DE3209403A1 - Device for making an excavation in a bone - Google Patents

Device for making an excavation in a bone

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DE3209403A1 DE19823209403 DE3209403A DE3209403A1 DE 3209403 A1 DE3209403 A1 DE 3209403A1 DE 19823209403 DE19823209403 DE 19823209403 DE 3209403 A DE3209403 A DE 3209403A DE 3209403 A1 DE3209403 A1 DE 3209403A1
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Walter 8014 Neubiberg Busse
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MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
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    • B27B—SAWS FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; COMPONENTS OR ACCESSORIES THEREFOR
    • B27B17/00—Chain saws; Equipment therefor
    • B27B17/02—Chain saws equipped with guide bar
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
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    • A61B17/16—Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans
    • A61B17/1659—Surgical rasps, files, planes, or scrapers

Abstract

The device for making an excavation in a bone comprises a guide element about which an endless rasping chain is guided. The guide element possesses an irregular shape which is adapted to the excavation to be made. The chain is moved mechanically, a guide rail of dovetail shape guiding the rasping chain and laying it against the irregular contour of the guide element.

Description

Vorrichtung zur Herstellung einer Aushöhlung Device for making a cavity

in einem Knochen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung einer Aushöhlung in einem Knochen zum Einsetzen eines künstlichen Gelenkteiles mit einem Führungselement. in a bone The invention relates to a device for making a cavity in a bone for the insertion of an artificial one Joint part with a guide element.

Derartige Knochenaushöhlungen werden beispielsweise zum Einbringen von Endoprothesen in Gelenkteile des menschlichen Körpers verwendet.Such bone cavities are used, for example, to be introduced used by endoprostheses in joint parts of the human body.

Durch die DE-OS 29 14 455 ist ein maschinell antreibbares Werkzeug bekannt, das an der Spitze eines Führungselementes einen Bohrer aufweist und an den Seiten von zwei Raspelhälften umgeben ist. Mit dem Bohrer wird die Bohrung für die nachfolgenden Raspelhälften vorbereitet. Beim Vorschub dieses Werkzeuges wird der Bohrer und die axial gegeneinander bewegbaren Raspeln gleichzeitig angetrieben.DE-OS 29 14 455 is a machine-driven tool known that has a drill at the tip of a guide element and on the sides are surrounded by two halves of the rasp. The drill is used to drill the prepared the following halves of the rasp. When this tool is fed the drill and the rasps, which can be moved axially against one another, are driven simultaneously.

Dabei bestehen jedoch Schwierigkeiten, die durch einen mangelhaften Abtransport des abgeschabten Knochenmaterials verursacht werden.However, there are difficulties caused by an inadequate Removal of the scraped off bone material can be caused.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der in einer einfachen Weise und sehr rasch die Herstellung von Aushöhlungen genaueren Maßes durchgeführt werden kann.The invention is based on the object of providing a device of the initially described called type to create with the in a simple way and very quickly the production of excavations of more precise dimensions can be carried out.

Die Aufgabe ist erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß das Führungseleent eine Außenkontur hat, die zumindest teilweise die Form der herzustellenden Aushöhlung hat, und daß das Führungselement an diesem formgerechten Umfang mit einer endlosen, antreibbaren und vom Führungselement geführten Raspelkette umgeben ist.The object is achieved according to the invention in that the guide element has an outer contour which at least partially has the shape of the cavity to be produced has, and that the guide element on this form-fitting circumference with an endless, is surrounded by drivable rasp chain guided by the guide element.

Es sind zwar bereits Kettenwerkzeuge zur Holzbearbeitung bekannt. Derartige Werkzeuge sind jedoch lediglich zur Herstellung von zylindrischen Bohrungen mit länglichem Querschnitt geeignet.Chain tools for woodworking are already known. However, such tools are only used to produce cylindrical bores with an elongated cross-section suitable.

Bei den Aushöhlungen in menschlichen Knochen handelt es sich jedoch um geometrisch unregelmäßige Hohlräume, wie z.B. leicht s-förmige Hohlräume, wie er in den Femur hergestellt werden müßte.However, the cavities in human bones are around geometrically irregular cavities, such as slightly s-shaped cavities, such as it would have to be made in the femur.

