DE102021001608A1

DE102021001608A1 - Chirurgisches Bohr-Instrument

Info

Publication number: DE102021001608A1
Application number: DE102021001608.4A
Authority: DE
Inventors: Frank Heuer
Original assignee: Mimeo Medical GmbH
Current assignee: Mimeo Medical GmbH
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2021-03-26
Publication date: 2022-09-29
Also published as: WO2022200622A3; EP4312822A2; WO2022200622A2

Abstract

Chirurgisches Instrument (1) zum Bohren in Knochen oder Knochenfragmente bestehend aus einem Bohrer-Abschnitt (5), einem Getriebe-Abschnitt (2) und einem dazwischen befindlichen longitudinalen Schaft-Abschnitt (3) mit einem ersten (30) und einem zweiten Schaft-Element (40) dadurch charakterisiert, dass das zweite Schaft-Element (40) wenigstens abschnittsweise in dem ersten Schaft-Element (30) gelagert ist und jedes Schaft-Element eine zyklisch translatorische Bewegung (130, 140) entlang der longitudinalen Achse (103) zum Bohren in den Knochen ausführt.

Description

Stand der Technik
Dem Stand der Technik sind verschiedene Bohr-Instrumente zum Eröffnen von Knochen bekannt, die dazu verwendet werden, den Knochen für den Einsatz von Implantaten vorzubereiten, wie beispielsweise Osteosynthese-Schrauben. Allerdings arbeiten sämtliche Bohr-Instrumente nach einem rotatorischem Prinzip, bei dem eine Bohr-Spitze um eine Achse gedreht wird. Dies erzeugt ausschließlich runde Öffnungen im Knochen.
Dem Stand der Technik sind Implantate (z.B. DE102019000965A1 , WO2004107957A2 , WO03032853A2 ) bekannt, die bevorzugt nicht-rund gestaltet sind, damit sie aufgrund ihrer Formgebung von ihren biomechanischen Vorteilen profitieren. Allerdings existiert derzeit kein Bohr-Instrument, um den Implantationskanal für solche Implantate vorzubereiten. Bisher werden klingenartige Implantate schlagend in den Knochen getrieben, was zu klinischen Komplikationen führen kann. Ein dafür geeignetes Bohr-Instrument müsste in der Lage sein einen unrunden Bohrkanal zu kreieren und im Falle von klingenartigen Implantaten müsste der Bohrkanal entlang der Bohrtiefe sogar einen helikalen Verlauf aufweisen.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe wird anhand des hier vorgestellten erfindungsgemäßen Bohr-Instruments (1) gelöst.
Für das erfindungsgemäße chirurgische Bohr-Instrument (1), sind raumzuweisende Koordinatenreferenzen definiert, wie zum Beispiel eine proximale Richtung (101), eine distale Richtung (102), die sich entlang einer Zentralachse (103) ausdehnen. Von der Zentralachse (103) nach außen abgehend definiert sich eine radiale Ausbreitung (104) als auch eine Umfangsrichtung (105).
Das erfindungsgemäße chirurgisches Instrument (1) ist zum Bohren in Knochen oder Knochenfragmente geeignet und besteht aus einem Bohrer-Abschnitt (5), einem Getriebe-Abschnitt (2) und einem dazwischen befindlichen longitudinalen Schaft-Abschnitt (3) mit einem ersten (30) und einem zweiten Schaft-Element (40). Dabei ist das zweite Schaft-Element (40) wenigstens abschnittsweise in dem ersten Schaft-Element (30) gelagert. Zum Bohren führt jedes Schaft-Element eine zyklisch translatorische Bewegung (130, 140) entlang der longitudinalen Achse (103) aus.
Vorzugsweise besitzt das erste Schaft-Element (30) wenigstens abschnittsweise entlang der longitudinalen Richtung (103) eine konzentrische Öffnung (34) und das zweite Schaft-Element (40) besitzt wenigstens abschnittsweise entlang der longitudinalen Richtung (103) eine konzentrische Außenwandung (43). Dabei ist es vorteilhaft, wenn die konzentrische Außenwandung (43) des zweiten Schaft-Elements (40) in die konzentrische Öffnung (34) des ersten Schaft-Elements (30) gesteckt ist. Somit sind beide Schaft-elemente ohne zusätzliche Mittel entlang der Zentralachse (103) zueinander ausgerichtet und gelagert.
Für eine solche Lagerung ist es vorteilhaft, wenn das erste Schaft-Element (30) wenigstens abschnittsweise Rohr-förmig ausgebildet ist und das zweite Schaft-Element (40) wenigstens abschnittsweise Rohr-förmig oder als Vollrundstab ausgebildet ist. Eine Rohr- oder Vollrund-Form hat den Vorteil, dass die Herstellung der Schaft-Elemente (30, 40) mit Hilfe einer Drehmaschine durchgeführt werden kann, was zeitsparende Effekte und damit auch eine Kostenersparnis mit sich bringt.
Der Getriebe-Abschnitt (2) besteht im Wesentlichen aus einem Rotor (10) mit einer zentralen Öffnung (13) und den zwei darin gelagerten Schaft-Elementen (30, 40). Dabei formen die beiden Schaft-Elemente (30, 40) an ihrem proximalen Ende (101) jeweils eine Kurvenscheibe (310, 410) aus. Charakteristisch bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist, dass das erste und zweite Schaft-Element (30, 40) jeweils eine Kurvenscheibe (310, 410) ausformen, und die Kurvenscheibe des zweiten Schaft-Elements (410) in proximaler Richtung (101) zur Kurvenscheibe des ersten Schaft-Elements (310) angeordnet ist. Somit handelt es sich um ein Doppel-stufiges Kurvenscheiben-Getriebe. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, dass die Teile einfacher herzustellen als auch jederzeit demontierbar sind.
