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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Knochenpräparation, insbesondere zur Gelenkpräparation, umfassend eine orthopädische Fräsvorrichtung.
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Bei der Implantation einer Gelenkpfannenkomponente einer Schulterprothese muss der Chirurg die Gelenkpfanne des operierten Patienten präparieren, um hier diese Komponente abzustützen und zu immobilisieren. Dazu verwendet der Chirurg im Allgemeinen eine Fräsvorrichtung mit Motorantrieb oder Handantrieb. Diese Fräsvorrichtung umfasst somit eine Fräse, deren proximale Seite mit einem Antriebsgriff drehend oder schwingend um ihre Mittelachse verbunden ist, während die distale Seite dieser Fräse mit Reliefs, wie Zähnen, Lamellen und/oder Spitzen, versehen ist, die es ermöglichen, das Knochenmaterial, aus dem die Gelenkpfanne besteht, anzugreifen, um es auszuhöhlen, anzuschneiden und/oder abzuschaben, bis die Gelenkpfanne eine Form erhalten hat, die an die zu implantierenden prothetischen Gelenkpfannenkomponenten angepasst ist. Beispielsweise höhlt die Fräse in der Gelenkpfanne einen im Wesentlichen kugelförmigen Hohlraum aus, in dem auf im Wesentlichen komplementäre Weise spezieller Teil der prothetischen Gelenkpfannenkomponente angeordnet wird.
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Überdies ist bekannt, dass einer der wichtigen Parameter zur Verlängerung der Implantationsstabilität einer prothetischen Gelenkpfannenkomponente mit der richtigen Positionierung dieser Komponente auf der Gelenkpfanne verbunden ist. So ist es bei chirurgischen Operationen, bei denen eine solche Gelenkpfannenkomponente implantiert werden soll, üblich, einen orthopädischen Führungsdorn zu verwenden, der in einer Stange besteht, die teilweise in die Gelenkpfanne mit Präzision an einem vorbestimmten Punkt derselben und in eine vorbestimmte Richtung eingesetzt ist, so dass der Längsabschnitt dieser Stange, der aus der Gelenkpfanne herausragend bleibt, sodann vom Chirurgen verwendet wird, um verschiedene medizinische Instrumente, die in der Folge verwendet werden, zu führen, insbesondere Instrumente zur Knochenpräparation der Gelenkpfanne, wobei diese Instrumente axial um den Führungsdorn eingreifen, wobei sie entlang dieses Dorns eingefädelt werden. Insbesondere verfügt der Chirurg über Fräsvorrichtungen, wie die oben erwähnten, deren Fräse eine Nabe einschließt, deren durchgehende zentrale Bohrung dimensioniert ist, um axial den Führungsdorn aufzunehmen: beim chirurgischen Eingriff, nachdem der Führungsdorn angeordnet wurde, fädelt der Chirurg das proximale Ende des Dorns axial in die zentrale Bohrung der Fräse ein, lässt dann diese Fräse und ihren proximalen Griff entlang des Führungsdorns in Richtung der Gelenkpfanne gleiten, bis die distale Seite der Fräse an der Gelenkpfanne anliegt. Solche Fräsen mit zentraler Nabe werden auch als „Kanülenfräsen“ bezeichnet. Wobei nun die Fräse drehend und schwingend um sich selbst um den Führungsdorn angetrieben wird, wird die Gelenkpfanne mit Präzision in die Richtung ausgefräst, in die das Fräsen gegenüber der Gelenkpfanne dank des Zusammenwirkens zwischen der zentralen Nabe der Fräse und dem Führungsdorn richtig positioniert ist.
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Das Dokument
US-A-2006/015110 offenbart eine Kanülenfräse, wie oben erwähnt. An ihrem distalen Ende begrenzt die Nabe dieser Fräse einen Spalt, dessen Ausmaß in Axialrichtung der Bohrung der Nabe sehr begrenzt ist: dieser lokalisierte Spalt am distalen Ende der Nabe ermöglicht es, lateral das Ende eines orthopädischen Führungsdorns aufzunehmen, so dass dieses Ende radial die Bohrung der Nabe erreichen kann, was das Eingreifen der Nabe um den Dorn etwas erleichtert.
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WO-A-2005/094693 , auf dem der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert, offenbart seinerseits eine Anordnung zur Knochenpräparation, umfassend eine Kanülenfräse, wie oben erwähnt, und einen speziellen Führungsdorn: dieser Dorn schließt einerseits einen distalen Endabschnitt, der insbesondere auf Grund seiner Steifigkeit, die unter anderem mit der Ad-hoc-Dimensionierung seines Querschnitts verbunden ist, eingerichtet ist, um mehr oder weniger tief in einen zu präparierenden Knochen eingeführt zu werden, und andererseits einen proximalen Endabschnitt ein, der einen kleinen Querschnitt aufweist. Die Lehre aus
WO-A-2005/094693 beruht auf der Tatsache, dass der Dornabschnitt mit kleinem Querschnitt, der viel feiner als der distale Endabschnitt dieses Dorns vorgesehen ist, und der sogar flexibel vorgesehen sein kann, radial bis in das Innere der Nabe der Kanülenfräse über einen feinen Spalt, der entlang der gesamten Nabe vorgesehen ist, eingesetzt werden kann. Allerdings ist, wie dies überdies in
WO-A-2005/094693 erklärt ist, verständlich, dass es, während der distale Endabschnitt des Dorns mehr oder weniger tief in einen zu fräsenden Knochen eingeführt wird, notwendig ist, nachdem der Dornabschnitt mit kleinem Querschnitt innerhalb der Nabe positioniert wurde, diese Nabe in Richtung des Knochens anzunähern, um axial in diese Nabe das aus dem Knochen herausragende Ende des distalen Endabschnitts des Dorns einzusetzen.
