DE60131376T2

DE60131376T2 - Halter für chirurgisches instrument

Info

Publication number: DE60131376T2
Application number: DE60131376T
Authority: DE
Inventors: Charles E. Cincinnati DINKLER
Original assignee: Schaerer Mayfield USA Inc
Current assignee: Schaerer Mayfield USA Inc
Priority date: 2000-04-06
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2021-04-07
Also published as: WO2001076499A2; JP2003529439A; AU2001249931A1; WO2001076499A3; US6306146B1; EP1267742B1; EP1267742A2; CA2405726A1; DE60131376D1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft allgemein eine neurochirurgische Vorrichtung und insbesondere eine verbesserte Halterung für ein chirurgisches Instrument. Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist in der US-A-5 571 072 offenbart.
Hintergrund der Erfindung
Es ist bekannt, die Position eines einzelnen oder mehrerer Punkte im Schädel mittels präoperativer Bildgebung unter Verwendung bildgebender stereotaktischer Systeme wie die stereotaktische Workstation MAYFIELD/ACCISS, die vom Zessionar dieser Anmeldung handelsüblich verfügbar ist, zu definieren und korrelieren. Bildgebende Systeme liefern konstante intraoperative Navigationsinformationen, die es einem Chirurgen gestatten, die räumliche Lage einer Sonde im Operationsgebiet mit CT-(Computertomografie) oder MRI-(Kernspintomografie) Abtastdaten, die auf einem Anzeigemonitor hoher Auflösung dargestellt sind, präzise zu bestimmen.
Mit einem bildgebenden stereotaktischen System wird auf einen intrakranialen Zielpunkt zugegriffen, indem eine Sonde entlang eines vorgegebenen linearen Weges oder einer Bahn zum Zielpunkt im Schädelinnern des Patienten vorgeschoben wird. Um die notwendige Stabilisierung des Werkzeugs während seiner Vorwärtsbewegung entlang der linearen Bahn bereitzustellen, wird eine Halterung für das chirurgische Instrument verwendet. Die Halterung für das chirurgische Instrument weist einen Gelenkarm mit einem proximalen Ende auf, das an einer Abstützung des Patienten oder einer anderen festen Struktur angebracht ist, und eine arretierbare Werkzeugbuchse, die drehbar am distalen Ende des Arms angebracht ist. Die Halterung für das chirurgische Instrument ermöglicht die Bewegung eines chirurgischen Instruments entlang einer stabilen und fixierten linearen Bahn zum intrakranialen Zielpunkt. Durch eine Fixierung der Bahn am intrakranialen Zielpunkt wird das Risiko einer Fehlrichtung oder Abweichung in Zusammenhang mit Freihandprozeduren ausgeschaltet.
Ein Beispiel einer bekannten Halterung für ein chirurgisches Instrument ist das "EASY-GUIDE"-Navigationssystem, das von Phillips Medical Systems N. A., Inc., Shelton, Connecticut, USA, handelsüblich verfügbar ist. Ein weiteres Beispiel einer Halterung für ein chirurgisches Instrument ist vom Zessionar der vorliegenden Erfindung handelsüblich verfügbar. Weitere Beispiele bekannter Halterungen für chirurgische Instrumente sind in den U.S.-Patenten Nr. 5,695,501 und 5,810,712 , die dem Zessionar dieser Erfindung übertragen wurden, angegeben und werden hiermit ausdrücklich einbezogen. Alle diese Geräte enthalten eine arretierbare Kugel, die drehbar in einem Werkzeughalter am Ende eines Gelenkarms wie oben beschrieben angebracht ist. Die Kugel hat ein diametrales Loch, das ein Instrument aufnimmt. Auf bekannte Weise wird eine bekannte Lokalisierungssonde in die Kugel eingeführt, wobei die Spitze der Sonde normalerweise im Wesentlichen im Zentrum der Kugel positioniert ist. Die Sonde präsentiert ein lineares Bild auf einem Anzeigemonitor, der auch CT- oder MRI-Abtastdaten des Patienten anzeigt. Wenn also die Sonde bewegt wird, kann ein Weg zwischen der Sondenspitze und einem gewählten