DE4117357A1 - Spann- und haltevorrichtung fuer menschliche knochen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spann- und Hal­ tevorrichtung für menschliche Knochen, insbesondere Felsenbeine, mit einem Ausleger, an dessen äußeren Ende eine Spannzange mit relativ gegeneinander be­ weglichen Spannbacken angebracht ist.

In der Pathologie und Anatomie tritt häufig das Be­ dürfnis auf, menschliche Knochen und hier insbeson­ dere Felsenbeine (hierbei handelt es sich um den Teil eines Schädels) zu fixieren und anschließend in unterschiedliche räumliche Positionen auszurich­ ten. Insbesondere soll es möglich sein, die jewei­ ligen Knochenteile u. a. auch in die horizontaler Lage zu verbringen. Zu Übungszwecken wird anhand dieser im allgemeinen im Original vorliegenden men­ schlichen Knochen das Bearbeiten mit Instrumenten, das Bohren, Mikroskopieren, das Durchführen endo­ skopischer Untersuchungen geübt. Bekannt ist, hierfür Schraubzwingen oder Schraub­ stöcke einzusetzen, deren Nachteil in einer gerin­ gen Beweglichkeit und in der mitunter komplizierten Art und Weise des Einspannens des Knochens zu sehen ist. So machen es bestimmte, Rundungen und-Krümmun­ gen aufweisende Knochen, z. B. Schädelteile, erfor­ derlich, das Präparat zur Schaffung eines Sockels zumindest teilweise in ein Material wie beispiels­ weise Gips einzugießen, um mit dessen Hilfe zwi­ schen die Spannbacken positioniert und eingespannt werden zu können. Das hat zur Folge, daß bestimmte Flächen des Präparates nicht zugänglich sind, an denen das Durchführen von Arbeiten beabsichtigt ist.

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Schaf­ fung einer Spann- und Haltevorrichtung zur Aufgabe gemacht, die eine größere Beweglichkeit und insbe­ sondere das Einnehmen der Horizontalen erlaubt.

Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der Ausleger an einer Kugel befestigt ist, die in einer in einem Gehäuse untergebrachten Pfanne derart gehalten ist, daß die Oberfläche der Kugel teilweise von außen zugänglich und über eine von außen betätigbare Arretierung fixierbar ist, wobei der Ausleger im Befestigungspunkt einen Winkel ge­ gen die Normale von vorzugsweise 30-60 Grad ein­ schließt.

Die angestrebte hohe Beweglichkeit des mit Hilfe der Spannzange erfaßten Objektes wird durch das zu­ sammenwirken zweier Maßnahmen erreicht: Zum einen erlaubt die Lösung der Arretierung ein Verdrehen der Kugel und folglich eine Änderung der räumlichen Position des Auslegers in weiten Gren­ zen, die einzig bestimmt werden durch die Größe der im Gehäuse befindlichen und die Oberfläche der Ku­ gel teilweise zugänglich machenden Gehäuseberan­ dung. Eine große Gehäuseöffnung erlaubt eine Verän­ derung der Position des Auslegers in weiten Berei­ chen; bei vergleichsweise geringer Gehäuseöffnung ist die Möglichkeit der räumlichen Verstellung ent­ sprechend eingeschränkt. Zum anderen kommt in ent­ scheidender Weise hinzu, daß der an der Kugel starr befestigte Ausleger einen Winkel gegen die durch den Befestigungspunkt des Auslegers verlaufende Normale beschreibt, der vorzugsweise 30-50 Grad beträgt. Der konkrete Neigungswinkel ist in Abhän­ gigkeit von der Größe des von außen zugänglichen Teils der Kugeloberfläche so zu wählen, daß der Ausleger gemäß einer entscheidenden Zielsetzung vorliegender Erfindung in die Horizontale verbracht werden kann. Der Winkel des Auslegers gegen die Normale ist umso größer zu wählen, je geringer die von außen zugängliche Kugeloberfläche ist. Für den Fall, daß jeweils eine Halbkugel innerhalb und au­ ßerhalb des Gehäuses angeordnet ist, reicht ein Winkel von etwa 45 Grad zur Erreichung der ge­ wünschten Beweglichkeit aus. Eine (lösbare) Arre­ tierung dient der Fixierung der Kugel und vermit­ tels des Auslegers demzufolge auch des in der Spannzange festgehaltenen Objektes, was zur Durch­ führung der Arbeit unabdingbar ist (Haltefunktion). Der entscheidende Vorteil der Erfindung ist in der hohen Beweglichkeit und der Möglichkeit einer weit­ gehend beliebigen Ausrichtung eines in der Spann­ zange erfaßten Objektes zu sehen, wobei die Mög­ lichkeit der Ausrichtung des Auslegers in die Hori­ zontale als entscheidender Vorzug gegenüber dem Stande der Technik anzusehen ist. Die vorgeschla­ gene Spann- und Haltevorrichtung erlaubt erstmals, den Ausleger von der vertikalen in die horizontale Position (und umgekehrt) zu verbringen.

