DE3801678C1

DE3801678C1 - Surgical rasp instrument

Info

Publication number: DE3801678C1
Application number: DE19883801678
Authority: DE
Inventors: Thorsten 2858 Schiffdorf De Hemeyer; Rainer Dipl.-Ing. Haeusler (Fh), 7200 Tuttlingen, De
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 1988-01-21
Filing date: 1988-01-21
Publication date: 1989-08-17

Abstract

A surgical rasp instrument has a rasp which tapers towards one of its ends and is fitted with rasping teeth on all sides, and a drive that drives the rasp in an oscillating manner in parallel with its longitudinal direction. In order to avoid wedging of such a rasp in a medullary space of a bone and to promote removal of the chips it is proposed that the rasp comprise at least two pairs of rasping surfaces, that the rasping surfaces of the various pairs follow each other in the circumferential direction of the rasp and that the pairs are driven synchronously but with a different stroke.

Description

Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Raspelwerkzeug mit einer sich zu ihrem freien Ende hin verjüngenden, allseits mit Raspelzähnen bestückten Raspel und einem die Raspel oszillierend parallel zu ihrer Längsrichtung antreibenden Antrieb.The invention relates to a surgical rasp tool one that tapers towards its free end, on all sides rasp equipped with rasp teeth and one oscillating the rasp drive parallel to their longitudinal direction.

Zum Einsetzen von Endoprothesen in den Markraum von Knochen ist es notwendig, den Markraum entsprechend der Geometrie des aufzunehmenden Prothesenschaftes auszuarbeiten. Dies wird normalerweise mit raspelförmigen, sich zur Spitze hin verjüngenden Werkzeugen vorgenommen, die durch Schläge in den Markraum eingetrieben werden (US-PS 43 06 550; DE-OS 27 32 325). Um diese Schläge auszuführen, ist es bekannt, Schlagwerkzeuge zu verwenden, die beispielsweise mittels eines periodisch hin- und hergetriebenen Kolbens gegen eine Schlagfläche des Schlagwerkzeuges schlagen und dadurch das raspelförmige Werkzeug in den Markraum eintreiben (EP-B1-1 44 005).For inserting endoprostheses into the medullary bone it is necessary to adjust the medullary canal according to the geometry of the prosthetic socket to be recorded. This is usually made with rasp-shaped, towards the tip tapered tools made by blows in the medullary can be driven (US-PS 43 06 550; DE-OS 27 32 325). To perform these punches, it is known To use striking tools, for example by means of a periodically reciprocating piston against hit a striking surface of the striking tool and thereby drive the rasp-shaped tool into the medullary canal (EP-B1-1 44 005).

In der US-PS 44 66 429 ist eine Raspel beschrieben, bei der die Raspel aus zwei Hälften besteht, die gegenläufig oszillierend angetrieben sind, um dadurch eine Abförderung der Späne zu ermöglichen. Nachteilig ist dabei, daß die Raspel beim Eintreiben nicht in einer genauen Position verbleibt, sondern durch die reziprozierende Bewegung der Hälften immer wieder neu positioniert werden muß.In US-PS 44 66 429 a rasp is described in which the rasp consists of two halves that oscillate in opposite directions are driven to thereby remove the Enable chips. The disadvantage is that the rasp does not remain in a precise position when driving in, but always through the reciprocal movement of the halves must be repositioned again.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Raspelwerkzeug derart auszubilden, daß beim Eintreiben eines sich verjüngenden Raspelwerkzeuges einerseits eine Freigabe der Späne möglich ist und andererseits eine präzise Führung durch das Einschlagen beibehalten wird.The object of the invention is a generic rasping tool to train such that when driving one tapering rasp tool on the one hand releasing the Chips is possible and on the other hand precise guidance is maintained by the impact.

Diese Aufgabe wird bei einem chirurgischen Raspelwerkzeug der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Raspel aus mindestens zwei Paaren von Raspelflächen besteht, daß die Raspelflächen der verschiedenen Paare in Umfangsrichtung der Raspel aufeinanderfolgen und daß die Paare zwar synchron, aber mit unterschiedlichem Hub angetrieben sind. This task is done with a surgical rasp tool of the type described in the introduction solved according to the invention in that that the rasp consists of at least two pairs of Rasp surfaces consist of the rasp surfaces of the different pairs in the circumferential direction of the rasp successive and that the pairs are synchronous, but with different stroke are driven.

