DE102006019985A1 - Orthopedic measures executing device for endoscopic surgery treatment, has part of magnetic body executing periodic translative movement and introducing impact forces on tool e.g. nail, where body is designed as single-piece - Google Patents

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Rainer Kuth
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Abstract

The device (10) has a magnetic coil system (1) arranged outside a body (5) and provided for generating gradient fields. A magnetic body (2) is movable through the gradient fields in an inner side of the body. A part of the magnetic body executes a periodic translative movement and introduces impact forces on a tool (3) e.g. nail, where the forces ensure a propulsion of the tool. The magnet body is designed as a single-piece. An independent claim is also included for a wirelessly magnetic body navigatable by a magnetic coil system.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung von Maßnahmen im Inneren eines Körpers, wobei die Vorrichtung ein außerhalb des Körpers angeordnetes Magnetspulensystem zur Erzeugung von Gradientenfeldern und ein durch die Gradientenfelder berührungslos im Inneren des Körpers bewegbaren Magnetkörper aufweist.The The invention relates to a device for carrying out measures inside a body, the device being an outside of the body arranged magnetic coil system for generating gradient fields and a non-contact movable within the body by the gradient fields magnetic body having.

Für bestimmte medizinische, insbesondere orthopädische Anwendungen ist eine stoß- bzw. ruckartige Einwirkung auf Werkzeuge erforderlich. So ist es beispielsweise bekannt, Knochenbrüche nach deren Ausrichtung mittels Werkzeugen, beispielsweise eines Knochennagels oder einer Knochenschraube, zu fixieren, um ein sauberes Zusammenwachsen der Bruchstellen zu ermöglichen. Dazu wird der Knochennagel oder die Knochenschraube in Längsrichtung in den verletzten Röhrenknochen eingebracht. Das Einbringen kann durch Schlagen mit einem Hammer auf den Knochennagel oder durch Eindrehen einer Knochenschraube erfolgen. Sowohl Knochennagel als auch Knochenschraube werden dabei in Längsrichtung im Röhrenknochen durch das Knochenmark vorangetrieben. Manche Körperregionen sind für einen konventionellen Hammer oder Schrauber nicht zugänglich, weil sie tief im Körper liegen und von Gewebe oder anderen Körperstrukturen umgeben sind. Für das Ausüben von stoßartigen Impulsen auf die vorgenannten Werkzeuge an von außen nicht oder schwer zugänglichen Orten im Körper wird daher eine entsprechende Vorrichtung gesucht, die einen minimalinvasiven Eingriff ermöglicht. Zur Untersuchung bzw. Behandlung eines Menschen oder Tieres sind minimal bzw. nicht invasive medizinische Techniken bekannt. Seit längerem bekannt, ist die Benutzung von Endoskopen, welche durch Körperöffnungen oder kleine Einschnitte in das Innere des Körpers eingebracht werden. Hierbei befinden sich an der Spitze eines mehr oder weniger langen biegsamen Katheters Inspektions- bzw. Manipulationsgeräte, die zur Ausführung einer gewünschten Tätigkeit ausgestaltet sind.For certain Medical, especially orthopedic applications is one shock or jerky action on tools required. That's the way it is For example, known fractures after their orientation using tools, such as a bone nail or a Bone screw, to fix, to ensure a clean coalescence of the To allow breakages. For this, the bone nail or the bone screw in the longitudinal direction in the injured tubular bones brought in. The insertion can be done by hitting with a hammer on the bone nail or by screwing in a bone screw respectively. Both bone nail and bone screw are in longitudinal direction in the long bones driven by the bone marrow. Some body regions are for one conventional hammer or screwdriver inaccessible because they are deep in the body and of tissue or other body structures are surrounded. For the exercise from jerky Do not impulses on the aforementioned tools from the outside or hard to reach Places in the body Therefore, a corresponding device is sought, which is a minimally invasive Intervention possible. For the examination or treatment of a human or animal are known minimal or non-invasive medical techniques. since prolonged is known, the use of endoscopes, which through body orifices or small incisions are made in the interior of the body. in this connection are at the top of a more or less long bendable Catheter inspection or Manipulation devices, to the execution a desired one Activity designed are.

Zur kathederfreien bzw. schlauchlosen Endoskopie sind seit einigen Jahren Endoskopiekapseln bekannt, welche der Patient entweder schluckt oder welche anderweitig in den Patienten eingeführt werden. Bei den Endoskopiekapseln kann zwischen passiv bewegten und aktiv bewegten Endoskopiekapseln unterschieden werden. Während die passiv bewegten Endoskopiekapseln lediglich durch die Peristaltik und damit in der Regel durch den Verdauungstrakt des Patienten bewegt werden, sind die aktiv bewegbaren Endoskopiekapseln von außen steuer- und navigierbar und können auch andere Körperregionen als nur den Verdauungstrakt erreichen. Aus der DE 101 422 53 C1 ist eine Endoskopiekapsel bekannt, die mit einem Magneten ausgestattet ist und sich durch ein von einem externen Magnetspulensystem erzeugten Gradientenfeld ferngesteuert bewegen lässt. Aus der DE 103 409 25 B3 ist ein Magnetspulensystem zur berührungsfreien Bewegung eines magnetischen Körpers bekannt. Das dort beschriebene Magnetspulensystem basiert auf 14 einzeln ansteuerbaren Einzelspulen, die zur Erzeugung der drei Magnetfeldkomponenten sowie von fünf Magnetfeldgradienten innerhalb eines dreidimensionalen Arbeitsraumes ausgebildet sind. Auf diese Weise ist eine berührungsfreie Bewegung eines magnetischen Körpers im Sinne einer mechanisch berührungsfreien Ausrichtung dieses Körpers und/oder einer Kraftausübung auf diesen mittels Magnetenfeldern möglich. Vorteil dieses Magnetspulensystems ist die Einleitung von kontinuierlichen Kräften auf den magnetischen Körper. Somit ist eine weitestgehend ruckfreie Bewegung des magnetischen Körpers möglich.For catheter-free or tubeless endoscopy endoscopy capsules have been known for some years, which the patient either swallows or which are otherwise introduced into the patient. In endoscopy capsules, a distinction can be made between passively moved and actively moved endoscopy capsules. While the passively moving endoscopy capsules are moved only by the peristalsis and thus usually through the digestive tract of the patient, the actively movable endoscopy capsules are externally controllable and navigable and can reach other body regions than just the digestive tract. From the DE 101 422 53 C1 An endoscopy capsule is known that is equipped with a magnet and can be remotely controlled by a gradient field generated by an external magnetic coil system. From the DE 103 409 25 B3 For example, a magnetic coil system for non-contact movement of a magnetic body is known. The magnetic coil system described there is based on 14 individually controllable individual coils, which are designed to generate the three magnetic field components as well as five magnetic field gradients within a three-dimensional working space. In this way, a non-contact movement of a magnetic body in the sense of a mechanically non-contact orientation of this body and / or a force exerted on them by means of magnetic fields is possible. Advantage of this magnetic coil system is the introduction of continuous forces on the magnetic body. Thus, a largely smooth movement of the magnetic body is possible.

