PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102005031402A1 11.01.2007
Titel Knochenfräser
Anmelder Plus Orthopedics AG, Rotkreuz, CH
Erfinder Graf, Reinhard, Prof. Dr.med., Murau, AT;
Maier, Christian, Dipl.-Ing., Fürstenfeld, AT
Vertreter Meissner, Bolte & Partner GbR, 80538 München
DE-Anmeldedatum 05.07.2005
DE-Aktenzeichen 102005031402
Offenlegungstag 11.01.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.01.2007
IPC-Hauptklasse A61B 17/16(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B23C 5/12(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Knochenfräser, insbesondere Raffelfräser, mit mindestens drei an einem freien Ende (10) einer Antriebswelle (11) angelenkten Fräselementen (12), derart, dass diese durch eine Verstelleinrichtung (13) aus einer, bezogen auf die Antriebswelle (11), radial innen angeordneten Stellung (II) von der Antriebswelle (11) weg in eine radial außen angeordnete Stellung (I) bzw. umgekehrt verschwenkbar sind. Der Knochenfräser zeichnet sich dadurch aus, dass die Fräselemente (12) jeweils Teil eines schirm- oder pilzartigen Fräskopfes (14) sind, die nach Art eines Regenschirms einklappbar oder aufklappbar sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Knochenfräser, insbesondere einen Raffelfräser mit mindestens drei an einem freien Ende einer Antriebswelle angelenkten Fräselementen derart, dass diese durch eine Verstelleinrichtung aus einer bezogen auf die Längsachse der Antriebswelle, radial innen angeordneten Stellung von der Antriebswelle weg in eine radial außen angeordnete Stellung bzw. umgekehrt verschwenkbar sind.

Ein Knochenfräser der eingangs bezeichneten Gattung ist beispielsweise aus der DE 38 40 466 A1 bekannt.

Zum Einbringen einer Hüftpfanne für eine Totalendoprothese wird im Acetabulum durch einen Raffelfräser eine Ausnehmung ausgebildet, in die die Hüftpfanne eingesetzt und dort befestigt wird.

Für die minimalinvasive Operationstechnik würde es genügen, im Gewebe im Bereich des Gelenkes eine nur sehr kleine Öffnung vorzunehmen, die gerade ausreichend groß ist, um die Hüftpfanne durch die Öffnung in den Körper einzubringen. Die Anwendung dieser Technik ist derzeit allerdings nicht möglich, da der Raffelfräser zu groß ist, um durch eine solche kleine Öffnung eingeführt zu werden. Außerdem weist der Raffelfräser auf seiner Außenseite Schneiden zum Raffeln des Beckenknochens auf, die beim Einbringen des Fräsers durch eine kleine Öffnung das Muskelmaterial nachhaltig schädigen würde.

Aus diesem Grunde wird zum Einbringen des Fräsers eine relativ große Öffnung bis zum Beckenknochen hin vorgenommen. Dadurch werden die Genesungszeiten außerordentlich verlängert.

Aus der gattungsbegründenden DE 38 40 466 A1 ist ein rotierender und oszillierender Spezialfräser bekannt, der im Rahmen der Endoprothetik zur Herstellung von Ausfräsungen verwendet wird. Dieser Spezialfräser weist mehrere über den Umfang des Fräser verteilt angeordnete Fräslamellen auf, die reversibel verformbar sind. Dabei sind die Fräslamellen fest mit dem freien Ende einer Antriebswelle des Fräsers verbunden. Das andere Ende der Fräslamellen ist mit einer auf der Antriebswelle längs verschieblich gelagerten Hülse verbunden. Die Fräslamellen bilden somit einen im Wesentlichen kugelförmigen Fräskopf. Durch Verschieben der Hülse in Richtung des freien Endes des Fräsers werden die flexiblen Fräslamellen zusammengedrückt, so dass der Durchmesser des Fräskopfes vergrößert wird. Wenn die Hülse vom freien Ende des Fräsers fortbewegt wird, werden die Fräslamellen in Längsrichtung der Antriebswelle gestreckt, wodurch der Durchmesser verkleinert wird. Dieser Spezialfräser wird dazu verwendet, um im Knochenmaterial hinterschnittene Ausfräsungen herzustellen, in denen eine Hüftpfanne sicher und fest gelagert werden kann.

