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Dokumentenidentifikation DE69429363T2 20.06.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0746282
Titel BOHRFÜHRUNG
Anmelder DePuy Orthopaedics, Inc., Warsaw, Ind., US
Erfinder GOBLE, E. Marlowe, Logan, US;
LOWER, L., Terry, Bourbon, US
Vertreter Patentanwälte Dr. H.-P. Pfeifer & Dr. P. Jany, 76137 Karlsruhe
DE-Aktenzeichen 69429363
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 13.01.1994
EP-Aktenzeichen 949086052
WO-Anmeldetag 13.01.1994
PCT-Aktenzeichen PCT/US94/00636
WO-Veröffentlichungsnummer 0009415556
WO-Veröffentlichungsdatum 21.07.1994
EP-Offenlegungsdatum 11.12.1996
EP date of grant 05.12.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.06.2002
IPC-Hauptklasse A61F 5/04

Beschreibung[de]

Hintergrund und Zusammenfassung der Erfindung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bohrführungswerkzeug und auf ein Verfahren zur Lokalisierung und Installation eines Querstifts, um ein Ersatzligament in einem Tunnel eines das Ersatzligament aufnehmenden Knochens zu fixieren. Genauer bezieht sich die Erfindung auf ein Bohrführungswerkzeug, um den Stift relativ zu dem Tunnel derart auszurichten, daß der Stift den Tunnel und das Ersatzligament durchdringt, um das Ersatzligament an dem Knochen festzuhalten und dadurch die Heilung und die Verbindung des Ersatzligaments zu fördern.

Wenn ein Ligament wie beispielsweise das vordere Kreuzband (anterior cruciate ligament, ACL) eines Knies beschädigt oder abgenutzt ist, wird häufig ein Ersatzligament in das Knie eingesetzt, um das natürliche vordere Kreuzband zu rekonstruieren. Bei einer derartigen Rekonstruktion wird typischerweise ein Tunnel durch den anterioren Teil der Tibia nach oben durch das Tibia-Plateau und in das distale Ende des Femurs gebohrt, um eine Annäherung an die natürliche Position des vorderen Kreuzbands zu erreichen. Dann wird ein Knochen-Band-Knochen- Transplantat, häufig von der Kniescheibensehne, mittels üblicher Transplantat-Gewinnungsprozeduren gewonnen. Typischerweise wird ein keilförmiges Transplantat herausgeschnitten und mittels einer Transplantats-Bemessungslehre in die gewünschte Form gebracht. Anschließend werden Löcher für chirurgische Fäden in das Transplantat gebohrt.

Danach wird das Transplantat in dem gebohrten Tunnel installiert.

Es sind zahlreiche Methoden bekannt, um das Transplantat in der Tibia und dem Femur zu befestigen, bis es einheilen kann. Bei einem dieser Verfahren werden KurosakaTM Fixierungsschrauben verwendet. Die Verwendung einer KurosakaTM-Schraube führt zu einer Passung mit Übermaß (interference fit) in dem Tunnel, wobei das Transplantat durch Keilwirkung gegen die Wand des Tunnels gepreßt wird. Dies wird beispielsweise in dem US-Patent 4,950,270 beschrieben.

Bei anderen bekannten Verfahren werden chirurgische Fäden, die mit dem Transplantat verbunden sind, mittels Schrauben oder Befestigungsscheiben an dem Knochen verankert. Es ist auch möglich, die Ligamente unmittelbar mittels Platten oder Unterlegscheiben zu befestigen.

Zum Stand der Technik gehören auch mehrere verschiedene Typen von Bohrführungswerkzeugen, um in dem Femur und der Tibia Tunnel zu bohren, die das Ausrichten und Installieren von quer zu dem Tunnel verlaufenden Stiften ermöglichen, um die Ersatzbänder zu verankern. Ein Beispiel ist das US-Patent 4,901,711, in dem ein solches Bohrführungswerkzeug dargestellt ist, das auf einen K-Draht geschoben wird, nachdem dieser in das Kniegelenk eingesetzt wurde. Der K-Draht tritt aus dem Knie an einem Punkt unterhalb der Tibia und einem weiteren Punkt oberhalb des Femurs aus. Das Bohrführungswerkzeug des US-Patents 4,901,711 ist auf dem K-Draht drehbar gelagert, so daß das Werkzeug um die Achse des K-Drahts gedreht werden kann. Das Bohrführungswerkzeug hat weiterhin eine Bohrführungsbuchse, die longitudinal parallel zu der Achse des K-Drahts zu einem gewählten Punkt bewegt werden kann, um einen quer verlaufenden Verankerungsstift zu lokalisieren. Das Bohrführungswerkzeug der vorliegenden Erfindung stellt gegenüber dem in dem US-Patent 4,901,711 dargestellten Bohrführungswerkzeug eine Verbesserung dar, weil das Werkzeug nur unterhalb des Tibia-Plateaus auf dem Schaft des Tunnelbohrers positioniert wird und natürlich auch weil der Tunnel selbst vor der Benutzung des Bohrführungswerkzeugs gebohrt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Bohrführungswerkzeug wird der Tunnelbohrer als Bezugselement verwendet, um einen quer verlaufenden Verankerungsstift an einem gewählten Punkt zu lokalisieren und zu installieren. Eine diesem gewählten Punkt entsprechende Markierung ist auf dem Bohrer selbst vorgesehen, so daß das Bohrführungswerkzeug, wenn es auf den Bohrer aufgeschoben und an einem entsprechenden Skalenpunkt auf dem Bohrer positioniert ist, den quer verlaufenden Stift an einer geeigneten Position unterhalb des oberen Endes des Tunnels lokalisiert.

Ein weiteres Beispiel ist in dem US-Patent 4,985,032 dargestellt, das ein Bohrführungswerkzeug zeigt, das zur Lokalisierung quer verlaufender Stifte zum Befestigen von Ligamenten in Tunneln dient, die in Kniegelenken ausgebildet worden sind, insbesondere um das vordere Kreuzband zu ersetzen. Bei der Benutzung des U-förmigen Bohrführungswerkzeugs gemäß dem US-Patent 4,985,032 wird einer der Schenkel des Werkzeugs nach oben in den Tunnel geschoben, nachdem der Bohrer entfernt wurde. Mit der Benutzung des U-förmigen Bohrführungswerkzeugs gemäß dem US-Patent 4,985,032 sind zusätzliche Handhabungsschritte verbunden, die vermieden werden, wenn der Tunnelbohrer selbst zur Positionierung des Bohrführungswerkzeugs verwendet wird. Der bei der vorliegenden Erfindung verwendete Tunnelbohrer ist mit einer Skalierung versehen, so daß der Chirurg genau weiß, wo das obere Ende des Bohrers und des Tunnels lokalisiert ist und wo der Querstift richtig in den Femur eingeführt werden muß, um ein Ersatzligament zu kreuzen, das in dem Tunnel plaziert und nach oben zu dessen oberstem Ende gezogen wurde.

Das Bohrführungswerkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung zeichnet sich folglich gegenüber diesen bekannten Bohrführungswerkzeugen durch mehrere Vorzüge aus. Ein Vorteil besteht darin, daß bei dem Bohrführungswerkzeug der vorliegenden Erfindung der Tunnelbohrer, mit dem der Tunnel in den Knochen gebohrt wird, als Bezugsachse verwendet wird, um die Position quer verlaufender Stifte zu definieren, die den Tunnel und das Ersatzligament kreuzen, um das Ersatzligament an dem Knochen zu befestigen. Der Tunnelbohrer bildet eine stabile Bezugsachse zur Ausrichtung der Stifte, die den Tunnel kreuzen sollen. Außerdem kann das Bohrführungswerkzeug unmittelbar nach dem Bohren des Tunnels in dem Knochen benutzt werden, ohne daß es notwendig ist, einen anderen Stab oder ein anderes Hilfsmittel in den in dem Knochen ausgebildeten Tunnel einzusetzen.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Bohrführungswerkzeug vorgeschlagen, um einen Querstift in einem Tunnel, der mittels eines Tunnelbohrers in einen Knochen gebohrt wurde, auszurichten und zu installieren, so daß er zur Befestigung eines Ersatzligaments an dem Knochen dient. Das Bohrführungswerkzeug weist ein Armteil und eine Bohrführungsbuchse auf, die mit dem Armteil verbunden ist. Die Bohrführungsbuchse hat eine zentrale Bohrung, durch die ein Bohrer so geführt wird, daß er eine quer verlaufende Führungsbohrung in dem Knochen erzeugt, durch die der Querstift beim Einsetzen in den Knochen geführt wird. Die Achse der Zentralen Bohrung der Bohrführungsbuchse ist so ausgerichtet, daß sie den Tunnel kreuzt.

Weiterhin weist das Bohrführungswerkzeug Mittel auf, um das Armteil mit dem Tunnelbohrer zu koppeln, während sich der Tunnelbohrer noch in dem Knochen befindet, um dadurch das Armteil und die Bohrführungsbuchse an einer gewünschten anatomischen Position zu positionieren, wobei der in dem Knochen sitzende Tunnelbohrer als Bezugspunkt dient.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat das Bohrführungswerkzeug ein im wesentlichen L-förmiges Hauptteil, das einen ersten, sich in einer Richtung senkrecht zu dem Tunnelbohrer erstreckenden Arm, seinen zweiten, sich im wesentlichen parallel zu dem Tunnelbohrer erstreckenden Arm und ein distales Ende aufweist. Die Bohrführungsbuchse ist mit dem distalen Ende des zweiten Arms gekoppelt.