Zielpunkt, der mit den Abtastdaten angezeigt wird, verfolgt werden. Durch Bewegen des distalen Endes des Gelenkarms werden Sonde und Kugel zunächst an der gewünschten Position relativ zum Schädel positioniert, der eine gewünschte Bahn zwischen der Sondenspitze und dem Zielpunkt definiert. Der Gelenkarm wird dann arretiert, wodurch die Kugel in der gewünschten Position arretiert wird. Anschließend werden Sonde und Kugel gedreht, um die Mittellinie die Lochs in der Kugel auf die gewünschte Bahn auszurichten, so dass ein Instrument, das durch das Loch in der Kogel eingeführt wird, der gewünschten Bahn folgt und den Zielpunkt schneidet. Die Kugel wird dann an Ort und Stelle arretiert, so dass sie sich nicht relativ zum Werkzeughalter am distalen Ende des Gelenkarms drehen kann. Somit ist die Ausrichtung der Sonde oder eines anderen Werkzeugs innerhalb der Kugel bezüglich des Zielpunktes fixiert. Wenn die Kugel so ausgerichtet ist, wird die Sonde entfernt und andere chirurgische Instrumente, die in die Kugel eingeführt werden, werden automatisch auf den intrakranialen Zielpunkt ausgerichtet.
Obwohl sich diese Geräte im Stand der Technik für die vorgesehenen Zwecke als geeignet erwiesen haben, haben sie sämtlich einen bestimmten Nachteil. Beim oben beschriebenen Prozess können der Gelenkarm und die Kugel nach der Festlegung der gewünschten Bahn durch Arretieren des Gelenkarms und der Kugel in ihrer Position seitens des Chirurgen Prozeduren, die innerhalb des Operationsfeldes ausgeführt werden, stören, bei denen die Anwesenheit des Gelenkarms und der Kugel nicht erforderlich ist. Es ist deshalb oft wünschenswert und manchmal notwenig, den Gelenkarm und die Kugel aus dem Operationsfeld herauszubewegen. Bei bekannten Geräten führt jeder Versuch, den Gelenkarm und die Kugel zu bewegen, zu einem Verlust der gewünschten Bahn, die zuvor bestimmt worden ist, so dass der Chirurg den Ausrichtungsprozess, mit dem die gewünschte Bahn ursprünglich bestimmt wurde, wiederholen muss.
Es besteht deshalb ein Bedarf an einer verbesserten Halterung für ein chirurgisches Instrument, die aus dem Operationsfeld herausbewegt und anschließend in ihre Ausgangsposition zurückgebracht werden kann, ohne dass eine zuvor festgelegte gewünschte Bahn bezüglich eines intrakranialen Zielpunktes verloren geht.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine verbesserte Halterung für ein chirurgisches Instrument bereit, die eine höhere Flexibilität bietet als bekannte Instrumenthalter. Die Halterung für ein chirurgisches Instrument der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Ausführung schwieriger chirurgischer Prozeduren in kürzerer Zeit und unter geringerer Belastung, d. h. effizienter, ohne eine Einbuße an Genauigkeit oder Präzision. Die Halterung für ein chirurgisches Instrument der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass sie eine gewünschte Ausrichtung der Instrumenthalterung, nachdem sie aus ihrem fixierten Halter entfernt worden ist, automatisch wieder festlegt. Die Erfindung ist in solchen Situationen besonders nützlich, in denen es nach dem Ausrichten der Instrumenthalterung auf einen Patienten erforderlich ist, Prozeduren im Operationsfeld auszuführen, für die die Halterung des chirurgischen Instruments nicht gebraucht wird. Mit der Halterung für ein chirurgisches Instrument der vorliegenden Erfindung kann diese nachdem die gewünschte Position und Ausrichtung präzise auf den Patienten erfolgt sind, aus dem Operationsfeld entfernt werden und nachdem sie wieder in ihren Halter gebracht worden ist, werden die gewünschte Position und Ausrichtung automatisch wieder festgelegt, ohne den ursprünglichen Ausrichtungsprozess zu wiederholen.
Gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung und der beschriebenen Ausführungsformen, wird eine Halterung für ein chirurgisches Instrument bereitgestellt, die einen Gelenkarm mit einer ersten Struktur am proximalen Ende des Arms hat. Eine arretierbare Zielkugel ist drehbar am distalen Ende des Gelenkarms angebracht. Die arretierbare Kugel ist mit einem diametralen Loch ausgeführt, um ein chirurgisches Instrument aufzunehmen und zu haltern. Ein Halter hat eine zweite Struktur, die das proximale Ende des Gelenkarms aufnimmt und sichert. Die erste Struktur am Gelenkarm wirkt mit der zweiten Struktur am Halter so zusammen, dass sie das proximale Ende des Gelenkarms in einer wiederholbaren Beziehung automatisch auf die Halterung ausrichtet. Die Halterung ist so ausgeführt, dass sie lösbar an einer festen Struktur angebracht werden kann.
Bei einem Aspekt der Erfindung hat das proximale Ende des Gelenkarms ein Querschnittsprofil und die Halterung ein Loch mit einem Querschnittsprofil, in dem das proximale Ende des Gelenkarms in einer wiederholbaren Beziehung aufgenommen wird. Die Halterung hat ferner eine Klemme zum Sichern des proximalen Endes des Gelenkarms im Loch der Halterung. Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Querschnittsprofile der ersten und zweiten Struktur nicht kreisförmige Profile. Dadurch gestattet die Halterung für ein chirurgisches Instrument der vorliegenden Erfindung das Entfernen und Wiederanbringen des Gelenkarms, ohne die gewünschte Position und Ausrichtung der arretierbaren Zielkugel bezüglich eines Patienten zu verlieren.
Verschiedene weitere Vorteile, Aufgaben und Merkmale der Erfindung erschließen sich dem Fachmann aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Halterung für ein chirurgisches Instrument bei einer ersten Anwendung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine partielle Schnittansicht der Halterung im Wesentlichen entlang der Linie 2-2 in 1.
3 ist eine partielle Schnittansicht der Halterung im Wesentlichen entlang der Linie 3-3 in 2.
4 ist eine partielle perspektivische Ansicht der Kopplung zwischen dem proximalen Ende des Gelenkarms und der Halterung von 1.
5 ist eine perspektivische Ansicht der Erfindung in einer zweiten Anwendung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Wie aus 1 ersichtlich ist, ist eine Halterung 20 für ein chirurgisches Instrument an einer chirurgischen Schädelklemme 22, die den Kopf 24 eines Patienten abstützt, angebracht. Die Schädelklemme 22 ist am Ende einer Auflage für den Patienten, z. B. einem Operationstisch (nicht dargestellt) auf eine bekannte Weise angebracht. Die Halterung 20 für ein chirurgisches Instrument enthält einen Gelenkarm 28 mit einem distalen Ende 30, das mit einem Werkzeughalter 32 verbunden ist, und einem proximalen Ende 34, das mit einer Halterung 36 verbunden ist. Der Gelenkarm 28 weist zwei Glieder 38, 40 auf, deren Enden drehbar miteinander verbunden sind, um eine Gelenkverbindung 42 zu bilden. Ein gegenüberliegendes Ende des Glieds 38 ist mit einem Ende eines Schafts 44 des Werkzeughalters 32 über ein Kugelgelenk 46 so verbunden, dass sich das Ende des Schafts 44 drehbar bezüglich des Endes des Schafts 38 schwenken lässt. Auf ähnliche Weise ist das gegenüberliegende Ende des zweiten Glieds 40 durch ein Kugelgelenk 48 mit dem proximalen Ende 34 verbunden, wodurch sich der Gelenkarm 28 drehbar bezüglich des proximalen Endes 34 schwenken lässt. Die Gelenkverbindung 42 und die Kugelgelenke 46, 48 werden durch Drehen eines Knopfes 50 gespannt und entspannt. Die Baugruppe der Schwenkglieder 38, 40 mit den Kugelgelenken 46, 48 ist handelsüblich als Werkzeughalter von J&L Industrial Supply, Plain View, New York, erhältlich. Der Werkzeughalter 32 mit dem Schaft 44 ist handelsüblich als "ACCUPOINT"-Werkzeughalter von Ohio Medical Instrument Company, Cincinatti, Ohio, erhältlich. Bei dieser Erfindung ist das Ende des Schafts 44 des ACCUPOINT-Werkzeughalters mit einer Kugel (nicht dargestellt) versehen worden, die auf bekannte Weise in das Kugelgelenk 46 eingebaut worden ist, und das proximale Ende 34 hat eine Kugel (nicht dargestellt), die auf bekannte Weise in das Kugelgelenk 48 eingebaut worden ist.