Aus der US 2003/0181788 ist eine Endoskopiekapsel bekannt, die über ein externes rotierendes Magnetfeld in eine Drehbewegung versetzt werden kann und über ein auf der Außenseite der Endoskopiekapsel aufgebrachtes Außengewinde (Schnecke), welches sich im Eingriff mit dem Hohlorgan befindet, vorgetrieben werden kann. Eine translatorische Bewegung, die der Positionierung der Kapsel im Hohlorgan dient, wird hier le diglich über die Steigung der als Schnecke aufgebauten Endoskopiekapsel erreicht. Mit dieser Endoskopiekapsel soll ein gleichmäßiger, ruhiger Vortrieb im Körper erreicht werden.Out US 2003/0181788 discloses an endoscopy capsule having an endoscopy capsule external rotating magnetic field can be placed in a rotary motion and over one on the outside the endoscopy capsule applied external thread (screw), which is in engagement with the hollow organ, be driven can. A translational movement that is the positioning of the Capsule is used in the hollow organ, here le diglich on the slope of the screw reached established endoscopy capsule. With this endoscopy capsule should be a steady, calmer Propulsion in the body be achieved.

Eine Kombination dieser minimalinvasiven Eingriffsmöglichkeiten mit bestimmten orthopädischen Anwendungen ist derzeit nicht bekannt. Eine orthopädische Anwendung bzw. die Einleitung größerer periodische Schlagkräfte kann dem Stand der Technik nicht entnommen werden.A Combining these minimally invasive intervention options with specific ones orthopedic Applications is currently unknown. An orthopedic application or the introduction of larger periodic impact forces can not be found in the prior art.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die eine möglichst große, kontinuierliche Kraftübertragung auf ein Werkzeug ermöglicht. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung diese Kraftübertragung oder -einleitung auf engstem Raum zu gewährleisten. Wenngleich hier primär auf medizinische Anwendungen abgezielt wird, so soll die Erfindung keinesfalls auf solche beschränkt bleiben.It It is therefore an object of the invention to provide a device which one possible big, continuous power transmission on a tool allows. It is also an object of the invention, this power transmission or initiation in a confined space. Although here primary aimed at medical applications, so the invention by no means limited to such stay.

Die Aufgabe wird gelöst, durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass wenigstens ein Teil des Magnetkörpers eine periodische Bewegung ausführt und somit Schlagkräfte auf ein Werkzeug einleitet, die einen Vortrieb des Werkzeugs gewährleisten. Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, von außen mittels eines den Körper durchdringenden zeitlich variablen magnetischen Gradientenfeldes auf einen magnetischen oder magnetisierten Körper Kräfte einwirken zu lassen, wobei der Magnetkörper in eine periodische Bewegung versetzt wird und dabei stoßartige Impulse auf ein Werkzeug ausübt. Vorteilhaft werden die im Stand der Technik lediglich zur Navigation eingesetzten Magnetfelder nunmehr so gesteuert, dass eine gezielte Ausübung von Schlagkräften gewährleistet wird. Der durch den Magnetkörper auf das Werkzeug übertragene Kraftstoß ist proportional der Masse des Magnetkörpers und seiner Aufschlaggeschwindigkeit. Bei konstanter Beschleunigung d.h. bei konstantem auf den Magnetkörper einwirkendem Gradientenfeld während der Beschleunigungsphase ist die Aufprallgeschwindigkeit der Quadratwurzel aus dem Produkt von Beschleunigungsweg und Be schleunigung proportional. Die Beschleunigung selbst lässt sich über die Stromstärke des den Fluss erzeugenden Magnetspulensystem einstellen. Somit lässt sich der auf das Werkzeug einzuleitende Kraftstoß aus den Größen Magnetkörpermasse, Beschleunigungsweg und Stromstärke des den Fluss erzeugenden Magnetspulensystems bestimmen. Das Optimum dieser drei Größen wird abhängig von der Anwendung gewählt.The object is achieved by a device of the type mentioned, which is characterized in that at least a portion of the magnetic body performs a periodic movement and thus initiates impact forces on a tool that ensure propulsion of the tool. According to the invention, it is therefore proposed to act from the outside by means of a body permeating temporally variable magnetic gradient field on a magnetic or magnetized body forces, wherein the magnetic body in a pe Riodisch movement is offset while impulsive impulses on a tool exercises. Advantageously, the magnetic fields used in the prior art only for navigation are now controlled so that a targeted exercise of impact forces is guaranteed. The force transmitted to the tool by the magnetic body is proportional to the mass of the magnetic body and its impact velocity. At constant acceleration, ie with a constant gradient field acting on the magnetic body during the acceleration phase, the impact velocity is proportional to the square root of the product of the acceleration path and the acceleration. The acceleration itself can be adjusted via the current intensity of the flux-generating magnet coil system. Thus, the force impulse to be introduced to the tool can be determined from the quantities magnetic body mass, acceleration travel and current intensity of the flux-generating magnet coil system. The optimum of these three sizes is chosen depending on the application.

In einer Variante ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Magnetkörpers eine translatorische Bewegung ausführt. Wegen des begrenzten Aufnahmeraumes des Magnetkörpers i.d.R. innerhalb eines längsgestreckten Hohlkörpers runden Querschnitts, wird dieser vorzugsweise eine zylindrische Form aufweisen. In diesem Fall wird die periodisch ausgeführte translatorische Bewegung entlang der Längsachse des zylinderförmigen Magnetkörpers erfolgen. Über die Amplitude der periodischen, translatorischen Bewegung lässt sich der notwendige Beschleunigungsweg, der notwendig ist für die Einleitung der Schlagkräfte, festlegen.In In a variant, the device is characterized in that at least a part of the magnetic body performs a translatory movement. Because of the limited recording room of the magnetic body i.d.R. round inside an elongated hollow body Cross-section, this will preferably have a cylindrical shape. In this case, the periodically executed translational movement along the longitudinal axis of the cylindrical one magnetic body respectively. about the amplitude of the periodic, translatory movement can be the necessary acceleration path necessary for the initiation the impact forces, establish.

In einer anderen Variante führt wenigstens ein Teil des Magnetkörpers eine Drehbewegung aus. Auf diese Weise lassen sich pulsierende Rotationskräfte auf das Werkzeug ausführen. Somit kann ein Schraubwerkzeug vorangetrieben werden.In another variant leads at least a part of the magnetic body a rotational movement. In this way, pulsating rotational forces can be on execute the tool. Thus, a screwdriver can be driven forward.

In einer bevorzugten Ausführungsform leitet wenigstens ein Teil des Magnetkörpers durch Überlagerung von translatorischer und rotorischer Bewegung Schlagkräfte auf das Werkzeug. Während des translatorischen Beschleunigens wird der Magnetkörper also zusätzlich rotorisch beschleunigt. Dazu ist es erforderlich die Magnetachse des Magnetkörpers in einem von 0° verschiedenen Winkel zur Translationsrichtung anzuordnen. Wird nunmehr der äußere Fluss inhomogen zeitvariabel gestaltet, lässt sich die Überlagerung von translatorischen und rotorischen Bewegungen realisieren. Durch die Überlagerung dieser Bewegungen kann der Beschleunigungsweg als eine der kraftbestimmenden Größen vorteilhaft vergrößert werden, und zwar bei gleichzeitiger Begrenzung bzw. Minimierung des Auslenkungsweges des Magnetkörpers.In a preferred embodiment conducts at least a part of the magnetic body by superposition of translational and rotoric motion impact forces the tool. While the translational acceleration is the magnetic body so additionally accelerated rotor. For this it is necessary the magnetic axis of the magnetic body in a different from 0 ° To arrange angle to the translation direction. Now becomes the outer river Inhomogeneous time-variable design, the overlay can be realize of translatory and rotoric movements. By the overlay Of these movements, the acceleration path can be one of the force-determining Sizes advantageous to be enlarged namely with simultaneous limitation or minimization of the deflection path of the magnetic body.

