DE2838348A1 - Vorrichtung zum ausformen einer knochenoeffnung, insbesondere im hueftbein zum einsetzen einer kuenstlichen gelenkpfanne - Google Patents
Vorrichtung zum ausformen einer knochenoeffnung, insbesondere im hueftbein zum einsetzen einer kuenstlichen gelenkpfanneInfo
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Description
DR.-INS. DrPL.-IN(3. M. SC. OIPL.-PHVS. DR. DIPL-PHYS.
E-5ÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER
P4TENTAIIWSLtE 'N S^UTTGA^T <"\ Ω Ί Q
— 5 —
Ä 43 004 h Anmelders Herr Hans Gustav Neuhäuser
y - 123 Moorhaldenstraße 32
31.8.78 7130 Mühlacker 4
Beschreibun g
Vorrichtung zum Ausformen einer Knochenöffnung, insbesondere im Hüftbein zum Einsetzen einer
künstlichen Gelenkpfanne
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausformen einer
Knochenöffnung, insbesondere im Hüftbein zum Einsetzen einer künstlichen Gelenkpfanne für ein am Oberschenkelbein vorzusehendes
künstliches Hüftgelenk, mit einem von Hand in einer gewünschten Ansetzposition zu haltenden länglichen Werkzeugträger,
an dessen Vorderende ein Fräser angeordnet ist, der durch eine Antriebsvorrichtung verdrehbar ist.
Bei den Vorbereitungsarbeiten zum Einsetzen einer künstlichen
Gelenkpfanne in das Hüftbein kommt es wesentlich auf die Lage der hierzu in das Hüftbein einzuarbeitenden Knochenöffnung
an.
Dabei sind bereits verschiedene Vorrichtungen bekannt, um
den Präser in einer bestimmten Arbeitsstellung zu halten.
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Einmal handelt es sich hierbei um optische Hilfen, die eine
Werkzeugeinstellung mittels eines Visiers erlauben und zum anderen ist für einen neuartigen Totalendoprothesentyp
(System Judet) eine Vorrichtung bekannte die^ analog zur
eingangs beschriebenen Konstruktion!, einen länglichen Werk= zeugträger aufweisto Dieser ist in Art eines mit der Hand
zu haltenden Haltestieles ausgebildet,, an dessen einem Ende der Fräser verdrehbar gehalten und mittels eines an diesem
ansetzbaren Werkzeuges manuell intermittierend verdrehbar ist.
Die Handhabung dieser bekannten Vorrichtung erfordert vom
Chirurg in mehrfacher Hinsicht technische Geschicklichkeit. Einmal kommt es darauf an, daß der Fräser von Anfang an
exakt positioniert mit dem Hüftbein in Eingriff gebracht wird, was insofern nicht ganz einfach ist, als der Werkzeugträger
mit der einen Hand zu halten und mit der anderen Hand der Fräser zu verdrehen ist und zum anderen wird häufig
durch unruhige Handstellung beim intermittierenden Verdrehen des Fräsers um relativ kleine Drehwinkel von Hand ein
Verkanten des Fräsers bewirkt, was zum Herausreißen von einzelnen Knochenpartikeln aus dem Hüftbein führen kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß 'sowohl deren Positionierung am Knochen als auch das
Ausfräsen der Knochenöffnung sicher und zuverlässig durch zuführen
ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöste
Die Anordnung eines im Werkzeugträger axial verschiebbar angeordneten Abstütz- und Zentrierdornes ermöglicht es dem
Chirurg, die Vorrichtung am Knochen exakt in Stellung zu bringen und in dieser Stellung auch zu halten, wobei eine
Antriebsvorrichtung zum Einsatz gebracht werden kann, die den Fräser in kontinuierliche Rotation versetzt«, Der Chirurg
kann sich dann ganz auf die Führung des Fräsers konzentrieren,
wozu es lediglich notwendig ist, den Werkzeugträger in Fräsrichtung axial relativ zum Abstütz- und Zentrierdorn zu
verschieben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht dabei ein Positionieren, ohne daß das Blickfeld des Chirurgen durch
entsprechende Einstellhilfen im Bereich der herzustellenden Knochenöffnung eingeengt ist , da sich der Abstütz- und
Zentrierdorn im Zentrum des Fräsers befindet und außerhalb des letzteren keine Mittel zur Fixierung am Knochen vorgesehen
sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung ist Gegenstand
des Anspruches 2. In diesem Falle wird sich der in Art einer Trägerwelle ausgebildete Werkzeugträger beim Antrieb
des Fräsers in der Hand des Chirurgen verdrehen, so daß es möglich ist, gemäß Anspruch 3 am Hinterende der Trägerwelle
ein Anschlußstück, insbesondere eine Hälfte einer Steck-
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kupplung, für den Anschluß an eine motorische Antriebsvorrichtung
vorzusehen. Dabei ist es günstig, gemäß Anspruch 4 am Umfange der Trägerwelle eine Griffhülse drehbar, jedoch
axial unverschiebbar zu lagern, so daß der Operateur die Trägerwelle sicher in der Hand halten kann.
