DE69716976T2 - Reidahle mit Linksgewinde - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine spiralförmige Reidahle, die insbesondere dazu bestimmt ist, der Knochenmarkshöhle eines hohlen Knochens die gewünschte Form zu geben.
• Die Höhle, der eine konische Form gegeben werden soll, muss schon vorhanden sein, oder im Voraus mit einem herkömmlichen Bohrwerkzeug geschaffen werden, da die Hauptfunktion der Reidahle der vorliegenden Erfindung nicht darin besteht, ein Loch zu bohren.
• Schon bekannt ist ein Bohreinsatz, der den Nachteil hat, dass er die Seitenwand des Knochens durchbricht, wenn die Knochenmarkshöhle gekrümmt ist. Wenn man die Spitze des Bohreinsatzes abrundet, um jegliche Perforation zu vermeiden, kann der Bohreinsatz sich verklemmen und der Knochen bricht. DE 25 42 056 beschreibt zum Beispiel ein Werkzeug zum Durchbohren von Knochen.
• Die Erfindung gleicht diese Nachteile durch eine Sicherheits- Reidahle aus, die es erlaubt, der Kurve einer Knochenmarkshöhle zu folgen und dabei zentriert zu bleiben.
• Gegenstand der Erfindung ist eine Reidahle, bestehend aus einem Endstück, welches durch eine im Wesentlichen spiralförmige Stange verlängert ist, und die auf der entgegengesetzten Seite des Endstücks in eine Spitze mündet und eine Kante hat, die zu der Spitze gewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange die Form einer einzelnen federnden Klinge aufweist, welche zu einer Spirale gegenüber einer imaginären Achse gedreht ist, mindestens der Teil der Kante scharf ist, der zu der Spitze hin gedreht ist, und die Drehrichtung der Spirale entgegengesetzt zu der normalerweise für den Betrieb der Reidahle vorgesehenen Rotationsrichtung ist, die Spitze mindestens einen zur imaginären Achse senkrechten und gleichmäßig runden Querschnittsteil beinhaltet und das Endstück ein Basisteil beinhaltet, von welchem mindestens ein Querschnittsteil gleichmäßig rund ist und einen gleichen oder größeren Radius als der größte Vektorradius der Spirale hat.
• Die Reidahle mit Linksgewinde gemäß der Erfindung hat die wichtige Eigenschaft, dass sie nicht von sich selbst aus dazu neigt, bei der Bearbeitung in den Hohlraum vorzudringen. Wenn sie in Rotation versetzt wird und eine Reibung auf den Hohlraum ausübt, neigt sie automatisch dazu, zurückzuweichen. Sie rückt nur vor, wenn der Bediener einen starken axialen Druck ausübt, und der Schnitt hört auf, sobald dieser Druck aufhört. Sie verklemmt sich nicht, da sie automatisch dazu neigt, zurückzuweichen. Außerdem ist sie, da sie aus einer federnden Klinge besteht, biegsam und kann so einfacher in eine gekrümmte Knochenmarkshöhle eingeführt werden. Trotz ihrer Biegsamkeit bleibt sie durch das Basisteil und die Spitze gut zentriert.
• Die gewöhnliche Drehrichtung der Spirale bei gebräuchlichen Bohrwerkzeugen, kann folgendermaßen beschrieben werden: Für einen Beobachter, der sich auf der Seite des Endstücks des Geräts und enfernt von der Spitze befindet, dreht sich die dargestellte Spirale im Uhrzeigersinn, indem sie sich vom Endstück in Richtung der Spitze entfernt.
• Die Reidahle mit Linksgewinde nach der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich im Wesentlichen von den gewöhnlichen Bohrwerkzeugen dadurch, dass die Spirale, die das Gerät ausmacht, sich entgegengesetzt des Uhrzeigersinns dreht unter den im vorhergehenden Abschnitt genannten Betrachtungsbedingungen.
• Bei der Nutzung kann die gewöhnliche Rotationsrichtung der Bohrwerkzeuge folgendermaßen angegeben werden: Wenn der Beobachter sich auf der Seite des Endstücks des Geräts und enfernt von der Spitze befindet, dreht sich das Gerät im Uhrzeigersinn.
• Die Reidahle mit Linksgewinde gemäß der Erfindung ist normalerweise dazu bestimmt, sich ebenfalls im Uhrzeigersinn zu drehen unter den gleichen Betrachtungsbedingungen (rechtsdrehend).
• Eine, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, der Spitze des Geräts eine runde und glatte Form zu geben. Diese Abrundung ist dazu bestimmt, die Spitze des Geräts in den bereits existierenden Hohlraum zu leiten, ohne die angetroffene innere Oberfläche zu durchbohren, selbst wenn diese unregelmäßig ist.
• Gemäß eines bevorzugten Umsetzungsmodus der Erfindung ist der Teil der Reidahle, der die scharfe Kante aufweist, biegsam.
• Diese relative Biegsamkeit des Geräts erlaubt es, letzteres ebenfalls in schon vorhandene Hohlkörper einzuführen, bei welchen der innere Kanal keine geradlinige Achse hat, sondern leicht gebogen ist.
• Eine Verbesserung der Erfindung ist, dass die Tangene an jeder Stelle der scharfen Kante mit der Achse der Stange einen im Wesentlichen konstanten Winkel im Raum bildet. Das durch den Erhalt eines im Wesentlichen konstanten Winkels der Schneidkante mit der zu bearbeitenden Materie (Knochen) angestrebte Ziel ist eine gute Verteilung der Schneidwirkung auf die ganze zu bearbeitende Fläche.
