DE29616633U1 - Chirurgischer Fräser - Google Patents

Description

Chirurgischer Fräser

Die vorliegende Erfindung betrifft einen chirurgischen Fräser zum Abtragen von Knochen- und/oder Knorpelgewebe mit einem Fräskopf, der über seinen Umfang verteilt angeordnete, radial abstehende und sich in axiale Richtung erstreckende Schneiden umfaßt.

Derartige chirurgische Fräser kommen insbesondere in der Arthroskopie zum Einsatz, um bevorzugt in Schulter- und Kniegelenken Knochen- und/oder Knorpelgewebe abzutragen.

Soll mit bekannten chirurgischen Fräsern eine hohe Abtragsleistung erzielt werden, d.h. innerhalb kurzer Zeit möglichst viel Körpergewebe abtragbar sein, so ist hierzu eine beträchtliche Andruckskraft durch den Chirurgen erforderlich. Damit ist jedoch eine nicht unwesentliche Vibration des Fräskopfes verbunden, wodurch derartige Fräser nur unbefriedigend zu handhaben sind. Außerdem wird durch die hohe Andruckskraft die Oberflächenqualität des bearbeiteten Knochens oder Knorpels verschlechtert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen chirurgischen Fräser der gattungsgemäßen Art derart auszugestalten, daß bei geringerer Andruckskraft eine hohe Abtragsleistung erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem chirurgischen Fräser der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Fräskopf mindestens eine den Fräskopf umgebende und die Schneiden in einzelne sich in axiale Richtung erstreckende

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und in das abzutragende Knochen- und/oder Knorpelgewebe eingreifende Zähne unterteilende Spanbrechernut aufweist.

Die den Fräskopf umgebende Spanbrechernut bildet bezogen auf die Längsrichtung des Fräskopfs eine Unterbrechung der Schneiden. Dies hat zur Folge, daß sich beim Fräsen nur relativ kurze Späne ausbilden, so daß insbesondere keine Späne um den Fräskopf herum aufgewickelt werden. Das Aufwickeln langer Späne hat bei bekannten Fräsköpfen zur Folge, daß die Schneiden nicht mehr in Kontakt mit dem abzutragenden Körpergewebe gelangen, so daß die Abtragsleistung sehr stark vermindert wird. Sollen bei bekannten chirurgischen Fräsern lange Späne verhindert werden, so ist es dazu erforderlich, den Fräskopf mit relativ hoher Kraft auf das abzutragende Körpergewebe aufzudrücken, um auf diese Weise die sich ausbildenden Späne abzubrechen. Wie eingangs erwähnt, ist jedoch mit einer relativ hohen Andruckskraft eine schlechte Handhabung und eine unbefriedigende Oberflächenqualität verbunden. Mit Hilfe der die Schneiden in einzelne Zähne unterteilenden erfindungsgemäßen Spanbrechernut wird die Ausbildung langer Späne verhindert, ohne daß dazu eine große Andruckskraft erforderlich ist.

Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß sich eine höhere Abtragsleistung mit Hilfe des erfindungsgemäßen chirurgischen Fräsers erzielen läßt, wenn die Breite der Spanbrechernut mindestens der Breite der Zähne entspricht. Obwohl bei einer derartigen Ausgestaltung der effektiv bei der Abtragung wirksame Bereich der Schneiden in Form der in das abzutragende Körpergewebe eingreifenden Zähne reduziert wird, kann dadurch innerhalb kurzer Zeit besonders viel Knochen- und/oder Knorpelgewebe abgetragen werden.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen chirurgischen Fräsers ist vorgesehen, daß die Breite der Spanbrechernut mindestens der doppelten Breite der Zähne entspricht. Mittels einer derart breiten Spanbrechernut läßt sich eine besonders hohe Abtragsleistung erzielen, ohne daß hierzu die Andruckskraft merklich verstärkt werden muß. Ein chirurgischer Fräser mit einem derart ausgestalteten Fräskopf ist deshalb besonders einfach zu handhaben und weist ein besonders gutes Arbeitsergebnis, d.h. eine hohe Oberflächenqualität auf.