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Die Verwendung von Kanülenfräsen, inklusive jener aus
US-A-2006/015110 , bringt Einsatzschwierigkeiten mit sich, die mit dem Vorhandensein der Weichteilgewebe um die zu präparierende Gelenkpfanne sowie mit der Nähe des Humeruskopfes des operierten Patienten zusammenhängen. Es stellt sich somit als notwendig heraus, sowohl Abstandhalter anzubringen, um die Gelenkpfanne weit freizulegen, um in Längsrichtung des Dorns an sie heranzugehen, ohne Interferenzen zwischen den Weichteilgeweben und der entlang des Führungsdorns bis zur Gelenkpfanne gleitend geführten Fräse hervorzurufen und den Humeruskopf stark zu verlagern bzw. zu resezieren. Das Trauma und die Narben, die sich daraus ergeben, sind somit für den Patienten signifikant.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine orthopädische Fräsvorrichtung vorzuschlagen, deren Verwendung für den Chirurgen einfacher und für den Patienten weniger traumatisch ist.
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Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung eine Anordnung zur Knochenpräparation, insbesondere Gelenkpräparation, wie in Anspruch 1 definiert.
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In Verbindung mit dieser Fräsvorrichtung ist hier auch ein chirurgisches Verfahren zur Präparation eines Knochens, insbesondere einer Gelenkpfanne, durch Fräsen offenbart, bei dem:
- - ein zu fräsender Knochen freigelegt wird,
- - in diesem Knochen ein orthopädischer Führungsdorn angeordnet wird,
- - eine Fräse verfügbar ist, die eine Nabe einschließt, die mit einer Bohrung versehen ist, die geeignet ist, den Führungsdorn aufzunehmen, und die einen Spalt für den lateralen Durchgang des Führungsdorns begrenzt, wobei dieser Spalt im Wesentlichen radial in die Bohrung mündet und die proximalen und distalen Seiten der Nabe, auf denen die Bohrung mündet, verbindet,
- - laterales Heranführen der Fräse an den Führungsdorn, so dass ein laufender Teil des Führungsdorns radial durch den Spalt eingreift, bis er das Innere der Bohrung erreicht, und
- - Antreiben der Fräse um den Dorn, um den Knochen auszufräsen.
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Die Idee, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht darin zu versuchen, die Fräse lateral an den orthopädischen Führungsdorn heranzuführen, um die Fräse gegenüber einem zu fräsenden Knochen nicht frontal an diesen Knochen anzunähern, sondern lateral. Auf diese Weise kann im Falle einer Gelenkpfannenfräsvorrichtung die Fräse zwischen den Humeruskopf und das Schulterblatt des Patienten gleitend eingeführt oder eingesetzt werden, ohne die Schulter des Patienten zu stark wegzuschieben oder die die Gelenkpfanne an der gesamten Peripherie derselben umgebenden Weichteilgewebe zu stark zu verdrängen, bis die Fräse mit dem Führungsdorn zentriert ist. Natürlich muss der Führungsdorn, um zu dieser Zentrierung zu gelangen, radial durch die Wand der Nabe hindurchgehen, was erfindungsgemäß möglich wird, wobei der Führungsdorn durch einen Spalt der Nabe, der zu diesem Zweck dimensioniert ist, durchgeführt wird. Mit der erfindungsgemäßen Fräsvorrichtung wird die Fräse am Knochen, insbesondere auf der Gelenkpfanne, auf vereinfachte und wenig invasive Weise angeordnet, wobei sie sodann betätigt werden kann, um den Knochen auszufräsen, wobei sie mit Hilfe des Führungsdorns mit Präzision angelegt wird. In der Praxis kann die Betätigung der Fräse, d.h. ihr Dreh- oder Schwingungsantrieb um sich selbst um die Achse ihrer Nabe, entweder motorisiert oder manuell sein: in beiden Fällen kann die Fräse vorteilhafterweise mit einem Ad-hoc-Antriebsmittel gekoppelt sein, das axial um den Führungsdorn aufgeschoben ist.
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Natürlich erfolgt die Freigabe der Fräse gemäß der Erfindung ebenso einfach, wobei sie lateral zur Gelenkpfanne verlagert wird, um ihre Nabe von dem Führungsdorn über den Spalt der Nabe freizugeben.
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Zusätzliche vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Anordnung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 spezifiziert.
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Die Erfindung wird durch die Studie der nachfolgenden Beschreibung besser verständlich, die nur als Beispiel angeführt ist und sich auf die Zeichnungen bezieht, wobei:
- - 1 eine Perspektivansicht einer ersten Ausführungsart einer Fräse ist, die einer erfindungsgemäßen Anordnung angehört;
- - 2 eine Aufrissansicht entlang des Pfeils II aus 1 ist;
- - 3 eine Perspektivansicht der Fräse der 1 und 2 ist, die einem Schulterblatt, dessen Gelenkpfanne zu fräsen ist, zugeordnet ist, wobei 3 somit einen ersten Verwendungsschritt der Fräse darstellt;
- - die 4 bis 6 Ansichten analog zu 3 sind, die jeweils aufeinanderfolgende Einsatzvorgänge der Fräse an der Gelenkpfanne des Schulterblatts darstellen;
- - die 7 und 8 Ansichten analog zu 2 sind, die jeweils zwei Varianten der ersten Ausführungsart der Fräse gemäß der Erfindung darstellen;
- - 9 eine Perspektivansicht einer zweiten Ausführungsart einer Fräse ist, die einer erfindungsgemäßen Anordnung angehört;
- - 10 eine Aufrissansicht entlang des Pfeils X aus 9 ist;
- - 11 eine Perspektivansicht einer dritten Ausführungsart einer Fräse ist, die einer erfindungsgemäßen Anordnung angehört; und
- - 12 eine Aufrissansicht entlang des Pfeils XII aus 11 ist.