Mit der erfindungsgemäßen Ausführung lassen sich jedoch Aushöhlungen beliebiger Formen herstellen. Die Vorrichtung hat gegenüber der bekannten Vorrichtung zur Aushöhlung von Knochen-Hohl räumen den Vorteil, daß die Raspelkette das abgetragene Knochenmaterial gleichzeitig mit aus der Höhlung heraustransportiert, so daß bei der Herstellung einer Aushöhlung die Vorrichtung relativ rasch und ohne Komplikationen in den Knochen eingeführt werden kann. Durch die vom Werkzeug vorgegebene Form läßt sich außerdem eine Aushöhlung mit sehr genauen Maßen rasch und in nur einem Arbeitsgang herstellen.With the embodiment according to the invention, however, cavities can be made of any shape. The device has compared to the known device for hollowing out bone cavities have the advantage that the rasp chain removes the removed Bone material transported out of the cavity at the same time, so that at making a cavity allows the device to be used relatively quickly and without complications can be inserted into the bone. Due to the shape given by the tool In addition, a cavity with very precise dimensions can be created quickly and in just one operation produce.

Gemäß einer Ausführung der Erfindung ist das Führungselement mit einer Nut- oder einem Steg versehen, die mit einem Gegenstück, nämlich einem Steg bzw. einer Nut an der Raspelkette zusammenwi rkt.According to one embodiment of the invention, the guide element is with a Groove or a web provided with a counterpart, namely a web or a groove on the rasp chain.

Hierdurch ist eine fertigungstechnisch einfache Führung der Kette entlang des Umfanges des Führungselementes gewåhrleistet, bei dem die Kette auch an konkaven Stellen des Führungelementes dicht am FUhrungselement anliegt.This allows the chain to be guided in a manner that is simple in terms of production technology along the circumference of the guide element, in which the chain also rests tightly against the guide element at concave points of the guide element.

Der Steg und die Nut können in einer einfachen Form als Schwalbenschwanzführung ausgebildet sein.The web and the groove can be in a simple form as a dovetail guide be trained.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das FUhrungselement an zwei gegenüberliegenden Längsseiten eben ausgestaltet, so daß es als ein relativ flaches Gebilde ausgestaltet ist und wobei an den beiden dazu senkrecht gerichteten Seiten die Kontur der gewünschten Aushöhlung vorgesehen ist.According to a further embodiment of the invention, the guide element designed flat on two opposite long sides, so that it is a relative flat structure is designed and wherein on the two perpendicular thereto Sides the contour of the desired cavity is provided.

Hierdurch ergibt sich ein gekrümmtes, flaches Führungselement, das fertigungstechnisch sehr schnell und einfach herstellbar ist. Die Dicke dieses flachen Elementes nimmt die Breite der Kette an, sie kann jedoch auch schmaler ausgestaltet werden, um eine gute FUhrung zwischen der Knochenwandung zu gewährleisten Das FUhrungselement kann vorteilhaft hohl oder im Mittelbereich ausgespart ausgebildet sein, um eine Reduzierung des Gewichtes des Werkzeuges zu erreichen.This results in a curved, flat guide element that Can be manufactured very quickly and easily in terms of manufacturing technology. The thickness of this flat one Element assumes the width of the chain, but it can also be made narrower to ensure good guidance between the bone wall. The guide element can advantageously be hollow or recessed in the central area to a To achieve a reduction in the weight of the tool.

Zur leichteren Einführung der Aushöhlunysvorrichtung ist das Führungselement verjüngend mit abgerundetem Ende ausgebildet.For easier introduction of the hollowing out device is the guide element tapered with a rounded end.

Um die Raspelkette ungestört um das relativ spitze Ende des Führungselementes umlenken zu können, ist die FUhrungsschiene an der Spitze unterbrochen.Around the rasp chain undisturbed around the relatively pointed end of the guide element To be able to deflect, the guide rail is interrupted at the top.

Gelnåß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Raspelkette aus miteinander gelenkig verbundenen Kettengliedern gebildet, wobei mindestens jedes dritte Kettenglied eine Schneide aufweist.According to one embodiment of the invention, the rasp chain is made up of one another articulated chain links formed, with at least every third chain link has a cutting edge.

Um eine einwandfreie Bewegung der Raspelkette zu ermöglichen, ist die Raspelkette aus mindestens zwei Kettenreihen ausgebildet.To enable the rasp chain to move properly, the rasp chain formed from at least two rows of chains.