In einer Variante ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkörper einteilig und starr ist und durch die Gradientenfelder beschleunigt die periodische Bewegung ausführt. Nach dieser Variante wird also der gesamte Magnetkörper als eine Einheit im Gradientenfeld beschleunigt. Dies wird für Anwendungen von Vorteil sein, die eine weitestgehend freie Bewegung des Magnetkörpers zulassen.In In a variant, the device is characterized in that the magnetic body is one-piece and rigid and accelerates through the gradient fields the performs periodic movement. After this variant, so the entire magnetic body as accelerates a unit in the gradient field. This is for applications be beneficial that allow a largely free movement of the magnetic body.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Magnetkörper mehrteilig und ein, mit einem magnetischen Grundkörper beweglich verbundener Teil, führt die periodische Bewegung aus. D.h. der Magnetkörper besteht aus einem magnetischen Grundkörper und einem beweglichen Teil. Der magnetische Grundkörper ist aufgrund seiner Magnetisierung durch das Magnetspulensystem bewegbar, mit dem magnetischen Grundkörper wird auch der bewegliche Teil mitbewegt. Der mit dem magnetischen Grundkörper beweglich verbundene Teil kann sich jedoch zusätzlich translatorisch und/oder rotorisch bewegen, während der magnetische Grundkörper unbeweglich bleibt. Die Bewegungsgrenzen dieser translatorischen und/oder rotorischen Bewegung relativ zum magnetischen Grundkörper werden durch die Art seiner Verbindung mit dem magnetischen Grundkörper bestimmt. Die Bewegungsanregung wird aus dem magnetischen Grundkörper heraus mechanisch oder elektromechanisch durchgeführt. In dieser Variante kann der magnetische Grundkörper beispielsweise in einem Hohlorgan arretiert werden und über seinen beweglichen Teil die Schlagkräfte auf das Werkzeug einleiten. Aufgrund der Arretierung des magnetischen Grundkörpers kann dieser ggf. Rückstöße des mit ihm verbundenen beweglichen Teils aufnehmen.In a further embodiment is the magnetic body multi-part and one, movable with a magnetic base connected part, leads the periodic movement. That The magnetic body consists of a magnetic Basic body and a moving part. The magnetic base body is due to its magnetization by the magnetic coil system is movable, with the magnetic base body is also the moving part moved. The movable with the magnetic base connected part may, however, additionally translational and / or to move rotorically while the magnetic base remains immobile. The limits of movement of this translational and / or rotor motion relative to the magnetic body determined by the nature of its connection with the magnetic base body. The motion excitation becomes mechanical out of the magnetic body or performed electromechanically. In this variant, the magnetic base body, for example, in a Hollow organ can be locked and over its moving part to initiate the impact forces on the tool. Due to the locking of the magnetic body, this may possibly recoils with take him connected movable part.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Schlagkräfte ermittel- und steuerbar. Auf diese Weise wird der insbesondere bei medizinischen Anwendungen zulässige Kraftstoß eingestellt und damit vielfach begrenzt.In a further embodiment are the impact forces ascertainable and controllable. In this way, the particular at medical applications permissible Impact set and thus limited in many ways.

In einer Variante wird vorgeschlagen die Ermittlung der Schlagkräfte drahtlos über die Messung der Bewegungsgeschwindigkeit des Magnetkörpers in Richtung des Werkzeuges erfolgen zu lassen. Magnetspulensysteme zur Navigation so genannter Endoskopiekapseln besitzen ein Positionserkennungssystem zur Bestimmung der Lage der Endoskopiekapsel im Raum. Dieses Positionserfassungssystem wird zur Erfassung der Bewegungsgeschwindigkeit des Magnetkörpers in Richtung auf das Werkzeug genutzt. Über die Bewegungsgeschwindigkeit des Magnetkörpers und seine Masse kann die einwirkende Schlagkraft berechnet werden. Sind die Schlagkräfte bekannt, lassen sich diese über die Ströme der Magnetspulen des Magnetspulensystems steuern.In In one variant, the determination of the impact forces is proposed wirelessly over the Measurement of the speed of movement of the magnetic body in the direction of the tool to be carried out. Magnetic coil systems for navigation so-called Endoscopy capsules have a position detection system for determination the location of the endoscopy capsule in the room. This position detection system is for detecting the moving speed of the magnetic body in Direction used on the tool. About the movement speed of the magnetic body and its mass can be calculated the acting clout. Are the blows? known, these can be over the streams control the magnetic coils of the magnetic coil system.

In einer weiteren Ausgestaltungsform ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Schlagkräfte des Magnetkörpers derart erfolgt, dass nach Bewegungsaufnahme des Magnetkörpers die Bewegungsgeschwindigkeit schrittweise auf ihren Sollwert eingestellt wird, wobei laufend die Messung der Bewegungsgeschwindigkeit erfolgt. In dieser Variante wird also vorgeschlagen, die periodisch auszuführenden Schläge auf das Werkzeug mit einer Bewegungsgeschwindigkeit zu beginnen, die mit Sicherheit unter den zulässigen Schlagkräften für das Anwendungsgebiet liegen. Danach, also in den nachfolgenden Perioden der Bewegung, wird die Bewegungsgeschwindigkeit schrittweise erhöht, bis sie einen eingestellten Sollwert erreicht hat. Beim Hochlauf erfolgt laufend die Ermittlung der Bewegungsgeschwindigkeit, um einen Soll-Ist-Wert-Abgleich für die eingeleitete Kraft zu ermitteln. Als mögliche Stellgrößen für die Steuerung der Schlagkraft dienen Stromstärke in den für die Erzeugung des Gradientenfeldes relevanten Spulen und oder der Weg des Magnetkörpers entlang dessen dieser im Gradientenfeld beschleunigt werden kann.In In another embodiment, the device is characterized that controlling the impact forces of the magnetic body such that after movement of the magnetic body, the Movement speed gradually adjusted to its setpoint is, whereby continuously the measurement of the movement speed takes place. In this variant, it is therefore proposed to perform the periodically beating to start the tool at a moving speed which certainly under the permissible impact forces for the Application area lie. After that, in the following periods the movement, the movement speed is gradually increased until it has reached a set target value. When booting done continuously determining the speed of movement, a setpoint-actual-value adjustment for the initiated Force to determine. As possible Command values for the controller the power of impact serve in the for the generation of the gradient field relevant coils and or the Way of the magnetic body along which it can be accelerated in the gradient field.

Die eingangs gestellte Aufgabe wird ferner durch einen drahtlos mittels eines Magnetspulensystems navigierbaren zylindrischen Magnetkörper zur Durchführung einer orthopädischen Maßnahme im Inneren des Körpers des Patienten gelöst, welcher derart konstruiert ist, das eine Einleitung von Schlagkräften auf ein Werkzeug durch periodische Bewegung wenigstens eines Teils des Magnetkörpers ermöglicht wird.The The object initially set is further by a wireless means a magnetic coil system navigable cylindrical magnetic body for performing a orthopedic measure inside the body solved by the patient, which is designed to initiate impact forces a tool by periodic movement of at least part of the magnetic body allows becomes.

In einer Variante ist der Magnetkörper dadurch gekennzeichnet dass er zumindest 90% seines Volumens aus permanent magnetischem Material besteht. Die Kraft, die die Feldgradienten auf den Magnetkörper ausüben, ergeben sich aus dem Produkt des Gradientenfeldes mit dem Vektor des magnetischen Moments des Magnetkörpers. Eine maximale Kraftausübung auf den Magnetkörper ist also dann gegeben, wenn dieser ein genügend großes magnetisches Moment aufweist.In a variant is the magnetic body characterized in that it is at least 90% of its volume permanent magnetic material. The force affecting the field on the magnetic body exercise, result from the product of the gradient field with the vector the magnetic moment of the magnetic body. A maximum power exercise the magnetic body is therefore given if it has a sufficiently large magnetic moment.