Die Fräslamellen sind allerdings zum einen aufgrund der reversiblen Verformbarkeit nicht ausreichend stabil, um, zumindest über einen längeren Zeitraum, befriedigende Fräsergebnisse zu liefern. Außerdem weist der Fräskopf selbst bei zurückgezogener Hülse immer noch einen verhältnismäßig großen Durchmesser auf, so dass der aus der DE 38 40 466 A1 bekannte Fräskopf weiterhin eine große Öffnung benötigt, um in den Körper eingeführt und zum Hüftknochen gebracht werden zu können.

Die deutsche Auslegeschrift 1 288 241 offenbart eine Vorrichtung zum Hinterschneiden von Knochen die in Radialrichtung aufspeizbare schneidstahlähnlichen Elemente aufweist. Das aus diesen Elemente gebildete Schneidwerkzeug kann in eine Knochenbohrung oder die Markhöhle des Knochens eingeführt werden und durch Aufbringen einer radial nach außen gerichteten Anpresskraft den Knochen von innen her durchtrennen. Diese Vorrichtung ist nicht geeignet, um eine Ausfräsung im Hüftknochen vorzunehmen.

Die deutsche Offenlegungsschrift 28 34 295 offenbart eine Vorrichtung zum Herstellen von konischen Flächen an Knochen, insbesondere zur Bearbeitung eines zylindrisch vorbearbeiteten Femurkopfes zur Anpassung einer Hüftgelenkprothese. Diese Vorrichtung umfasst eine innenliegende Schneidkante, die radial nach innen bzw. nach außen bewegt werden kann, wobei ein bestimmter radialer Versatz bezogen auf den Durchmesser des bearbeitenden Knochenabschnittes eingehalten wird. Diese Vorrichtung ist speziell zur Bearbeitung des Femurkopfes angepasst und eignet sich ebenfalls nicht zur Herstellung von Ausfräsungen im Hüftknochen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den aus der DE 38 40 466 A1 bekannten Knochenfräser derart weiterzuentwickeln, dass dieser durch eine vergleichsweise kleine Öffnung im Körpergewebe eingeführt werden kann, ohne dass dabei Muskelmaterial verletzt wird. Darüber hinaus soll der Knochenfräser ausreichend stabil sein, um Ausfräsungen im Acetabulum präzise und wiederholbar herstellen zu können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf den Knochenfräser durch den Gegenstand des Gegenstandes des Anspruchs 1.

Die Erfindung beruht somit auf dem Gedanken, bei dem gattungsgemäßen Knochenfräser die Fräselemente derart auszubilden, dass diese jeweils Teil eines schirm- oder pilzartigen Fräskopfes sind, wobei die Fräselemente nach Art eines Regenschirms einklappbar oder aufklappbar sind. Die Anwendung des Regenschirmsprinzips bedeutet, dass starre Fräselemente, und nicht wie bisher im Stand der Technik flexible Fräslamellen, verwendet werden können, so dass der erfindungsgemäße Knochenfräser besonders robust und stabil ist. Gleichzeitig wird durch die Möglichkeit die Fräselemente nach Art eines Regenschirms einklappen bzw. aufklappen zu können eine beträchtliche Durchmesseränderung des Fräskopfes bewirkt. Dadurch wird ermöglicht, dass der Fräskopf mit eingeklappten Fräselementen durch eine kleine Öffnung im Körpergewebe eingeführt wird. Sobald der Fräskopf an der vorgesehenen Arbeitsstelle am Hüftgelenkknochen angelangt ist, können die Fräselemente aufgeklappt werden, so dass der Fräskopf die in der Arbeitsstellung vorgesehene schirmartige oder pilzartige Kontur einnimmt. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Fräskopfes ist die Anwendung der minimal invasiven Operationstechnik auch für die Implantierung von Totalendoprothesen eröffnet.

In einer bevorzugten Ausführungsform bilden die Fräselemente im aufgeklappten Zustand eine im Wesentlichen halbkugelförmige schirmartige Kontur. Damit entspricht die Kontur des Fräskopfes in der Arbeitsstellung, d.h. im aufgeklappten Zustand der hemisphärischen Kontur von Standardpfannen, so dass der Knochenfräser zur Vorbereitung des Hüftknochens für die Implantierung von Standardpfannen besonders geeignet ist. Die Fräselemente können im eingeklappten Zustand eine im Wesentlichen eiförmige Kontur bilden, die zum Einführung des Fräskopfes in den Körper besonders vorteilhaft ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das freie Ende der Antriebswelle ein Endstück auf, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser der Antriebswelle ist, wobei proximale Enden der Fräselemente über den Umfang des Endstückes verteilt angeordnet und an diesem angelenkt sind. Das im Durchmesser größer ausgebildete Endstück erlaubt eine sichere Lagerung der proximalen Enden der Fräselemente.

