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Die
Erfindung betrifft ein Werkzeug zum gekrümmten Aufbohren eines Gelenkknochens,
zum Einsetzen eines Gelenkimplantates, das einen gebogenen Schaft
aufweist, der zu seinem distalen Ende hin verjüngt ist.
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Zum
Befestigen eines Gelenkimplantates in einem Gelenkknochen wird der
entsprechende Gelenkknochen in einem ersten Schritt durchsägt. Anschließend wird
der Gelenkknochen mit Hilfe eines geeigneten Schab- bzw. Fräswerkzeug
aufgebohrt, um im Anschluss daran das Gelenkimplantat in den Gelenkknochen
implantierten zu können.
Das Schab- bzw. Fräswerkzeug
kann hierbei manuell oder mit Hilfe eines Roboters gehandhabt werden.
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Aus
der
DE 691 13 990 T2 ist
ein Werkzeug zum Aufbohren eines Knochens bekannt, wobei auf einem
gekrümmten
Stab eine Anzahl Schneidzähne drehbar
gelagert sind. Die Schneidzähne
bilden entlang des Stabes Schneidflächen und sind miteinander drehmomentübertragend
verbunden, so dass ein Umlauf eines Schneidzahnes den Umlauf eines
benachbarten Schneidzahnes zur Folge hat. Mit diesem bekannten Werkzeug
ist nur ein zylindrisches Aufbohren eines Knochens möglich.
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Die
DE 694 31 002 T2 beschreibt
eine flexible Vorrichtung zum Ausräumen eines Markraumes in einem
Knochen, mit einer biegsamen Welle, die an ihrem distalen Ende eine
erste Räumahle
aufweist. An diese erste Räumahle
schließt
eine zweite Räumahle
und an diese eine dritte Räumahle
an, die auf der biegsamen Welle angebracht sind. Zu diesem Zwecke
ist die zweite und die dritte Räumahle
jeweils mit einem Durchgangsloch ausgebildet, durch das sich die
biegsame Welle hindurcherstreckt. Diese bekannte Vorrichtung besteht
aus einer entsprechenden Anzahl Einzelteile, die passend zusammengebaut
werden müssen.
Die zweite Räumahle
weist vorzugsweise eine konische Außengestalt auf, so dass ihre
Herstellung einen nicht zu vernachlässigenden Aufwand darstellt.
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Die
DE 299 01 723 U1 offenbart
eine Vorrichtung zum Gewinnen von Knochenspänen, mit einem hohlzylindrischen
Schneidwerkzeug mit einem Schaft, der aus einem spiralförmig gewickelten
Metallband hergestellt sein kann.
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Deshalb
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug der eingangs
genannten Art zu schaffen, mit dem es vergleichsweise einfach und präzise möglich ist,
einen Gelenkknochen zum Einsetzen eines Gelenkimplantates aufzubohren.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass das Werkzeug einen zentralen länglichen Dorn und eine auf
dem Dorn drehbar angeordnete längliche
Bohrspirale aufweist, wobei der zentrale Dorn eine an die Biegung
des Gelenkimplantat-Schaftes angepasste Krümmung aufweist, und die Bohrspirale
ein- oder mehrgängig ausgebildet
ist.
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Bei
der Handhabung des erfindungsgemäßen Werkzeuges
wird die auf dem Dorn vorgesehene längliche Bohrspirale um den
Dorn gedreht. Der Dorn selbst wird hierbei nicht gedreht, sondern
nur – dem jeweiligen
Bohrfortschritt entsprechend – vorwärts, d.h.
in den aufzubohrenden Gelenkknochen hineinbewegt. Die Bohrarbeit,
d.h. der Substanzabtrag des aufzubohrenden Gelenkknochens erfolgt
durch die sich um den Dorn drehende längliche Bohrspirale. Die ein-
oder mehrgängig
ausgebildete Bohrspirale kann rechts- oder linksgängig sein.
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Der
zentrale Dorn und die Bohrspirale können aus abriebfestem Material
bestehen oder mit einem abriebfesten Material beschichtet sein.
Das ist von besonderer Wichtigkeit, um im Operationsfeld Abriebpartikel
zu verhindern, aus welchen Entzündungen
resultieren würden,
die den Heilungsprozess empfindlich beeinträchtigen.
