DE102008061249A1

DE102008061249A1 - Ein chirurgisches Bohrverfahren, eine für chirurgische Zwecke bestimmte Bohrmaschine mit einem Aufsatz sowie ein Aufsatz für eine für chirurgische Zwecke bestimmte Bohrmaschine

Info

Publication number: DE102008061249A1
Application number: DE102008061249A
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl.-Ing. Klotz; Friedrich-Wilhelm Prof. Dr.-Ing. Bach
Original assignee: Leibniz Universitaet Hannover
Current assignee: BACH, FRIEDRICH-WILHELM, PROF. DR.-ING., DE; Klotz Johannes Dipl-Ing De
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2008-12-10
Publication date: 2010-06-17
Also published as: WO2010066221A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Bohrverfahren und eine für chirurgische Zwecke bestimmte Bohrmaschine (1) mit einem Aufsatz (2) und einem Bohrer (4) sowie einen Aufsatz (2) für eine Bohrmaschine (1). Um einen unerwünschten Wärmeeintrag in das Gewebe aufgrund von Bohrungen in einen Inplantatwerkstoff wesentlich zu reduzieren, ist der Bohrer (4) von einem Kühlmittel durchströmbar. Nach dem Austritt durch eine Austrittsöffnung (7) im Bereich der Bohrerspitze der Bohrstelle an der Bohrstelle wird das Kühlmittel zusammen mit den darin enthaltenen Spänen entlang der Spannut des Bohrers (4) einer zylindrischen Spanaufnahme (8) zugeführt, welche den Bohrer (4) radial einschließt.

Description

Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Bohrverfahren, eine für chirurgische Zwecke bestimmte Bohrmaschine mit einem Aufsatz und einem an dem Aufsatz mittels eines Kupplungselements fixierbaren Bohrer sowie einen Aufsatz für eine für chirurgische Zwecke bestimmte Bohrmaschine.
Eine solche Bohrmaschine und ein solches chirurgisches Bohrverfahren werden in der Praxis beispielsweise eingesetzt, um eine Schraubverbindung von Bruchflächen mittels einer Osteosyntheseplatte zu ermöglichen und dadurch das Zusammenwachsen der betroffenen Knochen zu begünstigen. Hierzu wird die Osteosyntheseplatte mit mehreren Schrauben in jede Hälfte des gebrochenen Knochens eingeschraubt, um diese dadurch zu verbinden.
Mit zunehmendem Alter treten heute verstärkt Verschleißerscheinungen zutage, die insbesondere den Gelenkapparat betreffen und somit einen partiellen oder vollständigen Gelenkersatz erfordern. So werden derzeit allein in Deutschland etwa 300.000 künstliche Knie- und Hüftgelenke im Jahr implantiert. Da diese Patienten nach einer erfolgreichen Therapie heute wieder sehr mobil sind und sich aktiv am gesellschaftlichen Leben beteiligen, kommt es in den letzten Jahren vermehrt zu Frakturen an Knochen, in denen künstliche Gelenke verankert sind.
Einen wesentlichen Einfluss auf die auftretenden Frakturen hat dabei die durch das Implantat bedingte unnatürliche Kraftverteilung im Knochen aufgrund des gegenüber dem Knochen deutlich erhöhten Elastizitätsmoduls des Implantatwerkstoffs. Durch diese Belastungsabschirmung im Knochen kommt es zu einem Rückbau der Knochensubstanz und entsprechend verminderter Stabilität. Zudem bilden sich bei Belastungen am unteren Ende des Implantatschaftes Spannungsspitzen aus, die folglich hier zu einem Bruch des Knochens führen.
Zur Fixierung der Bruchflächen mittels einer Osteosyntheseplatte ist es in diesen Fällen erforderlich, die Schrauben beiderseits des Prothesenschaftes im Knochen zu befestigen.
Als nachteilig erweist es sich jedoch in der Praxis, dass eine Fixierung der Fraktur aufgrund der durch den innenliegenden Prothesenschaft geschwächten Knochensubstanz stark erschwert ist.
