DE102011079562B4

DE102011079562B4 - Bohrführungseinheit

Info

Publication number: DE102011079562B4
Application number: DE102011079562.6A
Authority: DE
Inventors: Adrian Egli; Adrian John; Gerhard Kleinszig
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2018-08-30
Anticipated expiration: 2031-07-22
Also published as: DE102011079562A1

Abstract

Vorrichtung zur Durchführung einer Bohrung für Befestigungsmittel zur Fixierung von Implantaten an einem Knochen mit einem Grundkörper (KE), welcher als Kegel oder Kegelstumpf (KE) ausgebildet ist, wobei im Deckbereich (DB) des Grundkörpers (KE) eine dreh- und höhenverstellbare Bohrwinkelplatte (BWH) angeordnet ist, welche Bohrwinkelplatte (BWH) an definierten Stellen Bohrungen (BW1, BW2, BW3) und mindestens eine längliche Aussparung (LA) aufweist.

Device for carrying out a bore for fastening means for fixing implants to a bone with a base body (KE), which is designed as a cone or truncated cone (KE), wherein in the deck area (DB) of the base body (KE) a rotatable and height-adjustable Bohrwinkelplatte ( BWH) is arranged, which Bohrwinkelplatte (BWH) at defined locations holes (BW1, BW2, BW3) and at least one elongated recess (LA).

Description

Die Erfindung betrifft eine Führungseinheit zum Einbringen von Vorbohrungen für Fixierschrauben zur Implantatfixierung.The invention relates to a guide unit for introducing pilot bores for fixing screws for implant fixation.

In der Chirurgie werden Knochenfragmente nach einem Bruch fixiert, so dass diese wieder ausgerichtet zusammenwachsen können. Zur Fixierung der Knochenfragmente werden diese mit Fixierschrauben mit einem Implantat verbunden. Vorliegende Planungsdatenbezüglich der Fixierung des Implantates können nur unzureichend am Patienten umgesetzt werden. Bei dem Einbringen einer Fixierschraube wird es der Intuition des Chirurgen überlassen, unter welchem Winkel er eine Vorbohrung für eine in den Knochen oder das Knochenfragment einzudrehende Fixierschraube setzt. Des Weiteren ist es der Erfahrung des Chirurgen überlassen wie tief er jeweils eine Vorbohrung für die Fixierschraube ausführt.In surgery, bone fragments are fixed after a fracture so that they can grow together aligned again. To fix the bone fragments they are connected with fixing screws with an implant. Present planning data relating to the fixation of the implant can only be implemented inadequately on the patient. When a fixation screw is inserted, it is left to the surgeon's intuition at which angle he sets a pilot hole for a fixation screw to be screwed into the bone or bone fragment. Furthermore, it is up to the surgeon's experience how deeply he performs a pilot hole for the fixation screw.

Aus der WO 2008/064211 A1 ist eine Bohrführungsvorrichtung zur Erzeugung einer Bohrung durch eine Öffnung einer Knochenplatte offenbart. Die Vorrichtung weist Führungselemente auf um eine definierte Bohrung unter verschiedenen Winkeln zu gewährleisten. Auch die DE 20019026 U1 offenbart eine Vorrichtung zur Fixierung eines Implantats, welches einen drehbaren, bogenförmigen Zielbügel aufweist, durch welchen Bohrungen unter verschiedenen Winkeln durchgeführt werden können.From the WO 2008/064211 A1 there is disclosed a drill guide apparatus for creating a bore through an opening of a bone plate. The device has guide elements to ensure a defined bore at different angles. Also the DE 20019026 U1 discloses a device for fixation of an implant, which has a rotatable, arcuate aiming bow, through which holes can be made at different angles.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Führungseinheit zum Einbringen von Vorbohrungen für Fixierschrauben anhand von Planungsdaten anzugeben.The invention has for its object to provide a guide unit for introducing pilot holes for fixing screws based on planning data.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen werden durch die Unteransprüche festgelegt.The object is solved by the features of patent claim 1. Further embodiments are defined by the subclaims.