Eine weitere Erhöhung der Möglichkeit räumlicher Ausrichtung wird dann erreicht, wenn die Spannzange bzw. die Spannbacken um die Achse des Auslegers voll umfänglich, d. h. um 360° Grad verschwenkbar sind.

Die Realisierung der Bewegung bei den in ihrer Ge­ samtheit die Spannzange bildenden Spannbacken rela­ tiv zueinander steht im Rahmen der Erfindung grund­ sätzlich frei. Als vorteilhaft wird angesehen, daß auf dem Ausleger eine in axialer Richtung bewegli­ che Rändelmutter angebracht ist, die den einen Spannbacken in axiale Richtung auf die zweiten, au­ ßenends am Ausleger fixierte Spannbacke zu bewegt. Die Drehrichtung bestimmt, ob die Spannbacken auf­ einandergepreßt oder gelöst werden.

Zur Arretierung der Kugel ist die Verwendung einer Spindel von Vorteil, wobei bevorzugt ist, die Über­ setzung so zu wählen, daß bei einer vergleichsweise geringen, d. h. um einen kleinen Winkel erfolgten Verschwenkung des Hebels, eine vollständige Arre­ tierung der Kugel erfolgt. Der kurze Betätigungsweg hat den Vorteil des raschen Lösens und Aktivierens der Arretierung. Im Vergleich zu anderen denkbaren mechanischen Lösungen weist der Spindeltrieb z. B. gegenüber dem Exzentertrieb den Vorzug auf, auch bei möglichen Verunreinigungen durch Bohrschlamm in erheblich geringerem Maße störanfällig zu sein.

Eine weitere Maßnahme, die das unerwünschte Ein­ dringen von Bohrschlamm und -wasser ins Innere des Gehäuses verhindern soll, ist ein Abflachen des Ge­ häuses im Bereich des Kugelrandes (=Gehäuserand). Diese Maßnahme bewirkt ein rasches Ableiten nach außen und verhindert, daß sich Bohrwasser und -schlamm ansammeln und zwischen Kugel und Gehäuse in das Innere der Vorrichtung eindringen kann und die die Arretierung bewirkende Mechanik in ihrer Funk­ tion gefährdet.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist auf der Un­ terseite eine Wanne angebracht, in der sich Bohr­ schlamm und -wasser während des Arbeitens ansam­ melt. Ist eine Ablaßöffnung vorgesehen, gestaltet sich das Entleeren besonders einfach.

Von Vorteil ist, wenn der Ausleger in der Nähe der Kugel mit einer Kunststoffummantelung, insbesondere mit einem Ringwulst, umgeben ist. Er dient in funk­ tioneller Hinsicht als Anschlag auf dem Gehäu­ serand, so daß ein zur Beschädigung des Gehäuses Anlaß gebendes unmittelbares Auftreffen des Ausle­ gers mit Sicherheit verhindert wird.

Ein Einspannen und insbesondere bleibendes Fixieren gekrümmter Knochen läßt sich durch eine nach innen zu weisende Wölbung der einzelnen Backen erreichen.

Schließlich wird eine Verstärkung der Fixierung des eingespannten Objektes durch Anbringen von Verzah­ nungen auf den einander gegenüberliegenden Flächen der Backen erzeugt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er­ findung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei­ bungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläu­ tert wird.