Im Endstück können radial angeordnete Schlitze ausgebildet sein, in denen die proximalen Enden der Fräselemente schwenkbeweglich gelagert sind. Dadurch können die Fräselemente bereichsweise in den verschiedenen Stellungen in den Schlitzen versenkt werden, wodurch eine noch flexiblere Anordnung der Fräselemente ermöglicht wird.

Zur Erleichterung des Zusammenbaus des Fräskopfes kann das Endstück senkrecht zur Antriebswelle geteilt sein, wodurch insbesondere die Lagerung der Fräselemente im Endstück erleichtert wird.

Zweckmäßigerweise umfasst die Verstelleinrichtung einen Ring, der auf der Antriebswelle längs verschieblich angeordnet und mit distalen Enden der Fräselemente gelenkig verbunden ist. Durch Verschieben des Rings längs entlang der Antriebswelle werden die Fräselemente ausgeklappt bzw. aufgefaltet oder eingeklappt bzw. eingefaltet.

Im Ring können radial angeordnete Schlitze ausgebildet sein, in denen jeweils Führungsstifte schwenkbeweglich gelagert sind, die jeweils mit den distalen Enden der Fräselemente gelenkig verbunden sind. Durch die Führungsstifte wird erreicht, dass die distalen Enden der Fräselemente relativ weit von der Antriebswelle wegbewegt werden können, wenn der Fräskopf in die Arbeitsstellung, d.h. in die ausgeklappte Position gebracht wird.

Zum leichteren Zusammenbau, insbesondere im Hinblick auf die Lagerung der Führungsstifte im Ring, kann dieser senkrecht zur Antriebswelle geteilt ausgeführt sein.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Ring drehbeweglich mit einer Mutter verbunden, die mit einem Außengewindeabschnitt der Antriebswelle verstellbar in Eingriff ist. Dadurch wird eine besonders einfache und gleichzeitig robuste Möglichkeit geschaffen, den Ring axial entlang der Antriebswelle zu verstellen, so das Einklappen bzw. Ausklappen der Fräselemente durchzuführen.

Der Außengewindeabschnitt kann sich zumindest teilweise auf der vom freien Ende der Antriebswelle abgewandten Seite des Rings erstrecken. Dies hat den Vorteil, dass ausreichend Platz zur Verfügung steht, um einen entsprechend langen Außengewindeabschnitt vorzusehen, so dass der Ring bzw. die mit dem Ring verbundene Mutter um eine ausreichend lange Strecke verstellt werden kann, wenn die Fräselemente verschwenkt werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die Fräselemente jeweils einen bogenförmig gekrümmten Arm mit Schneiden auf der Außenseite auf, wobei ein proximales Armende mit dem freien Ende der Antriebswelle und ein distales Armende mit der Verstelleinreichung jeweils gelenkig verbunden ist. Es hat sich gezeigt, dass die Ausbildung der Fräselemente als bogenförmig gekrümmte Arme zu einem guten Fräsergebnis führt, wobei der Fräskopf dadurch außerdem eine besonders leichte Bauweise aufweist.

Das proximale Ende der Arme kann sich jeweils über den Drehpunkt am freien Ende der Antriebswelle hinauserstrecken und in diesem Bereich eine Schneide aufweisen. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit den im Endstück eingebrachten radialen Schlitzen, da dadurch in der Arbeitsstellung des Fräskopfes die im Gebrauch dem Acetabulum zugewandte Fläche des Endstückes als Teil des Schneidwerkzeuges genutzt wird.

Eine weitere Verbesserung wird dadurch erzielt, dass das proximale Ende zweier gegenüber angeordneter Arme jeweils derart ausgebildet ist, dass im aufgeklappten Zustand die beiden proximalen Enden eine im Wesentlichen durchgängige Schneide mit zwei gegensinnig angeordneten Schneidenabschnitten bilden. Damit wird in optimaler Weise die dem Acetabulum im Gebrauch zugewandte Stirnfläche des Endstückes zum Fräsen genutzt.

Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen anhand von zwei Ausführungsbeispielen beschrieben. Darin zeigen

1 eine perspektivische Ansicht eines Knochenfräsers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in Arbeitsstellung mit aufgeklappten Fräselementen;

2 den Fräser nach 1 in Ruhestellung mit eingeklappten Fräselementen;

3 eine vergrößerte Ansicht des Fräsers nach 1 im Bereich des freien Endes der Antriebswelle;

4 eine perspektivische Ansicht eines Knochenfräsers nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

5 eine weitere perspektivische Ansicht des Fräsers nach 4;

6 ein Schnitt durch den Fräser nach 4;

7 eine Seitenansicht des Fräsers nach 4;

8 eine Draufsicht auf den Fräser nach 4;

9 eine perspektivische Ansicht der Antriebswelle mit dem Endstück des Fräsers nach 4;

10 eine Detailansicht des freien Endes der in 9 dargestellten Antriebswelle;

11 eine Draufsicht auf das Endstück der in 9 dargestellten Antriebswelle;

12 ein Fräselement;

13 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Verstelleinrichtung.

In 1 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines chirurgischen Raffelfräsers dargestellt, wie er hauptsächlich zum Ausfräsen von Ausnehmungen im Acetabulum zum Einsetzen von Hüftpfannen zum Einsatz kommt. Ist auch denkbar, diesen Raffelfräser für andere Anwendungen einzusetzen, bei denen Knochenmaterial bzw. Knorpelmaterial entfernt werden muss, um Platz für eine Prothese zu schaffen.

Der Raffelfräser nach 1 befindet sich in der Arbeitsstellung mit ausgeklappten Fräselementen 12, d.h. in einer Stellung, bei der die Fräselemente von der Antriebswelle 11 weg in eine radial außen angeordnete Stellung I verschwenkt sind. In der Arbeitsstellung wird der Raffelfräser zum Ausfräsen eines entsprechenden Hohlraumes verwendet. Dabei bilden die Fräselemente 12 eine im Wesentlichen halbkugelförmige schirmartige Kontur. Unter dem Begriff "halbkugelförmige Kontur" wird der Umriss des Fräskopfes 14 verstanden, der schirm- oder pilzartig ausgebildet ist, wie in 1 zu erkennen, wobei der Umriss bzw. die Kontur durch die Form der Fräselemente 12 bestimmt wird.

In der Ruhestellung sind, wie in 2 ersichtlich, die Fräselemente 12 in eine radial innen angeordnete Stellung II verschwenkt, so dass die Fräselemente im eingeklappten Zustand II eine im Wesentlichen eiförmige Kontur bilden. In dieser Stellung II kann der Raffelfräser durch eine vergleichsweise kleine Öffnung im Gewebe in den Körper eingeführt werden, ohne dass Muskelmaterial bzw. Gewebe durch die Schneiden des Raffelfräsers verletzt wird.

Um in die Arbeitsstellung I bzw. in die Ruhestellung II zu wechseln, sind die Fräselemente 12 nach Art eines Regenschirms einklappbar (2) oder aufklappbar (1).

Dazu ist der Fräskopf wie folgt aufgebaut:

Das freie Ende 10 der Antriebswelle 11 weist ein Endstück 15, insbesondere ein scheibenförmiges Endstück 15 auf, dass einstückig mit der Antriebswelle 11 verbunden ist. Es ist auch möglich, das Endstück 15 und die Antriebswelle 11 zweiteilig auszubilden. Wie in 1 ersichtlich, ist der Durchmesser des scheibenförmigen Endstückes 15 größer als der Durchmesser der Antriebswelle 11, so dass die Fräselemente 12 am freien Ende 10 der Antriebswelle 11, insbesondere am Endstück 15 angelenkt werden können. Dabei sind die proximalen Enden 16 der Fräselemente 12 über den Umfang des Endstückes 15 verteilt angeordnet. Unter dem Begriff "proximale Enden 16 der Fräselemente 12" werden dabei diejenigen Enden der Fräselemente 12 verstanden, die nahe am freien Ende 10 der Antriebswelle 11 angeordnet sind. Die vom freien Ende 10 der Antriebswelle 11 entfernte angeordneten Enden der Fräselemente 12 werden als distale Enden 17 bezeichnet. Die Fräselemente 12 sind dabei als bogenförmig gekrümmte Arme 24 ausgebildet, die mit ihren proximalen Enden 26 in im Endstück ausgebildete radiale Schlitze eingreifen. Die proximalen Enden 26 der Arme 24 sind in den radialen Schlitzen 18 schwenkbeweglich gelagert, wie in den 1, 2 zu erkennen. Die distalen Enden 27 der Arme 24 sind mit Führungsstiften 21 gelenkig verbunden. Diese Führungsstifte 21 greifen in radiale Schlitze 20 ein, die in einem auf der Antriebswelle 11 längs verschieblich gelagerten Ring 19 ausgebildet sind. Der Ring 19 und die Führungsstifte 21 bilden dabei eine Verstelleinrichtung 13, mit deren Hilfe die Fräselemente 12 bzw. Arme 24 eingeklappt, d.h. zur Antriebswelle 11 hin bewegt bzw. ausgeklappt, d.h. von der Antriebswelle 11 wegbewegt werden können. Dazu sind die Führungsstifte 21 schwenkbeweglich in den radialen Schlitzen 20 des Rings 19 gelagert, so dass insgesamt der Ring 19 mit den distalen Enden 27 der Arme 24 gelenkig verbunden ist.