Zur Konvertierung einer Rotationsbewegung (110) des Rotors (10) in eine translatorische Bewegung (130, 140) der Schaft-Elemente (30, 40) muss der Rotor (10) mindestens zwei Stifte (1031, 1041 und/oder 1032, 1042) aufweisen, wobei wenigstens ein Stift (1031 und/oder 1032) sich im Eingriff in der Vertiefung der ersten Kurvenscheibe (313, 312) und wenigstens ein weiterer Stift (1041 und/oder 1042) sich im Eingriff in der Vertiefung der zweiten Kurvenscheibe (413, 412) befindet. Eine Verdrehung des Rotors (110) mit den Stiften (1031, 1032, 1041, 1042) führt dazu, dass die Stifte aufgrund der sinus-förmigen Kurvenzüge (312, 412) die Schaft-Elemente (30,40) auslenken (130, 140). Sie werden entlang der longitudinalen Achse (103) verfahren.
Befindet sich nur ein Stift je Kurvenscheibe im Eingriff entsteht ein Kipp-Moment am Schaft-Element. Dies kann zu einer einseitigen Belastung, erhöhtem Verschleiß und damit zum Verklemmen führen. Damit dies verhindert wird, ist es vorteilhaft, wenn dieses Kipp-Moment durch einen weiteren gegenüberliegenden Stift unterbunden wird. Genauer besitzt in einer vorteilhaften Ausführungsform der Rotor (10) mindestens zwei in Umfangsrichtung gegenüberliegende Stifte (1031, 1032), die sich im Eingriff in der Vertiefung der ersten Kurvenscheibe (312) befinden, und der Rotor (10) besitzt wenigstens zwei weitere in Umfangsrichtung gegenüberliegende Stifte (1041, 1042), die sich im Eingriff in der Vertiefung der zweiten Kurvenscheibe (412) befinden.
Erst die mechanische Lösung die Schaft-Elemente ineinander zu stecken, erlaubt es zwei Kurven-Scheiben hintereinander mit durchgängigen Kurvenzügen zu platzieren. Damit können mehrere mechanische Anforderungen von dem Design erfüllt werden, wie z.B.: Reduktion eines Verklemmens durch gegenüberliegende Stifte, Demontierbarkeit, gute Reinigbarkeit, vereinfachte Herstellung und reduzierter Verschleiß.
In einer alternativen Ausführungsform kann eine gegenläufige zyklisch translatorische Bewegung der beiden Schaft-Elemente (130, 140) auch so erzeugt werden, dass die Sinus-Wellen (312, 412) der beiden Kurvenscheiben (310, 410) phasen-synchron vorgesehen sind. Eine gegenläufige Bewegung kann dann induziert werden, indem die Stifte 1031 und 1041 sowie die Stifte 1032 und 1042 in Umfangsrichtung in einem Winkel zueinander platziert sind. Dieser Winkel und die Anzahl der Sinus-Perioden in Umfangsrichtung bestimmen dann den Phasenversatz bzw. das Maß der Gegenläufigkeit der translatorischen Bewegung (130, 140, 150).
Angetrieben werden kann das chirurgische Instrument (1) über den Rotor (10), welcher ein nach proximal laufenden Schaftbereich (12) aufweist, welcher einen Kupplungs-Anschluss (11) bereitstellt, der dazu geeignet ist, ein Drehmoment auf den Rotor (110) zu übertragen. An diesem Kupplungs-Anschluss (11) können Handgriffe oder rotierende Antriebe, wie z.B. elektrische, elektro-mechanische, mechanische, pneumatische, hydraulische oder andersartige Antriebe, lösbar mit dem chirurgischen Instrument (1) verbunden werden. Wichtig ist, dass diese Antriebe oder Handgriffe für den Einsatz im OP geeignet sind und den Anforderungen an eine Reinig- und Sterilisierbarkeit erfüllt sind.
Zum Einstellen einer Ausrichtung (108) des Bohrer-Abschnitts (5) im Bezug zum Knochen, ist es notwendig, dass ein Stator (20) bereitgestellt ist. Mit der Ausrichtung des Stators (106) kann die Ausrichtung der Bohrer-Spitze (108, 50) eingestellt, variiert und/oder konstant gehalten werden. Hierfür kann es hilfreich sein, wenn am Stator (20) ein Indikator (25) bereitgestellt wird, welcher die Ausrichtung der Bohr-Spitze (51, 106, 108) anzeigt. Dabei ist es unerheblich, ob der Indikator (25) eine Markierung, Kerbe, Beschriftung, Relief, eine Material-Auf-/ oder Austragung ist oder ein zusätzliches Zeiger-Element vorgesehen ist.
Zum manuellen Halten und Einstellen der Bohrer-Spitzen-Ausrichtung (108) mit Hilfe des Stators (106) ist es wichtig, dass wenigstens ein Griff (24) am Stator (20) vorgesehen ist. Als Griff sollen auch Strukturen verstanden werden, die dazu geeignet sind, den Stator (20) zu halten. Hierzu zählen beispielsweise auch Kerben, Rillen, Aufdickungen, erhöhte Rauigkeiten, Vertiefungen, einzeln abstehende Griff-Elemente oder auch Öffnungen (28). Der Stator (20) kann auch Teil eines Gehäuses sein, welches hier nicht gezeigt ist.
In der bevorzugten Ausführungsform sind die Schaft-Elemente (30, 40) mindestens abschnittsweise als Vollrund oder Rohr vorgesehen. Damit sich die Schaft-Elemente (30, 40) nicht gegeneinander verdrehen, ist es vorteilhaft, wenn die Schaft-Elemente (30, 40) entlang der longitudinalen Achse (103) an wenigstens einem Abschnitt unmittelbar (39, 49) oder mittelbar (37, 47, 21, 22) zueinander so in Kontakt stehen damit eine Verdrehung der Schaft-Elemente (30, 40) gegeneinander ausgeschlossen ist. Des Weiteren ist es auch wichtig, dass keine Verdrehung der Schaft-Elemente (30, 40) gegenüber dem Stator (20) stattfinden kann. Hierfür muss an wenigstens einem der Schaft-Elemente (30, 40) eine Fläche oder Vorsprung (37, 47) vorgesehen sein, die mit dem Stator (20) in Kontakt steht, so dass das Schaft-Element (30 und/oder 40) mit dem Stator (20) in Umfangsrichtung stets im gleichen Winkel (106, 107) zueinanderstehen.