Diese Vorrichtung zur Durchführung einer Bohrung für Befestigungsmittel, insbesondere einer Fixierschraube, zur Fixierung von Implantaten an einem Knochen mit einem Grundkörper weist einen Grundkörper mit mindestens einem Führungselement zur Durchführung einer definierten Bohrung auf.This device for performing a hole for fastening means, in particular a fixing screw, for fixing implants to a bone with a base body has a base body with at least one guide element for performing a defined bore.

Die Vorrichtung zur Durchführung einer Vorbohrung für eine Fixierschraube zur Fixierung von Implantaten an einen Knochen weist dazu einen Grundkörper mit einem ersten Führungselement zur Einstellung des Bohrwinkels und ein zweites Führungselement zur Einstellung einer Bohrrichtung auf. Der die Bohrung ausführende Bohrer wird mittels eines verlängerbaren Hohlzylinders geführt.The device for performing a pilot bore for a fixing screw for fixing implants to a bone has for this purpose a base body with a first guide element for adjusting the drilling angle and a second guide element for setting a drilling direction. The drilling drill is performed by means of an extendable hollow cylinder.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass prä- bzw. intra-operative Plandaten exakt umsetzbar sind.The invention has the advantage that pre- or intra-operative planning data can be implemented exactly.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass ein optimaler Halt für das Implantat erreicht wird, weil die Fixierschrauben optimal platziert werden können.The invention has the advantage that an optimal hold for the implant is achieved because the fixing screws can be optimally placed.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass Bohrrichtung und Bohrtiefe einstellbar sind.The invention has the advantage that the drilling direction and drilling depth are adjustable.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass der Knochen nur im Rahmen eines medizinisch vertretbaren Erfordernisses mit Fixierelementen zielgerichtet versehen wird.The invention has the advantage that the bone is provided with fixing elements targeted only within the framework of a medically acceptable requirement.

Diese Bohrführungseinheit weist variabel einstellbare Führungseinheiten zur Einstellung von Bohrwinkel, Bohrrichtung und Bohrtiefe für Vorbohrungen an Knochen auf, sodass ermittelte Planungsdaten wie Einbringwinkel und Bohrtiefe umsetzbar sind.This drill guide unit has variably adjustable guide units for setting the drilling angle, drilling direction and drilling depth for pilot bores on bones so that determined planning data such as insertion angle and drilling depth can be implemented.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments.

Es zeigen:

1 eine Bohrhilfehalterung,
2 den Einsatz einer Bohrhilfehalterung,
3 einen Knochen mit anliegendem Implantat mit eingebrachten Fixierschrauben,
4 eine Bohrführungseinheit,
5 eine weitere Ausgestaltung einer Bohrführungseinheit,
6 eine Seitenansicht der weiteren Ausgestaltung und
7 eine Draufsicht der weiteren Ausgestaltung.

Show it:

1 a drill support bracket,
2 the use of a drilling aid holder,
3 a bone with adjacent implant with fixation screws,
4 a drill guide unit,
5 a further embodiment of a drill guide unit,
6 a side view of the further embodiment and
7 a plan view of the further embodiment.

In 1 ist ein Teil eines Implantates IP und eine Bohrhilfehalterung BHH gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Mittels dieser Bohrhilfehalterung BHH kann der Chirurg eine Vorbohrung innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs NW für eine Fixierschraube frei setzen.In 1 is a part of an implant IP and a drill support bracket BHH shown in the prior art. By means of this drill aid holder BHH The surgeon can drill a hole within a certain angle range northwest set free for a fixing screw.

In 2 ist ein Implantat IP auf einem Teil eines Knochens KF angeordnet. Mittels der Bohrhilfehalterung BHH kann der Chirurg eine Vorbohrung VB mit frei wählbaren Bohrwinkeln innerhalb eines kegelförmigen Winkelbereichs vornehmen.In 2 is an implant IP arranged on a part of a bone KF. By means of the drilling aid holder BHH the surgeon can do a pilot hole VB with freely selectable drilling angles within a conical angle range.

