DE3142343A1

DE3142343A1 - Schaedelbohrer

Info

Publication number: DE3142343A1
Application number: DE19813142343
Authority: DE
Inventors: Daniel Gerard Dedham Mass. Cerundolo; Roy William Hingham Mass. Downing; Harry George Braintree Mass. Reimels
Original assignee: Codman and Shurtleff Inc
Current assignee: Codman and Shurtleff Inc
Priority date: 1980-10-27
Filing date: 1981-10-26
Publication date: 1982-09-16
Also published as: LU83707A1; FR2492655B1; IE812499L; FR2492655A1; AU547358B2; GB2086279B; ZA817415B; NL189997B; IE52756B1; CH657770A5; SE8105857L; US4362161A; DK159009C; GB2086279A; AU7554381A; BE890889A; DE3142343C2; DK470881A; JPH043972B2; AU579380B2

Description

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Die Erfindung betrifft einen Schädelbohrer/ insbesondere

zum Bohren eines menschlichen oder tierischen Schädel-5

knochens oder anderer Knochengebilde.

Bei zahlreichen chirurgischen Eingriffen ist es notwendig, die Schädelhöhle und das Gehirn unmittelbar zugänglich zu machen. Um derartige Operationen durchzuführen/ ist es vielfach notwendig, durch den Schädelknochen Löcher zu bohren. Da der Knochen sehr hart ist, muß ein merklicher Druck beim Durchbohren desselben aufgebracht werden. Ferner ist es wesentlich, daß das Bohren sofort beendet wird, bevor die Dura durchschnitten oder beschädigt wird, weil die Dura unter dem Schädelknochen und das Gehirn.selbst sehr empfindlich sind.

In der Vergangenheit haben Chirurgen Handbohrer und -meißel einer Bauart benutzt, die ähnlich jenen ist, die für nichtmedizinische Zwecke, z.B. in der Schreinerei, benutzt werden. Derartige Werkzeuge befriedigen nicht vollständig, weil festgestellt wurde, daß solche Werkzeuge den Schädelknochen durchschneiden und die Hirnhaut oder das Gehirn beschädigen. Außerdem können der Schädelknochen oder die darunter befindlichen Häute durch eine Behandlung dieser Instrumente in einen Zustand geraten, der ihre Abheilung auf einen annähernd ursprünglichen Zustand erschwert oder unmöglich macht. Es wurde auch festgestellt, daß Handwerkzeuge langsam sind und dem Chirurgen einen erheblichen Energieaufwand abfordern. Es sind in der Vergangenheit Versuche unternommen worden, kraftbetriebene Schädelbohrer zur Verfügung zu stellen, die diesen Bedingungen zum Teil abhalfen. Die US-PS 2 842 131 beschreibt einen derartigen Schädelbohrer. Dieser Schädelbohrer besteht aus

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einem Hauptbohrer, der in einer konisch zulaufenden Sicherheitssenkerhülse frei verschiebbar und führbar angeordnet ist= Der Schädelbohrer weist eine Kupplung auf, die ein automatisches Lösen des Hauptbohrers ermöglicht, sobald die letzte Schicht des inneren Blatts des Schädelknochens am Boden der Öffnung entfernt wird. Die von der Senkhülse hergestellte Senkbohrung stützt die Bohrvorrichtung ab, ^so daß der Hauptbohrer abgeschaltet werden kann, wenn er den Schädelknochen durchdringt, ohne daß der übrige Teil des Bohrers in Richtung auf die Schädelhöhle bewegt wird.

Die Schneiden des bekannten Schädelbohrers sind so beschaffen, daß sie große starke Knochenspäne wegnehmen, so daß die Späne nach Durchführung der Operation wieder in das Knochengebilde rückverlegt und in dieses eingefügt werden können.

Der bekannte Schädelbohrer muß zum Reinigen und Sterilisieren zerlegt werden. Es wurde jedoch festgestellt, daß das Reinigen und Sterilisieren kostspielig werden kann, weil geschultes Personal erhebliche Zeit darauf verwenden muß, nach dem Reinigen und Sterilisieren den Schädelbohrer wieder zusammenzusetzen und a.uf seine Betriebs fähigkeit zu überprüfen.

Für die Kupplung bei dem bekannten Schädelbohrer wird eine Federkraft benutzt, um das Lösen der Bohrvorrich-

tung von dem Antriebsorgan zu unterstützen. Eine durch die Zusammenarbeit der Bestandteile der Kupplung des be kannten Schädelbohrers hervorgerufene Nockenwirkung ermöglicht die Ausübung einer axialen Kraft auf den Hauptbohrer, durch die das Lösen der Kupplung weiter unterstützt wird, wenn der Bohrer den zu durchtohrenden Knochen durchdringt.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen vollständig wegwerfbaren, auf Dauer zusammengesetzten Schädelbohrer zu schaffen, der nicht zerlegt, gereinigt, sterilisiert, erneut zusammengesetzt und periodisch geschärft werden kann und der eine Anzeigevorrichtung aufweist, die dem Benutzer anzeigt, ob oder ob nicht Versuche unternommen wurden, den Schädelbohrer zu reinigen oder zu sterilisieren. Ferner soll die Kupplung ei-

XO nes derartigen Schädelbohrers in der Lage sein, sich so schnell wie möglich zu lösen, riachdem der Hauptbohrer den Schädelknochen durchbohrt hat. Außerdem soll der Bohrer wirtschaftlich herstellbar sein und sowohl das Durchbohren als auch das Entgraten des Loches ermöglichen. Ferner soll sich die Kupplung des Bohrers so schnell wie möglich lösen, wenn der Hauptbohrer den Schädelknochen durchdringt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1.

Obwohl dieser Schädelbohrer insbesondere zum Durchbohren des Schädelknochens geeignet ist, ist er ebenso nützlich beim Durchbohren von Knochenstrukturen in anderen Teilen des Körpers. Dieser Schädelbohrer ist als Wegwerf--Einheit ausgebildet, die beim Hersteller zusammengesetzt und geprüft wird. Er wird dann verpackt und sterilisiert, bevor er versandt wird. Er wird nur einmal verwendet und dann weggeworfen. Infolgedessen werden die Kosten für das Zerlegen, Reinigen und Sterilisieren vermieden.

Der Schädelbohrer gemäß der Erfindung ist so beschaffen, daß der Chirurg weiß, ob oder ob.nicht der Schädelbohrer zerlegt oder den üblicheren Sterilisations-

mitteln unterworfen wurde, d.h. Hitze oder sterilisierenden Gasen wie Äthylenoxid. Der Schädelbohrer wird von Anfang an mit einer Kunststoffhülse zusammengesetzt, die beschädigt oder vollständig zerstört

werden muß, wenn der Bohrer für Reinigungszwecke beiseite genommen wird. Der Kunststoff schmilzt auch., wenn er sterilisierender Hitze ausgesetzt wird. Der Schädelbohrer ist außerdem mit einem Etikett ver_n sehen, das aus einem Streifen besteht, welcher sich in Gegenwart von Äthylenoxid verfärbt.

Infolgedessen vermitteln die zerstörbare Hülse und |

das verfärbbare Etikett eine Information, die dem |

Chirurgen die Beurteilung ermöglicht, ob der Schädel- f

-^g bohrer auseinandergenommen oder Sterilisierungshitze |

oder einem üblichen sterilisierenden Gas ausgesetzt §

wurde. ΐ

Der Schädelbohrer gemäß der Erfindung besteht somit ^aus einem Hauptbohrer mit einer Anzahl von Schneiden an seinem Vorderende zum Durchschneiden einer Knochen struktur. Ein Antriebsorgan, das mit einem Bohrer ver bunden werden kann, ist arbeitsmäßig und wahlweise mit dem Hauptbohrer über eine Kupplung verbunden.

Bei der bevorzugten Ausführungsform wird eine Schlitz und Zapfen-Kupplung verwendet. Das Hinterende des Hauptbohrers weist einen Schaft mit einer durchgehenden radialen Bohrung auf, in der ein Zapfen frei gelagert werden kann. Das Antriebsorgan ist mit einer Axialbohrung versehen, die sich in das vordere Ende z.ur Aufnahme einer Druckfeder erstreckt, wobei das Vorderende derselben an dem Schaft des Hauptbohrers anliegt. Das Vorderende des Antriebsorgans enthält einen Querschlitz zur Aufnahme des in dem Hauptbohrer angebrachten Zapfens. Das Antriebsorgan enthält außer dem eine axiale Senkbohrung, die sich in das Vorderende des Antriebsorgans auf einer Länge erstreckt,

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die geringer als die Höhe des Schaftes des Hauptbohrers bemessen ist. Wenn der Hauptbohrer und das Antriebsorgan entgegen der Federkraft zusammengepreßt werden, ^ greift der Zapfen an dem Hauptbohrer in den Schlitz am Vorderende des Antriebsorgans ein, so daß sich beide zusammen drehen. Im zusammengesetzten Zustand liegt der Kupplungszapfen auf dem Boden der Kupplungsschlitze an, um den Hauptbohrer von dem Boden der Senkbohrung in dem Antriebsorgan fernzuhalten.

