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PATENTANSPRÜCHE
1. Fräswerkzeug für chirurgische Zwecke zum Fräsen von kugelförmigen Gelenkköpfen oder -pfannen, das eine Schale aufweist, die mindestens zum Teil als Halbkugel ausgebildet ist sowie für eine Drehung um die zur Äquatorialebene der Halbkugel senkrechte Kugelachse mit einer Handfräsmaschine verbindbar ist und die mit Durchbrüchen versehen ist, deren bei der Drehung der Schale um ihre Drehachse nacheilende Kanten auf der einen Fläche der Schale Schneiden bilden, deren Tangenten in den Schneidenendpunkten mit der Umlaufbahn dieser Endpunkte Winkel einschliessen, dadurch gekennzeichnet, dass alle Schneiden (22, 23) des Fräswerkzeuges durch die nacheilenden Kanten von Durchbrüchen (19 bzw.21) gebildet sind, dass mindestens diejenigen Schneiden (22),
deren Abstand von der Drehachse (25) kleiner ist als der Radius der Halbkugelfläche, in einem im wesentlichen über die ganze Länge der Schneiden gleichbleibenden Abstand von dieser Kugelfläche verlaufen und dass die Durchbrüche auf der Halbkugel (15) so verteilt und so axial gegeneinander versetzt angeordnet sind, dass die Umlaufbahnen der Schneiden (22) die ganze Fläche der Halbkugel überdecken.
2. Fräswerkzeug nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanwinkel der Schneiden (22, 23) etwa 450 beträgt.
3. Fräswerkzeug nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Schneiden von der Kugelfläche einen Bruchteil eines Millimeters beträgt.
4. Fräswerkzeug nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand im wesentlichen 0,3 mm beträgt
5. Fräswerkzeug nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale (11) einen sich an den Äquator (16) der Halbkugel (15) anschliessenden Teil (17, 18) aufweist, der einen sich erweiternden Rand (18) bildet, der auf seiner Innenseite konvex gewölbt ist und Durchbrüche (21) aufweist, deren nacheilende Kanten Schneiden (23) bilden.
6. Fräswerkzeug nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale (11) zwischen dem sich radial erweiternden Rand (18) und der Halbkugel (15) einen zylindrischen Hals (17) aufweist.
7. Fräswerkzeug nach Patentanspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiden (23) des sich erweiternden Randes (18) in der Oberfläche desselben liegen.
8. Fräswerkzeug nach Patentanspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die im erweiterten Rand (18) liegenden Schneiden (23) in Ebenen liegen, die mit den die Schneiden schneidenden Axialebenen spitze Winkel bilden.
9. Fräswerkzeug nach Patentanspruch 1 zum Fräsen von Gelenkköpfen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale (11) lösbar mit einer sich in radialem Abstand von aussen umfassenden Glocke (13) verbindbar ist, die Anschlussteile (14) für die lösbare Verbindung mit der Handfräsmaschine aufweist.
10. Fräswerkzeug nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Rand (18) der Schale (11) ein Ring (12) befestigt ist, mit dem der Rand der Glocke (13), vorzugsweise durch Verschrauben, verbindbar ist.
Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug für chirurgische Zwecke zum Fräsen von kugelförmigen Gelenkköpfen oder -pfannen, das eine Schale aufweist, die mindestens zum Teil als Halbkugel ausgebildet ist sowie für eine Drehung um die zur Äquatorialebene der Halbkugel senkrechte Kugelachse mit einer Handfräsmaschine verbindbar ist und die mit Durchbrüchen versehen ist, deren bei der Drehung der Schale um ihre Drehachse nacheilenden Kanten auf der einen Fläche der Schale Schneiden bilden, deren Tangenten in den Schneidenendpunkten mit der Umlaufbahn dieser Endpunkte Winkel einschliessen.
