DE19709960A1 - Verfahren und Vorrichtung zur präoperativen Bestimmung der Positionsdaten von Endoprothesenteilen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur präoperativen Bestimmung der Positionsdaten von EndoprothesenteilenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur präoperativen Be
stimmung der Positionsdaten von Endoprothesenteilen eines
mittleren Gelenkes relativ zu den das mittlere Gelenk aus
bildenden Knochen. Außerdem betrifft die Erfindung eine
Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei chirurgischen Operationen, bei denen Gelenke zwischen
zwei Knochen durch Endoprothesen ersetzt werden müssen, ist
es äußerst wichtig, daß die Endoprothesenteile relativ zu
den Knochen exakt positioniert werden, Abweichungen in der
Größenordnung von mehr als 2° stellen den Erfolg einer sol
chen Operation bereits in Frage.
Es ist bekannt, zur Vorbereitung von chirurgischen Opera
tionen die Lage von Knochen im Körper und die relative Po
sitionierung der an das zu ersetzende Gelenk angrenzenden
Knochen durch verschiedene Verfahren zu bestimmen, um vor
der Operation bereits planen zu können, wie die Endoprothe
senteile relativ zu den Knochen eingesetzt werden müssen.
Beispielsweise ist es bekannt, die Außenkontur der an das
zu ersetzende Gelenk angrenzenden Knochen durch Computerto
mographieaufnahmen zu bestimmen, anhand der so gewonnenen
Daten lassen sich Datensätze erstellen, die den Außenkontu
ren der Knochen entsprechen und die dann zur Planung der
Orientierung der Prothesenteile benutzt werden können
(M. Fadda et al "Computer-Assisted Knee Arthoplasty at
Rizzoli Institute"; MRCAS 94, Medical Robotics and Computer
Assisted Surgery, Pittsburgh, 1994, Seiten 26 bis 31;
T. C. Kienzle III et al "A Computer-Assisted Total Knee Re
placement Surgical System Using a Calibrated Robot", MIT
Press, Cambridge, MA, 1996, Seiten 409 bis 416).
Dies setzt eine komplizierte Untersuchung des Patienten vor
Beginn der Operation voraus, die häufig nicht am eigentli
chen Operationsort und daher in der Regel auch nicht zeit
gleich mit der Operation durchgeführt werden kann. Außerdem
muß der Patient dabei einer hohen Strahlendosis ausgesetzt
werden, schließlich sind für diese Untersuchung teure appa
rative Ausstattungen notwendig.
Es ist bereits bekannt, die Lage der Knochen vor und nach
der Operation dadurch miteinander zu vergleichen, daß an
den Knochen Markierungselemente befestigt werden, deren Po
sition im Raum durch geeignete kameraähnliche Vorrichtungen
bestimmt werden kann (US-A-5,249,581). Mit einer solchen
Vorrichtung kann das Ergebnis der Operation geprüft werden,
denn der Operateur kann die Orientierung der Knochen vor
und nach der Operation vergleichen. Es ist jedoch mit die
sem Verfahren nicht möglich, präoperativ die Positionsdaten
der einzusetzenden Prothesenteile zu bestimmen, auch bei
diesem Verfahren muß die Lage der Prothesenteile am Knochen
präoperativ dadurch bestimmt werden, daß zum Beispiel durch
Computertomographie-Aufnahmen die genaue Lage der Knochen
im Körper und ihre Relativpositionierung zueinander be
stimmt werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit
dem präoperativ die Lage der Prothesenteile relativ zu dem
Knochen bestimmt werden kann, ohne daß dazu komplizierte
Untersuchungsverfahren des Patienten notwendig werden, ins
besondere sollen CT-Aufnahmen oder ähnliche Untersuchungs
verfahren überflüssig werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs be
schriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man
durch Bewegung der Knochen um jeweils ein äußeres Gelenk,
das sich an dem dem mittleren Gelenk abgewandten Ende der
beiden Knochen befindet, jeweils einen äußeren Gelenkpunkt
bestimmt, daß man im Bereich des mittleren Gelenkes für je
den der beiden Knochen einen Gelenkpunkt bestimmt, daß man
durch geradlinige Verbindung der beiden so gefundenen Ge
lenkpunkte für jeden der beiden Knochen eine für diesen
charakteristische Richtung bestimmt und daß man die Orien
tierung der Endoprothesenteile relativ zu dieser charakte
ristischen Richtung bestimmt.
Das beschriebene Verfahren läßt sich an allen Körperteilen
anwenden, bei denen die das zu ersetzende Gelenk bestimmen
den Knochen an ihrem anderen Ende ebenfalls über ein Gelenk
mit weiteren Knochen verbunden sind. Nachfolgend wird das
zu ersetzende Gelenk als "mittleres Gelenk" bezeichnet, die
außenseitig anschließenden Gelenke als "äußere Gelenke".
Bei dem beschriebenen Verfahren werden nun die äußeren Ge
lenke dazu verwendet, präoperativ Informationen über die
Lage der am mittleren Gelenk anschließenden Knochen zu lie
fern. Es werden nämlich die an den beiden äußeren Gelenken
zusammenkommenden Knochen gegeneinander bewegt, und durch
diese Bewegung wird die Lage der äußeren Gelenke bestimmt,
genauer Gelenkpunkte größer Invarianz. Dies wird am Bei
spiel des Beines deutlich, obwohl das beschriebenen Verfah
ren auch an allen anderen Gliedern verwendet werden kann,
bei denen mittlere und äußere Gelenke vorhanden sind, bei
spielsweise am Arm.
Beim Bein wird das mittlere Gelenk durch das Kniegelenk ge
bildet, die beiden äußeren Gelenke durch das Hüftgelenk und
durch das Fußgelenk. Das Hüftgelenk ist ein Kugelgelenk, so
daß durch Bewegung des Oberschenkels gegenüber dem Hüftkno
chen der Mittelpunkt dieses Kugelgelenks bestimmt werden
kann, also ein Gelenkpunkt größter Invarianz, das heißt ein
bei der Bewegung der beiden Knochen gegeneinander unbeweg
licher Gelenkpunkt.