Das Antriebsorgan und der Hauptbohrer gleiten in sich gegenüberliegenden Enden eines Bohrkörpers, der Senkerschneiden an seinem vorderen Ende, eine Umfangsnut

nahe seinem hinteren Ende und im allgemeinen dreieckige Durchbrechungen in den sich diametral gegenüberliegenden Teilen der Wandung des Bohfkörpers aufweist. Wahlweise kann die Durchbrechung kreisförmig oder sogar ovalförmig sein. Wenn das Antriebsorgan

und der Hauptbohrer in den Bohrkörper eingesetzt

werden, steht der Kupplungszapfen in die im allgemeinendreieckförmige Durchbrechnüng vor, um den Bohrkörper und den Hauptbohrer zusammenzuhalten, und eine gemeinsame Drehung des das Senkwerkzeug bildenden·Körpers 25

und des Hauptbohrers zu bewirken, wenn die Kupplung geschlossen ist.

Eine Kunststoffhülse, welche schmilzt, wenn sie sterilisierender Hitze ausgesetzt wird, und die beschädigt oder vollständig zerstört werden muß, um den Bohrer zu zerlegen, sitzt auf dem Umfang des Bohrkörpers. Die Hülse ist mit einem sich radial nach außen erstreckenden Vorsprung versehen, der verformt werden _p. kann, damit er sich nach innen in die ümf angsnut des Bohrkörpers erstreckt, um das Antriebsorgan und den Bohrkörper zusammenzuhalten.

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Der Bohrer wird· durch Einsetzen des Antriebsorgans j.

der Feder, und des Hauptbohrers in den Bohrkörper |

und durch Einbau des Kupplungszapfens zusammengesetzt. Die Hülse wird dann über den Bohrkörper geschoben und mit diesem durch Verformen eines Teils der
Hülse in der Nut des Bohrkörpers zusammengesetzt. Der
Kupplungszapfen ragt in die Durchbrechungen und Seiten
_in des Bohrkörpers hinein. Die axiale Länge der Durchbrechung begrenzt den Hubweg der Kupplung zwischen den
Stellungen, in der die Kupplung geschlossen und in der \

die Kupplung gelöst ist. ■ |

-,p- Die Verwendung einer dreieckförmigen Durchbrechung er- |

möglicht ein Zusammenwirken zwischen dem Kupplungszapfen ί

f und den Seiten des Dreiecks, die das Lösen der Kupplung ι unterstützen, wenn der Hauptbohrer den Knochen durch- " ) dringt, der durchbohrt werden soll. f

■ {

In der Ruhestellung drückt die Feder den Hauptbohrer j

nach vorne, bis der Zapfen an dem Vorderteil der dreieckförmigen Durchbrechung in der Wandung des Bohrkörpers anliegt. In dieser Lage wird der Zapfen, der ;

von dem Hauptbohrer getragen wird, von dem Querschlitz \

an dem Antriebsorgan gelöst, so daß die Kupplung ge- I

löst wird und sich das Antriebsorgan unabhängig von '

dem Hauptbohrer drehen kann. Wenn der Hauptbohrer
an den Knochen mit einer Kraft angesetzt wird, die

ausreicht, um die Feder zusammenzupressen,werden der
Hauptbohrer und der ihn tragende Zapfen in Richtung
zu dem Antriebsorgan zurückgedrückt, bis der Zapfen
auf dem Boden der Schlitze in dem Ende des Antriebsorgans in einer Lage nahe dem Scheitelpunkt der drei-

eckförmigen Durchbrechung zur Anlage kommt. An

dieser Stelle wird die Kupplung geschlossen,und das

Antriebsorgan und der Hauptbohrer drehen sich zusammen. Außerdem wird der Bohrkörper, der an seinem Vorderende Senkerschneiden aufweist, mit dem Hauptbohrer so verbunden, daß sie sich als eine Einheit drehen. Der Zapfen legt sich an die Seitenwand der dreieckigen Durchbrechung an und erzeugt eine Kraftkomponente in axialer Richtung. Wenn der Hauptbohrer den Knochen durchbohrt, wird diese Kraftkomponente mit der axialen Federkraft kombiniert, um die Kupplung beim Lösen zu unterstützen. Wenn die Kupplung gelöst ist, wird sowohl die Drehung des Hauptbohrers als auch der Senkerschneiden am Ende des Bohrkörpers gestoppt.

Dieses Senkwerkzeug formt eine Schulter, die eine Stütze für die Bohrvorrichtung darstellt, so daß der Hauptbohrer abgeschaltet werden kann, wenn er den Schädelknochen durchdringt, ohne . daß der übrige Teil der Bohrvorrichtung sich in

■*® Richtung der Schädelhöhle bewegt.

Bei einer wahlweisen Ausführungform kann das Antriebsorgan aus einem Ringlager bestehen, das auf den Mittelteil des Antriebsorgans paßt und mit der Innenfläche des Bohrkörpers im Sinne einer geeigneten Lagerung zusammenarbeitet.

Das Antriebsorgan, der Hauptbohrer, der Kupplungszapfen, die Feder und der Bohrkörper bestehen vorzugsweise aus

rostfreiem Stahl. Die Kunststoffhülse besteht aus einem Material, das schmilzt, wenn es sterilisierender Hitze ausgesetzt wird, und das bricht, wenn es entfernt wird, um den Schädelbohrer zu zerlegen, so daß der Benutzer

weiß, ob oder ob nicht Versuche unternommen wurden, 35

den Schädelbohrer zu sterilisieren oder zu zerlegen, nachdem er den Herstellungsbetrieb verlassen hat.

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Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schädelbohrer in einer perspektivischen Explosionsdarstellung, Fig. 2 den Schädelbohrer mit geschlossener

Kupplung in einer Schnittansicht , jQ Fig. 3 eine Schnittansicht des Schädelbohrers

mit geöffneter Kupplung,

Fig. 4 eine Ansicht eines Teils einer abgeänderten Ausführungsform des Schädelbohrers und

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des Schädelbohrers in einer zum Teil weggebrochenen perspektivischen Darstellung.

In Fig. 1 ist ein Schädelbohrer mit einem im allgemeinen zylindrischen Bohrkörper 10 mit sich von dem Vorderende erstreckenden Senkerschneiden 12, einer sich um den Umfang des Bohrkörpers herum erstreckenden Nut 14 nahe dem hinteren Ende und einer im allgemeinen dreieckförmigen Durchbrechung 16 gezeigt, die sich durch diametral gegenüberliegende Teile der Wandung des Bohrkörpers 10 erstreckt. Ein im allgemeinen zylindrischer Hauptbohrer 30 paßt in das Vorderende des Bohrkörpers 10 mit Bewegungssitz, so daß er sich frei drehen und in axialer Richtung gleiten kann. Der Hauptbohrer 30 ist mit einem Schaft 36 versehen, durch den eine Bohrung 38 quer hindurchgeht.

Ein im allgemeinen zylindrisches Antriebsorgan 50 paßt in das andere Ende des Bohrkörpors 10. Das Vorderende 52 des Bohrkörpers 50 weist eine Axialbohrung und eine koaxiale Führungsbohrung 56 auf. Querschlitze 68 erstrecken sich quer zum Vorderende 52 des Antriebsorgans 5 0.

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Die Führungsbohrung 56 nimmt eine Feder 58 auf. Das Antriebsorgan 50 umfaßt einen Futterschaft 64,

der zum Eingriff in das Bohrfutter dient. Der erste 5

Schaft 64/ der in Fig.. 1 A gezeigt ist, stellt einen im allgemeinen zylindrischen, koaxial ausgerichteten Schaft dar, der sich vion dem hinteren Ende des Antriebsorgans 50 erstreckt. Dieser ist als sogenannter Jakobsschaft bekannt. Der zweite Schaft 64' ist in Fig. 1 gezeigt und wird im einzelnen in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 erläutert und ist als sogenannter Hudson-Schaft bekannt. Jeder der beiden Schäfte kann verwendet werden.