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In den 1 bis 6 ist eine Fräsvorrichtung 1 dargestellt, umfassend eine Fräse 10, die allein in den 1 und 2 dargestellt ist, und eine Antriebsnabe 20 der Fräse 10, die in den 5 und 6 gezeigt ist. Die Antriebsnabe 20 ist später in Verbindung mit den 5 und 6 im Detail dargestellt.
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Wie gut in den 1 bis 3 zu sehen ist, weist die Fräse 10 eine global scheibenförmige Form mit kreisförmiger Basis auf, die auf einer Achse X-X zentriert ist. Genauer schließt die Fräse 10 zwei konzentrische ringförmige Abschnitte ein, nämlich eine innere Nabe 11 und einen äußeren Kranz 12, die beide auf der Achse X-X zentriert sind. Die Nabe 11 und der Kranz 12 sind starr miteinander durch sechs individuell identische Speichen 13 verbunden, die sich jeweils in der Länge von der Nabe 11 in eine im Wesentlichen radiale Richtung zur Achse X-X erstrecken, und die im Wesentlichen einheitlich um die Nabe verteilt sind. In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Speichen 13 nicht streng geradlinig, sondern weisen entlang ihrer Länge eine leichte Krümmung auf. In der Praxis können die Speichen 13 Längsprofile verschiedener Formen aufweisen, die für die vorliegende Erfindung nicht beschränkend sind.
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Auf ihrer distalen Seite, d.h. jener, die zu dem die 1 und 2 betrachtenden Leser gewandt ist, sind die Speichen 13 jeweils mit einer Lamelle 14 versehen, die über die gesamte Länge der Speiche verläuft. Die Lamellen 14 sind dazu vorgesehen, Knochenmaterial anzugreifen und auf diese Weise zu fräsen, wenn die Fräse 10 in Drehung um sich selbst um ihre Achse X-X angetrieben wird. Zu diesem Zweck ist jede Lamelle 14 beispielsweise mit einer Schneide versehen, die sich auf der distalen Endkante der entsprechenden Speiche 13 erstreckt. Vorteilhafterweise erstrecken sich die Lamellen 14 nicht streng in einer Ebene senkrecht auf die Achse X-X, sondern gehören einer sphärischen Umhüllenden an, die in Richtung der distalen Seite der Fräse 10 bombiert ist, und deren Achse X-X eine Umdrehungsachse darstellt: auf diese Weise sind beim Drehantrieb der Fräse 10 um sich selbst um die Achse X-X die Lamellen 14 geeignet, in dem Knochenmaterial einen im Wesentlichen sphärischen Hohlraum mit auf die Achse X-X zentrierter Umdrehung auszuhöhlen.
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Natürlich sind in der Praxis weitere Ausführungsformen als die Lamellen 14 als Knochenangriffserhöhungen vorstellbar, wie beispielsweise Stifte, Zähne, Spitzen, usw. Überdies können als nicht dargestellte Variante solche Knochenangriffserhöhungen auf der Gesamtheit oder einem Teil der distalen Seite des Kranzes 12 sowie auf der Gesamtheit oder einem Teil der distalen Seite der Nabe 11 vorgesehen sein.
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Mit anderen Worten bilden allgemeiner der Kranz 12 und die Speichen 13 zumindest teilweise einen Fräskörper, der koaxial und quer zur Nabe 11 angeordnet ist, und der verschiedene Ausführungsformen, die für die Erfindung nicht beschränkend sind, annehmen kann.
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Angesichts ihrer ringförmigen Form begrenzt die Nabe 11 innen eine Bohrung 15, die auf die Achse X-X zentriert ist und axial durch die Nabe 11 hindurchgeht, wobei sie somit auf der distalen Seite der Nabe mündet, wie gut in den 1 und 2 zu sehen ist, und auf der proximalen Seite der Nabe, wie gut in 3 zu sehen ist. Aus Gründen, die später deutlich werden, ist die Bohrung 15 innen mit einem Gewinde versehen.
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Wie gut in den 1 bis 3 zu sehen ist, ist die ringförmige Wand der Nabe 11, die die Bohrung 15 begrenzt, auf ihrer gesamten axialen Dimension nur in einem Abschnitt ihrer Peripherie gespalten. Mit anderen Worten begrenzt die Nabe 11 einen Querspalt 16, der in Richtung der Achse X-X die distale und proximale Seite der Nabe verbindet, und der in eine Radialrichtung zur Achse X-X die Bohrung 15 und die äußere Umfangsfläche der Nabe 11 verbindet. In einer Ebene senkrecht auf die Achse X-X sind die gegenüberliegenden Ränder des Spalts 16 voneinander beabstandet, mit einem mit e bezeichneten Abstand in 2. In dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 sind die Ränder des Spalts 16 global eben, wobei sie sich im Wesentlichen parallel zu einer Diametralebene der Fräse 10, die durch die Achse X-X verläuft, erstrecken. Als nicht dargestellte Variante können die vorgenannten Ränder des Spalts eine gewisse Krümmung aufweisen, insbesondere mit einem in einer Ebene senkrecht auf die Achse X-X gekrümmten Profil, sofern diese Ränder zwischen sich den Abstand e in einer Ebene senkrecht auf die Achse X-X aufrechterhalten.
