DE19742535A1 - Chirurgische Vorrichtung zum Herausschneiden einer Schädelplatte aus dem Schädelknochen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine chirurgische Vorrichtung zum Herausschneiden einer Schädelplatte aus der Schä­ delkalotte.

Zur Schaffung eines Zugangs in das Innere des Schädels ist es bekannt, mittels geeigneter Fräser Knochenmate­ rial in einem Durchgangsbereich durch Zerspanung zu entfernen, dies erfolgt mit sogenannten Trepanen. Diese sind zwar günstig zu handhaben, es ist jedoch nachtei­ lig, daß im Öffnungsbereich das Knochenmaterial zer­ stört wird.

Es ist auch bekannt, plattenförmige Bereiche der Schä­ delkalotte mit Hilfe von sägeartigen Instrumenten oder mit Hilfe von Fadensägen herauszuschneiden. Diese Vor­ gänge setzen jedoch das Anbringen von Bohrungen voraus und sind kompliziert, außerdem wird auch bei diesem Vorgang ein erheblicher Teil des Knochenmaterials ent­ fernt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine chirurgische Vor­ richtung der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß sie einerseits einfach zu bedienen ist und daß sie an­ dererseits das Knochenmaterial im Zugangsbereich mög­ lichst wenig schädigt. Außerdem soll die Verletzungsge­ fahr so weit wie möglich minimiert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine chirurgische Vorrichtung zum Herausschneiden einer Schädelplatte aus der Schädelkalotte, die gekennzeich­ net ist durch einen zylindrischen Hohlbohrer, der an seiner Stirnkante mit in beiden Umfangsrichtungen schneidenden Zähnen versehen ist, und durch einen An­ trieb, der den Hohlbohrer mit periodisch wechselnder Drehrichtung über einen wesentlich unter 360° liegenden Drehwinkel antreibt, der mindestens so groß ist, daß die Zähne dabei um einen Zahnabstand längs der Stirn­ kante verschoben werden.

Mit einem solchen oszillierenden Hohlbohrer ist es mög­ lich, eine kreisförmige Schädelplatte aus der Schädel­ kalotte herauszusägen, wobei die oszillierende Bewegung des Hohlbohrers, die nur über einen relativ geringen Umfangswinkel erfolgt, verschiedene Handhabungsvorteile hat. So kann man einen solchen oszillierenden Hohlboh­ rer sehr einfach an der gewünschten Stelle ansetzen, gegebenenfalls ist es sogar möglich, mehrere kreisför­ mige Zugänge nebeneinander und sogar sich überlappend anzuordnen, beim Ansetzen des Hohlbohrers ist trotzdem nicht zu befürchten, daß der Hohlbohrer von der einmal aufgesetzten Position abweicht.

Es ist mit diesem Instrument auch möglich, den Bohrvor­ gang jederzeit zu unterbrechen und den Hohlbohrer nach der Unterbrechung wieder in den teilweise fertigge­ stellten kreisförmigen Einschnitt einzusetzen und den Bohrvorgang fortzusetzen. Ein ganz besonders wesentli­ cher Vorteil ist dabei auch, daß beim Durchbrechen der Schädelkalotte und bei einem etwaigen Kontakt der Zähne mit der unter der Schädelkalotte liegenden Dura die Verletzungsgefahr der Weichteile, also der Dura und der Gehirnsubstanz, weitgehend vermieden werden kann. Wäh­ rend das harte Knochenmaterial durch die oszillierenden Zähne abgetragen wird, können die Weichteile der rela­ tiv kleinhubigen Bewegung der Zähne folgen, ohne daß sie dadurch verletzt werden. Sowohl die Dura als auch die Gehirnsubstanz können also gegebenenfalls durch die Zähne oszillierend bewegt werden, und diese Bewegung können die Weichteile verletzungsfrei überstehen.