Damit das erfindungsgemäße chirurgisches Bohr-Instrument (1) über einen Führungsdraht (60) geführt und auch für minimal-invasive Eingriffe verwendet werden kann, ist es vorteilhaft, wenn das gesamte Bohr-Instrument (1) inklusive des Bohrer-Abschnitts (5) durchgängig kannüliert (48, 18, 536, 546) ist.
Gebohrt wird mit einem translatorisch oszillierenden Bohrer-Abschnitt (5), wobei der Bohrer-Abschnitt (5) aus mindestens zwei getrennten Bohr-Elementen (53, 54) besteht und diese Bohr-Elemente mit den Schaft-Elementen (30, 40) verbunden sind. Dadurch wird jedes Bohr-Element (53, 54) vom Bohr-Instrument (1) einzeln ausgelenkt. Die Bohr-Elemente besitzen Raspelzähne und im Verbund vorzugsweise eine nach distal spitz zulaufende Bohr-Spitze (50). Gebohrt wird mit einer zyklisch translatorischen Raspelbewegung der Bohrer-Elemente (53, 54), wobei gleichzeitig gebohrt und Material aus dem Kanal freigeräumt wird.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Instruments (1) liegt darin, dass die Bohr-Elemente (53, 54) im Verbund Öffnungen im Knochen generieren, die einen nicht-runden Querschnitt besitzen. Des Weiteren ist es auch denkbar, dass die Öffnung im Knochen entlang der Tiefe von der Zentralachse (103) abweicht und beispielsweise einer Krümmung folgt. Für klingenartige Implantate ist es notwendig und auch möglich, dass die Bohr-Elemente (53, 54) im Verbund eine Klingen-Form (52) ausbilden. Beim Bohren mit einer translatorisch oszillierenden Klinge (52) ist es dann auch möglich Öffnungen im Knochen zu generieren, wobei die Öffnung in zwei unterschiedlichen Tiefen einen ersten Querschnitt und einen zweiten Querschnitt besitzt, und die Ausrichtungen der beiden Querschnitte unterschiedlich zueinander sind.
Figurenliste

1 eine Schrägansicht des erfindungsgemäßen Bohr-Instruments,
2 eine Schrägansicht einer Explosivdarstellung ohne Bohrer-Abschnitt,
3 eine Seitensicht des erfindungsgemäßen Bohr-Instruments, sowie eine Detaildarstellung im Schnitt,
4 Seitenansicht der Schaft-Elemente mit Darstellung der Abwicklung der Kurvenscheiben,
5 eine alternative Ausführungsform mit drei oder mehr Schaft-Elementen
6 eine Schrägansicht des erfindungsgemäßen Bohr-Instruments mit der Demonstration, dass der Bohrer-Abschnitt lösbar verbunden sein kann,
7a,b Detail- und Explosionsdarstellung des Bohrer-Abschnitts
8a-d diverse Ansichten des Bohrer-Abschnitts,
9a,b alternative Ausgestaltungsform des Bohrer-Abschnitts mit Kannülierung und Führungsdraht,
10 alternative Ausgestaltungsform des Bohr-Instruments,
11 Ausgestaltungsform aus 10 zur besseren Sicht ohne Stator illustriert,
12a-c Löse-Mechanismus zur einfachen Demontage des Getriebe-Abschnitts zur Aufbereitung des Instruments,
13a,b Einzeldarstellung der alternativen Ausgestaltungsform aus 10.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Der 1 ist zu entnehmen, wie das erfindungsgemäße Bohr-Instrument (1) generell aufgebaut ist. Es besteht aus einem Getriebe-Abschnitt (2), einem sich daran anschließenden Schaft-Bereich (3), einem nach distal (102) abschließenden Bohrer-Abschnitt (5) und einem sich dazwischen befindlichen Verbindungs-Abschnitt (4). In proximaler Richtung (101) befindet sich ein Rotor (10) welcher mit Hilfe eines Getriebes (2) eine Rotationsbewegung (110) in eine zyklische Translationsbewegung (130, 140) der Schaft-Elemente (30, 40) entlang der Zentralachse (103) umwandelt. Mit Hilfe eines Stators (20) kann die Ausrichtung (106) des Bohrer-Abschnitts (5, 108) und auch des Schaft-Bereichs (3) eingestellt und gehalten (120) werden. Somit dreht sich der Rotor (10) im Bezug zu sämtlichen Instrument-Komponenten, welche mit dem Stator (20) in gleicher Ausrichtung (106) stehen.
Der Schaft-Bereich (3) dehnt sich vorzugsweise longitudinal entlang einer Zentralachse (103) aus. Dadurch lässt sich eine Hauptausrichtung und damit auch die Zentralachse (103) am Instrument (1) definieren. Eine longitudinale Ausdehnung des Schaft-Bereichs (3) hat den Vorteil, Öffnungen in Knochen generieren zu können, die durch das umschlossene Weichteilgewebe sonst schwer erreichbar sind. Der Schaft-Bereich (3) besteht aus mindestens zwei Schaft-Elementen (30, 40). Der Bohrer-Abschnitt (5) besitzt einzeln auslenkbare bzw. bewegbare Bohrer-Elemente (53, 54) die miteinander in Kontakt stehen aber nicht fest miteinander verbunden sind. Jedes Schaft-Element (30, 40) steht dabei in mechanischer Verbindung zu einem Bohrer-Element (30 mit 53 und 40 mit 54). Eine Bewegung (z.B. Translation) lenkt das jeweilige Bohrer-Element (53, 54) aus. Sind zwei Schaft-Elemente (30, 40) vorgesehen, bewegen sich die Bohrer-Elemente (53, 54) zum Bohren vorzugsweise gegenläufig. Damit können Öffnungen in distaler Richtung (102) ohne die Rotation der Bohrer-Elemente (53, 54) vorgesehen werden. Die Öffnungen werden vertikal in den Knochen gestößelt bzw. geraspelt.
