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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Befüllung
eines hydraulisch distrahierbaren Wirbelkörperdistraktors mit einem Hydraulikmedium,
der über
eine Zufuhrleitung mit dem Wirbelkörperdistraktor verbindbar ist.
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Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus
der
DE 199 11 315
A1 bekannt. Mit dieser kann ein hydraulisch distrahierbarer
Wirbelkörperdistraktor durch
Befüllung
mit einem Hydraulikmedium, beispielsweise einer Kochsalzlösung, distrahiert
werden. Ein derartiger Wirbelkörperdistraktor
kann seitlich an zwei Wirbelkörper
angesetzt werden, die bei seiner Distraktion voneinander entfernt
werden, wie dies in der
DE
199 11 315 A1 beschrieben ist, es ist aber auch möglich, daß ein solcher
Wirbelkörperdistraktor
als Wirbelkörperersatzkörper oder
Wirbelkörperplatzhalter
eingesetzt wird, wenn beispielsweise ein zerstörter Wirbelkörper überbrückt werden
muß.
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Bei der bekannten Vorrichtung erfolgt
die Befüllung
des Wirbelkörperdistraktors über eine
Pumpe, die Hydraulikmedium aus einem Vorrat über ein Drosselventil dem Wirbelkörperdistraktor
zuführt.
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Es sind Wirbelkörperdistraktoren bekannt, die
mechanisch arbeiten, beispielsweise mittels zangenförmiger Instrumente.
Bei derartigen Instrumenten kann der Operateur beim Distrahieren
der Wirbel an den Instrumenten selbst spüren, wie groß die Spreizkräfte sind,
so daß bestimmte
Erfahrungswerte einge halten werden und übergroße Spreizkräfte vermieden werden können. Dies
ist bei hydraulisch betätigbaren
Distraktoren der Art, wie sie in der
DE 199 11 315 A1 beschrieben sind, jedoch
nicht möglich,
da die Befüllung
motorisch über
ein Drosselventil erfolgt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, bei
hydraulisch betätigbaren
Wirbelkörperdistraktoren
dem Operateur die Möglichkeit
zu geben, die ausgeübten Spreizkräfte feinfühlig zu
kontrollieren.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung
der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie einen
Zylinder, aus dem die Zufuhrleitung austritt, und einen in dem Zylinder
abgedichtet verschieblichen Kolben umfaßt und daß am Zylinder und am Kolben
Griffelemente angreifen, die bei manueller Bewegung der Griffelemente
relativ zueinander den Kolben im Zylinder verschieben.
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Durch die manuelle Verschiebung des
Kolbens im Zylinder erfährt
der Operateur die Rückstellkräfte, die
sich aufgrund der Druckerhöhung
des Hydraulikmediums beim Distrahieren einstellen, direkt an den
Griffelementen, die entsprechend diesem steigenden Druck die Tendenz
haben, wieder in die Stellung zurückzugehen, in der weniger Hydraulikmedium
an den Wirbelkörperdistraktor
abgegeben worden ist. Gegen diese Kraft arbeitet der Operateur an,
wenn er den Kolben weiter in Abgaberichtung verschiebt, wenn er
also weiter Hydraulikmedium aus der Vorrichtung in den Wirbelkörperdistraktor
fördert, um
diesen weiter zu distrahieren. Diese Kräfte sind an den Griffelementen
unmittelbar zu spüren
und geben dem Operateur somit eine Rückmeldung über die Distraktionskräfte, so
daß der
Operateur auch verhindern kann, daß diese Kräfte zu groß werden und zu Verletzung
im Wirbelkörperbereich
führen könnten.
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Besonders günstig ist es, wenn die Griffelemente
als gegeneinander verschwenkbare Branchen ausgebildet sind, es ergibt
sich dann für
den Operateur eine Handhabung der Befüllvorrichtung, die weitgehend
der Handhabung bekannter mechanischer Wirbelkörperspreizgeräte entspricht.