Die beiden Paare werden daher zwar gemeinsam in den Markraum vorgetrieben, da jedoch eines der beiden Paare einen größeren Hub hat als das andere, wird das Paar mit dem größeren Hub nach dem Einschlagen weiter zurückgegezogen als das andere Paar, so daß bei dem großhubigen Paar eine Lösung der Raspelflächen von der bearbeiteten Fläche erfolgt und die Späne freigegeben werden können. Dabei bleibt jedoch das Raspelwerkzeug im Knochen an der einmal erreichten Position festgehalten, da das jeweils andere Paar nicht so weit zurückgezogen wird, sondern das Raspelwerkzeug in der erreichten Position im Knochen festhält. Beim nächsten Hub erreicht das Paar mit dem größeren Hub wieder die vorgegebene Position und wird dann zusammen mit dem anderen Paar auch geringfügig weiter in den Knochen eingetrieben, so daß auf diese Weise die Raspel insgesamt vorangetrieben wird, während bei jedem Zyklus im Bereich der Raspelflächen mit dem größeren Hub ein Freigeben der bearbeiteten Flächen und ein Lösen der Späne möglich wird.The two couples are therefore together in the medullary canal driven, however, because one of the two pairs a larger one Stroke than the other, the pair with the larger one The stroke is retracted further than the other after impact Pair, so that the solution for the large-stroke pair Rasp surfaces are made from the machined surface and the Chips can be released. However, that remains Rasping tool in the bone at the position once reached detained because the other pair did not withdraw so far is reached, but the rasping tool in the Holds position in the bone. Reached at the next stroke the pair with the larger stroke returns to the specified position and then becomes minor along with the other pair further driven into the bone so that on this way the rasp is pushed forward while with each cycle in the rasp area with the larger one Lift a release of the machined areas and a Loosening the chips becomes possible.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß ein Paar nur in dem Teil des Hubes des anderen Paares angetrieben ist, in dem sich das andere Paar in seiner vorgeschobenen Stellung befindet. Während eines wesentlichen Teils der Bewegung des Paares mit dem größeren Hub steht also das andere Paar still, nur kurz vor Erreichen der vordersten Stellung des Paares mit dem großen Hub wird auch das andere Paar nach vorn bewegt.In a preferred embodiment, that one pair is only in the part of the stroke of the other pair is driven, in which the other couple in his advanced position. During an essential Part of the movement of the couple with the larger stroke the other pair stands still, just before reaching it the foremost position of the couple with the large stroke the other pair is also moved forward.

Dabei kann vorgesehen sein, daß die Antriebsbewegung beider Paare in dem Teil des Hubes, in dem beide Paare angetrieben sind, gleich ist. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, daß das Paar mit dem größeren Bewegungshub einen Mitnehmer aufweist, der das andere Paar nur am vorderen Ende seines Hubes mitnimmt.It can be provided that the drive movement of both Pairs in the part of the stroke where both pairs are driven are, is the same. This can be done in particular be achieved that the pair with the larger stroke has a driver who only the other pair on at the front end of its stroke.

Der Antrieb kann ein Schlagantrieb sein, der auf das den größeren Hub ausführende Paar periodisch aufschlägt. Prinzipiell wäre es auch möglich, den Antrieb als Kurbeltrieb oder einen anderen oszillierenden Antrieb auszubilden.The drive can be a percussion drive, which on the periodically larger couple performing stroke. In principle it would also be possible to use the drive as a crank mechanism or to form another oscillating drive.

Es kann vorgesehen sein, daß das Paar mit dem größeren Hub an einem die Raspel in einem Griffteil lagernden Kern angeordnet ist und daß das Paar mit dem kleineren Hub an dem Kern längsverschieblich gelagert ist. It can be provided that the pair with the larger Stroke on a core supporting the rasp in a handle is arranged and that the pair with the smaller stroke on the Core is slidably mounted.

Vorzugsweise ist das Paar mit dem kleineren Hub mittels einer Schwalbenschwanzführung am Kern gelagert.Preferably, the pair with the smaller stroke is medium a dovetail guide mounted on the core.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigtThe following description of preferred embodiments the invention serves in connection with the drawing the detailed explanation. It shows

Fig. 1 eine Schnittansicht des vorderen Teils eines Schlagwerkzeugs mit einer aus zwei einander gegenüberliegenden Raspelflächenpaaren bestehenden Raspel und Fig. 1 is a sectional view of the front part of a striking tool with a rasp consisting of two opposing pairs of rasp surfaces and

Fig. 2 eine Schnittansicht längs Linie 2-2 in Fig. 1. Fig. 2 is a sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1.