2 zeigt den detaillierten Aufbau des erfindungsgemäßen Bohr-Instruments (1) in einer Explosionsdarstellung. In dieser Ausführungsform ist das zweite Schaft-Element (40) nahezu vollständig im ersten Schaft-Element (30) eingesteckt. Beide Schaft-Elemente (30, 40) sind als Rohr gestaltet, was die Fertigungskosten reduziert. Am jeweiligen distalen Ende der Schaft-Elemente befindet sich ein Gewindeabschnitt (35, 45) welcher als lösbare Verbindung zu den hier nicht dargestellten Bohrer-Elementen (53, 54) dient. Beide Schaft-Elemente (30, 40) besitzen jeweils eine Kurven-Scheibe (310, 410) mit einer nach außen gerichtete Mantelfläche (311, 411). Nähere Details zu den Kurven-Scheiben (310, 410) mit ihren Mantelflächen (311, 411), Vertiefungen (313, 413) und ihren Kurvenzügen (312, 412) sind in 4 näher erläutert. Beide Kurven-Scheiben (310, 410) sind rotatorisch und translatorisch im Rotor (10) gelagert. Dabei entsteht eine gegenläufige translatorische Bewegung (130, 140) innerhalb des Rotors (10) was zu einer zyklischen Verkürzung und Beabstandung zwischen den zur Zentralachse (103) senkrecht stehenden Wandungen der Kurven-Scheiben führt. Dadurch werden die abgeschlossenen Räume komprimiert und expandiert. Vorzugsweise sind diverse Öffnungen (314, 414) vorgesehen, die dazu dienen diese abgeschlossenen Räume zu ventilieren und eine sperrende Pumpwirkung zu verhindern.
Des Weiteren zeigt 2 Details des Rotors (10). Der Rotor (10) ist hauptsächlich rund aufgebaut und besitzt eine nach distal (102) offene konzentrische Öffnung (13). In proximaler Richtung (101) ist der Rotor (10) vorzugsweise geschlossen und geht in einen Schaft (12) über. An diesem Schaft (12) ist ein Antriebsabschnitt (11) vorgesehen, welcher Elemente einer Schnell-Kupplung enthält. Dieser Antriebsabschnitt (11) ist dazu geeignet unterschiedliche Antriebsmechanismen anschließen zu können, die eine Drehbewegung (110) auf den Rotor (10) übertragen. Am Rotor (10) sind zwei oder mehr Öffnungen (14) vorgesehen, welche in radialer Richtung (104) ausgerichtet sind und in Richtung Zentralachse (103) zulaufen. Somit kommunizieren diese Öffnungen (14) mit der konzentrischen Öffnung (13) des Rotors. In diesen Öffnungen (14) sind zwei oder mehr Stifte (1031, 1032, 1041, 1042) fixiert, gefügt oder gelagert. Im montierten Zustand ragen die Stifte in den Innenraum der konzentrischen Öffnung (13) des Rotors und befinden sich im Eingriff mit den Kurven-Scheiben (310, 410), wie in 3 dargestellt. 2 zeigt im Weiteren die wesentlichen Details des Stators (20). Am Stator befinden sich Flächen oder Wandungen (21, 22) die dazu geeignet sind im direkten Kontakt zu den Flächen oder Wandungen (37, 47) der Schaft-Elemente (30, 40) zu stehen. Die Kontaktflächen sind dabei so ausgestaltet, dass sie eine translatorische Relativbewegung zwischen Stator (20) und den Schaft-Elementen (30, 40) tolerieren aber gleichzeitig die Ausrichtung (106) in Umfangsrichtung (105) zwischen Stator und Bohrer-Abschnitt (108) konstant gehalten wird. In der bevorzugten Ausführungsform des Bohr-Instruments (1) ist am Stator (20) eine schlüsselloch-ähnliche Öffnung (23) vorgesehen, durch die die Schaft-Elemente (30, 40) im montierten Verbund von proximal kommend hindurchgesteckt werden können.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn am Stator (20) ein Indikator oder Markierung (25) bereitgestellt ist, was die Ausrichtung des Bohrer-Abschnitts (5, 108) anzeigt. Zum manuellen Halten (120) des Stators (20) ist es von Vorteil, wenn am Stator (20) ein oder mehr Griffe oder Griff-Merkmale (24, 28) vorhanden sind, die ein Festhalten begünstigen. In der hier gezeigten Ausführungsform können für die Montage des Instruments die Stifte (1031, 1032, 1041, 1042) durch die Öffnungen des Stators (28) hindurchgesteckt und mit Hilfe eines Werkzeugs am Rotor (10) befestigt werden.
3 zeigt eine Schnittdarstellung der in 2 gezeigten Einzelkomponenten und lässt damit einen Blick in den Zusammenbau und der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Bohr-Instruments (1) zu, wobei die Funktionsweise und das Zusammenspiel der Komponenten bereits eingangs geschildert wurde. Zu erkennen ist außerdem, dass der Rotor (10) so angeordnet ist, dass er sich um die Zentralachse (103) dreht. Erst durch diese Anordnung ist es möglich, dass das gesamte Instrument kannüliert (18, 48) werden kann und das Getriebe sich um einen eingesteckten Führungsdraht (60) drehen kann. Dies ist beispielsweise auch in 9a und b dargestellt.
