DE3841490A1 - Bohrsonde, insbesondere zum positionieren und befestigen eines knochenmarknagels - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine beson­ ders zur Positionierung eines Knochenmarknagels bestimmte Bohrsonde, nämlich in der Chirurgie des Knochens zur axialen Befestigung eines einen ringförmigen Querschnitt aufweisenden Nagels mit Hilfe von Stiften, welche gleichzeitig den Knochen und den Knochenmarknagel in transversaler Richtung durchqueren.

Besonders durch die vorhergehenden französischen Patent­ anmeldungen der Anmelderin n° 85 12 777 vom 27. August 1985 und n° 86 11 270 vom 13. August 1986 sind Sonden dieser Art bekannt, bei denen ein auf einem Ende einer zumindest teilweise flexib­ le Welle angebrachter und mit Hilfe von Kupplungsmitteln von einem Umlaufmotor in Rotation versetzter Bohrkopf in einen in den Knochenmarknagel eingeführten Führungs- und Positionie­ rungskopf geleitet wird. Dieser Führungskopf wird in den Knochenmarknagel verschoben, bis daß der Bohrkopf sich gegen­ über einem in der ringförmigen Wand des Knochenmarknagels eingelassenen Eintrittsloch befindet. Es sind Mittel vorgese­ hen, um die Drehbewegung und die axiale Stellung des Führungs­ kopfes in diesem Knochenmarknagel zu hemmen, damit der Bohr­ kopf während der Bohrung gut positioniert bleibt und seine Stellung beibehält.

Bei den bis jetzt vorgeschlagenen Sonden stellen diese Mittel zum Hemmen, welche einerseits, was die Drehung angeht, durch die zum Querschnitt des Knochenmarknagels komplementäre Form des Führungskopfes, und andererseits was die axiale Stellung angeht, durch Einschnappen einer von diesem Kopf getragenen Kugel in eine sorgfältig in der Wand des Knochenmark­ nagels angeordneten Bohrung realisiert werden, keine völlig zufriedenstellende Hemmung der Achse des Bohrkopfes sicher; das ist insbesondere die Folge des während des Betriebes erforder­ lichen Spiels zwischen dem Führungskopf und der Innenwand des Knochenmarknagels und auch wegen des Abstandes der Einschnapp­ kugel vom Bohrkopf. Außerdem hat die Erfahrung gezeigt, daß der Bohrer dazu neigt, auf der Oberfläche des Knochens zu gleiten und daß es erforderlich ist, um ein Abweichen von der Bohrung zu vermeiden, den Bohrer gut zu führen und ihn senk­ recht auf die Oberfläche des Knochens treffen zu lassen.

Die vorliegende Erfindung hat die Verwirklichung eines diese Nachteile nicht aufweisenden Bohrkopfes zum Ziel.

Die erfindungsgemäße Sonde, welche dazu bestimmt ist, mit einem Knochenmarknagel zusammenzuwirken, in den man dank äußerer Haltemittel ein mit einem verschiebbaren, Mittel zur Positionierung und Blockierung im Knochenmarknagel tragenden Block verbundenes Bohrwerkzeug einführt und einfluchtet auf die Achse eines Eintrittslochs für einen Stift oder eine Schraube in der Wand dieses Knochenmarknagels, wobei dieses Gerät am distalen Ende einer rotierenden, zumindest zum Teil flexiblen Antriebswelle angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das distale Ende der das Gerät tragenden Welle in einer Bohrung des hervorstehenden Schachtes des Bohrkopfes gelagert ist, wobei dieser um eine von dem verschiebbaren Block getragenen Achse zwischen einer das Verschieben des Kopfes im Knochen­ marknagel erlaubenden Innenstellung und einer Außenstellung bei der der Schacht in das Eintrittsloch des Stiftes oder der Schraube eingeführt wird, beweglich ist, wobei die Sonde außerdem einen am Ende einer mit Haltemitteln verbundenen Stange angelenkten, zum Annähern und Entfernen des Bohrkopfes geeigneten Blockierungskeil enthält, um diesen Bohrkopf in einer Innenstellung festzuhalten oder um es zu erlauben, ihn in die Außenstellung zu kippen.