Bei bekannten Fräswerkzeugen dieser Art bilden die Schneiden raspelartige Zähne. Bei solchen raspelartigen Zähnen, wie sie auch bei Kartoffelreiben verwendet werden, schneiden immer nur die Zahnspitzen. Dadurch ist es unmöglich, mit den bekannten Fräswerkzeugen z. B. einen Gelenkkopf gleichmässig abzuschälen und dabei eine saubere Kugelform zu erzeugen. Bei der Bearbeitung eines Hüftkopfes weicht auch der bekannte Fräskopf bei unterschiedlicher Härte des Knochens oder auch bei der teilweise stark unrunden Form eines krankhaft deformierten Hüftkopfes häufig unkontrolliert und ratternd seitlich aus. Durch Einreissen einzelner Zähne beim Fräsvorgang kann es zu einem ruckartigen Anhalten des Fräsers oder dazu kommen, dass mehr Knochenmaterial ausgerissen wird als erwünscht ist. Mit einem Fräser mit solchen raspelartigen Zähnen ist daher eine massgenaue Bearbeitung z.
B. eines Hüftkopfes mit der erforderlichen Genauigkeit von wenigen Zehntel Millimetern nicht möglich.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Fräswerkzeuge dieser Art besteht darin, dass sich der Spanabfall aus Knorpelstücken und mehr oder weniger feinem Knochenmehl zusammensetzt.
Nach der Bearbeitung eines Gelenkkopfes oder einer Gelenkpfanne muss der Spanabfall und das Knochenmehl aus dem Operationsfeld entfernt und insbesondere vom Gelenkkopf abgebürstet bzw. aus der Gelenkpfanne herausgespült werden.
Eine völlige Beseitigung, insbesondere des feinen Knochenmehls, ist jedoch praktisch nicht möglich. Es besteht der Verdacht, dass das in der Operationswunde verbleibende Knochenmehl Ursache für die gefürchtete spätere Verhärtung des Gewebes der sich neu bildenden Gelenkkapsel ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fräswerkzeug für chirurgische Zwecke zu schaffen, bei dem die Bildung von feinem Spanabfall, insbesondere von Knochenmehl, vermieden werden kann.
Diese Aufgabe ist bei einem Fräswerkzeug der eingangs genannten Art gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass alle Schneiden des Fräswerkzeuges durch die nacheilenden Kanten von Durchbrüchen gebildet sind, dass mindestens diejenigen Schneiden, deren Abstand von der Drehachse kleiner ist als der Radius der Halbkugelfläche, in einem im wesentlichen über die ganze Länge der Schneiden gleichbleibenden Abstand von dieser Kugelfläche verlaufen und dass die Durchbrüche auf der Halbkugel so verteilt und so axial gegeneinander versetzt angeordnet sind, dass die Umlaufbahnen der Schneiden die ganze Fläche der Halbkugel überdecken.
Dadurch, dass die Schneiden des Fräswerkzeuges, die durch die nacheilenden Kanten von Durchbrüchen gebildet sind, über ihre ganze Länge in einem gleichbleibenden Abstand von der Kugelfläche der Schale verlaufen, wird erreicht, dass jede Schneide als Schälschneide wirkt, die einen Span abschält, der durch den Durchbruch abgelenkt werden kann, so dass er erst bei Erreichung einer verhältnismässig grossen Länge bricht. Dadurch wird die Bildung von Knochenmehl oder anderen kleinen Spänen vermieden. Dadurch, dass die Durchbrüche auf der Kugel so verteilt und axial gegeneinander versetzt angeordnet sind, dass die Umlaufbahnen der Schneiden die ganze Fläche der Halbkugel überdecken, wird erreicht, dass die Schneiden verhältnismässig kurz so ausgeführt werden können, dass sie tatsächlich immer saubere lange Späne abschälen.