Ein Flansch 60 erstreckt sich von dem Antriebsorgan radial nach außen und bildet eine Lagerfläche 62, die an der gegenüberliegenden Fläche des hinteren Endes des Bohrkörpers 10 anliegen kann, wenn das Antriebsorgan iⁿ deⁿ Bohrkörper 10 eingebaut wird. Wenn der Hauptbohrer 30 und das Antriebsorgan 50 mit dem Bohrkörper 10 zusammengebaut sind, erstreckt sich der Zapfen in die Durchbrechung 16 und in die Bohrung 38 des Schaftes 36, damit der Hauptbohrer 30 in dem Bohrkörper 10 gehalten wird. Die Querschlitze 68 am Vorderende des Antriebsorgans 50 sind zusammenwirkend so angeordnet, daß sie den Zapfen 40 unter Bildung einer Kupplung für den Antrieb des Hauptbohrers 30 erfassen. Da der Zapfen 40 lang genug ist, um sich in die Durchbrechung .16 zu erstrecken, wird ein positiver Antrieb für den Bohrkörper 10 und die Senkersehneiden 12 geschaffen.

Eine Hülse 70 paßt auf den Umfang des Bohrkörpers 10 und umfaßt einen Flansch 72, der sich radial einwärts erstreckt und in Umfangsrichtung um das hintere Ende der Hülse 70 angeordnet·ist, so daß er ein Mittel zum Halten des Antriebsorgans 50 in dem Bohrkörper 10 bildet.

Ein erhabener Teil 74, der sich von der Seite der j

Hülse 70 erstreckt,, kann in die Nut 14 des Bohrkörpers 10 hinein verformt werden, wenn das Antriebsorgan 50 vollständig in den Bohrkörper 10 eingebaut wird. Ein sich nach außen erstreckender Flansch 73 erstreckt sich über den Umfang des hinteren Endes der Hülse 70 und wirkt als ein Anschlag für die Vorwärtsbewegung des Bohrkörpers 10.

Fig. 1 zeigt, daß auf das Äntriebsorgan 50 eine zylindrische Lagerhülse 80 aufgesetzt werden kann, deren Flansch 86 sich radial nach außen und in ümfangsrichtung um die Lagerhülse 80 erstreckt. Die Lagerhülse 80

^5 weist einen Spiralschlitz 88 auf, der sich über die gesamte Länge erstreckt= Das Antriebsorgan 50 ist der Lagerhülse 80 vermittels einer Aussparung 82 längs seines mittleren Teils von einem eine Lagerfläche bildenden Flans.ch 62 des Antriebsorgans bis beinahe an das Vorderende desselben angepaßt. Die Lagerhülse 80 besteht aus elastischem Werkstoff, der einen entspannten Außendurchmesser aufweist, der etwas größer als der Innendurchmesser des Bohrkörpers 10 ist. Wenn die Lagerhülse in die Aussparung 82 am Antriebsorgan 50 eingebaut und danach das Äntriebsorgan 50 in den Bohrkörper 10 eingesetzt wird, wird die elastische Lagerhülse 80 geringfügig zusammengepreßt, so daß die elastische Kraft sie in enger Reibungsberührung mit der Innenfläche des Bohrkörpers 10 hält und dadurch eine freie Drehung des Antriebsorgans 50 ermöglicht.

Bei einer wahlweisen Ausführungsform gemäß Fig. 1 A können die Lagerhülse 80, die Aussparung 82 und eine Lippe 84 weggelassen werden, so daß das Antriebsorgan 50 unmittelbar in den Bohrkörper 10 paßt und darin frei drehbar und verschiebbar ist.

Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 1 werden nunmehr die Einzelteile des Schädelbohrers näher beschrieben. Der zylindrische Bohrkörper TO weist die. Senker-

_c schneiden 12 an seinem Vorderende auf und ist in der b

Nähe seines hinteren Endes mit der Ringnut 14 versehen. Die Durchbrechungen 16 erstrecken sich durch diametral gegenüberliegende Teile der Seitenwandung des zylindrischen Bohrkörpers 10. Die Umfangsflache

•jo der Durchbrechung 16 bildet eine im allgemeinen dreieckförmige Nockenfläche, wobei die Grundlinie 20 des Dreiecks im allgemeinen mit der ümfangsrichtung des Bohrkörpers 10 ausgerichtet ist, während die Seiten 22 des Dreiecks mit der Achse des Bohrkörpers 10 einen Winkel bilden.

Der im allgemeinen zylindrische Hauptbohrer 30 wird von dem Hinterende des Bohrkörpers 10 mit Bewegungssitz aufgenommen, so daß er innerhalb des Bohrkörpers 10 frei drehbar und in axialer Richtung innerhalb des Bohrkörpers 10 verschiebbar ist. Das Vorderende des Hauptbohrers 30 ist mit vorzugsweise vier Schneiden 32 und einer geringfügig ausgesparten Umfangslippe 34 versehen.

Der Hauptbohrer 30 weist den koaxial ausgerichteten, im allgemeinen zylindrischen Schaft 36 auf, der sich von seinem hinteren Ende in den Bohrkörper· 10 erstreckt, Der Schaft 36 ist mit der durchgehenden Querbohrung 38 z.ur Aufnahme des Zapfens 40 versehen. Wenn der Schädelbohrer zusammengebaut wird, wird der Hauptbohrer 30 in den Bohrkörper 10 so weit eingesetzt, daß die Bohrung 38 mit der Durchbrechung 16 in der Wandung des Bohrkörpers 10 fluchtet. Der Zapfen 40 wird durch die Durchbrechung 16 an einer Seite des Bohrkörpers 10 durch die Bohrung 38 des Hauptbohrers 30 und in die Durchbrechuna 16 an der anderen Seite

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des Bohrkörpers 10 eingesetzt. Die Länge des Zapfens 40 |

ist geringer als der Außendurchmesser des Bohrkörpers 10
und langer als der Innendurchmesser des Bohrkörpers ΊΟ,
so daß die Ränder des Zapfens 40 sich an die Onfangsflache 18 der
Durchbrechung 16 anlegen und die axiale Bewegung des
Hauptbohrers 30 innerhalb des Bohrkörpers 10 begrenzen
sowie den Bohrkörper 10 und den Hauptbohrer 30 miteinander kuppeln können, so daß die beiden letztgenannten
sich zusammen drehen können.

Der Zapfen 40 paßt lose in die Schaftbohrung 38, so daß ;

trotz geringer Unterschiede bei den Herstellungsto- (

i leranzen der zusammengebauten Teile des Schädelbohrers "

i

die Kupplung stets zufriedenstellend arbeitet. Z.B. '

ermöglicht ein lose sitzender Zapfen eine sich automatisch < selbstkorrigierende " Ausrichtung, falls die Durch- \

j brechung 16 oder die Schaftbohrung 38 geringfügig ■

gegeneinander versetzt sind. Dies ermöglicht eine Aus- ;

^!

tauschbarkeit der Bohrerteile. Infolgedessen erfordert ;

keines der Teile eine Bearbeitung oder Endbearbeitung '

von Hand, um ein korrektes Arbeiten der Vorrichtung i

zu gewährleisten.

Das im allgemeinen zylindrische Antriebsorgan 50 wird

in das rückwärtige Ende des Bohrkörpers 10 eingesetzt
und ist darin frei drehbar und in axialer Richtung
verschiebbar. Das Vorderende 52 jedes Antriebsorgans
__n (Fig. 1 und Fig. 1 A) enthält die Axialbohrung 54,

die sich koaxial in das Antriebsorgan 50 auf einer
Tiefe erstreckt, die geringer als die axiale Höhe
des Schaftes 36 des Hauptbohrers 30 ist. Die Führungsbohrung 56 erstreckt sich in das Antriebsorgan 50
O₅ von dem Boden der Axialbohrung 54 auf einer Tiefe¹,
die zur Aufnahme der Druckfeder 58 ausreicht. Die
Axialbohrung 54 wird am Vorderende des Antriebsorgans
50 von einem Ringflansch 66 umgeben. An diametral

gegenüberliegenden Seiten des Ringflansches 66 sind die Schlitze 68 vorgesehen. Die Tiefe der Schlitze 6 8 ist vorzugsweise geringfügig kleiner als der Durchmesser des Zapfens 40.