Bei der beschriebenen Art der Schaffung eines Zugangs zum Schädel inneren wird das Knochenmaterial nur minimal geschädigt, es erfolgt nämlich nur eine Abtragung in dem sehr schmalen Schneidbereich des Hohlbohrers. Im zentralen Bereich des Durchgangs wird eine unverletzte Schädelplatte geschaffen, die nach Beendigung einer Operation wieder in die geschaffene Öffnung eingesetzt und dort festgelegt werden kann.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß dem Hohlbohrer eine Ab­ stützung zugeordnet ist, die längs der Drehachse des Hohlbohrers zwischen einer Ausgangsstellung, in der die Abstützung über die Stirnkante hervorsteht, und einer Endstellung verschiebbar ist, in welcher sie die Stirn­ kante und einen sich daran anschließenden Abschnitt des Hohlbohrers freigibt. Diese Abstützung hilft dem Opera­ teur, den Hohlbohrer senkrecht zur Schädelfläche zu po­ sitionieren und ihn während des Bohrvorgangs in dieser Position zu halten. Dabei ist es besonders günstig, wenn die Abstützung durch eine Feder in die Ausgangs­ stellung verschoben wird. Der Bohrvorgang erfolgt dabei gegen die Kraft dieser Feder, denn beim Bohrvorgang taucht der Hohlbohrer in den Schädelknochen ein und verschiebt dadurch die Abstützung entgegen der Wirkung der Feder. Diese Rückhaltekraft wird immer größer und gewährleistet vor allen Dingen beim Durchbruch der Schnittstelle, daß der Operateur nicht unbeabsichtigt mit dem Hohlbohrer in die Gehirnsubstanz eindringt.

Dies kann noch dadurch abgesichert werden, daß der Ver­ schiebeweg der Abstützung in der Endstellung durch ei­ nen Anschlag begrenzt wird, so daß eine maximale Ein­ tauchtiefe für den Hohlbohrer garantiert ist.

Günstig ist es, wenn der Anschlag in Richtung des Ver­ schiebewegs der Abstützung einstellbar ist. Es ist dann für den Operateur möglich, je nach den vorliegenden Be­ dürfnissen die maximale Eintauchtiefe einzustellen.

Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist vorge­ sehen, daß die Abstützung den Hohlbohrer außenseitig umgibt.

Insbesondere kann vorgesehen sein, daß die Abstützung mehrere in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte Stützfüße umfaßt, beispielsweise in Form eines Drei­ beins.

Zwischen sich lassen die Stützfüße eine freie Durch­ trittsfläche, durch die einerseits geschnittenes Kno­ chenmaterial austreten kann, durch die aber anderer­ seits die freie Sicht auf die Schnittstelle gewährlei­ stet ist.

Die Stützfüße können beispielsweise an einem gemeinsa­ men, parallel zur Drehachse des Hohlbohrers verschieb­ baren Träger gehalten sein, und es ist dann vorteil­ haft, wenn dieser Träger einen den Verschiebeweg der Abstützung begrenzenden Anschlag trägt.

Insbesondere ist der Träger als Ring ausgebildet, der auf ein Gewinde des als Hülse ausgebildeten Anschlags aufgeschraubt ist. Durch diese Aufschraubung kann auch die wirksame Länge des Anschlags und damit die ge­ wünschte Eintauchtiefe des Hohlbohrers eingestellt wer­ den.

Eine sich an dem Ring abstützende Schraubenfeder kann die Hülse außenseitig umgeben.

Die Hülse bildet in diesem Falle vorzugsweise eine Längsführung für die Bewegung der Abstützung.

Es ist auch grundsätzlich möglich, daß die Abstützung im Inneren des Hohlbohrers angeordnet ist, beispiels­ weise kann die Abstützung einen federnd in den Hohlboh­ rer einschiebbaren Stempel umfassen.

Normalerweise reicht entweder eine äußere oder eine in­ nere Abstützung aus, es ist aber durchaus möglich, bei­ de Arten der Abstützung gleichzeitig vorzusehen.