Die DE 10 2006 058 937 A1 bezieht sich auf eine Bohrmaschine mit einer Aufnahme, welche eine Anlagefläche für einen dem Bohrer abgewandten Bereich eines einen Prothesenschaft einer Prothese, insbesondere einer Gelenkprothese, aufnehmenden Knochens aufweist. Der Bohrer dient dabei dem Einbringen einer Bohrung in den Knochen sowie in den Prothesenschaft, sodass die Verschraubung nicht lediglich in der Knochenstruktur, sondern auch im Prothesenschaft vorgenommen werden kann.
Durch die DE 199 55 026 B4 ist bereits eine zum Einbringen einer länglich ausgebildeten Fixierhilfe in einen Knochen unter sterilen Bedingungen bestimmte Handbohrmaschine beschrieben. Die Handbohrmaschine ist mit einer motorisch in Rotation versetzbaren Antriebswelle ausgestattet, die kinematisch mit einem Bohrdrahtfutter verbunden ist. Das Bohrdrahtfutter ist derart offen ausgebildet, dass die Fixierhilfe in einer geöffneten Stellung des Bohrdrahtfutters durch dieses hindurchführbar ist und in einer geschlossenen Stellung drehfest mit dem Bohrdrahtfutter verbunden ist.
Die DE 103 02 873 B3 bezieht sich auf ein in der Chirurgie anwendbares Bohrersystem, bestehend aus einem Antriebsteil und einem Funktionsteil, wobei das Antriebsteil aus einem nichtmagnetischen Metall besteht.
Ferner beschreibt die DE 295 04 857 U1 eine Bohrlehre als Führung für einen Bohrer für chirurgische Bohrer mit einer mit ihrem vorderen Ende an einem Knochen ansetzbaren Hülse, durch deren Innenraum hindurchgreifend der Bohrer in den Knochen eindrehbar ist, und mit einer Anschlagfläche am hinteren Ende, an der ein die Eintauchtiefe des Bohrers in die Hülse begrenzender Anschlag des Bohrers anliegen kann. Die Bohrlehre ist mit Mitteln zur Veränderung des Abstandes zwischen der Anschlagfläche und dem vorderen Ende der Hülse ausgestattet, um so dem Operateur ein sicheres Einbringen von Bohrungen in den Knochen zu ermöglichen.
Die DE 693 26 397 T2 offenbart auch bereits eine Vorrichtung zur spanenden Bearbeitung eines Werkstückes mit einer Werkzeughalterung und einem drehenden Schneidwerkzeug, welches an einer äußeren Oberfläche einen Kühlmittelkanal aufweist. Dieser verläuft von dem hinteren Ende des Schneidwerkzeuges zu einem Bereich nahe dem freien Ende, sodass das Kühlmittel direkt auf die Spanflächen der Schneidkanten des Schneidwerkzeuges aufgebracht wird.
Durch die DE 23 31 023 C3 ist ein Bohrer für die Zahnheilkunde bekannt. Der Bohrer hat einen Längskanal für die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Werkzeug, welcher am Arbeitsende des Werkzeugs nach außen mündet. Die Kühlflüssigkeit tritt durch die Öffnungen auch wieder in den Fräskopf-Hohlraum ein, wobei auch Bohrmehl in den Fräskopf-Hohlraum geschwemmt wird. Hierdurch soll die Wärme am Ort ihrer Entstehung reduziert werden, also an der Stelle, an der die Schneidflächen an der abzutragenden Substanz reiben.
Ferner bezieht sich die DE 10 2006 016 290 A1 auf einen Bohrer zur spanenden Bearbeitung, welcher eine innenliegende Kühlmittelversorgung aufweist.