In ähnlicher Weise läßt sich auch beim Fußgelenk ein sol
cher Punkt größter Invarianz bestimmen. Zwar ist das Fußge
lenk im wesentlichen ein Gelenk, das nur eine Verschwenkung
um eine Querachse ermöglicht, in geringem Umfange ist aber
auch eine Drehung um die Längsachse möglich, so daß durch
die Überlagerung dieser beiden Schwenkbewegungen ein Punkt
bestimmt werden kann, der bei jeder Bewegung des Fußgelen
kes im wesentlichen unbewegt bleibt.
Im Bereich des Knies werden zusätzlich in ähnlicher Weise
Gelenkpunkte bestimmt, wobei dafür dem Chirurgen verschie
dene Methoden zur Verfügung stehen können.
Wenn das Kniegelenk intakt ist und noch normale Bewegungen
ermöglicht, können auch die knienahen Gelenkpunkte durch
eine Bewegung der beiden angrenzenden Knochen um dieses Ge
lenk bestimmt werden. Zwar beschreibt das Kniegelenk eine
relativ komplizierte Abroll- und Gleitbewegung, trotzdem
lassen sich bei Ausführung dieser komplizierten überlager
ten Bewegung und außerdem bei einer Drehung des Unterschen
kels um die senkrechte Achse Punkte bestimmen, bei denen
die Bewegung beim Beugen des Knies minimal wird, ein sol
cher Punkt maximaler Invarianz wird als Gelenkpunkt defi
niert.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann man
Gelenkpunkte auch dadurch bestimmen, daß man diese am mitt
leren Gelenk durch Palpation der Gelenkflächen festlegt.
Bei der Ersetzung eines mittleren Gelenkes, also beispiels
weise des Kniegelenkes, muß dieser Bereich ohnehin eröffnet
werden, und dann kann der Chirurg durch Tasten bestimmte
markante Punkte der Gelenkflächen festlegen, beispielsweise
zwischen den beiden Kondylen. Diese werden dann als Gelenk
punkte bestimmt.
Es ist auch möglich, bei einer anderen Ausführungsform der
Erfindung die Gelenkpunkte der Knochen am mittleren Gelenk
aus einem Datensatz zu bestimmen, der die Kontur der Ge
lenkfläche am mittleren Gelenk wiedergibt. Diese Kontur der
Gelenkfläche kann nach dem Eröffnen des Kniegelenks bei
spielsweise durch einen Taster erfaßt werden, der an der
Gelenkfläche entlanggeführt wird und der in verschiedenen
Stellungen längs der Gelenkfläche seiner Position entspre
chende Signale an eine Datenverarbeitungsanlage liefert.
Diese kann auf diese Weise die Kontur der Gelenkfläche be
stimmen, und anhand dieser bestimmten Kontur kann der Chir
urg dann festlegen, welcher Punkt als Gelenkpunkt des mitt
leren Gelenkes verwendet wird.
Als Resultat dieser Bestimmung der Gelenkpunkte in den bei
den äußeren Gelenken und im mittleren Gelenk lassen sich
für jeden der beiden das mittlere Gelenk bildenden Knochen
charakteristische Richtungen bestimmen, indem die beiden
Gelenkpunkte jedes Knochens geradlinig miteinander verbun
den werden. Diese charakteristischen Richtungen werden dann
zur Orientierung der Prothesenteile herangezogen, das heißt
anhand dieser charakteristischen Richtung wird die Neigung
der Prothesenteile bestimmt, unter der diese in den Knochen
eingebaut werden sollen.
Zur Bestimmung dieser charakteristischen Richtung ist es
nicht notwendig, den Knochen in seiner Gesamtkontur vorher
zu bestimmen, beispielsweise durch eine Computertomogra
phie, sondern die Gelenkpunkte werden im Idealfall aus
schließlich durch die kinematische Bestimmung der Gelenk
punkte im mittleren Gelenk und in den beiden äußeren Gelen
ken bestimmt. Nur in dem Fall, in dem das mittlere Gelenk
eine solche Bestimmung durch Beschädigung nicht mehr zu
läßt, tritt an die Stelle der kinematischen Bestimmung die
beschriebene Bestimmung durch Palpation oder durch Aufnahme
der Kontur der Gelenkfläche. In jedem Fall kann die Bestim
mung der Lage des Knochens unmittelbar vor der eigentlichen
Operation stattfinden, es ist nicht notwendig, in zeitli
chem Abstand vor der Operation komplizierte Untersuchungen
durchzuführen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann
vorgesehen sein, daß man zur Orientierung der Endoprothe
senteile als Anlageflächen für diese dienende Sägeebenen
bestimmt, die relativ zu der charakteristischen Richtung
eine vorbestimmte Orientierung einnehmen, insbesondere kön
nen diese Sägeebenen senkrecht auf der charakteristischen
Richtung stehen.
Wählt man eine derartige Orientierung der Sägeebenen, an
denen die Prothesenteile angelegt werden, so erhält man ei
nen Verlauf der Beugeachse des mittleren Gelenkes, der
senkrecht auf den beiden charakteristischen Richtungen der
beiden am mittleren Gelenk endenden Knochen steht, und dies
führt dazu, daß bei gestrecktem mittleren Gelenk die cha
rakteristischen Richtungen dieser beiden Knochen eine gera
de Linie bilden. Dies ist ein idealer Verlauf für die me
chanische Belastung des Gliedes, insbesondere eines Beines,
und dies kann allein aufgrund der beschriebenen Bestimmung
der charakteristischen Richtungen der beiden Knochen und
durch eine entsprechende Orientierung der Prothesenteile
relativ zu diesen charakteristischen Richtungen erreicht
werden.