Vorteilhaft ist hierbei, wenn die Schneiden der verschiedenen Kettenreihen jeweils versetzt angeordnet sind, um damit eine wirkungsvollere Ausnehmung des Knochenmaterials zu gewährleisten.It is advantageous here if the cutting edges of the various rows of chains are each arranged offset in order to create a more effective recess in the bone material to ensure.

Der Boden einer Aushöhlung eines Knochens wird im allgemeinen sehr schmal ausgebildet. Um dieses mit der Umlenkung der Kette an einer schmalen Spitze des Führungselementes zu vereinbaren, ist vorgesehen, daß die Kettenglieder annähernd spaltfrei aneinandergereiht sind. Es hat sich gezeigt, daß der konische Zwischenraum zwischen zwei Kettengliedern an der Rückseite der Raspelkette ausreicht, um ein Zahnrad für den Antrieb der Kette eingreifen zu lassen.The bottom of a cavity of a bone generally becomes very large narrowly formed. Around this with the deflection of the chain at a narrow point To agree on the guide element, it is provided that the chain links approximately are lined up without gaps. It has been shown that the conical space between two chain links on the back of the rasp chain is sufficient to produce a Engage the gear to drive the chain.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht die Raspelkette aus einem biegbaren Endlosband aus Metall oder Kunststoff, dessen Außenseite mit Raspelzähnen zum Abtragen des Knochenmaterials versehen ist. Hiermit läßt sich am Werkzeugende eine Spitze mit geringerem Radius herstellen.According to a further embodiment of the invention, there is the rasp chain from a bendable endless belt made of metal or plastic, the outside of which with Rasp teeth are provided for removing the bone material. This can be used on Make a tip with a smaller radius at the end of the tool.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 Eine Seitenansicht eines AusfUhrungsbeispieles, Fig. 2 eine Frontansicht, Fig. 3 einen Querschnitt aus Fig. 1 Fig. 4 Details aus Fig. 2 Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel und Fig. 6 ein Detail aus Fig. 5.Exemplary embodiments according to the invention are shown schematically in the drawing shown. Show it: Fig. 1 A side view of an exemplary embodiment, FIG. 2 shows a front view, FIG. 3 shows a cross section from FIG. 1, FIG. 4 details FIG. 2, FIG. 5, a second exemplary embodiment, and FIG. 6, a detail from FIG. 5.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 10 zur Herstellung einer Aushöhlung 11 in einem Knochen 12 gezeigt, die im wesentlichen aus einem Führungselement 13 und einer Raspelkette 14 besteht. Das Führungselement 13 ist in einer Ebene YZ gekrümmt ausgebildet, wobei die Krümmung die genaue Form der herzustellenden Aushöhlung 11 annimmt. In den beiden übrigen Umfangsseiten 17, Ebene XY ist das Führungselement 13 plan ausgebildet. Die gebogenen Seiten 16 und die glatten Ebenen 17 bilden die Außenkontur des Führungselementes 13 und zugleich die Negativform der herzustellenden Aushöhlung 11. Die Raspelkette 14 ist entlang der gebogenen Fläche 16 des Führungselementes 13 geführt.In Fig. 1 is an apparatus 10 for making a cavity 11 shown in a bone 12, which essentially consists of a guide element 13 and a rasp chain 14. The guide element 13 is curved in a plane YZ formed, the curvature being the exact shape of the cavity 11 to be produced accepts. The guide element is in the two remaining circumferential sides 17, plane XY 13 flat. The curved sides 16 and the smooth planes 17 form the The outer contour of the guide element 13 and at the same time the negative shape of the one to be produced Cavity 11. The rasp chain 14 is along the curved surface 16 of the guide member 13 led.

Hierzu dient ein als Schwalbenschwanz ausgebildetes, in Fig. 3 näher dargestelltes Führungsschienenpaar 18. Durch das Führungsschienenpaar 18, das als Steg 19 und entsprechende -Nut 20 ausgebildet sein kann, ist die Kette mit dein Führungselement 13 formschlüssig verbunden. Hierdurch wird die Kette 14 auch an konkaven Stellen 22 bzw.For this purpose, a dovetail designed as shown in more detail in FIG. 3 is used illustrated pair of guide rails 18. By the pair of guide rails 18, which as Web 19 and corresponding groove 20 can be formed, the chain is with your Guide element 13 connected in a form-fitting manner. As a result, the chain 14 is also on concave points 22 resp.

