CH634741A5

CH634741A5 - Device for making a hole in a bone

Info

Publication number: CH634741A5
Application number: CH1287778A
Authority: CH
Inventors: Franz Sutter; T Robert Perrett
Original assignee: Synthes Ag
Priority date: 1978-12-19
Filing date: 1978-12-19
Publication date: 1983-02-28
Also published as: DE2906054A1; DE2906054B2; DE2906054C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Bei operativen Behandlungen von Schenkelhalsbrüchen, d.h. bei Brüchen des Oberschenkelknochens (Femur), bei denen der den Gelenkkopf mit dem restlichen Teil des Oberschenkelknochens verbindende Hals gebrochen ist, werden die Knochenbruchstücke durch eine vorübergehend eingesetzte Spanneinrichtung miteinander verbunden. Diese weist eine in den abgebrochenen Gelenkkopf eingeschraubte und darin verankerte Anker-Schraube auf, die mit einem Schaft, aber keinem Kopf versehen ist, wobei der Aussendurchmesser des Schaftes kleiner ist als derjenige des Gewindes der Schraube. Diese Schraube ist im Bereich des Schaftes mit einer Gewindebohrung versehen. Ferner ist eine am Hauptteil des Femurs festgeschraubte Platte mit einer Buchse vorhanden, in die das Ende des Schaftes der in den Gelenkkopf eingeschraubten Schraube hineinragt. Schliesslich ist noch eine einen Kopf aufweisende Schraube vorhanden, deren Kopf auf einer Schulterfläche der Buchse aufliegt und deren Gewindeteil in die Gewindebohrung der im Gelenkkopf verankerten Schraube eingeschraubt ist. Eine solche Spanneinrichtung ist beispielsweise aus der US-PS 4 095 591 bekannt. For surgical treatments of fractures of the femur, i.e. in the case of fractures of the thigh bone (femur), in which the neck connecting the joint head to the remaining part of the thigh bone is broken, the bone fragments are connected to one another by a temporarily inserted tensioning device. This has an anchor screw screwed into the broken joint head and anchored therein, which is provided with a shaft but no head, the outer diameter of the shaft being smaller than that of the thread of the screw. This screw is provided with a threaded hole in the area of the shaft. There is also a plate screwed to the main part of the femur with a bushing into which the end of the shaft of the screw screwed into the joint head projects. Finally, there is a screw with a head, the head of which rests on a shoulder surface of the socket and the threaded part of which is screwed into the threaded bore of the screw anchored in the joint head. Such a tensioning device is known, for example, from US Pat. No. 4,095,591.

Damit die erwähnte, einen Schaft und eine Gewindebohrung aufweisende Schraube eingeschraubt werden kann, So that the screw mentioned, which has a shaft and a threaded bore, can be screwed in,

muss im Knochen zuerst ein abgestuftes Sackloch angebracht werden, das bei seinem inneren Ende einen engeren und bei seinem gegen aussen offenen Ende einen weiteren Abschnitt aufweist. a stepped blind hole must first be made in the bone, which has a narrower section at its inner end and a further section at its open end.

Das Gewinde der einen Schaft und eine Gewindebohrung aufweisenden Anker-Schraube wird bei der Operation in den inneren, dünneren zylindrischen Lochabschnitt eingeschraubt. Damit die Anker-Schraube gut im Gelenkkopf verankert wird, sollte sie möglichst tief in diesen eingeschraubt werden, diesen aber nicht ganz durchdringen. The thread of the anchor screw, which has a shaft and a threaded bore, is screwed into the inner, thinner cylindrical hole section during the operation. In order for the anchor screw to be well anchored in the joint head, it should be screwed as deep as possible into it, but not penetrate it completely.

Die Länge des äusseren, weiteren, zylindrischen Lochabschnittes soll einen Durchmesser aufweisen, der ungefähr gleich dem Aussendurchmesser der Buchse ist. Ferner soll die Länge bzw. Tiefe des weiteren zylindrischen Lochabschnittes etwas länger als die Buchse sein. Derzeit erfolgt nun die Herstellung des Loches in der folgenden Weise: Zuerst wird ein sogenannter Spick- oder Kirschner-Draht, d.h. ein dünner Bolzen, der an seiner Spitze mit einem selbstschneidenden Gewinde versehen ist, eingeschraubt. Danach wird mittels eines hohlen Spiralbohrers, der beim Bohren auf dem Spick-Draht geführt wird, eine Bohrung gebohrt. Daraufhin wird der äussere Teil der Bohrung mittels eines hohlen Fräsers erweitert. The length of the outer, further, cylindrical hole section should have a diameter which is approximately equal to the outer diameter of the bushing. Furthermore, the length or depth of the further cylindrical hole section should be somewhat longer than the bush. The hole is currently being produced in the following manner: First, a so-called Spick or Kirschner wire, i.e. a thin bolt with a self-tapping thread at the tip is screwed in. A hole is then drilled using a hollow twist drill that is guided on the pick wire during drilling. The outer part of the hole is then expanded using a hollow milling cutter.

Beim Einsetzen des Spick-Drahtes wird häufig mittels Röntgenstrahlen festgestellt, ob der Spick-Draht die gewünschte Tiefe erreicht hat. Die Tiefe der mittels des Spiralbohrers hergestellten Bohrung und die Tiefe der mittels eines Fräsers hergestellten Erweiterung wird durch am Bohrer bzw. Fräser vorhandene Anschläge festgelegt. When the spick wire is inserted, it is often determined by means of x-rays whether the spick wire has reached the desired depth. The depth of the hole made by means of the twist drill and the depth of the enlargement made by means of a milling cutter is determined by stops provided on the drill or milling cutter.