Nunmehr sei auf 2 verwiesen, wonach die Halterung 36 einen ersten und zweiten Block 52, 54 enthält, die gleitbar an einem hinterschnittenen oder glatten Abschnitt 56 eines Schafts 58 angebracht sind. Ein Knopf 59 ist starr mit einem Ende des Schafts 58 verbunden, und eine Lagerscheibe 60 ist am Schaft 58 zwischen der unteren Oberfläche 62 des Knopfes 59 und der äußeren Oberfläche 64 des Blocks 54 angeordnet. Der Block 52 wird durch einen Sicherungsring 67, der in bekannter Weise am Schaft 58 angebracht ist, an einer Bewegung über den Gewindeabschnitt 66 des Schafts 58 gehindert. Der glatte Abschnitt 56 des Schafts 58 hat eine Länge, die es den Blöcken 52, 54 gestattet, axial relativ zueinander zu gleiten. Ein Vorspannelement 68, z. B. eine Druckfeder, ist über dem Schaft 58 zwischen den Blöcken 52, 54 angebracht und spannt die Blöcke voneinander weg so vor, dass ein kleiner Spalt zwischen ihnen gebildet wird, der z. B. ca. 0,100 Zoll (2,54 mm) beträgt. Mindestens ein Führungsstift 70 (3) ist in einen der Gleitblöcke z. B. Block 54 gepresst und greift gleitend in eine Bohrung 72 im anderen Block 52 ein. Der Führungsstift 70 und die Bohrung 72 haben die Aufgabe, die Blöcke 52, 54 daran zu hindern, sich relativ zueinander auf dem Schaft 58 zu drehen. Normalerweise wird ein Paar Führungsstifte 70 und Bohrungen 72 verwendet. Der Block 52 hat einen bekannten ringförmigen gezahnten oder Sternverbinder 74 an seinem äußeren Ende. Ein solcher Sternverbinder ist normalerweise eine kreisförmige Struktur, in der der Verbinderabschnitt ein kreisförmiger Ring aus benachbarten, sich radial erstreckenden Zacken oder Zähnen ist.
Bei Drehen des Knopfes 59 z. B. im Uhrzeigersinn wird der Gewindeabschnitt 66 des Schafts 58 in eine zentrale Bohrung 81 eines Sternverbinders 82 geschraubt, der auf einer Kant-Twist-Schraubzwinge 83 angebracht ist. Der Sternverbinder 74 wird in Passkontakt mit dem Sternverbinder 82 gebracht, wodurch die Halterung 36 an der Kant-Twist-Schraubzwinge 83 gesichert wird. Die Blöcke 52, 54 haben jeweils eine erste und zweite Struktur 76, 78, z. B. einander gegenüberliegende U-förmige Kanäle, die zusammen ein Loch mit einem im Wesentlichen quadratischen Querschnittsprofil oder einer quadratischen Form bilden. Das Querschnittsprofil der Strukturen 76, 78 entspricht der Struktur 80 (4) und nimmt diese auf, die sich am proximalen Ende 34 des Gelenkarms 28 befindet. Die Struktur 80 hat ein im Wesentlichen quadratisches Querschnittsprofil (Form), das in die kombinierten Strukturen 76, 78 gleitet. Bei einer weiteren Drehung des Knopfes 59 bewegt sich der Block 54 zum Block 52, wodurch das proximale Ende 34 des Gelenkarms 28 zwischen den Blöcken 52, 54 eingespannt wird. Wenn der Knopf 59 in entgegengesetzter Richt z. B. entgegen dem Uhr zeigersinn gedreht wird, wird der Block 54 durch die Druckfeder 68 vom Block 52 getrennt, wodurch das proximale Ende 34 des Gelenkarms 28 freigegeben wird, bevor sich die Sternverbinder 74, 82 trennen. Somit ermöglicht die Struktur der Halterung 36, dass der Gelenkarm 28 aus der Halterung 36 entfernt wird, ohne die mechanische Verbindung der Halterung 36 an einem feststehenden Element, z. B. der Kant-Twist-Schraubzwinge 83, zu stören.