Zusätzlich zur Vorbestimmung der Neigung derartiger Säge
ebenen relativ zum charakteristischen Abstand kann bei ei
ner weiteren bevorzugten Ausführungsform auch vorgesehen
sein, daß die Sägeebene in einem bestimmten Abstand von dem
für den jeweiligen Knochen bestimmten Gelenkpunkt am mitt
leren Gelenk angeordnet ist. Damit ergibt sich eine voll
ständige Bestimmung der Lage und Orientierung einer solchen
Sägeebene aufgrund der oben beschriebenen kinematischen Be
stimmung der Gelenkpunkte. Allerdings wird dies nicht in
jedem Fall praktikabel sein, da sich häufig erst bei der
Operation herausstellt, wie weit ein Knochen im Gelenkbe
reich geschädigt ist, das heißt wie weit der Knochen ge
lenkseitig entfernt werden muß. In diesen Fällen ist es
ausreichend, wenn die Neigung der Sägeebene relativ zu der
charakteristischen Richtung bestimmt wird, der Abstand vom
Gelenk wird dann durch entsprechende Wahl unterschiedlicher
Prothesenteile eines Satzes ausgeglichen oder durch Unter
lagen, die zwischen Prothesenteil und Knochen eingefügt
werden. Hier hat der Chirurg andere Möglichkeiten, diesen
Abstand gegebenenfalls auszugleichen.
Im einfachsten Fall wird die kinematische Bestimmung der
Lage der Gelenkpunkte vom Chirurgen dadurch vorgenommen,
daß er die Knochen des Gliedes von Hand gegeneinander be
wegt. Es kann aber bei einer bevorzugten Ausführungsform
auch vorgesehen sein, daß die Bewegung der Knochen zur Be
stimmung der Gelenkpunkte durch eine Antriebsvorrichtung
ausgeführt wird.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin
dung ist vorgesehen, daß zur Bestimmung der Gelenkpunkte
die beiden das mittlere Gelenk bildenden Knochen sowie die
beiden sich an die äußeren Gelenke anschließenden Knochen
jeweils mit Markierungselementen fest verbunden werden, de
ren Lage im Raum durch eine Meßeinrichtung bestimmt wird,
die dieser jeweiligen Lage entsprechende Signale erzeugt
und einer Datenverarbeitungsanlage zuführt. Es kann sich
dabei um Markierungselement und Meßeinrichtungen handeln,
wie sie an sich aus der US-A-5,249,581 bekannt sind, jedoch
ist hier von Bedeutung, daß sowohl die an das mittlere Ge
lenk anschließenden Knochen als auch die beiden an das äu
ßere Gelenk anschließenden Knochen mit derartigen Markie
rungselementen verbunden sind, daß also mindestens vier
Knochen mit drei eingeschlossenen Gelenken vorhanden sind,
wobei jeder Knochen ein solche Markierungselement trägt, so
daß man zumindest die Gelenkpunkte der beiden äußeren Ge
lenke bei Bewegung der Knochen relativ zu diesen Gelenken
bestimmen kann.
Insbesondere kann man als Markierungselemente und Meßein
richtung Strahlungssender beziehungsweise mehrere Strah
lungsempfänger verwenden, beispielsweise Infrarotstrahlungs
sender oder Ultraschallstrahlungssender und entsprechende
Empfänger.
Die Markierungselemente können auch passive Elemente sein,
beispielsweise reflektierende Kugeln, auf die von der
Meßeinrichtung ausgesandte Strahlung fällt, die von der Ku
geloberfläche reflektiert und dann von der Meßeinrichtung
wieder aufgenommen wird. Wesentlich ist lediglich, daß die
Meßeinrichtung die Lage der Markierungselemente im Raum in
geeigneter Weise bestimmen kann.
In der Datenverarbeitungsanlage bestimmt man dann aufgrund
der Bewegungsdaten für jedes Gelenk als Gelenkpunkt den
Punkt der größten Invarianz bei der Bewegung der beiden das
Gelenk bildenden Knochen.
Die so gewonnenen Daten einer charakteristischen Richtung
und gegebenenfalls einer Sägeebene kann man gemäß einer be
vorzugten Ausführungsform der Erfindung dazu einsetzen, daß
man eine Sägeschablone relativ zu der charakteristischen
Richtung des Knochens ausrichtet. Diese Ausrichtung kann
beispielsweise mittels eines Roboters vorgenommen werden,
der durch die Positionsdaten der Datenverarbeitungsanlage
gesteuert wird.
Es ist aber gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Er
findung auch möglich, daß man die Ausrichtung manuell vor
nimmt und dabei durch Messung der Orientierung der Säge
schablone deren Orientierung relativ zu der charakteristi
schen Richtung laufend bestimmt. Der Chirurg muß also zur
Vorbereitung eines Sägeschnittes lediglich eine entspre
chende Schablone so orientieren, daß diese mit der berech
neten Orientierung der Sägefläche übereinstimmt.
Günstig ist es, wenn man zur Beobachtung der Abweichung der
Orientierung der Sägeschablone von der charakteristischen
Richtung Differenzsignale erzeugt, die bei zutreffender
Orientierung minimal sind, und wenn man diese Differenzsi
gnale optisch oder akustisch anzeigt. Dies ermöglicht dem
Chirurgen, vor der eigentlichen Operation zur Vorbereitung
eines Operationsschrittes eine Sägeschablone durch Beobach
ten dieser Differenzsignale so einzurichten, daß ihre Ori
entierung mit der für die Sägefläche berechneten Orientie
rung übereinstimmt.
Beispielsweise kann man die Differenzsignale durch gegen
einander geneigte Linien anzeigen, die bei zutreffender
Orientierung parallel zueinander verlaufen. Dabei ist es
günstig, wenn die Linien sich schneiden.
Bei einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß
man die Differenzsignale durch den Abstand von zwei paral
lelen Linien anzeigt, deren Abstand bei zutreffender Orien
tierung verschwindet.
Bei einer anderen Ausführungsform kann man die Differenzsi
gnale durch Töne mit variierender Lautstärke oder variie
render Frequenz darstellen, so daß der Chirurg allein auf
grund der Lautstärkeänderung oder der Frequenzänderung die
optimale Orientierung vornehmen kann.