Entsprechend einer anderen Ausführungsform enthält der Bohrkopf einen zum Blockierungskeil gekehrten Schnabel, welcher eine zur Achse des Schachtes rechtwinklige Flachstelle bildet und in Kontakt kommen kann mit der Innenwand des Knochenmark­ nagels bei Innenstellung des Bohrkopfes und eine während dieser Außenstellung zum Zusammenwirken mit einer Schrägfläche des in Richtung des Bohrkopfes mit Hilfe des mit den Haltemitteln zusammenwirkenden Stabes zurückgeholten Keils geeignete Ab­ schrägung.

Entsprechend einer anderen Ausführungsform sind der gelenkig mit dem Keil verbundene Stab und die Antriebswelle des Bohrgeräts in zwei parallelen Rohren gelagert, an derem distalen Ende ein verschiebbarer Block befestigt ist und wobei das andere Ende dieser Rohre an einer mit den Haltemitteln fest verbundenen Buchse befestigt ist, Haltemittel, die aus einer aus einem mit der Buchse fest verbundenen feststehenden Teil und einem um eine gemeinsame Achse beweglichen mit einer Verlängerung an das proximale Ende der Stange angelenkten Teil enthaltenen Zange besteht, wobei eine Feder dahin wirkt, die zueinander beweglichen Teile auseinander zu spreizen und so den Keil dem Block näherzubringen. Das distale Ende der Stange ist mit dem Blockierungskeil mit Hilfe eines in einer schrägen in den Keil eingelassenen und mit einer wesentlich zur abgeschräg­ ten Fläche senkrechten Achse versehenen Rampe beweglichen Schlittens verbunden, derart, daß eine Rückwärtsbewegung des Keils zum Bohrkopf diesen Keil beim Kontakt der Abschrägung dieses Kopfes in den Kontakt der Innenwand des Knochenmark­ nagels zurückdrückt wodurch die Blockierung der Einheit ver­ stärkt wird.

Entsprechend einer vorteilhaften Anordnung der Sonde weisen der verschiebbare Block und der Keil zumindest teilweise zum Querschnitt des mit ihr zusammenwirkenden Knochenmarknagels komplementäre Querschnitte auf.

Andere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden nur als Beispiel gegebenen Beschreibung hervorgehen, in bezug auf die beigefügten Zeichnungen, bei denen:

• - die Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen, zum Zusammenwirken mit einem nicht dargestellten Knochenmarknagel bestimmten Sonde ist
• - die Fig. 2 eine Schnitteinzelansicht mit Ablösung des distalen Endes der Sonde der Fig. 1, in Annäherungs­ stellung an eines der in die Wand des mit ihr zusammen­ wirkenden Knochenmarknagels eingelassenen Eintritts­ löcher für Schrauben oder Stifte ist;
• - die Fig. 3 eine der der Fig. 2 entsprechenden Ansicht der erfindungsgemäßen Sonde ist, wobei der Bohrkopf eine Außenstellung im in die Wand des Knochenmarknagels vorgebohrten Eintrittsloch für Schrauben oder Stifte einnimmt;
• - die Fig. 4 ist ein Querschnitt auf Ebene eines Eintritts­ lochs des mit der Bohrsonde zusammenwirkenden Knochen­ marknagels, wobei dieser Knochenmarknagel einen ununter­ brochenen Längsschlitz und einen dreibogigen Querschnitt aufweist.

Die erfindungsgemäße Sonde enthält an ihrem proximalen Ende einen zangenförmigen Bedienungsgriff 10 bestehend aus einem feststehenden Teil 11 und einem beweglichen, an das Teil 11 um eine Transversalachse 13 angelenkten Teil 12 und eine Feder 14 zum Auseinanderspreizen dieser beiden Teile.