Der Plansch 60 erstreckt sich von dem hinteren Ende des Antriebsorgans 50 radial nach außen in Umfahgsrichtung um dieses herum, wobei die Lagerflache 62 der gegenüberliegenden Fläche des Bohrkörpers 10 zugekehrt ist. Der Außendurchmesser des Flansches 60 entspricht angenähert dem Außendurchmesser des Bohrkörpers 10. Der koaxiale Schaft 64 erstreckt sich von dem hinteren Ende des Antriebsorgaris 50 und dient zur Aufnahme in dem Bohrfutter. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Antriebsorganen 50 in den Fig. 1 und Fig. 1A ist die Bauart der Futterschäfte, die an dem Antriebsorgan verwendet werden. Die unterschiedlichen Futterschäfte werden weiter unten näher besprochen. 20

Die im allgemeinen zylindrische Hülse 70 paßt mit einem losen Bewegungssitz auf die Außenseite des Bohrkörpers 10. Ein nach innen vorstehender radialer Flansch 72 erstreckt sich in Umfangsrichtung um das hintere Ende der Hülse 70. Der Flansch 72 übergreift das hintere Ende des Flansches 60 des Antriebsorgans 50, so daß, wenn die Hülse 70 auf den Bohrkörper 10 aufgeschoben wird, der Flansch 72 das Antriebsorgan 50 in dem Bohrkörper 10 in Stellung hält. Die Hülse 70 ist lang genug, so daß, wenn das Antriebsorgan 50 mit seiner Lagerfläche 62 gegen die gegenüberliegende Lagerfläche des Bohrkörpers 10 in Stellung gehalten wird, die Hülse 70 die Durchbrechung 16 überdeckt, so

daß der Zapfen 40 aus der Bo.hrung 38 nicht heraus-35

fällt. Die Hülse 70 umfaßt den erhabenen Teil 74, der sich in Umfangsrichtung auf der Hülse 70 teilweise um sie herum erstreckt und axial gegenüber der Ringnut 14 am Bohrkörper 10 ausgerichtet ist. Der erhabene Teil 74 kann radial einwärts verformt werden, damit er in die Ringnut 14 am Bohrkörper 10 eingreift und die Hülse 70 sowie das Antriebsorgan 50 an dem Bohrkörper 10 hält. Die Hülse 70 umfaßt auch einen sich nach außen erstreckenden Flansch 73, der sich um das Vorderende in Umfangsrichtung erstreckt, so daß er einen Anschlag für die Vorwärtsbewegung des j

Bohrers bildet. I

Die Hülse 70 besteht aus Kunststoff, der schmilzt, '■■

wenn er sterilisierender Hitze ausgesetzt wird, und ►

der beschädigt oder zerstört wird, wenn er abge- j

nommen wird, um den Bohrer zu zerlegen. Die Hülse 70 ,

ist mit einem Klebeetikett 71 ausgerüstet, das einen ;

chemisch behandelten Streifen 75 umfaßt, der sich j

·

verfärbt, wenn er einem üblichen sterilisierenden Gas

wie Äthylenoxid ausgesetzt wird. Infolgedessen kann i

i der Benutzer feststellen, ob der Bohrer zerlegt oder !

sterilisierender Hitze oder einem sterilisierenden j

Gas ausgesetzt wurde. ;

Durch das Kunststoffmaterial werden gute Lagerflächen zwischen dem hinteren Ende des Flansches 60 des Antriebsorgans und der Innenseite des Flansches 72 der

Hülse 70 erreicht, so daß sich die beiden Teile dl)

relativ zueinander drehen können. Die Innenfläche der Hülse 70 stellt ebenfalls eine gute Lagerfläche dar, so daß die verformte Innenfläche des erhabenen, deformierbaren Teils 74 frei in den Schlitz 14 hinein-„P-gleiten kann. Obwohl daher die Hülse 70 das Antriebsorgan 50 und den Bohrkörper 10 zusammenhalt, ist sie in bezug auf die beiden Teile frei drehbar, so daß sie

keine Neigung zum Festfressen gegenüber dem Schädelbohrer entwickelt.

Der Betrieb des Schädelbohrers wird nun in Verbindung mit Fig. 1 A beschrieben. Der Außendurchmesser des Antriebsorgans 50 wird so gewählt, daß ein Bewegungssitz zwischen dem Antriebsorgan 50 und dem Bohrkörper 10 gewährleistet ist, wenn das Antriebsorgan 50 in den Bohrkörper 10 eingesetzt wird, so daß das Antriebsorgan 5o sich frei drehen und innerhalb des Bohrkörpers 10 axial verschieben kann. Wenn das Antriebsorgan 50 in das hintere Ende des Bohrkörpers 10 eingesetzt wird, wobei die Druckfeder 58 in der Führungsbohrung 56

liegt und sich geringfügig über das vordere Ende des Antriebsorgans 50 hinaus erstreckt, liegt das Vorderende der Druckfeder 58 an der Hinterseite des Schaftes 36 des Hauptbohrers 30 an, und die Schlitze 68 sind gegenüber dem Zapfen 40 so ausgerichtet, daß, wenn das

Antriebsorgan 50 vollständig in den Bohrkörper 10 eingesetzt wird, so daß die Lagerflache 62 an der gegenüberliegenden Endfläche des Bohrkörpers anliegt, die Schlitze 68 und der Zapfen 40 so zueinander ausgerichtet sind, daß sie eine Kupplung bilden. Wenn der Schädelbohrer gegen den zu durchbohrenden Knochen mit genügender Kraft gedrückt wird, um den Hauptbohrer 30 entgegen der Kraft der Feder 58 in den Bohrkörper 10 ■ hineinzubewegen, gleitet der Zapfen 40 in die Schlitze

68, so daß hierdurch ein Antrieb des Hauptbohrers 30 30

und des Bohrkörpers 10 gewährleistet ist. Die Kraft der Feder 58 wird so bemessen, daß sie für das Eingreifen der Kupplung von dem Chirurgen bequem überwunden werden kann. Wenn die Kupplung greift, sind der Hauptbohrer und das Antriebsorgan 50 miteinander gekuppelt, so daß sie sich als eine Einheit drehen und den Knochen durchschneiden können. Der Zapfen 40 wirkt mit den Seitenwänden der ümfangsflache 18 der Durchbrechung 16 so

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zusammen, daß der Bohrkörper 10 ebenfalls veranlaßt

wird, sich als eine Einheit zusammen mit dem Hauptbohrer 30 und dem Antriebsorgan 50 zu drehen. Infolgedessen wird mit dem Schädelbohrer gleichzeitig 5

eine Bohrung und eine Senkbohrung hergestellt.

Wenn der Hauptbohrer 30 in den Knochen eindringt, wird der Hauptbohrer 30 durch die kombinierte Kraft der Fe-

der und die axiale Kraft der Durchbrechung 16 auf den 10

Zapfen 40 vorwärts gedrückt, wobei der Zapfen 40 von den Schlitzen 68 freikommt, so daß die Drehbewegung des Hauptbohrers 30 und ebenso des Bohrkörpers 10 beinahe sofort abgestoppt wird« '

Es ist ersichtlich, daß das Zusammenwirken des Zapfens 40 mit der Seitenwand 22 der ümfangsflache 18 der Durch brechung 16 eine axiale Kraftkomponente hervorruft, die bestrebt ist, den Hauptbohrer 30 nach vorne zu 2Q drücken. Diese Kraftkomponente wird das Entkuppeln der Kupplung dadurch beschleunigen, daß sie das Freikommen des Zapfens 40 von den Schlitzen 68 am Antriebsorgan 50 unterstützt.

Durch die kombinierte Kraft der Feder 58 und die axiale Kraft der Durchbrechung 16 auf den Zapfen 40 wird eine hinreichende/vorwärts gerichtete Vorspannung auf den Hauptbohrer 30 ausgeübt, um den Hauptbohrer 30, kurz bevor er vollständig den Knochen durchbohrt, nach vorne zu drücken. Wenn der restliche Knochen dünner und dünner wird, beginnt er sich unter der auf den Bohrkörper ausgeübten Vorspannkraft zu biegen. Da der verbleibende Knochen sehr dünn wird, werden der Hauptbohrer 30 und der restliche Knochen durch die Vor-Spannkraft nach vorne bewegt und die Kupplung gelöst, bevor der Schädelbohrer vollständig durch den Knochen hindurchgeht„

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Um darüberhinaus das Lösen der Kupplung zu erleichtern, können die Ränder des Schlitzes 68 geringfügig abge-. rundet sein, oder es können die Seitenwände des Schlitzes 68 geringfügig konisch erweitert sein, so daß das Vorderende jedes Schlitzes weiter geöffnet ist als die Basis jedes Schlitzes. Wahlweise muß die'Durchbrechung 16 nicht unbedingt dreieckig sein, sondern sie kann auch axial ausgerichtet sein.

Gsnäß einer weiteren Abänderung kann die Durchbrechung kreisförmig sein, wie Fig. 4 zeigt, oder sie kann sogar oval sein. Bei der kreisförmigen Ausführungsform arbeitet der Zapfen 40 mit der Wandung der kreisförmigen Durchbrechung weitgehend in derselben Weise zusammen wie in der Ausführungsform gemäß Fig. 1.