In einer anderen Variante wird das magnetische Moment des Magnetkörpers über Elektromagnete gewährleistet, die von außen drahtgebunden versorgt werden. Über die Stromversorgung der Elektromagneten lassen sich die notwendigen magnetischen Momente für den Magnetkörper erzeugen. Über Elektromagneten die mehrere verschiedene Magnetisierungsachsen für den Magnetkörper erzeugen können, lassen sich gegebenenfalls Magnetisierungen für den Magnetkörper einstellen, die zusammen mit dem Gradientenfeld eine maximale Kraft auf den Magnetkörper ausüben. Dies wäre auch für permanent magnetische Magnetkörper denkbar, die beispielsweise mit verschiedenen geneigten magnetischen Achsen in Bezug auf ihre Form hergestellt werden.In In another variant, the magnetic moment of the magnetic body via electromagnets guaranteed the outside be supplied wired. about The power supply of the electromagnet can be the necessary magnetic moments for the magnetic body produce. about Electromagnets which generate several different magnetization axes for the magnetic body can, If necessary, magnetizations for the magnet body can be set, the together with the gradient field a maximum force on the magnetic body exercise. This would be also for permanently magnetic magnetic body conceivable, for example, with different inclined magnetic Axes are manufactured in relation to their shape.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Magnetkörper dadurch gekennzeichnet, dass er ein auf der Mantelfläche des Magnetkörpers aufgebrachtes Außengewinde aufweist, welches im Eingriff mit einem Körperteil steht. Der vorgenannte Körperteil kann ein Knochen sein, in dem sich der Magnetkörper über das aufgebrachte Außengewinde fixiert. Auf diese Weise lassen sich Drehbewegungen des Magnetkörpers in Abhängigkeit der Gewindesteigung zusätzlich in eine Längsbewegungskomponente umsetzen. Diese Längs- oder translatorischen Bewegungen können wiederum Schlagkräfte in translatorischer Richtung auf ein Werkzeug ausführen. Ferner lassen sich durch geeignet geformte Köpfe bzw. Oberflächengeometrien des Magnetkörpers an der Einwirkstelle aus das korrespondierende Werkzeug und durch geeignet geformte Köpfe bzw. Oberflächengeometrien des korrespondierenden Werkzeuges selbst Rotationsschläge auf das Werkzeug einleiten, die das Werkzeug in eine Dreh- und Längsbewegung versetzt. Die Aufteilung der Dreh- und der Längsbewegungskomponente solcher Rotationsschläge lassen sich über die Oberflächegeometrien von Magnetkörper und Werkzeug auf den jeweiligen Anwendungsfall anpassen.In a particularly preferred embodiment is the magnetic body characterized in that it is on the outer surface of the magnetic body Applied external thread which is engaged with a body part. The aforementioned body part may be a bone in which the magnetic body on the applied external thread fixed. In this way, rotational movements of the magnetic body in dependence the thread pitch in addition in a longitudinal movement component implement. This longitudinal or translational movements can in turn impact forces in translational Direction to execute a tool. Furthermore, by suitably shaped heads or surface geometries of the magnetic body at the contact point from the corresponding tool and through suitably shaped heads or surface geometries the corresponding tool itself rotational strokes on the Introduce tool that turns the tool into a rotational and longitudinal movement added. The division of the rotational and the longitudinal component of such rotating strikes can be over the surface geometries of magnetic body and adapt the tool to the respective application.

Nach einer anderen Ausgestaltungsform ist der Magnetkörper dadurch gekennzeichnet, dass er mehrteilig ist. Aus einem magnetischen Grundkörper und einem mit diesem verbundenen aber beweglichen Teil besteht, wobei der bewegliche Teil sich relativ zum magnetischen Grundkörper in Längs- und Axialrichtung bewegen lässt und über den die Einleitung der Schlagkräfte auf das Werkzeug erfolgt.To In another embodiment, the magnetic body is characterized that he is multi-part. From a magnetic base body and an affiliated but movable part, wherein the movable part is relative to the magnetic body in Along- and move the axial direction and over the initiation of the impact forces on the tool.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Darin zeigen:following the invention will be explained in more detail with reference to embodiments. Show:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur minimalinvasiven Behandlung eines Patienten 1 a schematic representation of a device for minimally invasive treatment of a patient

2 eine schematische Darstellung eines Magnetkörpers zur Ausführung von Schlagkräften und die Darstellung eines korrespondierenden Werkzeugs 2 a schematic representation of a magnetic body for carrying out impact forces and the representation of a corresponding tool

3 eine schematische Darstellung des Magnetkörper und des Werkzeugs gemäß 2 wobei der Schlagkopf des Magnetkörpers und der Werkzeugkopf im Eingriff sind 3 a schematic representation of the magnetic body and the tool according to 2 wherein the impact head of the magnetic body and the tool head are engaged

4 eine schematische Darstellung eines Magnetkörpers zur Ausführung von Schlag- und Drehkräften und die Darstellung eines korrespondierenden Werkzeugs 4 a schematic representation of a magnetic body for the execution of impact and rotational forces and the representation of a corresponding tool

5 eine schematische Darstellung des Magnetkörper und des Werkzeugs gemäß 4 wobei der Schlagkopf des Magnetkörpers und der Werkzeugkopf im Eingriff sind 5 a schematic representation of the magnetic body and the tool according to 4 wherein the impact head of the magnetic body and the tool head are engaged

6 eine schematische Darstellung eines zweiteiligen Magnetkörpers zur Ausführung von Schlagkräften und die Darstellung eines korrespondierenden Werkzeuges 6 a schematic representation of a two-part magnetic body for carrying out impact forces and the representation of a corresponding tool

7 eine schematische Darstellung des zweiteiligen Magnetkörpers und des Werkzeugs gemäß 6 wobei Schlagkopf des Magnetkörpers und der Werkzeugkopf im Eingriff sind 7 a schematic representation of the two-part magnetic body and the tool according to 6 wherein impact head of the magnetic body and the tool head are engaged

8 eine schematische Darstellung eines zweiteiligen Magnetkörpers zur Ausführung von Schlag- und Drehkräften und die Darstellung eines korrespondierenden Werkzeugs 8th a schematic representation of a two-part magnetic body for the execution of impact and rotational forces and the representation of a corresponding tool

9 eine schematische Darstellung des zweiteiligen Magnetkörpers und des Werkzeugs gemäß 8 wobei Schlagkopf des Magnetkörpers und der Werkzeugkopf im Eingriff sind 9 a schematic representation of the two-part magnetic body and the tool according to 8th wherein impact head of the magnetic body and the tool head are engaged

10 beispielhaft ein Amplituden-Zeitdiagram für Anfahrvorgang der periodischen Schlagbewegung des Magnetkörpers 10 an example of an amplitude-time diagram for starting operation of the periodic impact movement of the magnetic body

11 beispielhaft ein weiteres Amplituden-Zeitdiagram für Anfahrvorgang der periodischen Schlagbewegung des Magnetkörpers 11 by way of example, another amplitude time diagram for the starting process of the periodic striking movement of the magnetic body