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Bei der Ausführungsform der 1 bis 3 ist der Spalt 16 in einem Abschnitt der Nabe 11 vorgesehen, der sich entlang des Umfangs der Nabe zwischen zwei aufeinanderfolgenden Speichen 13, genauer zwischen den Enden dieser zwei aufeinanderfolgenden Speichen 13, die zur Achse X-X gewandt sind, befindet. Auf diese Weise mündet der Spalt 16 radial gegenüber seiner Mündung in die Bohrung 15 in ein freies Volumen V des Fräskörpers der Fräse 10, das von den zwei vorgenannten aufeinanderfolgenden Speichen 13 und von dem Umfangsbereich des Kranzes 12 begrenzt ist, der die Enden der vorgenannten aufeinanderfolgenden Speichen 13, die der Achse X-X gegenüberliegen, verbindet. Ferner ist in dem vorgenannten Abschnitt des Kranzes 12 ein Querdurchgang 17 begrenzt, der radial durch den Kranz 12 hindurchgeht, wobei er somit das freie Volumen V und die äußere Umfangsfläche des Kranzes 12 verbindet. Dieser Durchgang 17 ist somit mit einem Querspalt verwandt, der radial durch den Kranz 12 hergestellt ist. Aus später dargelegten Gründen ist dieser Durchgang 17 vorteilhafterweise im Wesentlichen mit dem Spalt 16 in eine Radialrichtung zur Achse X-X ausgerichtet, wie in 2 gut zu sehen ist.
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Die gegenüberliegenden Ränder des Durchgangs 17 sind in einer Ebene senkrecht auf die Achse X-X voneinander beabstandet, mit einem relativen Abstand im Wesentlichen gleich dem Abstand e zwischen den Rändern des Spalts 16.
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Ein Verwendungsbeispiel der Fräse 10 ist nun unter Bezugnahme auf die 3 bis 6 im Rahmen eines chirurgischen Eingriffs zur Präparation einer Gelenkpfanne G eines Schulterblatts S, um in diese eine Gelenkpfannenkomponente einer Schulterprothese implantieren, dargestellt.
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Anfänglich wird, wie in 3 dargestellt, angenommen, dass vor der eigentlichen Verwendung der Fräse 10 ein orthopädischer Führungsdorn 30 in der Gelenkpfanne G angeordnet wird. Dieser Führungsdorn 30 besteht in einer starren Stange mit kleinem Querschnitt, die an einem distalen Endabschnitt in das Knochenmaterial, aus dem die Gelenkpfanne G besteht, eingesetzt wird. In der Praxis werden der Einsetzpunkt des Dorns 30 in die Gelenkpfanne G sowie die Richtung dieses Einsetzens gegenüber der Gelenkpfanne vom Chirurgen vorgegeben, wobei sie vorher präzise bestimmt wurden, in die Richtung, in die der Führungsdorn 30 eine bevorzugte Implantationsachse der vorgenannten prothetischen Gelenkpfannenkomponente verwirklicht. Mit Hilfe des Führungsdorns 30 wird der Chirurg nämlich während des chirurgischen Eingriffs zur Implantation der Gelenkpfannenkomponente mehrere chirurgische Instrumente verwenden, deren Anwendung an der Gelenkpfanne G von dem Dorn 30 geführt wird. Da das Anbringen des Führungsdorns 30 ein in der orthopädischen Chirurgie der Schulter gut bekannt ist, ist es hier nicht mehr im Detail beschrieben.
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Wie in 3 dargestellt, nähert der Chirurg die Fräse 10 der zu fräsenden Gelenkpfanne G an, wobei er nicht axial die Bohrung 15 um den Führungsdorn 30 einfädelt, sondern wobei er die Fräse 10 lateral zum Führungsdorn 30 global in einer Ebene senkrecht auf diesen Dorn verlagert. Diese laterale Annäherung an den Führungsdorn 30 durch die Fräse 10 ist durch einen Pfeil F1 in 3 angezeigt: diese laterale Annäherung ermöglicht es, die Fräse 10 zwischen das Schulterblatt S und den Humeruskopf, der nicht dargestellt ist, der diesem Schulterblatt zugeordnet ist, gleitend einzuführen, während die distale Seite der Fräse zum Schulterblatt gewandt ist. Auf diese Weise ist es für den Chirurgen nicht notwendig, das Schultergelenk zu stark aufzuweiten, wodurch das Trauma dieses Gelenks begrenzt wird.
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Wie durch Vergleich der 3 und 4 gut sichtbar ist, wird die laterale Annäherung an den Führungsdorn 30 durch die Fräse 10 fortgesetzt, bis der Kranz 12 der Fräse 10 in unmittelbare Nähe des Führungsdorns 30, genauer des laufenden Teils dieses Führungsdorns 30 gelangt, der aus der Gelenkpfanne G herausragt. Die Verlagerung der Fräse 10 wird nun fortgesetzt, wie durch den Pfeil F2 in 4 dargestellt, um den Führungsdorn 30 durch den Durchgang 17 global in eine Radialrichtung zur Achse X-X quer durchzuführen.