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Der
zentrale Dorn und die Bohrspirale können aus gehärtetem Stahl
bestehen. Dabei kann es sich um einen einsatzgehärteten Stahl, einen nitriergehärteten Stahl
oder vorzugsweise um einen plasmanitriergehärteten Stahl handeln.
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Die
Bohrspirale des erfindungsgemäßen Werkzeugs
kann eine das distale Ende des zentralen Dornes überdeckende Spitze aufweisen,
deren Außenoberfläche glatt
ausgebildet ist. Die Spitze der Bohrspirale trägt folglich zur Bohrarbeit
nichts bei, diese wird einzig und allein durch die Bohrspirale bewerkstelligt.
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Als
zweckmäßig hat
es sich erwiesen, wenn die Bohrspirale an ihrer Windungs-Außenfläche mit einer
Zahnung ausgebildet ist. Diese Zahnung ist zur Bohrspirale vorzugsweise
gegenläufig
orientiert. Durch eine solche Ausbildung ergibt sich eine optimierte
Bohrarbeit im jeweiligen Gelenkknochen zum Einsetzen eines Gelenkimplantates,
wobei durch die zur Bohrspirale gegenläufige Orientierung der Zahnung
an der Windungs-Außenoberfläche der
Bohrspirale ein ungewolltes Hineinziehen der Bohrspirale, d.h. des
erfindungsgemäßen Werkzeuges,
in den aufzubohrenden Gelenkknochen vermieden wird.
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Als
vorteilhaft hat es sich hierbei erwiesen, wenn die Steigung der
Zahnung kleiner ist als die gegenläufige Steigung der Bohrspirale.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Werkzeug kann
der zentrale Dorn mit einem Haltegriff kombinierbar oder kombiniert
sein, und kann die Bohrspirale einen proximalen Abschnitt mit einem
Kupplungselement für
einen Drehantrieb aufweisen. Der Handgriff kann in Bezug auf den
zentralen Dorn in Umfangsrichtung verstellbar sein.
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Bei
dieser Verstellbarkeit kann es sich um eine kontinuierliche oder
um eine schrittweise Verstellbarkeit in Umfangsrichtung handeln.
Damit ist es möglich,
das Werkzeug den jeweiligen Gegebenheiten auf einfache Weise exakt
anzupassen, d.h. das Werkzeug in Bezug auf den aufzubohrenden Gelenkknochen
genau richtig orientiert zu positionieren. Bei dem Kupplungselement
für den
Drehantrieb der Bohrspirale kann es sich z.B. um ein Kupplungselement
nach Art einer Bajonettkupplung oder dergleichen handeln. Bei dem
Drehantrieb kann es sich um eine Kurbel zur manuellen Betätigung oder
um einen motorischen Antrieb handeln.
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Durch
den zentralen Dorn des erfindungsgemäßen Werkzeuges kann sich mittig
ein Kanal erstrecken, und die das distale Ende der Bohrspirale bildende
Spitze kann mit einem Kanalabschnitt ausgebildet sein, der mit seinem
einen Ende mit dem Dorn-Kanal
strömungstechnisch
verbunden ist und der mit seinem zweiten Ende aus der glatten Oberfläche der
Spitze ausmündet.
Bei einem solchermaßen ausgebildeten
erfindungsgemäßen Werkzeug schließt der in
der Spitze der Bohrspirale vorgesehene Kanalabschnitt mit dem Dorn-Kanal
zweckmäßigerweise
einen spitzen Winkel ein, so dass das aus der glatten Oberfläche der
Spitze ausmündende zweite
Ende des besagten Kanalabschnittes im aktiven rotierenden Zustand
der Bohrspirale um die Spitze herum eine Rotationsbewegung ausführt.
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Eine
solche Ausbildung des Werkzeugs der zuletzt genannten Art dient
beispielsweise dazu, das Operationsfeld auszuspülen oder aus dem Operationsfeld
eine Absaugung z.B. von Gewebeflüssigkeit usw.
vorzunehmen.
