabilisiert, d.h. über bestimmte Wirbelkörperetagen versteift.On Such a method is used primarily in the area of scoliosis stabilization in spine surgery applied. Scoliosis is a growth deformity of the spine with fixed lateral bending of the spine and rotation of the spine around the Axis of the course of the spine. The goal of surgery is to worsen side bending to prevent the deformation from diminishing and in the cheapest Case to restore the largely normal curve of the spine. there becomes the spine stabilized overall, i.e. about certain vertebral levels stiffened.

Während der Operation wird hierzu von hinten die Wirbelsäule durch einen Hautschnitt in der Mittellinie dargelegt. Anschliessend werden die einzelnen Wirbelbogengelenke entknorpelt, dann wird das Instrumentarium eingelegt, meist in Form zweier Stäbe, welche diesseits und jenseits der hinteren Wirbelkörperdornfortsätze positioniert werden. Verspannt werden diese Stäbe mittels Haken und Schrauben. Zum Schluss wird durch Einlegen von Knochenspänen, gewonnen aus dem Beckenkamm oder aus der Knochenbank, erreicht, dass die geplante Verknöcherung des jeweiligen Wirbelsäulenabschnitts noch sicherer vonstatten geht.During the Surgery is done from behind the spine through a skin incision spelled out in the center line. Then the individual Vertebral joints are cartilaged, then the instruments are inserted, usually in the form of two rods, which positions on either side of the posterior vertebral spinous processes become. These rods are clamped using hooks and screws. Finally, by inserting bone chips, obtained from the iliac crest or from the bone bank, that accomplishes the planned ossification of the respective spine section even safer.

Der bzw. die Stäbe werden vor dem Einsetzen manuell gebogen. Die Krafteinleitung erfolgt bei der Stabbiegung im allgemeinen punktuell. Der Zusammenhang zwischen Einleitungsstelle, Kraftgrösse und plastischer Verformung ist dabei schwierig herzustellen. Vor allem bei elastischem Material kommt es zu Rückfederungen.The or the rods are bent manually before insertion. The force is applied point bending in general. The connection between Introduction point, force size and plastic deformation is difficult to manufacture. In front springback occurs especially with elastic material.

Ferner muss die praktisch erreichte Biegekurve eine Raumkurve an den Navigationsstellen hinsichtlich Stützpunktgenauigkeit und Gradientengenauigkeit sehr genau annähern, da sonst beim Einbau in die Wirbelsäule kein spannungsfreier Zustand vorliegt. Die Konsequenz daraus sind Kräfte auf die Wirbelsäule, welche diese möglicherweise verformen. Der Versuch der Fehlerkorrektur kann sich hierbei problematisch auswirken. Beispielsweise erzeugt ein Gradientenfehler einen Stützpunktfehler und umgekehrt.Further the practically achieved bending curve must have a space curve at the navigation points with regard to base accuracy and very close to gradient accuracy, otherwise during installation in the spine there is no voltage-free state. The consequence of this are personnel on the spine, which these may be deform. Trying to correct errors can be problematic impact. For example, a gradient error creates a vertex error and vice versa.

Weiterhin kann das Biegen bspw. maschinell mittels CNC-Biegemaschinen erfolgen. Diese bieten jedoch nicht die Möglichkeit der Erstellung von Freiformkurven. Ein weiterer Nachteil ist der Preis solcher Maschinen, die Bedienungsproblematik und die daraus entstehenden Konflikte im OP-Umfeld, denn dort muss die Korrektur erfolgen. Weiterhin ist die Vorherbestimmung der erforderlichen Vorgabedaten für den Biegeprozess vorab nur grob möglich.Farther the bending can be done, for example, mechanically using CNC bending machines. However, these do not offer the possibility the creation of free-form curves. Another disadvantage is that Price of such machines, the operating problems and the resulting Conflicts arising in the operating room environment, because the correction needs to be made there respectively. Furthermore, the predetermination is necessary Default data for the bending process is only possible roughly in advance.

Das manuelle Biegen auf der anderen Seite ist dagegen kostenfrei und umfeldunabhängig. Nachteilig ist jedoch die momentane Krafteinleitung. Weiterhin sind nur ebene Biegelinien realisierbar. Freiformkurven mit zumindest hinreichender Genauigkeit sind praktisch nicht möglich.The manual bending on the other hand is free of charge and environment independently. However, the current application of force is disadvantageous. Furthermore are only flat bending lines can be realized. Freeform curves with at least sufficient accuracy is practically impossible.

