DE102016004231A1

DE102016004231A1 - Chirurgische Schädelklemme

Info

Publication number: DE102016004231A1
Application number: DE102016004231.1A
Authority: DE
Inventors: Ingolf Diez
Original assignee: CIVAL MEDICAL GmbH
Current assignee: CIVAL MEDICAL GmbH
Priority date: 2016-04-08
Filing date: 2016-04-08
Publication date: 2017-10-12
Also published as: US20170290637A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine chirurgische Schädelklemme (1) sowie ein Verfahren zur Herstellung einer chirurgischen Schädelklemme (1). Bei einem Ausführungsbeispiel der chirurgischen Schädelklemme (1) weist zumindest ein Teil der chirurgischen Schädelklemme (1) mindestens zwei unterschiedliche Strukturen auf.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine chirurgische Schädelklemme sowie ein Verfahren zur Herstellung einer chirurgischen Schädelklemme.
Bei (neuro-)chirurgischen Eingriffen ist die Fixierung eines Schädels meist unumgänglich. Für die Fixierung des Schädels kommen sogenannte Schädelklemmen (oftmals auch als Kopfklemmen oder Kopfhalterungen bezeichnet) zum Einsatz.
Derartige Schädelklemmen sind beispielsweise aus der DE 694 11 621 T2 (= EP 0 623 318 B1 ) und der EP 1 849 427 A1 bekannt.
Heutzutage auf dem Markt erhältliche Schädelklemmen sind beispielsweise aus Aluminium-Guss oder einem röntgendurchlässigen Material (z. B. Carbon) gefertigt. Schädelklemmen aus Aluminium-Guss können kostengünstig gefertigt werden und sind relativ stabil. Allerdings sind sie weder kompatibel mit der Computertomographie (CT) noch mit der Kernspintomographie (auch als Magnetresonanztomographie (MRT) bezeichnet). Intraoperative Kontrollaufnahmen sind daher oftmals nicht genau genug. Zudem haben sie ein relativ hohes Gewicht, sind anfällig für Verschleiß und anfällig bei der Aufbereitung durch Reinigungsmittel.
Röntgendurchlässige Schädelklemmen sind zwar CT- und MRT-kompatibel und relativ leicht. Allerdings ist deren Bauvolumen relativ groß. Auf Grund der Konstruktion ist die Handhabung derartiger Schädelklemmen meist sehr aufwändig und kompliziert. Derartige Klemmen bestehen oftmals aus mehreren Bauteilen, die nicht intuitiv zusammengesetzt werden können. Zudem ist der Marktpreis von röntgendurchlässigen Schädelklemmen relativ hoch (i. d. R. das mehrfache der Alu Variante)
In den meisten Fällen wird heutzutage bei (neuro-)chirurgischen Eingriffen der Schädel des Patienten mit Hilfe einer Schädelklemme aus Aluminium-Guss fixiert.
Es besteht daher ein Bedürfnis nach verbesserten Schädelklemmen und Verfahren zur deren Herstellung.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine chirurgische Schädelklemme bereitgestellt. Zumindest ein Teil der chirurgischen Schädelklemme weist mindestens zwei unterschiedliche Strukturen auf.
Die unterschiedlichen Strukturen können beispielsweise zu unterschiedlichen, in dem Teil der chirurgischen Schädelklemme vorliegenden Dichten führen. So kann zumindest der Teil der chirurgischen Schädelklemme eine erste Struktur und eine von der ersten Struktur beispielsweise abgegrenzte zweite Struktur aufweisen. Im Bereich der ersten Struktur kann eine erste Dichte vorliegen, d. h. im Bereich der ersten Struktur kann zumindest der Teil der chirurgischen Schädelklemme eine erste Dichte haben. Im Bereich der zweiten Struktur kann eine zweite Dichte vorliegen, d. h. im Bereich der zweiten Struktur kann zumindest der Teil der chirurgischen Schädelklemme eine zweite Dichte haben.
Durch die unterschiedlichen Strukturen und ggf. die unterschiedlichen Dichten können bestimmte Bereiche mehr oder weniger steif konstruiert werden. Dies kann sich unter anderem auf die Baugröße auswirken. Durch die unterschiedlichen Strukturen und ggf. unterschiedlichen Dichten sind Konstruktionen mit kleinem Bauvolumen und mit geringem Gewicht aber hoher Stabilität möglich. Zusätzlich kann ein besonders stabiles Material eingesetzt werden. Das gewählte Material kann kompatibel mit Computertomographie (CT) und Magnetresonanz (MRT) sowie reinigungsbeständig sein. Ferner kann ein Autoklavieren ermöglicht werden. Unter Autoklavieren wird normalerweise eine Dampfsterilisation, also ein Sterilisieren unter feuchter Hitze, verstanden, um Materialien oder Gegenstände von Mikroorganismen in jedem Entwicklungsstadium zu befreien. Autoklavieren geschieht normalerweise im Autoklaven bei Temperaturen zwischen 110 und 140°C.