Gleichzeitig wird aber dadurch erreicht, dass trotz der im Verhältnis zum Umfang der Halbkugel verhältnismässig kurzen Schneiden die ganze Kugelfläche gleichzeitig geschält wird, ohne dass das Fräswerkzeug eine Taumelbewegung ausführen muss. Man kann also durch axiales Aufschieben des Fräswerkzeuges auf den Gelenkkopf, z. B. einen Hüftkopf, diesen kugelförmig abschälen.
Der Abstand der Schneide, mit dem diese ausserhalb der
Kugelflächen verläuft, kann so gewählt werden, dass ein Rattern mit Sicherheit vermieden wird. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt dieser Abstand einen Bruchteil eines Millimeters, vorzugsweise weniger als 0,3 mm.
Ein guter Spanabfluss kann hierbei durch die Wahl eines geeigneten Spanwinkels, vorzugsweise eines Spanwinkels von etwa 45 , erreicht werden.
Um ein Verstopfen der Durchbrüche durch Späne zu vermeiden, ist es vorteilhaft, vorzusehen, dass die in der Umlaufrichtung gemessene Länge der Durchbrüche vorzugsweise mindestens 1,5mal grösser ist als deren grösste axiale Breite.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schale einen sich an den Äquator der Halbkugel anschliessenden Teil aufweist, der einen sich erweiternden Rand bildet, der vorzugsweise auf seiner Innenseite konvex gewölbt ist und Durchbrüche aufweist, deren nacheilende Kanten Schneiden bilden. Dieses Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Fräswerkzeuges kann in axialer Richtung auch auf einen verhältnismässig grossen und/oder deformierten Gelenkkopf, z. B. Hüftkopf, axial aufgeschoben werden, da die Schneiden in dem erweiterten Rand beim axialen Aufschieben des Fräswerkzeuges auf den Gelenkkopf alle überstehenden Teile wegschneiden.
Die Schneidwirkung dieser Schneiden ist bei einem Fräswerkzeug für Gelenkköpfe besonders wirksam, wenn der sich erweiternde Rand auf seiner Innenseite konvex gewölbt ist, da dann die konvex gewölbten Schneiden dickere Späne entfernen.
Bei einem zum Fräsen von Gelenkköpfen dienenden vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schale lösbar mit einer sie in radialem Abstand von aussen umfassenden Glocke verbindbar ist, die Anschlussteile für die lösbare Verbindung mit der Handfräsmaschine aufweist. Dadurch wird erreicht, dass die durch die Durchbrüche aus dem Fräswerkzeug heraustretenden Späne sich in dem zwischen der Schale und der Glocke gebildeten Zwischenraum sammeln und so ein Heraussuchen der Späne aus dem Operationsfeld nicht mehr notwendig ist.
Wie aus dem obigen hervorgeht, kann das erfindungsgemässe Fräswerkzeug sowohl zum Fräsen von Gelenkköpfen als auch zum Fräsen von Gelenkpfannen ausgebildet werden.
Hierbei müssen die Schneiden lediglich auf der Innen- bzw.
auf der Aussenfläche der Schale angeordnet werden.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles eines Fräswerkzeuges zum Fräsen eines Gelenkkopfes, insbesondere eines Hüftkopfes, im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt des Ausführungsbeispieles, wobei der Schaft abgebrochen und in Seitenansicht dargestellt ist,
Fig. 2 und 3 eine Draufsicht bzw. eine vereinfacht dargestellte Seitenansicht der Werkzeugschale des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1,
Fig. 4 und 5 Schnitte nach den Linien IV4V in Fig. 3 bzw.
V-V in Fig. 2.
Das in der Zeichnung dargestellte Fräswerkzeug für chirurgische Zwecke zum Fräsen von kugelförmigen Gelenkköpfen weist eine als Ganzes mit 11 bezeichnete Schale auf, die, wie im folgenden noch näher erläutert, das eigentliche Schneidwerkzeug bildet. Die Schale 11 ist mittels eines Ringes 12 und einer Glocke 13 mit einem Schaft 14 verbunden, der dazu vorgesehen ist, das Werkzeug mit der Werkzeugaufnahme einer in der Zeichnung nicht dargestellten Handfräsmaschine zu verbinden.