Als nachteilig erweist sich bei den aus dem Stand der Technik bekannten Bohrmaschinen für chirurgische Zwecke die mit dem Bohren in Implantate verbundene hohe Wärmeentwicklung, sodass die dabei freigesetzten Metallspäne, die die Wärmeenergie speichern, zu einer Schädigung des Gewebes führen können, da jede Temperaturerhöhung oberhalb von 42°C innerhalb des menschlichen Körpers zu vermeiden ist. Hinzu kommt, dass Bohrmaschinen zur Bearbeitung hochfester Werkstoffe zwingend als Standbohrmaschinen ausgeführt sind, da eine axiale Kühlmittelzuführung dichtungsbedingt von der der Bearbeitungszone abgewandten Seite bisher nur durch eine kraftschlüssige Verbindung des Bohrers mit einem Bohrfutter realisiert werden konnte, was zur Konsequenz hat, dass ein manuelles Bohrverfahren sowie eine manuelle Bohrvorrichtung nicht realisiert werden konnten.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein wesentlich verbessertes Bohrverfahren sowie einen zur Durchführung des Verfahren bestimmten Aufsatz für eine manuelle, in der Chirurgie verwendete Bohrmaschine sowie eine mit einem solchen Aufsatz versehene manuelle Bohrmaschine zu schaffen, wodurch ein unerwünschter Wärmeeintrag, insbesondere aufgrund von Bohrungen in Implantatwerkstoffe, wesentlich reduziert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Bohrverfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung des Bohrverfahrens ist den Unteransprüchen 2 bis 6 zu entnehmen.
Erfindungsgemäß wird also ein chirurgisches Bohrverfahren zum Einbringen von Bohrungen in Knochen und darin fixierte Implantate dadurch geschaffen, dass bei der Durchführung des Bohrverfahrens ein Kühlmittel durch einen Bohrer einer Nebenschneide folgend geführt wird und dem Drallwinkel des Bohrers folgend hinter wenigstens einer Hauptschneide des Bohrers austritt. Das Kühlmittel wird in einen Bereich hinter einem zu erzeugenden Span abgelenkt und umspült dadurch den Span sowie den Bohrer. Auf diese Weise wird der abgetrennte Span entsprechend der Drehrichtung des Bohrers von dem Kühlmittel durch eine Spannut des Bohrers zu einer dem Bohrer abgewandten Spanaufnahme befördert und von einer Spanaufnahme aufgefangen. Die Spanaufnahme schließt den Bohrer ein und passt sich der Bohrereindringtiefe entsprechend an. Eine unerwünschte Wärmeentwicklung wird dabei in einfacher Weise vermieden, indem entstehende Späne gemeinsam mit dem durch die Austrittsöffnung in die Bearbeitungszone austretenden Kühlmittel entlang einer Spannut des Bohrers durch die Durchbrechung in das Innere der Spanaufnahme transportiert werden. Die auf eine unerwünschte Temperatur erwärmten Partikel, insbesondere metallische Späne des Implantatmaterials, gelangen somit nicht unkontrolliert in das umliegende Gewebe. Vielmehr werden die Späne an der Außenseite des Bohrers in die Spanaufnahme gefördert. Dadurch wird nicht nur ein zuverlässiger Abtransport der Späne, sondern auch eine ununterbrochene Kühlkette der Späne sichergestellt.