Die erste und zweite Struktur, und ggf. die erste und zweite Dichte, können in der gesamten chirurgischen Schädelklemme oder nur in einem Teil der chirurgischen Schädelklemme vorliegen. Auch können in unterschiedlichen Teilen der chirurgischen Schädelklemme zumindest teilweise unterschiedliche Strukturen, und ggf. zumindest teilweise unterschiedliche Dichten, vorliegen. Beispielsweise können in einem ersten Teil der chirurgischen Schädelklemme eine erste und eine zweite, von der ersten Struktur unterschiedliche/abweichende/verschiedene Struktur vorliegen, können in einem zweiten Teil der chirurgischen Schädelklemme eine erste und eine dritte, von der ersten und der zweiten Struktur unterschiedliche/abweichende/verschiedene Struktur vorliegen, können in einem dritten Teil der chirurgischen Schädelklemme eine vierte und eine fünfte Struktur vorliegen usw. Falls die unterschiedliche Struktur eine unterschiedliche Dichte bewirkt, können dementsprechend in einem ersten Teil der chirurgischen Schädelklemme eine erste und eine zweite, von der ersten Dichte unterschiedliche/abweichende/verschiedene Dichte vorliegen, können in einem zweiten Teil der chirurgischen Schädelklemme eine erste und eine dritte, von der ersten und der zweiten Dichte unterschiedliche/abweichende/verschiedene Dichte vorliegen, können in einem dritten Teil der chirurgischen Schädelklemme eine vierte und eine fünfte Dichte vorliegen usw.
Gemäß einer ersten möglichen Ausführungsform liegen in der gesamten chirurgischen Schädelklemme zwei unterschiedliche Strukturen und ggf. zwei unterschiedliche Dichten vor. Gemäß einer zweiten möglichen Ausführungsform liegen in einem Teil der chirurgischen Schädelklemme zwei unterschiedliche Strukturen und ggf. zwei unterschiedliche Dichten vor. Gemäß einer dritten möglichen Ausführungsform liegen in der gesamten chirurgischen Schädelklemme mindestens zwei unterschiedliche Strukturen und ggf. zwei unterschiedliche Dichten vor, wobei sich die Strukturen und ggf. Dichten in einem oder mehreren Teilen der chirurgischen Schädelklemme zumindest teilweise unterscheiden.
Bei dem Teil der chirurgischen Schädelklemme mit mindestens zwei unterschiedlichen Strukturen und ggf. Dichten kann es sich um eine Komponente der Schädelklemme handeln. Bei dem Teil der chirurgischen Schädelklemme mit mindestens zwei unterschiedlichen Strukturen und ggf. Dichten kann es sich um einen Abschnitt einer Komponente oder um Abschnitte verschiedener Komponenten handeln.
Die chirurgische Schädelklemme kann einen Fixierabschnitt zur Fixierung eines (menschlichen) Schädels aufweisen. Der Teil mit mindestens zwei unterschiedlichen Strukturen und ggf. Dichten kann als Fixierabschnitt ausgebildet sein oder den Fixierabschnitt umfassen. Demgemäß kann zumindest ein Teil des Fixierabschnitts zumindest abschnittsweise mindestens zwei unterschiedliche Strukturen und ggf. Dichten aufweisen.
Die chirurgische Schädelklemme kann einen Befestigungsabschnitt zur Befestigung an einem Operationstisch aufweisen. Der Teil mit mindestens zwei unterschiedlichen Strukturen und ggf. Dichten kann als Befestigungsabschnitt ausgebildet sein oder den Befestigungsabschnitt umfassen. Demgemäß kann zumindest ein Teil des Befestigungsabschnitts zumindest abschnittsweise mindestens zwei unterschiedliche Strukturen und ggf. Dichten aufweisen.
Die chirurgische Schädelklemme kann einen oder mehrere Einstellmechanismen aufweisen. Die Einstellmechanismen dienen zur Einstellung der Schädelklemme. Der Teil mit mindestens zwei unterschiedlichen Strukturen und ggf. Dichten kann zumindest einen Teil der einen oder mehreren Einstellmechanismen umfassen oder als einer oder mehrere Einstellmechanismen ausgebildet sein. Demgemäß kann zumindest ein Teil der einen oder mehreren Einstellmechanismen zumindest abschnittsweise mindestens zwei unterschiedliche Strukturen und ggf. Dichten aufweisen.
Eine erste Struktur der mindestens zwei unterschiedlichen Strukturen kann eine erste Dichte aufweisen. Eine zweite Struktur der mindestens zwei unterschiedlichen Strukturen kann eine zweite Dichte aufweisen. Die erste Dichte kann kleiner sein als die zweite Dichte oder umgekehrt.
Beispielsweise weist der mindestens zwei unterschiedliche Strukturen aufweisende Teil der chirurgischen Schädelklemme einen Kern einer ersten Struktur auf. Der Kern kann eine erste Dichte aufweisen. Der Kern kann von einer Schicht, z. B. Außenschicht, einer zweiten, von der ersten Struktur abweichenden Struktur umgeben sein. Die Außenschicht kann eine zweite, von der ersten Dichte verschiedene Dichte aufweisen. Die Außenschicht kann den Kern beispielsweise vollständig umgeben. Beispielsweise kann die erste Dichte kleiner sein als die zweite Dichte. Alternativ kann die erste Dichte größer sein als die zweite Dichte.