Aus dem Katalog «Technique Richards Screw», 1977 ist ein Bohrer bekannt, auf dem ein Hohlfräser verstellbar befestigt ist. Der letztere ist zwischen seinem zylindrischen Schneid-Teil und seinem sich am hinteren Ende befindenden Klemmring mit einem gerändelten Ring versehen, der eine konvex gebogene Stirnfläche aufweist, die als Anschlagfläche dient. A drill is known from the “Technique Richards Screw” catalog, 1977, on which a hollow milling cutter is adjustably fastened. The latter is provided between its cylindrical cutting part and its clamping ring located at the rear end with a knurled ring which has a convexly curved end face which serves as a stop face.

Der Hals eines Femurs bildet mit dessen Hauptteil einen Winkel, der ungefähr in der Grösse von 45° liegt. Wenn nun ein Loch zum Einsetzen einer Anker-Schraube in den Femur gebohrt wird, so verläuft die Lochachse also zur Längsachse des Femur-Hauptabschnittes ebenfalls unter einem Winkel in der Grösse von 45°. Wenn nun mit einem der vorgängig beschriebenen, vorbekannten Fräser ein derart schräg zum Femur-Hauptteil verlaufendes Loch in den Femur gefräst wird, gelangt die Anschlagfläche im allgemeinen nur an einen einzigen Punkt der Femur-Aussenfläche zur Auflage. Die durch das Bindegewebe gebildete Femur-Aussenfläche weist aber eine unregelmässige, von Patient zu Patient variierende Form auf, so dass sich nur ein relativ ungenau defi5 The neck of a femur forms an angle with its main part, which is approximately 45 ° in size. If a hole is now drilled into the femur for inserting an anchor screw, the hole axis thus also extends at an angle of 45 ° to the longitudinal axis of the main femoral section. If, with one of the previously described, known milling cutters, a hole which runs obliquely to the main femur part is milled into the femur, the abutment surface generally only comes to rest at a single point on the outer surface of the femur. However, the outer surface of the femur formed by the connective tissue has an irregular shape that varies from patient to patient, so that only a relatively imprecise definition is found

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

634 741 634 741

nierter Anschlag ergibt. Wenn die Tiefen der Bohrung oder der Erweiterung jedoch von den vorgesehenen Werten abweichen, kann dies für den Patienten grosse Nachteile mit sich bringen. nated stop results. However, if the depth of the hole or extension deviates from the intended values, this can have major disadvantages for the patient.

Beim vorbekannten Fräser hat das hintere Ende der Schneiden eine zylindrische Hüllfläche, so dass also der äusserte Lochabschnitt zylindrisch wird. Dies stellt ebenfalls einen Nachteil dar, weil die nachher am Femur zu befestigenden Platten eine in das Loch hineinragende Buchse aufweisen, die aus Festigkeitsgründen zweckmässigerweise über einen verrundeten Übergang mit der eigentlichen Platte zusammenhängt. Wenn nun eine derartige Platte befestigt werden soll, muss der Chirurg nach dem mit dem vorbekannten Fräser gefrästen Loch noch eine Erweiterung anbringen, die den erwähnten, verrundeten Übergang aufnehmen kann. Diese Erweiterung muss in einem separaten Arbeitsgang hergestellt werden, der zusätzliche Zeit und ein zusätzliches Werkzeug erfordert. Zudem muss der Chirurg die Grösse der Erweiterung aufgrund einer visuellen Schätzung bemessen, was während der Operation relativ schwierig ist. In the known cutter, the rear end of the cutting edges has a cylindrical envelope surface, so that the outer section of the hole becomes cylindrical. This is also a disadvantage because the plates to be attached to the femur later have a socket protruding into the hole, which for strength reasons is expediently connected to the actual plate via a rounded transition. If such a plate is now to be fastened, the surgeon has to add an extension after the hole milled with the previously known milling cutter, which can accommodate the rounded transition mentioned. This extension must be made in a separate operation, which requires additional time and an additional tool. In addition, the surgeon must size the enlargement based on a visual estimate, which is relatively difficult during the operation.

Die Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, eine Einrichtung zu schaffen die dem Chirurgen ermöglicht, bei der Operation in einem Knochen ein Loch herzustellen, das genau eine vorgegebene Tiefe aufweist und das nachher eine Buchse aufnehmen kann, die über einen verrundeten Übergang mit der Platte zusammenhängt. The invention has now set itself the task of creating a device that enables the surgeon to make a hole in the bone during the operation, which has a precisely specified depth and which can subsequently receive a socket, which has a rounded transition with the plate related.

Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung der einleitend genannten Art gelöst, wobei die Einrichtung erfin-dungsgemäss durch die Merkmale des Anspruches 1 gekennzeichnet ist. Weitere zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. This object is achieved by a device of the type mentioned in the introduction, the device according to the invention being characterized by the features of claim 1. Further expedient refinements of the invention result from the dependent claims.

Der Erfindungsgegenstand wird nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. In der Zeichnung zeigen die Figur 1 einen Schnitt durch einen Femur mit abgebrochenem Gelenkkopf beim Einsetzen eines Spick-Drahtes, The object of the invention will now be explained with reference to an embodiment shown in the drawing. In the drawing, FIG. 1 shows a section through a femur with a broken joint head when a pick wire is inserted,

die Figur 2 einen Schnitt durch den in der Figur 1 dargestellten Femur mit eingesetztem Spick-Draht und einem Messinstrument zum Messen der Länge des eingesetzten Teils des Spick-Drahtes, die Figur 3 einen Schnitt durch den Femur und der zur Herstellung eines abgestuften Loches dienenden Einrichtung, 2 shows a section through the femur shown in FIG. 1 with inserted spick wire and a measuring instrument for measuring the length of the inserted part of the spick wire, FIG. 3 shows a section through the femur and the device used to produce a stepped hole ,

die Figur 4 eine Ansicht der in der Figur 3 dargestellten Einrichtung, in grösserem Massstab, mit Blickrichtung auf das Schaftende des Spiralbohrers, wobei die Klemm-Hülse weggelassen wurde, die Figur 5 eine Ansicht eines Ausschnittes der Einrichtung in der in der Figur 3 durch den Pfeil V bezeichneten Blickrichtung, aber in grösserem Massstab und ohne die Klemm-Hülse, Figure 4 is a view of the device shown in Figure 3, on a larger scale, looking towards the shaft end of the twist drill, with the clamping sleeve being omitted, Figure 5 is a view of a detail of the device in the in Figure 3 by the Arrow V marked viewing direction, but on a larger scale and without the clamping sleeve,

die Figur 6 einen Schnitt durch den Femur mit der bei der 6 shows a section through the femur with the