1 zeigt eine Vorrichtung 10 zur minimalinvasiven Behandlung eines Patienten 5. Die Vorrichtung 10 umfasst ein Magnetspulensystem 1 mit einer daran angeschlossenen Energieversorgung 6 sowie einer Steuerung 7 und eine Anzeigeeinheit 8. Das Magnetspulensystem 1 besteht aus vierzehn hier nicht näher dargestellten Einzelspulen, die sich in sechs quaderförmig angeordnete, rechteckige Helmholtzspulen und acht gemein sam einen Zylindermantel im Quader bildende Sattelspulen aufteilen. Der in jeder der vierzehn Einzelspulen fließende Spulenstrom wird von einem von vierzehn, je einer Einzelspule zugeordneten Leistungsverstärkern 9a–9n erzeugt, wovon in 1 lediglich Leistungsverstärker 9a und 9n dargestellt sind. Die Summe der Leistungsverstärker 9a bis 9n bilden die Energieversorgung 6 des Magnetspulensystems 1. Sämtliche Leistungsverstärker 9a bis 9n werden von der Steuerung 7 über Steuerleitungen 11 angesteuert bzw. geregelt. Der Patient 5, lagernd auf einem Patiententisch 4, ist entlang der Längsachse z des Patientenkoordinatensystems 12 in das Magnetspulensystem 1 eingefahren. Der Patiententisch 4 ist dabei in Richtung der z-Achse beliebig verfahrbar und damit relativ zum Magnetspulensystem 1 bewegbar. Zusätzlich soll der Patiententisch 4 ggf. auch beliebig neigungsverstellbar und schwenkbar sein, sich also um alle Achsen des Patientenkoordinatensystem 12 bewegen können. Über den Patiententisch 4 wird der Patient 5 so im Magnetspulensystem 1 platziert, dass sich der eingeführte Magnetkörper 2 in etwa in der Mitte des Magnetspulensystems 1 befindet. Dort besitzt das Magnetspulensystem 1 sein sogenanntes Arbeitsvolumen. Natürlich ist es auch generell denkbar den Patiententisch 4 starr zu belassen und das Magnetspulensystem 1 sich relativ zum Patienten 4 bewegen zu lassen, obwohl diese Variante auf aufgrund der Versorgungsleitungen (Energieversorgung, Kühlung) und der zu bewegenden Massen aufwändiger ist. Dem Magnetspulensystem 1 ist ein Koordinatensystem 13 fest zugeordnet. Die Ortsposition sowie die Orientierung der Längsachse des Magnetkörpers 2 im Koordinatensystem 13 werden über das Positionserfassungssystem 15 bestimmt. Dazu ist es erforderlich, dass das Positionserfassungssystem 15 eine Zuordnung zum Koordinatensystem 13 erfährt. Die erforderliche Kalibrierung des Positionserfassungssystems 15, d.h. das Feststellen seiner Relation zum Magnetspulensystem 1 und damit zum Koordinatensystem 13 erfolgt einmalig bei Installation der Anlage. Dabei können beispielsweise hier nicht dargestellte Marken am Spulensystem angebracht sein. Die geometrische Ausrichtung der Marken zum Spulensystem ist somit bekannt und über das Lesen dieser Mar ken durch das Positionserfassungssystem 15 kann die Kalibrierung erfolgen, d.h. eine Transformationsmatrix zwischen den beiden Systemen bestimmt werden. Das Positionserfassungssystem 15 besteht dabei im Wesentlichen aus im Magnetspulensystem 1 integrierten und hier nicht näher bezeichneten Navigationsspulen und einer Positionserfassungseinheit 15a. Die Ortsposition sowie die Orientierung des Magnetkörpers 2 werden drahtlos über die Positionserfassungseinheit 15a erfasst. Die Positionserfassungseinheit 15a übermittelt die Positionsdaten des Magnetkörpers 2 wiederum über Steuerleitung 16 an die Steuerung 7. Für die Positionserkennung des Magnetkörpers 2 wird durch die Navigationsspulen ein zusätzliches Magnetfeld erzeugt, welches auf Positionssensorspulen innerhalb des Magnetkörpers 2 mit einer oder mehreren unterschiedlichen Frequenzen einwirkt und welches zur Induktion gleichfrequenter Spannungen und Strömen in den Positionssensorspulen des Magnetkörpers 2 führt. Diese Ströme und Spannungen werden dann als Positionssignal genutzt. Der Magnetkörper 2 ist somit im Arbeitsvolumen des Magnetspulensystems 1 beliebig positionierbar und kann über die Magnetfelder des Magnetspulensystems 1 beschleunigt werden und damit Schlag- und/oder Rotationskräfte auf ein i.d.R. aus antiferromagnetischem oder nichtmagnetischem Material bestehenden Werkzeug 3 (Nagel, Schraube) ausüben. Dabei werden die Schlagkräfte i.d.R. in Längsrichtung des Werkzeugs 3 ausgeführt, können aber auch in einem Winkel zur Längsrichtung des Werkzeuges 3 angreifen, um etwa die Lage des Werkzeuges zu korrigieren. Die Lage des Werkzeuges 3 und des Magnetkörpers 2 werden über die Anzeigeeinheit 8 überwacht werden. Diese stellt ein fusioniertes Bild vom Patienten 5, welches in der Regel ein prä-operatives Röntgenbild des Patienten 5 ist, vom Magnetkörper 2 selbst, welcher vom Positionserfassungssystem 15 erfasst wird und vom Werkzeug 3 dar. Das Werkzeug 3 wird entweder indirekt über das Positionserfassungssystem 15 durch Kenntnis des Kontaktpunktes mit dem Magnetkörper 2 und durch seine Geometrie berechnet oder es werden während des Eingriffs weitere Röntgenbilder eines in 1 nicht näher dargestellten Röntgengerätes zur Kontrolle der genauen Lage des Werkzeugs 3 angefer tigt. Zum Einbringen und zur Erstpositionierung von Magnetkörper 2 und des Werkzeug 3 ist ggf. wie aus dem Stand der Technik bekannt ein Arbeitskanal 14 zu erzeugen. 1 shows a device 10 for minimally invasive treatment of a patient 5 , The device 10 includes a magnet coil system 1 with a connected power supply 6 and a controller 7 and a display unit 8th , The magnet coil system 1 consists of fourteen individual coils not shown here, which are divided into six parallelepiped, rectangular Helmholtz coils and eight shared sam a cylinder jacket forming in the cuboid saddle coils. The coil current flowing in each of the fourteen individual coils is provided by one of fourteen power amplifiers associated with a single coil 9a - 9n generated, of which in 1 only power amplifier 9a and 9n are shown. The sum of the power amplifiers 9a to 9n form the energy supply 6 of the magnetic coil system 1 , All power amplifiers 9a to 9n be from the controller 7 via control lines 11 controlled or regulated. The patient 5 , stored on a patient table 4 , is along the longitudinal axis z of the patient coordinate system 12 in the magnet coil system 1 retracted. The patient table 4 is in the direction of the z-axis freely movable and thus relative to the magnetic coil system 1 movable. In addition, the patient table should 4 If necessary, it can also be tilt-adjusted and swiveled as desired, ie around all axes of the patient coordinate system 12 can move. About the patient table 4 becomes the patient 5 so in the magnet coil system 1 placed that the inserted magnetic body 2 approximately in the middle of the magnetic coil system 1 located. There has the magnetic coil system 1 his so-called work volume. Of course, it is also generally conceivable the patient table 4 remain rigid and the magnet coil system 1 relative to the patient 4 to move, although this variant is due to the supply lines (power supply, cooling) and the moving masses consuming. The magnetic coil system 1 is a coordinate system 13 permanently assigned. The spatial position and the orientation of the longitudinal axis of the magnetic body 2 in the coordinate system 13 be via the position detection system 15 certainly. For this it is necessary that the position detection system 15 an assignment to the coordinate system 13 experiences. The required calibration of the position detection system 15 , ie the determination of its relation to the magnet coil system 1 and thus to the coordinate system 13 takes place once when installing the system. In this case, for example, brands not shown here may be attached to the coil system. The geometric orientation of the marks to the coil system is thus known and on the reading of these Mar ken by the position detection system 15 the calibration can be done, ie a transformation matrix between the two systems can be determined. The position detection system 15 consists essentially of the magnetic coil system 1 integrated and unspecified navigation coils and a position detection unit 15a , The spatial position as well as the orientation of the magnetic body 2 be wireless over the position detection unit 15a detected. The position detection unit 15a transmits the position data of the magnetic body 2 again via control line 16 to the controller 7 , For position detection of the magnetic body 2 is generated by the navigation coils an additional magnetic field, which on position sensor coils within the magnetic body 2 acting with one or more different frequencies and which for the induction of gleichfrequenter voltages and currents in the position sensor coils of the magnetic body 2 leads. These currents and voltages are then used as a position signal. The magnetic body 2 is thus in the working volume of the magnetic coil system 1 can be positioned at will and can via the magnetic fields of the magnetic coil system 1 be accelerated and thus impact and / or rotational forces on an idR usually made of antiferromagnetic or non-magnetic material tool 3 Exercise (nail, screw). The impact forces are usually in the longitudinal direction of the tool 3 executed, but can also be at an angle to the longitudinal direction of the tool 3 attack, for example, to correct the position of the tool. The location of the tool ges 3 and the magnetic body 2 be via the display unit 8th be monitored. This provides a fused image of the patient 5 , which is usually a pre-operative radiograph of the patient 5 is from the magnetic body 2 itself, which of the position detection system 15 is detected and by the tool 3 dar. The tool 3 is either indirectly via the position detection system 15 by knowing the contact point with the magnetic body 2 and calculated by its geometry, or it will be during the procedure more x-rays of an in 1 not shown in detail X-ray machine to control the exact position of the tool 3 prepared. For insertion and initial positioning of magnetic body 2 and the tool 3 is possibly as known from the prior art, a working channel 14 to create.