AUFGABETASK

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Biegen eines Stabes zu schaffen, welches die oben genannten Nachteile beseitigt und einfach, manuell, mit wenigen Hilfsmitteln und unter OP-Bedingungen vollzogen werden kann. Der Stab soll dabei so gebogen werden, dass er einer Sollkurve möglichst genau folgt, wobei die Eigenschaften der Sollkurve, sprich der Biegelinie, bereits in der Planungsphase erkennbar sein sollen. Ferner soll das Biegeergebnis auch während dem Biegen überprüfbar sein.task The present invention is therefore a method for bending to create a rod that overcomes the disadvantages mentioned above and simple, manual, with few aids and under operating conditions can be carried out. The rod should be bent so that he a target curve if possible follows exactly, whereby the properties of the target curve, i.e. the bending line, should be recognizable already in the planning phase. Furthermore should the bending result even during be verifiable after bending.

LÖSUNGSOLUTION

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass für das Instrumentarium mittels eines Navigationssystems eine Raumkurve oder Sollkurve ermittelt, die Raumkurve i Teilkurven zerlegt und das Biegen anhand von den Teilkurven erfolgt.to solution accomplishes this task that for the instruments a room curve using a navigation system or target curve is determined, the space curve is broken down into partial curves and the bending takes place on the basis of the partial curves.

Die Sollkurve oder auch Raumkurve ist durch eine Sequenz von Stützpunkten definiert, wobei jedem Stützpunkt ein Richtungsvektor zugeordnet ist und jeder Stützpunkt durch eine Ortsvektor in einem raumfesten Weltkoordinatensystem beschrieben werden kann. Die Angabe der Richtungsvektoren beziehen sich ebenfalls auf dieses raumfeste Koordinatensystem.The Target curve or space curve is through a sequence of support points defined, with each base a direction vector is assigned and each base by a location vector can be described in a fixed world coordinate system. The indication of the direction vectors also refer to this fixed coordinate system.

Diese Vektorkoordinaten werden als bekannt vorausgesetzt, sind also durch eine gebräuchliches Navigationssystem, welches auch in einem OP vorhanden ist, ermittelt. Das Paar „Ortsvektor + Richtungsvektor" wird im Folgenden auch als Navigationsstelle bezeichnet.This Vector coordinates are assumed to be known, so they are through a common one Navigation system, which is also available in an operating room, determined. The pair “place vector + Direction vector " hereinafter also referred to as the navigation point.

Diese Navigationsstellen werden durch eine Raumkurve in der Weise verbunden, die in der Realität für den genannten Stab steht.This Navigation points are connected by a space curve in the way those in reality for the above Rod stands.

Hierzu wird die Raumkurve in einzelne, stückweise definierte Abschnitte oder Teilkurven zerlegt, welche jede für sich in einer Ebene liegt. Dabei reichen zwei Teilebenen, denn genau zwei Ebenen werden durch zwei Navigationsstellen und einen wählbaren Richtungsvektor auf einer möglichen, ebenfalls frei wählbaren Verbindungsgeraden definiert. D.h. die Biegelinie zwischen zwei Navigationsstellen setzt sich zusammen aus zwei ebenen Teilstücken, wobei die einzelnen Ebenen um einen bestimmten Winkel gegeneinander verdreht sind.For this the space curve is divided into individual, piece-by-piece sections or broken down partial curves, each lying on a plane. Two sub-levels are sufficient, because exactly two levels are divided by two Navigation points and a selectable Directional vector on a possible, freely selectable straight lines Are defined. That the bending line between two navigation points is composed of two flat sections, the individual levels are rotated against each other by a certain angle.

So entstehen demnach zwei einzelne Teilkurven, welche die Ausgangslage, die Solllage und die Länge des zu biegenden Stabes bestimmen.So accordingly, two individual partial curves are created, which are the starting point, the target position and the length of the rod to be bent.