Es ist auch günstig, wenn der Hohlbohrer in seiner sich an die Stirnkante anschließenden Wand Durchbrüche auf­ weist. Diese fensterartigen Durchbrüche erlauben den Austritt von Knochenmaterial und geben auch in diesem Bereich die Sicht auf die Eingriffsstelle frei.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich die Zähne an der Außenseite des Hohlbohrers und/oder an der Innen­ seite des Hohlbohrers zur Stirnkante hin in radialer Richtung verbreitern. Die Zähne weisen also einen Frei­ schnitt auf. Dadurch kann die aus der Zerspanung resul­ tierende Temperaturentwicklung minimiert werden, so daß temperaturbedingte Gewebeschädigungen zu vermeiden sind. Außerdem führt diese Art der Zahnung zu einem Knochenüberstand, der vor den Schneiden der Zähne liegt und so eine zusätzlich schützende Trennung des Hohlboh­ rers und der unter der Schädelkalotte liegenden Weich­ teile bewirkt.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungs­ formen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht durch den vorderen Teil einer chirurgischen Vorrichtung mit einem oszillierenden Hohlbohrer und einer außenseitigen Abstützung;

Fig. 2 eine Schnittansicht längs Linie 2-2 in Fig. 1 und

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 bei einem Hohlbohrer mit äußerer und innerer Abstüt­ zung.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung ist an ein herkömmliches Antriebsgerät 1 angesetzt, welches einen in der Zeichnung nicht dargestellten Elektromotor umfaßt, der ein Futter 2 um seine Längsachse in Drehung versetzt und zwar in eine Drehung, deren Drehrichtung sich periodisch ändert und die lediglich über einen re­ lativ geringen Winkelbereich erfolgt, beispielsweise einen Winkelbereich zwischen 1° und 30°, vorzugsweise 3° und 12°.

Das Futter 2 nimmt durch eine formschlüssige Steckkupp­ lung den Schaft 3 eines Hohlbohrers 4 auf, der sich zu seinem freien Ende hin in Form einer zylindrischen Hül­ se 5 erweitert, deren Wände seitliche fensterartige Durchbrüche 6 aufweisen und deren Stirnkante 7 mit eine Vielzahl von Zähnen 8 bestückt ist. Diese Zähne 8 ver­ teilen sich gleichmäßig über die Stirnkante 7 und tra­ gen an beiden Seiten Schneiden 9, so daß die Zähne in beiden Drehrichtungen schneiden, wenn sie an Knochenge­ webe angelegt werden.

Die Zähne erweitern sich zur Stirnkante 7 hin sowohl auf der Außenseite als auch auf der Innenseite, so daß sie im Bereich der Schneiden 9 gegenüber der Wandstärke der Hülse 5 verbreitert sind (Fig. 1 und 3).

Das Futter 2 und der futterseitige Teil des Schaftes 3 des Hohlbohrers 4 werden von einem stufigen, hülsenför­ migen Gehäuse 10 umgeben, welches am Antriebsgerät 1 gehalten ist. Auf diesem Gehäuse 10 ist in Längsrich­ tung verschiebbar eine Außengewindehülse 11 gelagert, auf die ein ringförmiger Träger 12 aufgeschraubt ist, der nach unten abstehende, sich parallel zur Drehachse des Hohlbohrers 4 erstreckende Stützfüße 13 trägt. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind am Träger 12 drei Stützfüße angeordnet, und zwar winkelmäßig in Umfangs­ richtung um 120° gegeneinander versetzt. Die Stützfüße 13 enden in einer sich in radialer Richtung erstrecken­ den, quer zur Drehachse des Hohlbohrers 4 verlaufenden Stützfläche 14.
Die Position des Trägers 12 kann auf dem Außengewinde der Außengewindehülse 11 durch mehr oder weniger tiefes Aufschrauben verändert werden, eine einmal erreichte Einstellung wird durch einen Gewindering 15 fixiert, der ebenfalls auf dem Außengewinde der Außengewindehül­ se 11 aufgeschraubt ist und der kontermutterartig gegen den Träger 12 geschraubt werden kann. Dadurch ist die effektive Länge des aus der Außengewindehülse 11 einer­ seits und dem Träger 12 mit den Stützfüßen 13 anderer­ seits bestehenden Bauteils veränderbar und einstellbar. Dieses Bauteil ist insgesamt auf dem Gehäuse 10 längs­ verschieblich gelagert, durch einen in ein Langloch 16 eingreifenden Stift 17 außerdem gegen Verdrehung um die Drehachse des Hohlbohrers 4 gesichert.