Bei der Anwendung kann die Halterung 36 an der Kant-Twist-Schraubzwinge 83 wie in 1 oder alternativ an einem Sternverbinder 86 (5) an der Basis der Schädelklemme 22 angebracht werden. Danach wird durch Drehen des Knopfes 59 der Gewindeabschnitt des Schafts 58 auf bekannte Weise in ein zentrales Loch (nicht dargestellt) eines der Sternverbinder 82, 86 geschraubt. Der Knopf 59 wird so lang gedreht, bis der Sternverbinder 74 auf der Halterung 36 mit seinem zugehörigen Sternverbinder 82, 86 auf die gewünschte Weise in Eingriff steht. Dies wird dadurch erreicht, dass der Knopf 50 gedreht wird, bis die Sternverbinder zusammengebracht worden sind. Zu diesem Zeitpunkt hält die Druckfeder 68 die Blöcke 52, 54 weiterhin auseinander, wodurch das Einführen des quadratischen Schaftes 80 (4) des distalen Endes 34 des Gelenkarms 28 in das von der Struktur 76, 78 der Blöcke 52, 54 gebildete Loch erleichtert wird.
Das distale Ende 30 des Gelenkarms 28 sitzt ordnungsgemäß in der Halterung 36, wenn eine Fixieroberfläche 90 (4) am proximalen Ende 34 des Gelenkarms 28 mit einer Anschlagoberfläche 92 an der Halterung 36 in Kontakt steht. Die Fixieroberfläche 90 ist eine im Allgemeinen ringförmige Oberfläche, die die Struktur 80 umgibt und liegt in einer Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsmittellinie 91 der Struktur 80 steht. Auf ähnliche Weise bilden zwei im Wesentlichen koplanare und ebene Oberflächen 93 auf jedem der Blöcke 52, 54 die allgemein ringförmige Anschlagoberfläche 92, die die Struktur 76, 78 des jeweiligen Blocks der Blöcke 52, 54 umgibt. Wenn das proximale Ende 34 des Gelenkarms 28 ordnungsgemäß in der Halterung 36 sitzt, wird der Knopf 50 erneut gedreht, um die Blöcke 52, 54 zusammenzuschieben, wodurch das proximale Ende 34 des Gelenkarms 28 an der Halterung 36 festgeklemmt wird.
Danach wird auf bekannte Weise, wie aus 1 zu ersehen ist, der Gelenkarm manipuliert, um den Werkzeughalter 32 in die gewünschte Position relativ zum Kopf 24 zu bringen. Der Sicherungsknopf 50 wird gedreht, um die Gelenkverbindung 42 sowie die Kugelgelenke 46, 48 zu arretieren, wodurch der Werkzeughalter 32 in seiner gewünschten Position arretiert wird. Die Zielkugel 96 wird dann gedreht, bis die gewünschte Bahn mit dem intrakranialen Zielpunkt erreicht ist, und die Zielkugel wird in der gewünschten Ausrichtung durch Drehen des Sicherungsknopfes 98 arretiert.
Die Halterung 20 für das chirurgische Instrument ist nunmehr in ihrer gewünschten Position, um eine chirurgische Prozedur auszuführen. Vor der Prozedur oder als Teil der Prozedur kann es jedoch erforderlich sein, andere Prozeduren im Operationsfeld auszuführen, bei denen die Anwesenheit der Halterung 20 für das chirurgische Instrument nicht erforderlich ist. Die Halterung 20 für das chirurgische Instrument ist häufig bei der Ausführung solcher Prozeduren störend, und es ist wünschenswert und manchmal erforderlich, die Halterung 20 für das chirurgische Instrument aus ihrer zuvor ausgerichteten Position herauszubewegen. Bei bekannten Systemen führt jeder Versuch, die Halterung 20 für das chirurgische Instrument aus der ausgerichteten Position zu bewegen oder zu entfernen, zu einem Verlust dieser Ausrichtung. Bei der vorliegenden Halterung für ein chirurgisches Instrument wird jedoch der Spannknopf 59 in der Richtung zum Lösen oder Trennen der Blöcke 52, 54 gedreht. Wenn der Knopf 59 z. B. um eine Umdrehung gedreht wird, trennt das Vorspannelement 68 den Block 54 vom Block 52, ohne dass sich der Sternverbinder 74 von einem zugehörigen Sternverbinder 82, 86 trennen kann. Das distale Ende 34 des Gelenkarms wird also aus der Halterung 36 freigegeben, während die Halterung 36 mit einem feststehenden Element verbunden bleibt.