Operation angebrachten Spannvorrichtung, die Figur 7 den vorderen Teil des Fräs-Werkzeuges, teilweise im Schnitt, Operation attached clamping device, Figure 7, the front part of the milling tool, partially in section,

die Figur 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII der Figur 7, in grösserem Massstab, wobei die hinter der Schnittebene liegenden Abschnitte nicht gezeichnet wurden, und die Figur 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX der Figur 7, in gleichem Massstab wie die Figur 8 und ebenfalls ohne die hinter der Schnittebene liegenden Abschnitte. 8 shows a section along the line VIII-VIII of FIG. 7, on a larger scale, the sections lying behind the section plane not being drawn, and FIG. 9 shows a section along the line IX-IX of FIG. 7, on the same scale as 8 and also without the sections lying behind the cutting plane.

In der Figur 1 bezeichnet 1 einen Femur mit einem Gelenkkopf la, einem Hals 1b und einem Hauptteil 1c. Der Gelenkkopf la ist im Bereich des Halses lb entlang einer In FIG. 1, 1 denotes a femur with a joint head 1 a, a neck 1 b and a main part 1 c. The joint head la is in the area of the neck lb along one

Bruchfläche 3 vom Hauptteil lc getrennt. Bei einer Operation wird nun zuerst der Knochen soweit als notwendig zugänglich gemacht. Danach wird eine Bohrlehre 5 mit einer Auflageplatte 5a, einem Handgriff 5b und einer Führungsbuchse 5c auf den Hauptteil lc aufgesetzt. Nun wird ein sogenannter Spick- oder Kirschner-Draht 7, d.h. ein dünner, kreiszylindrischer Bolzen mit einer Spitze 7a, die als Bohrer dient und mit einem selbstschneidenden Gewinde versehen ist, in der Buchse 5c geführt und mittels einer Bohrmaschine 9 vom Hauptteil lc des Femurs 1 her durch die Bruchfläche 3 hindurch in den Gelenkkopf la eingeschraubt. Fractured surface 3 separated from the main part lc. During an operation, the bone is first made accessible as necessary. A drilling jig 5 with a support plate 5a, a handle 5b and a guide bush 5c is then placed on the main part 1c. Now a so-called Spick or Kirschner wire 7, i.e. a thin, circular cylindrical bolt with a tip 7a, which serves as a drill and is provided with a self-tapping thread, is guided in the bushing 5c and screwed into the joint head la from the main part 1c of the femur 1 through the fracture surface 3 by means of a drill 9.

Bei der Operation wird zweckmässigerweise mittels Röntgenstrahlen überwacht, wie tief der Spick-Draht eingeschraubt ist. Der Spick-Draht 7 wird nur bis in seine in der Figur 2 ersichtliche Stellung eingeschraubt, in der sich seine Spitze 7a wenige Millimeter innerhalb der rundlichen Gelenkfläche des Gelenkkopfes la befindet. Daraufhin wird mittels des Messgerätes 11 die Tiefe t der Bohrung, d.h. die Länge des sich im Knochen befindenden Teils des Spick-Drahtes 7, gemessen. Das Messgerät 11 wird durch einen im Querschnitt halbrunden Stab gebildet, der eine Längsrille IIa aufweist, die den Spick-Draht aufnehmen kann. Das Messgerät 11 ist ferner mit einer Skala versehen, die Teilstriche und Masszahlen aufweist. Die Skala zeigt die Differenz zwischen der Gesamtlänge L des Spick-Drahtes und der Länge des sich ausserhalb des Femurs befindenden Teils des Spick-Drahtes an. Wenn der Spick-Draht 7 in der Rille 1 la liegt und die Spitze des Messgerätes 11 bei der Eindringstelle des Spick-Drahtes am Femur 1 anliegt, kann daher auf der Skala beim äusseren Ende 7b des Spick-Drahtes 7 die Tiefe t der Bohrung in Millimetern abgelesen werden. During the operation, it is expedient to use x-rays to monitor how deeply the spick wire is screwed in. The spiked wire 7 is screwed in only into the position shown in FIG. 2, in which its tip 7a is located a few millimeters within the rounded joint surface of the joint head 1a. Thereupon, the depth t of the bore, i.e. the length of the part of the spick wire 7 located in the bone, measured. The measuring device 11 is formed by a rod which is semicircular in cross section and has a longitudinal groove IIa which can accommodate the spick-wire. The measuring device 11 is also provided with a scale which has graduation marks and dimensional numbers. The scale shows the difference between the total length L of the spick-wire and the length of the part of the spick-wire located outside the femur. If the spiked wire 7 lies in the groove 1 la and the tip of the measuring device 11 lies against the penetration point of the spick wire on the femur 1, the depth t of the bore in can therefore be found on the scale at the outer end 7 b of the spick wire 7 Millimeters.