Ebenfalls bei einer beispielhaften Ausführungsform schließen die Kopplungsmittel eine Einrichtung ein, um das Armteil auf dem Tunnelbohrer derart in Längsrichtung längs einer Achse des Tunnelbohrers beweglich zu befestigen, daß die Bohrführungsbuchse relativ zu dem obersten Ende des Tunnelbohrers und des von diesem gebohrten Tunnels positioniert wird. Das Armteil ist auch um die Achse des Tunnelbohrers schwenkbar, um die Bohrführungsbuchse in einer gewünschten anatomischen Position relativ zu dem Knochen zu positionieren. Ferner weist das Bohrführungswerkzeug Mittel auf, um die Position der Bohrführungsbuchse relativ zu dem obersten Ende des Tunnelbohrers, welches dem Ende des Tunnels entspricht, anzuzeigen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung schließt das Bohrführungswerkzeug eine zweite Bohrführungsbuchse ein, die gleitbar mit dem Armteil des Bohrführungswerkzeugs verbunden ist. Die zweite Bohrführungsbuchse ist so ausgebildet, daß sie eine zentrale Bohrung aufweist, durch die ein Bohrer so geführt wird, daß er eine zweite Führungsbohrung in dem Knochen erzeugt, die zur Einführung eines zweiten Querstifts in den Knochen dient. Die Achse der zentralen Bohrung der zweiten Bohrführungsbuchse ist so ausgerichtet, daß sie den Tunnel kreuzt.

Bei der beispielhaft dargestellten Ausführungsform ist das Armteil des Bohrführungswerkzeugs unter einem vorbestimmten Winkel verdreht, um die zweite Bohrführungsbuchse relativ zu dem Tunnelbohrer derartig auszurichten, daß die Achse der zweiten Bohrführungsbuchse den Tunnel kreuzt. Ferner schließt das Bohrführungswerkzeug Mittel ein, um den Abstand zwischen der ersten Bohrführungsbuchse und der zweiten Bohrführungsbuchse anzuzeigen.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Bohrführungsbuchse mit dem Armteil über einen Klinkenmechanismus gekoppelt, um die Bohrführungsbuchse selektiv axial relativ zu dem Armteil zu positionieren. Bei der beispielhaft dargestellten Ausführungsform weist der Klinkenmechanismus eine federbelastete Klinke auf, die zum Zusammenwirken mit der Bohrführungsbuchse ausgebildet ist. Die federbelastete Klinke ermöglicht eine axiale Bewegung der Bohrführungsbuchse relativ zu dem Armteil in Richtung auf den Knochen zu und verhindert eine axiale Bewegung der Bohrführungsbuchse relativ zu dem Armteil in einer Richtung von dem Knochen weg.

Die Bohrführungsbuchse ist so ausgebildet, daß sie eine Mehrzahl von Zähnen zum Eingriff der federbelasteten Klinke aufweist, um die Bohrführungsbuchse in einer gewählten axialen Position relativ zu dem Armteil zu arretieren. Die zweite Bohrführungsbuchse ist ebenfalls mittels eines Klinkenmechanismus mit dem Armteil gekoppelt, um die zweite Bohrführungsbuchse selektiv axial relativ zu dem Armteil zu positionieren.

Das erfindungsgemäße Bohrführungswerkzeug wird verwendet, um quer verlaufende Stifte zu lokalisieren und zu installieren, so daß sie ein Ersatzligament in einem Tunnel, der in einen Knochen gebohrt wurde, fixieren, wobei der Querstift den Tunnel und das Ersatzligament kreuzt. Bei Verwendung zur Fixierung eines Ersatzligaments für das vordere Kreuzband wird der Tunnel durch das Tibia-Plateau nach oben in das distale Ende des Femurs gebohrt.

Das Bohrführungswerkzeug wird auf dem Bohrer, der bei dem Bohrschritt zur Bohrung des Tunnels verwendet wurde, installiert. Das Bohrführungswerkzeug ist um die Achse des Tunnelbohrers schwenkbar. Es hat ein Gleitlager-Ende, das auf dem Bohrer sitzt, und einen sich nach oben erstreckenden Arm, an dessen Ende sich eine quer verlaufende Führungsöffnung befindet, deren Achse die Achse des Tunnelbohrers kreuzt. Die Position des Bohrführungswerkzeugs wird in Längsrichtung auf dem Bohrer so ausgerichtet, daß die Achse der quer verlaufenden Führungsbohrung relativ zu dem obersten Ende des Tunnels, das einem vorbestimmten Punkt am oberen Ende des Bohrers entspricht, so ausgerichtet wird, daß die Achse der quer verlaufenden Bohrung das Ersatzligament in dem Tunnel kreuzt. Außerdem wird die Position des Bohrführungswerkzeugs durch Schwenken des Bohrführungswerkzeugs um die Achse des Bohrers ausgerichtet, um eine gewünschte anatomische Position zum Einsetzen des Querstifts in den Femur zu finden. Dann wird eine in der quer verlaufenden Bohrung sitzende Bohrführungsbuchse in eine Position gebracht, bei der sie den Femur berührt. Unter Verwendung der Bohrführungsbuchse als Führung und mittels eines ersten Bohrers, der einen ersten Durchmesser hat, wird eine quer verlaufende Führungsbohrung in Querrichtung in den Femur gebohrt, wobei die vorbestimmte Bohrstrecke kurz vor dem Tunnel endet.

Dadurch wird eine quer verlaufende Führungsbohrung erzeugt. Danach wird der erste Bohrer aus der Bohrführungsbuchse herausgenommen, und ein zweiter Bohrer mit einem zweiten Durchmesser, der größer als der erste Durchmesser ist, in die Führungsbohrung eingesetzt. Schließlich wird die Bohrführungsbuchse von dem Bohrführungswerkzeug abgenommen, wobei der zweite Bohrer in dem Bohrführungsloch, das in den Femur gebohrt wurde, an Ort und Stelle verbleibt.

Falls auch ein Querstift durch das Ersatzligament in der Tibia eingesetzt werden soll, wird die Position des Bohrführungswerkzeugs relativ zu der Achse des Bohrers so ausgerichtet, daß eine Tibia-Bohrführung an einer gewünschten anatomischen Position zum Einsetzen des zweiten Querstifts in die Tibia lokalisiert ist. In eine zweite quer verlaufende Führungsbohrung, die an dem sich nach oben erstreckenden Arm vorgesehen ist, wird eine Bohrführungsbuchse der Tibia-Bohrführung eingesetzt und in eine Position bewegt, bei der sie die Tibia berührt. Unter Verwendung der Bohrführungsbuchse als Führung und mittels des ersten Bohrers, der einen ersten Durchmesser hat, wird eine quer verlaufende Führungsbohrung in die Tibia gebohrt, wobei die vorbestimmte Bohrstrecke kurz vor dem Tunnel endet. Danach wird der erste Bohrer aus der Bohrführungsbuchse herausgenommen. Als nächstes wird ein dritter Bohrer, dessen Durchmesser im wesentlichen gleich mit dem zweiten größeren Durchmesser ist, in die Führungsbohrung der Tibia eingebracht. Schließlich wird die Bohrführungsbuchse herausgenommen, wobei der dritte Bohrer in der Führungsbohrung in der Tibia an Ort und Stelle verbleibt.

Das Bohrführungswerkzeug und der Tunnelbohrer werden von dem Knie abgenommen, und das Ersatzligament wird in den in dem Femur und der Tibia verlaufenden Tunnel eingesetzt. Über dem zweiten Bohrer wird ein Weichgewebeschutz mit Kontakt zu dem Femur installiert. Danach wird mittels des zweiten Bohrers eine Bohrung durch den Femur, den Tunnel, das Ersatzligament und in den Femur auf der gegenüberliegenden Seite des Tunnels gebohrt. Anschließend wird der zweite Bohrer entfernt, wobei der Weichgewebeschutz an seiner Position verbleibt. Schließlich wird der Querstift durch den Weichgewebeschutz, die Führungsbohrung, den Tunnel und das dort befindliche Ersatzligament hindurch und weiter in den Femur auf der gegenüberliegenden Seite des Tunnels eingesetzt, um das Ersatzligament in dem Femur zu verankern.

Danach wird ein Weichgewebeschutz über dem dritten Bohrer angebracht, so daß er die Tibia kontaktiert. Mittels des dritten Bohrers wird eine Bohrung durch die Tibia, den Tunnel in der Tibia, das Ersatzligament und weiter in die Tibia auf der gegenüberliegenden Seite des Tunnels gebohrt. Als nächstes wird der dritte Bohrer herausgenommen, wobei der Weichgewebeschutz in seiner Position verbleibt. Danach wird der Querstift durch den Weichgewebeschutz, die Tibia-Führungsbohrung, den Tunnel und das darin befindliche Ersatzligament und weiter in die Tibia auf der gegenüberliegenden Seite des Tunnels eingeführt, um das Ersatzligament in der Tibia zu verankern.