An den Enden der einzelnen Teilkurven, d.h. an den Stützstellen, sind nichtgekrümmte Tangentialstücke vorgesehen, welche ein festes Ende der Teilkurven bilden und auch den Angriffspunkt für das Einklemmen des späteren Stabes in einer Klemmzwinge eines Biegetischen bieten, so dass der Stab festgehalten werden kann.On the ends of the individual sub-curves, i.e. at the support points, are not curved Tangentialstücke provided, which form a fixed end of the sub-curves and also the point of attack for pinching the later Offer rod in a clamp of a bending table, so that the Rod can be held.

Der Vorgang des Biegens verläuft so, dass die erstellte Raumkurve bzw. ihre Teilkurven als Biegevorlagen für den zu biegenden Stab herangezogen werden. Hierzu werden die Biegevorlagen unter eine transparente Deckplatte eines Biegetisches gelegt. Der Stab wird darauf gelegt und anhand der Biegevorlage auf ein Gesamtmass abgelängt. Anschliessend wird der erste Abschnitt des Stabes mittels der Tangentialstücke in eine Klemmzwinge an dem Biegetisch eingeklemmt und so festgehalten. Weitere Abschnittsstellen werden auf dem Stab markiert. Anschliessend wird der erste Abschnitt des Stabes mit der ersten Teilkurve in Deckung gebracht. Der Stab kann nun entnommen werden und die zweite Biegevorlage mit der zweiten Teilkurve kann auf die Deckplatte gelegt werden. Der zweite Abschnitt des Stabes kann eingeklemmt werden, wobei weiterhin eine Schwenkplatte des Biegetisches um den oben genannten Winkel gedreht wird, welcher bereits zuvor berechnet wurde. Es erfolgt das in Deckung bringen des zweiten Abschnittes mit der zweiten Biegevorlage.The The process of bending proceeds so that the created space curve or its sub-curves as bending templates for the can be used to bend the rod. For this, the bending templates placed under a transparent cover plate of a bending table. The The rod is placed on top of it and based on the bending template to a total dimension cut to length. The first section of the rod is then turned into a by means of the tangential pieces Clamp clamp clamped on the bending table and held so. Further Section locations are marked on the staff. Then will the first section of the bar with the first sub-curve in register brought. The rod can now be removed and the second bending template the second part of the curve can be placed on the cover plate. The second section of the rod can be pinched, still one Swivel plate of the bending table rotated by the angle mentioned above which was previously calculated. It takes cover bring the second section with the second bending template.

Weiter Abschnitte werden entsprechend dem oben genannten gebogen.Further Sections are bent according to the above.

Die Wahl der Verbindungsgerade und der Stützstellen beeinflusst signifikant den Raumkurvenverlauf hinsichtlich der Kriterien Krümmungsradius und Bauchigkeit. Der Krümmungsradius wiederum ist ein Kriterium hinsichtlich Kraftaufwand, Biegevorgang und Stabilität. Die Bauchigkeit wiederum ist ein Kriterium hinsichtlich dem Anschmiegen des Stabes an gegebene geometrische Verhältnisse.The Choosing the connecting straight line and the support points influences significantly the space curve course with regard to the criteria radius of curvature and bulky. The radius of curvature again, a criterion with regard to effort is the bending process and stability. Bumpiness is a criterion for snuggling of the rod to given geometrical relationships.

Das Verfahren ermöglicht auf der Basis der Stützstellenkoordinaten die Definition einer eindeutigen Raumkurve, welche aus jeweils zwei Teilkurven besteht, die jede für sich in einer Ebene verlaufen.The Procedure allows on the basis of the support point coordinates the definition of a clear space curve, which consists of two There are sub-curves, each for get lost in a plane.

Weiterhin kann durch das vorliegende Verfahren der Stab auf einfache, manuelle Weise und unter OP-Bedingungen gefertigt werden. Die Formtreue des Stabes ist während des Biegevorganges jederzeit überprüfbar und Korrekturen sind sofort und einfach möglich. Auch die Verwendung von elastischen Materialien ist möglich, gegebenenfalls werden die elastischen Rückstellkräfte zuvor berechnet.Farther can the rod in simple, manual Be produced in a manner and under operating conditions. The form accuracy of the Staff is during of the bending process can be checked at any time and Corrections can be made immediately and easily. Use too of elastic materials is possible, if necessary the elastic restoring forces beforehand calculated.

Denkbar ist ferner eine Integration der Raumkurvendefinition in die Patientenvermessung mit einem Navigationssystem, was einen sinnvollen durchgängigen und abgeschlossenen präoperativen Planungsschritt ergibt.Conceivable is also an integration of the spatial curve definition in the patient measurement with a navigation system, which makes sense and completed preoperative Planning step results.

FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in denFurther Advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and based on the drawing; this shows in the

1a bis 1c perspektivische Ansichten der Erstellung einer Raumkurve zur Biegung eines Stabes gemäss der vorliegenden Erfindung für die operative Behandlung von Skoliose; 1a to 1c perspective views of the creation of a space curve for bending a rod according to the present invention for the operative treatment of scoliosis;

2a bis 2c perspektivische Ansichten der Entstehung einer Raumkurve mit zwei Ebenen und zwei Teilkurven zwischen zwei Navigationsstellen; und 2a to 2c perspective views of the formation of a spatial curve with two levels and two sub-curves between two navigation points; and

3a bis 3f perspektivische Ansichten eines erfindungsgemässen Biegevorganges eines Stabes. 3a to 3f perspective views of an inventive bending process of a rod.

Gemäss der Erfindung soll ein Stab 1 (3b) so gebogen werden, dass er einem vorgegebenem räumlichen Bahnverlauf, d.h. einer Sollkurve oder einer Raumkurve 2 (1c) möglichst genau folgt. Die Sollkurve bzw. die Raumkurve 2 ist dabei durch eine Sequenz von Stützpunkten 3 (1a) definiert, wobei jedem Stützpunkt 3 ein Richtungsvektor V1 zugeordnet ist und im Weltkoordinatensystem durch einen Ortsvektor V2 beschrieben werden kann. Auch die Angaben der Richtungsvektoren V1 beziehen sich auf dieses raumfeste Koordinatensystem. Die Vektoren V1 und V2 werde als bekannt vorausgesetzt, sind also beispielsweise durch eine bekanntes Navigationssystem ermittelt, welches den Körper eines Patienten, insbesondere den Verlauf der Wirbelsäule vermisst. Hierzu liegt der Patient in seiner natürlichen Lage und der Wirbelsäulenverlauf wird mit Markierungen versehen.According to the invention, a rod 1 ( 3b ) are bent so that it follows a given spatial path, ie a target curve or a space curve 2 ( 1c ) follows as closely as possible. The target curve or the room curve 2 is by a sequence of bases 3 ( 1a ) defined, with each base 3 a direction vector V 1 is assigned and can be described in the world coordinate system by a location vector V 2 . The specifications of the direction vectors V 1 also refer to this fixed coordinate system. The vectors V 1 and V 2 are assumed to be known, so they are determined, for example, by a known navigation system which measures the body of a patient, in particular the course of the spine. For this purpose, the patient lies in its natural position and the course of the spine is marked.

Das Paar „Richtungsvektor V1 + Ortsvektor V2" wird im Folgenden als Navigationsstelle N bezeichnet. Mehrere Navigationsstellen N werden durch eine Raumkurve 2 (1c) in der Weise verbunden, die in der Realität für den Stab 1 steht.The pair “direction vector V 1 + location vector V 2 ” is referred to below as navigation point N. Several navigation points N are indicated by a space curve 2 ( 1c ) connected in the way that in reality for the staff 1 stands.

Dabei soll die Raumkurve 2 durch jeden Stützpunkt 3 gehen und in jedem Stützpunkt 3 tangential zum dortigen Richtungsvektor V1 verlaufen. Die Stützpunktefolge kann als monoton wachsend, d.h. mit einem gestreckten Verlauf und keinen „rückspringenden" Kurventeilen oder Schleifen, angenommen werden. Die Raumkurve 2 soll ferner keine Knickstellen und möglichst geringe Krümmungen in Kurvenstücken zwischen den Stützpunkten 3 aufweisen sowie eine möglichst kurze Bogenlänge. An den Stützpunkten 3 soll der Verlauf der Raumkurve 2 auf einem kleinen Wegstück gerade sein. Dies wird bevorzugt durch Einfügen eines nichtgekrümmten Tangentialstückes 4 (siehe 2d und 2e) erreicht und zwar in der durch den Richtungsvektor V1 vorgegebenen Richtung an den Navigationsstellen N.The space curve should 2 through every base 3 go and in every base 3 run tangential to the direction vector V 1 there . The sequence of points can be assumed to grow monotonously, ie with an elongated course and no "recessed" curve parts or loops. The space curve 2 Furthermore, there should be no kinks and as little curvature as possible in curve sections between the support points 3 have as short a bow length as possible. At the bases 3 should be the course of the space curve 2 to be straight on a small part of the way. This is preferred by inserting a non-curved tangential piece 4 (please refer 2d and 2e ) reached in the direction specified by the direction vector V 1 at the navigation points N.