Durch die unterschiedlichen Strukturen und ggf. Dichten, beispielsweise durch die Kernstrukturen, und zusätzlich einem geeigneten Material sind Konstruktionen mit kleinem Bauvolumen und mit geringem Gewicht aber hoher Stabilität möglich.
Zumindest ein Teil, z. B. Bauteil, der chirurgischen Schädelklemme kann eine oder mehrere Dichten aufweisen, die sich linear und/oder stufenförmig in einer oder mehreren Richtungen verändern. Beispielsweise können die einen oder mehreren Dichten linear und/oder stufenförmig entsprechend zu- oder abnehmen. Dies ist unabhängig davon, ob sich die einen oder mehreren Dichten in der Außenschicht, im Kern oder in einem anderen Abschnitt des Teils, z. B. des Bauteils, befinden.
Beispielsweise können die mindestens zwei unterschiedlichen Strukturen (die zumindest in dem Teil der chirurgischen Schädelklemme vorliegen) zumindest abschnittsweise in Querschnittsrichtung des jeweiligen Teils oder Abschnitts der Schädelklemme einen linear zunehmenden und/oder einen linear abnehmenden und/oder einen stufenweise zunehmenden und/oder einen stufenweise abnehmenden und/oder einen konstanten Dichteverlauf aufweisen.
Zumindest eine der mindestens zwei unterschiedlichen Strukturen kann in einem Bereich der chirurgischen Schädelklemme liegen, der überdurchschnittlicher Beanspruchung oder Belastung ausgesetzt ist.
Beispielsweise kann an bestimmten, wie z. B. kritischen, Stellen die Dichte sehr groß gewählt werden. Dies führt zu einer verbesserten Stabilität/Steifigkeit an den bestimmten, z. B. kritischen, Stellen. Ferner kann auf Grund der großen Dichte die Schädelklemme an bestimmten Bereichen besonders fein ausgestaltet werden. Durch die hohe Dichte kann erreicht werden, dass trotz der feinen Ausgestaltung weiterhin eine gewünschte Stabilität/Steifigkeit erreicht wird. Beispielsweise können Gelenke sehr fein ausgestaltet werden. Als konkretes Beispiel sei hier genannt, dass auf Grund der feinen Ausgestaltungsmöglichkeiten beispielsweise Zahnkränze mit einer sehr hohen Zähnezahl moduliert werden können, z. B. 120 Zähne statt, wie üblich, 48 Zähne. Dies ermöglicht eine wesentlich feinere Einstellung.
Der mindestens zwei unterschiedliche Strukturen und ggf. unterschiedliche Dichten aufweisende Teil der chirurgischen Schädelklemme kann eine wabenartige Struktur und/oder eine gitterartige Struktur und/oder eine pyramidenartige Struktur und/oder eine schwammartige Struktur und/oder eine fadenartige Struktur und/oder eine offenporige Struktur und/oder eine gewirkeartige Struktur und/oder eine spongiöse Struktur und/oder eine strukturförmige Struktur umfassen. Beispielsweise kann der Kern eine wabenartige Struktur und/oder eine gitterartige Struktur und/oder eine pyramidenartige Struktur und/oder eine schwammartige Struktur und/oder eine fadenartige Struktur und/oder eine offenporige Struktur und/oder eine gewirkeartige Struktur und/oder eine spongiöse Struktur und/oder eine strukturförmige Struktur umfassen.
Die chirurgische Schädelklemme kann zumindest abschnittsweise röntgendurchlässig, d. h. für Röntgenstrahlen durchlässig, sein. Hierfür kann beispielsweise ein röntgendurchlässiges Material gewählt werden. Folglich kann die chirurgische Schädelklemme zumindest abschnittsweise durchlässig für Computertomographie(CT)-Verfahren sein. Die chirurgische Schädelklemme kann zumindest abschnittsweise durchlässig für Magnetresonanztomographie(MRT)-Verfahren sein. Ferner ist es z. B. bei der röntgendurchlässigen Variante möglich, Metallindikatoren mit einzusetzen, um bei den Aufnahmen die Position/Lage der Schädelklemme zu erkennen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel können ein oder mehrere Metallindikatoren an oder in der chirurgischen Schädelklemme angeordnet sein.