Wenn die Tiefe t bekannt ist, wird mittels der in der Figur 3 ersichtlichen Einrichtung 13 ein abgestuftes Sackloch ld in den Femur gebohrt bzw. gefräst. Das Loch ld, das in der Figur 3 im fertigen Zustand gezeichnet ist, weist an seiner tiefsten Stelle eine dünne Gewindebohrung le auf, in die das Ende des Spick-Drahtes 7 eingeschraubt ist. An die Gewindebohrung le schliesst ein innerer, zylindrischer Abschnitt lf an. Auf diesen folgt eine kurze konische Erweiterung, an die ein äusserer, weiterer zylindrischer Abschnitt lg anschliesst. Die Achse des Sackloches ld verläuft schräg zum Femur-Hauptteil lc, und die Mündung des Sackloches ld wird teils durch den zylindrischen Abschnitt lg, teils durch eine an diesen anschliessende, konische Erweiterung lh gebildet. Der dünnere zylindrische Abschnitt lf erstreckt sich durch einen wesentlichen Teil des Gelenkkopfes la sowie durch einen Teil des Halses Ib. If the depth t is known, a graduated blind hole 1d is drilled or milled into the femur by means of the device 13 shown in FIG. The hole ld, which is drawn in the finished state in FIG. 3, has at its deepest point a thin threaded bore le, into which the end of the spiked wire 7 is screwed. An inner, cylindrical section lf adjoins the threaded bore le. This is followed by a short conical widening, to which an outer, further cylindrical section lg adjoins. The axis of the blind hole ld runs obliquely to the main femoral part lc, and the mouth of the blind hole ld is partly formed by the cylindrical section lg, partly by a conical widening lh adjoining it. The thinner cylindrical section 1f extends through a substantial part of the joint head 1 a and through a part of the neck 1 b.

Die Einrichtung 13 weist zusätzlich zum Spick-Draht 7 ein erstes Werkzeug 15 und ein zweites Werkzeug 17 auf. Das erste Werkzeug 15 weist einen Befestigungs-Teil 15a, nämlich einen Schaft auf, der über den wesentlichen Teil seiner Länge, d. h. abgesehen von seinem zum Einspannen in die Bohrmaschine 9 bestimmten, freien, als Dreikant ausgebildeten Ende, kreiszylindrisch ist oder, genauer gesagt, eine kreiszylindrische Hüllfläche aufweist. Das erste Werkzeug 15 weist ferner einen starr mit dem Befestigungs-Teil 15a zusammenhängenden Schneid-Teil 15b auf. Dieser ist im wesentlichen zylindrisch, d.h. seine Schneiden haben eine zylindrische Hüllfläche, und ist an seiner dem Schaft abgewandten Stirnseite 15c mit zwei angeschliffenen Schneiden versehen. Das erste Werkzeug 15 ist ferner mit einer durchgehenden, kreisrunden, koaxialen Längsöffnung 15d versehen und bildet also einen hohlen Spiralbohrer, dessen Befe-stigungs- und Schneid-Teil mindestens annähernd den gleichen Durchmesser haben, wobei mit dem letzteren der Durchmesser der zylindrischen Hüllflächen gemeint ist. Der Durchmesser der Längsöffnung 15d ist etwas grösser als derjenige des Spick-Drahtes 7, so dass der letztere den Spiral5 In addition to the spiked wire 7, the device 13 has a first tool 15 and a second tool 17. The first tool 15 has a fastening part 15a, namely a shaft, which over the substantial part of its length, i. H. apart from its free end, designed as a triangle, for clamping in the drilling machine 9, is circular-cylindrical or, more precisely, has a circular-cylindrical envelope surface. The first tool 15 also has a cutting part 15b which is rigidly connected to the fastening part 15a. This is essentially cylindrical, i.e. its cutting edges have a cylindrical envelope surface and is provided with two ground cutting edges on its end face 15c facing away from the shaft. The first tool 15 is also provided with a continuous, circular, coaxial longitudinal opening 15d and thus forms a hollow drill bit, the fastening and cutting part of which have at least approximately the same diameter, the latter meaning the diameter of the cylindrical envelope surfaces . The diameter of the longitudinal opening 15d is somewhat larger than that of the spiked wire 7, so that the latter has the spiral 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

634 741 634 741

4 4th

bohrer beim Herstellen des Loches ld mit etwas Spiel führen kann. Der Schaft des Spiralbohrers ist mit einer Längsnut 15e versehen, die besonders deutlich in den Figuren 4 und 5 ersichtlich ist. Ferner weist der Schaft 15a ringförmige Rillen 15f auf. Diese sind in äquidistanten Abständen von beispielsweise 5 mm über den Schaft verteilt. In der Längsnut 15e sind noch in der Figur 5 ersichtliche Symbole, nämlich Masszahlen, angebracht, von denen jede einer der Rillen 15f zugeordnet ist. drill with a bit of play when making the hole ld. The shaft of the twist drill is provided with a longitudinal groove 15e, which can be seen particularly clearly in FIGS. 4 and 5. Furthermore, the shaft 15a has annular grooves 15f. These are distributed over the shaft at equidistant intervals of, for example, 5 mm. In the longitudinal groove 15e there are symbols shown in FIG. 5, namely dimensions, each of which is assigned to one of the grooves 15f.

Diese Masszahlen geben die Länge des Abstandes a der Stirnseite 15c des Schneid-Teils 15b des ersten Werkzeugs 15 von dem der Stirnseite 15c abgewandten Ende des zylindrischen Schneid-Teil-Abschnittes 17c des zweiten Werkzeuges 17 an. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jeweils bei jeder zweiten Rille eine Masszahl vorhanden, und der Abstand a kann Werte von 70 bis 160 mm haben. These dimensions indicate the length of the distance a between the end face 15c of the cutting part 15b of the first tool 15 and the end of the cylindrical cutting part section 17c of the second tool 17 facing away from the end face 15c. In the present exemplary embodiment, a measurement number is present in every second groove, and the distance a can have values from 70 to 160 mm.