Das Bohrführungswerkzeug ist ausgebildet zur Durchführung eines Verfahrens zur Lokalisierung und Installation eines quer verlaufenden Stifts zum Fixieren eines Ersatzligaments in einem in benachbarten Knochen eines Gelenks ausgebildeten Tunnel, wobei der Stift den Tunnel und das in den Tunnel eingeführte Ersatzligament kreuzt. Das Verfahren umfaßt folgende Schritte: Einführen eines Führungsstifts wie beispielsweise eines K-Drahts durch die benachbarten Knochen, um die Mittellinie des geplanten Tunnels zu bestimmen; Bohren des Tunnels mit einem Bohrer, der eine Längsausnehmung aufweist, wobei der Führungsstift als zentrale Führung verwendet wird Installieren eines Bohrführungswerkzeugs auf dem zum Bohren des Tunnels verwendeten Bohrer, wobei das Bohrführungswerkzeug selektiv um die Achse des Bohrers und die Achse des Führungsstifts schwenkbar ist und in Längsrichtung längs des Bohrers positioniert werden kann, um eine von dem Bohrführungswerkzeug erzeugte, quer verlaufende Führungsbohrung relativ zu dem Tunnel so zu positionieren, daß sie das Ersatzligament in einem der benachbarten Knochen in dem Tunnel kreuzt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Bohrführungswerkzeug, nachdem es auf dem Bohrer angebracht wurde, um den Bohrer geschwenkt und in Längsrichtung des Bohrers ausgerichtet werden, um die beim Einsetzen des Führungsstifts in den Tunnel gewünschte anatomische Position zu finden. Vorzugsweise sind der Bohrer und das Bohrführungswerkzeug ferner mit einer Skalierung zum Lokalisieren des Bohrführungswerkzeugs versehen. Anschließend werden folgende Schritte durchgeführt: Bohren in Querrichtung in den Knochen, um eine quer verlaufende Führungsbohrung zu erzeugen, und Einsetzen des quer verlaufenden Stifts durch die Führungsbohrung, den Tunnel, das darin befindliche Ersatzligament und weiter auf der gegenüberliegenden Seite des Tunnels, um das Ersatzligament in dem Tunnel zu verankern.

Des weiteren kann das Bohrführungswerkzeug zum Lokalisieren und Installieren eines zweiten quer verlaufenden Stifts in dem benachbarten Knochen verwendet werden, wobei der Stift den Tunnel und das Ersatzligament in dem zweiten Knochen kreuzt. Zu den weiteren Schritten zum Installieren des zweiten Stifts gehören das schwenkbare Ausrichten der Position des Bohrführungswerkzeugs um den Bohrer, um die gewünschte Stelle zum Einsetzen des zweiten quer verlaufenden Stifts in den benachbarten Knochen zu ermitteln, sowie das Einbringen einer Bohrung in Querrichtung in den benachbarten Knochen, um eine quer verlaufende Führungsbohrung zu erzeugen, von der beim Einsetzen des quer verlaufenden Stifts ausgegangen wird.

Bekanntlich handelt es sich bei den Ligamenten, die von orthopädischen Chirurgen ersetzt werden, überwiegend um vordere Kreuzbänder, die häufig bei der Ausübung eines Sports verletzt werden. Die vorliegende Erfindung kann bei der Installation von quer verlaufenden Stiften zum Verankern eines Ersatzligaments für ein vorderen Kreuzbands ideal eingesetzt werden. Das dabei angewandte Verfahren umfaßt folgende Schritte: Einführen eines Führungsstifts durch einen anterioren Teil der Tibia nach oben durch das Tibia-Plateau und in das distale Ende des Femurs, um die Mittellinie des Tunnels zu bestimmen; Bohren des Tunnels mit einem Bohrer, der eine Längsausnehmung aufweist, wobei der Stift als zentrale Führung dient und der Tunnel in dem Femur an einem vorher festgelegten Punkt endet; Installieren des Bohrführungswerkzeugs auf dem beim Bohren des Tunnels benutzten Bohrer, wobei das Bohrführungswerkzeug um die Achse des Bohrers und die des Führungsstifts schwenkbar ist und ein auf dem Bohrer befestigtes Schwenklager-Ende sowie einen sich nach oben erstreckenden Arm aufweist, der mit einer quer verlaufenden Führungsbohrung endet, deren Achse die Achse des Führungsstifts und die des Tunnelbohrers kreuzt; Ausrichten der Position des Bohrführungswerkzeugs auf dem Bohrer in Längsrichtung zur Positionierung der Achse der quer verlaufenden Führungsbohrung relativ zu dem oberen Ende des Tunnels, das dem vorher ausgewählten Punkt auf dem oberen Ende des Bohrers entspricht, so daß die Achse der quer verlaufenden Führungsbohrung das Ersatzligament in dem Tunnel kreuzt. Schließlich wird das Bohrführungswerkzeug, wie oben beschrieben, zum Lokalisieren und Installieren eines quer verlaufenden Stifts in dem Femur angewendet, um das Ersatzligament für das vordere Kreuzband in dem Femur zu verankern. Im Bedarfsfall kann dasselbe Bohrführungswerkzeug in der oben beschriebenen Weise auch für das Lokalisieren und Installieren eines quer verlaufenden Stifts in der Tibia verwendet werden, um das Ersatzligament für das vordere Kreuzband innerhalb des Tunnels in der Tibia zu verankern.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für verschiedene Arten von Ersatzligamenten. Typischerweise erhält ein Chirurg ein Ersatzligament, indem er einen Teil der Kniescheibensehne entfernt, wobei er an beiden Enden der Sehne einen Knochenzapfen zum Verankern in dem Tunnel beläßt. In einem solchen Fall werden die quer verlaufenden Stifte durch die Zapfen geführt, um die beiden Enden der Kniescheibensehne in dem Tunnel zu verankern, wobei der verbleibende mittlere Teil der Sehne als Ersatzligament dient. In der Fachliteratur ist die Verwendung von Kniescheibensehnen in Tunneln zum Ersetzen des vorderen Kreuzbands bestens bekannt und ausführlich beschrieben. In der Regel werden die Knochenzapfen des aus der Kniescheibensehne gewonnenen Ersatzligamentsmittels sogenannter Kurosaka-Übermaß-Fixierungsschrauben verankert. Diese Fixierungsschrauben werden axial in den Tunnel hineingeschraubt, um die Knochenzapfen durch Keilwirkung innerhalb des Tunnels in der gewünschten Position zu fixieren.

Daneben werden auch andere Arten von Ersatzligamenten in Betracht gezogen und einige von ihnen auch tatsächlich eingesetzt. In der vorliegenden Beschreibung und in den beigefügten Ansprüchen bezieht sich der Begriff "Ersatzligament" daher auf jegliches Material, das von dem Patienten selbst, von Leichnamen, Tieren oder aus irgendeinem anderen Material, beispielsweise Plastik oder Metall, gewonnen wird und sich zum Ersetzen eines Ligaments eignet. Ferner bezieht sich der in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendete Ausdruck "Kreuzen" des Ersatzligaments auf jegliche Art der Kreuzung und/oder Verbindung, die sich ergibt, wenn ein Stift quer durch einen Tunnel geführt wird. So kann beispielsweise, wie oben erwähnt, ein solcher Querstift durch den am Ende der Kniescheibensehne befindlichen Knochenzapfen geführt werden, oder er kann sich durch das Weichgewebe selbst oder durch eine in dem Weichgewebe gebildete Schlaufe erstrecken. Schließlich bezieht sich das Wort "quer" auf eine Schnitt- oder Kreuzungsrichtung, die senkrecht oder nicht senkrecht zu der Tunnelachse verlaufen kann.

Zusätzliche Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich für Fachleute aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, die beispielhaft die nach dem jetzigen Kenntnisstand bestmögliche Anwendung der Erfindung darstellt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Der detaillierten Beschreibung liegen insbesondere die beigefügten Zeichnungen zugrunde. Es zeigen:

Fig. 1 einen Aufriß eines erfindungsgemäßen Bohrführungswerkzeugs zum Ausrichten und Installieren von Querstiften durch einen in einem Knochen erzeugten Tunnel, wobei der zum Erzeugen des Tunnels eingesetzte Bohrer als Bezugselement dient;

Fig. 2 eine längs der Linien 2-2 von Fig. 1 verlaufende Schnittansicht, die eine Tibia-Bohrführung und eine Tibia-Bohrführungsbuchse zeigt, die in einem solchen Winkel ausgerichtet sind, daß sie die Achse des Tunnelbohrers kreuzen;

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Vorderansicht eines Knies, dessen vorderes Kreuzband ersetzt werden soll; der abgebildete Führungsstift wird durch einen anterioren Teil der Tibia nach oben durch das Tibia-Plateau und das distale Ende des Femurs eingeführt, um die Position des in dem Knie zu erzeugenden Tunnels festzulegen;

Fig. 4 eine Fig. 3 ähnelnde graphische Darstellung, in der ein Tunnelbohrer über dem Führungsstift in dem Knie eingeführt wurde, um den Tunnel zur Aufnahme des Ersatzligaments zu bohren;