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Natürlich ist, damit der Führungsdorn 30 somit durch den Kranz 12 über den Durchgang 17 hindurchgehen kann, der Abstand zwischen den Rändern dieses Durchgangs zumindest gleich bzw. etwas größer als der Durchmesser des Führungsdorns 30 vorgesehen. Nachdem der Durchgang 17 durchquert ist, ist der Führungsdorn 30 innerhalb des Kranzes 12 positioniert, wobei er sich axial durch das freie Volumen V hindurch erstreckt.
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Ebenfalls bei Weiterführung der lateralen Annäherung an den Führungsdorn 30 durch die Fräse 10 nähert der Chirurg die Nabe 11 des laufenden Teils dieses Führungsdorns 30 an, bis dieser laufende Teil des Führungsdorns durch den Spalt 16 in Eingriff ist, wie durch den Pfeil F3 in 5 angezeigt. Nach denselben Überlegungen wie vorher in Zusammenhang mit dem Durchgang 17 ist zu verstehen, dass der Abstand e zwischen den Rändern des Spalts 16 im Vergleich mit dem Durchmesser des Dorns 30 ausreichend ist, um den Durchgang dieses Führungsdorns durch die Wand der Nabe 11 über den Spalt 16 zu ermöglichen, bis sich der Führungsdorn 30 innerhalb der Bohrung 15 befindet, insbesondere in einer koaxialen Konfiguration zu dieser Bohrung, wie in 5 dargestellt. Mit anderen Worten fällt sich in dieser Konfiguration die Achse X-X der Fräse 10 mit der Zentralachse des Führungsdorns 30 zusammen. So ist anzumerken, dass durch die laterale Annäherung, die unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 beschrieben wurde, die Fräse 10 verlagert wurde, bis sie mit dem Führungsdorn 30 koaxial war, ohne dass es erforderlich war, diese Fräse 10 vom proximalen Ende des Führungsdorns 30 aus axial in Eingriff zu bringen. Diese laterale Annäherungsbewegung ermöglicht es dem Chirurgen, das Ausmaß der chirurgischen Einschnitte in die Weichteilgewebe, die die Gelenkpfanne G umgeben, zu begrenzen, in dem Sinne, als diese Weichteilgewebe nur auf ungefähr einer halben Peripherie der Gelenkpfanne G eingeschnitten und verdrängt werden müssen.
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Die Verwendung der Fräse 10 wird fortgesetzt, wobei das Antriebsmittel 20 aufgesetzt wird. Wie in den 5 und 6 dargestellt, ist dieses Antriebsmittel 20 in Form eines rohrförmigen Griffes 21 vorhanden, der eingerichtet ist, um auf den Führungsdorn 30 geschoben zu werden, wobei er axial um diesen Führungsdorn vom proximalen Ende dieses letztgenannten aus in Eingriff ist, wie durch Vergleich der 5 und 6 gut zu sehen ist. Der rohrförmige Griff 21 wird gleitend um den Führungsdorn 30 in Richtung der Fräse 10 geschoben, wie durch den Pfeil F4 in 5 angezeigt. Diese Gleitbewegung wird fortgesetzt, bis das distale Ende des Griffes 21 entlang des Führungsdorns 30 in den Bereich der Fräse 10 gelangt. Das Ende 22 des Griffes 21 ist nun mechanisch mit der Nabe 11 gekoppelt: in dem in den Figuren betrachteten Ausführungsbeispiel erfolgt diese Kupplung durch Schrauben des Endes 21, das zu diesem Zweck ein Gewinde besitzt, in das Gewinde der Bohrung 15. Natürlich können weitere Formen einer mechanischen Kopplung zwischen dem Antriebsmittel 20 und der Nabe 11 im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen werden.
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Vorteilhafterweise manipuliert der Chirurg bei den Kopplungsvorgängen die Fräse 10, wobei er sie an dem proximalen Ende der Nabe 11 ergreift: in dem in den Figuren betrachteten Ausführungsbeispiel begrenzt das proximale Ende der Nabe 11 zu diesem Zweck zwei diametral gegenüberliegende Abflachungen 18, die in 5 gut sichtbar sind, die es dem Chirurgen ermöglichen, die Fräse 10 drehfest um die Achse X-X festzustellen, um das Schrauben des Endes 22 des Griffes 21 in die Bohrung 15 zu erleichtern. Überdies können diese Abflachungen 18 vom Chirurgen verwendet werden, um gegebenenfalls allein die Fräse 10 bei allen Schritten ihrer Anordnung, die in den 3 bis 6 dargestellt sind, zu manipulieren.
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Wenn das Antriebsmittel 20 mit der Fräse 10 verbunden ist, wie in 6 dargestellt, wird dieses Antriebsmittel 20 um sich selbst um seine zentrale Längsachse in Drehung versetzt, wobei beispielsweise sein proximales Ende mit einem Ad-hoc-Antriebsmotor verbunden wird. Die Drehbewegung, die dem Griff 21 vorgegeben wird, wird auf die Fräse 10 übertragen, deren Lamellen 14 nun das Knochenmaterial, das die Gelenkpfanne G bildet, angreifen, um sie auszufräsen, wie oben erwähnt. Natürlich kann der Antrieb der Nabe 20, anstatt motorisiert zu sein, manuell sein.