Das zweite Werkzeug 17 weist ebenfalls einen Befestigungs-Teil 17a und einen mit diesem zusammenhängenden Schneid-Teil 17b auf. Der letztere hat einen zylindrischen Hauptabschnitt 17c, mit in seiner Längsrichtung verlaufenden Nuten und Schneiden, wobei die letzteren durch eine zylindrische Hüllfläche begrenzt werden. An der dem Befestigungs-Teil 17a abgewandten Stirnseite 17d des Schneid-Teils 17b sind Schneiden mit einer konischen Hüllfläche vorhanden. Auf der der Stirnseite 17d abgewandten Seite des zylindrischen Abschnittes I7c schliesst ein sich von der Stirnseite 17d weg konisch verdickender Abschnitt 17e an. Der konische Abschnitt 17e ist mit besonders deutlich in den Figuren 7,8 und 9 ersichtlichen Längsnuten 17r versehen, die mit den Längsnuten des zylindrischen Hauptabschnittes 17c fluchten und in der dickeren Hälfte des konischen Abschnittes 17e auslaufen. An den zwischen den Längsnuten 17r vorhandenen Rippen 17s sind in einem Abschnitt, der sich ungefähr über die dünnere Hälfte des konischen Abschnittes 17e erstreckt, auf den Rippenaussenseiten gegen die Hüllkreistangenten geneigte Flächen 17t angeschliffen, so dass Schneiden 17u vorhanden sind. Die Schneiden des Schneid-Teils 17b erstrecken sich also von der Stirnseite 17d bis zu der sich ungefähr in der Mitte des konischen Abschnittes 17e befindenden Radialebene 18. Die sich in der Figur 7 links von der Radialebene 18 befindenden Rip-penabschnitte sind dagegen aussen nicht hinterschliffen und werden daher, wie es besonders deutlich aus der Figur 9 hervorgeht, aussen durch Streifen 17v einer Konusfläche begrenzt. Die in der Figur 9 ersichtlichen Abschnitte der Rippen 17s wirken daher nicht als Schneiden. Im Bereich des dickeren Endes wird der konische Abschnitt 17e durch eine glatte konische Fläche begrenzt. Diese und die sich bis zur Radialebene 18 erstreckenden, zwischen Rippen 17s vorhandenen Flächenstreifen 17v bilden zusammen, wie noch erläutert wird, eine Anschlagfläche 17f. Der von der Anschlagfläche 17f begrenzte Konus hat also bei seinem dünneren Ende, d.h. bei der Radialebene 18, einen Durchmesser, der gleich dem grössten Durchmesser der Hüllfläche der Schneiden 17u ist. Der Halbkegel-Winkel des konischen Abschnittes 17e, d.h. der Winkel zwischen einer Mantellinie der Konusfläche und der Längsachse des Werkzeuges 17, beträgt etwa 15 bis 30°, beispielsweise ungefähr 20°. The second tool 17 also has a fastening part 17a and a cutting part 17b connected to it. The latter has a cylindrical main section 17c, with grooves and cutting edges running in its longitudinal direction, the latter being delimited by a cylindrical envelope surface. On the end face 17d of the cutting part 17b facing away from the fastening part 17a, cutting edges with a conical envelope surface are present. On the side of the cylindrical section 17c facing away from the end face 17d, there is a section 17e which conically thickens away from the end face 17d. The conical section 17e is particularly clearly provided with longitudinal grooves 17r, which can be seen in FIGS. 7, 8 and 9, which are aligned with the longitudinal grooves of the cylindrical main section 17c and end in the thicker half of the conical section 17e. On the ribs 17s present between the longitudinal grooves 17r, in a section which extends approximately over the thinner half of the conical section 17e, on the outside of the ribs, inclined surfaces 17t are ground on the rib outer sides, so that cutting edges 17u are present. The cutting edges of the cutting part 17b thus extend from the end face 17d to the radial plane 18 located approximately in the middle of the conical section 17e. In contrast, the ribbed sections located to the left of the radial plane 18 in FIG. 7 are not undercut on the outside and are therefore, as can be seen particularly clearly from FIG. 9, delimited on the outside by strips 17v of a conical surface. The sections of the ribs 17s visible in FIG. 9 therefore do not act as cutting edges. In the area of the thicker end, the conical section 17e is delimited by a smooth conical surface. These and the surface strips 17v, which extend up to the radial plane 18 and are present between ribs 17s, together form, as will be explained, a stop surface 17f. The cone delimited by the abutment surface 17f has at its thinner end, i.e. at the radial plane 18, a diameter which is equal to the largest diameter of the envelope surface of the cutting edges 17u. The half-cone angle of the conical section 17e, i.e. the angle between a surface line of the conical surface and the longitudinal axis of the tool 17 is approximately 15 to 30 °, for example approximately 20 °.

Das Werkzeug 17 ist ferner mit einer durchgehenden koaxialen, kreisrunden Längsöffnung 17g versehen und bildet also im wesentlichen einen hohlen Fingerfräser. Der Durchmesser der Längsöffnung 17g ist geringfügig grösser als die Hüllflächen-Durchmesser des Befestigungs-Teiles 15a und des Schneid-Teils 15b des ersten Werkzeuges 15, so dass das zweite Werkzeug 17 auf dem ersten Werkzeug 15 axial verschiebbar geführt ist. The tool 17 is also provided with a continuous coaxial, circular longitudinal opening 17g and thus essentially forms a hollow end mill. The diameter of the longitudinal opening 17g is slightly larger than the envelope surface diameter of the fastening part 15a and the cutting part 15b of the first tool 15, so that the second tool 17 is guided axially displaceably on the first tool 15.

An den konischen Abschnitt 17e schliesst ein zylindrischer Abschnitt 17q mit geriffelter Umfangsfläche an. In diesen zylindrischen Abschnitt 17q ist ein radialer Stift 19 eingesetzt, der in die Längsnut 15e hineinragt und das zweite Werkzeug 17 drehfest mit dem ersten Werkzeug 15 verbindet. A cylindrical section 17q with a corrugated circumferential surface adjoins the conical section 17e. A radial pin 19 is inserted into this cylindrical section 17q, which projects into the longitudinal groove 15e and connects the second tool 17 to the first tool 15 in a rotationally fixed manner.