Diese Entsprechung kann noch verbessert werden, wenn durch geeignete
Dimensionierungsmittel und gegebenenfalls durch Übersetzungen zwischen der Bewegung
der Griffelemente und der Bewegung des Kolbens im Zylinder die Größe der auf
das Griffelement wirkenden rücktreibenden
Kräfte
in derselben Größenordnung liegt
wie bei herkömmlichen
mechanischen Distraktionsgeräten.
Der Operateur kann dann seine Erfahrungswerte über die Größe der Distraktionskräfte auf die
hydraulische Befüllvorrichtung übertragen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, daß ein
Griffelement über
eine Freilaufverbindung an dem Kolben angreift, die bei Verschiebung
des Kolbens in eine Abgaberichtung dessen freie Verschiebung zuläßt, nicht
jedoch in der entgegengesetzten Richtung. Dadurch ist es möglich, den Kolben
sehr schnell in den Zylinder einzuschieben, bis ein merkbarer Druckaufbau
des Hydraulikmediums auftritt, erst dann wird über die Bewegung der Griffelemente
der Kolben weiter verschoben, wobei dann ganz erhebliche Rückstellkräfte zu überwinden sind.
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Beispielsweise kann die Freilaufverbindung durch
einen verschwenkbar an dem einen Griffelement gelagerten Ratschenhebel
gebildet werden, der in eine Zahnreihe am Kolben oder an einem mit
diesem fest verbundenen Teil eingreift.
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Günstig
ist es, wenn die Freilaufverbindung lösbar ist, so daß nach gelöster Freilaufverbindung der
Kolben schnell aus dem Zylinder herausgezogen werden kann.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, daß am Zylinder
oder an einem fest mit diesem verbundenen Teil eine Rücklaufsperre
für den
Kolben angeordnet ist. Der Kolben wird also nach einer Verschiebung
in Entleerungsrichtung gegen ein Zurückschieben gesichert, so daß der Operateur
beim Befüllvorgang
absetzen kann und der Kolben dabei nicht in die Ausgangsstellung
zurückgeschoben
wird, das heißt
der im Wirbelkörperdistraktor
aufgebaute Druck bleibt erhalten. Trotzdem kann der Operateur bei
weiterer Verschiebung des Kolbens an den Rückstellkräften spüren, welche Distraktionskräfte im Wirbelkörperdistraktor
auftreten.
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Günstig
ist es, wenn die Rücklaufsperre
lösbar
ist.
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Die Rücklaufsperre kann beispielsweise
eine Sperrklinke umfassen, die in eine Zahnreihe am Kolben oder
eine mit diesem fest verbundenen Teil eingreift. Dabei ist es vorteilhaft,
wenn die Sperrklinke federnd in die Zahnreihe eingreift.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, daß die
Freilaufverbindung bei ihrer Lösung
zwangsläufig
die Rücklaufsperre
löst, so
daß in diesem Falle
beide Sperren für
den Kolben aufgehoben sind, der Kolben also in einfacher Weise aus
dem Zylinder herausziehbar ist.
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Der Kolben kann bei einer bevorzugten
Ausführungsform über mindestens
einen Führungsstab in
einer Führung
des Zylinders geführt
sein.
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Es ist dabei günstig, wenn der Führungsstab ein
verschwenkbares Endteil trägt,
welches in einer verschwenkten Stellung ein vollständiges Herausziehen
des Führungsstabes
aus der Führung
verhindert, in einer mit dem Führungsstab
ausgerichteten, gestreckten Stellung jedoch ermöglicht. Man erhält damit
eine zuverlässige
Führung
des Kolbens im Zylinder und gleichzeitig eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes
vollständiges
Herausziehen des Kolbens aus dem Zylinder.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist zur Bestimmung des Druckes des Hydraulikmediums im Zylinder
eine Druckmeßeinrichtung
vorgesehen. Vorzugsweise ist diese im Kolben angeordnet.
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Beispielsweise kann die Druckmeßeinrichtung
einen im Kolben gegen die Wirkung einer Feder verschieblichen Meßkolben
umfassen.
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Günstig
ist es, wenn der Meßkolben
abgedichtet aus dem Kolben heraustritt, so daß man aus der Austrittslänge des
Meßkolbens
aus dem Kolben direkt den jeweiligen Druck des Hydraulikmediums ablesen
kann.