Fig. 5 eine graphische Darstellung des in den Fig. 3 und 4 abgebildeten Knies, wobei das Knie in Schräglage gebracht und das Bohrführungswerkzeug nach Fig. 1 an einem Ende des Tunnelbohrers zum Ausrichten der Position eines quer verlaufenden Stifts zur Fixierung des Ersatzligaments in dem Tunnel installiert wurde;

Fig. 6 eine Fig. 5 ähnelnde Ansicht, in der ein erster Bohrer zum Erzeugen einer quer verlaufenden Führungsbohrung durch den Femur verwendet wird;

Fig. 7 eine den Fig. 5 und 6 entsprechende graphische Darstellung, in der ein zweiter Bohrer durch die Bohrführungsbuchse in eine Position unter dem Arm des Bohrführungswerkzeugs gebracht wird;

Fig. 8 eine graphische Darstellung des Knies, um 90º gegenüber dem in den Fig. 3 und 4 abgebildeten Knie gedreht, wobei ein Tibia-Bohrführungswerkzeug verwendet wird, um die gewünschte anatomische Position zum Installieren eines quer verlaufenden Stifts durch den Tunnel in der Tibia festzulegen;

Fig. 9 eine den Fig. 5 bis 7 entsprechende graphische Darstellung, in der der Tunnelbohrer und das Bohrführungswerkzeug entfernt sind, ein Ersatzligament in den Tunnel eingesetzt ist und ein Weichgewebeschutz über dem zweiten, in dem Femur verbleibenden Bohrer installiert ist;

Fig. 10 eine Fig. 9 entsprechende graphische Darstellung, in der der zweite Bohrer zum Erzeugen einer Bohrung durch den Femur, den Tunnel und das darin befindliche Ersatzligament und weiter in den Femur auf der gegenüberliegenden Seite des Tunnels angewendet wird; und

Fig. 11 eine (einige Teile auslassende) graphische Darstellung eines quer verlaufenden Stifts, der durch die von dem zweiten Bohrer erzeugte Bohrung installiert wird, die sich durch den Femur, den Tunnel und das darin befindliche Ersatzligament und weiter in den Femur auf der gegenüberliegenden Seite des Tunnels erstreckt, um das Ersatzligament an dem Femur zu fixieren.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

In den Fig. 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßes Bohrführungswerkzeug 10 dargestellt. Zum Ersetzen des vorderen Kreuzbands in einem Kniegelenk wird ein Tunnelbohrer 12 verwendet, mit dem ein Tunnel durch einen Knochen, d. h. durch die Tibia und den Femur, gebohrt wird. Der Tunnelbohrer 12 hat ein erstes Ende 14, mit dem der Knochen bearbeitet wird, und ein zweites Ende 16, das an einem Antriebswerkzeug befestigt werden kann. Der Bohrer 12 weist eine Tiefenanzeigeskala oder mit Zahlen versehene Markierungen 18 auf, die den Abstand von den Markierungen 18 bis zu der Spitze des ersten Endes 14 des Bohrers 12 anzeigen. Das Bohrführungswerkzeug 10 ist so ausgebildet, daß es schwenkbar und gleitbar an das zweite Ende 16 des Bohrers 12 gekoppelt werden kann. In dem dargestellten Beispiel weist das Bohrführungswerkzeug 10 ferner ein im wesentlichen L-förmig ausgebildetes Hauptteil 20 auf mit einem ersten Arm 22, der sich im wesentlichen senkrecht zu dem Bohrer 12 erstreckt, und einem zweiten Arm 24, der sich von dem ersten Arm 22 weg im wesentlichen parallel zu dem Bohrer 12 erstreckt. Ein Ende des ersten Arms 22 ist mittels einer federbelasteten Klinke 26 innerhalb eines Verbindungsstücks 25 gleitbar und schwenkbar mit dem zweiten Ende 16 des Bohrers 12 verbunden. Die Klinke 26 kann heruntergedrückt werden, um eine longitudinale Gleitbewegung des Hauptteils 20 des Bohrführungswerkzeugs 10 zu dem Bohrer 12 hin zu ermöglichen. Wenn die Klinke 26 gelöst wird, drückt eine Feder sie gegen ringförmige, in dem Bohrer 12 ausgebildete Nuten, die das Hauptteil 20 in einer bestimmten Position in Relation zu dem Bohrer 12 fixieren.

Das Bohrführungswerkzeug 10 schließt eine Femur-Bohrführung 28 und eine Tibia-Bohrführung 30 ein. Das beispielhafte Bohrführungswerkzeug 10 ist zum Ausrichten und Installieren von quer verlaufenden Stiften durch den Femur und die Tibia ausgebildet, die die Achse des von dem Bohrer 12 erzeugten Tunnels und das in dem Tunnel befindliche Ersatzligament kreuzen. Die beispielhaft dargestellte Femur-Bohrführung 28 ist integral an dem distalen Ende 32 des Hauptteils 20 ausgebildet. Die quer verlaufende Führungsbohrung 34 befindet sich an dem distalen Ende 32 des Hauptteils, und eine Bohrführungsbuchse 36 erstreckt sich durch die quer verlaufende Führungsbohrung 34. Die Bohrführungsbuchse 36 ist mittels einher federbelasteten Klinke 38 gleitbar an das distale Ende 32 des Hauptteils 20 gekoppelt. Die federbelastete Klinke 38 läßt sich herunterdrücken und ermöglicht so eine Gleitbewegung der Bohrführungsbuchse 36 in Richtung des doppelseitigen Pfeils 40. Die Bohrführungsbuchse 36 weist eine Mehrzahl von (nicht dargestellten) Zähnen auf der Seite auf, die der in Fig. 1 abgebildeten Seite gegenüberliegt. Beim Loslassen der Klinke 38 drückt eine Feder die Klinke 38 gegen die Zähne, um die vorher bestimmte Position der Bohrführungsbuchse relativ zu dem Hauptteil 20 zu sichern. Die Zähne und die Klinke bilden einen Klinkenmechanismus zum Ausrichten der Position der Bohrführungsbuchse 36 relativ zu dem Hauptteil 20. Vorteilhafterweise kann die Bohrführungsbuchse 36 mit nur einer Hand relativ zu dem Hauptteil ausgerichtet werden. Dies ermöglicht, wie nachfolgend im einzelnen dargelegt, eine genaue und schnelle Ausrichtung der Position der Bohrführungsbuchse 36. Die Bohrführungsbuchse 36 ist so ausgebildet, daß sie eine zentrale Bohrung aufweist, deren Achse 40 die Achse 13 des Bohrers 12 kreuzt. Das den Knochen berührende Ende der Bohrführungsbuchse 36 weist Zähne 44 auf, die in den Knochen eingreifen und somit dazu beitragen, die Position der Bohrführungsbuchse 36 relativ zu dem Knochen zu fixieren.

Der Bohrer 12 weist einen zweiten Satz quer verlaufender Markierungen 46 auf, die die Position der Achse 42 der Bohrführungsbuchse 36 relativ zu der Spitze des ersten Endes 14 des Bohrers 12 anzeigen. Die Spitze des ersten Endes 14 des Bohrers 12 entspricht der Position des Endes des Tunnels in dem Knochen. Somit kann ein Chirurg anhand der Anzeige-Markierungen 46 die Position des quer verlaufenden Stifts mit einem vorher festgelegten Abstand zu dem Ende des Tunnels bestimmen.

Das Bohrführungswerkzeug 10 weist weiter eine Tibia- Bohrführung 30 auf, die einen Befestigungsblock 48 und eine Bohrführungsbuchse 50 umfaßt. Die Bohrführungsbuchse 50 enthält eine Mehrzahl von Zähnen oder sägezahnförmigen Zacken. Der Befestigungsblock 48 weist eine federbelastete Klinke 54 und eine Feder 56 auf, die gegen die Klinke 54 drückt. Durch das Herunterdrücken der Klinke 54 in Richtung des Pfeils 58 wird die Bohrführungsbuchse 50 gelöst, die daraufhin eine Gleitbewegung relativ zu dem Hauptteil 20 in Richtung des doppelseitigen Pfeils 60 ausführen kann. Beim Loslassen der Klinke 54 drückt die Feder 56 die Klinke 54 gegen die Zähne 52 der Bohrführungsbuchse 50, um diese an der gegebenen Position relativ zu dem Hauptteil 20 zu halten. Mit anderen Worten: Die Bohrführungsbuchse 50 ist auf ähnliche Weise wie Bohrführungsbuchse 36 durch einen Klinkenmechanismus mit dem Hauptteil 20 verbunden.