An den zylindrischen Abschnitt 17q schliesst ein Rast-Teil 17h an. Dieser hat einen hülsenförmigen Umriss und ist mit vier zur Längsachse der Werkzeuge parallelen Einschnitten 17i versehen, so dass der Rast-Teil 17h also vier in der Werkzeug-Längsrichtung verlaufende Zungen 17k aufweist, die federnd mit dem zylindrischen Abschnitt 17q zusammenhängen. Die Zungen 17k sind an ihren freien, der Schneiden aufweisenden Stirnseite 17d abgewandten Enden mit nach innen vorstehenden Vorsprüngen 17m versehen. Diese können in eine der Rillen 15f der ersten Werkzeuges eingreifen. Der Rast-Teil 17h ist in der Nähe der Stelle, wo die Zungen 17k mit dem restlichen Teil des zweiten Werkzeuges zusammenhängen, mit einem Aussengewinde 17n versehen. Im übrigen werden die freien Endabschnitte der Zungen durch eine sich gegen die freien Zungenenden hin konisch verjüngende Aussenfläche 17p begrenzt. A latching part 17h adjoins the cylindrical section 17q. This has a sleeve-shaped outline and is provided with four incisions 17i which are parallel to the longitudinal axis of the tools, so that the latching part 17h thus has four tongues 17k which run in the longitudinal direction of the tool and which are resiliently connected to the cylindrical section 17q. The tongues 17k are provided on their free ends facing away from the cutting edges 17d with inwardly projecting projections 17m. These can engage in one of the grooves 15f of the first tool. The latching part 17h is provided with an external thread 17n in the vicinity of the point where the tongues 17k are connected to the remaining part of the second tool. Otherwise, the free end portions of the tongues are delimited by an outer surface 17p which tapers conically towards the free tongue ends.

Auf das Aussengewinde 17n ist eine ein entsprechendes Innengewinde 21a aufweisende, mit einer geriffelten Umfangsfläche versehene Klemm-Hülse 21 aufgeschraubt. Diese weist in ihrem dem Gewinde 21 abgewandten Endabschnitt eine sich gegen ihr der Werkzeug-Stirnseite 17d abgewandtes Ende hin konisch verjüngende Innenfläche 21b auf. Wenn die Klemm-Hülse 21 festgeschraubt ist, liegt ihre konische Innenfläche 21b an der konischen Aussenfläche 17p an und drückt die freien Zungenenden gegen die gemeinsame Längsund Drehachse der Werkzeuge 15 und 17. On the external thread 17n is screwed a corresponding internal thread 21a, which is provided with a corrugated circumferential surface and is clamped. In its end section facing away from the thread 21, this has an inner surface 21b which tapers conically towards its end facing away from the tool end face 17d. When the clamping sleeve 21 is screwed tight, its conical inner surface 21b lies against the conical outer surface 17p and presses the free tongue ends against the common longitudinal and rotational axis of the tools 15 and 17.

Im folgenden soll nun die Herstellung des abgestuften Loches ld erläutert werden. Wenn mittels der Einrichtung 13 ein Loch ld in den Femur 1 gebohrt werden soll, werden der Befestigungs-Teil des ersten Werkzeuges 15 in der Bohrmaschine 9 befestigt bzw. eingespannt und das erste Werkzeug 15 über den Spick-Draht 7 geschoben, so dass der letztere die miteinander verbundenen Werkzeuge 15 und 17 führt. Wenn nun die beiden Werkzeuge 15,17 um ihre Längsachse rotieren, kann der Chirurg in den Femur 1 hineinbohren, bis die dem Femur 1 zugewandte Anschlagfläche 17f zur Auflage auf den Femur 1 gelangt. Genauer gesagt, kann das Werkzeug 17 so tief in den Femur eindringen, bis die in der Radialebene 18 liegenden Ränder der geschliffenen Flächen 17t in Berührung mit dem Femur gelangen. Die hinteren Enden aller Nuten 17r befinden sich dann noch ausserhalb des Femurs, so dass das beim Fräsen entstehende Knochenmehl gut aus der Öffnung ld herausgelangen kann. The production of the stepped hole 1d will now be explained below. If a hole 1d is to be drilled into the femur 1 by means of the device 13, the fastening part of the first tool 15 is fastened or clamped in the drilling machine 9 and the first tool 15 is pushed over the spiked wire 7, so that the latter the interconnected tools 15 and 17 leads. If the two tools 15, 17 now rotate about their longitudinal axis, the surgeon can drill into the femur 1 until the stop surface 17f facing the femur 1 comes to rest on the femur 1. More precisely, the tool 17 can penetrate deep into the femur until the edges of the ground surfaces 17t lying in the radial plane 18 come into contact with the femur. The rear ends of all the grooves 17r are then still outside the femur, so that the bone meal produced during milling can easily get out of the opening ld.