Günstig ist es, wenn die Tiefe der Spanbrechernut geringer ist als die Tiefe der Schneiden. Dies hat zur Folge, daß die Schneiden im Bereich der Spanbrechernut nicht vollständig beseitigt werden und der Fräskopf im Bereich der Spanbrechernut eine glatte Oberfläche aufweist, sondern daß die Schneiden lediglich in ihrer Höhe, d.h. in ihrem radialen Abstand von einem Kern des Fräskopfs, reduziert werden. Dies bewirkt, daß der Fräskopf im Bereich der Spanbrechernut zwar nicht in das abzutragende Körpergewebe eingreifende, aber bereits abgetragenes Körpergewebe aus dem Bereich der Zähne entfernende radiale Vorsprünge aufweist.

Die Tiefe der Spanbrechernut kann beispielsweise im Bereich zwischen der halben und der ganzen Tiefe der Schneiden liegen.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß der Fräskopf mehrere, zueinander beabstandete und im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Spanbrechernuten aufweist, zwischen denen jeweils die Zähne angeordnet sind.

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Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung erwiesen, bei der die Spanbrechernut den Fräskopf wendelförmig umgibt. Eine derartige Ausbildung der Spanbrechernut hat den Vorteil, daß nicht nur die Ausbildung relativ langer Späne verhindert wird, sondern daß gleichzeitig das bereits abgetragene Körpergewebe aufgrund der wendel- oder schraubenlinienförmigen Anordnung der Spanbrechernut besonders effektiv in Richtung auf das proximale Ende des Fräskopfs transportiert wird, sofern dieser um seine Längsachse in Drehung versetzt wird. Das bereits abgetragene Körpergewebe wird somit aus dem Kontaktbereich zwischen den Zähnen und dem abzutragenden Körpergewebe entfernt; dies hat eine besonders hohe Abtragsleistung zur Folge.

Die Abtragsleistung läßt sich weiter dadurch steigern, daß die Schneiden schräg zur Längsachse des Fräskopfes verlaufen. Eine derartige Ausrichtung hat zur Folge, daß die Schneiden und damit auch die in das abzutragende Körpergewebe eingreifenden Zähne sich nicht nur in axiale Richtung erstrecken, sondern eine zusätzliche Komponente in tangentialer Richtung aufweisen. Dies ergibt einen besonders wirksamen Eingriff der Zähne in das abzutragende Körpergewebe, wenn der Fräskopf um seine Längsachse in Drehung versetzt wird.

Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß die Schneiden mit der Längsachse des Fräskopfes einen Winkel zwischen ungefähr 5° und etwa 25° ausbilden; besonders wirksam hat sich eine Ausrichtung unter einem Winkel von ca. 10° bis 20° relativ zur Längsachse des Fräskopfes erwiesen.

Von Vorteil ist es, wenn der Fräskopf am distalen Ende einer Schafthülse gehalten ist, durch die hindurch das abgetragene Knochen- und/oder Knorpelmaterial absaugbar ist. Insbesondere

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in Kombination mit einer wendel- oder schraubenlinienförmigen Anordnung der Spanbrechernut kann durch eine derartige Ausgestaltung das mittels der Zähne abgetragene Knochen- und/oder Knorpelmaterial aus dem Kontaktbereich zwischen den Zähnen und dem abzutragenden Körpergewebe entfernt werden, so daß die Abtragsleistung sehr hohe Werte erreichen kann.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Fräskopf in Umfangsrichtung teilweise von einer Lagerhülse umgeben ist. Der Fräskopf kann bei einer derartigen Ausgestaltung nur auf seinem der Lagerhülse abgewandten Umfangsbereich mit dem abzutragenden Körpergewebe in Kontakt kommen. Dies ermöglicht eine gezielte Abtragung von Körpergewebe in einem lokal begrenzten Bereich, indem Körpergewebe, das nicht abgetragen werden soll, durch die den Fräskopf teilweise überdeckende Lagerhülse geschützt wird.