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Die Charakteristik der Feder kann
verstellbar sein, beispielsweise durch Veränderung des Anschlagpunktes
der Feder, so daß man
auf diese Weise eine Anpassung an gewünschte Druckwerte des Hydraulikmediums
vornehmen kann.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung weist die Vorrichtung ein Druckbegrenzungsventil auf.
Dieses kann vorzugsweise im Kolben angeordnet sein.
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Ein solches Druckbegrenzungsventil
stellt sicher, daß ein
maximaler Druckwert des Hydraulikmediums nicht überschritten wird, andererseits
spricht es aber auch bis zu diesem maximalen Druckwert nicht an
und läßt bis zu
diesem Druckwert einen normalen Druckaufbau zu.
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Das Druckbegrenzungsventil kann bei
einer bevorzugten Ausführungsform
eine in die Umgebung führende Öffnung umfassen,
die beim Überschreiten eines
bestimmten Druckes des Hydraulikmediums geöffnet wird.
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Es ist dabei vorteilhaft, wenn die Öffnung bis zum
Erreichen des Öffnungsdrukkes
durch den Meßkolben
der Druckmeßeinrichtung
verschlossen ist. Es wird also der Meßkolben der Druckmeßeinrichtung verwendet,
um die Öffnung
bis zum Erreichen des maximalen Druckes zu verschließen und
erst beim Erreichen des maximalen Druckes freizugeben. Wenn man
hier die Charakteristik der Rückstellfeder des
Meßkolbens
verändert,
kann man damit auch den maximalen Wert des Druckes verändern, an
dem eine Öffnung
des Druckbegrenzungsventils erfolgt.
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Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Endung dient im Zusammenhang mit der Zeichen der näheren Erläuterung.
Es zeigen:
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1:
eine perspektivische Ansicht einer hydraulischen Befüllvorrichtung
für einen
hydraulischen Wirbelkörperdistraktor;
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2:
eine Längsschnittansicht
durch die Vorrichtung der 1 mit
eingesetztem Kolben und ohne Hydraulikfüllung;
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3:
eine Ansicht ähnlich 2 mit Hydraulikfüllung und
teilweise in Entleerungsrichtung vorgeschobenem Kolben bei niedrigem
Druck des Hydraulikmediums;
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4:
eine Ansicht ähnlich 3 bei Erreichen des Öffnungdruckes
für das
Druckbegrenzungsventil und
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5:
eine Ansicht ähnlich 2 mit aus dem Zylinder herausgezogenem
Kolben.
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Die in der Zeichnung dargestellte
Befüllvorrichtung 1 dient
dazu, ein Hydraulikmedium, insbesondere eine sterile Kochsalzlösung, über eine
Zufuhrleitung 2 einem Wirbelkörperdistraktor 3 zuzuführen, der
im Beispiel der 1 schematisch
als Wirbelkörperersatz
dargestellt ist und einen fehlenden Wirbelkörper zwischen zwei Wirbelkörpern 4, 5 ersetzt.
Der Wirbelkörperdistraktor 3 ist
als Kolben-Zylinder-Aggregat ausgeführt, bei zunehmender Befüllung mit
Hydraulikmedium wird seine Baulänge
durch Ausfahren des Kolbens verlängert,
so daß die
sich an dem Wirbelkörperdistraktor 3 abstützenden
Wirbelkörper 4,
5 auseinander
gedrückt
werden. Dabei wird das umgebende Weichgewebe des Körpers gedehnt, so
daß Rückstellkräfte entstehen,
die versuchen, der Verlängerung
des Wirbelkörperdistraktors 3 entgegenzuwirken.
Eine weitere Distraktion ist nur gegen die Wirkung dieser Rückstellkräfte möglich und
setzt daher eine Druckerhöhung
des Hydraulikmediums voraus, anderenfalls ist es nicht möglich, weiteres Hydraulikmedium
in den Wirbelkörperdistraktor 3 einzuführen.