Die Aufgabe wird weiterhin mit einer für chirurgische Zwecke bestimmten Bohrmaschine mit einem Aufsatz gelöst, indem der Bohrer als ein von einem Kühlmittel durchströmbarer Hohlkörper ausgeführt ist mit einer Austrittsöffnung für das Kühlmittel im Bereich einer Bohrerspitze und mit einer den Bohrer radial einschließenden Spanaufnahme, welche eine Durchbrechung für den Bohrer aufweist, wobei die Spanaufnahme und der Bohrer relativ zueinander in Richtung einer Rotationsachse des Bohrers beweglich sind. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass ein schädigender Einfluss aufgrund eines möglichen Wärmeeintrags in das Gewebe dadurch in einfacher Weise vermieden werden kann, dass entstehende Späne gemeinsam mit dem durch die Austrittsöffnung in die Bearbeitungszone austretenden Kühlmittel entlang einer Spannut des Bohrers durch die Durchbrechung in das Innere der Spanaufnahme transportiert werden. Die heißen metallischen Späne des Implantatmaterials gelangen somit nicht unkontrolliert in das umliegende Gewebe. Vielmehr werden die Späne an der Außenseite des Bohrers in die Spanaufnahme gefördert. Dadurch wird nicht nur ein zuverlässiger Abtransport der Späne, sondern auch eine ununterbrochene Kühlkette der Späne sichergestellt.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dadurch erreicht, dass der Bohrer mehrere insbesondere gegenüber der Rotationsachse des Bohrers geneigt angeordnete Austrittsöffnungen für das Kühlmittel aufweist. Hierdurch wird eine besonders effiziente Kühlung der entstehenden Späne sichergestellt, indem insbesondere jeder Hauptschneide eine separate Austrittsöffnung zugeordnet ist. Somit wird also eine ausreichende Durchströmung jeder Spannut erreicht, wobei eine geneigte Anordnung der Austrittsöffnung die Förderwirkung wesentlich verbessert. Eine unerwünschte, insbesondere unkontrollierte Verteilung in das umliegende Gewebe ist dabei ausgeschlossen. Zudem wird dabei von dem austretenden Kühlmittelstrahl kein der Vorschubbewegung entgegengerichteter Druck erzeugt.
Bei einer weiteren, ebenfalls besonders praxisgerechten Abwandlung ist zumindest eine Austrittsöffnung zur Ablenkung des Kühlmittels in einen Bereich unmittelbar hinter einer Hauptschneide des Bohrers ausgeführt. Bei dieser Anordnung gelangt der Kühlmittelstrahl in den Spalt zwischen dem Span und der Hauptschneide, um so die größtmögliche Kühlwirkung unmittelbar im Bereich der Spanbildung zu erreichen. Mögliche Spanreste werden durch die Strahlwirkung des Kühlmittels angehoben und gelangen so zuverlässig in den Strom der Kühlmittelrückführung in die Spanaufnahme.
Dabei wird die Spanabfuhr dadurch weiter verbessert, dass die Spanaufnahme mittels der Vorspannkraft insbesondere eines Federelementes gegen eine Bearbeitungszone vorgespannt wird. Hierdurch legt sich aufgrund der Vorspannkraft die Spanaufnahme zuverlässig selbsttätig gegen den das Bohrloch einschließenden Randbereich an. Hierdurch wird der jeweils minimale Abstand der Spanaufnahme gegenüber der Bohrspitze sichergestellt, um so die Verweildauer der Späne im Gewebe so kurz wie möglich zu halten. Die Spanaufnahme kann ihrerseits eine thermische Isolierung aufweisen, um so eine Erwärmung ihrer Außenwandfläche auf ein Minimum zu reduzieren. Die Vorspannkraft kann zudem einstellbar ausgeführt sein. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Spanaufnahme drehfest mit dem Gehäuse der Bohrmaschine verbunden ist und somit eine hohe Stabilität aufweist.
Darüber hinaus erweist es sich als besonders praxisnah, wenn die Spanaufnahme eine elastische oder verformbare Anlagefläche zur Anlage gegen einen die Bearbeitungszone einschließenden Randbereich des Knochens aufweist, um ein unerwünschtes Entweichen von Spänen durch einen Spalt zwischen der Spanaufnahme und dem Randbereich des Bohrlochs zu vermeiden. Die Anlagefläche kann zu diesem Zweck beispielsweise eine dem Innendurchmesser der Spanaufnahme entsprechende Ausnehmung aufweisen, zum Beispiel also kreisringförmig ausgeführt sein. Die Anlagefläche kann weiterhin zur einmaligen oder mehrfachen Verwendung lösbar mit der Spanaufnahme verbunden sein.