In einer alternativen, aber nicht dargestellten, Ausführungsform wäre es auch denkbar, dass sich innerhalb der Kannülierung (48) ein zusätzliches rotatorisches Bohr-Element befindet und direkt mit dem Rotor (10) gefügt ist. Das Bohr-Element kann dabei nach distal aus dem Instrument ragen und dreht sich zusammen mit dem Rotor (10) in Relation zum Bohrer-Abschnitt (5). Mit dem innenliegendem drehenden Bohr-Element kann eine Zentrier-Bohrung generiert werden, bevor der translatorisch bohrende Bereich (53, 54) automatisch folgt.
Wie in 4 dargestellt, besitzen die Kurvenscheiben (310, 410) jeweils eine nach radial außen gerichtete Mantelfläche (311, 411). Dabei sind die Außendurchmesser der Mantelflächen 311 und 411 in etwa gleich groß. Jede der Mantelflächen weist in radialer Richtung (104) eine zur Zentralachse (103) hin gerichtete Vertiefung (313, 413) auf und diese Vertiefung verläuft in Umfangsrichtung (105) entlang der Mantelfläche (311, 411) und formt einen in sich geschlossenen Kurvenzug (312, 412). In einer abgewickelten Darstellung (4) ist dieser Kurvenzug sinusförmig darstellbar, wobei es vorteilhaft ist, dass die Sinus-Welle (312, 412) auf der Mantelfläche (311, 411) im Bezug zur longitudinalen Achse (103) achsensymmetrisch vorgesehen ist. Damit können pro Umdrehung des Rotors (10) mehr als eine translatorische Auslenkung der Schaft-Elemente (30, 40) erwirkt werden. Sind zwei oder mehr Stifte je Kurvenscheibe im Rotor vorgesehen, müssen mindestens zwei oder ein Vielfaches von zwei Sinuswellen je Kurvenzug vorgesehen sein.
Für eine wechselseitige Auslenkung der Schaft-Elemente (30, 40) ist es vorteilhaft, wenn der sinusförmige Kurvenzug (312) des ersten Schaft-Elements (30) im Bezug zum sinusförmigen Kurvenzug (412) des ersten Schaft-Elements (40) in einem Phasenversatz steht. Bei der gezeigten Ausführungsform entspricht der Phasenversatz optimalerweise zwischen 20% und 80%, jedoch vorzugsweise ca. 50%, der Schwingungsperiode der Sinuswelle.
Vorteilhaft ist es, dass der Kurvenzug (312, 412) in einer abgewickelten Darstellung sinusförmig ist und durch die Maxima (319, 419) der Sinus-Welle der Translationsweg des Schaft-Elements (130, 140) definiert ist (4). Im Bezug zum Rotor (10) beträgt der Translationsweg des ersten und/oder zweiten Schaft-Elements (130, 140), zwischen 0,1mm bis 5mm, vorzugsweise 0,2mm bis 4mm, vorzugsweise 0,5mm bis 3mm. In Abhängigkeit vom Phasen-Versatz der Kurvenscheiben zueinander beträgt der Translationsweg (150), im Bezug der beiden Bohr-Elemente (53, 54) zueinander, der Summe der EinzelAuslenkungen (150=130+140). In der bevorzugten Ausführungsform mit zwei Schaft-Elementen (30, 40) beträgt der Translationsweg (150) des ersten Schaft-Elements (30) im Bezug zum zweiten Schaft-Element (40) in etwa dem Doppelten des Translationswegs (130, 140) eines Schaft-Elements bezogen auf den Rotor (10). Das hat den Vorteil, dass die Einzelauslenkungen der Schaft-Elemente (130, 140) an den Kurvenscheiben kleiner vorgesehen werden können, als es am Bohrer-Abschnitt (5, 150) zum Bohren tatsächlich stattfindet. Dies sorgt für eine verschleißärmere Funktion im Getriebe-Abschnitt (2).
Eine alternative Ausführungsform ist in 5 illustriert. Neben der bevorzugten Variante mit zwei Schaft-Elementen (30, 40) sind auch mehr als zwei Schaft-Elemente, wie hier mit drei Schaft-Elementen (30, 40 und 500) dargestellt, denkbar. Dabei können beliebig viele Schaft-Elemente ineinandergesteckt werden, wobei für jedes Schaft-Element am proximalen Ende jeweils eine Kurven-Scheibe (310, 410 und 510) vorgesehen ist. Mit der Anzahl der Schaft-Elemente wird auch die Anzahl der Bohrer-Elemente definiert.
Für das Bohren mit zwei zueinander gegenläufig translatorisch zyklisch bewegenden Schaft-Elementen (30, 40) ist ein Bohrer-Abschnitt (5) vorgesehen, wobei der Bohrer-Abschnitt (5) aus zwei voneinander getrennten aber in direktem Kontakt stehenden Bohr-Elementen (53, 54) besteht, und ein erstes Bohr-Element (53) mit dem ersten Schaft-Element (30) und ein zweites Bohr-Element (54) mit dem zweiten Schaft-Element (40) verbunden sind. Vorteilhaft für die Anwendung ist es, wenn die Bohr-Elemente (53, 54) einzeln oder im Gesamtverbund lösbar oder austauschbar mit den Schaft-Elementen (30, 40) verbunden sind (6).