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Das Fräsen der Gelenkpfanne G durch die Fräse 10 wird somit von dem Führungsdorn 30 geführt, in dem Maße als dieser Führungsdorn die Anwendungsachse der Fräse 10 auf der Gelenkpfanne G verwirklicht. Wenn das Fräsen der Gelenkpfanne G beendet ist, wird das Antriebsmittel 20, nach Entkopplung zwischen dem Griff 21 und der Nabe 11, durch Gleiten entlang des Führungsdorns 30 in Richtung des proximalen Endes dieses Dorns freigegeben. Dann gibt der Chirurg die Fräse 10 lateral zum Führungsdorn 30 frei, wobei er den laufenden Teil dieses Führungsdorns nacheinander durch den Spalt 16 und den Durchgang 17 in einer lateralen Bewegung entgegengesetzt zu der unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 beschriebenen führt.
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In 7 ist eine Variante der Fräse 10 dargestellt, deren gemeinsamen Elemente mit der Ausführungsform der 1 bis 6 dieselben Bezugszeichen tragen. Diese Variante der 7 unterscheidet sich von der Ausführungsform der 1 bis 6 nur durch den Querdurchgang, der durch den Kranz 12 hindurch vorgesehen ist, wobei dieser Durchgang das Bezugszeichen 17' in 7 trägt. Genauer unterscheidet sich der Durchgang 17' von dem Durchgang 17 dadurch, dass im Gegensatz zum Durchgang 17 sich seine Ränder nicht global in Ebenen parallel zu einer Diametralebene der Fräse 10 erstrecken, die durch die Achse X-X verläuft, sondern in einer Ebene senkrecht auf diese Achse X-X stark in Bezug zu einer Radialrichtung dieser Achse X-X geneigt sind. So bildet in einer Ebene senkrecht auf die Achse X-X die Gerade, die die inneren und äußeren Enden jedes der Ränder des Durchgangs 17' verbindet, mit einer Radialrichtung zur Achse X-X einen Winkel α ungleich Null, dessen Wert größer als 30° bzw. 45° vorgesehen ist. Auf diese Weise erstreckt sich der Durchgang 17' nicht zwischen seinen Mündungen außen am Kranz 12 und auf dem freien Volumen V streng in eine Radialrichtung zur Achse X-X, sondern entlang einer zu dieser Radialrichtung geneigten Bahn: im Vergleich mit dem Durchgang 17 bewirkt dies, dass die Mündung außen am Kranz 17' zumindest dazu neigt, mit Elementen, die den Kranz 12 außen umgeben, zu interferieren, typischerweise ineinanderzugreifen, wenn die Fräse 10 in Drehung in die durch den Pfeil R in 7 angezeigte Richtung, d.h. in entgegengesetzte Richtung zur Neigung α des Durchgangs 17' in Bezug zur Radialrichtung zur Achse X-X, angetrieben wird. Der hintere Rand in Drehrichtung R des Durchgangs 17' bildet nämlich mit der äußeren Umfangsfläche des Kranzes 12 einen stumpfen Winkel größer als 135°, der dazu neigt, Elemente, die dazu neigen würden, bei der Drehung der Fräse 10 in diesen einzudringen, nach außen aus dem Durchgang 17' zurückzuschieben. Solche Elemente sind insbesondere die die Gelenkpfanne G umgebenden Weichteilgewebe: mit anderen Worten sind mit der Ausführungsform der 7 die Gefahren, dass der Durchgang 17' in die die Gelenkpfanne umgebenden Weichteilgewebe beim Versetzen der Fräse 10 in Drehung in die Richtung R eingreift oder in diesen haften bleibt, begrenzt im Vergleich mit der Ausführungsform der Fräse 10 der 1 bis 6. Vorteilhafterweise weisen die Ränder des Durchgangs 17', anstatt streng plan zu sein, in einer Schnittebene senkrecht auf die Achse X-X ein gekrümmtes, in die zur Achse X-X entgegengesetzte Richtung bombiertes Profil auf. Dies verstärkt den Effekt des Nichtanhaftens der der Weichteilgewebe, die potentiell um den Kranz 12 vorhanden sind, wenn die Fräse 10 in Drehung in Drehrichtung R angetrieben wird.
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Es ist anzumerken, dass die Neigung α des Durchgangs 17' in Bezug zur Radialrichtung zur Achse X-X bewirkt, dass seine Mündung außen in einer Umfangsrichtung des Kranzes 12 in Bezug zu seiner Mündung in das freie Volumen V versetzt ist. Folglich müssen die Manipulationen dieser Fräse bei der Anordnung der Fräse auf der zu fräsenden Gelenkpfanne G dies berücksichtigen, im Unterschied zu der Anordnung der Ausführungsform der 1 bis 6, bei der das Eingreifen des Führungsdorns 30 durch den Durchgang 17 dann den Spalt 16 einfacher in einer im Wesentlichen geradlinigen Verlagerung der Fräse 10 in Bezug zum Führungsdorn in eine Richtung im Wesentlichen radial zur Achse X-X besteht.