In der Zeichnung ist lediglich der Werkzeugteil einer maschinell angetriebenen Raspel dargestellt, welche in den Markraum eines Knochens eingetrieben werden und diesen Markraum für die Aufnahme des Stiels einer Endoprothese vorbereiten soll. Das Instrument umfaßt ein in der Zeichnung nur im vorderen Teil dargestelltes im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1, in dem ein Werkzeughalter 2 parallel zur Längsrichtung des Gehäuses 1 verschieblich gelagert ist. Der Werkzeughalter 2 kann mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebes periodisch vor- und zurückbewegt werden. Dieser Antrieb kann beispielsweise ein Kurbeltrieb sein, vorzugsweise wird ein Schlagmechanismus verwendet, der einen im Gehäuse längsverschieblich gelagerten Kolben umfaßt. Dieser Kolben wird beispielsweise pneumatisch periodisch vor- und zurückbeschleunigt und schlägt bei der Vorwärtsbewegung gegen eine Schlagfläche des Werkzeughalters 2, so daß der Werkzeughalter 2 dadurch einen nach vorne gerichteten Schlag erfährt.In the drawing, only the tool part of a mechanically driven rasp is shown, which is to be driven into the medullary cavity of a bone and is intended to prepare this medullary cavity for receiving the stem of an endoprosthesis. The instrument comprises an essentially cylindrical housing 1 , shown in the drawing only in the front part, in which a tool holder 2 is displaceably mounted parallel to the longitudinal direction of the housing 1 . The tool holder 2 can be periodically moved back and forth by means of a drive, not shown in the drawing. This drive can be, for example, a crank drive, preferably an impact mechanism is used which comprises a piston which is mounted in the housing so as to be longitudinally displaceable. This piston is, for example, pneumatically accelerated back and forth periodically and strikes against a striking surface of the tool holder 2 during the forward movement, so that the tool holder 2 thereby experiences a forward-facing impact.

Am Werkzeughalter 2 ist eine Raspel 3 gehalten, die einen länglichen Kern 4 und zwei paarweise einander gegenüberliegend angeordnete Raspelflächen 5 und 6 umfaßt. Die beiden Raspelflächen 5 und 6 sind am Kern 4 in parallel zur Längsrichtung des Gehäuses 1 verlaufenden Schwalbenschwanzführungen 7 und 8 geführt, so daß sie relativ zum Kern 4 längsverschieblich sind. Diese Verschiebebewegung wird begrenzt durch einen eingezogenen Bund 9 des Gehäuses 1, der in seitliche Ausnehmungen 10 beziehungsweise 11 der beiden Raspelflächen 5 und 6 eingreift (Fig. 1).A rasp 3 is held on the tool holder 2 , which comprises an elongated core 4 and two rasp surfaces 5 and 6 arranged opposite one another in pairs. The two rasp surfaces 5 and 6 are guided on the core 4 in parallel to the longitudinal direction of the housing 1 dovetail guides 7 and 8 , so that they are longitudinally displaceable relative to the core 4 . This displacement movement is limited by a retracted collar 9 of the housing 1 , which engages in lateral recesses 10 and 11 of the two rasp surfaces 5 and 6 ( Fig. 1).

Die Raspelflächen 5 und 6 verjüngen sich vom Gehäuse 1 zum freien Ende der Raspel 3 hin. An den zwischen den Raspelflächen 5 und 6 angeordneten Seitenflächen 12 und 13 des Kerns, der sich ebenfalls vom Gehäuse 1 zu seinem freien Ende hin verjüngt, sind ebenfalls Raspelzähne angeordnet, so daß auch diese Seitenflächen 12 und 13 als Raspelflächen wirken. Die Dimensionierung ist dabei vorzugsweise so gewählt, daß die zwei Raspelflächen 5 und 6 und die ebenfalls als Raspelflächen ausgebildeten Seitenflächen 12 und 13 im vorgeschobenen Zustand einen sich zum freien Ende hin verjüngenden Raspelkörper bilden, der längs seines gesamten Umfanges als Raspelfläche ausgebildet ist. Diese Raspelfläche besteht dabei aus den einzelnen Raspelflächen 5 und 6 sowie 12 und 13, die unmittelbar aufeinanderfolgend aneinanderliegen. The rasp surfaces 5 and 6 taper from the housing 1 to the free end of the rasp 3 . On the arranged between the rasp surfaces 5 and 6 side surfaces 12 and 13 of the core, which also tapers from the housing 1 to its free end, rasp teeth are also arranged so that these side surfaces 12 and 13 also act as rasp surfaces. The dimensioning is preferably chosen so that the two rasp surfaces 5 and 6 and the side surfaces 12 and 13 also formed as rasp surfaces form a rasp body tapering towards the free end in the advanced state, which is formed along its entire circumference as a rasp surface. This rasp surface consists of the individual rasp surfaces 5 and 6 as well as 12 and 13 which are in direct succession.