Zur Erzeugung der den Abstütz- und Zentrierdorn ständig in seiner äußeren Bereitschaftsstellung haltenden Speicherkraft
ist es zweckmäßig, die Konstruktion nach Anspruch 5 zu gestalten. Durch Anordnung entsprechender Einstellmittel
in der Trägerwelle läßt sich dabei die Vorspannung der Druckfeder noch stufenlos verändern, so daß der durch sie ausgeübte,
bei der Durchführung der Fräsbewegung zu überwindende Widerstand individuell angepaßt werden kann.
Gemäß Anspruch 6 entspricht hierbei der axiale Verstellweg des Abstütz- und Zentrierdornes mindestens der Länge des
aus dem Fräser herausragenden Dornteilstückes.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere
zur Herstellung von Knochenöffnungen für alle bekannten
künstlichen Gelenkpfannen. Mit besonderem Vorteil läßt sie sich zur Herstellung der Knochenöffnung für den Totalendoprothesentyp,
der von judet, Paris, angegeben worden und im Gegensatz zu den übrigen bekannten Prothesentypen im
Hüftbein zementlos zu verankern ist.
Für die Ausformung der Knochenöffnung für diesen Prothesentyp eignet sich mit besonderem Vorteil ein Fräser, der
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gemäss Anspruch 11 mindestens einen stirnseitig schneidenden,
insbesondere zylindrisch ausgebildeten Senker bildet.
Dabei ist es zweckmäßig gemäß Anspruch 12 die axiale Länge des
Senkers gleich oder größer als die Tiefe der herzustellenden Knochenöffnung zu wählen, um die letztere in einem Zuge herstellen
zu können, ohne den Fräservorschub zum Zwecke einer Beseitigung der Fräsrückstände unterbrechen zu müssen.
Mit besonderem Vorteil eignet sich hierbei ein Fräser gemäß Anspruch 13 und 14, da bei diesem über die Kanäle die Fräsrückstände
zwangsläufig abgeführt werden.
Wie vorstehend bereits erläutert, ist der Fräser auf der Trägerwelle
zweckmäßig abnehmbar angeordnet, was den Vorteil bietet, nacheinander verschiedene Fräser zum Einsatz bringen zu können.
Dadurch ist es beispielsweise möglich, den Rand einer Gelenkpfanne
absolut gleichmäßig gestalten bzw. plan ausbilden zu können, so daß die eingesetzte künstliche Gelenkpfanne des
Prothesentyps "Judet" nicht nur am Innenumfang der Knochenöffnung, sondern auch an deren Stirnseite festen Halt erhält.
Aus diesem Grunde kann es vorteilhaft sein, den Senker gemäß Anspruch 15 als Stufensenker auszubilden, dessen Umfangsbund
lediglich an seiner Stirnseite Schneiden aufweist. Anstelle eines Stufensenkers kann jedoch die Knochenöffnung zunächst mit
einem zylindrischen Senker hergestellt und dieser danach gegen einen mit einem Führungszapfen ausgebildeten Planfräser gemäß
Anspruch 16 ausgetauscht werden, dessen Führungszapfen in die Knochenöffnung und dessen Planfräskörper zum Planen des Öffnungsrandes
eingesetzt werden kann. Auch in diesem Falle ergibt sich eine günstige Abführung der Fräsrückstände, wenn der Planfräser
nach Anspruch 17 ausgebildet ist.