Eine zylinderförmige Buchse 15 ist an dem feststehenden Teil 11 befestigt und zum distalen Teil der Sonde hin durch ein Bündel von zwei parallelen Rohren 16 und 17 verlängert. Eine verschiebbare Stange 18 ist in dem Rohr 16 angeordnet, wobei eines der Enden, 19, dieser Stange an einem Arm 20 des beweg­ lichen Teils 12 des Griffes angelenkt ist und das andere Ende, 21, dieser Stange einen Führungs- und Blockierungskeil 22 der Sonde trägt, auf dessen Beschreibung wir nachfolgend zurück­ kommen.

Die zwei Rohre 16 und 17 sind über ihre ganze Länge vereinigt und tragen an ihren gemeinsamen distalen Enden einen Block 23, an den ein um eine Achse rechtwinklig zu den Rohrach­ sen drehbarer Bohrkopf 24 angelenkt ist. Dieser, einen innen und rechtwinklig zur Achse 24 ausgebohrten, hervorstehenden Schacht 26 enthaltender Bohrkopf, kann bewegt werden zwischen einer Innenstellung (Fig. 2), bei der der Kopf 25 derart geschwenkt wird, daß die Achse des Schachtes 26 mit den Rohren 16, 17 einen stumpfen Winkel einschließt, und einer Außenstellung (Fig. 3), bei der der Bohrkopf in Richtung des Pfeiles F geschwenkt wird, wobei die Achse des Kopfes wesent­ lich rechtwinklig zu den Rohren 16 und 17 verläuft.

Eine zumindest teilweise flexible Antriebswelle 30 des Bohrers wird in das Rohr 17 eingeführt und an seinem proximalen Ende 31 an rotierende Antriebsmittel (nicht dargestellt) gekuppelt und sie trägt an ihrem distalen Ende 32 ein in die Führung 26 a des Schachtes 26 bildende Bohrung eingesetztes Bohrgerät, wie zum Beispiel einen Bohrkopf. In den Kopf 25 ist zur knicklosen Durchführung des Kabels 30 eine geeignete Vertiefung 34 ausgespart.

Der Bohrkopf 25 trägt einen eine in bezug auf die Achse des Schachtes 26 rechtwinklige (und zur Achse 24 parallele) Flachstelle 36 bildenden Schnabel 35 , und eine parallel zur Achse 24 verlaufende und mit der Achse des Schachtes 26 einen Winkel α zum Beispiel nahe 45°, einschließende Abschrä­ gung 37.

Der Schnabel 35 und insbesondere die Abschrägung 37 sind für ein Zusammenwirken mit einer abgeschrägten Fläche 40 des Keils 22 angepaßt; diese Fläche 40 schließt mit der Achse der Rohre 16, 17 einen zum Winkel α komplementären Winkel β ein und weist für die flexible Welle 30 des Bohrgeräts 33 eine Führungsrille 40 a auf.

Der einen etwas geringeren Querschnitt als der Knochen­ marknagel aufweisende Keil 22 ist mit dem Ende 21 der Stange 18 mit Hilfe eines an ihm befestigten Schlitten 41 verbunden und kann sich in einer Rampe 42, dessen Achse wesentlich rechtwinklig zur Fläche 40 verläuft, bewegen.

In der Stellung, in der die Sonde herangeführt wird, wobei die zwei Teile 11 und 12 des Griffes nahe beieinander liegen, entfernt die Stange 18 den Keil 22 vom Kopf 25 gegen die Feder 14 in Richtung des Pfeiles F ₁. Dieser kann in eine Innenstellung gekippt (Fig. 2) und mit Hilfe des Keils 22 in den Knochenmarknagel 50 geführt werden, wobei der Schacht 26 in bezug auf den unteren Rand des Keils 22 leicht zurückversetzt ist.

Die Einheit wird, wobei die Teile des Griffes zusammen­ gehalten werden, zu einem der vor dem Einsetzen in den Knochen­ marknagel genaustens eingebohrten Schrauben- oder Stiftein­ trittslöcher 51 geführt.