Dabei ist es günstig, wenn man zwei getrennte Differenz
signale für Winkelabweichungen in senkrecht zueinander ste
henden Ebenen erzeugt, so daß es dem Chirurgen ohne weite
res möglich ist, die Schablone um senkrecht zueinander ste
hende Winkel zu verschwenken, bis die optimale Position ge
funden ist.
Grundsätzlich ist es natürlich auch möglich, die so gewon
nenen Daten der charakteristischen Richtung unmittelbar zu
verwenden, um einen Bearbeitungsroboter zu steuern, also
beispielsweise einen Sägeroboter.
Die oben angegebene Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur
präoperativen Bestimmung der Positionsdaten von Endoprothe
senteilen eines mittleren Gelenkes relativ zu den das mitt
lere Gelenk ausbildenden Knochen mit an den Knochen fest
legbaren Markierungselementen, einer Meßeinrichtung zur Be
stimmung der Lage der Markierungselemente im Raum und mit
einer Datenverarbeitungsanlage, der von der Meßeinrichtung
den Positionsdaten der Markierungselemente entsprechende
Signale zugeführt werden, erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß mindestens je ein Markierungselement für die beiden das
mittlere Gelenk ausbildenden Knochen sowie für die beiden
an diese anschließenden, mit diesen über ein äußeres Gelenk
verbundene Knochen vorgesehen ist.
Diese Datenverarbeitungsanlage ist erfindungsgemäß so aus
gebildet, daß sie aus den Signalen bei der Bewegung der
Knochen um die beiden äußeren Gelenke die Punkte größter
Invarianz als Gelenkpunkte bestimmt.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, daß die Datenverar
beitungsanlage aus den Signalen bei der Bewegung der Kno
chen um das mittlere Gelenk zusätzlich den Punkt größter
Invarianz als Gelenkpunkt des mittleren Gelenkes bestimmt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß
der Datenverarbeitungsanlage ein Tastinstrument zugeordnet
ist, das seiner Positionierung entsprechende Signale an die
Datenverarbeitungsanlage liefert. Dieses Tastinstrument
kann beispielsweise verwendet werden, um einen bestimmten
Punkt an der Gelenkfläche des eröffneten Gelenkes zu erta
sten und dessen Lage im Raum an die Datenverarbeitungsanla
ge weiterzugeben. Mit diesem Tastinstrument lassen sich
weiterhin eine größere Anzahl von Punkten auf der Gelenk
fläche bestimmen, so daß der gesamte Verlauf einer abgeta
steten Gelenkfläche an die Datenverarbeitungsanlage weiter
gegeben werden kann, die daraus einen Datensatz bestimmen
kann, aus dem sich der gesamte Verlauf der Gelenkfläche er
gibt. Schließlich läßt sich das Tastinstrument auch einset
zen, um an verwendeten Orientierungsgeräten, beispielsweise
Sägeschablonen, den Verlauf der Anlagefläche für ein Säge
blatt zu bestimmen.
Die Datenverarbeitungsanlage ist so ausgebildet, daß sie
aus der Lage der zwei Gelenkpunkte der beiden an das mitt
lere Gelenk anschließenden Knochen je eine charakteristi
sche Richtung für den Knochen bestimmt.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Datenverarbeitungsanlage
zur Orientierung der Endoprothesenteile als Anlageflächen
für diese dienende Sägeebenen bestimmt, die relativ zur der
charakteristischen Richtung eine vorbestimmte Orientierung
einnehmen, insbesondere senkrecht auf dieser charakteristi
schen Richtung stehen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin
dung ist vorgesehen, daß sie eine Antriebsvorrichtung zur
Bewegung der Knochen relativ zu den äußeren Gelenken und
gegebenenfalls zur Bewegung relativ zum mittleren Gelenk
umfaßt. Dadurch erfolgt die Bewegung der Knochen um die je
weiligen Gelenke maschinell und ermöglicht eine vollautoma
tische kinematische Bestimmung der Gelenkpunkte.
Die Markierungselemente und die Meßeinrichtung können als
Strahlungssender beziehungsweise Strahlungsempfänger ausge
bildet sein.
Der Vorrichtung kann weiterhin ein Roboter zugeordnet sein,
der eine Werkzeugschablone oder ein Werkzeug relativ zu der
charakteristischen Richtung ausrichtet.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, daß einem Werkzeug oder
einer Werkzeugschablone ein Markierungselement zugeordnet
ist, dessen Orientierung von der Meßeinrichtung bestimmt
wird, so daß dieser Orientierung entsprechende Signale an
die Datenverarbeitungsanlage übertragen werden. Die Daten
verarbeitungsanlage erhält somit sowohl die Positionssigna
le der Knochen als auch die Positionssignale des Werkzeugs
oder der Werkzeugschablone, so daß die Relativpositionie
rung überwacht und gegebenenfalls gesteuert werden kann.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der
näheren Erläuterung. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung
zur Bestimmung der charakteristischen Rich
tung eines Oberschenkelknochens und eines
Unterschenkelknochens;
Fig. 2 ein in einen Knochen eingesetztes Markie
rungselement;
Fig. 3 eine schematische Ansicht der durch Gelenk
punkte CA, CP und CB definierten charakte
ristischen Richtungen eines Oberschenkels
und eines Unterschenkels mit jeweiligen Sä
geflächen;
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines mit einem
Markierungselement versehenen Knochens mit
einer ebenfalls mit einem Markierungsele
ment versehenen Sägeschablone;
Fig. 5 eine bildliche Darstellung einer Orientie
rungshilfe für eine Werkzeugschablone und
Fig. 6 ein anderes Ausführungsbeispiel einer bild
lichen Orientierungshilfe für eine Werk
zeugschablone.
In Fig. 1 ist ein auf einem Operationstisch 1 liegender
Patient 2 schematisch dargestellt, bei dem in einem Bein 3
das Kniegelenk 4 durch eine Endoprothese ersetzt werden
soll.