Wie Fig. 5 zeigt, kann eine unterschiedliche Kupplung verwendet werden. Ein abgeänderter Hauptbohrer 301 weist einen Schaft 302 mit Ohren 304 auf,die sich von dem Schaft 302 über eine kurze radiale Strecke über den äußeren Umfang des Hauptbohrers 301 hinaus erstrecken. Ein abgeänderter Bohrkörper 310 ist mit axial ausgerichteten, sich diametral gegenüberliegenden Schlitzen 312 versehen, in welche die Ohren 304 hineingleiten, wenn der Hauptbohrer 301 in den Bohrkörper 310 eingebaut wird. Die Ohren 304 greifen in die Schlitze 68 an einem Antriebsorgan 50 in der gleichen Weise ein, wie es in Verbindung mit der Ausführungsform gemäß Fig. 1 beschrieben wurde. Die Schlitze 312 können zur Achse des Bohrkörpers 310 geneigt sein, und es können die Ränder der Ohren 304 abgerundet sein, so daß durch das Zusammenwirken der Ohren 304 und Schlitze 312 eine axiale Kraftkomponente hervorgerufen wird, durch die das Lösen der Kupplung unterstützt wird.

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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 kann ein geflanschtes Ringlager 80 als ein Lager zwischen dem Anp. triebsorgan 50 und dem Inneren des Bohrkörpers 10 verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform weist der mittlere Teil des Äntriebsorgans 50 eine sich über den Umfang erstreckende Aussparung 82 auf,, die sich von dem Flansch 60 des Antriebsorgans 50 bis dicht an das Vorderende des Antriebsorgans 50 erstreckt. Eine erhabene Lippe 84 bleibt zwischen dem Vorderende der Aussparung 82 und dem Vorderende des Antriebsorgans 50 stehen. Die Lagerhülse 80 ist mit einem sich radial erstreckenden Flansch 86 versehen, der sich in Umfangsrichtung um das hintere Ende derselben erstreckt und der einen Außendurchmesser aufweist, der im wesentlichen dem Außendurchmesser des Flansches 60 des Antriebsorgans 50 entspricht. Der Flansch 86 ist zwischen der Lagerfläche 62 des Flansches 60 des Antriebsorgans 50 und <^^er gegenüberliegenden Lagerfläche des hinteren Endes des Bohrkörpers 10 angeordnet, um eine glatte Drehung des Antriebsorgans 50 gegenüber dem Bohrkörper 10 sicherzustellen. Die Lagerhülse 80 weist einen Spiralschlitz 88 auf, der sich von ihrem hinteren Ende bis zu i^hrem vorderen Ende erstreckt. Die Lagerhülse 80 besteht aus elastischem Werkstoff, der radial nach außen elastisch ist und einen entspannten Außendurchmesser hat, der wenig größer als der Innendurchmesser des Bohrkörpers 10 ist. Der entspannte Innendurchmesser der Lagerhülse 80 ist wenig größer als der Außendurchmesser der Aussparung 82 des Antriebsorgans 50. Die Lagerhülse 80 paßt in die Aussparung 82 am Antriebsorgan 50 und wird durch die Anlage des Vorderendes der Lagerhülse 80 an der Lippe 84 sowie durch Anlage des Flansches 86 an der Lagerfläche 62 gegen axiale Bewegung gesichert. In der entspannten Position hat

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die Lagerhülse 80 in der Aussparung 62 einen losen Bewegungssitz. Wenn das Antriebsorgan 50 und die Lagerhülse 80 im zusammengebauten Zustand in den Bohr*-

körper 10 eingesetzt werden, wird die Lagerhülse 80 -_; 5

geringfügig radial zusammengepreßt, so daß sie einen engen Reibungskontakt mit der innenfläche des Bohrkörpers 10 hat, derart, daß während des Betriebs die Lagerhülse 80 dazu neigt, in bezug auf den Bohrkörper 10 ortsfest zu bleiben und dem Antriebsorgan 50 eine freie Drehung innerhalb der Lagerhülse 80 zu ermöglichen, die eine glatte Lagerfläche darstellt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind die Dicke des Flansches 60 und der Durchmesser der Aussparung

82 so gewählt, daß die zusätzliche Dicke des Flansches 15

86 der Lagerhülse 80 berücksichtigt ist, so daß sämtliche Teile ohne Fressen oder unerwünschte Behinderung gut zusammenpassen.

In Fig. 2 ist ein Schädelbohrer gemäß der Erfindung in Ansicht und teilweise geschnitten dargestellt, um die Wirkungsweise im Innern des Schädelbohrers zu erläutern. Fig. 2 zeigt den sich teilweise in den Schädelknochen 110 erstreckenden Hauptbohrer sowie die Stirnflächen 100 der Schneiden 12 des Senkers, die sich ebenfalls in den Schädelknochen erstrecken, so daß die Schneiden 12 auf der Schulter auf ruhen, die von dem Senker gebildet wird. Ebenso ist der Mechanismus der Kupplung erkennbar. Der Zapfen 40 ist durch die dreieckige Durchbrechung 16 in dem Bohrkörper 10 sowie in der Schaftbohrung 38 des Hauptbohrers 30 und ferner in die Durchbrechung auf der anderen Seite des Bohrkörpers 10 eingesetzt, die nicht gezeigt ist. Die Basis der Schlitze 68 liegt am Umfang des Zapfens 40 an, aber die Hinterseite des Schaftes 36 liegt' nicht am Boden der Axialbohrung 54 des Antriebsorgans 50 an, sondern ist im Abstand von diesen angeordnet. Dementsprechend liegt auch nicht das Vorderende des Antriebsorgans 50 am

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_ 31 _ \

. ι

Boden des gegenüberliegenden rückwärtigen Endes des |

Hauptbohrers 30 an. Der Schaft 36, die Bohrung 38, f

1 die Schlitze 68 und der Zapfen 40 bilden einen Kupplungsmechanismus der Zapfen-Schlitz-Bauart, um einen positiven Antrieb des Hauptbohrers 30 zu gewährleisten, wenn die Kupplung geschlossen ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird der Zapfen in der Bohrung 38 am Schaft 36 des Hauptbohrers 30 abgestützt und wirkt mit den am Antriebsorgan 50 vorgesehenen Schlitzen 68 zusammen.

Die Axialbohrung 54 und die Führungsbohrung 56 sind ebenfalls am Antriebsorgan 50 angeordnet. Aus Fig. 2 ist auch zu ersehen, daß der Zapfen 40 an der Seitenwand 22 der Umfangsflache 18 der Durchbrechung 16 unmittelbar neben dem Scheitelpunkt der dreieckförmigen Durchbrechung 16 anliegt. Da der Zapfen 40 sich in die Durchbrechung 16, erstreckt, nimmt er den Bohrkörper 10 mit, wenn die Kupplung geschlossen ist, so daß der Bohrkörper 10 und die Senkerschneiden 12 sich zusammen mit dem Hauptbohrer 30 drehen. Die Seiten 22 der dreieckigen Umfangsflache 18 bilden eine Nocken- oder Steuerfläche für den Zapfen 40 und rufen eine axiale Kraftkomponente hervor, die bestrebt ist, den Hauptbohrer 30 von dem Antriebsorgan 50 im Sinne eines Lösens der Kupplung wegzu- drücken. Es ist so ersichtlich, daß, wenn.die Schneiden des Hauptbohrers 30 den Knochen durchdringe^und unmittelbar vor dem Lösen der Kupplung, die axiale Kraftkomponente bestrebt ist, die Kupplung zu lösen /· Diese Kraft löst zusammen mit der Federkraft der Druckfeder 58 die Kupplung und löst den Hauptbohrer sowie den Bohrkörper 30 von dem direkten Antrieb des Antriebsorgans 50, sobald die Schneiden am Vorderende des Hauptbohrers 30 die Knochenstruktur durchdringen.

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Wie vorhergehend beschrieben, steht durch die kombinierte Federkraft der Feder 58 und der axialen Kraft aufgrund des Zusammenwirkens des Zapfens 40 mit der Durchbrechung 1 6 eine geringfügige Vorspannung zur Verfüfung, um den Hauptbohrer 30 nach vom zu drücken, und zwar kurz bevor dieser vollständig den 'Knochen durchbohrt. Da die restliche Knochensubstanz dünner wird, beginnt sie sich unter dieser Vorspannkraft zu- verbiegen, so daß die Kupplung sich löst, bevor der Bohrer vollständig durch den Knochen hindurchgeht. Dieses Reststück des verbleibenden Knochens kann dann sorgfältig durch den Chirurgen von Hand entfernt werden.