Wenn der Schaft 26 sich senkrecht über dem Loch 51 befindet, wird der Bedienungsgriff 10 gelockert. Unter der Wirkung der Feder 14 wird der Keil 22 zum Kopf 25 zurückgeholt und kippt diesen in Richtung des Pfeiles F. Der Schaft 26 dringt in das Loch 51 ein; der Keil 22 kommt durch das Zusammen­ wirken der Abschrägung 37 und der Fläche 40 gegenüber dem Loch 51 in Richtung des Pfeiles F ₂ der Fig. 3 durch Führung des Schlittens 41 in der Rampe 42 in Kontakt mit der Innen­ wand 50 a des Knochenmarknagels. Daraus folgt eine hochwirksame Blockierung der Sonde im Knochenmarknagel. Die Bohrung des Loches in Richtung der Achse der Befestigungsschraube oder des Befestigungsstiftes des Knochenmarknagels kann also durch Rotieren und Vorantreiben des Bohrgeräts 33 ohne Versetzungs­ gefahr in axialer Richtung vorgenommen werden, da das Halten des Bohrgeräts in axialer und radialer Stellung durch das Eintreiben des Schaftes 26 in das vorher gebohrte Loch 51 sichergestellt wird.

Man muß hervorheben, daß der Blockierungskeil 22 es erlaubt, außer dem Kippen des Bohrkopfes 25 eine eventuelle Verengung des Knochenmarknagel-Querschnitts zu verhindern, welche beim Einsetzen des Knochenmarknagels auftreten kann. Da der Knochenmarknagel-Querschnitt in der Tat im allgemeinen nachgiebig ist, verformt er sich beim Einführen in den klein­ sten Querschnitt des Knochenmarkkanals (auf halber Höhe des Knochens) plastisch, also nicht vollständig reversibel, derart, daß ein Gerät ohne variable Geometrie , wie hier dank des beweglichen Keils, in gewissen Fällen nicht mehr bis zur tiefsten Stelle des Knochenmarknagel eindringen kann.

Wenn dieser Bohrvorgang beendet ist, genügt es, das Bohrgerät ins Innere des Schaftes 26 zurückzuführen und an­ schließend die Teile 11 und 12 des Bedienungsgriffs 10 zu­ sammenzubringen. Der Keil 22 wird durch Verschieben der Stan­ ge 18 vom Bohrkopf 25 entfernt und um die Sondeneinheit beim Ziehen an den Rohren 16, 17 sicher herausziehen zu können, kippt der Bohrkopf 25 in eine der Richtung des Pfeiles F entgegengesetzte Richtung und kehrt in die Innenstellung der Fig. 2 zurück.

Die Fig. 4 ist ein Querschnitt des zum Zusammenwirken mit der erfindungsgemäßen Sonde bestimmten Knochenmarkna­ gels 50. Dieser durch Falten eines verhältnismäßig dicken biokompatiblen Metalls wie zum Beispiel rostfreien Stahls oder Titans erhaltene Knochenmarknagel weist einen kontinuierlichen Längsschlitz 52 und einen im allgemeinen dreibögigen Querschnitt (mit zwei seitlichen Bögen 53 und 54 in die mehrere in Längs­ richtung gereihte Löcher 51 gebohrt sind und einem tieferen Bogen 55 ohne Bohrungen , welcher aber an der radialen Führung der Sonde beteiligt ist) auf und dieser Knochenmarknagel ist ausgestattet mit genau vorgebohrten und paarweise aufgereihten Eintrittslöchern 51 für Schrauben oder Stifte.

Der Knochenmarknagel nimmt die Sonde und insbesondere den am distalen Ende der Rohre 16 und 17 befestigten Block 23 auf, dessen Querschnitt wesentlich ähnlich dem und etwas kleiner als der Innenquerschnitt des Knochenmarknagels ist, nämlich komplementär zum Querschnitt der Innenwand des Knochen­ marknagels, was eine gute radiale Positionierung der Sonde sicherstellt, die so nur durch Translation über eines der Bohrungen 51 auf einer Seite des Knochenmarknagels kommt.

Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt und sie ist geeignet für zahlreiche dem Fachmann zugängliche Varianten, ohne sich vom Wesen der Erfindung zu entfernen.

Claims (5)

1. Bohrsonde, insbesondere zum Positionieren und Befestigen eines Knochenmarknagels, in den man dank äußerer Haltemittel ein mit einem verschiebbaren, Mittel zur Positionierung und Blockierung im Knochenmarknagel tragenden Block verbundenes Bohrwerkzeug einführt und einfluchtet auf die Achse eines Eintrittslochs für einen Stift oder eine Schraube in der Wand dieses Knochenmarknagels, wobei dieses Gerät am distalen Ende einer rotierenden, zumindest zum Teil flexiblen Antriebswelle angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das distale Ende (32) der das Gerät (33) tragenden Welle in einer Bohrung des hervorstehenden Schachtes (26) des Bohrkopfes (25) gelagert ist, wobei dieser um eine von dem verschiebbaren Block (23) getragenen Achse (24) zwischen einer das Verschieben des Kopfes im Knochenmarknagel (50) erlaubenden Innenstellung und einer Außenstellung bei der der Schacht in das Eintrittsloch (51) des Stiftes oder der Schraube eingeführt wird, beweglich ist, wobei die Sonde außerdem einen am Ende einer mit Haltemit­ teln (10) verbundenen Stange (18) angelenkten , zum Annähern und Entfernen des Bohrkopfes (25) geeigneten Blockierungs­ keil (22) enthält, um diesen Bohrkopf (25) in einer Innenstel­ lung festzuhalten oder um es zu erlauben, ihn in die Außen­ stellung zu kippen.

2. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf (25) einen zum Blockierungskeil (22) gekehrten Schnabel (35), welcher eine zur Achse des Schachtes (26) rechtwinklige Flachstelle (36) bildet und in Kontakt kommen kann mit der Innenwand des Knochenmarknagels bei Innenstellung des Bohrkopfes (25) und eine während dieser Außenstellung zum Zusammenwirken mit einer Schrägfläche (40) des in Richtung des Bohrkopfes (25) mit Hilfe des mit den Haltemitteln (10) zusam­ menwirkenden Stabes (18) zurückgeholten Keils (22) geeignete Abschrägung (37) enthält.

3. Sonde nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gelenkig mit dem Keil (22) verbundene Stab (18) und die Antriebswelle (30) des Bohrgeräts (33) in zwei parallelen Rohren (16 und 17) gelagert sind, an derem distalen Ende ein verschiebbarer Block (23) befestigt ist und wobei das andere Ende dieser Rohre an einer mit den Haltemit­ teln fest verbundenen Buchse (15) befestigt ist, Haltemittel, die aus einer aus einem mit der Buchse (15) fest verbundenen feststehenden Teil (11) und einem um eine gemeinsame Achse (13) beweglichen (12) mit einer Verlängerung (20) an das proximale Ende (19) der Stange (18) angelenkten Teil enthaltenen Zan­ ge (10) besteht, wobei eine Feder (14) dahin wirkt, die zu­ einander beweglichen Teile auseinander zu spreizen und so den Keil (22) dem Block (23) näherzubringen.

4. Sonde nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das distale Ende der Stange (18) mit dem Blockierungskeil (22) mit Hilfe eines in einer schrägen in den Keil eingelassenen und mit einer wesentlich zur abgeschrägten Fläche senkrechten Achse versehenen Rampe (42) beweglichen Schlittens (41) verbunden ist, derart, daß eine Rückwärtsbewe­ gung des Keils (22) zum Bohrkopf (25) diesen Keil (22) beim Kontakt der Abschrägung (37) dieses Kopfes in den Kontakt der Innenwand (50 a) des Knochenmarknagels (50) zurückdrückt, wodurch die Blockierung der Einheit verstärkt wird.

5. Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Block (23) und der Keil (22) zumindest teilweise zum Querschnitt des mit ihr zusammenwirkenden Knochenmarknagels (50) komplementäre Quer­ schnitte aufweisen.