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Um
einen Abrieb von Dornmaterial zuverlässig zu verhindern, kann es
zweckmäßig sein,
auf dem zentralen Dorn, zwischen diesem und der Bohrspirale, ein
Strumpfelement festzulegen. Dieses Strumpfelement besteht z.B. aus
einem dichten Polyäthylen-Folienmaterial.
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Ist
der zentrale Dorn des erfindungsgemäßen Werkzeuges mit einem mittigen
Kanal und die Spitze der Bohrspirale mit einem damit fluidisch verbundenen
Kanalabschnitt ausgebildet, so ist das Strumpfelement im Übergang
zwischen dem Dorn-Kanal und dem in der Spitze der Bohrspirale vorgesehenen
Kanalabschnitt mit einem Durchgangsloch ausgebildet, um die strömungstechnische Verbindung
zwischen dem Dorn-Kanal und dem Kanalabschnitt in der Spitze der
Bohrspirale durch das Strumpfelement nicht zu unterbrechen.
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Die
Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung von in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
des erfindungsgemäßen Werkzeuges
Einzelheiten desselben, sowie drei zentrale Dorne unterschiedlicher
Krümmung
werden gezeigt.
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Es
zeigen:
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1A einen zentralen Dorn
mit einer relativ kleinen Krümmung,
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1B eine der 1A ähnliche
Seitenansicht eines zentralen Dornes 1, der eine größere Krümmung besitzt,
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1C eine den 1A und 1B ähnliche Seitenansicht
eines zentralen Dornes, der eine noch größere Krümmung besitzt,
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2 abschnittweise aufgeschnitten,
teilweise in einer Seitenansicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeuges
zum gekrümmten
Aufbohren eines Gelenkknochens zum Einsetzen z.B. eines Gelenkimplantates,
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3 abschnittweise und teilweise
aufgeschnitten eine andere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Bohr-Werkzeuges,
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4 in einem vergrößerten Maßstab das Detail
IV in 2,
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5 das Detail V gemäß 2 in einem vergrößerten Maßstab, und
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6 eine Ansicht in Blickrichtung
des Pfeiles VI in 5.
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Die 1A, 1B und 1C zeigen
jeweils in einer Seitenansicht einen zentralen Dorn 10,
der einen gebogenen Schaft 12 aufweist. Am proximalen Ende 14 des
Schaftes 12 ist materialeinstückig ein umlaufender Bund 16 ausgebildet.
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Der
gebogenen Schaft 12 weist ein distales Ende 20 auf,
das mit einem abgerundeten Kopf 22 ausgebildet ist.
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2 verdeutlicht abschnittweise
eine schematisch – und
zur zeichnerisch vereinfachten Darstellung geradlinig gezeichnete
Ausbildung des Werkzeuges 24 zum gekrümmten Aufbohren eines Gelenkknochens
zum Einsetzen eines Gelenkimplantates in den mit dem Werkzeug 24 aufgebohrten Gelenkknochen.
Das Werkzeug 24 weist außer den zentralen länglichen
Dorn 10 eine auf dem länglichen Dorn 10 drehbar
angeordnete längliche
Bohrspirale 28 auf. Der längliche Dorn 10 weist
eine an die Biegung des Schaftes eines Gelenkimplantates angepasste,
d.h. dieser Krümmung
entsprechende, Krümmung
auf. Der entsprechende Krümmungsradius
ist in 2 mit R bezeichnet.
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Die
Drehbarkeit der Bohrspirale 28 um den länglichen Dorn 10 herum
ist in 2 durch den bogenförmigen Pfeil 30 verdeutlicht.
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Die
Bohrspirale 28 ist ein- oder mehrgängig ausgebildet und weist
eine Spitze 32 auf, die das distale Ende 20 des
zentralen länglichen
Dornes 10 überdeckt.
Die Spitze 32 ist mit einer glatten Oberfläche 36 ausgebildet.
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Die
Bohrspirale 28 ist an ihrer Windungs-Außenfläche 38 mit einer Zahnung 40 ausgebildet,
wie aus 4 deutlich ersichtlich
ist. Die Zahnung 40 auf der Windungs-Außenoberfläche 38 ist zur Bohrspirale 28 gegenläufig orientiert.