Die Längsverschieblichkeit des Ringes 19 wird durch eine Mutter 22 bewirkt, die mit dem Ring 19 drehbeweglich verbunden und mit einem Außengewindeabschnitt 23 der Antriebswelle 11 verstellbar in Eingriff ist. Durch Verdrehen der Mutter 22 wird diese axial entlang der Antriebswelle 11 bewegt, wobei die Mutter 22 den Ring 19 mitnimmt, so dass die Position der Führungsstifte 21 und damit die Stellung der Arme 24 verändert wird. Der Außengewindeabschnitt 23 erstreckt sich zumindest teilweise auf der vom freien Ende 10 der Antriebswelle 11 abgewandten Seite 19a des Rings 19, so dass die Mutter 22 vom freien Ende 10 der Antriebswelle 11 wegbewegt wird, wenn der Fräskopf aus der Arbeitsstellung I in die Ruhestellung II überführt wird.

In der Arbeitsstellung I liegt der Ring 19 an einem Anschlag an, der beispielsweise als Wellenschulter anschließend an das Endstück 15 ausgebildet sein kann. Zur Arretierung des Fräskopfes in der Arbeitsstellung I wird der Ring 19 zwischen der Mutter 22 und der Wellenschulter eingespannt.

Anstelle der Mutter 22 kann auch ein anderes geeignetes Verschiebelement bzw. ein Rastelement zur Fixierung des Ringes 19 verwendet werden.

Zum leichteren Zusammenbau sind das scheibenförmige Endstück 15 und der Ring 19 jeweils zweigeteilt, wodurch insbesondere die Lagerung der Führungsstifte 21 bzw. der proximalen Enden 26 der Arme 24 erleichtert wird.

In 3 ist besonders gut zu erkennen, dass sich das proximale Ende 26 der Arme 24 jeweils über den Drehpunkt am freiem Ende 10 der Antriebswelle 11 hinaus erstreckt. Zusätzlich zu der an der Außenseite der Arme 24 vorgesehenen Schneide ist in dem sich über den Drehpunkt hinaus erstreckenden Bereich der Arme 24 ebenfalls jeweils eine Schneide 28 vorgesehen. Im aufgeklappten Zustand I sind die proximalen Enden 26 der Arme 24 zumindest bereichsweise über der im Gebrauch dem Knochen zugewandten Stirnfläche des Endstückes 15 angeordnet. Da die proximalen Enden 26 der Arme 24 jeweils mit einer Schneide 28 versehen sind, wird dadurch die gesamte Oberfläche des Fräskopfes als Schneidwerkzeug verwendet.

In 3 ist ferner dargestellt, dass das proximale Ende 26 zweier gegenüber angeordneter Arme 24', 24'' jeweils derart ausgebildet ist, dass im aufgeklappten Zustand I die beiden proximalen Enden 26 eine im Wesentlichen durchgängige Schneide 29 mit zwei gegensinnig angeordneten Schneidenabschnitten 30', 30'' bilden.

Die auf der Außenseite der Arme vorgesehenen Schneiden sind, wie in 3, aber auch in den 1, 2 zu erkennen, wellenförmig ausgebildet, wodurch ein besonders guter Raffeleffekt beim Abtragen des Knochen bzw. Knorpelmaterial erzielt wird.