Der Kern 4 ist in Längsrichtung unverschieblich mit dem Werkzeughalter 2 verbunden, während die beiden Raspelflächen 5 und 6 keine solche Verbindung mit dem Antrieb aufweisen. Wenn der Antrieb den Kern 4 im Gehäuse 1 nach vorne verschiebt, in Figur also nach links, gelangt der Werkzeughalter 2 kurz vor Beendigung dieser Vorwärtsbewegung an der gehäuseseitigen Stirnfläche 14 beziehungsweise 15 der beiden Raspelflächen 5 und 6 zur Anlage und verschiebt auch diese aus dem Gehäuse 1 heraus nach vorn. Wenn die Vorwärtsbewegung eine Schlagbewegung ist, wird also im letzten Teil dieser Schlagbewegung die gesamte aus Kern und Raspelflächen 5 und 6 bestehende Raspel nach vorne geschlagen, so daß sie in den Knochen eingetrieben wird.The core 4 is non-displaceably connected in the longitudinal direction to the tool holder 2 , while the two rasp surfaces 5 and 6 have no such connection to the drive. When the drive moves the core 4 in the housing 1 to the front, that is to the left in the figure, the tool holder 2 comes to rest on the housing-side end face 14 or 15 of the two rasp surfaces 5 and 6 shortly before this forward movement is ended, and also moves this out of the housing 1 out forward. If the forward movement is a striking movement, the entire rasp consisting of core and rasp surfaces 5 and 6 is struck forward in the last part of this striking movement, so that it is driven into the bone.

Bei der nachfolgenden Rückbewegung des Antriebes wird lediglich der Kern 4 zurückbewegt, die Raspelflächen 5 und 6 hingegen, die auf dem Kern frei verschieblich gelagert sind, werden nicht mitgenommen und behalten ihre Position im Knochen, in dem sie aufgrund der Keilwirkung festgehalten werden.During the subsequent return movement of the drive, only the core 4 is moved back, but the rasp surfaces 5 and 6 , which are freely displaceable on the core, are not taken along and retain their position in the bone in which they are held due to the wedge effect.

Bei der Umkehr der Bewegungsrichtung des Antriebs erfolgt wieder zunächst eine Vorwärtsbewegung des Kerns und der zugehörigen Seitenflächen 12 und 13, bis der einen Mitnehmer bildende Werkzeughalter 12 an den Stirnflächen 14 und 15 der Raspelflächen 5 und 6 zur Anlage gelangt und ab dieser Phase der Bewegung die Einschlagbewegung auch auf die Raspelflächen 5 und 6 überträgt.When the direction of movement of the drive is reversed, a forward movement of the core and the associated side surfaces 12 and 13 takes place again until the tool holder 12 forming a driver comes to bear against the end surfaces 14 and 15 of the rasp surfaces 5 and 6 and from this phase of the movement the Impact movement also transfers to the rasp surfaces 5 and 6 .