Die Schale 11 ist zum Teil als Halbkugel 15 ausgebildet, die an ihrem in Fig. 1 strichpunktiert dargestellten Äquator 16 in einen Teil übergeht, der zunächst einen zylindrischen Hals 17 und dann einen sich erweiternden Rand 18 bildet, der auf seiner dem Schaleninnern zugekehrten Innenseite konvex gewölbt ist. Die Halbkugel 15 und der Hals 17 der Schale sind mit Durchbrüchen 19 und der Rand 18 mit Durchbrüchen 21 versehen. Die Durchbrüche 19 und 21 haben die Form von halben Ovalen, deren durch die Halbierung in der Draufsicht geradlinige Endbegrenzung längs dem kleinen Durchmesser des Ovals verläuft. Diese geradlinige Begrenzung bildet auf der dem Innern zugekehrten Seite der Schale bei den Durchbrüchen 19 Schneiden 22 und bei den Durchbrüchen 21 Schneiden 23.
Das dargestellte Fräswerkzeug ist für eine Drehung in Richtung des Pfeiles 24 in Fig. 2 um die zur Ebene des Äquators 16 senkrechte Kugelachse ausgebildet, die somit die Drehachse 25 des Fräswerkzeuges bildet. Alle Durchbrüche 19 und 21 sind hierbei so angeordnet, dass die Schneiden 22 bzw.
23 bei der Drehung des Werkzeuges dem zugehörigen Durchbruch nacheilen und dass die Umlaufbahnen dieser Schneiden die ganzen Innenflächen der Halbkugel 15, des Halses 17 und des anschliessenden inneren Teiles des Randes 18 überdecken, wie das aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Durchbrüche 19 der Halbkugel 15 sind dabei so angeordnet, dass die Schneiden 22 in Meridianebenen der Halbkugel 15 liegen. Ausserdem ist die in der Draufsicht geradlinige Kante der Durchbrüche 19, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, so angestaucht, dass die Schneiden 22 im wesentlichen über ihre ganze Länge in einem gleichbleibenden Abstand von etwa 0,3 mm von der Innenfläche der Halbkugel 15 und des Halses 17 verlaufen und so in das Innere der Halbkugel und des Halses eingreifende Zähne bilden.
Dieses Vorstehen der Schneiden 22 ist insbesondere für diejenigen Durchbrüche 19 der Halbkugel 15 wichtig, deren Abstand von der Drehachse 25 kleiner ist als der Radius der Innenfläche der Halbkugel, weil diese Schneiden beim Drehen des Werkzeuges um die Drehachse 25 eine kleinere Umlaufgeschwindigkeit und dadurch eine geringere Schneidwirkung haben. Die Schneiden 23 der Durchbrüche 21 im Rand 18 liegen jedoch in der inneren Randfläche, da sie infolge der konvexen Wölbung des Randes ohnehin eine verhältnismässig grosse Schneidwirkung besitzen. Die Schneiden 23 liegen in Ebenen, die um zur Drehachse 25 senkrechte Achsen gegen über den die Schneiden 23 schneidenden Axialebenen um spitze Winkel geneigt sind.
Dadurch wird erreicht, dass diese Schneiden beim Umlaufen des Werkzeuges einen ziehenden Schnitt ausführen, was hier von Vorteil ist, weil diese Schneiden die grösste Umlaufgeschwindigkeit besitzen und bei deformierten oder verhältnismässig grossen Gelenkköpfen die grösste Schneidarbeit zu leisten haben.
Der Ring 12 umfasst die äusserste Kante des Randes 18 und ist mit diesem durch Löten oder Schweissen fest verbunden. An seinem Aussenumfang ist der Ring 12 mit einem Aussengewinde 27 versehen, für das der freie Rand der Glocke 13 ein Innengewinde aufweist, so dass die Schale 15 mit der Glocke 13 durch Verschrauben verbindbar ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umschliessen hierbei die Glocke 13 und die Schale 15 einen Raum 28.