Das hier vorgestellte Bohr-Prinzip ermöglicht es Öffnungen mit beliebigem Querschnitt, z.B.: rund, dreieckig, viereckig, polygonal oder sonstig geartet herzustellen. Für die eingangs gestellte Aufgabe, Öffnungen für klingenartige Implantate zu generieren, bietet das hier vorgestellte Bohr-Instrument (1) die technische Möglichkeit auch Öffnungen mit dem Profil einer Klinge im Knochen vorzusehen. Des Weiteren ist es ebenso möglich einen helikalen Tiefenverlauf des Klingenprofils zu erzeugen. Damit ein Bohrkanal für ein klingenartiges Implantat vorbereitet werden kann, ist es von Vorteil, wenn die Bohr-Elemente (53, 54) im Verbund eine Klingen-Form (52) ausbilden (7a und b) und mindestens ein der Bohr-Elemente (53, 54) mindestens einen Klingenflügel (52) ausformt. Hier dargestellt sind zwei Flügel, die insgesamt eine Klingenform beschreiben (52). In der hier gezeigten Ausführungsform kann der Bohrer-Abschnitt (5) in zwei beschreibende Merkmale unterteilt werden; einem Bohr-Kern (56) und sich den daran angrenzenden Flügeln (52) (7a, 7b, 8a-d).
Der Bohr-Kern (56) besitzt eine nach distaler Richtung verjüngende Bohr-Spitze (50). Von dieser Bohr-Spitze (50) in proximaler Richtung (51) gliedert sich ein Bohr-Bereich (51) an, welcher die Kontur und Dimensionierung des zu bohrenden Kern-Profils einstellt. Es ist gleichzeitig der Bereich mit dem größten Querschnitt. Ab diesem Bereich (51) angrenzend und weiter in proximaler Richtung verlaufend besitzt der Bohr-Kern (56) einen reduzierten Querschnitt, damit dieser Bereich keine bohrende Wirkung mehr ausübt und der Bohr-Widerstand reduziert ist. Des Weiteren kann in dem resultierenden Spalt abgetragenes Material in proximaler Richtung abtransportiert werden. Vorteilhaft ist es, wenn mindestens die Bohr-Spitze (50) und der Bohr-Bereich (51) mit Raspelzähnen (57) ausgestattet sind. Zum Raspeln eignen sich besonders Zähne (57) die eine Schneidwirkung in Zugrichtung der Bohrer-Elemente (53, 54) ausführen und leicht in Druckrichtung in das Material einzuführen sind. Wie dargestellt ( 8b und 8d), eignen sich Widerhaken-ähnliche Raspelzähne am besten dazu. Durch das einfachere Eindringen in Druckrichtung im Vergleich zum Raspeln/Zerspanen in Zugrichtung, entsteht außerdem ein automatischer Vortrieb in das zu bohrende Material. Natürlich sind auch anders gestaltete Raspel- oder Sägezähne mit unterschiedlichen Winkeln oder auch Hinterschnitten denkbar.
Neben dem Bohr-Kern (56) des Bohrer-Abschnitts (5) sind in der bevorzugten Ausführungsform Flügel (52) bzw. eine Klingenform vorgesehen. Die Flügel (52) besitzen vorzugsweise eine erste proximale Ausrichtung (107) und eine zweite Ausrichtung in distaler Richtung (108) (7a, 8c). Soll ein Bohrkanal für gerade klingenartige Implantate vorgesehen werden, dürfen die beiden Ausrichtungen (107, 108) keinen Unterschied aufweisen. Die Flügel verlaufen hauptsächlich parallel entlang der Zentralachse (103). Für geschwungene klingenartige Implantate ist es allerdings erforderlich, dass die Ausrichtungen (107, 108) unterschiedlich zueinander sind und eine Helix beschrieben wird. Das klingenartige Implantat und der Bohrer-Abschnitt sollten sich zumindest abschnittsweise entsprechen. Dies gilt hauptsächlich für die Anzahl der Flügel und der definierten Steigung der Flügel. Vorteilhaft ist es außerdem, wenn die Flügel (52) in distaler Richtung in den Bohr-Kern (56) übergehen und wengistens an diesem Übergangsbereich Raspelzähne (58) ausgebildet sind. Diese Raspelzähne (58) stehen im Kontakt mit dem zu bohrenden Material und besitzen einen zerspanenden und abtragenden Charakter. Auch hier eignet sich ein Widerhaken-ähnliches Profil. Mit den Zähnen wird das zu bohrende Profil der Flügel ins Material geformt.
In oder an den Flügeln (52) können optional Taschen (59) vorgesehen sein, damit das abgetragene Material ausweichen und aus dem Bohrkanal abgeführt werden kann (8a, 8d). Die Taschen sind durch außenliegende Kanten je Flügel (533 und 543) getrennt. Vorzugsweise sind an den Bohr-Elementen (53, 54) Tiefen-Indikatoren (55) vorgesehen, die dem Anwender einen Hinweis auf die aktuelle Bohrtiefe geben.
Beim zyklischen Auslenken der Bohrer-Elemente (130, 140) verändert sich der Querschnitt der Bohrer-Elemente, durch den Versatz der Bohrer-Elemente zueinander (150). In der Mittelstellung ist die Querschnittsfläche maximal, so dass beide Bohr-Elemente (53, 54) den Bohrkanal an dieser Position ausformen. Eine von dieser Mittelstellung ausgehende Auslenkposition der Bohrer-Elemente führt dazu, dass beim Versatz der Bohrer-Elemente ein distaler Vorstoß ins Material ermöglicht wird. Das nach proximal laufende Bohrer-Element transportiert das geraspelte Material nach proximal ab und stützt sich gleichzeitig mit den Raspelzähnen (57, 58) an der Bohrkanalsinnenwandung ab, um ein Gegenlager für das gegenüberliegende und nach distal laufende Bohrer-Element zu ermöglichen. Durch diese Anordnung der Raspelzähne in Kombination mit der translatorischen Raspelbewegung werden die zum Bohren notwendigen Kräfte reduziert, da sich das Bohr-Instrument (1) zu einem gewissen Maße selbst ins Material zieht. Des Weiteren reduziert sich der Bohrer-Querschnitt bei einer translatorischen Auslenkbewegung von der Mittelstellung, so dass sich die Bohr-Elemente im Bohrkanal nicht mehr gegenseitig sperren und Platz für die Translationsbewegung im Bohrkanal entsteht.