Der distale Arm kann dann beliebig lang aus der Klemme 36 entfernt bleiben. Wenn der distale Arm 28 wieder erforderlich ist, wird die Struktur 80 mit dem im Wesentlichen quadratischen Querschnittsprofil in die Struktur 76, 78, die das im Wesentlichen quadratische Loch (4) bildet, eingeführt. Die im Wesentlichen quadratischen Querschnittsprofile der Strukturen 76, 78, 80 bewirken, dass das proximale Ende des Gelenkarms 28 automatisch auf die Halterung 36 in der gewünschten Beziehung, die vorlag, als der Gelenkarm 28 aus der Klemme 36 entfernt wurde, ausgerichtet wird. Ferner garantiert der Sitz der Fixieroberfläche 90 auf der Anschlagoberfläche 92, dass der Gelenkarm 28 exakt die gleiche Beziehung hat, die er bezüglich der Halterung 36 hatte, bevor der Gelenkarm 28 daraus entfernt wurde. Der Knopf 59 wird wieder festgezogen, wodurch sich der Block 54 zum Block 52 bewegt und das proximale Ende 34 des Gelenkarms 28 in der Halterung 36 einspannt. Es zeigt sich, dass eine derartige Fähigkeit nicht möglich wäre, wenn die Struktur 80 am proximalen Ende 34 des Gelenkarms 28 und die Passstruktur 76, 78 nur ein kreisförmiges Querschnittsprofil hätten.
Die vorliegende Erfindung stellt somit eine verbesserte Halterung für ein chirurgisches Instrument bereit, das eine höhere Flexibilität bietet als bekannte Instrumentenhalter. Die Halterung für ein chirurgisches Instrument der vorliegenden Erfindung gestattet die Ausführung schwieriger chirurgischer Prozeduren in kürzerer Zeit und unter geringerer Belastung, d. h. effizienter, ohne eine Einbuße an Genauigkeit oder Präzision. Die Erfindung ist in solchen Situationen besonders nützlich, in denen es nach dem Ausrichten der Instrumenthalte rung auf einen Patienten erforderlich ist, Prozeduren im Operationsfeld auszuführen, für die die Halterung des chirurgischen Instruments nicht gebraucht wird. Mit der Halterung für ein chirurgisches Instrument der vorliegenden Erfindung kann diese nachdem die gewünschte Position und Ausrichtung präzise auf den Patienten erfolgt sind, aus dem Operationsfeld entfernt werden und nachdem sie wieder in ihre Halterung gebracht worden ist, werden die gewünschte Position und Ausrichtung automatisch wieder festgelegt, ohne den ursprünglichen Ausrichtungsprozess zu wiederholen.