Die Klinkenbetätigung der Bohrführungsbuchsen 36 und 50 ist von Vorteil. Sie kann auch bei anderen Führungsmechanismen, beispielsweise in Verbindung mit einem Führungsarm, eingesetzt werden. Nach dem Lösen mittels einer Drucktaste (Klinken 38 und 54) können die Bohrführungsbuchsen 36 und 50 vorwärts und rückwärts in Relation zu dem Arm 24 gleiten. Dies ermöglicht eine bessere Steuerung der Bewegung der Bohrführungsbuchsen 36 und 50 im Vergleich zu Bohrführungsbuchsen, die mittels Schraubenbefestigung an Führungsarmen befestigt sind. Der Klinkenmechanismus bewirkt auch eine bessere Arretierung der Position der Bohrführungsbuchsen 36 oder 50 gegen den Knochen. Die Klinkenmechanismen ermöglichen nämlich eine einseitige Arretierung, d. h. sie können zu dem Knochen hin, aber nicht von dem Knochen weg gedrückt werden. Deshalb können sie mit einer einzigen Hand betätigt werden. Darüber hinaus sorgt der Klinkenmechanismus für einen engen Kontakt zwischen den Zähnen 44 und 46 der Bohrführungsbuchsen 36 bzw. 50 mit dem Knochen. Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung auch andere Klinkenmechanismen als die federbelasteten Klinken 38 und 54 eingesetzt oder kann der Klinkenmechanismus mit anderen Bohrführungswerkzeugen zum Erzeugen von Bohrungen oder Tunneln in einem Knochen verwendet werden. Daher beschränkt sich das Merkmal des Klinkenmechanismus nicht auf das Bohrführungswerkzeug 10 der vorliegenden Erfindung.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der Arm 24 des Hauptteils 20 in einem vorherbestimmten Winkel 62 zu dem Arm 22 verdreht. Der Winkel 62 beträgt in diesem Beispiel 5,8º. Das Hauptteil 48 ist mittels eines Gewindebolzens 64, der eine mit einem Gewinde versehene Bohrung 66 in dem Hauptteil 48 durchdringt, gleitbar mit dem Arm 24 verbunden. Infolge der Verdrehung des Arms 24 kreuzt die Achse 68, definiert durch eine in Längsrichtung der Bohrführungsbuchse 50 verlaufende Bohrung 70, die Achse 13 des Bohrers 12.

Das Bohrführungswerkzeug 10 wird zum Ausrichten und Installieren von Querstiften in einem in einem Knochen erzeugten Tunnel angewendet. Aus den Fig. 3 bis 11 geht hervor, wie das Bohrführungswerkzeug 10 gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Es eignet sich insbesondere für das Ersetzen des vorderen Kreuzbands in einem Kniegelenk, kann aber auch für andere Ersatzligamente in einem Knochen verwendet werden. Im folgenden wird nun detailliert beschrieben, wie das Bohrführungswerkzeug 10 beim Ersetzen des vorderen Kreuzbands in einem Kniegelenk gehandhabt wird.

In Fig. 3 ist ein Kniegelenk 72 dargestellt, das aus einem Femurknochen 74 und einem Tibiaknochen 76 besteht. Die Kondylen 78 und 80 des Femurs 74 führen bei Bewegungen des Knies 72 gegenüber dem Tibia-Plateau eine Gelenkbewegung aus. In den Fig. 3 bis 11 ist auch das Weichgewebe 84 um das Knie graphisch dargestellt. Beim Ersetzen des vorderen Kreuzbands wird durch das Kniegelenk ein Tunnel mit einem Winkel gebohrt, der der Position des natürlichen vorderen Kreuzbands nachempfunden ist. Der erste Schritt beim Ersetzen des vorderen Kreuzbands besteht daher darin, einen Tunnel zur Aufnahme des Ersatzligaments durch das Knie 72 zu erzeugen. Beim Bohren des Tunnels wird typischerweise zuerst ein K-Draht oder ein Führungsstift 86 durch einen anterioren Teil 88 der Tibia 76 nach oben durch das Tibia-Plateau 82 und weiter durch das distale Ende des Femurs 74 eingeführt. Die Position des Führungsstifts 86 kann mittels in das Knie eingeführter Endoskope, oder mittels Röntgen oder fluoroskopisch sichtbar gemacht werden. Ist der Chirurg nicht zufrieden mit der Position des Führungsstifts 86, so kann er den Stift herausziehen und neu einführen, ohne dem Knie 72 größeren Schaden zuzufügen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Führungsstift 86 nur eine relativ dünne Bohrung durch das Kniegelenk 72 erzeugt. Der Führungsstift 86 weist ein erstes Ende 90 auf, das mit einer Bohrerspitze zum Kreuzen des Knochens versehen ist, und ein zweites Ende 92 mit einer Öffnung 94, mittels dessen der Führungsstift 86, wie nachfolgend detailliert erörtert, das Ersatzligament durch den Tunnel hindurch ziehen kann.

Nachdem der Chirurg den Führungsstift 86 an einer für die Mittellinie des Tunnels gewünschten Position positioniert hat, wird der Bohrer 12 eingesetzt, um den Tunnel in dem Kniegelenk 72 zu bohren. Vorzugsweise weist der Bohrer 12 eine Längsausnehmung auf, so daß er über den Führungsstift 86 geführt werden kann, um den Tunnel 94 durch das Kniegelenk 72 zu erzeugen. Daher zeigt der Führungsstift 86 die Mittellinie des Tunnels 94 an. In Fig. 4 ist ein Bohrer 12 dargestellt, nachdem er in das Kniegelenk 72 längs des Wegs, der durch den Führungsstift 86 vorgegeben ist, eingeführt wurde, um den Tunnel 94 zu erzeugen.

Nachdem der Tunnel 94 in dem Kniegelenk 72 erzeugt wurde, verbleibt der Bohrer 12 in dem Knie. Das Antriebswerkzeug wird von dem Bohrer 12 entfernt, und das Bohrführungswerkzeug 10 wird über das zweite Ende 16 des Bohrers 12 geschoben. Anhand der Tiefenanzeige-Markierungen 18 auf dem Bohrer 12 kann der Chirurg ablesen, wie tief der Bohrer 12 in den Knochen ragt. Auf diese Weise kann er auch die Länge des benötigten Ersatzligaments abschätzen. Das Ersatzligament wird typischerweise in einer konventionellen Weise mittels bekannter Verfahren gewonnen. So wird beispielsweise ein Teil der Kniescheibensehne geerntet, um Gewebe zum Ersetzen des vorderen Kreuzbands zu bekommen, wobei das Gewebe aus einem Sehnenabschnitt mit einem Knochenzapfen an beiden Enden besteht.

Daneben werden auch andere Arten von Ersatzligamenten in Betracht gezogen und einige von ihnen auch tatsächlich eingesetzt. In der vorliegenden Beschreibung und in den beigefügten Ansprüchen bezieht sich der Begriff "Ersatzligament" daher auf jegliches Material, das von dem Patienten selbst, von Leichnamen, Tieren oder aus irgendeinem anderen Material, beispielsweise Plastik oder Metall, gewonnen wird und sich zum Ersetzen eines Ligaments eignet. Ferner bezieht sich der in der Beschreibung und in den. Ansprüchen verwendete Ausdruck "Kreuzen" des Ersatzligaments auf jegliche Art der Kreuzung und/oder Verbindung, die sich ergibt, wenn ein Stift quer durch einen Tunnel geführt wird. So kann beispielsweise, wie oben erwähnt, ein solcher Querstift durch den am Ende der Kniescheibensehne befindlichen Knochenzapfen geführt werden, oder er kann sich durch das Weichgewebe selbst oder durch eine in dem Weichgewebe gebildete Schlaufe erstrecken. Schließlich bezieht sich das Wort "quer" auf eine Schnitt- oder Kreuzungsrichtung, die senkrecht oder nicht senkrecht zu der Tunnelachse verlaufen kann.

Nachdem das Ersatzligament geerntet oder auf andere Weise zur Verfügung steht, kann ein Chirurg den für das Einsetzen des Querstifts optimalen Abstand, gemessen von einem Ende des Knochenzapfens aus, abschätzen (sofern die gewählte Art des Ersatzligaments einen Knochenzapfen hat). Mit dem Bohrführungswerkzeug 10 kann die Position der Stifte nahezu optimal ausgerichtet werde. Durch Herunterdrücken der Klinke 26 kann das Bohrführungswerkzeug 10 in Richtung des doppelseitigen Pfeils 98 auf dem Bohrer 12 vor und zurück gleiten.

Hat der Chirurg die optimale Stelle für das Einsetzen des Querstifts ermittelt, stellt er die Position des Bohrführungswerkzeugs auf dem Bohrer 12 auf den entsprechenden Abstand gemäß den Markierungen 46 ein. Will der Chirurg den Querstift beispielsweise 25 mm vom Ende des Ersatzligaments entfernt positionieren, so schiebt er das Bohrführungswerkzeug 10 so weit, bis die obere Kante 96 des Verbindungsstücks 25 auf einer Linie mit der Meßmarkierung 46 liegt, die 25 mm entspricht. Auf diese Weise wird die Achse 42 der Femur-Bohrführungsbuchse 36 25 mm von dem Ende 14 des Bohrers 12 positioniert. Da das Ende 14 des Bohrers 12 dem Ende des Ersatzligaments entspricht, würde die Achse 42 der Bohrführungsbuchse 36 25 mm vom Ende des Ersatzligaments entfernt liegen. Die Position des Bohrführungswerkzeugs 10 kann also selektiv in Längsrichtung auf dem Bohrer justiert werden, um die Achse der quer verlaufenden Führungsbohrung und der Bohrführungsbuchse 36 relativ zu dem obersten Ende des Tunnels zu positionieren, das einem vorher ausgewählten Punkt an dem oberen Ende des Bohrers entspricht, so daß die Achse das Ersatzligament in dem Tunnel kreuzt.