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Diese Zufuhr des Hydraulikmediums,
gegebenenfalls unter Druckerhöhung,
erfolgt über
die Befüllvorrichtung 1,
die im wesentlichen einen einseitig offenen Zylinder 6 umfaßt und einen
von der offenen Seite des Zylinders 6 in diesen eingeschobenen,
in diesem abgedichtet längsverschieblichen
Kolben 7. An der verschlossenen Seite des Zylinders 6 tritt
die Zufuhrleitung 2 aus diesem aus.
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Der Zylinder 6 ist über eine
Manschette 8 fest mit einem branchenförmigen Griffelement 9 verbunden,
an dem ein weiteres branchenförmiges
Griffelement 10 verschwenkbar gelagert ist. Die beiden
Griffelemente 9 und 10 liegen in einer Ebene,
die senkrecht zu ihrer Schwenkachse verläuft und sind so an dem Zylinder 6 angeordnet,
daß beim
aufrechten Halten der Griffelemente 9, 10 in einer
Hand der Zylinder 6 oberhalb der Griffelemente 9, 10 und
im wesentlichen horizontal verlaufend positioniert ist.
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In der Manschette 8 sind
neben dem Zylinder 6 zwei parallel zur Längsachse
des Zylinders 6 verlaufende Führungskanäle 11 angeordnet,
in die jeweils eine Führungsstange 12 eingreift,
die ihrerseits an einer Manschette 13 am rückwärtigen Ende
des Kolbens 7 festgelegt sind. Die beiden Führungsstangen 12 laufen
parallel zum Kolben 7 und führen den Kolben 7 bei
der Verschiebebewegung im Zylinder 6.
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An ihren freien Enden tragen beide
Führungsstangen 12 verschwenkbare
Endabschnitte 14. Beim Einführen der Führungsstangen 12 in
die Führungskanäle 11 werden
diese Endabschnitte 14 mit dem übrigen Teil der Führungsstangen
ausgerichtet, so daß die
Führungsstangen 12 in
die Führungskanäle 11 eingeführt werden
können.
Das ist dann der Fall, wenn der Kolben 7 in den Zylinder 6 eingesetzt wird.
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Sobald die Endabschnitte 14 durch
die Führungskanäle 11 hindurchgeschoben
sind, werden sie quer zum übrigen
Teil der übrigen
Führungsstangen 12 verschwenkt,
wie dies in 1 dargestellt
ist, und dann verhindern sie ein Herausziehen der Führungsstangen 12 aus
dem Führungskanal 11,
sie bilden also eine Sicherung dagegen, daß der Kolben 7 unbeabsichtigt
aus dem Zylinder 6 herausgezogen werden kann.
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An der Manschette 13 ist
unterhalb des Kolbens 7 parallel zu diesem verlaufend eine
Zahnstange 15 angeordnet, deren Zähne 16 ein Sägezahnprofil
haben mit einer senkrechten Flanke 17 und mit einer zur
Rückseite
des Kolbens 7 hin ansteigenden schrägen Flanke 18. Diese
Zahnstange 15 erstreckt sich beim Vorschieben des Kolbens 7 im
Zylinder 6 außerhalb
des Zylinders 6 und ist unter diesem angeordnet, dabei
tritt sie durch eine Ausnehmung 19 in der Manschette 8 des
Zylinders 6 hindurch. In dieser Ausnehmung ist unterhalb
der Zahnstange 15 ein Rückhaltekörper 19 quer
zur Verschieberichtung der Zahnstange 15 verschieblich
gelagert, der an seiner der Zahnstange 15 zugewandten Seite
Zähne 20 trägt, die
komplementär
zu den Zähnen 16 ausgebil det
sind. Durch eine Druckfeder 21, die sich an der Manschette 8 und
an dem Rückhaltekörper 19 abstützt, wird
dieser so gegen die Zahnstange 15 gedrückt, daß die Zähne 20 in die Zähne 16 eingreifen und
in diesem eingegriffenen Zustand eine Verschiebung der Zahnstange 15 in
eine Richtung verhindern, in der entgegengesetzten Richtung aber
zulassen. Aufgrund des Eingriffes der Zähne 20 in die Zähne 16 der
Zahnstange 15 kann der Kolben 7 nicht aus dem Zylinder 6 herausgeschoben
werden, es ist aber ohne weiteres möglich, ihn in den Zylinder
einzuschieben, dabei gleiten die schrägen Flanken 18 der Zähne 16 auf
den entsprechenden schränken
Flanken der Zähne 20 auf
und verschieben den Rückhaltekörper 19 gegen
die Wirkung der Druckfeder 21.