Insgesamt wird das nach Art eines Regenschirms erfolgende Einklappen bzw. Einfalten oder Aufklappen bzw. Aufspannen der Fräselemente 12 durch eine Betätigung Verstelleinrichtung 13 erreicht, bei der nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel der axial verschiebliche Ring 19 und die Führungsstifte 21 ein mit dem distalen Ende 17 der Fräselemente 12 gelenkig verbundenes Gestänge bildet. Durch eine Axialbewegung des Ringes 19 weg vom freien Ende 10 der Antriebswelle 11 wird mittels der Führungsstifte 21 der Abstand zwischen dem distalen Ende 17 und der Antriebswelle 11 verkürzt, so dass die Fräselemente 12 aus der aufgeklappten Arbeitsstellung I in die eingeklappte Ruhestellung II bewegt werden.

Die Erfindung ist nicht auf armförmige Fräselemente 12 beschränkt, sondern umfasst alle Fräselemente, die eine schirmartige Einklapp- bzw. Aufklappbewegung ermöglichen.

Beispielsweise können die Fräselemente auch mit einer größeren Arbeitsfläche ausgebildet sein, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel nach 4 bis 13 dargestellt.

Auch bei dem Raffelfräser nach dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Grundgedanke, die Fräselemente 12 als Teil eines schirm- oder pilzartigen Fräskopfes 14 auszubilden, verwirklicht, wobei die Fräselemente 12 nach Art eines Regenschirms einklappbar bzw. einfaltbar oder aufklappbar bzw. aufspannbar sind.

Der Raffelfräser nach 4 umfasst ebenfalls eine Antriebswelle 11, die an deren freien Ende 10 ein Endstück 15 aufweist, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser der Antriebswelle 11 ist. Das Endstück 15 ist als hexagonalen Element aufgebaut, dessen Oberfläche, d.h. die im Gebrauch dem Knochen zugewandte Stirnseite leicht gekrümmt ist. An den Kanten des hexagonalen Endstückes 15 sind sechs Fräselemente 12 angelenkt, die in Arbeitsstellung ausgeklappt und in Ruhestellung eingeklappt werden können. Dazu ist eine ebenfalls hexagonal ausgebildete Platte 31 vorgesehen, die axial verschieblich auf der Antriebswelle 11 gelagert ist. Die Fräselemente 12 sind mit ihrem distalen Ende an diese hexagonale Platte 31 angelenkt. Zur Lagerung der Fräselemente 12 am Endstück 15 ist dieses jeweils mit zwei Lagerringen 32 an einer Seitenkante des Endstückes 15 versehen, wie insbesondere in den 9 bis 11 zu erkennen. Die Fräselemente 12 weisen jeweils auf deren Innenseite eine Lagerbuchse 33' auf, die zwischen den beiden Lagerringen 32 einer Kante des Endstückes angeordnet ist. Der Lagerring 32 und die Lagerbuchse 31 werden durch einen nicht dargestellten Bolzen drehbeweglich verbunden.

Die Verstelleinrichtung 13 ist ebenfalls aus Lagerringen 34 gebildet, die paarweise jeweils an einer Kante der hexagonalen Platte 31 vorgesehen sind. Die Verbindung des distalen Endes der Fräselemente 12 mit der verschieblichen hexagonalen Platte 31 erfolgt durch ein Zwischengelenk 35, das in 13 dargestellt ist. Das Zwischengelenk 35 weist zwei Lagerzapfen auf, die drehbeweglich mit den Lagerringen 34 an der hexagonalen Platte 31 einerseits und mit der Lagerbuchse 33'' am Fräselement 12 andererseits verbunden sind.

Der Regenschirmmechanismus des Raffelfräsers nach den 4 bis 13 funktioniert wie der im Detail beschriebene Mechanismus nach den 1 bis 3.

Bei den in den 1 bis 13 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Antriebswelle geradlinig ausgeführt. Es ist auch möglich, in Abhängigkeit von den Zugangsmöglichkeiten, eine gebogene Antriebswelle einzusetzen.

Sowohl der Raffelfräser nach den 1 bis 3 als auch der Raffelfräser nach den 4 bis 13 bietet den Vorteil, dass die Fräselemente nach Art eines Regenschirms eingeklappt bzw. aufgeklappt werden können, so dass der Fräskopf 14 bei eingeklappten Fräselementen 13 leicht in eine vergleichsweise kleine Öffnung im Körper zum Beckenknochen eingeführt werden kann. Dort wird der Fräskopf ausgeklappt und nimmt seine schirmartige bzw. pilzartige Form ein, so dass die gewünschte Ausfräsung hergestellt werden kann. Aufgrund der ausgebildeten Fräselemente 12 bzw. Arme 24 ist der Fräskopf besonders stabil und robust.