Die chirurgische Schädelklemme kann unter Verwendung oder mittels eines additiven Verfahrens hergestellt sein. Die chirurgische Schädelklemme kann aus einem flüssigen Ausgangsmaterial, einem festen Ausgangsmaterial oder aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial hergestellt sein. Das feste Ausgangsmaterial kann beispielsweise ein drahtförmiges oder strangförmiges Ausgangsmaterial, Laminate oder ein pulverförmiges Ausgangsmaterial umfassen. Im Falle eines gasförmigen Ausgangsmaterials (gasförmiger Ausgangszustand des Ausgangsmaterials) kann das additive Verfahren ein thermisches Verdampfen, ein Laserstrahlverdampfen, ein Lichtbogenverdampfen oder eine Kathodenzerstäubung (sputtering) umfassen. Im Falle eines flüssigen oder pastenförmigen Ausgangsmaterials (flüssiger Ausgangszustand des Ausgangsmaterials) kann das additive Verfahren ein Polymerisationsverfahren umfassen, bei denen das flüssige oder pastenförmige Ausgangsmaterial verfestigt wird. Im Falle eines festen Ausgangsmaterials (fester Ausgangszustand des Ausgangsmaterials) kann das additive Verfahren ein pulververarbeitendes 3D-Druckverfahren, ein Laser-Sintern (auch selektives Laser-Sintern), ein Masken-Sintern, ein Strahlschmelzen oder ein Laser-Cladding umfassen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine chirurgische Schädelklemme bereitgestellt. Zumindest ein Teil der chirurgischen Schädelklemme weist mindestens zwei unterschiedliche Dichten auf. Alle der voranstehend in Bezug auf die Schädelklemme gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschriebenen Details können in entsprechender Weise in der Schädelklemme gemäß dem zweiten Aspekt realisiert sein/werden. Beispielsweise kann eine erste Dichte der mindestens zwei unterschiedlichen Dichten durch eine erste Struktur bedingt sein. Ferner kann eine zweite Dichte der mindestens zwei unterschiedlichen Dichten durch eine zweite, von der ersten Struktur abweichende Struktur bedingt sein.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer chirurgischen Schädelklemme, z. B. der zuvor beschriebenen chirurgischen Schädelklemme, bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Herstellen zumindest eines Teils der chirurgischen Schädelklemme mittels eines additiven Verfahrens. Zumindest der Teil der chirurgischen Schädelklemme weist mindestens zwei unterschiedliche Strukturen und ggf. Dichten auf.
Das Verfahren kann ein Bereitstellen eines flüssigen Ausgangsmaterials oder eines festen Ausgangsmaterials oder gasförmigen Ausgangsmaterials umfassen. Das Verfahren kann ferner ein additives Fertigen der chirurgischen Schädelklemme aus dem bereitgestellten Ausgangsmaterial umfassen.
Es können verschiedene Materialien für die Herstellung der Schädelklemme verwendet werden. Beispielsweise können Materialien verwendet werden, die zu keinen Artefakten bei einem verwendeten bildgebenden Verfahren führen. Als Materialien können z. B. Kunststoffe oder Metalle verwendet werden. Rein beispielhaft seien hier als Kunststoffe Polypropylen (PP) und/oder Polyetheretherketon (PEEK) und als Metalle Titan, Titanlegierungen, Edelstähle und Aluminium genannt.
Unter Bezugnahme auf das Laser-Sintern werden kurz mögliche spezifische Schritte zur Herstellung der Schädelklemme mit Hilfe des additiven Verfahrens skizziert. Diese Schritte sind nicht auf das Laser-Sintern beschränkt sondern können in entsprechender Weise auf andere additive Verfahren übertragen werden. Das Laser-Sintern (auch als selektives Laserschmelzen bezeichnet) ist ein generatives Schichtbauverfahren, durch das pulverförmige, beispielsweise metallische und/oder keramische Rohstoffe, zu komplex geformten dreidimensionalen Werkstücken verarbeitet werden können, z. B. zu der hierin beschriebenen chirurgischen Schädelklemme. Hierzu wird eine Rohstoffpulverschicht z. B. auf einen Träger aufgebracht und in Abhängigkeit der gewünschten Geometrie des zu erstellenden Werkstücks ortselektiv mit Laserstrahlung beaufschlagt. Die in die Pulverschicht eindringende Laserstrahlung bewirkt eine Erwärmung und folglich eine Verschmelzung oder Versinterung der Rohstoffpulverpartikel. Anschließend werden sukzessiv weitere Rohstoffpulverschichten auf die bereits laserbehandelte Schicht auf dem Träger aufgebracht bis das Werkstück die gewünschte Form und Größe hat.
Ein vierter Aspekt bezieht sich auf ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, das, wenn es in einen Computer oder einen Prozessor (beispielsweise einen Mikroprozessor, Mikrocontroller oder digitalen Signalprozessor (DSP)) geladen ist, oder auf einem Computer oder Prozessor (z. B. einem Mikroprozessor, Mikrocontroller oder DSP) läuft, den Computer oder Prozessor (z. B. den Mikroprozessor, Mikrocontroller oder DSP) dazu veranlasst, einen oder mehrere Schritte des zuvor beschriebenen Verfahrens auszuführen. Zudem wird ein Programmspeichermedium oder Computerprogrammprodukt mit dem genannten Computerprogramm bereitgestellt. Ferner kann beispielsweise das Computerprogramm gemäß dem dritten Aspekt in einer Vorrichtung zur Herstellung der Schädelklemme gespeichert sein und die Vorrichtung dazu veranlassen, einen oder mehrere Schritte des Verfahrens auszuführen.
Bei dem Computerprogramm kann es sich um ein Steuerprogramm zu Steuerung des additiven Verfahrens zur Herstellung der chirurgischen Schädelklemme handeln, z. B. zur Steuerung der ortselektiven Beaufschlagung der Rohstoffpulverschicht in Abhängigkeit der gewünschten Geometrie der chirurgischen Schädelklemme mit Laserstrahlung.