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An dem verschwenkbar am Griffelement 9 gelagerten
Griffelement 10 ist an dessen oberem Ende 22,
welches über
das feststehende Griffelement 9 nach oben vorsteht, ein
Ratschenhebel 23 verschwenkbar gelagert, die Schwenkachse
verläuft parallel
zur Schwenkachse der beiden Griffelemente 9, 10.
An seinem der Zahnstange 15 des Kolbens 7 zugewandten
Ende trägt
der Ratschenhebel 23 mehrere Zähne 24, die komplementär zu den
Zähnen 16 der
Zahnstange 15 ausgebildet sind, und an der gegenüberliegenden
Seite seitlich vom Griffelement 10 abstehende Stifte 25,
die als Griffelemente zum Verschwenken des Ratschenhebels 23 um
seine Schwenkachse dienen.
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Die beiden branchenförmigen Griffelemente 9, 10 werden
durch eine zweiteilige Bügelfeder 26 auseinander
geschwenkt. Verschwenkt man das Griffelement 10 gegen die
Wirkung dieser Bügelfeder 26 und
drückt
man gleichzeitig mit Hilfe der Stifte 25 mit dem Daumen
den Ratschenhebel 23 so, daß dessen Zähne 24 mit den Zähnen 16 der
Zahnstange 15 in Eingriff kommen, dann schiebt man den
Kolben 7 in den Zylinder 6 hinein. Dabei gleiten
die Zähne 16 über die
Zähne 20 des
Rückhaltekörpers 19 hinweg, der
dabei gegen die Wirkung der Druckfeder 21 von der Zahnstange 15 weggedrückt wird
und wieder unter Eingriff der Zähne
an diese angenähert.
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Das Vorschieben des Kolbens 7 mittels
des Griffelementes 10 kann in mehreren Hüben erfolgen. Wenn
man das Griffelement 10 losläßt, wird es unter der Wirkung
der Bügelfeder 26 vom
Griffelement 9 weggeschwenkt, und dabei wird auch der Ratschenhebel 23 so
verschwenkt, daß seine
Zähne 24 an
der Zahnstange 15 vorbeigleiten können. Bei einem erneuten Verschwenken
des Griffelementes 10 in Richtung auf das Griffelement 9 und
einem Andrücken des
Ratschenhebels 23 mit Hilfe der Stifte 25 greifen die
Zähne 24 an
einer weiter hinten liegenden Stelle in die Zahnstange 15 ein,
so daß die
Vorschubbewegung des Kolbens 7 weitergeführt werden
kann; bei diesem Umsetzvorgang wird der Kolben 7 durch
den Rückhaltekörper 19 in
seiner Position gehalten und kann nicht aus dem Zylinder 6 herausgezogen
werden.
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Wenn man den Kolben 7 aus
dem Zylinder 6 herausziehen will, muß zunächst der Ratschenhebel 23 mit
Hilfe der Stifte 25 so verschwenkt werden, daß dessen
Zähne 24 außer Eingriff
mit den Zähnen 16 in der
Zahnstange 15 kommen. Bei dieser Verschwenkbewegung schlägt der Ratschenhebel 23 an
einem seitlich von dem Rückhaltekörper 19 abstehenden Stift 27 an
und verschiebt diesen dadurch entgegen der Wirkung der Druckfeder 21 so
weit, bis die Zähne 20 des
Rückhaltekörpers 19 ebenfalls
außer
Eingriff mit den Zähnen 16 der
Zahnstange 15 kommen, in dieser Stellung kann der Kolben 7 frei
aus dem Zylinder 6 herausgezogen werden, allerdings nur
so weit, bis die Endabschnitte 14 der Führungsstange 12 an der
Manschette 8 anschlagen. Zur vollständigen Entfernung müssen diese
Endabschnitte 14 mit den Führungsstangen 12 ausgerichtet
werden.