Dadurch wird bei jedem Bewegungszyklus ein Teil der gesamten Raspelfläche, nämlich die Seitenflächen 12 und 13, von der bearbeiteten Knochenfläche abgehoben, so daß in diesem Bereich entstandene Späne sich lockern können. Trotzdem wird die Raspel insgesamt in ihrer erreichten Position festgehalten, da die Raspelflächen 5 und 6 nicht mit zurückgezogen werden, sondern in der einmal erreichten Position verharren. Dadurch wird die Position der Raspel im Knochen fixiert und trotzdem eine Freigabe zumindest eines Teils der Späne ermöglicht. Beim nächsten Hub können die Seitenflächen 12 und 13 die Fläche nachbearbeiten und dann zusammen mit den übrigen Raspelflächen 5 und 6 weiter in den Knochen hineingetrieben werden.As a result, part of the entire rasp surface, namely the side surfaces 12 and 13 , is lifted off the machined bone surface during each movement cycle, so that chips produced in this area can loosen. Nevertheless, the rasp is held in its overall position reached, since the rasp surfaces 5 and 6 are not retracted, but remain in the position once reached. This fixes the position of the rasp in the bone and still enables at least some of the chips to be released. At the next stroke, the side surfaces 12 and 13 can rework the surface and then be driven further into the bone together with the other rasp surfaces 5 and 6 .

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt die Raspel insgesamt vier Raspelflächen, die sich in Form von jeweils zwei Paaren abwechseln. Es wäre im Prinzip auch möglich, eine größere Anzahl von Raspelflächen längs des Umfanges zu verteilen, von denen ein Teil in der vorgeschobenen Stellung verbleibt, während ein anderer Teil bei jeder Hubbewegung zurückgezogen wird. Dabei könnten die Raspelflächen in Umfangsrichtung unterschiedlich breit ausgestaltet werden, so daß die Fläche, die von den Raspeln bei der Rückbewegung des Antriebs freigegeben wird, gegenüber der Fläche vergrößert wird, an der Raspeln in der vorgeschobenen Stellung verbleiben.In the illustrated embodiment, the rasp includes a total of four rasp surfaces, each in the form of alternate two pairs. In principle, it would also be possible a larger number of rasp surfaces along the circumference distribute part of which in the advanced position remains while a different part with each stroke is withdrawn. The rasp surfaces could designed differently wide in the circumferential direction so that the area covered by the rasps when moving back of the drive is released against the Area is increased at the rasps in the advanced Position remain.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Raspelflächen senkrecht zueinander angeordnet und eben ausgebildet. Es wäre auch möglich, durch die Raspelflächen einen kreisförmigen Umfang auszubilden, so daß das Raspelwerkzeug dem Innenumfang eines Markraums angepaßt ist. Dazu könnten die einzelnen Raspelflächen mit kreissegmentförmigem Querschnitt oder einem ähnlichen Querschnitt ausgebildet sein. Bei der Verwendung einer größeren Anzahl von nebeneinander angeordneten Raspelflächen können diese längs eines Kreisumfanges oder längs eines ähnlichen Umfanges angeordnet werden.In the illustrated embodiment, the rasp surfaces arranged perpendicular to each other and flat. It would also be possible to make a circular through the rasp surfaces Training scope, so that the rasp tool Inner circumference of a medullary cavity is adapted. The could individual rasp surfaces with a circular cross-section or a similar cross section. In the Using a larger number of side by side Rasp surfaces can be made along a circumference or be arranged along a similar circumference.

Claims

1. Surgical rasping tool with a rasp tapering towards its free end, equipped with rasp teeth on all sides, and a drive oscillatingly driving the rasp parallel to its longitudinal direction, characterized in that the rasp ( 3 ) consists of at least two pairs of rasp surfaces ( 5, 6 ; 12, 13 ) is that the rasp surfaces ( 5, 6; 12, 13 ) of the different pairs follow one another in the circumferential direction of the rasp ( 3 ) and that the pairs are driven synchronously but with different strokes.

2. Surgical rasping tool according to claim 1, characterized characterized that a pair only in that part of the stroke of the other couple, in which the other couple is in its advanced position.

3. Surgical rasp tool according to claim 2, characterized characterized that the drive movement of both pairs in the part of the stroke where both pairs are driven are, is the same.

4. Surgical rasping tool according to claim 3, characterized in that the always moving pair has a driver (tool holder 2 ), which takes the other pair only at the front end of its stroke.

5. Surgical rasping tool according to one of the preceding Claims, characterized in that the drive is a percussion drive that on the larger stroke performing couple periodically serves.

6. Surgical rasping tool according to one of the preceding claims, characterized in that the pair with the larger stroke is arranged on a core ( 4 ) supporting the rasp in a handle part ( 1 ) and in that the pair with the smaller stroke on the core ( 4 ) is mounted for longitudinal displacement.

7. Surgical rasping tool according to claim 6, characterized in that the pair with the smaller stroke by means of a dovetail guide ( 7, 8 ) is mounted on the core ( 4 ).