In 3 ist ein Knochen KF mit einem darauf fixierten Implantat IP gezeigt. Im vorderen Bereich wird das Implantat mit drei Fixierschrauben FE mit dem Knochen verbunden. Durch die Bohrhilfehalterung BHH kann es jedoch vorkommen, dass die Fixierschrauben nicht mit dem gewünschten, laut Planung ermittelten Einbringwinkel in dem Knochen gesetzt werden und dadurch an Stellen gesetzt werden die nicht optimal zur Fixierung des Implantates beitragen.In 3 is a bone KF with an implant fixed on it IP shown. In the front area, the implant with three fixing screws FE connected to the bone. Through the drill aid holder BHH However, it may happen that the Fixing screws are not set with the desired, according to planning determined insertion angle in the bone and thereby placed in places that do not optimally contribute to the fixation of the implant.

4 gibt eine Bohrführungseinheit BFE wieder. Gezeigt ist ein zylindrisch verlaufender Grundkörper der als Kegel oder Kegelstumpf KE ausgebildet ist. Dieser Kegel hat im Kegelboden KB eine Bohröffnung sowie Koppelelemente HE. Diese Koppelelemente HE passen jeweils zu korrespondierenden Koppelelementen zur Fixierung der Bohrführungseinheit BFE auf dem Implantat. Die Bohröffnung im unteren Bereich des Grundkörpers KE korrespondiert mit den Schraubenöffnungen im Implantat IP. Im Deckbereich DB des Kegels KE ist eine dreh- und höhenverstellbare Bohrwinkeleinheit bzw. Bohrwinkelplatte BWH angeordnet. In der Bohrwinkelplatte BWH sind an definierten Stellen Durchbrüche bzw. Bohrungen BW1, BW2 und BW3,... und mindestens eine längliche Aussparung LA vorgesehen. Der Abstand W1, W2, W3 zu einer Mittelachse MA des Kegelstumpfes KE gibt den jeweiligen Bohrwinkel an. Mit Hilfe der länglichen Aussparung kann der Bohrwinkel entlang eines Korridors variabel gewählt werden. Mit Hilfe des ersten Durchbruchs BW1 für die erste Bohrwinkelführung kann der Chirurg eine Bohrung unter einem Bohrwinkel von 5 Grad bezogen auf die Mittelachse MA des Kegelstumpfes KE in den Knochen einbringen. Eine zweite Bohrwinkelführung BW2 ermöglicht einen Winkel für eine Vorbohrung bezogen auf die Mittelachse des Kegelstumpfes KE von 10 Grad, eine dritte Bohrwinkelführung BW3 ermöglicht eine Einbringung der Vorbohrung unter einem Winkel von 15 Grad. Durch eine wählbare Dicke des Bohrwinkelelementes bzw. der Bohrwinkelplatte BWH kann die jeweilige Bohrtiefe variiert werden. In die Vorbohrungen können Befestigungsmittel, insbesondere Fixierschrauben eingebracht werden. Durch die längliche Aussparung LA für einen variabel zu wählenden Bohrwinkel in der Bohrwinkelplatte BWH wird dem Chirurgen eine variable Einführung des Bohrers ermöglicht. Die variable Einführung des Bohrers erstreckt sich entlang der länglichen Aussparung. Die Vorbohrung erfolgt unter einer vorgebbaren Ausrichtung. Geführt durch ein erstes Führungselement FE kann entlang der länglichen Ausrichtung ein beliebiger Winkel für die Vorbohrung eingestellt werden. Durch eine zweite Führungseinheit VH zwischen Bohrwinkelplatte BWH und Kegeloberseite kann die Bohrrichtung durch drehen der Bohrwinkelplatte BWH vorgegeben werden. Sowohl die erste und zweite Führungseinheit FE, VH ist arretierbar. Durch die drehbar gelagerte Bohrwinkelplatte BWH kann u.a. die Richtung der definiert vorgebbaren Bohrwinkel entsprechend den Anforderungen eingestellt werden. Des Weiteren hat der Chirurg die Kontrolle über die Bohrhilfe