Obwohl die vorliegende Erfindung durch eine Beschreibung der verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen dargelegt und diese Ausführungsformen sehr ausführlich beschrieben wurden, um die beste Art der Verwirklichung der Erfindung anzugeben, ist es nicht die Absicht des Anmelders, den Gültigkeitsbereich der beigefügten Ansprüche auf derartige Details zu beschränken. Weitere Vorteile und Modifikationen, die von Geist und Gültigkeitsbereich der Erfindung abgedeckt sind, werden sich für den Fachmann ohne weiteres erschließen. Bei der beschriebenen Ausführungsform haben die Struktur 76, 78 der Halterung 36 und die Passstruktur 80 am proximalen Ende 34 des Gelenkarms 28 z. B. im Wesentlichen quadratische Querschnittsprofile. Es versteht sich, dass die Erfindung wirksam ist, wenn die Komponenten eine Struktur mit einem beliebigen Querschnittsprofil haben, das das proximale Ende des Gelenkarms veranlasst, sich automatisch in der gewünschten Beziehung mit der Halterung 36 auszurichten. So sind z. B. andere mehrseitige Querschnittsprofile wie dreieckige, sechseckige, achteckige etc. Querschnittsprofile wirksam. Ferner können bogenförmige Querschnittsprofile, die einen kreisförmigen Schaft mit einem Keil, einem Keilprofil oder einem anderen winkligen Positionierungsmerkmal enthalten, gleichermaßen verwendet werden. Außerdem können die Querschnittsprofile nicht kreisförmig z. B. elliptisch sein. Die Merkmale der Strukturen 76, 78 und 80 können sich auch axial verjüngen.
Es lässt sich ersehen, dass die Querschnittsprofile des Merkmals 80 am proximalen Ende 34 des Gelenkarms 28 nicht identisch mit dem Querschnittsprofil der Merkmale 76, 78 an der Halterung 36 zu sein brauchen. Das Querschnittsprofil des Merkmals 80 kann z. B. elliptisch sein, und die Querschnittsprofile der Merkmale 76, 78 der Halterung 36 können mehrseitig, z. B. rechteckig, sein. Bei der beschriebenen Ausführungsform umgeben die Merkmale 76, 78 der Blöcke 52, 54 das Merkmal 80 am proximalen Ende 34 des Gelenkarms 28 vollständig. Es liegt auf der Hand, dass die Merkmale 76, 78 das Merkmal 80 nicht vollständig umgeben müssen, sondern nur in hinreichendem Kontakt mit dem Merkmal 80 stehen müssen, um die gewünschte Ausrichtung und die Klemmmerkmale bereitzustellen.
Die Erfindung in ihren weitest gefassten Aspekten ist deshalb nicht auf die dargestellten und beschriebenen spezifischen Einzelheiten beschränkt. Folglich sind Abweichungen von den hierin beschriebenen Einzelheiten möglich, ohne vom Gültigkeitsbereich der folgenden Ansprüche abzuweichen.

Claims

Vorrichtung, mit: einem Gelenkarm (28) mit einem distalen und einem proximalen Ende (22, 30), wobei das proximale Ende eine erste Struktur (80) und eine Halterung (36) mit einer zweiten Struktur (76, 78) zur Aufnahme und Sicherung des proximalen Ende des Gelenkarms hat, wobei die Halterung so ausgeführt ist, dass sie lösbar an einer festen Struktur (22) angebracht ist, gekennzeichnet durch eine arretierbare Zielkugel (96), die drehbar am distalen Ende des Gelenkarms montiert ist, wobei in der arretierbaren Kugel ein Stab angeordnet ist, der zur Aufnahme eines chirurgischen Instruments eingerichtet ist; und dadurch, dass die erste Struktur (80) am Gelenkarm so konfiguriert ist, dass sie mit der zweiten Struktur (76, 78) an der Halterung zusammenwirkt, um das proximale Ende des Gelenkarms automatisch auf die Halterung in einer wiederholbaren Beziehung auszurichten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner eine chirurgische Schädelklemme (22) aufweisend.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die erste Struktur am Gelenkarm ein Querschnittsprofil und die zweite Struktur an der Halterung ein komplementäres Querschnittsprofil zum wiederholten Aufnehmen und Halten des proximalen Endes des Gelenkarms in einer gewünschten Beziehung hat.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die erste Struktur (80) am proximalen Ende des Gelenkarms ein nicht kreisförmiges Querschnittsprofil hat.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die zweite Struktur (76, 78) an der Halterung ferner eine Öffnung mit einem nicht kreisförmigen Querschnittsprofil hat, um das proximale Ende des Gelenkarms wiederholt in der gewünschten Beziehung aufzunehmen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Halterung ferner eine Klemme (58, 59) zum Sichern des proximalen Endes des Gelenkarms in der Öffnung in der Halterung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der das proximale Ende des Gelenkarms eine Fixieroberfläche (90) in einer zur Mittellinie des proximalen Endes des Gelenkarms im Wesentlichen senkrechten Ebene hat.