Auch wenn einige der voranstehend beschriebenen Aspekte in Bezug auf die Schädelklemme beschrieben wurden, so können diese Aspekte auch in entsprechender Weise in dem Verfahren oder in dem das Verfahren implementierenden oder steuernden Computerprogramm realisiert werden. Genauso können die voranstehend in Bezug auf das Verfahren beschriebenen Aspekte in entsprechender Weise in der Schädelklemme realisiert werden.
Die vorliegende Erfindung soll weiter anhand von Figuren erläutert werden. Diese Figuren zeigen schematisch:
1a bis 1m verschiedene Ansichten einer chirurgischen Schädelklemme gemäß einem Ausführungsbeispiel sowie Details der chirurgischen Schädelklemme;
2a und 2b eine mögliche Ausgestaltung eines Teils der chirurgischen Schädelklemme aus 1a bis 1f;
3 eine mögliche Ausgestaltung eines Teils der chirurgischen Schädelklemme aus 1a bis 1f;
4 eine mögliche Ausgestaltung eines Teils der chirurgischen Schädelklemme aus 1a bis 1f;
5 eine mögliche Ausgestaltung eines Teils der chirurgischen Schädelklemme aus 1a bis 1f;
6 eine mögliche Ausgestaltung eines Teils der chirurgischen Schädelklemme aus 1a bis 1f;
7 eine mögliche Ausgestaltung eines Teils der chirurgischen Schädelklemme aus 1a bis 1f mit mehr als zwei unterschiedlichen Strukturen;
8 eine mögliche Ausgestaltung eines Teils der chirurgischen Schädelklemme aus 1a bis 1f mit mehr als zwei unterschiedlichen Strukturen; und
9a bis 9e mögliche Dichteverläufe in einem Teil der chirurgische Schädelklemme aus 1a bis 1f.
Im Folgenden werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, spezifische Details dargelegt, um ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu liefern. Es ist einem Fachmann jedoch klar, dass die vorliegende Offenbarung in anderen Ausführungsbeispielen verwendet werden kann, die von den nachfolgend dargelegten Details abweichen können.
Die 1a bis 1f zeigen verschiedene Ansichten einer chirurgischen Schädelklemme gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die 1a zeigt eine isometrische Ansicht der Schädelklemme 1. Die 1b zeigt eine Vorderansicht der Schädelklemme 1. Die 1c zeigt eine Seitenansicht der Schädelklemme 1. Die 1d zeigt eine Rückansicht der Schädelklemme 1. Die 1e zeigt eine Draufsicht der Schädelklemme 1. Die 1f zeigt eine Unteransicht der Schädelklemme 1. Sämtliche Darstellungen der Schädelklemme sind nur beispielshaft, d. h. alle Elemente der Schädelklemme 1, wie z. B. Griffe, Gelenke, etc., können von der beispielhaft gezeigten Darstellung abweichen.
Die Schädelklemme 1 weist verschiedene Abschnitte, Komponenten und Elemente auf, von denen drei hier beispielhaft erwähnt werden. Wie in 1a am besten zu erkennen weist die Schädelklemme 1 mehrere Einstellmechanismen auf, von denen zwei im Folgenden mit den Bezugszeichen 2a, 2b bezeichnet werden. Wenn im Folgenden auf die Einstellmechanismen 2a, 2b Bezug genommen wird, so kann hierunter eine Bezugnahme auf alle Einstellmechanismen der Schädelklemme verstanden werden, d. h. auch auf die Einstellmechanismen, die nicht in den Figuren mit einem Bezugszeichen versehen sind.
Die Einstellmechanismen 2a, 2b dienen teilweise zur Einstellung der Schädelklemme auf individuelle Patienten- und Schädelgrößen und/oder -formen. Damit wird eine genaue Fixierung eines Schädels erreicht. Ferner weist die Schädelklemme 1 einen Fixierabschnitt 4 zur Fixierung des Schädels auf. Auch an dem Fixierabschnitt 4 können Einstellmechanismen vorhanden sein. Zudem weist die Schädelklemme 1 einen Befestigungsabschnitt 6 zur Befestigung der Schädelklemme 1 an einem Operationstisch (nicht gezeigt) auf.
In den 1g bis 1m sind Beispiele für Details und Elemente der Schädelklemme 1 dargestellt. Die 1g zeigt beispielhaft Details des Fixierabschnitts 4. Der Fixierabschnitt 4 weist in der Ausgestaltung nach 1g eine 2-Fach-Fixierung 4a und eine 1-Fach-Fixierung 4b für die Fixierung eines Kopfes auf. Ferner weist der Fixierabschnitt 4 eine Adaptionsmöglichkeit 4c für Zubehör auf. Dieses Zubehör kann einen Navigationsstern, Retraktorsysteme, einen Klemmadapter, Stereotaxiesysteme und sonstiges Zubehör umfassen.
Die 1h zeigt beispielhaft ein Rastsystem der Adaptionsmöglichkeit 4c der Schädelklemme 1.