in der Art, dass unterschiedlich dicke Bohrwinkelplatten BWH einsetzbar sind um hiermit die Bohrtiefe variierbar zu gestaltet. Anstelle der Auswechslung der Bohrwinkelplatte BWH kann das erste Führungselement einen Hohlzylinder mit einem Verlängerungselement VBS, wie in 5 gezeigt, aufweisen. In einer weiteren Ausgestaltung kann der beschriebene Kegel KE massiv bis auf die in ihm eingebrachten Bohrkanäle BK1, BK2, BK3 sein. Die drehbar gelagerte Bohrwinkelplatte ist dann mit einem massiven Kern des Kegels KE verbunden. 4 gives a drill guide unit BFE again. Shown is a cylindrical body running as a cone or truncated cone KE is trained. This cone has in the cone bottom KB a bore opening and coupling elements HE , These coupling elements HE each match to corresponding coupling elements for fixing the drill guide unit BFE on the implant. The drill hole in the lower part of the body KE corresponds to the screw holes in the implant IP , In the deck area DB of the cone KE is arranged a rotatable and height adjustable drilling angle unit or Bohrwinkelplatte BWH. In the drill angle plate BWH are breakthroughs or holes at defined locations BW1 . BW2 and BW3 , ... and at least one elongated recess LA intended. The distance W1 . W2 . W3 to a central axis MA of the truncated cone KE indicates the respective drilling angle. With the help of the elongated recess, the drilling angle can be variably selected along a corridor. With the help of the first breakthrough BW1 for the first drilling angle guide, the surgeon may drill a hole at a 5 degree drilling angle with respect to the truncated cone center axis MA KE into the bones. A second drilling angle guide BW2 allows an angle for a pilot hole relative to the center axis of the truncated cone KE of 10 degrees, a third drilling angle guide BW3 allows insertion of the pilot hole at an angle of 15 degrees. By a selectable thickness of the Bohrwinkelelementes or the Bohrwinkelplatte BWH the respective drilling depth can be varied. In the pilot holes fastening means, in particular fixing screws can be introduced. Through the elongated recess LA for a variable to choose drilling angle in Bohrwinkelplatte BWH the surgeon is allowed a variable insertion of the drill. The variable insertion of the drill extends along the elongated recess. The pre-drilling takes place under a predeterminable orientation. Guided by a first guide element FE can be set along the elongated orientation any angle for the pilot hole. Through a second guide unit VH between drilling angle plate BWH and cone top can change the drilling direction by turning the drilling angle plate BWH be specified. Both the first and second guide unit FE . VH is lockable. By the rotatably mounted Bohrwinkelplatte BWH, among other things, the direction of the defined predeterminable drilling angle can be adjusted according to the requirements. Furthermore, the surgeon has control over the drilling aid in the way that different thickness Bohrwinkelplatten BWH can be used to make the drilling depth varied hereby. Instead of replacing the Bohrwinkelplatte BWH For example, the first guide element may be a hollow cylinder with an extension element VBS , as in 5 shown have. In a further embodiment, the cone described KE solid except for the drilling channels introduced in it BK1 . BK2 To be BK3. The rotatably mounted Bohrwinkelplatte is then with a solid core of the cone KE connected.