• Man kann der scharfen Kante im Wesentlichen die Form einer dreidimensionalen logarithmischen Spirale geben, die gleichzeitig die Eigenschaft besitzt, auf einer kegelförmigen Rotationsfläche zu verlaufen, und deren Tangente an allen Punkten einen konstanten Winkel im Raum mit der Achse bildet.
• Eine Formel der ebenen logarithmischen Spirale ist:
• R = ekθ, wobei
• R der Vektorradius oder die Distanz zwischen dem "asymptotischen Pol" der Kurve und dem laufenden Punkt der Kurve ist,
• e die Basis der natürlichen Logarithmen ist, die ungefähr 2,71828 betragen,
• θ (Theta) der Parameter der Funktion ist und den Winkel zwischen einer der Achsen der ebenen Fläche und dem Vektorradius darstellt, und
• K die berechnete Konstante ist, die die Kurve bestimmt und die unter anderem den Winkel der Tangente an allen Punkten definiert.
• Für eine dreidimensionale logarithmische Spirale kann die dritte Dimension, die im Fall der Reidahle der vorliegenden Erfindung der Längsachse entspricht, durch die Formel bestimmt werden:
• Z = eLθ, wobei
• Z die Projektion des laufenden Punkts der Kurve auf der Längsachse ist, und L die Konstante ist, von welcher die Anzahl der Windungen der Schneidkante abhängt.
• Die Wirkung, die für eine Reidahle gemäß der Erfindung erreicht werden soll, deren Gestaltung im Wesentlichen der vorhergehenden Beschreibung folgt und deren Höhe und Abschnitte entsprechend berechnet werden, ist eine regelmäßig zunehmende Elastizität, die zum Endstück hin starrer und zur Spitze hin elastischer ist.
• Diese Gestaltung zielt ab auf eine optimale Anpassung an die Krümmung eines Knochenhohlraums im Hinblick auf die Implantation einer ebenfalls gekrümmten Prothesestange, und insbesondere gekrümmt gemäß einer geeigneten logarithmischen Spirale.
• Die vorstehend beschriebenen Eigenschaften würden es möglich machen, für die vorliegende Erfindung einen ausgebohrten Hohlraum zu erzeugen, der die Gestalt eines Kegelstumpfs hat, dessen Längsachse nicht geradlinig, sondern gekrümmt wäre, was eine Selbstsicherung eines Implantats in diesem Hohlraum erlaubt, wobei das Implantat ebenfalls teilweise die Form eines Kegelstumpfs hat und eine auf einer geeigneten krummlinigen Achse gekrümmte Form aufweist.
• Generell ist es gut, dass sich die imaginäre Hüllfläche der Stange von der Spitze zum Endstück hin ausweitet, was dazu beiträgt zu verhindern, dass die Prothese nach ihrer Anbringung zu tief in die Knochenmarkshöhle eindringt.
• Gemäß einer Variante ist die spiralförmige Steigung der scharfen Kante konstant.
• Gemäß einer anderen Variante hat die Spitze scharfe Kanten, die der Reidahle erlauben, selbst ein Eintrittsloch im Knochen zu schaffen und in einem einzigen Vorgang eine kegelstumpfförmige Bohrung zu verwirklichen.
• Die Erfindung zielt außerdem auf ein Prüfverfahren der Knochenmarkshöhle eines hohlen Knochens ab, das darin besteht, eine Reidahle gemäß der Erfindung sich in dem Hohlraum drehen zu lassen.
• Auf der beigefügten Abbildung, die nur als Beispiel dient, ist die Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Reidahle gemäß der Erfindung in einer im Bereich der Knochenchirurgie verwendeten Version zur Vorbereitung des Knochenbetts eines beschädigten Knochens, so dass in einer noch gesunden Knochenzone eine Prothese tief verankert werden kann.
• Die Reidahle besteht aus einem Endstück (1), das durch jedes geeignete Mittel zur Befestigung auf einer sich drehenden Maschine bestimmt ist, und aus einer Metallstange (2), die aus dem Endstück (1) hervorgeht. Die Stange (2) ist eine zur Schraube verdrillte federnde Klinge.
• Die Klinge enthält zwei Kanten (4 und 5), wobei die eine, die sich zur Spitze (3) der Klinge hin dreht, vordere Kante benannt wird und die andere, die sich zum Endstück (1) hin dreht, hintere Kante benannt wird. Die ganze Kante (4) ist scharf, während die Kante (5) nicht scharf ist. Der Pfeil gibt die normalerweise für den Betrieb der Reidahle vorgesehene Rotationsrichtung (rechtsdrehend) an. Die Spirale, die die Stange (2) bildet, dreht sich nach Links in der entgegengesetzten Richtung der durch den Pfeil angegebenen Rotationsrichtung. Die Steigung der Spirale ist konstant.
• Die Spitze (3) ist abgerundet, was entsprechend der Struktur der Klinge dazu beiträgt, dass die Spitze (3) der Klinge den Kanal des Hohlkörpers, in welchen die Reidahle eingeführt wurde, nicht durchbohren kann. Die Spitze (3) beinhaltet einen zur imaginären Achse senkrechten und gleichmäßig runden Querschnittsteil, der durch die Achse des Endstücks (1) verläuft, und das Endstück hat einen Basisteil (6) mit gleichem oder größerem Radius als der größte Vektorradius der Spirale.
• Die Spirale in der Fig. 1 hat eine größer werdende Steigung von der Spitze (3) zum Endstück (1).
• Die Krümmung, der die vordere Schneidkante folgt, ist eine logarithmische Spirale. Die imaginäre Hüllfläche (S) der Stange (2) ist kegelstumpfförmig und wird von der Spitze (3) zum Endstück (1) hin weiter.
• Die Spitze (3) beinhaltet zwei scharfe Kanten.
• Die Reidahle kann aus Metall oder Keramik sein.