1i zeigt eine Rastfixierung des Einstellmechanismus 2a. Zur Einstellung sind Zahnkränze 2a1, 2a2 vorgesehen. 1j zeigt einen Drehkopf mit den Einstellmechanismen 2a, 2b. 1k zeigt eine Lagerschiene des Fixierabschnitts 4.
1l zeigt einen Synchrospanner, der er an dem Befestigungsabschnitt 6 vorgesehen ist. Schließlich zeigt die 1m einen Tischadapter des Befestigungsabschnitts 6.
Zumindest ein Teil der Schädelklemme 1 kann mindestens zwei unterschiedliche Strukturen aufweisen, wie dies in Bezug auf die 2a bis 8 nachfolgend beschrieben wird. Ferner können die mindestens zwei unterschiedlichen Strukturen zu mindestens zwei unterschiedlichen Dichten in der Schädelklemme 1 führen, wie dies in Bezug auf die 2a bis 9e nachfolgend beschrieben wird. Unter Bezugnahme auf die 2a bis 9e wird im Folgenden stets von Abschnitten der Schädelklemme 1 gesprochen werden. Bei diesen Abschnitten kann es sich jedoch auch um Komponenten oder Elemente der Schädelklemme 1 handeln. Beispielsweise kann es sich bei den in Bezug auf die 2a bis 9e beschriebenen Abschnitten um Teile oder Abschnitte der in den 1g bis 1m gezeigten Elemente der Schädelklemme 1 handeln oder um die in den 1g bis 1m gezeigten Elemente der Schädelklemme 1.
Im Folgenden werden stets zwei unterschiedlichen Strukturen und ggf. zwei unterschiedliche Dichten unter Bezugnahme auf die 2a und 6 beschrieben. Jeder der in den 2a bis 6 gezeigten Abschnitte der Schädelklemme 1 kann jedoch auch mehr als zwei unterschiedliche Strukturen und ggf. mehr als zwei unterschiedliche Dichten aufweisen, wie dies in Bezug auf die 7 und 8 beispielhaft beschrieben wird. Ferner wird im Folgenden in Bezug auf die 2a bis 6 stets von einer ersten Struktur und ggf. einer ersten Dichte sowie einer zweiten Struktur und ggf. einer zweiten Dichte gesprochen. Diese Strukturen und ggf. Dichten können von Figur zu Figur unterschiedlich sein. Entscheidend ist nur, dass pro Figur mindestens zwei unterschiedliche Strukturen und ggf. zwei unterschiedliche Dichten in dem dargestellten Abschnitt vorliegen.
In den 2a bis 8 wird der jeweils gezeigte Abschnitt durchgehend mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnet, um zu illustrieren, dass prinzipiell jeder Abschnitt der Schädelklemme 1 entsprechend ausgebildet sein kann. Bei den Abschnitten aus den 2a bis 8 kann es sich beispielsweise um einen oder mehrere der Einstellmechanismen 2a, 2b oder um einen Teil der einen oder mehreren Einstellmechanismen 2a, 2b handeln. Zusätzlich oder alternativ kann es sich bei den Abschnitten aus den 2a bis 8 um eine oder mehrere Komponenten des Fixierabschnitts 4 oder Abschnitte der einen oder mehreren Komponenten des Fixierabschnitts 4 handeln. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann es sich bei dem den Abschnitten aus den 2a bis 8 um eine oder mehrere Komponenten des Befestigungsabschnitts 6 oder Abschnitte der einen oder mehreren Komponenten des Befestigungsabschnitts 6 handeln. In den 2a bis 8 wird nachfolgend nicht auf eine spezifische Komponente der Schädelklemme Bezug genommen. Die nachfolgend dargelegten Details sind auf alle Abschnitte, Teile, Komponenten oder Elemente der Schädelklemme 1 entsprechend anwendbar. In einem Ausführungsbeispiel besteht die gesamte chirurgische Schädelklemme aus zwei oder mehr Strukturen und ggf. aus zwei oder mehr Dichten, d. h. die gesamte chirurgische Schädelklemme ist wie in Bezug auf die 2a bis 8 beschrieben aufgebaut. Im Zusammenhang mit dem letztgenannten Ausführungsbeispiel ist es wichtig, dass bei der Schädelklemme verschiedene Strukturen, wie sie beispielhaft in Bezug auf die 2a bis 8 beschrieben werden, miteinander kombiniert werden können. Die Dichten der nachfolgend beschriebenen unterschiedlichen Strukturen können sich zumindest teilweise voneinander unterscheiden.
Wie in den 2a und 2b zu erkennen, weist der zwei unterschiedliche Strukturen aufweisende Abschnitt 8 einen Kern 10 und eine den Kern 10 umgebende äußere Schicht (Außenschicht) 12 auf. Der Kern 10 ist in 2a beispielhaft mit einer gitterförmigen Struktur gezeigt. Der Kern 10 weist eine erste Dichte auf. Die äußere Schicht (Außenschicht) 12 weist eine andersartige Struktur auf. Die äußere Schicht 12 weist eine zweite Dichte auf. Die gitterartige Struktur des Kerns 10 verleiht dem Kern eine von der zweiten Dichte der Außenschicht 12 verschiedene erste Dichte. Das heißt, der Kern 10 weist eine erste Dichte auf, die unterschiedlich ist von der Dichte der äußeren Schicht 12.