Eine Schraubenfeder 19 umgibt das Gehäuse 10 einerseits und die Außengewindehülse 11 andererseits und stützt sich mit einem Ende an dem Gewindering 15 und mit dem anderen Ende an einer Ringschulter 18 des Gehäuses 10 ab, so daß das aus Außengewindehülse 11, Träger 12 und Stützfüßen 13 bestehende Bauteil bei entspannter Schraubenfeder in eine Ausgangsstellung verschoben wird, bei welcher die Stützflächen 14 die Zähne 8 des Hohlbohrers 4 vollständig überdecken, gegebenenfalls können die Stützflächen 14 auch geringfügig über die Zähne 8 hervorstehen.

Gegen die Wirkung der Schraubenfeder 19 können die Stützfüße 13 in Richtung auf das Gehäuse 10 verschoben werden, wobei die Zähne 8 freigegeben werden. Diese Verschiebung der Stützfüße 13 wird dadurch begrenzt, daß die obere Kante 20 der Außengewindehülse 11 an der Ringschulter 18 des Gehäuses 10 anschlägt. Dadurch ist auch festgelegt, wie weit die Zähne 8 nach unten über die Ebene hervorstehen können, die durch die Stützflä­ che 14 und Stützfüße 13 aufgespannt wird.

Zum Herausschneiden einer Schädelplatte aus einer Schä­ delkalotte wird das beschriebene Gerät mit den Stütz­ flächen 14 der Stützfüße 13 auf die Außenseite des Schädelknochens aufgesetzt, und dann wird das Antriebs­ gerät 1 eingeschaltet, so daß sich der Hohlbohrer 4 os­ zillierend dreht. Dabei ist der Drehwinkel mindestens so groß wie der Abstand benachbarter Zähne, so daß über den gesamten Umfang eine Zerspanung des Knochenmateri- als im Bereich der Zähne erfolgen kann, und zwar in beiden Drehrichtungen.

Der Drehwinkel wird so niedrig gewählt, daß von den Zähnen mitgenommene Weichteile bei dieser Bewegung nicht verletzt werden.

Beim Zerspanen des Knochenmaterials drückt der Opera­ teur den Hohlbohrer 4 gegen den Schädelknochen wobei er die Schraubenfeder 19 zusammendrückt und gegen deren Wirkung den Hohlbohrer 4 über die durch die Stützfläche 14 der Stützfüße 13 aufgespannte Ebene hervorschiebt. Im selben Maße dringt der Hohlbohrer 4 in den Schädel­ knochen ein und trennt längs einer ringförmigen Schnittlinie eine zentrale Schädelplatte aus dem Schä­ delknochen heraus.

Die maximale Eintauchtiefe wird durch die maximale Ver­ schiebung der Stützfüße 13 bestimmt, und diese maximale Verschiebung wiederum läßt sich durch die Einschraub­ tiefe des Trägers 12 auf dem Außengewinde der Außenge­ windehülse 11 einstellen.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 erfährt der Hohlbohrer 4 am Schädelknochen eine Abstützung durch die außenseitigen Stützfüße 13.
Solche außenseitigen Stützfüße 13 sind auch bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 vorgesehen, jedoch ver­ fügt das Gerät beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 zu­ sätzlich über eine innere Abstützung in Form eines zen­ tralen Stempels 21, der von der offenen Vorderseite her mehr oder weniger tief in die zylindrische Hülse 5 des Hohlbohrers 4 eintauchen kann und dabei eine Schrauben­ feder 22 im Inneren der Hülse 5 zusammendrückt.

Der Stempel 21 kann, wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 dargestellt, in einem speziellen Einsatz 23 gela­ gert sein, der in die Hülse des Hohlbohrers 4 einge­ schraubt ist, wobei durch die Einschraubtiefe auch die Eintauchtiefe des Stempels 21 eingestellt werden kann.