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Im Kolben 7 ist in einem
Längskanal 28 desselben
ein Druckmeßkolben 29 längsverschieblich gelagert.
Er ist über
eine Ringdichtung 30 gegenüber dem Meßkanal 28 abgedichtet
und wird durch eine ihn umgebende Schraubenfeder 31, die
sich an einer Ringschulter 32 des Druckmeßkolbens 29 und
an einer in den Längskanal 28 eingeschraubten
Hülse 30 abgestützt, in
Richtung auf das zylinderseitige Ende des Kolbens 7 verschoben.
Die Ringschulter 32 läuft dabei
gegen einen stufenförmigen
Anschlag 34 des Längskanals 28 und
begrenzt somit die Verschiebebewegung des Druckmeßkolbens 29 im
Längskanal 28 derart,
daß bei
an dem Anschlag 34 anliegender Ringschulter 32 der
Druckmeßkolben 29 am
zylinderseitigen Ende des Kolbens 7 endet.
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Die Hülse 33 ist drehfest
mit einem Drehgriff 35 verbunden und kann mehr oder weniger
tief in den Längskanal 28 eingeschraubt
werden, so daß dadurch
die effektive Länge
der Schraubenfeder 31 und damit ihre Federcharakteristik
verändert
werden können.
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Der Druckmeßkolben 29 ragt an
der Rückseite
aus dem Kolben 7 heraus und weist dort eine Skale oder
Einschnitte 36 auf, an denen ablesbar ist, wie weit der
Druckmeßkolben 29 über den
Drehgriff 35 vorsteht.
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Die Ringdichtung 30 des
Druckmeßkolbens 29 liegt
am zylinderseitigen Ende des Längskanals 28 in
einem Dichtabschnitt 38 desselben abdichtend an der Innenwand
des Längskanals 28 an,
dieser Längskanal 28 erweitert
sich jedoch, so daß sich
an den Dichtabschnitt 38 ein erweiterter Abschnitt 39 anschließt.
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Sobald die Ringdichtung 30 diesen
erweiterten Abschnitt 39 bei der Verschiebung des Druckmeßkolbens 29 erreicht,
ist die Abdichtung zwischen dem Innenraum des Zylinders 6 und
dem Längskanal 28 aufgehoben,
und das Hydraulikmedium kann in den Längskanal 28 eintreten.
Dieser Längskanal 28 steht über eine
radiale Öffnung 40 mit
der Umgebung in Verbindung, so daß über diese Öffnung Hydraulikmedium in die
Umgebung austreten kann. Damit bildet der Druckmeßkolben 29 ein
Druckbegrenzungsventil aus, das verschlossen bleibt, solange sich
die Ringdichtung 30 im Dichtabschnitt 38 befindet,
solange also ein maximaler Druckwert des Hydraulikmediums noch nicht
erreicht ist. Erst beim Überschreiten dieses
Druckwertes wird der Druckmeßkolben 29 soweit
verschoben, daß der
Entlastungsweg über
die Öffnung 40 freigegeben
wird. Es wird dann Hydraulikmedium in die Umgebung abgegeben. Dies
führt sofort
zu einer Druckerniedrigung in dem System Befüllvorrichtung/Wirbelkörperdistraktor,
der Druckmeßkolben 29 reagiert
darauf und wird wieder in Richtung auf den Zylinder verschoben,
so daß die
Ringdichtung 30 erneut in den Dichtabschnitt 38 gelangt,
der Entlastungsweg wird also wieder verschlossen. Auf diese Weise
wird durch dieses Druckbegrenzungsventil lediglich erreicht, daß ein maximaler
Druck des Hydraulikmediums nicht überschritten wird, ein darunter
liegender aufgebauter Druck bleibt aber erhalten, der Distraktor
behält
also seine Verlängerung bei,
auch wenn beim Überschreiten
eines maximalen Druckwertes Hydraulikmedium nach außen abgegeben
wird, um den Druck des Hydraulikmediums wieder unter den maximal
möglichen
Druckwert zu bringen.