Wenn der Chirurg so tief in den Femur 1 hineinbohrt, dass die Anschlagfläche 17f in der beschriebenen Weise zur Auflage auf den Femur gelaugt, wird die Gesamttiefe oder -länge der beiden zylindrischen Lochabschnitte lf, lg und des sich dazwischen befindenden konischen Lochabschnittes gleich der Abmessung a. Wie bereits erwähnt, wird vorgängig der Spick-Draht 7 in den Femur 1 eingeschraubt und die Lochtiefe bzw. -länge t des sich im Femur befindlichen Spick-Draht-Teils gemessen. Der Chirurg kann nun vor dem Ausbohren des Loches ld die Lochlänge a einstellen, indem er das zweite Werkzeug 17 bei gelöster Klemm-Hülse 21 entlang dem ersten Werkzeug 15 in die entsprechende Schiebe-Stellung verschiebt und dann die Klemm-Hülse 21 festschraubt, wodurch der Befestigungs-Teil des zweiten Werkzeuges 17 unverschiebbar am Befestigungs-Teil des ersten Werkzeuges 15 befestigt wird. Es sei noch vermerkt, dass der Schneid-Teil 15b des ersten Werkzeuges 15 so lang ist, dass er in jeder Schiebe-Stellung, in der das zweite Werkzeug 17 am ersten Werkzeug 15 befestigt werden kann, bei der Stirnseite 17d des zweiten Werkzeuges 17 aus den letzteren herausragt. Die Schneiden aufweisende Stirnseite 17d des zwei5 When the surgeon drills so deep into the femur 1 that the abutment surface 17f leans in the manner described for resting on the femur, the total depth or length of the two cylindrical hole sections lf, lg and the conical hole section located between them becomes equal to the dimension a . As already mentioned, the spick-wire 7 is screwed into the femur 1 beforehand and the hole depth or length t of the spick-wire part located in the femur is measured. The surgeon can now set the hole length a before drilling out the hole ld by moving the second tool 17 with the clamping sleeve 21 loosened along the first tool 15 into the corresponding sliding position and then screwing the clamping sleeve 21 tight, whereby the Fastening part of the second tool 17 is immovably attached to the fastening part of the first tool 15. It should also be noted that the cutting part 15b of the first tool 15 is so long that it extends from the end face 17d of the second tool 17 in every sliding position in which the second tool 17 can be attached to the first tool 15 the latter stands out. The cutting edge end face 17d of the two fifth

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

634 741 634 741

ten Werkzeuges 17 befindet sich also bei jeder Schiebe-Stel-lung, in der das zweite Werkzeug 17 am ersten Werkzeug 15 fixierbar ist, in axialer Richtung näher bei der Anschlagfläche 17f als die Schneiden aufweisende Stirnseite 15c. Die Tiefe a wird einige Millimeter kleiner gemacht als die Tiefe t, 5 wobei a jeweils ein ganzzahliges Vielfaches von 5 mm betragen und zwischen 70 und 160 mm liegen kann. Wenn nun beispielsweise die Tiefe 1100 mm beträgt und die Tiefe a den Wert 95 mm haben soll, wird das zweite Werkzeug 17 entlang der gemeinsamen Drehachse des ersten und zweiten Werkzeuges in die in der Figur 5 ersichtliche Schiebe-Stel-lung verschoben, in der die Zungen-Vorsprünge 17m in die der Lochtiefe a von 95 mm entsprechende Rille 15f des zweiten Werkzeuges eingreifen. The tool 17 is therefore in each sliding position, in which the second tool 17 can be fixed on the first tool 15, in the axial direction closer to the stop surface 17f than the cutting edge 15c. The depth a is made a few millimeters smaller than the depth t, 5 where a is an integer multiple of 5 mm and can be between 70 and 160 mm. If, for example, the depth is 1100 mm and the depth a is to have the value 95 mm, the second tool 17 is moved along the common axis of rotation of the first and second tools into the sliding position shown in FIG. 5, in which the Tongue projections 17m engage in the groove 15f of the second tool corresponding to the hole depth a of 95 mm.

Der Chirug kann also bei der Operation im Femür in einfacher und zeitsparender Weise ein abgestuftes Loch ld bilden, dessen Abmessung a einen vorgegebenen, zweckmässig gewählten Wert hat. Da die Anschlagfläche 17f des zweiten Werkzeuges 17 die maximale Lochtiefe zwagsläufig auf den vorgewählten Wert begrenzt, kann ohne weiteres auch dann ein Loch mit der gewünschten Tiefe hergestellt werden, wenn etwa die Operationswunde blutet und die Bohrstelle wegen des Blutes oder aus anderen Gründen schlecht sichtbar ist. During the operation in the femur, the surgeon can thus form a stepped hole ld in a simple and time-saving manner, the dimension a of which has a predetermined, expediently selected value. Since the abutment surface 17f of the second tool 17 inevitably limits the maximum hole depth to the preselected value, a hole of the desired depth can also be easily produced if, for example, the surgical wound bleeds and the drilling site is poorly visible due to the blood or for other reasons .

Der Winkel zwischen der Längsachse des Loches ld und der Mittelachse Ii des Femur-Hauptabschnittes lc beträgt im allgemeinen etwa 30 bis 50°. Die Mantelfläche des Femurs 1 verläuft bei der Mündung des Loches ld mehr oder weniger in der Richtung der Mittelachse des Femur-Hauptabschnittes. The angle between the longitudinal axis of the hole ld and the central axis Ii of the main femoral section lc is generally approximately 30 to 50 °. The lateral surface of the femur 1 runs more or less in the direction of the central axis of the main femur section at the mouth of the hole 1d.

Die konische Form der Anschlagfläche 17f ermöglicht daher, dass die letztere immer zuerst bei ihrem inneren Rand, also verhältnismässig nahe bei der Längsachse des Loches ld, zur Auflage auf den Femur 1 gelangt. Die Grösse des Neigungswinkels zwischen der Werkzeug-Drehachse und der Mittelachse Ii des Femur-Hauptabschnittes lc beein- 35 flusst daher die sich ergebende Lochtiefe a relativ wenig. The conical shape of the stop surface 17f therefore enables the latter to always rest on the femur 1 first at its inner edge, that is to say relatively close to the longitudinal axis of the hole 1d. The size of the angle of inclination between the tool axis of rotation and the central axis Ii of the main femoral section 1c therefore influences the resulting hole depth a relatively little.