Weiterhin ist es gemäß einer Weiterbildung von Vorteil, wenn die Spanaufnahme mit einer Absaugung verbunden ist. Diese ermöglicht eine einfache Abfuhr des in die Spanaufnahme eintretenden Kühlmittels, sodass das Volumen der Spanaufnahme lediglich entsprechend dem Spanvolumen und somit vergleichsweise klein dimensioniert werden muss. Weiterhin kann im Inneren der Spanaufnahme ein Unterdruck erzeugt werden, um so die Rückströmung des an der Bohrspitze austretenden Kühlmittels einschließlich der Späne zu begünstigen.
Der Anteil des auf diese Weise rückführbaren Kühlmittels liegt dadurch vergleichsweise hoch. Besonders zweckmäßig ist es darüber hinaus jedoch, wenn das Kühlmittel eine körperverträgliche Flüssigkeit, insbesondere eine Kochsalzlösung, ist und somit keinerlei nachteilige Auswirkungen auf das Gewebe oder die Knochensubstanz zu befürchten ist.
Besonders zweckmäßig ist hingegen eine Abwandlung, bei welcher das Kupplungselement den Bohrer auf der dem Bearbeitungsbereich zugewandten Seite kraftschlüssig aufnimmt, dann auf der anderen Seite formschlüssig mit dem Primärbohrfutter verbunden wird, was wiederum radial mit Kühlmittel versorgt werden kann und formschlüssig mit dem eigentlichen Bohrfutter, hier sekundäres Bohrfutter, einer für chirurgische Zwecke bestimmten Bohrmaschine verbunden werden kann. Hierdurch gelingt eine nicht axiale Kühlmittelzufuhr mit zumindest einem Kühlkanal, was für den manuellen Gebrauch einer entsprechenden Vorrichtung notwendig ist, da ein Auswechseln des Werkzeuges durch eine formschlüssige Verbindung realisiert werden kann, da eine Kühlmittelabdichtung durch Aufschraubung einer Dichtungsschraube auf das Primärbohrfutter die Abdichtung des Systems realisiert.
Selbstverständlich können die verschiedenen Komponenten der Bohrmaschine eine unlösbar miteinander verbundene Baueinheit bilden. Besonders sinnvoll ist hingegen eine Variante, bei welcher der Aufsatz das Bohrfutter formschlüssig lösbar aufnimmt, um so einen einfachen Wechsel des Bohrers bei im Übrigen übereinstimmender Funktionalität sicherstellen zu können.
Dabei ist es grundsätzlich denkbar, dass lediglich der Bohrer für sich genommen von dem Kühlmittel durchströmbar ist, indem eine dementsprechende Kühlmittelzuführung unmittelbar dem Bohrer zugeordnet ist.
Weiterhin erweist es sich als besonders hilfreich, wenn der Bohrer mehrere Kühlmittelkanäle aufweist, die dabei entsprechend dem Verlauf der jeweiligen Hauptschneide einen spiralförmigen Verlauf aufweisen. Die Kühlwirkung kann dadurch aufgrund des verminderten Abstandes gegenüber der Schneide verbessert werden.
Darüber hinaus ist es besonders vielversprechend, wenn der Bohrer als ein Hartmetallbohrer ausgeführt ist und somit das Einbringen von Bohrungen nicht nur in das Knochengewebe, sondern mit ebenso geringem Aufwand auch in das Implantat problemlos ermöglicht.
Die weitere Aufgabe, einen für chirurgische Zwecke bestimmten Aufsatz mit einem Kupplungselement für eine Bohrmaschine zu schaffen, wird dadurch gelöst, dass an dem Aufsatz ein Bohrer fixierbar ist, welcher als ein von einem Kühlmittel durchströmbarer Hohlkörper mit einer Austrittsöffnung für das Kühlmittel im Bereich einer Bohrerspitze ausgeführt ist, mit einer den Bohrer radial einschließenden Spanaufnahme, welche eine Durchbrechung für den Bohrer aufweist, wobei die Spanaufnahme und der Bohrer relativ zueinander in Richtung einer Rotationsachse des Bohrers beweglich sind. Hierdurch wird erfindungsgemäß das Bohren von im Knochen verankerten Implantaten mit allen in der Chirurgie bekannten Bohrmaschinen ermöglicht, indem durch die Kühlmittelzuführung in Verbindung mit der Rückführung der Späne entlang der Außenseite des Bohrers, insbesondere entlang der Spannut, in die Spanaufnahme ein unerwünschter Wärmeeintrag in den Körper auf ein unschädliches Maß reduziert wird. Entscheidend dabei ist nicht lediglich die Zuführung des Kühlmittels an die Bohrstelle, sondern vielmehr die Rückführung zumindest eines Großteils des Kühlmittels zusammen mit allen freigesetzten Spänen, deren Wärme anderenfalls auch dann zu einer möglichen Gewebeschädigung führt, wenn der Kühlmittelstrom erhöht wird.