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In 8 ist eine weitere Variante der Fräse 10 der 1 bis 6 dargestellt, deren gemeinsamen Komponenten mit der Ausführungsform der 1 bis 6 dieselben numerischen Bezugszeichen tragen. Die Variante der 8 unterscheidet sich von der Fräse der 1 bis 6 durch das Fehlen des Durchgangs 17: mit anderen Worten ist der Kranz 12" der Fräse 10 der 8 im Unterschied zu dem Kranz 12 entlang seines gesamten Umfangs nicht unterbrochen. Das Fehlen des Durchgangs 17 erleichtert die Herstellung der Fräse 10, aber es führt zu einer leicht unterschiedlichen Verwendung zu jener der Ausführungsform der 1 bis 6. In dem Maße, als der Kranz 12" nicht gespalten ist, ist es nämlich nicht möglich, den Führungsdorn 30 über das freie Volumen V durch eine laterale Annäherung an diesen Führungsdorn zuzuführen. Daher setzt der Chirurg im Unterschied zu dem oben in Zusammenhang mit den 3 und 4 Beschriebenen axial den Führungsdorn 30 in das freie Volumen V ein, wobei er das proximale Ende dieses Führungsdorns zwischen die zwei aufeinanderfolgenden Speichen 13, die dieses freie Volumen V begrenzen, einführt. Dann lässt der Chirurg die Fräse 10 entlang des Führungsdorns 10 gleiten, während sich der Führungsdorn 30 über das freie Volumen V erstreckt, während der Führungsdorn vorzugsweise lateral gegen die innere Umfangsfläche des Kranzes 12" gedrückt ist: auf diese Weise führt der Chirurg die Fräse 10 bis in die Nähe der Gelenkpfanne G, wobei er die Fräse 10 in Bezug zum Führungsdorn 30 exzentrisch hält, vorzugsweise weitestmöglich exzentrisch. Dadurch kann der Chirurg die Neigung der Fräse 10 beeinflussen, um den Humeruskopf sowie weitere Organe des Patienten zu umgehen, wobei er das Ausmaß der Einschnitte und der Verdrängungen der Weichteilgewebe, die die Gelenkpfanne umgeben, begrenzt. Wenn die Fräse 10 bis in den Bereich des laufenden Teils des Führungsdorns 30, der aus der Gelenkpfanne 10 herausragt, eingeführt ist, nähert der Chirurg die Nabe 11 dem Führungsdorn 30 lateral zu diesem an, exakt auf dieselbe Weise, wie vorher in Zusammenhang mit 5 beschrieben, um diesen laufenden Teil des Führungsdorns 30 durch den Spalt 16 einzusetzen, bis die Bohrung 15 mit dem Führungsdorn koaxial wird.
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In den 9 und 10 ist eine Fräse 110 dargestellt, die eine alternative Ausführungsform der Fräse 10 darstellt. Diese Fräse 110 ist insbesondere dazu vorgesehen, mit dem oben beschriebenen Antriebsmittel 20 in einer Fräsvorrichtung verwendet zu werden, die funktionell der Fräsvorrichtung 1 ähnlich ist.
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Auf ähnliche Weise wie die Fräse 10 umfasst die Fräse 110 eine ringförmige innere Nabe 111, die auf der Achse X-X zentriert ist, und die innen eine durchgehende Bohrung 115 begrenzt, und einen Fräskörper, der sich quer und um die Nabe 111 erstreckt. Dieser Fräskörper schließt einen äußeren Kranz 112 und fünf Speichen 113 ein, die die Nabe 111 und den Kranz 112 in eine Richtung im Wesentlichen radial zur Achse X-X verbinden, und die um diese Achse entlang des Umfangs der Nabe 111 verteilt sind. Auf ähnliche Weise wie die Speichen 13 der Fräse 10 sind die Speichen 113 der Fräse 110 auf ihrer distalen Seite mit Schneidlamellen 114 versehen.
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Die Speichen 113 unterscheiden sich von den Speichen 13 dadurch, dass sie in einer Schnittebene senkrecht auf die Achse X-X ein im Wesentlichen geradliniges Profil aufweisen. Überdies sind die Speichen 113 im Unterschied zu den Speichen 13, die alle individuell identisch sind, in einer Gruppe zu vier identischen Speichen 113 verteilt, während sich die übrige Speiche 113 von den anderen Speichen 113 durch das Vorhandensein einer Öffnung 119 unterscheidet, die einerseits durch die Speiche 113 in Richtung der Achse X-X hindurchgeht, wobei sie somit die distale und proximale Seite dieser Speiche verbindet, und andererseits auf der gesamten radialen Dimension der Speiche 113 verläuft, wobei sie somit die inneren und äußeren Enden dieser Speiche verbindet. Genauer mündet die Öffnung 119 am äußeren Ende der vorgenannten Speiche 113 auf die äußere Umfangsfläche des Kranzes 112, während am inneren Ende dieser Speiche die Öffnung 119 durch einen Spalt 116, der dem Spalt 16 funktionell ähnlich ist, der durch die ringförmige Wand der Nabe 111 begrenzt ist, verlängert ist. Wie gut in 10 zu sehen ist, ist die Öffnung 119 in einer Ebene senkrecht auf die Achse X-X in der geradlinigen Verlängerung des Spalts 116 eingeschrieben, wobei ihre gegenüberliegenden Ränder voneinander mit einem Abstand im Wesentlichen gleich dem Abstand e zwischen den Rändern des Spalts 116 beabstandet sind.
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Die Fräse 110 wird im Wesentlichen auf dieselbe Weise wie die Fräse 10 verwendet: bevor die Nabe 111 mit dem Antriebsmittel 20 gekoppelt wird, das entlang des Führungsdorns 30 gleitend verlagert wird, wird die Fräse 110 diesem Führungsdorn 30 lateral zum laufenden Teil desselben angenähert, um radial diesen laufenden Teil des Führungsdorns 30 nacheinander durch die Öffnung 119 und den Schlitz 116 einzusetzen, bis das Innere der Bohrung 115 erreicht ist.