Damit die Bohrer-Elemente (53, 54) zueinander ausgerichtet laufen, können sie eine Führungsstruktur oder -profil aufweisen (532, 542). Hierfür eignen sich unterschiedliche Profile, die ein seitliches Verrutschen der beiden Bohrer-Elemente (53, 54) verhindern. Diese Funktion kann auch von einem Führungsdraht (60) als zusätzliche Komponente erfüllt werden. Dabei besitzen beide Bohrer-Elemente einen Teilauschnitt einer Kannülierungsöffnung (536, 546) (9a und 9b).
Wichtig für den erfolgreichen Einsatz in der Klinik ist, dass chirurgische Instrumente zum Reinigen demontierbar sind, damit alle Oberflächen und Kavitäten der Einzelteile gespült und gesäubert werden können. Im zusammengebauten Zustand ist dies für komplexere Instrumente nur schwer möglich. Deshalb ist es wichtig, dass wenigstens der Getriebe-Abschnitt mit den beweglichen Teilen demontiert werden kann. Dafür ist es vorteilhaft, wenn die Stifte (1031, 1041, 1032, 1042) lösbar vom Rotor (10) sind. Dies kann entweder durch ein Gewinde erzielt werden. Alternativ sind andere Steck- oder lösbare Fügeverfahren denkbar. Ebenso ist es möglich, dass die Stifte in Zweier-Gruppen vorgesehen sind, oder der Rotor beispielsweise einen mehrteiligen Aufbau besitzt und somit die Schaft-Elemente (30, 40) vom Rotor freigegeben werden.
In einer alternativen Ausführungsform weist der Rotor (10) eine in longitudinaler Richtung bewegliche Außenhülse auf (19) (10-11).
Dabei kann die Außenhülse eine erste Stellung (191) einnehmen, bei dem der innere Stiftabstand 1033 kleiner ist als der Innendurchmesser 130 der Öffnung des Rotors (13) (12a-c). Die Außenhülse (19) kann eine zweite Stellung (192) einnehmen, bei dem der innere Stiftabstand 1033 gleich oder größer dem Innendurchmesser 130 der Öffnung des Rotors (13) ist. Das heißt, sobald die Stifte (1031, 1032, 1041, 1042) gelöst oder in radialer Richtung (104) verfahren sind, können die Schaft-Elemente (30, 40) vom Rotor (10) entfernt werden.
Mit dieser alternativen Ausführungsform ist ebenfalls dargestellt, wie sich der Aufbau gestaltet, bei dem das erste Schaft-Element (30) nur abschnittsweise im zweiten Schaft-Element (40) gelagert ist ( 12a und 12b). Mit Hilfe dieser Ausgestaltungsform ist es möglich, dass beide Schaft-Elemente (30, 40) bereits selbst Flächen oder Wandungen (39, 49) aufweisen die miteinander im direkten Kontakt stehen und eine Verdrehung der beiden Schaft-Elemente gegeneinander verhindern. Auch illustriert ist, dass die Bohrer-Elemente (53, 54) einstückig mit den Schaft-Elementen (30, 40) ausgestaltet sein können, wenn es die Fertigungsstrategie zulässt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102019000965 A1 [0002]
WO 2004107957 A2 [0002]
WO 03032853 A2 [0002]

Claims

Chirurgisches Instrument (1) zum Bohren in Knochen oder Knochenfragmente bestehend aus einem Bohrer-Abschnitt (5), einem Getriebe-Abschnitt (2) und einem dazwischen befindlichen longitudinalen Schaft-Abschnitt (3) mit einem ersten (30) und einem zweiten Schaft-Element (40) dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schaft-Element (40) wenigstens abschnittsweise in dem ersten Schaft-Element (30) gelagert ist und jedes Schaft-Element eine zyklisch translatorische Bewegung (130, 140) entlang der longitudinalen Achse (103) zum Bohren ausführt.
Chirurgisches Instrument (1) nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaft-Element (30) wenigstens eine entlang der longitudinalen Richtung (103) abschnittsweise aber in Umfangsrichtung (105) vollumschlossene Öffnung (34) besitzt.
Chirurgisches Instrument (1) nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schaft-Element (40) wenigstens abschnittsweise eine konzentrische Außenwandung (43) besitzt und die konzentrische Außenwandung (43) des zweiten Schaft-Elements (40) in die Öffnung (34) des ersten Schaft-Elements (30) gesteckt ist.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaft-Element (30) wenigstens abschnittsweise Rohr-förmig ausgebildet ist.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schaft-Element (40) wenigstens abschnittsweise Rohr-förmig oder als Vollrundstab ausgebildet ist.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Schaft-Elemente (30, 40) an ihrem proximalen Ende (101) jeweils eine Kurvenscheibe (310, 410) ausformen.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Schaft-Element (30, 40) jeweils eine Kurvenscheibe (310, 410) ausformen, und die Kurvenscheibe des zweiten Schaft-Elements (410) in proximaler Richtung (101) zur Kurvenscheibe des ersten Schaft-Elements (310) angeordnet ist.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheiben (310, 410) jeweils eine nach radial außen gerichtete Mantelfläche (311, 411) besitzen und die Außendurchmesser der Mantelflächen 311 und 411 in etwa gleich groß sind.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheiben (310, 410) jeweils eine Mantelfläche (311, 411) besitzen und die Mantelflächen in radialer Richtung (104) eine zur Zentralachse (103) hin gerichtete Vertiefung (313, 413) besitzen und diese Vertiefung in Umfangsrichtung (105) entlang der Mantelfläche (311, 411) verläuft und ein in sich geschlossenen Kurvenzug (312, 412) formt.