Ganz besonders hohe Abtragsleistungen lassen sich bei einer vorteilhaften Ausgestaltung dadurch erzielen, daß der Fräskopf motorisch antreibbar ist.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Figur 1: einen schematischen Längsschnitt durch einen

erfindungsgemäßen chirurgischen Fräser;

Figur 2: eine schematische Seitenansicht des bei dem

in Figur 1 dargestellten chirurgischen Fräser zum Einsatz kommenden Fräskopfes und

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Figur 3: eine schematische Draufsicht auf den Fräskopf

aus Figur 2.

In Figur 1 ist ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegter chirurgischer Fräser dargestellt mit einem Fräskopf 12, der am distalen Ende einer Schafthülse 14 angeordnet und einstückig mit dieser verbunden ist, wobei die Schafthülse 14 in ihrem dem Fräskopf 12 benachbarten Endbereich drei gleichmäßig über ihren Umfang verteilt angeordnete seitliche Öffnungen aufweist, von denen in Figur 1 lediglich eine Öffnung 16 sichtbar ist.

Schafthülse 14 und Fräskopf 12 sind von einer Lagerhülse 18 umgeben, die in ihrem distalen Endbereich eine den Fräskopf 12 in Umfangsrichtung teilweise freigebende seitliche Aussparung 20 aufweist, während der distale Endbereich 22 der Lagerhülse 18 den Fräskopf 12 ansonsten überdeckt. Die Lagerhülse 18 ist mit ihrem proximalen Endbereich an einer rohrförmigen Handhabe 24 festgelegt. Auf ihrer der Lagerhülse abgewandten Stirnseite taucht in die rohrförmige Handhabe ein um seine Längsachse drehbares Kupplungsteil 28 ein, das über einen O-Ring 30 und eine Lagerscheibe 32 drehbar an der Handhabe 24 gehalten ist. Die die Lagerhülse 18 durchgreifende Schafthülse 14 ist mit ihrem dem Fräskopf 12 abgewandten proximalen Ende unverdrehbar an dem Kupplungsteil 28 gehalten, wobei das Kupplungsteil 28 eine koaxial zur Schafthülse 14 ausgerichtete Längsbohrung 34 aufweist, deren Durchmesser mit dem Innendurchmesser der Schafthülse 14 übereinstimmt, so daß über die Schafthülse 14 und die Längsbohrung 34 die seitlichen Öffnungen 16 mit der der Schafthülse 14 abgewandten Stirnseite 36 des Kupplungsteils 28 in Strömungsverbindung stehen. In Längsrichtung des Kupplungsteils 28 steht von dessen Stirnseite 36 ein Mitnehmer 38 ab.

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Mit Hilfe des Kupplungsteils 28 ist der chirurgische Fräser an eine an sich bekannte und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellte Antriebs- und Absaugeinheit ankoppelbar, mit deren Hilfe das Kupplungsteil 28 und die mit diesem verbundene Schafthülse 14 sowie der Fräskopf 12 in Drehung versetzt werden können und gleichzeitig die Längsbohrung 34 und der Innenraum der Schafthülse 14 mit einem Unterdruck beaufschlagbar sind.

Der Fräskopf 12 und die Schafthülse 14 können zusammen mit der Lagerhülse 18 beispielsweise in ein Kniegelenk eingeführt werden. Anschließend wird der Fräskopf über die in der Zeichnung nicht dargestellte Antriebs- und Absaugeinheit in Drehung versetzt, so daß mit seiner Hilfe, wie nachfolgend beschrieben wird, Knochen- und/oder Knorpelgewebe abgetragen werden kann, das aufgrund des durch die Antriebs- und Absaugeinheit hervorgerufenen Unterdrucks über die seitlichen Öffnungen 16 in die Schafthülse 14 und durch diese hindurch in Richtung auf das distale Ende des Kupplungsteils 28 gesaugt wird.