Gemäß den 2a und 2b besteht der zwei unterschiedliche Strukturen aufweisende Abschnitt 8 aus einem Kern 10 und eine den Kern 10 umgebende äußere Schicht (Außenschicht) 12. Es sind keine weiteren Schichten oder Strukturen vorhanden. Dementsprechend hat der Abschnitt 8 in der beispielhaft gezeigten Ausgestaltung keine von den Dichten des Kerns 10 und der Außenschicht 12 abweichende Dichte.
Die 3 bis 6 illustrieren schematisch, dass weitere Strukturen für den Kern 10 denkbar sind. Für die Außenschicht 12 wird beispielhaft stets die gleiche Struktur für jeden der Abschnitte 8 angenommen. Auch die Struktur der Außenschicht 12 der Abschnitte 8 kann sich jedoch unterscheiden.
Die jeweiligen Strukturen des Kerns 10 verleihen dem Kern 10 ein von der ersten Dichte der äußeren Schicht 12 abweichende Dichte ist. Beispielhaft ist in 3 eine Struktur des Kerns 10 zu erkennen, die als spongiöse/schwammartige Struktur bezeichnet werden kann. Die Dichte des Kerns 10 mit der spongiösen/schwammartigen Struktur unterscheidet sich von der Dichte der Außenschicht 12.
Als weiteres Beispiel wird in der 4 eine gitterartige oder mauerartige Struktur für den Kern 10 gezeigt. Auch die Dichte des Kerns 10 mit gitterartiger oder mauerartiger Struktur unterscheidet sich von der Dichte der Außenschicht 12.
Als weiteres Beispiel wird in 5 eine wabenartige Struktur für den Kern 10 gezeigt. Auch die Dichte des Kerns 10 mit wabenartiger Struktur unterscheidet sich von der Dichte der Außenschicht 12.
In 6 wird für den Kern 10 eine fadenförmige Struktur gezeigt. Auch die Dichte des Kerns 10 mit fadenartiger Struktur unterscheidet sich von der Dichte der Außenschicht 12.
Alle in den 2a bis 6 dargestellten Beispiele illustrieren, dass auf verschiedene Weise, d. h. mit verschiedenartigen Strukturen, eine von der äußeren Schicht 12 abweichende Dichte für den Kern 10 erreicht werden kann. Beispielhaft kann der Kern 10 gemäß der Ausführungsbeispiele aus den 2a bis 6 eine geringere Dichte aufweisen als die Dichte der äußeren Schicht 12. Alternativ kann der Kern 10 gemäß der Ausführungsbeispiele aus den 2a bis 6 eine höhere Dichte aufweisen als die Dichte der äußeren Schicht 12.
Die 7 illustriert schematisch, dass mehr als zwei weitere Strukturen für den Kern 10 und die Außenschicht 12 denkbar sind. Rein beispielhaft weist der Abschnitt 8 aus 7 drei unterschiedliche Strukturen in der Außenschicht 12 auf. Diese drei unterschiedlichen Strukturen führen zu drei unterschiedlichen Dichten in der Außenschicht 12. Rein beispielhaft weist der Abschnitt 8 aus 7 vier unterschiedliche Strukturen in dem Kern 10 auf. Diese vier unterschiedlichen Strukturen führen zu vier unterschiedlichen Dichten in dem Kern 10.
Die 8 illustriert schematisch wie ein bestimmter Bereich (hier: ein kritischer Bereich) des Abschnitts 8 mit einer anderen Struktur versehen sein kann als andere Bereiche des Abschnitts 8. Rein beispielhaft und ohne hierauf beschränkt zu sein handelt es sich bei diesem Abschnitt um einen gebogenen Abschnitt im Kern 10 des Abschnitts 8. Dieser gebogene Abschnitt in dem Kern 10 weist eine Struktur mit einer höheren Dichte auf als die anderen Strukturen des Kerns 10 und der Außenschicht 12. Dies erhöht die Stabilität/Steifigkeit in dem gebogenen und damit kritischen Abschnitt.
In den 2a bis 8 wurde der Abschnitt 8 jeweils beispielhaft so beschrieben, dass er einen Kern und eine Außenschicht aufweist, z. B. aus einem Kern und einer Außenschicht besteht. Die Realisierungen aus den 2a bis 8 sind jedoch nicht hierauf beschränkt, wie dies beispielhaft in Bezug auf die in den 9a bis 9e schematisch dargestellten Dichteverläufe illustriert wird.
Die 9a bis 9e mögliche Verläufe der Dichte in den jeweiligen Abschnitten der Schädelklemme 1 oder in der gesamten Schädelklemme 1 aus 1a bis 1f.