Obwohl die axiale Kraft, die aus dem Zusammenwirken des Zapfens 40 und der Durchbrechung 16 herrührt, selbst ausreicht, die Kupplung zu lösen, wenn der Bohrer den Knochen durchdringt, wurde festgestellt, daß die Verwendung der Feder 58 zu bevorzugen ist. Die Feder 58 hält die Kupplung gelöst, während der Bohrer nicht in Betrieb ist, so daß der Chirurg den Bohrer gegen die zu· bohrende Oberfläche mit einer merklichen Kraft andrücken muß. Hierdurch wird dem Chirurgen eine sichere Anzeige der Position der Kupplung vermittelt, und stellt ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal dar. Infolgedessen kann sich die Kupplung nicht vorzeitig schließen, und sie kann nur dann greifen, wenn der Chirurg aktiv den Schritt zum Schließen der Kupplung ausführt.

Auch aus Fig. 2 ist die Lage der Lagerhülse 80 in der Aussparung 82 des Antriebsorgans 50 zwischen dem Flansch 60 desselben und der Lagerfläche 62 des Flansches ersichtlich.

^° Der sich radial erstreckende Flansch 86 bildet ein Lager zwischen der Lagerfläche 62 des Antriebsorgans und der

gegenüberliegenden hinteren Endfläche des Bohrkörpers 1O₇ um die freie Drehung des Antriebsorgans 50 gegenüber dem Bohrkörper 10 zu erleichtern, wenn die Kupplung gelöst wird.

Aus Fig. 2 ist ebenfalls deutlich die gegenseitige Beziehung der Hülse 70 gegenüber der Außenseite des Bohrkörpers 10 zu ersehen. Der hintere Flansch 72 ruht

^au-f der Hinterseite des Flansches 60 des Antriebsorgans |

50. Wenn die Hülse 70 vorwärtsgedrückt wird, so daß der ;

erhabene Teil 74 gegenüber der Ringnut 14 auf dem Bohr- i körper 10 ausgerichtet ist, drückt die Feder 58 gegen

die ihr zugekehrte Seite des Schaftes 36 des Haupt- i

bohrers 30. Der erhabene Teil 74 kann dann in die Ring- j

nut 14 unter Verformung eingreifen, so daß das Antriebs- '

organ 50 in einwandfreier Position gehalten wird. Der [ s

erhabene _Teü 74 ]ς_&ηη mechanisch oder durch Ultraschall- ;

schweißen oder durch andere geeignete Mittel verformt werden. Der erhabene Teil 74 erstreckt sich bei dieser bevorzugten Ausführungsform nur teilweise um den Umfang der Ringnut 14. Indessen ist es möglich, den erhabenen Teil .74 vollständig um den Umfang der Ringnut 14 herum anzuordnen.

Fig. 3 zeigt den Schädelbohrer mit gelöster Kupplung. Wenn der Hauptbohrer 30 den Knochen durchbohrt hat, drücken die Feder 58 und die axiale Kraft,die von eiern Zusammenwirken des Zapfens 40 und der Durchbrechung 16 herrührt, den Schaft 36 nach vorne, so daß der Zapfen 40 sich aus den Schlitzen 68 löst. Das Antriebsorgan 50 kann sich weiter drehen, wobei jedoch die Drehbewegung sowohl des Hauptbohrers 30 als auch des Bohrkörpers 10 gestoppt werden, wenn die Kupplung gelöst ist.

_ 34

Der abgeänderte Futterschaft 64' ist insbesondere aus Fig. 2 und 3 zu ersehen. Dieser Futterschaft ist als

Hudson-Schaft bekannt. Eine im allgemeinen zylindrische 5

Basis 120 erstreckt sich von dem Flansch 60 des Antriebsorgans und weist einen Durchmesser auf, der geringfügig kleiner als der Durchmesser des Flansches 60 des Antriebsorgans ist. Ein im allgemeiner konischer Schaft _n 122 erstreckt sich koaxial von der Basis 120 und verjüngt sich radial nach innen in Richtung zum hinteren Ende des Antriebsorgans 50. An der Stelle, wo die Basis 120 und der Schaft 122 ineinander übergehen, wird eine Stufe 121 gebildet. Ein umgekehrt konischer Abschnitt _1C- 124 erstreckt sich koaxial von dem Schaft 122 und erweitert sich radial nach außen in einer Richtung zum hinteren Ende des Antriebsorgans 50.An der Stelle, wo der Schaft 122 und der umgekehrt konische Schaft 124 zusammentreffen, befindet sich eine Schulter 126.

Der umgekehrt konische Schaft 124 endet in einem im allgemeinen zylindrischen Abschnitt 128. Die Stelle, wo dieser zylindrische Abschnitt 128 und der umgekehrt konische Abschnitt 124 ineinander übergehen, wird eine Schulter gebildet. Diametral gegenüberliegende Teile der Basis 120 sind weggeschliffen, so daß die Schulter 121 einen Keil bildet, der in das Bohrfutter eingesetzt wird. Eine flache Stelle 131 bleibt auf dem Schaft 122 übrig.

Fig. 2 zeigt, daß die durch den Benutzer beim Bohren des Knochens ausgeübte axiale Kraft durch das Antriebsorgan 50 sowohl auf den Hauptbohrer 30 als auch auf den Bohrkörper 10 für die Senkbohrung übertragen wird. Ein Teil der auf das Antriebsorgan 50 ausgeübten Kraft wird über den Flansch 60 des Antriebsorgans 50 und den Flansch der Lagerhülse 80 auf den Bohrkörper 10 übertragen. Der Rest der auf das Antriebsorgan 50 ausgeübten axialen

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Kraft wird über den Zapfen 40 auf den Hauptbohrer übertragen. Während der Bohrer den Knochen durchschneidet, wird somit eine genügende Kraft auf die Senkerschneiden 12 des Bohrkörpers 10 und die Hauptschneiden 32 des Hauptbohrers 30 ausgeübt. Wenn der Hauptbohrer 30 den Knochen durchsetzt, wird die gesamte auf den Bohrer ausgeübte Kraft auf die Vorderflächen 100 der Senkerschneiden 12 übertragen. Die Schneiden 12 ruhen auf dem Boden des Senkbohrloches und stützen den Bohrer ab, so daß, wenn der Hauptbohrer abgeschaltet wird, wenn er den Schädelknochen durchdringt, der Rest des Bohrers nicht nach vorne in

Richtung der Schädelhöhle bewegt wird. 15

Während die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bestimmten bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es für den Fachmann ersichtlich, daß gewisse Abänderungen ohne Abweichen von dem Schutzum- ^O fang der Erfindung vorgenommen werden können. Der Schutzumfang der Erfindung wird daher nur durch die Patentansprüche umrissen.

Claims

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DIPL.-ING. HANS W. GROEKING

PATENTANWALT

J/CO 10-210

CODMAN & SHURTLEFF, Inc.

Pacella Park Drive Randolph, Massachusetts 02368 USA

Schädelbohrer

Patentansprüche

( 1 J Schädelbohrer, dadurch gekennzeichnet, daß ein im allgemeinen zylindrischer Hauptbohrer (30) an seinem Vorderende nut Schneidflächen (32) versehen ist und ein hinteres Ende aufweist, daß das Vorderende eines im allgemeinen zylindrischen Antrxebsorgans (50) dem hinteren Ende des Hauptbohrers (30) gegenüberliegt und ein hinteres Ende aufweist, daß ein von dem hinteren Ende des Antriebsorgans (50) vorstehender Schaft (64-? 64') in ein Bohrfutter einsetzbar ist, und daß eine Kupplung an dem hinteren Ende des Hauptbohrers (30) und dem gegenüberliegenden Vorderende des Antriebsorgans (50) für die wahlweise Kupplung des Hauptbohrers (30) und des Antriebsorgans (50) im Sinne einer einheitlichen gemeinsamen Drehung oder einer Entkupplung des Hauptbohrers (30) und des Antriebsorgans (50) im Sinne eines Festhaltens des Hauptbohrers (30) während der Drehung des Antrxebsorgans (50) angeordnet ist.