22' des Führungselementes 13 am Führungselement anliegen, und damit die gewünschte Fo rin im Knochen-Hohlraum wiederyeben.22 'of the guide element 13 rest on the guide element, and thus restore the desired shape in the bone cavity.

Die Kette 14 wird über ein Zahnrad 25 und einer biegsamen Welle 26 von einem nicht dargestellten Motor angetrieben.The chain 14 is driven by a toothed wheel 25 and a flexible shaft 26 driven by a motor not shown.

Beim Einführen in den Knochen 12 tragen die Schneiden 27 der Kettenglieder 28 jeweils Knochenmaterial ab und transportieren dieses lose Material auf dein Rückweg, d.h. in der in Fig 1 dargestellten Vorrichtung auf der rechten Seite, nach außen. Es entsteht dabei kein Materialstau innerhalb der Aushöhlung 11. Die Verdrängung des ausgenommenen Materials kann auch dadurch erleichtert werden, daß das Führungselement 13, wie im Mittelbereich 30 in Fig. 2 dargestellt ist, mit einer Dicke 31 ausgebildet wird, die geringer ist als die Breite 32 der Kette. Es ist aber auch möglich, das Führungselement 13 hohl oder mit einer Ausnehmung auszubilden, wie es durch die gestrichelten Linien 33 angedeutet sein soll.When inserted into the bone 12, the cutting edges 27 carry the chain links 28 each remove bone material and transport this loose material on your way back, i.e., in the device shown in Fig. 1 on the right, outwards. There is no accumulation of material within the cavity 11. The displacement of the exempted material can also be facilitated by the fact that the guide element 13, as shown in the central region 30 in FIG. 2, is formed with a thickness 31 which is less than the width 32 of the chain. But it is also possible that Form guide element 13 hollow or with a recess, as it is through the dashed lines 33 should be indicated.

Das in den Knochen 12 einzuführende Ende 35 des Führungselementes 13 ist annahernd spitz auslaufend, jedoch mit abgerundete Ende ausgebildet. An diesem Ende ist, wie in Fig. 2 dargestellt, die Führungsschiene 19 unterbrochen, um eine bessere Führung bzw. Umlenkung der Kettenglieder 28 auch bei einem sehr geringen Radius des Endes 35, zu gewährleisten.The end 35 of the guide element to be inserted into the bone 12 13 is approximately tapered to a point, but has a rounded end. At this End is, as shown in Fig. 2, the guide rail 19 interrupted to a better guidance or deflection of the chain links 28 even with a very small one Radius of the end 35, to ensure.

Die Kette 14 besteht aus einer oder mehreren Kettenreihen. In Fig. 2 sind beispielsweise am unteren Abschnitt 37 und am mittleren Abschnitt 30 jeweils eine Kette mit zwei Kettenreihen 38 bzw. 39 gezeigt. Am oberen Ende 40 ist eine dreireihige Kette dargestellt, die in Fig. 4 im Detail gezeigt ist. Gemäß Fig. 4 besteht die Kette aus einer mittleren Kettenreihe 41 und zwei Seitenkettenreihen 42 und 43. Um eine wirkungsvolle Abtragung des Knochenmaterial 5 zu gewährleisten, sind die Schneiden 27' jeweils versetzt angeordnet. Aufgrund der größeren Breite der mittleren Kettenreihe 41 sind hier die Schneiden 278 nicht über die ganze Breite der Kettenreihe 41 ausyebreitet, sondern nur abwechselnd und versetzt auf halbe Breite.The chain 14 consists of one or more rows of chains. In Fig. 2 are, for example, on the lower section 37 and on the middle section 30, respectively a chain with two rows of chains 38 and 39, respectively, is shown. At the top 40 is one three-row chain shown, which is shown in Fig. 4 in detail. According to FIG. 4 the chain consists of a middle chain row 41 and two side chain rows 42 and 43. To ensure effective removal of the bone material 5, the cutting edges 27 'are each arranged offset. Because of the larger width of the middle chain row 41, the cutting edges 278 are not over here extends the entire width of the chain row 41, but only alternately and offset at half width.