Beim Fräsen eines Gelenkkopfes, z. B. eines Hüftkopfes, wird das oben beschriebene Fräswerkzeug axial auf den Gelenkkopf gedrückt, so dass zunächst durch die Schneiden 23 des Randes 18, die z. B. durch Verformungen überstehenden Teile des Gelenkkopfes abgeschält werden. Hierbei bilden sich lange Knochen- und Knorpeispäne, die sich im Raum 28 sammeln. Beim weiteren Vorschieben des Fräswerkzeuges kommen die Schneiden 22 in Aktion und schälen ebenfalls lange Späne ab, bis der Gelenkkopf eine saubere Kugelform besitzt, die in einen zylindrischen Teil übergeht, so dass auf einen so bearbeiteten Gelenkkopf Kappen aufgesetzt werden können, deren Tiefe grösser ist als der Kugelradius.
Solche Kappen können sich auf dem Gelenkkopf nur drehen, nicht aber eine taumelnde Bewegung ausführen, was nach neueren Erkenntnissen der Operationstechnik besser ist als taumelnde Kappen. Will man jedoch den Gelenkkopf so bearbeiten, dass auch Kappen aufgesetzt werden können, deren Tiefe genau so gross ist wie der Kugelradius, so dass die Kappen in aufgesetztem Zustand eine Taumelbewegung ausführen können, dann muss die Schale 11 so ausgebildet werden, dass sich der Rand 18 unmittelbar an den Äquator 16 anschliesst. Alle bei der Bearbeitung eines Gelenkkopfes entstehenden Späne sammeln sich im Raum 28, so dass eine Verunreinigung des Operationsfeldes vermieden wird. Sollte jedoch ein Span trotzdem in das Operationsfeld fallen, so kann er aufgrund seiner Grösse leicht gefunden und herausgenommen werden.
Durch die zwischen den Durchbrüchen 19 liegende zusammenhängende Kugelfläche der Halbkugel 15 wird eine einwandfreie Führung des Werkzeuges erreicht.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Schneiden 22 und 23 in Axialebenen bzw. in Ebenen, die mit den Axialebenen spitze Winkel bilden. Dadurch ergibt sich von selbst ein für das Schälen wichtiges Merkmal, nämlich dass die Tangenten in den Schneidenendpunkten mit der Umlaufbahn dieser Endpunkte rechte Winkel bzw. nahezu rechte Winkel bilden. Die Schneiden müssen jedoch nicht unbedingt in den genannten Ebenen liegen, sie können auch in der Draufsicht gewölbt sein, wichtig ist dabei jedoch, dass, wie eben ausgeführt, die Tangenten in ihren Endpunkten mit der Umlaufbahn dieser Endpunkte Winkel von mindestens etwa 450 bilden.
Wie ein entsprechendes Werkzeug zum Fräsen von Gelenkpfannen, z. B. des Acetabulum, ausgebildet sein muss, ergibt sich ohne weiteres aus dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel und dem z. B. durch die US -Patentschrift 3 605 527 gegebenen Stand der Technik, so dass sich die Beschreibung eines entsprechenden Ausführungsbeispieles erübrigt.
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PATENT CLAIMS
1. Milling tool for surgical purposes for milling spherical joint heads or sockets, which has a shell which is at least partially designed as a hemisphere and can be connected to a hand-held milling machine for rotation about the spherical axis perpendicular to the equatorial plane of the hemisphere and which is provided with openings is, whose edges lagging when the shell is rotated about its axis of rotation form cutting edges on one surface of the shell, the tangents of which at the cutting end points enclose angles with the orbit of these end points, characterized in that all cutting edges (22, 23) of the milling tool are trailing edges are formed by openings (19 or 21) that at least those cutting edges (22)
whose distance from the axis of rotation (25) is smaller than the radius of the hemispherical surface, run at a substantially constant distance from this spherical surface over the entire length of the cutting edges and that the openings on the hemisphere (15) are distributed and so axially offset from one another are that the orbits of the cutting edges (22) cover the entire surface of the hemisphere.