Zur Vorbereitung dieser Operation ist es notwendig, die
Orientierung der zu verwendenden Prothesenteile relativ zu
den Knochen zu bestimmen, also relativ zum Oberschenkelkno
chen 5 und zum Unterschenkelknochen 6.
Zu diesem Zweck werden sowohl in den Oberschenkelknochen 5
als auch in den Unterschenkelknochen 6 durch kleine Ein
schnitte im umgebenden Gewebe hindurch Markierungselemente
7 beziehungsweise 8 eingesetzt, wie sie in Fig. 2 darge
stellt sind. Diese Markierungselemente 7, 8 umfassen einen
in den Knochen einschraubbaren Fuß 9 in Form einer Knochen
schraube und einen T-förmigen Aufsetzkörper 10, der an sei
nem parallel zum Fuß 9 verlaufenden Steg 11 im Abstand zu
einander zwei Strahlungssender 12, 13 und an seinem an den
Steg 11 anschließenden Quersteg 14 ebenfalls zwei Strah
lungssender 15, 16 trägt. Diese Strahlungssender können
beispielsweise Ultrarotdioden sein oder Ultraschallsender.
Der Aufsetzkörper 10 kann lösbar auf den Fuß 9 aufgesetzt
sein, der allerdings nur in einer ganz bestimmten Position
relativ zum Fuß 9 aufgesetzt werden kann, so daß auch nach
der Abnahme und nach dem Wiederaufsetzen eines solchen Auf
setzkörpers 10 die Strahlungssender 12, 13, 15, 16 relativ
zum Knochen exakt dieselbe Position einnehmen wie vor dem
Abnehmen.
Derartige Markierungselemente 17 und 18 werden nicht nur am
Oberschenkel 5 und am Unterschenkel 6 festgelegt, sondern
auch am Hüftknochen 19 und am Fußknochen 20.
An einer Konsole 21 sind im Abstand zueinander drei Emp
fangseinrichtungen 22, 23, 24 angeordnet, die die Strahlung
empfangen, die von den Strahlungssendern 12, 13, 15, 16
ausgesandt werden. Beim Empfang von Strahlung erzeugen die
Empfangseinrichtungen elektrische Signale, die einer Daten
verarbeitungsanlage 25 zugeführt werden. Aufgrund der un
terschiedlichen Orientierung von Markierungselementen und
Empfangseinrichtungen ergeben sich Laufzeitunterschiede
zwischen Aussenden und Empfangen der Strahlung, und auf
grund dieser Laufzeitunterschiede kann die Datenverarbei
tungsanlage 25 bei jedem Markierungselement 7, 8, 17, 18
dessen Lage im Raum vollständig bestimmen und diese Lageda
ten speichern. Es ist dadurch möglich, in der Datenverar
beitungsanlage Datensätze zu erzeugen, die der Lage der
Markierungselemente und damit der fest mit ihnen verbunde
nen Knochen zu bestimmten Zeiten entsprechen.
Die Empfangseinrichtungen 22, 23, 24 können in unterschied
licher Weise ausgebildet sein, sie können, wie beschrieben,
die Orientierung der Markierungselemente durch Laufzeitun
terschiede feststellen, grundsätzlich möglich wäre auch die
Bestimmung der Orientierung durch geometrische Messung der
Strahlrichtung von Strahlung, die von den Strahlungssendern
12, 13, 15, 16 ausgesandt wird. Bei anderen Ausgestaltungen
können auch Markierungselemente verwendet werden, die keine
Strahlungssender aufweisen, sondern Reflexionsflächen, an
denen von der Empfangseinrichtung ausgesandte Strahlung re
flektiert wird. Diese Reflexionsflächen können beispiels
weise Kugelform haben.
Wesentlich ist lediglich, daß es aufgrund der Verwendung
von mehreren Empfangseinrichtungen und mehreren Sendern
oder Reflexionsflächen an den Markierungselementen möglich
ist, die Lage jedes Markierungselementes im Raum eindeutig
zu bestimmen.
Wenn zwei Knochen gegeneinander bewegt werden, so kann die
se Bewegung somit von der Datenverarbeitungsanlage 25 in
entsprechende Datensätze umgesetzt werden, die die Bahnen
der Markierungselemente und dabei der Knochen bei der Bewe
gung bestimmen. Die Datenverarbeitungsanlage kann aus die
sen Bahnen Punkte bestimmen, die bei einer solchen Bewegung
von zwei Knochen relativ zu einem Gelenk unbewegt bleiben
oder sich nur minimal bewegen, diese Punkte werden als
Punkte maximaler Invarianz bezeichnet und als Gelenkpunkte
der entsprechenden Gelenke definiert.
Im Fall des Hüftgelenkes ergibt sich ein solcher Gelenk
punkt automatisch als Mittelpunkt des als Kugelgelenk aus
gebildeten Hüftgelenks, im Fall des Fußgelenkes ergibt sich
ein solcher Gelenkpunkt als Schnittpunkt der Schwenkachsen
des Fußgelenkes um eine quer zum Bein verlaufende Achse und
um eine längs zum Bein verlaufende Achse, im Falle des
Kniegelenkes ist die Situation komplizierter, da das Knie
gelenk weder ein Kugelgelenk noch ein Scharniergelenk ist.
Es ergeben sich aber beim Beugen des Knies und beim Drehen
des Unterschenkels um dessen Längsachse Kurven, auf denen
die Punkte maximaler Invarianz liegen, also im wesentlichen
Kurven maximaler Invarianz, und diese nähern sich sehr
stark an. Der Punkt maximaler Annäherung dieser Kurven läßt
sich als Gelenkpunkt definieren, der sich bei der beschrie
benen Bewegung des Oberschenkelknochens gegenüber dem Un
terschenkelknochen finden läßt. Auch eine solche Berechnung
wird durch die Datenverarbeitungsanlage 25 durchgeführt, so
daß auf diese Weise die Datenverarbeitungsanlage sowohl im
Bereich des Fußgelenkes als auch im Bereich des Hüftgelen
kes als schließlich auch im Bereich des Kniegelenkes derar
tige Gelenkpunkte bestimmen kann.