2 zeigt eine einfache Variante des zylinderförmigen Magnetkörpers 2 und eines korrespondierenden Werkzeuges 3. Der Magnetkörper 2 besitzt wenigstens ein Magnetelement 17. Dieses kann aus einem Permanentmagneten bestehen oder aus einem Elektromagneten. Im Falle des Einsatzes eines Elektromagneten wird der Magnetkörper 2 durch einen hier nicht dargestellten flexiblen Versorgungskanal mit Energie versorgt. Der Magnetkörper 2 besitzt am Zylinderboden einen Magnetkörperkopf 18. Dieser besteht aus einem Material notwendiger Härte zur Einleitung von Schlagkräften auf das Werkzeug 3. Auch das Werkzeug 3 besitzt einen zum Magnetkörperkopf 18 korrespondierenden Werkzeugkopf 19. Die Geometrien der Köpfe 18 und 19 können dabei sehr unterschiedlich sein und auf die Aufgabe angepasst werden. So sind beispielsweise einfache wie in 2 dargestellte flache Köpfe möglich, aber es sind auch kegelförmige Köpfe und anderweitig geformte rotations- oder nichtrotationsgeometrische Formen möglich. 2 shows a simple variant of the cylindrical magnet body 2 and a corresponding tool 3 , The magnetic body 2 has at least one magnetic element 17 , This can consist of a permanent magnet or of an electromagnet. In the case of using an electromagnet, the magnetic body becomes 2 supplied with energy by a flexible supply channel, not shown here. The magnetic body 2 has a magnetic body head on the cylinder base 18 , This consists of a material of necessary hardness for the introduction of impact forces on the tool 3 , Also the tool 3 has one to the magnetic body head 18 corresponding tool head 19 , The geometries of the heads 18 and 19 can be very different and adapted to the task. For example, simple as in 2 shown flat heads possible, but it is also conical heads and otherwise shaped rotational or non-rotational geometric shapes possible.

3 zeigt eine schematische Darstellung des Magnetkörper 2 und des Werkzeugs 3 gemäß 2 wobei der Schlagkopf 18 des Magnetkörpers und der Werkzeugkopf 19 im Eingriff sind. Der Magnetkörper 2 führt eine periodische zu seiner Längsachse im Wesentlichen translatorische Bewegung aus und treibt damit das Werkzeug 3. 3 shows a schematic representation of the magnetic body 2 and the tool 3 according to 2 the beating head 18 of the magnetic body and the tool head 19 are engaged. The magnetic body 2 performs a periodic to its longitudinal axis substantially translational movement and thus drives the tool 3 ,

4 zeigt eine schematische Darstellung eines Magnetkörpers 2 zur Ausführung von Schlag- und Drehkräften und die Darstellung eines korrespondierenden Werkzeugs 3. Magnetkörperkopf 18 und Werkzeugkopf 19 sind nunmehr derart ausgestaltet, dass neben der in Längsrichtung zum Magnetkörper 2 eingeleiteten Schlagkräfte nunmehr auch Rotationskräfte auf das Werkzeug 3 übertragen werden können. Dazu greifen Erhebungen am Kopf des Magnetkörpers 2 in entsprechend ausgeformte korrespondierende Vertiefungen des Werkzeugkopfes. Es ist in dieser Auffüh rungsform auch denkbar nur periodische Rotationskräfte auf das Werkzeug 3 zu übertragen, wenn das Spiel zwischen den Köpfen 18, 19 groß genug gewählt wird und somit ein Beschleunigungsweg zur Verfügung steht. Möglich und hier nicht weiter dargestellt wäre auch eine entsprechende Mechanik im Magnetkörper ähnlich einer Ratsche bei bekannten Schraubwerkzeuge. Ergänzend und optional zu dem Vorgenannten besitzt der Magnetkörper 2 zusätzlich ein Außengewinde 20. Dieses Außengewinde 20 unterstützt die Führung des Magnetkörpers 2 im Hohlorgan, dient gleichzeitig der Verringerung der Reibungsverluste gegenüber reinen translatorischen Bewegungen in engen Hohlorganen und vergrößert den Beschleunigungsweg des Magnetkörpers, da sich wegen der Gewindesteigung die Köpfe 18, 19 beim Zurückdrehen wieder trennen. Weiterhin optional kann das Werkzeug selbst ein Außengewinde 21 aufweisen, welches die eingeleiteten Rotationsschläge in einen translatorischen Vortrieb des Werkzeuges 3 wandeln. Bei Verwendung beider Außengewinde 20, 21 sollten diese bevorzugt die gleiche Steigung aufweisen. 4 shows a schematic representation of a magnetic body 2 for the execution of impact and rotational forces and the representation of a corresponding tool 3 , Magnetic body head 18 and tool head 19 are now designed such that in addition to the longitudinal direction of the magnetic body 2 initiated impact forces now also rotational forces on the tool 3 can be transmitted. For this purpose, surveys on the head of the magnetic body 2 in correspondingly shaped corresponding recesses of the tool head. It is in this form of performance also conceivable only periodic rotational forces on the tool 3 to transfer when the game between the heads 18 . 19 is chosen large enough and thus an acceleration path is available. Possible and not shown here would also be a corresponding mechanism in the magnetic body similar to a ratchet in known screwing. In addition and optionally to the above, the magnetic body has 2 in addition an external thread 20 , This external thread 20 supports the guidance of the magnetic body 2 in the hollow organ, at the same time serves to reduce the friction losses compared to pure translational movements in narrow hollow organs and increases the acceleration of the magnetic body, since due to the pitch of the heads 18 . 19 disconnect again when turning back. Furthermore, optionally, the tool itself an external thread 21 have, which introduced the rotational strokes in a translational propulsion of the tool 3 convert. When using both external threads 20 . 21 they should preferably have the same slope.