Die außenseitigen Stützfüße 13 stützen sich am äußeren Rand der erzeugten Durchbrechung ab, der Stempel 21 da­ gegen an der Schädelplatte im Zentrum der Durchbre­ chung. Nach dem Durchbruch kann auf diese Weise die Schädelplatte in das Innere des Schädels hineingedrückt werden, und dies führt dazu, daß die darunterliegenden Weichteile großflächig nach innen geschoben und von den Zähnen 8 des Hohlbohrers 4 entfernt werden, dies dient einem zusätzlichen Schutz der Weichteilgewebe im Inne­ ren des Schädels.

Der Stempel erleichtert im übrigen auch die Entfernung der in der Hülse 5 angeordneten Schädelplatte, die nach Beendigung der Operation zum Verschließen des Schädel­ zugangs Verwendung findet.

Claims (18)

1. Chirurgische Vorrichtung zum Herausschneiden ei­ ner Schädelplatte aus der Schädelkalotte, gekenn­ zeichnet durch einen zylindrischen Hohlbohrer (4), der an seiner Stirnkante (7) mit in beiden Umfangsrichtungen schneidenden Zähnen (8) verse­ hen ist, und durch einen Antrieb, der den Hohl­ bohrer (4) mit periodisch wechselnder Drehrich­ tung über einen wesentlich unter 360° liegenden Drehwinkel antreibt, der mindestens so groß ist, daß die Zähne (8) dabei um einen Zahnabstand längs der Stirnkante (7) verschoben werden.

2. Chirurgische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hohlbohrer (4) eine Ab­ stützung (13; 21) zugeordnet ist, die längs der Drehachse des Hohlbohrers (4) zwischen einer Aus­ gangsstellung, in der die Abstützung über die Stirnkante (7) hervorsteht, und einer Endstellung verschiebbar ist, in welcher sie die Stirnkante (7) und einen sich daran anschließenden Abschnitt des Hohlbohrers (4) freigibt.

3. Chirurgische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung (13; 21) durch eine Feder (19; 22) in die Ausgangsstellung ver­ schoben wird.

4. Chirurgische Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg der Abstützung (13; 21) in der Endstellung durch ei­ nen Anschlag (18, 20) begrenzt wird.

5. Chirurgische Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag in Richtung des Verschiebewegs der Abstützung einstellbar ist.

6. Chirurgische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstüt­ zung (13) den Hohlbohrer (4) außenseitig umgibt.

7. Chirurgische Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung mehrere in Um­ fangsrichtung gegeneinander versetzte Stützfüße (13) umfaßt.

8. Chirurgische Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfüße (13) zwischen sich eine freie Durchtrittsfläche begrenzen.

9. Chirurgische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütz­ füße (13) an einem gemeinsamen, parallel zur Drehachse des Hohlbohrers (4) verschiebbaren Trä­ ger (12) gehalten sind.

10. Chirurgische Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (12) einen den Verschiebeweg der Abstützung begrenzenden An­ schlag (20) trägt.

11. Chirurgische Vorrichtung nach Anspruch 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Träger (12) als Ring ausgebildet ist, der auf ein Gewinde des als Hülse (11) ausgebildeten Anschlags aufgeschraubt ist.

12. Chirurgische Vorrichtung nach Anspruch 11, da­ durch gekennzeichnet, daß eine sich an dem Ring (12) abstützende Schraubenfeder (19) die Hülse (11) außenseitig umgibt.

13. Chirurgische Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (11) eine Längsführung für die Bewegung der Abstützung (13) bildete.

14. Chirurgische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstüt­ zung (21) im Inneren des Hohlbohrers (4) angeord­ net ist.

15. Chirurgische Vorrichtung nach Anspruch 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abstützung einen federnd in den Hohlbohrer (4) einschiebbaren Stempel (21) umfaßt.

16. Chirurgische Vorrichtung nach einem der voranste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlbohrer (4) in seiner sich an die Stirnkante (7) anschließenden Wand Durchbrüche (6) aufweist.

17. Chirurgische Vorrichtung nach einem der voranste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (8) sich an der Außenseite des Hohlbohrers (4) zur Stirnkante (7) hin in radialer Richtung verbreitern.

18. Chirurgische Vorrichtung nach einem der voranste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (8) sich an der Innenseite des Hohlbohrers (4) zur Stirnkante (7) hin in radialer Richtung verbreitern.