Weiterhin berechnet die Datenverarbeitungsanlage 25 eine
charakteristische Richtung für den Unterschenkel, die sich
aus einer geradlinigen Verbindung des Gelenkpunktes im Knie
und des Gelenkpunktes im Fußgelenk ergibt, in gleicher Wei
se wird für den Oberschenkel eine charakteristische Rich
tung bestimmt, die sich aus der geradlinigen Verbindung des
Gelenkpunktes im Knie und des Gelenkpunktes in der Hüfte
ergibt. Diese charakteristischen Richtungen müssen nicht
unbedingt mit dem tatsächlichen Verlauf des Knochens zusam
menfallen, sondern es handelt sich um virtuelle Richtungen,
die sich allein aus den kinematischen Daten ergeben.
In Fig. 3 ist der Verlauf dieser charakteristischen Rich
tungen schematisch dargestellt. Für den Oberschenkel ergibt
sich diese aus der geradlinigen Verbindung des hüftnahen
Gelenkpunktes CA und des knienahen Gelenkpunktes CP, für
den Unterschenkel durch die geradlinige Verbindung des fuß
nahen Gelenkpunktes CB und des knienahen Gelenkpunktes CP.
Anhand dieser beiden, allein durch eine Bewegung des Beines
des Patienten gewonnenen charakteristischen Richtungen läßt
sich nun präoperativ die Orientierung einer Sägeebene be
stimmen, längs welcher der Oberschenkel beziehungsweise der
Unterschenkel abgetrennt werden müssen, um an dieser Säge
fläche anliegend die Prothesenteile zu implantieren.
Die Datenverarbeitungsanlage bestimmt aus den so gewonnenen
charakteristischen Richtungen die Orientierung dieser Säge
ebenen 26, 27, die vorzugsweise senkrecht auf den charakte
ristischen Richtungen stehen. Dies ist in Fig. 3 schema
tisch angedeutet. Die Orientierung der Sägeebenen wird da
bei relativ zur Orientierung der Markierungselemente 7 und
8 berechnet, die wiederum stellvertretend für die Orientie
rung des Oberschenkels 5 und des Unterschenkels 6 sind.
Zur Vorbereitung der Operation können die in dieser Weise
gewonnenen Daten der Sägeebene nun verwendet werden, um
beispielsweise eine Sägeschablone 28 relativ zu einem Kno
chen auszurichten. In Fig. 4 wird dies anhand des Ober
schenkelknochens 5 schematisch dargestellt. Der Oberschen
kelknochen 5 trägt das Markierungselement 7, so daß seine
Lage im Raum in der beschriebenen Weise festgestellt werden
kann.
Eine Sägeschablone 28 trägt ebenfalls ein Markierungsele
ment 29, so daß auch die Lage der Sägeschablone 28 im Raum
jederzeit über die Datenverarbeitungsanlage 25 bestimmbar
ist. Die Sägeschablone 28 weist eine ebene Führungsfläche
30 für ein Sägeblatt 31 auf, die Lage der Führungsfläche 30
relativ zum Markierungselement 29 läßt sich in einfacher
Weise dadurch bestimmen, daß mit einem geeichten, handge
führten Tastelement die Führungsfläche 30 abgebildet wird.
Dazu wird dieses Tastelement mit seiner Spitze an der Füh
rungsfläche 30 entlanggeführt, ein mit dem Tastinstrument
verbundenes Markierungselement meldet dabei alle Positions
daten des Tastelementes zur Datenverarbeitungsanlage, die
auf diese Weise die Daten der Fläche aufnehmen kann, die
von der Spitze des Tastelementes abgefahren werden. Nach
einer solchen Kalibrierung stehen der Datenverarbeitungsan
lage die Daten zur Verfügung, um aus der Orientierung des
Markierungselementes 29 die Orientierung der Führungsfläche
30 zu berechnen.
Zur richtigen Orientierung der Sägeschablone 28 muß nunmehr
die Führungsfläche 30 so orientiert werden, daß sie senk
recht auf der charakteristischen Richtung des Oberschenkel
knochens steht, und dies läßt sich relativ einfach dadurch
bewerkstelligen, daß von der Datenverarbeitungsanlage 25
ein Differenzsignal erzeugt wird, welches der Abweichung
der Orientierung der Führungsfläche 30 von der Orientierung
der berechneten Sägeebene 26 entspricht. Ein solches Diffe
renzsignal kann in verschiedener Weise für den Operateur
wahrnehmbar gestaltet werden.
Zu diesem Zweck ist beispielsweise auf der Konsole 21 ein
Monitor 32 angeordnet, auf dem graphische Darstellungen ab
gebildet werden, die ein Maß für dieses Differenzsignal
sind. Ein mögliches Differenzsignal kann beispielsweise
durch die Neigung von zwei geraden Linien 33, 34 gegenein
ander wiedergegeben werden (Fig. 5), wobei vorzugsweise
der Neigungswinkel der beiden Linien dem Abweichungswinkel
der Sägeebene 26 von der Führungsfläche 30 in einer Rich
tung entspricht. Sobald die Führungsfläche 30 so orientiert
ist, daß die beiden sich schneidenden Linien 33 und 34 sich
decken, ist die Führungsfläche in der entsprechenden Rich
tung wunschgemäß orientiert.
Bei einer anderen graphischen Darstellungsmöglichkeit wird
das Differenzsignal durch den Abstand von zwei parallelen
Linien 35, 36 repräsentiert (Fig. 6). Wenn sich diese bei
den Linien 35, 36 decken, existiert kein Differenzsignal
mehr, dann sind Führungsfläche 30 und Sägeebene 26 in der
entsprechenden Richtung wunschgemäß orientiert. Es ist da
bei vorteilhaft, wenn die Anzeige gemäß Fig. 5 und die An
zeige gemäß Fig. 6 kombiniert werden, die Anzeige gemäß
Fig. 5 und die Anzeige gemäß Fig. 6 geben dann die Nei
gung der Sägeebene 26 relativ zur Führungsfläche 30 in
senkrecht aufeinander stehenden Richtungen an. Wenn in bei
den nebeneinander angeordneten Darstellungen das Differenz
signal verschwunden ist, ist die Sägeschablone 28 wunschge
mäß orientiert, diese Orientierung kann dann beispielsweise
durch eingeschlagene Führungsstifte 37 fixiert werden.