Nachdem die longitudinale Position des Bohrführungswerkzeugs 10 festgelegt wurde, besteht der nächste Schritt darin, das Bohrführungswerkzeug 10 um die Achse des Bohrers 12 und des Führungsstifts 86 zu drehen oder zu schwenken, um die Bohrführungsbuchse 36 in die anatomische Position zu bringen, die für das Einsetzen des quer verlaufenden Stifts in den Femur gewünscht ist. Diese Position befindet sich üblicherweise, wie auch in Fig. 11 dargestellt, auf dem lateralen Epikondylus 100.

Nach der Wahl der gewünschten anatomischen Position des quer verlaufenden Stifts wird die Bohrführungsbuchse 36 zu dem Femur in Richtung des Pfeils 102 unter Nutzung der Klinkenfunktion verschoben. Die Bohrführungsbuchse 36 wird durch einen kleinen Einschnitt in dem Weichgewebe 84 geführt und berührt die Oberfläche des Femurs 72 (siehe Fig. 5). Dann wird ein erster Bohrer 104 benutzt, um eine erste Bohrung durch den Femur 74 zu erzeugen, wobei die Bohrführungsbuchse 36 als Führung dient. Der erste Bohrer 104 hat einen ersten Durchmesser, der in der beispielhaften Ausführungsform 2,4 mm beträgt. Der Bohrer 104 erzeugt eine quer verlaufende Bohrung in dem Femur 74. Mit dem Bohrer 104 ist ein Anschlag 106 verbunden, so daß er nur über eine vorher festgelegte Strecke in den Femur 74 bohrt. Der Anschlag 106 verhindert, daß der Bohrer 14 gegen den in dem Tunnel 94 befindlichen Bohrer 12 stößt. Die Arretierung 106 bewirkt somit, daß der Bohrer 104 kurz vor dem Tunnel 94 anhält und daß eine quer verlaufende Führungsbohrung 108 durch den Femur 74 erzeugt wird. Anschließend wird der erste Bohrer 104 aus der Bohrführungsbuchse 36 herausgenommen.

In die quer verlaufende Führungsbohrung 108 wird dann ein zweiter Bohrer 110 eingeführt. Dieser hat einen zweiten Durchmesser, der etwas größer als der erste Durchmesser ist. In dem Beispiel hat der zweite Bohrer 110 einen Durchmesser von 2,5 mm. Der zweite Bohrer 110 wird mittels eines Einführungswerkzeugs 112 unter leichtem Klopfen durch die Bohrführungsbuchse 36 in die quer verlaufende Führungsbohrung 108 eingesetzt, wodurch der zweite Bohrer 110 bis zu einer solchen Tiefe eingeführt wird, daß sich ein Ende des zweiten Bohrers 110 jenseits des Endes 32 des Hauptteils 20 befindet. Daraufhin wird die Bohrführungsbuchse 36 aus dem Hauptteil 20 herausgenommen, wobei der Bohrer 110 in dem Femur 74 zurückbleibt. Der Bohrer 110 gibt somit die Position der quer verlaufenden Führungsbohrung 108 durch das Weichgewebe 84 an, so daß der Chirurg die Bohrung 108 leicht lokalisieren kann.

Wenn das Ersatzligament mit einem Querstift in der Tibia fixiert werden soll, kann das Bohrführungswerkzeug 10 um die Achse 13 des Bohrers 12 in eine andere Position gedreht werden, um die Bohrung für das Einsetzen des Tibia- Querstifts zu erzeugen. Das Hauptteil 20 des Bohrführungswerkzeugs 10 enthält eine Meßskalierung, die mit Markierungen 114 versehen ist. Diese Markierungen 114 zeigen den Abstand von der Achse 42 der Bohrführungsbuchse 36 zu der Achse 68 der Bohrführungsbuchse 50 an. Dies ermöglicht dem Chirurgen, den Abstand zwischen der optimalen Position des Querstifts in dem femoralen Teil des Ersatzligaments und der optimalen Position des Querstifts in dem tibialen Teil des Ersatzligaments zu messen. Ist dieser Abstand bekannt, kann der Chirurg das Tibia- Bohrführungswerkzeug 30 so positionieren, daß es an der Markierung 114 sitzt, die dem bekannten Abstand entspricht. Sobald die Position der Tibia-Bohrführung 30 festgelegt ist, wird das Bohrführungswerkzeug 10 gedreht, um die Bohrführungsbuchse 50 in die gewünschte anatomische Position für das Einsetzen des Querstifts in die Tibia 76 zu bringen (siehe Fig. 8). Dann wird die Bohrführungsbuchse 50 in Richtung des Pfeils 115 unter Nutzung der Klinkenfunktion verschoben, bis die Zähne 59 die Tibia 76 berühren. Nachdem die Bohrführungsbuchse 50 die Tibia 76 kontaktiert, führt der Chirurg die gleichen Schritte durch, die anhand der Fig. 6 und 7 beschrieben wurden, um die Bohrer 104 und 110 in den Femur einzubringen. Zuerst wird der kleine Bohrer 104 mit einem Anschlag 106 verwendet, um eine quer verlaufende Führungsbohrung in der Tibia 74 zu erzeugen. Die Führungsbohrung in der Tibia 74 endet kurz bevor sie auf den Bohrer 112 stößt. Ein dritter Bohrer, der identisch mit dem in dem Femur befindlichen Bohrer 110 ist, wird dann, wie in Fig. 7 dargestellt, mittels des Werkzeugs 112 unter leichtem Klopfen in die quer verlaufende Führungsbohrung eingebracht. Nachdem der Bohrer mit dem größeren Durchmesser unter leichtem Klopfen in die Führungsbohrungen in der Tibia 76 eingebracht wurde, werden das Bohrführungswerkzeug 10 und der Tunnelbohrer 12 entfernt. Der größere Durchmesser verbleibt in der Tibia 76, um die Position der quer verlaufenden Führungsbohrung in der Tibia 76 durch das Weichgewebe 84 anzuzeigen, so daß der Chirurg die Bohrung in der Tibia 76 leicht lokalisieren kann.

In einem Verfahren, für das sich die vorliegende Erfindung eignet, weist ein Knochen-Band-Knochen-Ersatzligament 118 chirurgische Fäden 120 und 122 auf, die an gegenüberliegenden Enden angebracht sind. In der beispielhaften Ausführungsform, die in den Fig. 9 bis 11 dargestellt ist, weist das Ersatzligament 118 einen ersten Knochenblock 124, ein dazwischen liegendes Ligament 126 und einen zweiten Knochenblock 128 auf. In einem Loch 94 des Führungsstifts 86 können chirurgische Fäden 120 befestigt werden, so daß das Ersatzligament 118 in den Tunnel 94 gezogen werden kann, wenn der Führungsstift 86 aus dem Tunnel 94 in Richtung des Pfeils 130 herausgenommen wird. Die chirurgischen Fäden 120 dienen der Positionierung der Spitze 132 des Ersatzligaments 118 an einer Stelle, die zu dem obersten Teil des Tunnels 94 benachbart ist.

Über den Bohrer 110, der in dem Femur 74 verbleibt, wird dann ein Weichgewebeschutz 134 eingeführt, der verhindert, daß sich das Weichgewebe 84 um den Bohrer 110 wickelt. Zusätzlich enthält der Weichgewebeschutz 134 einen (nicht dargestellten) Griff und Zähne, die leicht in den Femur 74 hinein geklopft werden können, um die Position der durch den Bohrer 110 erzeugten Führungsbohrung zu markieren.

Der nächste Schritt der Erfindung ist in Fig. 10 dargestellt. Mittels eines Antriebswerkzeugs 136 wird der Bohrer 110 weiter in den Femur 74, durch den Tunnel 94, den Knochenblock 124 des in dem Tunnel 124 befindlichen Ersatzligaments 118 und weiter in den Femur 74 auf der gegenüberliegenden Seite des Tunnels 94 des Antriebswerkzeugs 136 eingebracht.

Dann wird der Bohrer 110 entfernt, wobei der Weichgewebeschutz 134 an Ort und Stelle verbleibt. Nach dem Entfernen des Bohrers 110 gibt der Weichgewebeschutz 134 also weiterhin die Stelle an, an der die Bohrung 108 durch den Femur 74 verläuft. Durch den Weichgewebeschutz 134 wird dann ein Querstift in die Bohrung 108 eingeführt. Der Querstift 138, abgebildet in Fig. 11, wird mit einem Sechskantschlüssel in den Femur 74 eingeschraubt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können zwar viele verschiedene Arten von Querstiften angewendet werden, bevorzugt kommt jedoch eine Ausführungsform mit einem externen Sechskantkopf 140, einem zu diesem Sechskantkopf 140 benachbarten Gewindeteil und einem sich verjüngernden, im wesentlichen glatten Schaft 144 zur Anwendung. Der sich verjüngernde Schaft 144 übt eine Kraft in Richtung des Pfeils 146 auf den Knochenblock 124 aus, wenn der Querstift 138 in den Femur 74 eingesetzt wird. Dies bewirkt, daß der Knochenblock 124 gegen eine Außenwand des Tunnels 94 in dem Femur gedrückt wird, um den Knochenblock 124 innerhalb des Femurs 74 zu fixieren und die Heilung des Knochenblocks 124 in dem Femur 74 zu fördern. Der Querstift 138 weist auch eine stumpfe Spitze 148 auf, die das Einsetzen des Querstifts 138 in den Femur 74 erleichtert.