5 zeigt zur Veranschaulichung der hier dargestellten Form der Köpfe 18, 19 eine Darstellung des Magnetkörper 2 und des Werkzeugs 3 gemäß 4 wobei der Schlagkopf des Magnetkörpers und der Werkzeugkopf im Eingriff sind. 5 shows to illustrate the shape of the heads shown here 18 . 19 a representation of the magnetic body 2 and the tool 3 according to 4 wherein the impact head of the magnetic body and the tool head are engaged.

6 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiteiligen Magnetkörpers 2 zur Ausführung von Schlagkräften und die schematische Darstellung eines korrespondierenden Werkzeuges 3. Dabei besteht der Magnetkörper 2 aus einem magnetischen Grundkörper 22 und einem mit dem magnetischen Grundkörper 22 fest verbundenen jedoch in Längsrichtung verschiebbaren beweglichen Teil 23. Der Magnetkörper 2 wird an den Einsatzort navigiert. Über ein optional auf die Mantelfläche des magnetischen Grundkörpers 22 aufgebrachtes Außengewinde 20 kann der Grundkörper 22 im Hohlorgan in Längsrichtung arretiert werden. Der bewegliche Teil 23 ist in Längsrichtung bewegbar und wird über den Führungszapfen 25 in Längsrichtung geführt. An seiner Unterseite besitzt der bewegliche Teil 23 einen Magnetkörperkopf 18, der auf einen korrespondierenden Werkzeugkopf 19 des Werkzeuges 3 einwirkt. Der bewegliche Teil 23 des Magnetkörpers 2 wird durch eine mechanische oder elektromechanische Beschleunigungseinheit 24 beschleunigt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht die Beschleunigungseinheit 24 im Wesentlichen aus Federelementen, die nach Auslösung des beweglichen Teils 23 diesen beschleunigen. Die Beschleunigungseinheit umfasst weiterhin hier nicht dargestellte Rückholmittel, die den beweglichen Teil 23 wieder in eine vorgespannte Ausgangslage befördern. Als solche Rückholmittel wären beispielsweise fremdversorgte (von außen) oder eigenversorgte (batteriegestützte) Mittel möglich. 6 shows a schematic representation of a two-part magnetic body 2 for the execution of impact forces and the schematic representation of a corresponding tool 3 , In this case, there is the magnetic body 2 from a magnetic base 22 and one with the magnetic body 22 firmly connected but longitudinally displaceable movable part 23 , The magnetic body 2 is navigated to the site. An optional on the lateral surface of the magnetic body 22 Applied external thread 20 can the basic body 22 be locked in the hollow organ in the longitudinal direction. The moving part 23 is movable in the longitudinal direction and is over the guide pin 25 guided in the longitudinal direction. On its underside has the moving part 23 a magnetic body head 18 pointing to a corresponding tool head 19 of the tool 3 acts. The moving part 23 of the magnetic body 2 is through a mechanical or electromechanical acceleration unit 24 accelerated. In the present embodiment, the acceleration unit 24 essentially of spring elements, which after release of the moving part 23 accelerate this. The acceleration unit further comprises return means, not shown here, which the moving part 23 move back to a pre-stressed starting position. As such return means, for example, externally supplied (externally) or self-powered (battery-based) means would be possible.

In 7 wird schematische der zweiteiligen Magnetkörper 2 gemäß 6 dargestellt, wobei der bewegliche Teil 23 ausgelöst wurde und auf das Werkzeug 3 einwirkt.In 7 is schematic of the two-piece magnetic body 2 according to 6 shown, wherein the movable part 23 was triggered and on the tool 3 acts.

8 zeigt einen zweiteiligen Magnetkörpers 2, welcher zusätzlich Drehkräfte ausführt. Dazu besitzt der Führungszapfen 25 ein Außen- oder Innengewinde 26 und der bewegliche Teil 23 korrespondierend ebenfalls. Auf diese Weise erfährt der bewegliche Teil 23 nach Auslösung der Beschleunigungseinheit 24 neben der translatorischen Beschleunigung ebenfalls einen Drehimpuls. In dieser Ausführungsvariante sind der Magnetkörperkopf 18 und der Werkzeugkopf 19 so ausgeformt, dass die Rotationskräfte auf das Werkzeug übertragen werden können. Im Ausführungsbeispiel besitzt der Magnetkörperkopf 18 die Grundform eines Kegelstumpfes und der Werkzeugkopf 19 die dazu inverse Form. Auf den Oberflächen der Köpfe 18, 19 sind Kanten resp. Erhebungen aufgebracht, die eine Verzahnung der Köpfe 18, 19 ermöglichen und somit die Übertragung der Drehbewegung bei Kontakt der Köpfe gewährleisten. Natürlich sind auch andere die Funktionsweise tragende Ausprägungen der Köpfe 18, 19 und deren Oberflächen denkbar. Wiederum optional ist auch das Werkzeug selbst mit einem Gewinde 21 (vorzugsweise Außengewinde) ausgestattet, welches den Vortrieb des Werkzeuges unterstützt. Das Gewinde 21 kann sich über das ge samte Werkzeug 3 erstrecken oder nur wie hier gezeigt einen Teil des Werkzeuges 3 überziehen. 8th shows a two-part magnetic body 2 , which additionally carries out rotational forces. For this purpose has the guide pin 25 an external or internal thread 26 and the moving part 23 correspondingly also. In this way, the moving part experiences 23 after activation of the acceleration unit 24 in addition to the translational acceleration also an angular momentum. In this embodiment, the magnetic body head 18 and the tool head 19 formed so that the rotational forces can be transferred to the tool. In the embodiment, the magnetic body head has 18 the basic shape of a truncated cone and the tool head 19 the inverse form. On the surfaces of the heads 18 . 19 are edges resp. Elevations applied, the teeth of the heads 18 . 19 allow and thus ensure the transmission of rotational movement upon contact of the heads. Of course, other features of the heads carrying the function are also 18 . 19 and their surfaces conceivable. Again, the tool itself is also optional with a thread 21 (preferably external thread) equipped, which supports the propulsion of the tool. The thread 21 can be about the whole tool 3 extend or only part of the tool as shown here 3 cover.

9 zeigt wiederum den zweiteiligen Magnetkörpers 2 nach 8 nach Auslösung der Bescheunigungseinheit 24 mit im Eingriff stehenden Köpfen 18 und 19. 9 again shows the two-part magnetic body 2 to 8th after activation of the acceleration unit 24 with engaged heads 18 and 19 ,

In 10 und 11 sind zwei Varianten eines Amplituden-Zeitdiagrammes für den Anfahrvorgang der periodischen Schlagbewegung des Magnetkörpers dargestellt. Auf der z-Achse ist der Weg der Auslenkung z und damit der Beschleunigungsweg dargestellt. Dies können die translatorische und/oder die rotorische Auslenkung sein. Auf der t-Achse ist die Zeit abgetragen. Im Falle der 10 bleiben die Neigungen der steigenden Flanke 27 und der fallenden Flanke 28 konstant, wobei die steigende Flanke 27 einen vergleichsweise flachen Anstieg erhält. Lediglich die Auslenkung wird mit jeder Periode von einem sicheren Startwert auf einen einstellbaren Maximalwert schrittweise erhöht und somit auch die Krafteinleitung auf das Werkzeug.In 10 and 11 Two variants of an amplitude-time diagram for the starting process of the periodic impact movement of the magnetic body are shown. On the z-axis, the path of the deflection z and thus the acceleration path is shown. These can be the translatory and / or the rotoric deflection. Time is worn off on the t-axis. In case of 10 remain the inclinations of the rising flank 27 and the falling edge 28 constant, with the rising edge 27 receives a comparatively flat increase. Only the deflection is gradually increased with each period from a safe start value to an adjustable maximum value and thus also the force on the tool.