Claims (9)

1. Reidahle, bestehend aus einem Endstück (1), welches durch eine im Wesentlichen spiralförmige Stange (2) verlängert wird, und die auf der entgegengesetzten Seite des Endstücks (1) in eine Spitze (3) mündet und eine Kante hat, die zu der Spitze gewandt ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Stange (2) die Form einer einzelnen federnden Klinge aufweist, welche zu einer Spirale gegenüber einer imaginären Achse gedreht ist,

mindestens der Teil der Kante (4) scharf ist, der zu der Spitze hin gedreht ist, und die Drehrichtung der Spirale entgegengesetzt zu der normalerweise für den Betrieb der Reidahle vorgesehenen Rotationsrichtung ist,

die Spitze (3) mindestens einen zur imaginären Achse senkrechten und gleichmäßig runden Querschnittsteil beinhaltet und

das Endstück (1) ein Basisteil (6) beinhaltet, von welchem mindestens ein Querschnittsteil gleichmäßig rund ist und einen gleichen oder größeren Radius als der größte Vektorradius der Spirale hat.

2. Reidahle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte zur Spitze gerichtete Kante (4) scharf ist.

3. Reidahle gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die imaginäre Hüllfläche (S) der Stange (2) sich von der Spitze (3) zum Endstück (1) konisch erweitert.

4. Reidahle gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllfläche (S) ein Kegelstumpf ist.

5. Reidahle gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tangente in allen Punkten der scharfen Kante (4) mit der Achse (XX') der Stange (2) einen Winkel im Raum bildet, der konstant ist.

6. Reidahle gemäß den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die scharfe Kante (4) der Stange (2) eine logarithmische dreidimensionale Spirale bildet.

7. Reidahle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmige Steigung der scharfen Kante (4) im Wesentlichen konstant ist.

8. Reidahle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze (3) abgerundet ist oder scharfe Kanten beinhaltet.

9. Die Verwendung einer Reidahle gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, um die Knochenmarkshöhle eines hohlen Knochens anzupassen.