2. Milling tool according to claim 1, characterized in that the rake angle of the cutting edges (22, 23) is approximately 450.
3. Milling tool according to claim 1, characterized in that the distance between the cutting edges and the spherical surface is a fraction of a millimeter.
4. Milling tool according to claim 3, characterized in that the distance is substantially 0.3 mm
5. Milling tool according to claim 1, characterized in that the shell (11) has a part (17, 18) which adjoins the equator (16) of the hemisphere (15) and which forms a widening edge (18) which on its inside is convexly curved and has openings (21), the trailing edges of which form cutting edges (23).
6. Milling tool according to claim 5, characterized in that the shell (11) has a cylindrical neck (17) between the radially widening edge (18) and the hemisphere (15).
7. Milling tool according to claim 5 or 6, characterized in that the cutting edges (23) of the widening edge (18) lie in the surface of the same.
8. Milling tool according to claim 5 or 6, characterized in that the cutting edges (23) lying in the enlarged edge (18) lie in planes which form acute angles with the axial planes intersecting the cutting edges.
9. Milling tool according to claim 1 for milling rod ends, characterized in that the shell (11) can be detachably connected to a bell (13) which surrounds itself at a radial distance from the outside and which has connecting parts (14) for the detachable connection to the hand milling machine .
10. Milling tool according to claim 9, characterized in that a ring (12) is attached to the edge (18) of the shell (11), with which the edge of the bell (13) can be connected, preferably by screwing.
The invention relates to a milling tool for surgical purposes for milling spherical joint heads or sockets, which has a shell which is at least partially designed as a hemisphere and can be connected to a hand-held milling machine for rotation about the spherical axis perpendicular to the equatorial plane of the hemisphere and which can be connected to Breakthroughs is provided, the edges of which, when the shell is rotated about its axis of rotation, form cutting edges on one surface of the shell, the tangents of which at the edge end points enclose angles with the orbit of these end points.
In known milling tools of this type, the cutting edges form rasp-like teeth. With such rasp-like teeth, as they are also used for potato graters, only the tips of the teeth cut. This makes it impossible to use the known milling tools such. B. peel a joint head evenly and create a neat spherical shape. When processing a femoral head, the known milling head often gives way to the side in an uncontrolled and rattling manner if the bone is of different hardness or in the sometimes very non-round shape of a pathologically deformed femoral head. Individual teeth tearing during the milling process can cause the milling cutter to stop abruptly or result in more bone material being torn out than is desired. With a milling cutter with such rasp-like teeth, an accurate machining z.
B. a femoral head with the required accuracy of a few tenths of a millimeter is not possible.
Another disadvantage of the known milling tools of this type is that the chip waste is composed of pieces of cartilage and more or less fine bone meal.
After processing a joint head or a joint socket, the chip waste and the bone meal must be removed from the surgical field and, in particular, brushed off the joint head or flushed out of the joint socket.
Complete elimination, especially of the fine bone meal, is practically impossible. It is suspected that the bone meal remaining in the surgical wound is the cause of the dreaded later hardening of the tissue of the newly formed joint capsule.
The invention is based on the object of creating a milling tool for surgical purposes in which the formation of fine chips, in particular bone meal, can be avoided.
This object is achieved in a milling tool of the type mentioned according to the invention in that all the cutting edges of the milling tool are formed by the trailing edges of openings, that at least those cutting edges whose distance from the axis of rotation is smaller than the radius of the hemispherical surface in one essentially over the entire length of the cutting edges constant distance from this spherical surface and that the openings are distributed on the hemisphere and so axially offset from one another that the orbits of the cutting edges cover the entire surface of the hemisphere.