Als Konsequenz des oben Gesagten soll die Raumkurve 2 durch abschnittsweise ebene Kurvensegmente 5 gebildet werden, wobei die Kurvensegmente 5 Teilebenen 6 definieren.As a consequence of the above, the space curve should 2 due to sectionally flat curve segments 5 are formed, the curve segments 5 sublevels 6 define.

Gemäss den 2a bis 2c sind zwei Teilebenen 6.1 und 6.2 ausreichend, welche durch die beiden Navigationsstellen N und N+1 und den wählbaren Richtungsvektor V, auf einer möglichen, ebenfalls frei wählbaren Verbindungsgeraden 7 definiert werden. Sie erstrecken sich orthogonal zu Geraden n und n+1, welche jeweils durch die Navigationsstellen N und N+1 verlaufen. Aus den beiden Teilebenen 6.1 und 6.2 ergeben sich zwei Teilkurven 5.1 und 5.2 bzw. zwei Übergangskurven zwischen den zwei Navigationsstellen N und N+1, wobei die Teilebenen 6.1 und 6.2 und damit die Teilkurven 5.1 und 5.2 um einen Winkel φ gegeneinander verdreht werden.According to the 2a to 2c are two sub-levels 6.1 and 6.2 sufficient, which by the two navigation points N and N + 1 and the selectable direction vector V, on a possible, also freely selectable connecting straight line 7 To be defined. They extend orthogonally to straight lines n and n + 1, which run through the navigation points N and N + 1, respectively. From the two sub-levels 6.1 and 6.2 there are two sub-curves 5.1 and 5.2 or two transition curves between the two navigation points N and N + 1, the sub-levels 6.1 and 6.2 and thus the sub-curves 5.1 and 5.2 can be rotated against each other by an angle φ.

Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:
Für jede Teilkurve 5.1 und 5.2 erfolgt eine iterative Berechnung des Ebenenwinkels φ und eine Bestimmung der Bogenlänge. Danach werden die Daten der ersten Teilkurve 5.1 und der zweiten Teilkurve 5.2, nämlich Länge, Kreisbogen, gegebenenfalls mit Zwischengeraden (Länge) und der Ebenenwinkel zur nächsten Teilkurve abgelegt.
The operation of the present invention is as follows:
For every sub-curve 5.1 and 5.2 the plane angle φ is calculated iteratively and the arc length is determined. Then the data of the first sub-curve 5.1 and the second sub-curve 5.2 , namely length, circular arc, possibly with intermediate straight lines (length) and the plane angle to the next sub-curve.

Zum Biegen erfolgt ein Plotten einer Biegevorlage unter Berücksichtigung der Tangentialstücke 4 (Herausheben der Abschnittsgrenzen).For bending, a bending template is plotted taking into account the tangential pieces 4 (Highlighting the section boundaries).

Gemäss den 3a und 3b werden die beiden geplotteten einzelnen Teilkurven 5.1 und 5.2, welche die Ausgangslage, die Länge und die Solllage jeweils eines Abschnittes 9.1 bzw. 9.2 des zu biegenden Stabes 1 darstellen, auf der jeweiligen Teilebene 6.1 und 6.2 gezeigt. An ihren jeweiligen Enden, d.h. an den Stützpunkten, weisen die Teilkurven 5.1 und 5.2 die nicht gekrümmten Tangentialstücke 4 auf. Diese bilden ein festes Ende der Teilkurven 5.1 und 5.2 und dienen als Halt, wenn der zu biegende Stab 1 an diesen Enden fixiert werden soll.According to the 3a and 3b are the two plotted individual sub-curves 5.1 and 5.2 , which show the starting position, the length and the target position of each section 9.1 respectively. 9.2 of the rod to be bent 1 represent on the respective sub-level 6.1 and 6.2 shown. The partial curves point at their respective ends, ie at the support points 5.1 and 5.2 the non-curved tangential pieces 4 on. These form a fixed end of the sub-curves 5.1 and 5.2 and serve as a stop when the rod to be bent 1 to be fixed at these ends.