Der Fräskopf 12 ist in den Figuren 2 und 3 vergrößert dargestellt. Er ist im vorliegenden Fall konisch ausgebildet und verjüngt sich in distaler Richtung, er könnte jedoch auch eine andere rotationssymmetrische Ausgestaltung aufweisen und zum Beispiel zylindrisch ausgebildet sein. In Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sind eine Vielzahl jeweils keilförmig ausgestalteter und sich in axialer Richtung längs des Fräskopfes 12 erstreckender Schneiden 40 angeordnet. Im Bereich der Schneiden 40 ist in den Fräskopf 12 eine diesen wendel- oder schraubenlinienförmig umgebende Spanbrechernut 42 eingeformt, die in dem in Figur 2 dargestellten Beispiel den Fräs-

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kopf 12 insgesamt viermal umläuft. Die Spanbrechernut 42 ist
U-förmig ausgebildet mit im wesentlichen radial abstehenden
Seitenwänden 44 und 46 und einem praktisch tangential verlaufenden Boden 48.

Durch die wendelförmig verlaufende Spanbrechernut 42 werden
die Schneiden 40 in axialer Richtung in einzelne, jeweils
durch die Seitenwände 44 und 46 der Spanbrechernut 42 begrenzte
Zähne 50 unterteilt. Wie insbesondere aus Figur 3
deutlich wird, entspricht die Tiefe der Spanbrechernut 42 ungefähr der halben Tiefe der Schneiden 40.

Wird der Fräskopf 12 um seine Längsachse in Drehung versetzt
und gegen abzutragendes Körpergewebe, beispielsweise gegen
einen Knorpel oder einen Knochen, gedrückt, so können die radial abstehenden Zähne 50 in das abzutragende Körpergewebe
eingreifen, so daß dieses abgelöst wird. Das abgetragene Körpergewebe sammelt sich in der wendelförmig ausgebildeten
Spanbrechernut 42 und wird in Richtung auf das proximale Ende des Fräskopfes 12 befördert und in diesem Bereich über die
seitlichen Öffnungen 16 abgesaugt.

Wie aus Figur 2 deutlich wird, ist die Breite der Spanbrechernut,
d.h. der Abstand zwischen den Seitenwänden 44 und 46 der Nut 42, größer als die Breite der Zähne 50. Diese Dimensionierung
der Spanbrechernut 42 hat sich als besonders wirksam erwiesen, d.h. mittels einer derartigen Ausgestaltung des Fräskopfes 12 lassen sich bei geringer Andruckskraft hohe Abtragsleistungen erzielen.

Claims (9)

A 53 229 u 24. September 1996 - 9 — SCHUTZANSPRÜCHE

1. Chirurgischer Fräser zum Abtragen von Knochen- und/oder Knorpelgewebe mit einem Fräskopf, der über seinen Umfang verteilt angeordnete, radial abstehende und sich in axiale Richtung erstreckende Schneiden umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräskopf (12) mindestens eine den Fräskopf (12) umgebende und die Schneiden (40) in einzelne, sich in axiale Richtung erstreckende und in das abzutragende Knochen- und/oder Knorpelgewebe eingreifende Zähne (50) unterteilende Spanbrechernut (42) aufweist.

2. Chirurgischer Fräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Spanbrechernut (42) mindestens der Breite der Zähne (50) entspricht.

3. Chirurgischer Fräser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Spanbrechernut (42) mindestens der doppelten Breite der Zähne (50) entspricht .

4. Chirurgischer Fräser nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Spanbrechernut (42) geringer ist als die Tiefe der Schneiden (40).

5. Chirurgischer Fräser nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanbrechernut (42) den Fräskopf (12) wendelförmig umgibt.

6. Chirurgischer Fräser nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden (40) schräg zur Längsachse des Fräskopfes (12) verlaufen.

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7. Chirurgischer Fräser nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräskopf (12) am distalen Ende einer Schafthülse (14) gehalten ist,
durch die hindurch das abgetragene Knochen- und/oder
Knorpelgewebe absaugbar ist.

8. Chirurgischer Fräser nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräskopf (12) in Umfangsrichtung teilweise von einer Lagerhülse (18) umgeben ist.

9. Chirurgischer Fräser nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräskopf (12) motorisch antreibbar ist.