Because the cutting edges of the milling tool, which are formed by the trailing edges of openings, run over their entire length at a constant distance from the spherical surface of the shell, it is achieved that each cutting edge acts as a peeling cutting edge, which peels off a chip that passes through the breakthrough can be deflected so that it only breaks when it reaches a relatively large length. This will prevent the formation of bone meal or other small chips. The fact that the openings on the ball are distributed and axially offset from one another so that the orbits of the cutting edges cover the entire surface of the hemisphere means that the cutting edges can be made relatively short so that they actually peel off long, clean chips .
At the same time it is achieved that despite the relatively short cutting edges in relation to the circumference of the hemisphere, the entire spherical surface is peeled at the same time without the milling tool having to perform a wobbling movement. So you can by axially sliding the milling tool onto the joint head, z. B. a femoral head, peel this off spherically.
The distance between the cutting edge and the outside of the
Spherical surfaces can be selected so that rattling is avoided with certainty. In a preferred embodiment, this distance is a fraction of a millimeter, preferably less than 0.3 mm.
Good chip evacuation can be achieved by choosing a suitable rake angle, preferably a rake angle of around 45.
In order to avoid clogging of the openings with chips, it is advantageous to provide that the length of the openings, measured in the direction of rotation, is preferably at least 1.5 times greater than their greatest axial width.
In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the shell has a part adjoining the equator of the hemisphere, which forms a widening edge, which is preferably convex on its inside and has openings whose trailing edges form cutting edges. This embodiment of a milling tool according to the invention can also be applied in the axial direction to a relatively large and / or deformed joint head, e.g. B. femoral head, are pushed axially, since the cutting in the enlarged edge when axially sliding the milling tool on the joint head cut away all protruding parts.
The cutting action of these cutting edges is particularly effective in a milling tool for rod ends if the widening edge is convexly curved on its inside, since then the convexly curved cutting edges remove thicker chips.
In an advantageous embodiment of the invention used for milling joint heads, provision is made for the shell to be releasably connectable to a bell encircling it at a radial distance from the outside, which bell has connecting parts for releasable connection to the hand-held milling machine. This ensures that the chips emerging from the milling tool through the openings collect in the space formed between the shell and the bell and so it is no longer necessary to search for the chips from the surgical field.
As can be seen from the above, the milling tool according to the invention can be designed both for milling joint heads and for milling joint sockets.
The cutting edges only need to be on the inside or
be arranged on the outer surface of the shell.
The invention is explained in detail in the following description of an embodiment of a milling tool shown in the drawing for milling a joint head, in particular a femoral head. Show it:
Fig. 1 is an axial section of the embodiment, wherein the shaft is broken off and shown in side view,
FIGS. 2 and 3 show a plan view or a simplified side view of the tool shell of the exemplary embodiment according to FIG. 1,
4 and 5 sections along the lines IV4V in FIG. 3 and
V-V in Fig. 2.
The milling tool shown in the drawing for surgical purposes for milling spherical joint heads has a shell designated as a whole by 11, which, as will be explained in more detail below, forms the actual cutting tool. The shell 11 is connected by means of a ring 12 and a bell 13 to a shaft 14, which is provided to connect the tool to the tool holder of a hand-held milling machine, not shown in the drawing.
The shell 11 is partly designed as a hemisphere 15, which merges at its equator 16 shown in phantom in Fig. 1 into a part which initially forms a cylindrical neck 17 and then a widening edge 18 which is convex on its inside facing the shell interior is arched. The hemisphere 15 and the neck 17 of the shell are provided with openings 19 and the edge 18 with openings 21. The openings 19 and 21 have the shape of half ovals, the straight end delimitation of which runs along the small diameter of the oval due to the halving in plan view. This rectilinear delimitation forms on the side of the shell facing the interior at the openings 19 cutting edges 22 and at the openings 21 cutting edges 23.