SIEBEHTSTE.4 · 8000 MÜNCHEN 86 · POB 8G0340 · KAREI,: RHEINPATEJfT · TEL. (OSO) 471070 · TELEX 5-22659

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2. Schädelbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß die Kupplung aus einem zylindrischen Schaft (36) besteht, der von dem hinteren Ende des Hauptbohrers (30) axial vorsteht und einen Durchmesser auf-5

weist, der kleiner als der Durchmesser des Haupt ^-

bohrers (30) bemessen ist, daß der Schaft (36) mit einer Bohrung (38) versehen ist, die sich im allgemeinen durch diesen radial hindurch erstreckt, _n daß das Antriebsorgan (50) eine Axialbohrung (54) aufweist, die sich in das Vorderende desselben auf einer Tiefe erstreckt, die geringer als die Höhe des Schaftes (36) des Hauptbohrers (30) ist und zur Aufnahme des Schaftes (36) des Hauptbohrers ,,- (30) mit Bewegungssitz dient, daß ein Ringflansch

(66) das Vorderende des Antriebsorgans (50) umgibt, daß sich ein Schlitz (68) durch den Ringflansch (66) am Vorderende des Antriebsorgans (50) in Verbindung mit der Axialbohrung (54) radial er-2Q streckt, daß ein Zapfen (40) sich in die radiale Bohrung (38) des Schaftes (36) erstreckt und von dem Querschlitz (68) des Antriebsorgans (50) aufnehmbar ist, wenn das Antriebsorgan (50) und der Hauptbohrer (30) miteinander gekuppelt sind, wodurch, wenn die Kupplung geschlossen wird, der Zapfen (40) in den Schlitz (68) des Antriebsorgans (50) eingreift und eine Drehung des Hauptbohrers (30) und des Antriebsorgans (50) als eine Einheit sowie ein Bohren des Knochens bewirkt und daß, wenn die Kupplung gelöst wird, der Zapfen (40) aus dem Schlitz (68) entfernt wird und ein Festhalten des 'Hauptbohrers (30) bei sich drehendem Antriebsorgan (50) bewirkt, wenn der Hauptbohrer (30) den Knochen durchdringt. 35

3. Schädelbohrer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (68) des Antriebsorgans

(50) sich radial vollständig quer durch den Flansch (66) am Vorderende des Antriebsorgans (50) erstreckt, und daß der Zapfen (40) sich vollständig durch den Schaft (36) des Hauptbohrers (30) erstreckt und auf beiden Seiten des Schaftes (36) des Hauptbohrers (30) in den Schlitz (68) des Antriebsorgans (50) eingreift.

4. Schädelbohrer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe des Schlitzes (6 8) des Antriebsorgans (50) und die Lage der Schaftbohrung (38) des Hauptbohrers (30) derart aufeinander abgestimmt

sind, daß, wenn der Zapfen (40) sich in der Schaftbohrung (38) befindet und in den Schlitz (68) des Antriebsorgans (50) eingreift, das hintere Ende des Schaftes (36) des Hauptbohrers (30) im Abstand von dem Boden der Axialbohrung (54) des Antriebsor-

gans (50) angeordnet ist, und daß die vordere Endfläche des Antriebsorgans (50)im Abstand von der gegenüberliegenden Fläche des Hauptbohrers (30) angeordnet ist.

^5o Schädelbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein im allgemeinen ringförmiger Bohrkörper (10) für die drehbare und verschiebbare . Aufnahme des Hauptbohrers (30) und des Antriebsorgans (50) vorgesehen ist, und daß der Bohrkör- per (10) mit der Kupplung zum Drehen des Hauptbohrers (30) zusammenwirkt, wenn der Hauptbohrer (30) und das Antriebsorgan (50) miteinander gekuppelt sind, und daß der Bohrkörper (10)mit der Kupplung zum Festhalten des Hauptbohrers (30) zusammenwirkt, wenn der Hauptbohrer (30) und das Antriebsorgan (50) entkuppelt sind.

6. Schädelbohrer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorderende des zylindrischen Bohrkörpers (10) Senkerschneiden (12) aufweist, die in geringem Abstand von dem hinteren Ende des Hauptbohrers (30) angeordnet sind, wenn der Hauptbohrer (30) und das Antriebsorgan (50) zur Herstellung des gewünschten Senkerabstandes miteinander gekuppelt sind.

7. Schädelbohrer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein im allgemeinen ringförmiger Bohrkörper (10) zur verschiebbaren und drehbaren Aufnahme des Hauptbohrers (30) und des Antriebsorgans (50) dient, daß die Wandung des zylindrischen Bohrkörpers (10) eine durchgehende Durchbrechung (16) -^; aufweist, daß der Zapfen (40) sich aus der Bohrung (38) des Schaftes (36) des Hauptbohrers (30) in die Durchbrechung {16) zur Anlage an der Umfangsflache (18) der Durchbrechung (16) erstreckt, daß die axiale Abmessung der Durchbrechung (16) den Hubweg der Kupp- ^O lung begrenzt, so daß der Zapfen (40) an dem Vorderende der Durchbrechung (16) anliegt, wenn der Hauptbohrer (30) und das Antriebsorgan (50) entkuppelt sind, und daß der Zapfen (4Q) an der Umfangsfläche (18) der Durchbrechung (16) nahe ihrem hinteren Ende anliegt, wenn der Hauptbohrer (30) und das Antriebsorgan (50) miteinander gekuppelt sind.

8. Schädelbohrer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß die Wandung des zylindrischen Bohrkörpers (10) mit 30

sich durch diese, hindurch erstreckenden diametral gegenüberliegenden Durchbrechungen (16) versehen ist.

9. Schädelbohrer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Bohrkörper (10) Senkerschneiden (12) aufweist, die sich von dem vorderen Ende

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desselben in einem solchen hinreichenden Abstand erstrecken, daß die Schneiden des Hauptbohrers (30) sich axial über das Vorderende der Senkerschneiden

_ (12) hinaus in einem Abstand erstrecken, der der geb

wünschten Senkbohrung entspricht, wenn der Hauptbohrer (30) und das Antriebsorgan (50) durch die Kupplung·miteinander gekuppelt sind.

10- Schädelbohrer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang der Durchbrechung (16) in der Wandung des zylindrischen Bohrkörpers (10) eine Nockenfläche von im allgemeinen dreieckiger Form bildet, wobei die Grundlinie (20) des Dreiecks in Umfangsrichtung des Bohrkörpers (10) gerichtet ist und die Seiten (22) des Dreiecks mit der Achse des zylindrischen Bohrkörpers (10) einen Winkel bilden, so daß, wenn der Hauptbohrer (30) und das Antriebsorgan (50) miteinander gekuppelt sind, der Zapfen (40) ^an einer Seite (22) der dreieckigen Nockenfläche anliegt, und daß, wenn der Hauptbohrer (30) den Knochen durchsetzt und die Kupplung sich zu lösen beginnt, der Zapfen (40) längs der Seitenwand (22) der dreieckigen Nockenfläche entlang gleitet und die axiale Komponente der zwischen der Nockenfläche und dem Zapfen (40) wirksamen Kraft den Hauptbohrer (30) von dem Antriebsorgan (50) wegdrückt, um die Entkupplung des Hauptbohrers (30) von dem Antriebsorgan (50) im Sinne eines schnelleren Lösens der Kupplung und einer dadurch gegebenen Abnahme der Möglichkeit einer Verletzung von Hautgewebe oder Organen an der Innenseite des Knochens durch den Hauptbohrer (30) zu beschleunigen»

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11. Schädelbohrer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Ende des zylindrischen Bohrkörpers (10) eine Lagerflache (62) aufweist, und daß im Bereich des hinteren Endes des Antriebsorgans (50) ein sich im allgemeinen radial erstreckender Flansch (60) angeordnet ist, der der Lagerfläche (62) des zylindrischen Bohrers (10) zugekehrt ist, und daß in dem Vorderende des Antriebsorgans (50) eine koaxiale Führungsbohrung (56) mit einem Durchmesser angeordnet ist, der kleiner als der Durchmesser des Schaftes (36) des Hauptbohrers (30) bemessen ist", daß eine Druckfeder (58) sich auf dem Boden der Führungsbohrung (56) abstützt und an dem Schaft

'

(36) des Hauptbohrers anliegt und dadurch dem Schließen der Kupplung eine VJiderstandskraft entgegen setzt, welche überwindbar "ist, wenn der Hauptbohrer (30) an den Knochen angesetzt wird und das Bohren beginnt, und daß die Druckfeder (58) das

Lösen der Kupplung unterstützt, wenn der Hauptbohrer (30) den Knochen durchbohrt«■

12. Schädelbohrer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich um das Vorderende (52) des Antriebs-25

organs (50) ein Ringflansch (66) am Umfang erstreckt,

daß eine ringförmige Iagerhülse (80) aus elastischem Material einen Sprialschlitz (88) aufweist der sich über ihre Länge derart erstreckt, daß die Lagerhülse in radialer Richtung elastisch ist, daß SO

sich ein radial erstreckender Flansch (86) im wesentlichen um den Umfang eines Endes der Lagerhülse (80) erstreckt, daß die Lagerhülse (80) um das Antriebsorgan (50) zwischen dem vorstehenden g₅ vorderen Flansch (66) des Antriebsorgans (50) und dem sich radial erstreckenden hinteren Flansch (60) des Antriebsorgans (50) angeordnet ist, so

3U2343 ■■"■·■■ ' ^: -^{: ;}

I -daß, wenn die Lagerhülse (80) und das Antriebsorgan (50) in den zylindrischen Bohrkörper (10) eingesetzt sind, die elastische Lagerhülse (80) sich unter enger Reibungsberührung mit der Innenwandung des zylindrischen Bohrkörpers (10) ausdehnt und eine freie Drehung des Antriebsorgans (50) darin ermöglicht, und daß der sich über den Umfang.der Lagerhülse (80) erstreckende Flansch (86) eine Lagerfläche zwischen den sich gegenüberliegenden Seiten des hinteren Flansches (60) des Antriebsorgans (50) und der benachbarten Lagerfläche am Ende des zylindrischen Bohrkörpers (10) bildet.