Vorrichtung nach Anspruch 7; bei der die Fixieroberfläche eine im Wesentlichen ringförmige Oberfläche ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Halterung ferner eine Anschlagoberfläche (92) hat, die die Fixieroberfläche berührt, wenn das proximale Ende des Gelenkarms in die Öffnung in der Halterung eingeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Anschlagoberfläche zwei im Wesentlichen koplanare Oberflächen aufweist, die eine im Wesentlichen ringförmige Oberfläche um die Öffnung in der Halterung bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Halterung außerdem aufweist: einen ersten Block (52); einen zweiten Block, wobei der erste und zweite Block das proximale Ende des Gelenkarms in einer automatisch wiederholbaren Beziehung bezüglich der Halterung (54) aufnehmen; und eine Klemme (58, 59) zum Zusammenspannen des ersten und zweiten Blocks sowie des proximalen Endes des Gelenkarms.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der das proximale Ende des Gelenkarms ein erstes nicht kreisförmiges Querschnittsprofil und jeder Block des ersten und zweiten Blocks entsprechende Strukturen (76, 78) mit zweiten nicht kreisförmigen Querschnittsprofilen hat, so dass das proximale Ende des Gelenkarms von den Strukturen im ersten und zweite Block so aufgenommen werden kann, dass das proximale Ende des Gelenkarms auf die Strukturen im ersten und zweiten Block automatisch in einer wiederholbaren Beziehung ausgerichtet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der das erste und zweite nicht kreisförmige Querschnittsprofil mehrseitige Profile sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die mehrseitigen Profile Quadrate sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Halterung ferner einen Gewindeschaft (58) aufweist, der so ausgeführt ist, dass er mit der festen Struktur oder der chirurgischen Schädelklemme in Gewindeeingriff kommt, sowie einen manuell zu betätigenden Knopf (59), der mit einem Ende des Gewindeschafts verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der sich der Gewindeschaft durch den ersten und zweiten Block erstreckt, um den ersten und zweiten Block am proximalen Ende des Gelenkarms festzuspannen.
Vorrichtung nach Anspruch 16, die ferner ein Vorspannelement (68) aufweist, um den ersten und zweiten Block mit einer Vorspannkraft zu beaufschlagen, die das Bestreben hat, den ersten und zweiten Block voneinander zu trennen.
Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der das Vorspannelement eine Druckfeder ist, die auf dem Gewindeschaft zwischen dem ersten und zweiten Block angebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der einer des ersten und zweiten Blocks ein Führungselement (70) hat, das starr mit ihm verbunden ist, und der andere des ersten und zweiten Blocks eine Bohrung (72) hat, die die Führungsstange aufnimmt, um zu verhindern, dass sich der erste und zweite Block relativ zueinander drehen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Halterung ferner eine erste Anbauoberfläche (74) und die chirurgische Schädelklemme eine zweite Anbauoberfläche (82) hat, die bei der lösbaren Befestigung der Halterung an der festen Struktur mit der ersten Anbauoberfläche in Berührung kommt.
Vorrichtung nach Anspruch 20, bei der die erste und zweite Anbauoberfläche gezahnte Passflächen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Halterung ferner eine Kant-Twist-Schraubzwinge (83) aufweist, um die Halterung lösbar an der festen Struktur anzubringen.
Vorrichtung nach Anspruch 22, bei der die Halterung ferner einen Gewindeschaft (58) aufweist, der mit der Kant-Twist-Schraubzwinge in Gewindeeingriff gebracht wird, um die Halterung lösbar an der Kant-Twist-Schraubzwinge anzubringen.
Vorrichtung nach Anspruch 23, bei der die Halterung eine erste Anbauoberfläche (74) und die Kant-Twist-Schraubzwinge eine zweite Anbauoberfläche (82) hat, die bei der lösbaren Befestigung der Halterung an der Kant-Twist-Schraubzwinge mit der ersten Anbauoberfläche in Berührung kommt.
Vorrichtung nach Anspruch 24, bei der die erste und zweite Anbauoberfläche gezahnte Passflächen sind.