Mit den 5, 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsvariante einer Bohrführungseinheit BFE gezeigt. Mit dieser Fortbildung können die Bohrwinkel variabel eingestellt werden. In den 5, 6 und 7 ist diese Ausführungsvariante in verschiedenen Ansichten schematisch dargestellt.With the 5 . 6 and 7 is a further embodiment of a drill guide unit BFE shown. With this training, the drilling angle can be variably adjusted. In the 5 . 6 and 7 This variant is shown schematically in different views.

In 5 ist die Bohrführungseinheit BFE mit einer Vorderansicht dargestellt. Die wesentlichen Elemente der Bohrführungseinheit BFE sind das kegelförmige Grundgerüst KE, ein erstes und zweites Führungselement FE, VH sowie ein Holzylinder BS. Auf der Bodenseite des kegelförmigen Grundgerüstes KE sind Koppelelemente HE mit einem Implantat verbindbar. Der Hohlzylinder BS führt dann den Bohrer unter definierter Neigung und Richtung und vorbestimmbarer Bohrtiefe in den Knochen. Mit dem ersten Führungselement FE kann der Neigungswinkel einer Vorbohrung eingestellt werden. Hierzu wird der am ersten Führungselement FE angeordnete Hohlzylinder BS entsprechend der in der 5 gezeigten Neigungsrichtung EW eingestellt. Der Hohlzylinder BS wird dabei durch eine in dem ersten Führungselement FE verfahrbaren Halterung HA gehalten. Durch das zweite Führungselement VH kann die Richtungsvorgabe für die zu führende Bohrung eingestellt werden. Zur Einstellung der Richtungsvorgabe des zweiten Führungselementes VH wird das erste Führungselement FE horizontal um eine Mittelachse der Bohrführungshilfeeinheit BFE gedreht. Das zweite Führungselement VH ist dabei an der oberen Kante des Kegels KE drehbar angeordnet. Der Hohlzylinder BS ist einerseits durch die in dem ersten Führungselement FE angeordneten Halterung HA schwimmend fixiert. Der Hohlzylinder BS erstreckt sich vom ersten Führungselement FE bis zu einer Öffnung im Bodenbereich des Kegels KE zwischen den Koppelelementen HE. In 5 is the drill guide unit BFE shown with a front view. The essential elements of the drill guide unit BFE are the cone-shaped skeleton KE , a first and second guide element FE . VH as well as a wooden cylinder BS , On the bottom side of the conical basic framework KE are coupling elements HE connectable with an implant. The hollow cylinder BS then guides the drill under defined inclination and direction and predeterminable drilling depth in the bone. With the first guide element FE the inclination angle of a pilot hole can be adjusted. For this purpose, the at the first guide element FE arranged hollow cylinder BS according to the in the 5 shown inclination direction EW set. The hollow cylinder BS is doing by one in the first guide element FE movable bracket HA held. Through the second guide element VH the directional specification for the bore to be drilled can be set. To set the direction of the second guide element VH becomes the first guide element FE horizontally about a central axis of the Bohrführungshilfeeinheit BFE turned. The second guide element VH is rotatably arranged on the upper edge of the cone KE. The hollow cylinder BS on the one hand by the in the first guide element FE arranged bracket HA fixed in a floating position. The hollow cylinder BS extends from the first guide element FE up to an opening in the bottom area of the cone KE between the coupling elements HE ,

Die Länge des Hohlzylinders kann durch ein Verlängerungselement VBS variabel gestaltet werden. Entsprechend der Planungsvorgaben kann das Verlängerungselement aus dem Hohlzylinder BS bzw. in den Hohlzylinder eingedreht werden. Sind der Einstellwinkel und die Richtung sowie die Bohrtiefe eingestellt, kann der Hohlzylinder BS durch ein Fixierelement FS festgestellt werden. Das bogenförmig ausgeführte erste Führungselement FE kann ebenso gerade ausgestaltet sein und parallel zur Oberkante des Kegels verlaufen.The length of the hollow cylinder can by an extension element VBS be made variable. According to the planning specifications, the extension element from the hollow cylinder BS or are screwed into the hollow cylinder. Are the setting angle and the direction and the drilling depth set, the hollow cylinder BS by a fixing element FS be determined. The arcuately executed first guide element FE may also be straight and run parallel to the top of the cone.