Wenn der Femur mit dem Loch ld versehen ist, wird eine in der Figur 6 sichtbare Anker-Schraube 31, die ein selbstbohrendes sowie selbstsehneidendes Gewinde 31a und einen Schaft 31b aufweist, in den Femur 1 eingeschraubt, wobei ein Gewinde in den zylindrischen Lochabschnitt lf geschnitten wird. Der Schaft 31 b ist dünner als der Aussendurchmesser des Gewindes 31a und hat ungefähr den gleichen Durchmesser wie der Loehabschnitt lf. Im übrigen wird die Schraube 31 aus dem für die Operation zur Verfügung stehenden Schrauben-Satz derart ausgewählt, dass ihre Länge ungefähr gleich wie die Lochtiefe a ist. If the femur is provided with the hole 1d, an anchor screw 31 visible in FIG. 6, which has a self-drilling and self-tapping thread 31a and a shaft 31b, is screwed into the femur 1, a thread being cut in the cylindrical hole section 1f becomes. The shaft 31b is thinner than the outer diameter of the thread 31a and has approximately the same diameter as the boring section lf. Otherwise, the screw 31 is selected from the set of screws available for the operation in such a way that its length is approximately the same as the hole depth a.

Die Anker-Schraube 31 weist im übrigen eine durchgehende axiale Längsöffnung auf, so dass die Schraube auch eingeschraubt werden kann, wenn sich der Spick-Draht 7 noch im Femur 1 befindet. Nach dem Einschrauben der Schraube 31, deren Gewinde 31 a nun im Gelenkkopf 1 a festgeschraubt und verankert ist, wird der Spick-Draht entfernt. Nun wird eine Platte 33 mit einer Buchse 33a auf dem Hauptteil lc des Femurs angebracht. Die Buchse 33a hat einen geringfügig kleineren Durchmesser als der zylindrische Lochabschnitt lg und ist etwas kürzer als der letztere. Beim Anbringen der Platte 33 wird ihre Buchse 33a auf den Schraubenschaft 31a und in den Lochabschnitt lg geschoben. Die Längsöffnung der Schraube 31 ist am schaft-seitigen Ende mit einer Gewindebohrung versehen, und die Buchse 33a weist innen an ihren äusseren Enden eine Schulter bildende Erweiterung auf. In die Buchse 33a wird nun eine Schraube 35 eingesetzt und in die Gewindebohrung der Schraube 31 eingeschraubt, so dass der Kopf der Schraube 35 zur Auflage auf der Schulter der Buchse gelangt. Durch Festziehen der Schraube 35 können nun die beiden Knochenbruchstücke gegeneinander gezogen werden, so dass sie bei der Bruchfläche mit Druck aneinander anliegen. Im übrigen wird die Platte 33 mittels Schrauben 37 noch am Hauptteil lc des Femurs 1 befestigt. The anchor screw 31 also has a continuous axial longitudinal opening, so that the screw can also be screwed in when the pick wire 7 is still in the femur 1. After screwing in the screw 31, the thread 31 a of which is now screwed and anchored in the joint head 1 a, the pick wire is removed. Now a plate 33 with a bushing 33a is attached to the main part 1c of the femur. The bush 33a has a slightly smaller diameter than the cylindrical hole section lg and is somewhat shorter than the latter. When the plate 33 is attached, its bush 33a is pushed onto the screw shaft 31a and into the hole section 1g. The longitudinal opening of the screw 31 is provided with a threaded bore at the shaft-side end, and the bushing 33a has an extension forming a shoulder on the inside at its outer ends. A screw 35 is now inserted into the bushing 33a and screwed into the threaded bore of the screw 31, so that the head of the screw 35 comes to rest on the shoulder of the bushing. By tightening the screw 35, the two bone fragments can now be pulled against each other so that they abut one another with pressure on the fracture surface. In addition, the plate 33 is still fastened to the main part 1c of the femur 1 by means of screws 37.

15 15

20 20th

25 25th

S S

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims

634 741

2nd

PATENT CLAIMS

1. Device for producing a hole (ld) in a bone (1), in particular a femur with a broken joint head (la), with a tool (17) which has a fastening part (17a) and a cutting part (17b) The latter is provided with cutters on its end face (17d) facing away from the fastening part (17a) and a section (17e) between the end face (17d) of the cutting part (17b) and the fastening part (17a) is present, the diameter of which increases in the direction of the axis of rotation running away from the end face of the cutting part and forms an abutment surface which is inclined towards the axis of rotation of the tool and which is intended to face the bone (1) when a hole (ld) is made and to limit the penetration depth of the tool (17) to a maximum value, characterized in that the section (17e), the diameter of which increases in the direction running away from the cutting part end face (17d), in e the part closer to said end face (17d) is provided with cutting edges (17u), while its remaining part forms the stop face (17f).

2. Device according to claim 1, characterized in that the stop surface (17f) is conical.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the section (17f) forming the stop surface (17f) is provided with grooves (17r) running in its longitudinal direction, which together define ribs (17s), and that these ribs (17s ) over a part of their length beginning at the thinner end of the section (17f) forming the stop surface (17f) are delimited by surfaces (17t) inclined against the envelope tangents and form cutting edges (17u), while the thicker ends of the ribs (17s) do not are designed as cutting edges and the surface strips (17v) delimiting them on the outside form parts of the stop surface (17f).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the cutting part end face (17d) and the portion (17f) forming the stop surface (17e) there is a cylindrical portion (17c), which also has cutting edges is provided, which run along the axis of rotation of the tool and are aligned in pairs with the cutting edges (17u) of the section (17e) forming the stop surface (17f).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tool (17) having the stop face (17f) has a longitudinal opening (17g) and is axially adjustable and non-rotatably fastened to another tool (15) penetrating it, which has a cutting part (15b) whose outside diameter is smaller than that of the cutting part (17b) of the tool (17f) forming the stop surface (17f), so that a hole (ld) can be drilled into a bone (1) which has a thinner and a further cylindrical section and the mouth of which is formed at least in part of the circumference by a section (lh) which widens outwards away from the further cylindrical section (lg).