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In der Zeichnung 1st ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung zeigen:
Fig.l die Vorrichtung im Längsschnitt dargestellt,
Fig.2 die Untersicht des Senkers der Vorrichtung,
Fig.3 das freie Ednstück des Abstütz- und Zentrierdornes
in größerem Maßstab als in Fig.l,
Fig.4 die Stirnansicht des freien Endstückes des Abstütz- und Zentrierdornes,
Fig.5 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht eines Senkers zum Planfräsen des Randes
einer hergestellten Knochenöffnung,
Fig.6 die üntersicht des Senkers gemäß Fig.5.
Die in Fig.l gezeigte Vorrichtung weist eine als Ganzes mit Io bezeichnete Trägerwelle auf, die als Hohlwelle ausgebildet
ist. An ihrem gemäß Fig.l unteren Stirnende weist die Trägerwelle ein Innengewinde auf, und eine untere Stirnringfläche
12 dient als Anlagef1 ä~he eines am Wellenvorderende anzuordnenden
Fräsers 14. Letzterer ist in Form eines zylindrischen Senkers ausgebildet, der mit einem Ansatzstück 16 in das Innengewinde
eingeschraubt ist. Mit einer Ringschulter 18 liegt das Ansatzstück 16 an der Stirnringfläche 12 an, wodurch der Fräser
drehfest, jedoch auswechselbar an der Trägerwelle Io gehalten ist.
Das Ansatzstück 16 bzw. der Fräser 14 ist von einer zentralen
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Fuhrungsbohrung 2o durchdrungen, in der ein zylindrischer Abstütz-
und Zentrierdorn 22 verschiebbar angeordnet ist, der aus der Stirnseite des Fräsers 14 herausragt.
Der Abstütz- und Zentrierdorn kann an seinem freien Ende mit
einer Dornspitze zum Ansetzen der Vorrichtung an einem auszufräsenden Knochen ausgestattet sein. Bevorzugt weist dieser
jedoch eine Ausbildung gemäß den Fig. 3 und 4 auf.
Das Vorderende des Abstütz- und Zentrierdornes 22 weist demgemäß einen Innenkegel 24 auf, und die durch diesen gebildete
Ringkante am Dornvorderende ist kronenartig verzahnt. Die dadurch gebildeten Zähne sind mit 26 bezeichnet. Bei dieser Ausbildung
stellt der Innenkegel 24 sicher, daß auch bei rotierendem Abstütz- und Zentrierdorn sich dieser nicht wesentlich in
das Knocheninnere hineinbohren kann, sondern daß in jedem Falle eine wirksame Abstützung der Vorrichtung am Knochen und außerdem
erreicht wird, daß während des Rotierens der Trägerwelle der Dorn stillsteht.
An der Stirnfläche 28 des Ansatzstückes 16 liegt der Abstütz- und Zentrierdorn 22 mit einem ümfangsbund 3o in seiner Bereitschaftsstellung
unter Druck an. Dieser Anlagedruck wird erzeugt durch eine in der hohlzylindrischen Ausnehmung 32 der Trägerwelle
angeordnete Druckfeder 34, die mit ihrem einen Ende einen Haltezapfen 36 des Abstütz- und Zentrierdornes übergreift und
mit ihrem anderen Ende einen Haltezapfen 38 umschließt, der seinerseits zentral vom ballig ausgebildeten Endstück eines
Widerlagers 4o abgestütztist, das an einem auf das Hinterende der Trägerwelle Io aufgesetzten ;Aufsatzstück 42 vorgesehen ist.