Dabei ist es besonders sinnvoll, wenn der Aufsatz lösbar an der Bohrmaschine fixierbar ist, um so einen universellen, insbesondere also bedarfsweisen Einsatz des derart ausgestalteten Aufsatzes bei verschiedenen Bohrmaschinen zu ermöglichen. Selbstverständlich kann der Aufsatz zu diesem Zweck mit Adaptern oder verschiedenen Fixiermitteln für mehrere handelsübliche Bohrmaschinen ausgestattet sein.
Dabei weist der Aufsatz eine relativ zu dem Bohrer stationäre Kühlmittelzuführung auf, die so in einfacher Weise mit einer Zuführleitung verbunden werden kann. Die Handhabung der Bohrmaschine wird dabei in keiner Weise erschwert, wobei die Kühlmittelzufuhr entsprechend der Rotation des Bohrers gesteuert bzw. geregelt werden kann.
Eine weitere, ebenfalls besonders zweckmäßige Ausgestaltung wird dadurch erreicht, dass die Kühlmittelzuführung mit einer zylindrischen, den Bohrer konzentrisch einschließenden Spanaufnahme verbunden ist. Die Spanaufnahme besteht dabei aus zwei teleskopisch verschiebbaren zylindrischen Hohlkörpern, die mit dem Gehäuse der Bohrmaschine verbunden sind. Eine Druckfeder dient dem Aufbringen einer Vorspannkraft gegenüber dem Randbereich des Knochens und damit einer zuverlässigen Anlage. Nach der Beendigung kann der vordere Teil abgenommen und die im Inneren aufgefangenen Späne können entsorgt werden.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
1 eine geschnittene Seitenansicht einer Bohrmaschine mit einem Aufsatz;
2 eine vergrößerte Darstellung des in 1 gezeigten Aufsatzes mit einem Kupplungselement;
3 eine vergrößerte Darstellung des in 2 gezeigten Kupplungselements;
4 eine nochmals vergrößerte Darstellung eines Bohrers.
Nachstehend wird anhand der 1 bis 3 eine für chirurgische Zwecke bestimmte Bohrmaschine 1 näher dargestellt. Die an sich handelsübliche Bohrmaschine 1 ist mit einem Aufsatz 2 ausgestattet, welcher mittels eines Kupplungselements 3 einen Bohrer 4 aufnimmt. Um das Einbringen einer Bohrung in ein als Prothese ausgeführtes Titanimplantat in vergleichsweise kurzer Zeit bei zugleich reduziertem Wärmeeintrag der dabei entstehenden Reibungswärme in das Gewebe und bei gleichzeitiger Abfuhr der Späne zu realisieren, weist der Bohrer 4 einen von einem Kühlmittel durchströmbaren Bohrer 4, insbesondere einen Hartmetallbohrer, auf. Der Bohrer 4 ist hierzu an einem primären Bohrfutter 5 durch Aufschrumpfung kraft- und formschlüssig fixiert. Das Kupplungselement 3 wird dann seinerseits formschlüssig mit einem primärem Bohrfutter 5 verbunden, was wiederum formschlüssig mit dem sekundären Bohrfutter der Bohrmaschine 1 verbunden wird, um so das erforderliche Drehmoment zuverlässig übertragen zu können. Das Bohrfutter 5 sowie der Aufsatz 2 sind mit einer innenliegenden, durchgängigen Kühlmittelzuführung 6 ausgestattet, sodass eine kontinuierliche Kühlmittelversorgung des Bohrers 4 – sowie nach dem Austritt durch eine Austrittsöffnung 7 im Bereich der Bohrerspitze auch der Bohrstelle – gewährleistet ist. Das isotonische Kühlmittel wird dann zusammen