In 3a ist die Biegevorlage 8.1 für dien zu biegende Teilkurven 5.1 gezeigt. Diese Biegevorlage 8.1 wird, wie in 3c gezeigt, zum Biegen des ersten Abschnittes 9.1 des Stabes 1 unter eine transparente Deckplatte 10 eines Biegetisches 11 gelegt.In 3a is the bending template 8.1 for partial curves to be bent 5.1 shown. This bending template 8.1 will, as in 3c shown for bending the first section 9.1 of the staff 1 under a transparent cover plate 10 of a bending table 11 placed.

Dem Biegetisch 11 sind desweiteren ein Schwenkrahmen 12 und eine Klemmzwinge 13 zugeordnet. Die Klemmzwinge 13 dient dem Einspannen der Tangentialstücke 4, so dass der Stab 1 während dem Biegen festgehalten wird.The bending table 11 are also a swing frame 12 and a clamp 13 assigned. The clamp 13 serves to clamp the tangential pieces 4 so the rod 1 is held while bending.

Der Schwenkrahmen 12 weist ferner eine Querstrebe 14 als Abstützung auf, welche verschiebbar angeordnet ist.The swing frame 12 also has a cross strut 14 as a support, which is arranged displaceably.

Wie bereits oben erwähnt, wird die Biegevorlage 8.1 für den zu biegenden Stab 1 unter die transparente Deckplatte 10 des Biegetisches gelegt. Der Stab 1 wird darauf gelegt und auf ein erforderliches Gesamtmass abgelängt. Anschliessend wird der Stab 1 am Anfang des ersten Abschnitts 9.1 ergriffen und in die Klemmzwinge 13 eingespannt. Weiterhin werden alle Abschnittsstellen auf dem Stab 1 markiert.As already mentioned above, the bending template 8.1 for the rod to be bent 1 under the transparent cover plate 10 of the bending table. The rod 1 is placed on top and cut to a required overall size. Then the rod 1 at the beginning of the first section 9.1 seized and in the clamp 13 clamped. Furthermore, all section locations on the staff 1 marked.

Anschliessend wird, wie in 3c gezeigt, der erste Abschnitt 9.1 des Stabes 1 entsprechend der Biegevorlage 8.1 gebogen, d.h. mit der Teilkurve 5.1 der Raumkurve 2 in Deckung gebracht.Then, as in 3c shown the first section 9.1 of the staff 1 according to the bending template 8.1 curved, ie with the partial curve 5.1 the space curve 2 brought into line.

Nun wird, gemäss den 3d bis 3f, eine weitere Biegevorlage 8.2 für den zweiten Abschnitt 9.2 des Stabes 1 unter die Deckplatte 10 des Biegetisches 11 gelegt. Der Stab 1 wird am Anfang des nächsten Abschnittes 9.2 mittels der Klemmzwinge 13 eingespannt.Now, according to the 3d to 3f , another bending template 8.2 for the second section 9.2 of the staff 1 under the cover plate 10 of the bending table 11 placed. The rod 1 will be at the beginning of the next section 9.2 by means of the clamp 13 clamped.

Anschliessend wird der Schwenkrahmen 12 um den Winkel φ verdreht und der bereits gebogene Abschnitt 9.1 des Stabes 1 wird gegebenenfalls durch die Querstrebe 14 fixiert. Der zweite Abschnitt 9.2 des Stabes 1 wird nun entsprechend der Biegevorlage 8.2 gebogen, d.h. mit der Teilkurve 5.2 der Raumkurve 2 in Deckung gebracht.Then the swivel frame 12 twisted by the angle φ and the already bent section 9.1 of the staff 1 is possibly by the cross strut 14 fixed. The second section 9.2 of the staff 1 is now according to the bending template 8.2 curved, ie with the partial curve 5.2 the space curve 2 brought into line.