Sie zeigt in schematisch gehaltener Seitenansicht eine erfindungsgemäße Spann- und Haltevorrichtung ohne fixiertes Objekt und bei vertikaler Ausrich­ tung des Auslegers.

Eine Kugel (1) ist mit dem überwiegenden Teil der Oberfläche in ein Gehäuse (2) eingebracht und wird dort über eine nicht gezeigte, jedoch über den He­ bel (3) betätigbare Arretierung räumlich fixiert (oder freigegeben).

An dem von außen zugänglichen Teil der Oberfläche der Kugel (1) ist ein Ausleger (4) starr befestigt. Für die Erfindung entscheidend ist, daß die Achse des Auslegers (4) mit der durch den Befestigungs­ punkt und die Oberfläche der Kugel (1) definierten Normalen einen Winkel einschließt, der im darge­ stellten Fall etwa 30-50 Grad beträgt. Dieser Winkel ist in Abhängigkeit von der Größe des von außen zugänglichen Teiles der Oberfläche der Kugel (1) so zu wählen, daß der Ausleger (4) nach Lösen der Arretierung mit Hilfe des Hebels (3) aus der in der Zeichnung wiedergegebenen vertikalen Position in die Horizontale verbracht werden kann. Die er­ findungsgemäße Vorrichtung erlaubt erstmalig die Einnahme sowohl der vertikalen als auch der hori­ zontalen Position.

Am äußeren Ende des Auslegers (4) befinden sich eine äußere (5) und eine innere Spannbacke (6), die in ihrer Gesamtheit die Spannzange (7) bilden. Sie dienen der Aufnahme und dem Festhalten des Objek­ tes. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die äu­ ßere Spannbacke (5) zumindest in axialer Richtung am Ausleger (4) fixiert und die innere Spannbacke (6) wird relativ hierzu, d. h. in Achsrichtung des Auslegers (4) über eine Rändelmutter (8) bewegt, welche in Abhängigkeit vom Drehsinn entweder die Spannbacken (5, 6) gegeneinanderpreßt oder löst. Um das zu Beschädigungen Anlaß gebende unmittelbare Auftreffen des Auslegers (4) auf dem die Kugel (1) umgebenden Gehäuserand (9) zu vermeiden, ist der Ausleger (4) in Nähe der Kugel (1) mit einem als Anschlagdämpfer wirkenden Ringwulst (10) umgeben.

Claims (9)

1. Spann- und Haltevorrichtung für menschliche Knochen, insbesondere Felsenbeine, mit einem Ausle­ ger, an dessen äußeren Ende eine Spannzange mit re­ lativ gegeneinander beweglichen Spannbacken ange­ bracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Aus­ leger (4) an einer Kugel (1) befestigt ist, die in einer in einem Gehäuse (2) untergebrachten Pfanne derart gehalten ist, daß die Oberfläche der Kugel (1) teilweise von außen zugänglich und über eine von außen betätigbare Arretierung fixierbar ist, wobei der Ausleger (4) im Befestigungspunkt einen Winkel gegen die Normale von vorzugsweise 30-50 Grad einschließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beide Spannbacken (5, 6) um die Achse des Auslegers (4) drehbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine (äußere) Spannbacke (5) am äußeren Ende des Auslegers (4) in axialer Rich­ tung fixiert ist, gegen die die andere (innere) Spannbacke (6) mit Hilfe einer Rändelmutter (8) axial zum Ausleger (4) verschiebbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung der Kugel (1) mit Hilfe einer durch einen Hebel (3) be­ tätigbaren Spindel erfolgt, deren Übersetzung vor­ zugsweise so gewählt ist, daß bereits bei einer ge­ ringen Verschwenkung des Hebels (3) die Kugel (1) vollständig festgelegt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der sich an die Kugel (1) anschließende Gehäuserand (9) abgeflacht ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine bodenseitig angebrachte und vorzugsweise mit einer Ablaßöffnung versehene Wanne.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (4) in der Nähe der Kugel (1) mit einer Kunststoffummante­ lung, insbesondere einem Ringwulst (10) umgeben ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (5, 6) nach innen gewölbt sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinander zu weisenden Flächen der Spannbacken (5, 6) Verzahnun­ gen aufweisen.