Die beschriebene manuelle Orientierung der Sägeschablone 28
kann selbstverständlich bei einer anderen Ausführungsform
der Erfindung auch durch einen Roboter erfolgen, der von
der Datenverarbeitungsanlage 25 gemäß den dort vorhandenen
Datensätzen so gesteuert wird, daß die Führungsfläche 30
parallel zur Sägeebene 26 verläuft.
Damit ist die Vorbereitung der Operation beendet, der Chir
urg kann nunmehr durch Führung des Sägeblattes 31 längs der
Führungsfläche 30 den Knochen mit der gewünschten Orientie
rung abtrennen, so daß dadurch eine Anlagefläche für ein in
der Zeichnung nicht dargestelltes Prothesenteil entsteht.
Dieses Prothesenteil nimmt bei Anlage an dieser Anlageflä
che die gewünschte Orientierung relativ zum Knochen ein, so
daß auf diese Weise eine sehr exakte Positionierung von
Prothesenteilen am Knochen möglich wird.
Grundsätzlich wäre es natürlich auch möglich, daß der Säge
schnitt selbst durch den Roboter durchgeführt wird, wobei
dieser dann ebenfalls durch die Datensätze gesteuert wird,
die in der Datenverarbeitungsanlage 25 erzeugt werden und
dort zur Verfügung stehen.
In gleicher Weise wird bei beiden an das zu ersetzende Ge
lenk anschließende Knochen vorgegangen, so daß beide Pro
thesenteile in der gewünschten Weise positioniert werden
können. Es ist dadurch sichergestellt, daß nach dem Einbau
der Prothesenteile die Knochen die gewünschte Orientierung
einnehmen, beispielsweise in der Weise, daß die charakteri
stischen Richtungen beider Knochen bei gestrecktem Bein ei
ne durchgehende gerade Linie bilden.
Claims (42)
1. Verfahren zur präoperativ Bestimmung der Positionsda
ten von Endoprothesenteilen eines mittleren Gelenkes
relativ zu den das mittlere Gelenk ausbildenden Kno
chen,
dadurch gekennzeichnet, daß man durch Bewegung der
Knochen um jeweils ein äußeres Gelenk, das sich an
dem dem mittleren Gelenk abgewandten Ende der beiden
Knochen befindet, jeweils einen äußeren Gelenkpunkt
bestimmt, daß man im Bereich des mittleren Gelenkes
für jeden der beiden Knochen einen Gelenkpunkt be
stimmt, daß man durch geradlinige Verbindung der bei
den so gefundenen Gelenkpunkte für jeden der beiden
Knochen eine für diesen charakteristische Richtung
bestimmt und daß man die Orientierung der Endoprothe
senteile relativ zu dieser charakteristischen Rich
tung bestimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Gelenkpunkte der Knochen am mittleren Ge
lenk durch Bewegung der beiden Knochen relativ zuein
ander bestimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Gelenkpunkte der Knochen am mittleren Ge
lenk durch Palpation der Gelenkflächen festlegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Gelenkpunkte der Knochen am mittleren Ge
lenk an einem Datensatz bestimmt, der die Kontur der
Gelenkfläche am mittleren Gelenk wiedergibt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß man den Datensatz der Kontur der Gelenkfläche
durch Abtasten der Gelenkfläche und Speichern einer
Vielzahl von Positionsdaten von Punkten auf der Ge
lenkfläche bestimmt.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß man zur Orientierung der
Endoprothesenteile als Anlageflächen für diese die
nende Sägeebenen bestimmt, die relativ zu der charak
teristischen Richtung eine vorbestimmte Orientierung
einnehmen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sägeebenen senkrecht auf der charakteristi
schen Richtung stehen.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sägeebenen in einem bestimm
ten Abstand von dem für den jeweiligen Knochen be
stimmten Gelenkpunkt am mittleren Gelenk angeordnet
sind.
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Knochen
zur Bestimmung der Gelenkpunkte durch eine Antriebs
vorrichtung ausgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Ge
lenkpunkte die beiden das mittlere Gelenk bildenden
Knochen sowie die beiden sich an die äußeren Gelenke
anschließenden Knochen jeweils mit Markierungselemen
ten fest verbunden werden, deren Lage im Raum durch
eine Meßeinrichtung bestimmt wird, die dieser jewei
ligen Lage entsprechende Signale erzeugt und einer
Datenverarbeitungsanlage zu führt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Markierungselemente und Meßeinrichtung
Strahlungssender oder reflektierende Flächen bezie
hungsweise mehrere Strahlungsempfänger verwendet.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß man in der Datenverarbeitungsanlage für
jedes Gelenk als Gelenkpunkt den Punkt der größten
Invarianz bei der Bewegung der beiden das Gelenk bil
denden Knochen bestimmt.
13. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß man zur Markierung einer
Sägeebene eine Sägeschablone relativ zu der charakte
ristischen Richtung des Knochens ausrichtet.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Ausrichtung mittels eines Roboters vor
nimmt.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Ausrichtung manuell vornimmt und dabei
durch Messung der Orientierung der Sägeschablone de
ren Orientierung relativ zu der charakteristischen
Richtung laufend bestimmt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß man zur Beobachtung der Abweichung der Orientie
rung der Sägeschablone zur charakteristischen Rich
tung Differenzsignale erzeugt, die bei zutreffender
Orientierung minimal sind, und daß man diese Diffe
renzsignale optisch oder akustisch anzeigt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Differenzsignale durch gegeneinander ge
neigte Linien anzeigt, die bei zutreffender Orientie
rung parallel zueinander verlaufen.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Linien sich schneiden.