Weiter Abschnitte werden entsprechende dem oben Beschriebenen gebogen, bis der Stab 1 die gewünschte Form aufweist. Positionszahlenliste

Figure 00110001
Further sections are bent as described above until the rod 1 has the desired shape. Position Number List
Figure 00110001

Claims (28)

Verfahren zum Biegen eines chirurgischen Instrumentariums, insbesondere eines Stabes (1) für die operative Behandlung von Skoliose, dadurch gekennzeichnet, dass für das Instrumentarium (1) mittels eines Navigationssystems eine Raumkurve (2) oder Sollkurve ermittelt, die Raumkurve (2) in Teilkurven (5.1, 5.2) zerlegt und das Biegen anhand der Teilkurven (5.1, 5.2) erfolgt.Method for bending surgical instruments, in particular a rod ( 1 ) for the operative treatment of scoliosis, characterized in that for the instruments ( 1 ) a space curve using a navigation system ( 2 ) or target curve, the space curve ( 2 ) in partial curves ( 5.1 . 5.2 ) disassembled and the bending based on the partial curves ( 5.1 . 5.2 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Raumkurve (2) wird durch Navigationsstellen (N) definiert wird.A method according to claim 1, characterized in that the space curve ( 2 ) is defined by navigation points (N). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Navigationsstelle (N) durch einen Richtungsvektor (V1) und einen Ortvektor (V2) definiert wird.Method according to claim 2, characterized in that each navigation point (N) is defined by a direction vector (V 1 ) and a location vector (V 2 ). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Raumkurve (2) in jeder Navigationsstelle (N) tangential zum dortigen Richtungsvektor (V,) verläuft.A method according to claim 3, characterized in that the space curve ( 2 ) in each navigation point (N) runs tangentially to the direction vector (V,) there. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Raumkurve (2) an den Navigationsstellen (N) gerade verläuft.A method according to claim 4, characterized in that the space curve ( 2 ) straight at the navigation points (N). Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsstellen (N) mit nicht gekrümmten Tangentialstücken (4) versehen werden.Method according to at least one of claims 2 to 5, characterized in that the navigation points (N) with non-curved tangential pieces ( 4 ) are provided. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Raumkurve (2) aus ebenen Teilkurven (5.1, 5.2) gebildet wird.Method according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the space curve ( 2 ) from flat sub-curves ( 5.1 . 5.2 ) is formed. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Teilkurven (5.1, 5.2) Teilebenen (6.1, 6.2) definiert werden.A method according to claim 7, characterized in that the partial curves ( 5.1 . 5.2 ) Sub-levels ( 6.1 . 6.2 ) To be defined. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilebenen (6.1, 6.2) durch die Navigationsstellen (N, N+1) und den Richtungsvektor (V1) auf einer Verbindungsgeraden (7) definiert werden.A method according to claim 8, characterized in that the sub-planes ( 6.1 . 6.2 ) by the navigation points (N, N + 1) and the direction vector (V 1 ) on a connecting straight line ( 7 ) To be defined. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Teilebenen (6.1, 6.2) orthogonal zu Geraden (n, n+1) erstrecken, welche durch die Navigationsstellen (N, N+1) verlaufen.A method according to claim 8 or 9, characterized in that the sub-planes ( 6.1 . 6.2 ) extend orthogonally to straight lines (n, n + 1) which run through the navigation points (N, N + 1). Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich aus den Teilebenen (6.1, 6.2) die Teilkurven (5.1, 5.2) zwischen zwei Navigationsstellen (N, N+1) ergeben.Method according to one of Claims 8 to 10, characterized in that the partial planes ( 6.1 . 6.2 ) the sub-curves ( 5.1 . 5.2 ) between two navigation points (N, N + 1). Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilebenen (6.1, 6.2) und die Teilkurven (5.1, 5.2) um einen Winkel (φ) gegeneinander verdreht werden.A method according to claim 11, characterized in that the sub-planes ( 6.1 . 6.2 ) and the sub-curves ( 5.1 . 5.2 ) against each other by an angle (φ). Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Raumkurve (2) als Biegevorlage (8.1, 8.2) für den zu biegenden Stab (1) verwendet wird.Method according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that the space curve ( 2 ) as a bending template ( 8.1 . 8.2 ) for the rod to be bent ( 1 ) is used. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelne Biegevorlage (8.1, 8.2) zum Biegen der Teilkurven (5.1, 5.2) des Stabes (1) verwendet werden.A method according to claim 13, characterized in that the individual bending template ( 8.1 . 8.2 ) for bending the partial curves ( 5.1 . 