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Die
Bohrspirale 28 weist einen proximalen Abschnitt 42 auf,
der mit einem Kupplungselement 44 ausgebildet ist, wie
aus 2 und insbesondere
aus den 5 und 6 deutlich ersichtlich ist.
Der Kupplungsabschnitt 44 ist als abgewinkelt verlaufende
Bajonettverschlussaussparung ausgebildet, die in einem umlaufenden
Kragen 46 ausgebildet ist. Der umlaufende Kragen 46 weist
einen geringfügig
größeren Durchmesser
auf als der restliche proximate Abschnitt 42 der Bohrspirale 28.
Der längliche
zentrale Dorn 10 ist mit dem umlaufenden Bund 16 ausgebildet.
Auf dem länglichen
zentralen Dorn 10 ist ein Strumpfelement 50 festgelegt.
Zu diesem Zweck ist das Strumpfelement 50 mit einem umlaufenden Wulst 52 ausgebildet,
der zwischen dem umlaufenden Bund 16 des zentralen Dornes 10 und
einem den umlaufenden Kragen 46 mit dem verbleibenden proximalen
Abschnitt 42 der Bohrspirale 28 verbindenden Stirnabschnitt 54 des
proximalen Abschnittes 42 der Bohrspirale 28 festgelegt
ist, wie die 2 und insbesondere
die 5 und 6 verdeutlichen.
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3 zeigt abgeschnitten und
teilweise aufgeschnitten eine andere Ausbildung des erfindungsgemäßen Werkzeuges 24,
wobei der zentrale längliche
Dorn 10 mit einem Kanal 56 ausgebildet ist, der sich
mittig durch den zentralen Dorn 10 erstreckt bzw. der mittig
aus dem distalen Ende 20 des zentralen Dornes 10 ausmündet.
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Die
Spitze 32 der Bohrspirale 28 ist mit einem Kanalabschnitt 58 ausgebildet,
der ein erstes Ende 60 und ein zweites Ende 62 aufweist.
Das erste Ende 60 ist mit dem Kanal 56 des zentralen
Dornes 10 strömungstechnisch
verbunden. Das zweite Ende 62 mündet aus der glatten Oberfläche 36 der
Spitze 32 aus.
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Auch
bei der in 3 verdeutlichen
Ausführungsform
des Werkzeuges 24 ist zwischen dem aus Gründen der
zeichnerisch vereinfachten Darstellung geradlinig dargestellten,
tatsächlich
jedoch gekrümmt
ausgebildeten zentralen Dorn 10 und der Bohrspirale 28 ein
dichtes Strumpfelement 50 vorgesehen. Um den Kanal 56 des
zentralen Dornes 10 strömungstechnisch
mit dem Kanalabschnitt 58 der Spitze 32 der Bohrspirale 28 zu
verbinden, ist das Strumpfelement 50 mit einem Durchgangsloch 64 ausgebildet.
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Gleiche
Einzelheiten sind in den Figuren jeweils mit denselben Bezugsziffern
bezeichnet, so dass es sich erübrigt,
in Verbindung mit allen Figuren alle Einzelheiten jeweils detailliert
zu beschreiben.
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- 10
- zentraler
Dorn
- 12
- gebogener
Schaft (von 10)
- 14
- proximales
Ende (von 10)
- 16
- umlaufender
Bund (an 14)
- 20
- distales
Ende (von 12)
- 22
- abgerundeter
Kopf (an 20)
- 24
- Werkzeug
(für 10)
- 28
- längliche
Bohrspirale (an 10)
- 30
- bogenförmiger Pfeil
- 32
- Spitze
(von 28)
- 36
- glatte
Oberfläche
(von 32)
- 38
- Windungs-Außenfläche (von 28)
- 40
- Zahnung
(an 38)
- 42
- proximaler
Abschnitt (von 28)
- 44
- Kupplungselement
(an 46)
- 46
- Kragen
(von 42)
- 50
- Strumpfelement
(zwischen 10 und 28)
- 52
- Wulst
(von 50)
- 54
- Stirnabschnitt
(von 42)
- 56
- Kanal
(in 10)
- 58
- Kanalabschnitt
(in 32)
- 60
- erstes
Ende (von 58)
- 62
- zweites
Ende (von 58)
- 64
- Durchgangsloch
(in 50)