10
freies Ende
11
Antriebswelle
12
Fräselemente
13
Verstelleinrichtung
14
Fräskopf
15
Endstück
16
proximale Enden
17
distale Enden
18, 20
radial angeordnete Schlitze
19
Ring
19a
abgewandte Seite
21
Führungsstifte
22
Mutter
23
Außengewindeabschnitt
24, 24', 24''
Arme
25, 28, 29
Schneiden
26
proximales Armende
27
distales Armende
29
durchgängige Schneide
30', 30''
Schneidenabschnitte
31
hexagonale Platte
32, 34
Lagerring
33', 33''
Lagerbuchse
35
Zwischengelenk


Anspruch[de]
Knochenfräser, insbesondere Raffelfräser, mit mindestens drei an einem freien Ende (10) einer Antriebswelle (11) angelenkten Fräselementen (12) derart, dass diese durch eine Verstelleinrichtung (13) aus einer, bezogen auf die Antriebswelle (11), radial innen angeordneten Stellung (II) von der Antriebswelle (11) weg in eine radial außen angeordnete Stellung (I) bzw. umgekehrt verschwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräselemente (12) jeweils Teil eines schirm- oder pilzartigen Fräskopfes (14) sind, die nach Art eines Regenschirms einklappbar oder aufklappbar sind. Knochenfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräselemente (12) im aufgeklappten Zustand (I) eine im wesentlichen halbkugelförmige schirmartige Kontur bilden. Knochenfräser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräselemente (12) im eingeklappten Zustand (II) eine im Wesentlichen eiförmige Kontur bilden. Knochenfräser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (10) der Antriebswelle (11) ein Endstück (15) aufweist, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser in der Antriebswelle (11) ist, wobei proximale Enden (16) der Fräselemente (12) über den Umfang des Endstückes (15) verteilt angeordnet und an diesem angelenkt sind. Knochenfräser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Endstück (15) radial angeordnete Schlitze (18) ausgebildet sind, in denen die proximalen Enden (16) der Fräselemente (12) schwenkbeweglich gelagert sind. Knochenfräser nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (15) senkrecht zur Antriebswelle (11) geteilt ist. Knochenfräser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (13) einen Ring (19) umfasst, der auf der Antriebswelle (11) längs verschieblich angeordnet und mit distalen Enden (17) der Fräselemente (12) gelenkig verbunden ist. Knochenfräser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Ring (19) radial angeordnete Schlitze (20) ausgebildet sind, in denen jeweils Führungsstifte (21) schwenkbeweglich gelagert sind, die jeweils mit den distalen Enden (17) der Fräselemente (12) gelenkig verbunden sind. Knochenfräser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (19) senkrecht zur Antriebswelle (11) geteilt ist. Knochenfräser nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (19) drehbeweglich mit einer Mutter (22) verbunden ist, die mit einem Außengewindeabschnitt (23) der Antriebswelle (11) verstellbar in Eingriff ist. Knochenfräser nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Außengewindeabschnitt (23) sich zumindest teilweise auf der vom freien Ende (10) der Antriebswelle (11) abgewandten Seite (19a) des Rings (19) erstreckt. Knochenfräser nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräselemente (12) jeweils einen bogenförmig gekrümmten Arm (24) mit Schneiden (25) auf der Außenseite aufweisen, wobei ein proximales Armende (26) mit dem freien Ende (10) der Antriebswelle (11) und ein distales Armende (27) mit der Verstelleinrichtung (13) jeweils gelenkig verbunden ist. Knochenfräser nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich das proximale Ende (26) der Arme (24) jeweils über den Drehpunkt am freien Ende (10) der Antriebswelle (11) hinaus erstreckt und in diesem Bereich eine Schneide (28) aufweist. Knochenfräser nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das proximale Ende (26) zweier gegenüber angeordnete Arme (24', 24'') jeweils derart ausgebildet ist, dass im aufgeklappten Zustand (I) die beiden proximalen Enden (26) eine im Wesentlichen durchgängige Schneide (29) mit zwei gegensinnig angeordneten Schneidenabschnitten (30', 30'') bilden.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com