13. Schädelbohrer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Hülse (70) um den zylindrischen Bohrkörper (10) herum angeordnet ist und die Durchbrechung (16) in der Wandung des zylindrischen Bohrkörpers (10) überdeckt sowie an ihrem hinteren Ende einen Flansch (72) aufweist, der sich radial einwärts erstreckt und den sich radial erstreckenden Flansch (60) des Antriebsorgans (50) übergreift, daß sich eine Ringnut (14) mindestens teil, weise um die Außenfläche des zylindrischen Bahrkörpers .,(1°) erstreckt und einen verformbaren .Teil (74) der Hülse (70) zum Zusammenhalten des Antriebsorgans (50) und des zylindrischen Bohrkörpers (10) aufnehmen kann, so daß sie in axialer Richtung untrennbar sind.

14. Schädelbohrer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (70) aus einem zersetzbaren Material besteht, das sich unter Einwirkung von Sterxlisierungshxtze zersetzt.

-δι

15. Schädelbohrer, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung eines im allgemeinen zylindrischen Bohrkörpers (10) mit einer durchgehenden Durchbrechung (16) versehen, ^ ist, daß das hintere Ende des zylindrischenBohrkörpers (10) eine Lagerfläche aufweist, daß ein im allgemeinen zylindrischer Hauptbohrer (30) innerhalb des zylindrischen Bohrkörpers (10) frei verschiebbar und drehbar angeordnet ist sowie Schneiden (32) an seinem Vorderende aufweist, daß ein im allgemeinen zylindrisches Antriebsorgan (50) für den Bohrkörper in dem hinteren Ende des zylindrischen Bohrkörpers (10) drehbar und verschiebbar angeordnet ist und einen vom hinteren Ende vorstehenden Schaft (64; 64') zum

Einsetzen in ein Bohrfutter aufweist, daß ein im allgemeinen sich radial erstreckender Flansch (60) um das hintere Ende des Antriebsbrgans (50) herum vorgesehen ist, welcher der Lagerfläche des zylindrischen Bohrers (10) zur Begrenzung des Ausmaßes

zugekehrt ist, um das sich das Antriebsorgan (50) in den zylindrischen Bohrkörper (10) erstreckt, daß eine Kupplung an daii geqenüberliegenden hinteren Ende des Hauptbohrers (30) und dem vorderen Ende des Antriebsorgans (50)

für die wahlweise Kupplung des Hauptbohrers (30) 25

und des Antriebsorgans (50) im Sinne einer gemeinsamen einheitlichen Drehung angeordnet ist, wenn der Hauptbohrer (30) gegen den Knochen gedrückt wird, sowie im Sinne einer Entkupplung des Hauptbohrers (30) und des Antriebsorgans (50) , um ein Stillstehen des ~

Hauptbohrers (30) bei sich drehendem Antriebsorgan (50) zu ermöglichen, nachdem der Hauptbohrer (30) den Knochen durchdrungen hat.

_oc- 16. Schädelbohrer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich-

net, daß die Kupplung aus einer Schlitz- und Zapfenkupplung (16, 40) besteht, daß eine Druckfeder (58) zwischen sich gegenüberliegenden Flächen des Haupt-

3U2343 ^:" -'--- ■"■■■] ■

bohrers (30) und des Antriebsorgans (50) zum Auseinanderspreizen der beiden Teile vorgesehen ist, deren Widerstandskraft überwindbar ist, wenn der Hauptbohrer

(30) gegen den Knochen gedrückt wird und das Bohren be-. ginnt.

17. Schädelbohrer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Bohrkörper (10) eine Ringnut

(14) aufweist, die sich über den Umfang der Außenfläche des zylindrischen Bohrkörpers (10) erstreckt, daß eine zylindrische Hülse (70) sich um den Umfang des zylindrischen Bohrkörpers (10) erstreckt und einen hinteren Plansch (72) aufweist, der sich radial einwärts erstreckt und den hinteren Flansch (60) des Antriebsorgans (50) übergreift, daß eine verformbare Sperrvorrichtung (74) an der Hülse (72) vorgesehen ist, die in die Pängnut (74) des zylindrischen. Bohr körpers (10) verformbar eingreift, daß die Hülse (72) den Flansch (60) . des Antriebsorgans (50) gegen den zylindrischen Bohrkörper (10) preßt und die Feder (58) zusammendrückt, daß der Zapfen (40) der Zapfen- und Schlitz-Kupplung (16, 40) sich durch die Durchbrechung (16) in der Wandung des zylindrischen Bohrkörpers (TO) erstreckt und mit der Umfangsflache (18) der Öffnung (16) zur Begrenzung der Vorwärtsbewegung des Hauptbohrers (30) zusammenwirkt, und daß der Hauptbohrer (30) durch die Druckbeaufschlagung des Antriebsorgans (50) entgegen der Feder (58) vorwärts bewegbar ist, wobei der Zapfen (40) gegen die Umfangsflache (18)der Durchbrechung (I6)idrückbar ist, so daß der Hauptbohrer (30) nach vorne vorspannbar ist und die Kupplung mit einer Kraft im Öffnungssinne vorgespannt is.t_p die zur Aufrechterhaltung des entkuppelten Zustandes der Kupplung ausreicht, bis der Bohrer gegen den Knochen mit einer Kraft ange-

- ίο -

setzt wird, die eine Überwindung der Vorspannung der Druckfeder (58) und ein Schließen der Kupplung ermöglicht.

- Schädelbohrer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die ümfangsflache (18)der Durchbrechung (16) in der Wandung des zylindrischen Bohrkörpers_ (10) im allgemeinen die Form eines Dreiecks hat, wobei die Grundlinie (20) der ümfangsflache (18) im allgemeinen in ümfangsrichtung längs des zylindrischen Bohrkörpers (10) verläuft und die Seiten (22> der Ümfangsflache (18) mit der Achse des zylindrischen Bohr körpers (10) einen Winkel bilden, so daß, wenn die Kupplung geschlossen ist, der Zapfen (40) an einer Seite (22) der Ümfangsflache (18) anliegt, und daß, wenn der Hauptbohrer (30) den Knochen durchdringt, die Kraftkomponente zwischen dem Zapfen (40) und der Ümfangsflache (18) auf eine Trennung des Hauptbohrers (30) von der Kupplung im Sinne einer Beschleunigung der Entriegelung der Kupplung hinwirkt.

19. Schädelbohrer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Bohrkörper (10) Senkerschneiden (12)an seinem Vorderende aufweist, daß die Schneiden des Hauptbohrers (30) bei geschlossener Kupplung sich in einem Senkbohrungsabstand über das vordere Ende der Senkerschneiden (12) hinaus erstrecken, wodurch, wenn der Senker zu schneiden beginnt, der Hauptbohrer (30) den Knochen bereits

auf einer Hubstrecke gebohrt hat,, und daß der Senker eine- Senkbohrungsschulter zum mindestens teilweisen Absorbieren des von dem Benutzer in Bohrrichtung ausgeübten Druckes bildet.
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20o Schädelbohrer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (40) in die Schaftbohrung (38) mit Bewegungssitz eingepaßt ist und eine selb^ständi ge Korrektur ermöglicht, wenn der Zapfen (40) und der Schlitz (68) geringfügig gegeneinander versetzt sind.

21. Schädelbohrer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (70) aus einem Material hergestellt ist, das bricht, wenn die Hülse (70) zum Auseinandernehmen des Schädelbohrers entfernt wird.

22. Schädelbohrer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (71) an der Außenseite der Hülse (70) zur Anzeige vorgesehen ist, ob der Schädelbohrer sterilisierenden Chemikalien ausgesetzt wurde.