Gemäß Fig. 5 ist eine Raspelkette dargestellt, die als Endlosband 50 ausgebildet ist Auf ihrer Außenseite weist sie, wie Fig. 6 zeigt, Raspelzähne 51 auf. Hiermit kann die Umlenkung der Raspelkette 50 am spitzen Ende 35' des Führungselementes 138 unproblematischer erfolgen.According to Fig. 5, a rasp chain is shown as an endless belt 50 is formed. As FIG. 6 shows, it has rasp teeth on its outside 51 on. This allows the rasp chain 50 to be deflected at the pointed end 35 'of the guide element 138 can be done more easily.

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Claims (15)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Vorrichtung zur Herstellung einer Aushöhlung in einem Knochen zum Einsetzen eines künstlichen Gelenkteiles, mit einem Führungselernent, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (13) eine Außenkontur (16, 17) hat, die zumindest teilwei-se die Form der herzustellenden Aushöhlung (11) hat, und daß -Ftihrungselement an diesem formgerechten Umfang (16) mit einer endlosen, antreibbaren und vom Führungselement geführten Raspelkette (14) umgeben ist. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Device for producing a Hollow out in a bone for the insertion of an artificial joint part, with a Guide element, characterized in that the guide element (13) has an outer contour (16, 17) which at least partially has the shape of the cavity to be produced (11) has, and that the guide element on this form-fitting circumference (16) with an endless, drivable and guided by the guide element rasp chain (14) is surrounded. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Raspelkette (14) mittels einer Führungsschiene (18) am Führungselement (13) gehalten ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the rasp chain (14) is held on the guide element (13) by means of a guide rail (18). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (18) aus einer Nut (20) und einem in die Nut eingreifenden Steg-(--l-9) besteht, die jeweils an der Kette (14) bzw. am Führungselement (13) vorgesehen sind. 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the guide rail (18) consists of a groove (20) and a web engaging in the groove - (- l-9), which are each provided on the chain (14) or on the guide element (13). 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung der Raspelkette (14) ein Schwalbenschwanz (18) vorgesehen ist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that a dovetail (18) is provided for guiding the rasp chain (14). 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (13) als flaches Gebilde mit zwei gegenüberliegenden ebenen Längsseiten (31) eben ausgebildet ist, und daß die übrige Kontur (16) entsprechend der gewünschten Formgebung der Aushöhlung (11) gekrümmt ist.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the guide element (13) as a flat structure with two opposite planes Long sides (31) is flat, and that the rest of the contour (16) accordingly the desired shape of the cavity (11) is curved. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (31) des flachen Führungselementes (13) kleiner ist als die Breite (32) der Raspelkette (14).6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the thickness (31) of the flat guide element (13) is smaller than the width (32) of the rasp chain (14). 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (13) hohl bzw. im Mittelbereich (33) ausgespart ist.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the guide element (13) is hollow or recessed in the central region (33). 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Aushöhlung (11) einzuführende Ende (35) des Führungselementes (13) verjüngend ausgebildet und schließlich abgerundet ist.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the end (35) of the guide element (13) to be inserted into the cavity (11) is tapered and finally rounded. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dein abgerundeten Ende (35) des Führungselementes (13) die Führungsschiene (19) unterbrochen ist.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that on your rounded end (35) of the guide element (13) interrupted the guide rail (19) is. 10. Vorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Raspelkette (14) aus miteinander gelenkig verbundenen Kettengliedern (28) besteht, wobei mindestens jedes dritte Kettenglied eine Schneide (27) aufweist.10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the rasp chain (14) consists of articulated chain links (28) consists, wherein at least every third chain link has a cutting edge (27). 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenglieder (28) nahezu spaltfrei aneinandergereiht sind.11. The device according to claim 10, characterized in that the Chain links (28) are strung together almost without any gaps. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Raspelkette (14) aus mindestens zwei Kettenreihen (41 bis 43) besteht.12. Apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that that the rasp chain (14) consists of at least two rows of chains (41 to 43). 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden (27') der jeweiligen Kettenreihen (41 bis 43) versetzt angeordnet sind.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the Cutting edges (27 ') of the respective chain rows (41 to 43) are arranged offset. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenglieder (28) aus Metall bestehen.14. Device according to one of claims 10 to 13, characterized in that that the chain links (28) are made of metal. 15. Vorrichtung nach einem d#r -An&prUche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Raspelkette ein biegbares Endlosband (50) mit Raspelzähnen (51) ist.15. Device according to ad # r -An & prUche 1 to 9, characterized in that that the rasp chain is a flexible endless belt (50) with rasp teeth (51).
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