Am Hinterende dieses Aufsatzstückes ist ein Kupplungsstück 44
angeordnet, das die Hälfte einer Steckkupplung bildet und auf
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das eine andere Hälfte einer insbesondere mit einer motorischen Antriebsvorrichtung verbundenen Steckkupplung zum
Trägerwellenantrieb aufsteckbar ist. 46 bezeichnet eine am Umfange der Trägerwelle Io drehbar, jedoch axial unverschiebbar
gelagerte Griffhülse.
Beim Gebrauch der Vorrichtung hält der Chirurg die Griffhülse 46 fest, in welcher die Trägerwelle Io drehbar gelagert ist.
Zunächst wiird dann zum Positionieren der Vorrichtung das freie Ende des Abstütz- und Zentrierdornes am Knochen angesetzt,
wobei das Gesichtsfeld des Chirurgen allseits des Fräsers 14 frei bleibt. Durch axiales Verschieben der noch stillstehenden
Trägerwelle relativ zum Abstütz- und Zentrierdorn gegen die Wirkung der Druckfeder 34 kann dann geprüft werden,
ob die gewählte Ansetzstellung die optimal geeignete ist. Danach kann die Antriebsvorrichtung eingeschaltet werden, so
daß die Trägerwelle Io und damit der Fräser 14 in Rotation versetzt werden. Der Chirurg hat dann durch eine entsprechende
Handstellung die Trägerwelle bzw. den Fräser in eine gewünschte Winkellage zu bringen und durch axiales Verschieben der Trägerwelle
kann dann die Knochenöffnung schnell und präzise hergestellt werden, wobei sich während des Ausfräsens der Fräser
samt Trägerwelle relativ zum Abstütz- und Zentrierdorn 22 in axialer Richtung bewegen.
Der motorische Antrieb der Trägerwelle und die Ausbildung des Fräsers stellen hierbei sicher, daß die hergestellte Knochenöffnung
sich durch eine glatte Innenumfangsf1 ä:he auszeichnet,
die keine Unebenheiten durch herausgerissene Kjjoj^h^^sj^yygter
aufweist. Zu diesem Zweck weist der Fräser /eine geschlossene Umfangsflache 48 und demgemäß lediglich an seiner unteren
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Stirnfläche radiale Schneidzähne 5o auf, deren Schneidkante von außen nach innen relativ kurz ist. Zwischen den Schneidzähnen
ist der Fräser von einer Vielzahl von achsparallelen Kanälen 54 durchdrungen, die dazu dienen, daß die ausgefrästen
Knochenrückstände selbsttätig nach oben aus der Knochenöffnung heraustransportiert werden. Die Schneidzähne 5o sind hierbei
derart gekrümmt, daß die ausgefrästen Knochenrückstände zwischen den Schneidzähnen sich während der Rotation des Fräsers zwangsläufig in
Richtung der Kanäle 54 bewegen.
Nach Fertigstellung der Knochenöffnung kann der Fräser 14 von der Trägerwelle
entfernt werden, um beispielsweise mit Hilfe eines weiteren, in den Fig. 5 und 6 gezeigten und als Ganzes mit 56 bezeichneten
Planfräsers den Rand der Knochenöffnung zu planen und dadurch noch eine weitere Anlagefläche für eine in die
Knochenöffnung einzusetzende künstliche Gelenkpfanne zu schaffen. Dieser Planfräser weist einen am Umfang geschlossenen Bund
mit an seiner Unterseite vorgesehenen, eine Schneidkante 6o aufweisenden Fräszähnen 62 auf, wobei koaxial zum Schneidenkranz
ein zylindrischer Führungszapfen 64 vorgesehen ist, der eine
Zentrierung des Planfräsers in der Knochenöffnung übernimmt.
Auch bei diesem Fräser ist der Bund 58 durch achsparallele Kanäle 66 durchdrungen, die sich zwischen den Schneidzähnen
befinden und nach unten in eine Umfangsnut 6 8 des Führungszapfens einmünden.