In 11 hingegen wird die Auslenkung konstant gehalten. Auch die steigende Flanke 27 bleibt konstant wohingegen die fallende Flanke 28 mit jeder Periode steiler abfällt. Es wird also lediglich die Beschleunigung mit jeder Periode schrittweise erhöht und auf diese Weise die Krafteinleitung auf das Werkzeug von einem sicheren Startwert aus auf den gewünschten Wert erhöht. Es sei darauf hingewiesen, dass es natürlich auch zur Überlagerung beider Anfahrsequenzen kommen kann.In 11 however, the deflection is kept constant. Also the rising flank 27 remains constant whereas the falling edge 28 with each period falls steeper. Thus, only the acceleration is incrementally increased with each period and in this way increases the force on the tool from a safe starting value to the desired value. It should be noted that, of course, it can also come to the superposition of both start-up sequences.

Claims (14)

Vorrichtung (10) zur Durchführung von Maßnahmen im Inneren eines Körpers, wobei die Vorrichtung (10) ein außerhalb des Körpers (5) angeordnetes Magnetspulensystem (1) zur Erzeugung von Gradientenfeldern und ein durch die Gradientenfelder berührungslos im Innern des Körpers (5) bewegbaren Magnetkörper (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Magnetkörpers (2) eine periodische Bewegung ausführt und somit Schlagkräfte auf ein Werkzeug (3) einleitet, die einen Vortrieb des Werkzeuges (3) gewährleisten.Contraption ( 10 ) for performing measures inside a body, wherein the device ( 10 ) outside the body ( 5 ) arranged magnet coil system ( 1 ) for generating gradient fields and a non-contact through the gradient fields in the interior of the body ( 5 ) movable magnetic body ( 2 ), characterized in that at least a part of the magnetic body ( 2 ) performs a periodic movement and thus impact forces on a tool ( 3 ) initiating a propulsion of the tool ( 3 ) guarantee. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Magnetkörpers (2) eine translatorische Bewegung ausführt.Contraption ( 10 ) according to claim 1, characterized in that at least a part of the magnetic body ( 2 ) performs a translatory movement. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Magnetkörpers (2) eine Drehbewegung ausführt.Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least part of the magnetic body ( 2 ) performs a rotational movement. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Magnetkörpers (2) durch Überlagerung von Längs- und Drehbewegung Schlagkräfte auf das Werkzeug (3) einleitet.Contraption ( 10 ) according to claim 2 and 3, characterized in that at least a part of the magnetic body ( 2 ) by superposition of longitudinal and rotational impact forces on the tool ( 3 ). Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkörper (2) einteilig und starr ist und durch die Gradientenfelder beschleunigt die periodische Bewegung ausführt.Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic body ( 2 ) is one-piece and rigid and accelerates the periodic motion through the gradient fields. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkörper (2) mehrteilig ist und ein mit einem magnetischen Grundkörper (22) verbundener beweglicher Teil 23 die periodische Bewegung ausführt.Contraption ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the magnetic body ( 2 ) is a multi-part and one with a magnetic base body ( 22 connected mobile part 23 Perform the periodic movement. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagkräfte ermittelbar und steuerbar sind.Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the impact forces can be determined and controlled. Vorrichtung (10) nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Schlagkräfte drahtlos über die Messung der Bewegungsgeschwindigkeit des Magnetkörpers (2) in Richtung des Werkzeuges (3) erfolgt.Contraption ( 10 ) according to claim 7, characterized in that the determination of the impact forces wirelessly via the measurement of the movement speed of the magnetic body ( 2 ) in the direction of the tool ( 3 ) he follows. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Schlagkräfte des Magnetkörpers (2) derart erfolgt, dass nach Bewegungsaufnahme des Magnetkörpers (2) die Bewegungsgeschwindigkeit schrittweise auf ihren Sollwert eingestellt wird, wobei laufend die Messung der Bewegungsgeschwindigkeit erfolgt.Contraption ( 10 ) according to claim 8, characterized in that the control of the impact forces of the magnetic body ( 2 ) is carried out in such a way that after movement of the magnetic body ( 2 ) the proofs is adjusted stepwise to its desired value, whereby the measurement of the movement speed is continuously. Drahtlos mittels eines Magnetspulensystems (1) navigierbarer zylindrischer Magnetkörper (2) zur Durchführung einer orthopädischen Maßnahme im Innern des Körpers eines Patienten (5) dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkörper (2) derart konstruiert ist, das eine Einleitung von Schlagkräften auf ein Werkzeug (3) durch periodische Bewegung wenigstens eines Teils des Magnetkörpers (2) ermöglicht wird.Wireless by means of a magnetic coil system ( 1 ) navigable cylindrical magnetic body ( 2 ) for performing an orthopedic procedure inside the body of a patient ( 5 ) characterized in that the magnetic body ( 2 ) is constructed such that an introduction of impact forces to a tool ( 3 ) by periodic movement of at least part of the magnetic body ( 2 ). Magnetkörper (2) nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkörper (2) zu mindestens 90% seines Volumens aus permanentmagnetischem Material besteht.Magnetic body ( 2 ) according to claim 10, characterized in that the magnetic body ( 2 ) consists of at least 90% of its volume of permanent magnetic material. Magnetkörper (2) nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkörper (2) einen Elektromagneten aufweist, wobei der Elektromagneten drahtgebunden von außen versorgbar ist.Magnetic body ( 2 ) according to claim 10, characterized in that the magnetic body ( 2 ) has an electromagnet, wherein the electromagnet is supplied from outside wired. Magnetkörper (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkörper (2) ein auf der Mantelfläche des Magnetkörpers (2) aufgebrachtes Außengewinde 20 umfasst, welches im Eingriff mit einem Körperteil eine Drehbewegung des Magnetkörpers (2) in eine Längsbewegung umsetzt.Magnetic body ( 2 ) according to one of claims 10 to 12, characterized in that the magnetic body ( 2 ) on the lateral surface of the magnetic body ( 2 ) applied external thread 20 comprising, which in engagement with a body part a rotational movement of the magnetic body ( 2 ) converts into a longitudinal movement. Magnetkörper (2) nach einem der Ansprüche 10–13 dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkörper (2) mehrteilig ist und ein relativ zu einem magnetischen Grundkörper (22) in Längs- und Axialrichtung bewegbaren Teil (23) aufweist, wobei über den bewegbaren Teil (23) die Einleitung der Schlagkräfte auf das Werkzeug (3) erfolgt.Magnetic body ( 2 ) according to any one of claims 10-13, characterized in that the magnetic body ( 2 ) is a multi-part and a relative to a magnetic base body ( 22 ) in the longitudinal and axial movable part ( 23 ), wherein over the movable part ( 23 ) the introduction of the impact forces on the tool ( 3 ) he follows.
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