In 6 ist eine Seitenansicht der Bohrführungseinheit BFE gezeigt. In dieser Ansicht ist der durch das Fixierelement FS in der Halterung HA des ersten Führungselementes FE eingefügte Hohlzylinder BS gezeigt. Ebenso ist am Boden des Kegels KE das mit dem Implantat IP in Wirkverbindung stehende Koppelelement HE gezeigt. Angedeutet ist im oberen Teil des Hohlzylinders BS das Verlängerungselement VBS.In 6 is a side view of the drill guide unit BFE shown. In this view, the through the fixing element FS in the holder HA of the first guide element FE inserted hollow cylinder BS shown. Likewise, at the bottom of the cone KE that with the implant IP operatively connected coupling element HE shown. It is indicated in the upper part of the hollow cylinder BS the extension element VBS ,

In 7 ist eine Draufsicht auf die Bohrführungseinheit BFE gezeigt. Gezeigt ist eine kreisrunde Oberkante des Kegels KE in der das zweite Führungselement VH zur Einstellung der Bohrrichtung bewegt werden kann. Ebenso gezeigt ist das erste Führungselement FE mit dem der Bohrwinkel für eine auszuführende Bohrung eingestellt werden kann. Gezeigt ist ebenso die Fixierung des Hohlzylinders BS zwischen den Wandungen des ersten Führungselementes FE und der Halterung HA. Arretiert wird die Bohrhülse durch das Fixierelement FS. Ausgehend von der Bohrachse BA im Zentrum des Hohlzylinders BS wird entsprechend einer Planungsvorgabe eine Vorbohrung im Knochen für eine Fixierschraube ausgeführt. Die Richtungsvorgabe RV erfolgt durch Drehen des ersten Führungselementes FE.In 7 is a plan view of the drill guide unit BFE shown. Shown is a circular upper edge of the cone KE in the second guide element VH can be moved to adjust the drilling direction. Also shown is the first guide element FE with which the drilling angle can be set for a bore to be executed. Shown is also the fixation of the hollow cylinder BS between the walls of the first guide element FE and the holder HA , The drill sleeve is locked by the fixing element FS , Starting from the drilling axis BA in the center of the hollow cylinder BS a pilot hole in the bone for a fixing screw is performed according to a planning specification. The direction specification RV done by turning the first guide element FE ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

HEHE: Koppelelementcoupling element
IPIP: Implantatimplant
KFKF: Knochenfragmentbone fragment
BHHBHH: BohrhilfehalterungBohrhilfehalterung
VBVB: Vorbohrungpilot hole
NWnorthwest: Winkelbereichangle range
KEKE: Kegelcone
BFEBFE: BohrführungseinheitBohrführungseinheit
BWHBWH: Bohrwinkeleinheit, BohrwinkelplatteDrilling angle unit, drilling angle plate
KBKB: Kegelbodenconical
DBDB: Deckbereichdeck area
LALA: längliche Aussparungelongated recess
W1, W2, W3W1, W2, W3: erster, zweiter, dritter Bohrwinkelfirst, second, third drilling angle
BW1, BW2, BW3BW1, BW2, BW3: erste, zweite, dritte Bohrwinkelführungfirst, second, third drilling angle guide
BK1, BK2, BK3BK1, BK2, BK3: Bohrkanaldrill hole
VWVW: variabler Bohrwinkelvariable drilling angle
FEFE: erstes Führungselementfirst guide element
BSBS: Hohlzylinderhollow cylinder
FSFS: Fixierelementfixing
BABA: Bohrachsedrilling axis
VHVH: zweites Führungselementsecond guide element
VBSVBS: Verlängerungselement für HohlzylinderExtension element for hollow cylinder
HAHA: Halterungbracket
EWEW: EinstellwinkelSetting angle
RVRV: Richtungsvorgabedirection specification
MAMA: Mittelachsecentral axis

Claims

Device after Claim 1 , characterized in that with a first guide element (DB, FE) along the elongated recess of the drilling angle and with a second guide element (VH), the drilling direction for a bore can be predetermined.

Device after Claim 2 , characterized in that the first guide element (DB, FE) has a hollow cylinder (BS).

Device after Claim 3 , characterized in that the hollow cylinder (BS) along the first guide element is displaceable.

Device according to one of Claims 3 or 4 , characterized in that the hollow cylinder (BS) extends from the first guide element (DB, FE) to the cone bottom (KB) of the base body (KE).

Device according to one of Claims 3 to 5 Characterized in that the hollow cylinder (BS) by means of an extension element (VBS) is extendable.

Device according to one of Claims 2 to 6 , characterized in that the first guide unit (FE) is movable.