Chirurgisches Instrument (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurvenzug (312, 412) in einer abgewickelten Darstellung sinusförmig ist und durch die Maxima (319, 419) der Sinus-Welle der Translationsweg des Schaft-Elements (130, 140) definiert ist.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bezug zum Rotor (10) der Translationsweg des ersten und/oder zweiten Schaft-Elements (130, 140), zwischen 0,1mm bis 5mm, vorzugsweise 0,2mm bis 4mm, vorzugsweise 0,5mm bis 3mm beträgt.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Translationsweg des ersten Schaft-Elements im Bezug zum zweiten Schaft-Element (150) in etwa dem doppelten Translationsweg eines Schaft-Elements (130 oder 140) bezogen auf den Rotor (10) entspricht.
Chirurgisches Instrument (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurvenzug (312, 412) in einer abgewickelten Darstellung sinusförmig ist und die Sinus-Welle (312, 412) auf der Mantelfläche (311, 411) im Bezug zur longitudinalen Achse (103) achsensymmetrisch vorgesehen ist.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der sinusförmige Kurvenzug (312) des ersten Schaft-Elements (30) im Bezug zum sinusförmigen Kurvenzug (412) des ersten Schaft-Elements (40) in einem Phasenversatz steht.
Chirurgisches Instrument (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenversatz zwischen 20% und 80%, jedoch vorzugsweise ca. 50%, der Schwingungsperiode der Sinuswelle entspricht.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaft-Elemente (30, 40) an ihren proximalen Enden mit den Kurvenscheiben (310, 410) innerhalb eines Rotors (10) rotatorisch und translatorisch gelagert sind.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (10) mindestens zwei Stifte (1031, 1041 und/oder 1032, 1042) aufweist und wenigstens ein Stift (1031 und/oder 1032) sich im Eingriff in der Vertiefung der ersten Kurvenscheibe (312) und wenigstens ein weiterer Stift (1041 und/oder 1042) sich im Eingriff in der Vertiefung der zweiten Kurvenscheibe (412) befindet.
Chirurgisches Instrument (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (10) zwei in Umfangsrichtung gegenüberliegende Stifte (1031, 1032) besitzt, die sich im Eingriff in der Vertiefung der ersten Kurvenscheibe (312) befinden, und der Rotor (10) zwei weitere in Umfangsrichtung gegenüberliegende Stifte (1041, 1042) besitzt, die sich im Eingriff in der Vertiefung der zweiten Kurvenscheibe (412) befinden.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stifte 1031 und 1041 sowie die Stifte 1032 und 1042 in Umfangsrichtung in einem Winkel zueinander platziert sind.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stifte (1031, 1041, 1032, 1042) lösbar vom Rotor (10) sind.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (10) eine in longitudinaler Richtung bewegliche Außenhülse aufweist (19), und diese Außenhülse eine erste Stellung (191) einnehmen kann, bei dem der innere Stiftabstand 1033 kleiner ist als der Innendurchmesser 15 der Öffnung des Rotors (13), und die Außenhülse (19) eine zweite Stellung (192) einnehmen kann, bei dem der innere Stiftabstand 1033 gleich oder größer dem Innendurchmesser 15 der Öffnung des Rotors (13) ist.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sobald die Stifte (1031, 1032, 1041, 1042) gelöst oder in radialer Richtung verfahren sind, die Schaft-Elemente (30, 40) vom Rotor (10) entfernt werden können.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (10) ein nach proximal laufenden Schaftbereich (11) aufweist, welcher einen Kupplungs-Anschluss bereitstellt, der dazu geeignet ist, ein Drehmoment auf den Rotor (10) zu übertragen.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaft-Elemente (30, 40) entlang der longitudinalen Achse (103) an wenigstens einem Abschnitt unmittelbar (39,49) oder mittelbar (37, 47, 21, 22) zueinander in Kontakt stehen und somit eine Verdrehung der Schaft-Elemente (30, 40) gegeneinander ausgeschlossen ist.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stator (20) vorgesehen ist, welcher als Bezug (106) zur Ausrichtung des Bohrer-Abschnitt (108) dient.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (20) einen Indikator (25) besitzt, welcher die Ausrichtung der Bohr-Spitze (51, 108) anzeigt.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (20) mindestens einen Griff besitzt.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem der Schaft-Elemente (30, 40) eine Fläche oder Vorsprung (37, 47) vorgesehen ist, welche mit dem Stator (20, 6) in Kontakt steht, so dass das Schaft-Element (30 und/oder 40) mit dem Stator (20) in Umfangsrichtung stets im gleichen Winkel zueinanderstehen.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Bohr-Instrument (1) inklusive des Bohrer-Abschnitts (5) durchgängig kannüliert (48, 18, 536, 546) ist, und darin ein Führungsdraht (60) aufgenommen werden kann.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrer-Abschnitt (5) aus zwei voneinander getrennten aber in direktem Kontakt stehenden Bohr-Elementen (53, 54) besteht, und ein erstes Bohr-Element (53) mit dem ersten Schaft-Element (30) und ein zweites Bohr-Element (54) mit dem zweiten Schaft-Element (40) verbunden sind.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohr-Elemente (53, 54) lösbar mit den Schaft-Elementen (30, 40) verbunden sind.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohr-Elemente (53, 54) im Verbund Öffnungen im Knochen generieren, die einen nicht-runden Querschnitt besitzen.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohr-Elemente (53, 54) im Verbund Öffnungen im Knochen generieren, die entlang der Tiefe von der Zentralachse (103) abweichen.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohr-Elemente (53, 54) im Verbund eine Klingen-Form (52) ausbilden.
Chirurgisches Instrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohr-Elemente (53, 54) im Verbund Öffnungen im Knochen generieren, und die Öffnung in zwei unterschiedlichen Tiefen einen ersten Querschnitt und einen zweiten Querschnitt besitzt und die Ausrichtungen der beiden Querschnitte unterschiedlich sind.