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In den 11 und 12 ist eine Fräse 210 dargestellt, die in einer Ausführungsalternative zu den Fräsen 10 und 110 besteht. In der Praxis ist die Fräse 210, ähnlich wie die Fräsen 10 und 110, dazu vorgesehen, mit dem Antriebsmittel 20 innerhalb einer Fräsvorrichtung ähnlich der Fräsvorrichtung 1 gekoppelt zu werden.
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Die Fräse 210 umfasst eine ringförmige Nabe 211, die auf einer Achse X-X zentriert ist und die funktionell der Nabe 11 oder 111 der Fräsen 10 oder 110 ähnlich ist.
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Die Fräse 210 unterscheidet sich von den Fräsen 10 und 110 durch die globale Form ihres Fräskörpers: dieser Körper erstreckt sich nämlich nur auf einem Umfangsbereich der Nabe 211 und besteht in einem Kranzbereich 212, dessen Umfangsenden jeweils mit der Nabe 111 durch eine radiale Speiche 213 verbunden sind. Auf seiner distalen Seite ist der Kranzbereich 212 mit einer Angriffszahnung 214 des Gelenkknochenmaterials versehen. So weist der Fräskörper der Fräse 210 einen deutlich geringeren globalen Platzbedarf als jener des Fräskörpers der Fräsen 10 und 110 auf. Es ist somit verständlich, dass die Fräse 210 vorzugsweise verwendet wird, um Knochenpräparationen von geringerem Ausmaß durchzuführen.
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Aus Gleichgewichtsgründen umfasst die Fräse 210 vorteilhafterweise ein Gewicht 212', das sich quer von der Nabe 211 aus erstreckt und das diametral gegenüber dem Kranzbereich 212 angeordnet ist.
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Auf ähnliche Weise wie die Nabe 11 oder 111 der Fräsen 10 und 110 begrenzt die Nabe 211 der Fräse 210 sowohl eine innere Bohrung 215, die auf die Achse X-X zentriert ist, als auch einen lateralen Spalt 216, der in einer Radialrichtung zur Achse X-X das Innere der Bohrung 215 und den Außenbereich der Nabe 211 verbindet. Wie gut in 12 zu sehen ist, befindet sich dieser Spalt 216 entlang des Umfangs der Nabe 211 außerhalb des Fräskörpers, d.h. außerhalb des von den zwei Speichen 213 begrenzten Abschnitts, in dem sich der Kranzbereich 212 erstreckt. Genauer erstreckt sich in dem Ausführungsbeispiel, das in den 11 und 12 betrachtet wird, der Spalt 216 in eine Radialrichtung zur Achse X-X, die im Wesentlichen 90° zur Diametralrichtung angeordnet ist, entlang der der Kranzbereich 212 und das Gewicht 212' entgegengesetzt angeordnet sind. Als nicht dargestellte Variante kann der Spalt 216 in demselben Abschnitt wie der Kranzbereich 212 angeordnet sein und mündet in diesem Fall in das freie Volumen V zwischen den zwei Speichen 213.
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Die Verwendung der Fräse 210 ist ähnlich der oben für die Fräsen 10 und 110 beschriebenen, in dem Sinne als die Anordnung der Fräse 210 auf der zu fräsenden Gelenkpfanne, die vorher mit dem Führungsdorn 30 versehen wurde, darin besteht, die Fräse 210 diesem Führungsdorn lateral zum laufenden Teil dieses Führungsdorns 30 anzunähern, um diesen laufenden Teil des Führungsdorns radial durch den Spalt 216 einzusetzen, bis das Innere der Bohrung 215 erreicht ist.
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Verschiedene Ausgestaltungen und Varianten der oben beschriebenen Fräsvorrichtung, insbesondere der Fräsen 10, 110 und 210, sind überdies möglich. Zum Beispiel:
- - können als nicht dargestellte Varianten für die Fräsen 10 und 110 ihre Kränze 12 oder 12" und 112 in einem oder mehreren Abschnitten entlang ihres Umfangs bzw. auf ihrem gesamten Umfang, insbesondere für die Fräsen von kleiner Größe, weggelassen werden;
- - kann als nicht dargestellte Variante für die Fräse 210 das Gewicht 212' durch einen Zahnkranzabschnitt symmetrisch zum Kranzabschnitt 212 in Bezug zur Achse X-X ersetzt werden;
- - kann der Fräskörper der Fräsen 10, 110 und 210 eher als kreisförmig zu sein, auf die Achse X-X zentriert sein und eine ovale oder ovoide oder multilobale Form aufweisen;
- - ist, wie oben erwähnt, die Geometrie des von den Fräsen 10, 110 und 210 in dem Knochenmaterial ausgehöhlten Hohlraums für die Erfindung nicht beschränkend; so können diese Fräsen durch Ad-hoc-Ausgestaltungen der distalen Seite ihres Fräskörpers auch einen sphärischen konkaven Hohlraum, wie oben beschrieben, sowie eine sphärische konvexe Erhöhung, eine flache Resektion, einen Hohlraum mit sphärischer zentraler Region und mit flachem Umfangsrand, usw. herstellen; und/oder
- - kann die Erfindung für orthopädische Fräsvorrichtungen angewandt werden, die dazu bestimmt sind, an anderen Knochen als der Gelenkpfanne eines Schulterblatts verwendet zu werden; so ist die Erfindung beispielsweise für das Fräsen des Humerus oder der Knochen der Hand oder des Fußes anwendbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2006015110 A [0004, 0006]
- WO 2005/094693 A [0005]