Der in der Tibia 76 befindliche Knochenblock 128 kann auf unterschiedliche Weise fixiert werden. Beispielsweise kann eine KurosakaTM Fixierungsschraube in eine durch den Bohrer 12 erzeugte Öffnung eingesetzt werden, um den Knochenblock 128 an der Tibia 76 festzuhalten. Zusätzlich können unter Verwendung einer Befestigungsscheibe chirurgische Fäden 122 an der Tibia 76 befestigt werden. Wenn ein Querstift durch den Knochenblock 128 in der Tibia 76 angebracht werden soll, wird das Ersatzligament 118 durch Anziehen der chirurgischen Fäden in die richtige Spannung gebracht. Mittels des dritten Bohrers, der sich in der gemäß der obigen Beschreibung erzeugten Öffnung in der Tibia 76 befindet, wird dann die quer verlaufende Führungsbohrung für einen zweiten Querstift gebohrt, der durch die Tibia, den Tunnel 94, den Knochenblock 128 und weiter in die Tibia auf der von dem Antriebswerkzeug abgewandten Seite eingeführt wird. Daraufhin wird der Querstift in die Tibia eingeführt, und zwar auf die gleiche Weise, die oben im Zusammenhang mit dem Bohren und dem Installieren eines Querstifts in dem Femur 74 erörtert wurde.

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf eine bestimmte bevorzugte Ausführungsform detailliert beschrieben wurde, sind im Bereich der Erfindung, wie sie durch die nachfolgenden Ansprüche beschrieben und definiert wird, auch Variationen und Modifikationen möglich.


Anspruch[de]

1. Bohrführungswerkzeug (10) zum Ausrichten eines Bohrers, um ein Bohrloch in einem Knochen (74 oder 76) zu erzeugen, umfassend:

einen Tunnelbohrer 12, der in den Knochen (74 oder 76) eingebracht werden kann, um längs einer Achse (13) einen geraden Tunnel (94) in dem Knochen (74 oder 76) zu bohren;

ein Armteil (20);

eine Bohrführungsbuchse (36 oder 50), die mit einem Teilabschnitt des Armteils (20) verbunden ist und die so ausgebildet ist, daß sie eine zentrale Bohrung (70) aufweist, durch die ein Bohrer (104) so geführt wird, daß er eine Führungsbohrung (108) in dem Knochen (74 oder 76) erzeugt, die quer zu dem geraden Tunnel (94) verläuft und zur Führung eines quer verlaufenden Stifts (138) dient, wenn dieser in die Führungsbohrung (108) in dem Knochen (74 oder 76) eingeführt wird, wobei die zentrale Bohrung (70) der Bohrführungsbuchse (36 oder 50) eine Achse (42 oder 68) hat, die so ausgerichtet ist, daß sie den geraden Tunnel (94) quer zu seiner Längsachse (13) kreuzt, wobei der Tunnelbohrer (12) in dem Knochen (74 oder 76) eingesetzt ist; und

Mittel, um das Armteil (20) mit dem Tunnelbohrer (12) derartig zu koppeln, daß es zur Positionierung der Bohrführungsbuchse (36 oder 50) längs des Tunnelbohrers (12) schwenkbar und axial verschiebbar ist, während sich der Tunnelbohrer (12) noch in dem Knochen (74 oder 76) befindet, um dadurch den Teilabschnitt des Armteils (20) und die Bohrführungsbuchse (36 oder 50) an einer gewünschten anatomischen Position längs des Tunnels (94) zu positionieren, wobei der Tunnelbohrer (12) in dem Knochen (74 oder 76) als Bezugselement verwendet wird.

2. Bohrführungswerkzeug (10) nach Anspruch 1, bei welchem die Bohrführungsbuchse (36 oder 50) mittels eines Klinkenmechanismus mit dem Teilabschnitt des Armteils (20) gekoppelt ist, um ein Ende der Bohrführungsbuchse (36 oder 50) selektiv in einem Abstand von dem Teilabschnitt des Armteils (20) axial zu positionieren.

3. Bohrführungswerkzeug nach Anspruch 2, bei welchem der Klinkenmechanismus eine federbelastete Klinke (38 oder 54) aufweist, die zum Zusammenwirken mit der Bohrführungsbuchse (36 oder 50) derart ausgebildet ist, daß die federbelastete Klinke (38 oder 54) eine axiale Bewegung des Endes der Bohrführungsbuchse (36 oder 50) weg von dem Teilabschnitt des Armteils (20) in Richtung auf den Knochen (74 oder 76) ermöglicht und eine Bewegung des Endes der Bohrführungsbuchse (36 oder 50) zu dem Teilabschnitt des Armteils (20) in Richtung weg von dem Knochen (74 oder 76) verhindert.

4. Bohrführungswerkzeug (10) nach Anspruch 3, bei welchem die Bohrführungsbuchse (36 oder 50) so ausgebildet ist, daß sie eine Mehrzahl von Zähnen zum Eingriff der federbelasteten Klinke (38 oder 54) aufweist, um das Ende der Bohrführungsbuchse (36 oder 50) in einer gewählten axialen Position relativ zu dem Armteil (20) zu arretieren.

5. Bohrführungswerkzeug (10) nach Anspruch 1, welches Mittel zur Anzeige der Position der Bohrführungsbuchse (36 oder 50) längs des Teilabschnitts des Armteils (20) relativ zu dem Bohrende des Tunnelbohrers (12), das einem Ende des Tunnels (94) entspricht, aufweist.

6. Bohrführungswerkzeug (10) nach Anspruch 1, welches eine zweite gleitbar mit dem Teilabschnitt des Armteils (20) des Bohrführungswerkzeugs (10) verbundene Bohrführungsbuchse (36 oder 50) aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie eine zentrale Bohrung (70) aufweist, durch die ein Bohrer (104) so geführt wird, daß er eine zweite Führungsbohrung (108) in dem Knochen (74 oder 76) erzeugt, die quer zu dem geraden Tunnel (94) verläuft und zur Führung eines zweiten quer verlaufenden Stifts (138) dient, wenn dieser in die zweite Führungsbohrung (108) in dem Knochen (74 oder 76) eingeführt wird, wobei die zentrale Bohrung (70) der Bohrführungsbuchse (36 oder 50) eine Achse (42 oder 68) hat, die so ausgerichtet ist, daß sie den geraden Tunnel (94) quer zu seiner Längsachse (13) kreuzt, wobei der Tunnelbohrer (12) in dem Knochen (74 oder 76) eingesetzt ist.

7. Bohrführungswerkzeug (10) nach Anspruch 6, bei welchem der Teilabschnitt des Armteils (20) des Bohrführungswerkzeugs (10) in einem vorbestimmten Winkel verläuft, um die zweite Bohrführungsbuchse (36 oder 50) relativ zu dem Tunnelbohrer (12) so auszurichten, daß die Achse (42 oder 68) der zweiten Bohrführungsbuchse (36 oder 50) den Tunnel (94) kreuzt.

8. Bohrführungswerkzeug (10) nach Anspruch 6, bei welchem der Teilabschnitt des Armteils (20) des Bohrführungswerkzeugs (10) Mittel einschließt, um den Abstand zwischen der ersten und der zweiten Bohrführungsbuchse anzuzeigen.

9. Bohrführungswerkzeug (10) nach Anspruch 6, bei welchem die zweite Bohrführungsbuchse (36 oder 50) mittels eines Klinkenmechanismus mit dem Teilabschnitt des Armteils (20) gekoppelt ist, um ein Ende der zweiten Bohrführungsbuchse (36 oder 50) selektiv in einem Abstand von dem Teilabschnitt des Armteils (20) zu positionieren.

10. Bohrführungswerkzeug (10) nach Anspruch 1, bei welchem das Armteil (20) einen im wesentlichen L- förmigen Hauptteil aufweist, der einen ersten sich in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse (13) des Tunnelbohrers (12) erstreckenden Arm (22) und einen zweiten Arm (24) aufweist, welcher den Teilabschnitt des Armteils (20) einschließt und dessen proximales Ende mit dem ersten Arm (22) derart verbunden ist, daß sich der zweite Arm im wesentlichen parallel zu dem Tunnelbohrer (12) erstreckt, während mit dem distalen Ende des zweiten Arms (24) die Bohrführungsbuchse (36 oder 50) gekoppelt ist.

11. Bohrführungswerkzeug (10) nach Anspruch 1, bei welchem die Kopplungsmittel eine Einrichtung einschließen, um das Armteil (20) auf dem Tunnelbohrer (12) derartig verschiebbar zu befestigen, daß es in Längsrichtung längs des Bohrers (12) und der Achse des Tunnels (94) bewegt werden kann, um die Bohrführungsbuchse (36 oder 50) relativ zu dem obersten Ende des Tunnelbohrers (12) und des von diesem gebohrten Tunnels (94) so zu positionieren, daß, während das Armteil (20) auch um den Tunnelbohrer (12) und die Tunnelachse (13) schwenkbar ist, die Bohrführungsbuchse (36 oder 50) in eine gewählte anatomische Position relativ zu dem Knochen (74 oder 76) positioniert werden kann.