The milling tool shown is designed for rotation in the direction of arrow 24 in FIG. 2 about the spherical axis perpendicular to the plane of the equator 16, which thus forms the axis of rotation 25 of the milling tool. All openings 19 and 21 are arranged in such a way that the cutting edges 22 or
23 lag behind the associated opening as the tool rotates and that the orbits of these cutting edges cover the entire inner surfaces of the hemisphere 15, the neck 17 and the adjoining inner part of the rim 18, as can be seen from FIG. The openings 19 of the hemisphere 15 are arranged in such a way that the cutting edges 22 lie in meridional planes of the hemisphere 15. In addition, the straight edge in the top view of the openings 19, as can be seen from FIG. 4, is upset so that the cutting edges 22 are essentially at a constant distance of about 0.3 mm from the inner surface of the hemisphere 15 and over their entire length of the neck 17 and so form teeth engaging the interior of the hemisphere and the neck.
This protrusion of the cutting edges 22 is particularly important for those openings 19 in the hemisphere 15 whose distance from the axis of rotation 25 is smaller than the radius of the inner surface of the hemisphere, because these cutting edges have a lower rotational speed when the tool is rotated about the axis of rotation 25 and therefore a lower speed Have cutting effect. The cutting edges 23 of the openings 21 in the edge 18, however, lie in the inner edge surface, since they anyway have a relatively large cutting effect due to the convex curvature of the edge. The cutting edges 23 lie in planes which, about axes perpendicular to the axis of rotation 25, are inclined by acute angles relative to the axial planes intersecting the cutting edges 23.
This ensures that these cutting edges perform a pulling cut when the tool rotates, which is advantageous here because these cutting edges have the greatest rotational speed and have to perform the greatest cutting work with deformed or relatively large rod ends.
The ring 12 encompasses the outermost edge of the rim 18 and is firmly connected to it by soldering or welding. On its outer circumference, the ring 12 is provided with an external thread 27, for which the free edge of the bell 13 has an internal thread, so that the shell 15 can be connected to the bell 13 by screwing. As can be seen from FIG. 1, the bell 13 and the bowl 15 enclose a space 28.
When milling a joint head, e.g. B. a femoral head, the milling tool described above is pressed axially onto the joint head, so that initially through the cutting 23 of the edge 18, which z. B. are peeled off by deformations protruding parts of the joint head. Long bone and cartilage chips are formed in the process and collect in space 28. As the milling tool is advanced further, the cutting edges 22 come into action and also peel off long chips until the joint head has a neat spherical shape that merges into a cylindrical part, so that caps can be placed on a joint head machined in this way, the depth of which is greater than the sphere radius.
Such caps can only rotate on the joint head, but cannot perform a tumbling movement, which, according to recent findings in surgical technology, is better than tumbling caps. However, if you want to edit the joint head so that caps can be placed, the depth of which is exactly as large as the spherical radius, so that the caps can perform a tumbling movement when placed, then the shell 11 must be designed so that the edge 18 directly adjoins the equator 16. All of the chips produced during machining of a joint head collect in space 28, so that contamination of the operating field is avoided. However, should a chip fall into the operating field, it can be easily found and removed due to its size.
The coherent spherical surface of the hemisphere 15 located between the openings 19 ensures that the tool is properly guided.
In the illustrated embodiment, the cutting edges 22 and 23 run in axial planes or in planes that form acute angles with the axial planes. This automatically results in a feature that is important for peeling, namely that the tangents in the cutting edge end points form right angles or almost right angles with the orbit of these end points. The cutting edges do not necessarily have to lie in the planes mentioned, they can also be curved in plan view, but it is important that, as just stated, the tangents at their end points form angles of at least about 450 with the orbit of these end points.
As a corresponding tool for milling joint sockets, z. B. the acetabulum must be formed, results easily from the embodiment described above and the z. B. by the US Pat. No. 3,605,527 given prior art, so that the description of a corresponding embodiment is superfluous.