5.2 ) of the staff ( 1 ) be used. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegevorlage (8.1, 8.2) unter eine transparente Deckplatte (10) eines Biegetisches (11) gelegt werden.A method according to claim 13 or 14, characterized in that the bending template ( 8.1 . 8.2 ) under a transparent cover plate ( 10 ) of a bending table ( 11 ) be placed. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (1) auf die Biegevorlage (8.1, 8.2) gelegt wird und auf erforderliches Gesamtmass abgelängt wird.Method according to one of claims 13 to 15, characterized in that the rod ( 1 ) on the bending template ( 8.1 . 8.2 ) is placed and cut to the required overall size. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Tangentialstück (4) eines ersten Abschnittes (9.1) in eine Klemmzwinge (13) des Biegetisches (11) eingeklemmt wird.Method according to one of claims 21 to 23, characterized in that the tangential piece ( 4 ) of a first section ( 9.1 ) in a clamp ( 13 ) of the bending table ( 11 ) is pinched. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (9.1) des Stabes (1) entsprechend der Biegevorlage (8.1) geborgen wird, d.h. mit der Teilkurve (5.1) der Raumkurve (2) in Deckung gebracht wird.Method according to claim 17 , characterized in that the first section ( 9.1 ) of the staff ( 1 ) according to the bending template ( 8.1 ) is recovered, ie with the partial curve ( 5.1 ) the space curve ( 2 ) is brought into cover. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (1) anschliessend entnommen wird und die zweite Biegevorlage (8.2) für den zweiten Abschnitt (9.2) auf die Deckplatte (10) gelegt wird.A method according to claim 18, characterized in that the rod ( 1 ) is then removed and the second bending template ( 8.2 ) for the second section ( 9.2 ) on the cover plate ( 10 ) is placed. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (1) am Anfang eines zweiten Abschnittes (9.2) in die Klemmzwinge (13) eingeklemmt wird.A method according to claim 19, characterized in that the rod ( 1 ) at the beginning of a second section ( 9.2 ) in the clamp ( 13 ) is pinched. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwenkrahmen (12) des Biegetisches (11) um den Winkel (φ) verdreht wird.A method according to claim 20, characterized in that a swivel frame ( 12 ) of the bending table ( 11 ) is rotated by the angle (φ). Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der bereits gebogene Abschnitt (9.1) fixiert wird.22. The method according to claim 21, characterized in that the already bent section ( 9.1 ) is fixed. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (9.2) des Stabes (1) entsprechend der Biegevorlage (8.2) geborgen wird, d.h. mit der Teilkurve (5.2) der Raumkurve (2) in Deckung gebracht wird.A method according to claim 22, characterized in that the second section ( 9.2 ) of the staff ( 1 ) according to the bending template ( 8.2 ) is recovered, ie with the partial curve ( 5.2 ) the space curve ( 2 ) is brought into cover. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Abschnitte entsprechend gebogen werden.Method according to claim 23, characterized in that further sections are formed accordingly be. Vorrichtung zum Biegen eines chirurgischen Instrumentariums, insbesondere eines Stabes (1) für die operative Behandlung von Skoliose, dadurch gekennzeichnet, dass für das Instrumentarium (1) mittels eines Navigationssystems eine Raumkurve (2) oder Sollkurve ermittelbar, die Raumkurve (2) in Teilkurven (5.1, 5.2) zerlegbar und das Biegen anhand der Teilkurven (5.1, 5.2) durchführbar ist.Device for bending surgical instruments, in particular a rod ( 1 ) for the operative treatment of scoliosis, characterized in that for the instruments ( 1 ) a space curve using a navigation system ( 2 ) or target curve can be determined, the space curve ( 2 ) in partial curves ( 5.1 . 5.2 ) can be dismantled and the bending based on the partial curves ( 5.1 . 5.2 ) is feasible. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegen auf einem Biegetisch (11) durchführbar ist.Device according to claim 25, characterized in that the bending on a bending table ( 11 ) is feasible. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass dem Biegetisch (11) eine transparente Deckplatte (10), ein Schwenkrahmen (12) und eine Klemmzwinge (13) zugeordnet ist.Apparatus according to claim 26, characterized in that the bending table ( 11 ) a transparent cover plate ( 10 ), a swing frame ( 12 ) and a clamp ( 13 ) assigned. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schwenkrahmen (12) eine Querstrebe (14) zugeordnet ist.Apparatus according to claim 27, characterized in that the swivel frame ( 12 ) a cross strut ( 14 ) assigned.
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