12. Bohrführungswerkzeug (10) nach Anspruch 1, bei welchem der Stift (138), wenn er nach Entfernung des Bohrführungswerkzeugs (10) in der Führungsbohrung (108) plaziert wird, benutzt wird, um ein in dem Tunnel (94) befindliches Ersatzligament (118) zu befestigen.

13. Bohrführungswerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ausgebildet zur Benutzung bei einem Verfahren, welches folgende Schritte einschließt:

Bohren einer ersten Bohrung durch den Knochen (74 oder 76) mittels eines Bohrers (12), um einen Ligament-Tunnel (94) zur Aufnahme eines Ersatzligaments (118) zu erzeugen;

Bohren einer zweiten Bohrung (108) in dem Knochen (74 oder 76) unter einem Winkel relativ zu dem Tunnel (94), wobei der in dem Tunnel (94) sitzende Tunnelbohrer als Bezugslager für einen zum Bohren der zweiten Bohrung (108) verwendeten Bohrer (104) dient, um die Position der zweiten Bohrung (108) festzulegen;

Einsetzen des Ligaments (118) in den Tunnel (94); und

Einsetzen eines quer verlaufenden Stifts (138) durch die zweite Bohrung (108) und das Ligament (118), um das Ligament (118) mit dem Knochen (74 oder 76) zu verbinden.

14. Bohrführungswerkzeug (10) nach Anspruch 13, ausgebildet zur Benutzung bei einem Verfahren, welches einen Schritt aufweist, bei dem ein Führungsstift (86) durch den Knochen (74 oder 76) eingeführt wird, um die Position des Tunnels (94) festzulegen, bevor der Schritt des Bohrens der ersten Bohrung durch den Knochen (74 oder 76) zur Ausbildung des Tunnels (94) ausgeführt wird.

15. Bohrführungswerkzeug (10) nach Anspruch 14, bei welchem der Bohrer eine Längsausnehmung aufweist, so daß der Bohrer (12) über den Führungsstift (86) geführt werden kann, um den Tunnel (94) zu bohren.

16. Bohrführungswerkzeug (10) nach Anspruch 13, ausgebildet zur Benutzung bei einem Verfahren, bei dem der Schritt, des Bohrens der zweiten Bohrung (108) folgende Schritte umfaßt:

Installieren des Bohrführungswerkzeugs (10) auf dem Bohrer (12), der bei dem Tunnelbohrschritt verwendet wurde, wobei das Bohrführungswerkzeug (10) einen ersten Arm (22) mit einem auf dem Bohrer (12) sitzenden Schwenklager-Ende und einen zweiten Arm (24) aufweist, der sich unter einem Winkel zu dem ersten Arm (22) und im wesentlichen parallel zu einer Zentralachse (13) des Tunnels (94) erstreckt, und mit dem eine Bohrführungsbuchse (36 oder 50) gekoppelt ist, wobei die Bohrführungsbuchse (36 oder 50) eine Bohrachse (42 oder 68) hat, die die Zentralachse (13) des Tunnels (94) kreuzt;

Ausrichten der Position des Bohrführungswerkzeugs (10) längs der Zentralachse (13) des Tunnels (94), um die Bohrachse (42 oder 68) der Bohrführungsbuchse (36 oder 50) in einer gewünschten anatomischen Position zum Einsetzen des quer verlaufenden Stifts (138) zu positionieren, so daß er die Position eines in dem Tunnel (94) sitzenden Ligaments (118) kreuzt; und

Bohren einer zweiten Bohrung in dem Knochen (74 oder 76) unter Benutzung der Bohrführungsbuchse (36 oder 50) als Bohrführung.

17. Bohrführungswerkzeug (10) nach Anspruch 16, ausgebildet zum Benutzen bei einem Verfahren, bei welchem der Schritt des Bohrens der zweiten Bohrung folgende weitere Schritte einschließt:

Durchstecken eines Bohrers (104) durch die Bohrführungsbuchse (36 oder 50) und Bohren einer Bohrung mit einem ersten Durchmesser in dem Knochen (74 oder 76) für eine vorbestimmte Strecke, die kurz vor dem Tunnel (94) endet, um eine quer verlaufende Führungsbohrung (108) zu erzeugen;

Herausnehmen des ersten Bohrers (104) aus der Bohrführungsbuchse (36 oder 50) und Einführen eines zweiten Bohrers (110), dessen zweiter Durchmesser größer als der erste Durchmesser ist, in die gebohrte Führungsbohrung (108);

Entfernen der Bohrführungsbuchse (36 oder 50), wobei man den zweiten Bohrer (110) in der Führungsbohrung (108) in dem Knochen (74 oder 76) beläßt;

Entfernen des Bohrführungswerkzeugs (10) und des Tunnelbohrers (12) aus dem Tunnel (94);

Einsetzen des Ligaments (118) in den Tunnel (94) in dem Knochen (74 oder 76), derartig, daß es von einer Zentralachse der quer verlaufenden Führungsbohrung (108) geschnitten wird;

Installieren eines Weichgewebeschutzes (134) über dem zweiten Bohrer (110) mit Kontakt zu dem Knochen (74 oder 76);

Verlängern der Führungsbohrung (108), wobei man den zweiten Bohrer (110) benutzt, um weiter durch den Knochen (74 oder 76), den Tunnel (94), das darin befindliche Ligament (118) und schließlich in den Knochen (74 oder 76) auf der gegenüberliegenden Seite des Tunnels (94) zu bohren;

Entfernen des zweiten Bohrers (110), wobei man den Weichgewebeschutz (134) beläßt; und

Einsetzen des quer verlaufenden Stifts (138) durch den Weichgewebeschutz (134), die verlängerte Führungsbohrung (108), den Tunnel (94), das darin befindliche Ligament (118) und weiter in den Knochen (74 oder 76) auf der gegenüberliegenden Seite des Tunnels (94), um das Ligament (118) in dem Knochen (74 oder 76) zu verankern.

18. Bohrführungswerkzeug (10) nach Anspruch 16, ausgebildet zur Benutzung bei einem Verfahren, bei dem der Schritt des Ausrichtens der Position des Bohrführungswerkzeugs (10) relativ zu dem Bohrer (12) folgende Schritte umfaßt:

Ausrichten der Position des Bohrführungswerkzeugs (10) in Längsrichtung auf dem Bohrer (12), um die Position der Zentralachse der Bohrführungsbuchse (36 oder 50) relativ zu einem Ende des Tunnels (94) derartig festzulegen, daß die Zentralachse der Bohrführungsbuchse (36 oder 50) das Ligament (118) in dem Tunnel (94) in einer gewünschten Position kreuzt; und

Ausrichten der Schwenkposition des Bohrführungswerkzeugs (10) um die Achse (13) des Tunnelbohrers (12), um die Bohrführungsbuchse (36 oder 50) in die gewünschte anatomische Position an dem Knochen (74 oder 76) zum Einsetzen eines quer verlaufenden Stifts (138) in dem Knochen (74 oder 76) zu bringen.

19. Bohrführungswerkzeug (10) nach Anspruch 13, ausgebildet zur Benutzung bei einem Verfahren zum Verankern des Ligaments (118) in einem in benachbarten Knochen (74 oder 76) eines Gelenks ausgebildeten Tunnel (94), wobei die erste Bohrung durch beide, von dem Gelenk verbundene Knochen (74 oder 76) gebohrt wird, um in diesen einen Tunnel (94) zur Aufnahme des Ligaments (118) zu bilden;

wobei die zweite Bohrung (108) in einem der durch das Gelenk verbundenen Knochen (74 oder 76) gebohrt wird;

Einsetzen des Ligaments (118) in den Tunnel (94); und

Einsetzen eines quer verlaufenden Stifts (138) durch die zweite Bohrung (108), um ein Ende des Ligaments (118) an dem einen der beiden durch ein Gelenk verbundenen Knochen (74 oder 76) zu befestigen.

20. Bohrführungswerkzeug (10) nach Anspruch 19, ausgebildet zur Benutzung bei einem Verfahren, welches folgende weitere Schritte aufweist:

Bohren einer dritten Bohrung (108) in dem anderen der durch ein Gelenk verbundenen Knochen (74 oder 76) unter einem Winkel relativ zu dem Tunnel (94), wobei der in dem Tunnel (94) sitzende Bohrer (12) als Bezugslager verwendet wird, um die Position der dritten Bohrung (108) festzulegen; und

Einsetzen eines quer verlaufenden Stifts (138) durch die dritte Bohrung (108), um das zweite Ende des Ligaments (118) an dem anderen der beiden durch das Gelenk verbundenen Knochen (74 oder 76) zu befestigen.

21. Bohrführungswerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 19 oder 20, bei welchem das Ligament (118) an einem Knie befestigt wird und der erste der durch das Gelenk verbundenen Knochen ein Femurknochen (74) und der zweite der durch das Gelenk verbundene Knochen ein Tibiaknochen (76) ist.







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