19. Verfahren nach Anspruch 16, 17 oder 18, dadurch ge
kennzeichnet, daß man die Differenzsignale durch den
Abstand von zwei parallelen Linien anzeigt, deren Ab
stand bei zutreffender Orientierung verschwindet.
20. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Differenzsignale durch Töne mit variie
render Lautstärke oder Frequenz darstellt.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß man zwei getrennte Differenzsi
gnale für Winkelabweichungen in senkrecht zueinander
stehenden Ebenen erzeugt.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß man die anhand der charakteristi
schen Richtungen bestimmten Positionsdaten zur Steue
rung eines Bearbeitungsroboters verwendet.
23. Vorrichtung zur präoperativen Bestimmung der Posi
tionsdaten von Endoprothesenteilen eines mittleren
Gelenkes relativ zu dem das mittlere Gelenk ausbil
denden Knochen mit an den Knochen festlegbaren Mar
kierungselementen, einer Meßeinrichtung zur Bestim
mung der Lage der Markierungselemente im Raum und mit
einer Datenverarbeitungsanlage, der von der Meßein
richtung den Positionsdaten der Markierungselemente
entsprechende Signale zugeführt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens je ein Markie
rungselement (7, 8, 17, 18) für die beiden das mitt
lere Gelenk (4) ausbildenden Knochen (5, 6) sowie für
die beiden an diese anschließende, mit diesen über
ein äußeres Gelenk verbundene Knochen (19, 20) vorge
sehen ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß die Datenverarbeitungsanlage (25) aus den Signa
len bei der Bewegung der Knochen (6, 20; 5, 19) und
die beiden äußeren Gelenke die Punkte größter Invari
anz als Gelenkpunkte bestimmt.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß die Datenverarbeitungsanlage (25) aus den Signa
len bei der Bewegung der Knochen (5, 6) um das mitt
lere Gelenk (4) zusätzlich den Punkt größter Invari
anz als Gelenkpunkt bestimmt.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, da
durch gekennzeichnet, daß der Datenverarbeitungsanla
ge (25) ein Tastinstrument zugeordnet ist, das seiner
Positionierung entsprechende Signale an die Datenver
arbeitungsanlage (25) liefert.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,
daß die Datenverarbeitungsanlage (25) aus einer Viel
zahl derartiger Signale, die durch Anlage des Tastin
struments an einer Gelenkfläche des an das mittlere
Gelenk (4) anschließenden Knochens (5, 6) erzeugt
worden sind, einen den Verlauf der Gelenkfläche be
schreibenden Datensatz erzeugt.
28. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungsan
lage (25) aus der Lage der zwei Gelenkpunkte (CA, CP;
CB, CP) der beiden an das mittlere Gelenk (4) an
schließenden Knochen (5, 6) je eine charakteristische
Richtung für den Knochen bestimmt.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß die Datenverarbeitungsanlage (25) zur Orientie
rung der Endoprothesenteile als Anlageflächen für
diese dienende Sägeebenen (26, 27) bestimmt, die re
lativ zu der charakteristischen Richtung eine vorbe
stimmte Orientierung einnehmen.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sägeebenen (26, 27) senkrecht auf der charak
teristischen Richtung stehen.
31. Vorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Sägeebenen (26, 27) in einem be
stimmten Abstand von dem für den jeweiligen Knochen
(5, 6) bestimmten Gelenkpunkt (CP) am mittleren Ge
lenk (4) angeordnet sind.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 31, da
durch gekennzeichnet, daß sie eine Antriebsvorrich
tung zu Bewegung der Knochen relativ zu den äußeren
Gelenken und gegebenenfalls zur Bewegung relativ zum
mittleren Gelenk umfaßt.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 32, da
durch gekennzeichnet, daß die Markierungselemente (7,
8, 17, 18) und die Meßeinrichtung (22, 23, 24) als
Strahlungssender oder reflektierende Fläche bezie
hungsweise Strahlungsempfänger ausgebildet sind.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 33, da
durch gekennzeichnet, daß ihr ein Roboter zugeordnet
ist, der eine Werkzeugschablone oder ein Werkzeug re
lativ zu der charakteristischen Richtung ausrichtet.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 33, da
durch gekennzeichnet, daß einem Werkzeug oder einer
Werkzeugschablone (28) ein Markierungselement (29)
zugeordnet ist, dessen Orientierung von der Meßein
richtung (22, 23, 24) bestimmt wird, so daß dieser
Orientierung entsprechende Signale an die Datenverar
beitungsanlage (25) übertragen werden.
36. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß die Datenverarbeitungsanlage (25) die Orientie
rung des Werkzeuges oder der Werkzeugschablone (28)
relativ zu der charakteristischen Richtung bestimmt.
37. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet,
daß die Datenverarbeitungsanlage (25) zur Beobachtung
der Abweichung der Orientierung der Sägeschablone
(28) zur charakteristischen Richtung Differenzsignale
erzeugt, die bei zutreffender Orientierung minimal
sind, und daß sie diese Differenzsignale optisch oder
akustisch anzeigt.
38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet,
daß die Differenzsignale durch gegeneinander geneigte
Linien (33, 34) angezeigt werden, die bei zutreffen
der Orientierung parallel zueinander verlaufen.
39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet,
daß die Linien (33, 34) sich schneiden.
40. Vorrichtung nach Anspruch 37, 38 oder 39, dadurch ge
kennzeichnet, daß man die Differenzsignale durch den
Abstand von zwei parallelen Linien (35, 36) anzeigt,
deren Abstand bei zutreffender Orientierung ver
schwindet.
41. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet,
daß die Differenzsignale durch Töne mit variierender
Lautstärke oder Frequenz dargestellt werden.
42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 37 bis 41, da
durch gekennzeichnet, daß sie zwei getrennte Diffe
renzsignale für Winkelabweichungen in senkrecht zu
einander stehenden Ebenen erzeugt.
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