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Claims (1)
- OR.-ING. OIPL.-1NG. M. SC. DlPL-PHYS. DH. OIPL-PHYS.HÖGER - STELLRECHT - ÜRIESSBACH - HAECKERPATENTaNWÄLTE IN STUTTGART283^348A 43 004 h ANMELDER: Herr Hans Gustavy - 121 Neuhäuser31. August 19.7.8, Moorhaldenstraße 327130 Mühlacker 4Patentansprüche:Vorrichtung zum Ausformen einer Knochenöffnung, insbesondere im Hüftbein zum Einsetzen einer künstlichen Gelenkpfanne für ein am Oberschenkelbein vorzusehendes künstliches Hüftgelenk, mit einem von Hand in einer gewünschten Ansetzposition zu haltenden länglichen Werkzeugträger, an dessen Vorderende ein Fräser angeordnet ist, der durch eine Antriebsvorrichtung verdrehbar ist, gekennzeichnet durch einen aus der vorderen Stirnseite des Fräsers (14;56) herausragenden und im Werkzeugträger gegen die Wirkung einer Speicherkraft axial verschiebbaren Abstütz- und Zentrierdorn (22) ·.Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger eine Trägerwelle (10) bildet, an deren Vorderende der Fräser (14;56) drehfest, jedoch auswechselbar angeordnet ist.Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Hinterende der Trägerwelle (10) ein insbesondere die eine Hälfte einer Steckkupplung bildendes Anschlußstück (44) für den Anschluß an eine motorische Antriebsvorrichtung vorgesehen ist.030Ö10/DB15A 43 oo4 h - 2 -y - 13731.8.784. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfange der Trägerwelle (lo) eine Griffhülse (46) drehbar, jedoch axial unverschieblich gelagert ist.5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Trägerwelle (lo) eine Druckfeder (34) angeordnet ist, die versucht, den Abstutz- und Zentrierdorn (22) ständig in seiner äußeren Bereitschaftsstellung zu halten.6· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Verstellweg des Abstütz- und Zentrierdornes (22) mindestens der Länge des aus dem Fräser (14;56) herausragenden Dornteilstückes entspricht.7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Abstütz- und Zentrierdorn (22) im Fräser (14;56) und innerhalb der Trägerwelle (lo) verdrehbar angeordnet ist.8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (34) an ihrem vom Abstütz- nrä. Zentrierdorm (22) abgekehrten Ende mit einem Anlagestück/ausgestattet ist, das in seinem Zentrum mit einem Widerlager (4o) im Innern der Trägerwelle (lo) lediglich Punktberührung hat.9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstütz- und Zentrierdorn (22) an seinem Vorderende spitz, insbesondere kegelartig ausgebildet ist.030Ö1Ö/8S1SA 43 oo4 h - 3 -y - 137 31.8.7810. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden AnsprücheI bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstütz- und Zentrierdorn (22) an seinem Vorderende einen Innenkegel (24) aufweist, und die durch diesen gebildete Ringkante am Stirnende des Dornes kronenartig verzahnt ist.11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräser (14) ein stirnseitig schneidender, insbesondere zylindrischer Senker ist.12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des Senkers (14) gleich oder größer als die Tiefe der herzustellenden Knochenöffnung ist.13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Senker (14;56) am Umfang geschlossen und von einer Vielzahl von Kanälen (54;65) parallel zu seiner Achse durchdrungen ist.14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnei(f|2£thrie (5o) des Senkers (14) sich vom Abstütz- und Zentrierdorn (22) bis an den Senkerumfang erstrecken, wobei zwischen den einander benachbarten, sich insbesondere entlang eines Bogenstückes erstreckenden Schneiden (52) jeweils ein Kanal (54) vorhanden ist.15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden AnsprücheII bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Senker ein Stufensenker ist, dessen verzahnter Bund lediglich an seiner Stirnseite Schneiden aufweist.030010/0B15283834A 43 oo4 h - 4 -y - 13731.8.7816. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Senker (56) einen mit einem zylindrischen Führungszapfen (64) ausgebildeten Planfräser bildet.17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Führungszapfen (64) hinterschnitten ist und der den Planfräser (56) bildende Teil des Senkers im Radialabstand vom Umfang die achsparallelen Kanäle (66) aufweist.0300 1 0/0515
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