mit den darin enthaltenen Spänen entlang der nicht gezeigten Spannut des Bohrers 4 einer zylindrischen Spanaufnahme 8 zugeführt, welche den Bohrer 4 radial einschließt und eine Durchbrechung 9 für den Bohrer 4 aufweist. Die Spanaufnahme 8 und der Bohrer 4 sind relativ zueinander in Richtung einer Rotationsachse 10 des Bohrers 4 verschiebbar, sodass die Spanaufnahme 8 mittels der Vorspannkraft F eines Federelements 11 gegen eine Bearbeitungszone vorspannbar ist, um so eine zuverlässige Anlage gegen den Knochen sicherzustellen. Die Spanaufnahme 8 ist mit einer Absaugung 12 verbunden, sodass lediglich die Späne im Inneren der Spanaufnahme 8 verbleiben und so nach Abschluss der Bohrung problemlos aus der Spanaufnahme 8 entnommen werden können.
In 4 ist der Bohrer 4 in einer stark vergrößerten Detaildarstellung während der Durchführung des Bohrverfahrens beim Einbringen der Bohrungen 20 in einen Knochen 13 und ein darin fixiertes Implantat 14 dargestellt. Zu erkennen ist die im Bereich einer Bohrerspitze angeordnete Austrittsöffnung 7 für das Kühlmittel, welches einer Drehrichtung 15 des Bohrers 4 folgend hinter einer Hauptschneide 16 austritt. Das Kühlmittel wird in einen Bereich hinter einem zu erzeugenden Span 17 abgelenkt und umspült dadurch den Span 17. Auf diese Weise wird der abgetrennte Span 17 entsprechend der Drehrichtung 15 des Bohrers 4 von dem Kühlmittel durch eine Spannut 18 des Bohrers 4 zu der der Bohrung abgewandten Spanaufnahme 8 befördert und von dieser aufgefangen. Die Spanaufnahme 8 schließt den Bohrer 4 mittels einer Dichtung 19 ein und ist axial entsprechend der Bohrereindringtiefe beweglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102006058937 A1 [0007]
- DE 19955026 B4 [0008]
- DE 10302873 B3 [0009]
- DE 29504857 U1 [0010]
- DE 69326397 T2 [0011]
- DE 2331023 C3 [0012]
- DE 102006016290 A1 [0013]

Claims

Ein chirurgisches Bohrverfahren, insbesondere zum Einbringen von Bohrungen (20) in Knochen (13) und darin fixierte Implantate (14), dadurch gekennzeichnet, dass bei der Durchführung des Bohrverfahrens ein Kühlmittel durch einen Bohrer (4) einer Nebenschneide folgend geführt wird, dem Drallwinkel des Bohrers (4) folgend hinter wenigstens einer Hauptschneide (16) des Bohrers (4) austritt, hinter wenigstens einem zu erzeugenden Span (17) abgelenkt wird, welches dabei den Span (17) sowie den Bohrer (4) umspült, der Drehrichtung (15) des Bohrers (4) entsprechend dem abgetrennten, von dem Kühlmittel umspülten Span (17) durch eine Spannut (18) des Bohrers (4) zu einer dem Bohrer (4) abgewandten Spanaufnahme (8) befördert und von einer von dem Bohrer (4) durchdrungenen, der Bohrereindringtiefe entsprechenden, sich anpassenden Spanaufnahme (8) aufgefangen wird.
Bohrverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst organisches Gewebe und anschließend innerhalb desselben Bohrverfahrens ein Implantatwerkstoff bohrend zerspant wird.
Bohrverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlmittel eine isotonische Flüssigkeit verwendet wird.
Bohrverfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel aus mindestens einer Hauptfreifläche herausgeführt wird.
Bohrverfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel aus mindestens einer Spanfläche herausgeführt wird.
Bohrverfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanaufnahme (8) in einem konstanten Abstand zu einem Randbereich einer Bohrung (20) gehalten wird.
Eine für chirurgische Zwecke bestimmte Bohrmaschine (1) mit einem Aufsatz (2) und einem an dem Aufsatz (2) mittels eines Kupplungselements (3) fixierbaren Bohrer (4), insbesondere zum Einbringen von Bohrungen (20) in Knochen (13) und darin fixierte Implantate (14), wobei der Bohrer (4) als ein von einem Kühlmittel durchströmbarer Hohlkörper mit einer Austrittsöffnung (7) für das Kühlmittel im Bereich einer Bohrerspitze ausgeführt ist, gekennzeichnet durch eine den Bohrer (4) radial einschließende Spanaufnahme (8), welche eine Durchbrechung (9) für den Bohrer (4) aufweist, wobei die Spanaufnahme (8) und der Bohrer (4) relativ zueinander in Richtung einer Rotationsachse (10) des Bohrers (4) beweglich sind.
Bohrmaschine (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrer (4) mehrere, insbesondere gegenüber der Rotationsachse (10) des Bohrers (4) geneigt angeordnete Austrittsöffnungen (7) für das Kühlmittel aufweist.
Bohrmaschine (1) nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Austrittsöffnung (7) zur Ablenkung des Kühlmittels in einen Bereich unmittelbar hinter einer Hauptschneide (16) des Bohrers (4) ausgeführt ist.
Bohrmaschine (1) nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanaufnahme (8) mittels der Vorspannkraft (F) insbesondere eines Federelements (11) gegen eine Bearbeitungszone (Bohrung 20) vorspannbar ist.
Bohrmaschine (1) nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanaufnahme (8) eine elastische und/oder verformbare Anlagefläche zur Anlage gegen einen Knochen (13) aufweist.
Bohrmaschine (1) nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanaufnahme (8) mit einer Absaugung (12) verbunden ist.
Bohrmaschine (1) nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (3) den Bohrer (4) sowie ein den Bohrer (4) mittels einer Schrumpfverbindung kraftschlüssig und/oder formschlüssig fixierendes Bohrfutter (5) hat.
Bohrmaschine (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (3) das Bohrfutter (5) formschlüssig lösbar aufnimmt.
Bohrmaschine (1) nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufsatz (2), das Kupplungselement (3) sowie der Bohrer (4) von dem Kühlmittel durchströmbar sind.
Bohrmaschine (1) nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrer (4) mehrere Kühlmittelkanäle aufweist.
Bohrmaschine (1) nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrer (4) als ein Hartmetallbohrer ausgeführt ist.
Ein für chirurgische Zwecke bestimmter Aufsatz (2) mit einem Kupplungselement (3) für eine Bohrmaschine (1), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Aufsatz (2) ein Bohrer (4) fixierbar ist, welcher als ein von einem Kühlmittel durchströmbarer Hohlkörper mit einer Austrittsöffnung (7) für das Kühlmittel im Bereich einer Bohrerspitze ausgeführt ist, mit einer den Bohrer (4) radial einschließenden Spanaufnahme (8), welche eine Durchbrechung (9) für den Bohrer (4) aufweist, wobei die Spanaufnahme (8) und der Bohrer (4) relativ zueinander in Richtung einer Rotationsachse (10) des Bohrers (4) beweglich sind.
Aufsatz (2) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufsatz (2) lösbar an der Bohrmaschine (1) fixierbar ist.
Aufsatz (2) nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufsatz (2) eine relativ zu dem Bohrer (4) stationäre Kühlmittelzuführung (6) aufweist.
Aufsatz (2) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelzuführung (6) mit einer zylindrischen, den Bohrer (4) konzentrisch einschließenden Spanaufnahme (8) verbunden ist.