Beispielsweise ist es möglich, dass entlang eines Querschnitts durch einen entsprechenden Abschnitt 8 die Dichte linear zunimmt, wie dies in 9a gezeigt ist. Ebenso ist es möglich, dass entlang eines Querschnitts durch einen entsprechenden Abschnitt 8 die Dichte linear abnimmt, wie dies in 9b gezeigt ist. Auch können die Dichteverläufe der 9a und 9b kombiniert werden. Dementsprechend kann, gemäß 9a, zunächst entlang eines Querschnitts durch einen entsprechenden Abschnitt 8 die Dichte linear zunehmen bevor sie dann, gemäß 9b, entlang eines Querschnitts durch einen entsprechenden Abschnitt 8 wieder linear abnimmt. Umgekehrt kann, gemäß 9b, zunächst entlang eines Querschnitts durch einen entsprechenden Abschnitt 8 die Dichte linear abnehmen bevor sie dann, gemäß 9a, entlang eines Querschnitts durch einen entsprechenden Abschnitt 8 wieder linear zunimmt.
Ferner ist es möglich, dass entlang eines Querschnitts durch einen entsprechenden Abschnitt 8 die Dichte stufenförmig zunimmt, wie dies in 9c gezeigt ist. Ebenso ist es möglich, dass entlang eines Querschnitts durch einen entsprechenden Abschnitt 8 die Dichte stufenförmig abnimmt, wie dies in 9d gezeigt ist. Auch können die Dichteverläufe der 9c und 9d kombiniert werden. Dementsprechend kann, gemäß 9c, zunächst entlang eines Querschnitts durch einen entsprechenden Abschnitt 8 die Dichte stufenförmig zunehmen bevor sie dann, gemäß 9d, entlang eines Querschnitts durch einen entsprechenden Abschnitt 8 wieder stufenförmig abnimmt. Umgekehrt kann, gemäß 9d, zunächst entlang eines Querschnitts durch einen entsprechenden Abschnitt 8 die Dichte stufenförmig abnehmen bevor sie dann, gemäß 9c, entlang eines Querschnitts durch einen entsprechenden Abschnitt 8 wieder stufenförmig zunimmt.
Die Dichteverläufe der 9a bis 9d können beliebig miteinander kombiniert werden. Auch nicht-ansteigende/nicht-abfallende, d. h. konstante, Dichteverläufe sind möglich und können mit den Verläufen aus den 9a bis 9d beliebig kombiniert werden. So zeigt 9e rein beispielhaft ein Dichteprofil entlang eines Querschnitts des Abschnitts 8.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 69411621 T2 [0003]
EP 0623318 B1 [0003]
EP 1849427 A1 [0003]

Claims

Chirurgische Schädelklemme (1), wobei zumindest ein Teil der chirurgischen Schädelklemme (1) mindestens zwei unterschiedliche Strukturen aufweist.
Chirurgische Schädelklemme (1) nach Anspruch 1, wobei die chirurgische Schädelklemme (1) aufweist: – einen Fixierabschnitt (4) zur Fixierung eines Schädels; und/oder – einen Befestigungsabschnitt (6) zur Befestigung an einem Operationstisch; und/oder – einen oder mehrere Einstellmechanismen (2a, 2b); wobei zumindest ein Teil des Fixierabschnitts (4) und/oder ein Teil des Befestigungsabschnitts (6) und/oder ein Teil der einen oder mehreren Einstellmechanismen (2a, 2b) zumindest abschnittsweise mindestens zwei unterschiedliche Strukturen aufweisen.
Chirurgische Schädelklemme (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine erste Struktur der mindestens zwei unterschiedlichen Strukturen eine erste Dichte und eine zweite Struktur der mindestens zwei unterschiedlichen Strukturen eine zweite Dichte aufweist, wobei die erste Dichte kleiner ist als die zweite Dichte oder umgekehrt.
Chirurgische Schädelklemme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Teil der chirurgischen Schädelklemme (1) einen Kern (10) einer ersten Struktur aufweist, der von einer Schicht (12) einer zweiten Struktur umgeben ist.
Chirurgische Schädelklemme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Teil der chirurgischen Schädelklemme (1) umfasst: eine wabenartige Struktur und/oder eine gitterartige Struktur und/oder eine pyramidenartige Struktur und/oder eine schwammartige Struktur und/oder eine fadenartige Struktur und/oder eine offenporige Struktur und/oder eine gewirkeartige Struktur und/oder eine spongiöse Struktur und/oder eine strukturförmige Struktur.
Chirurgische Schädelklemme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die chirurgische Schädelklemme (1) zumindest abschnittsweise ganz oder zum Teil röntgendurchlässig ist.
Chirurgische Schädelklemme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die chirurgische Schädelklemme (1) unter Verwendung eines additiven Verfahrens hergestellt ist.
Chirurgische Schädelklemme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die mindestens zwei unterschiedlichen Strukturen zumindest abschnittsweise in Querschnittsrichtung einen linear zunehmenden und/oder einen linear abnehmenden und/oder einen stufenweise zunehmenden und/oder einen stufenweise abnehmenden und/oder einen konstanten Dichteverlauf aufweisen.
Chirurgische Schädelklemme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zumindest eine der mindestens zwei unterschiedlichen Strukturen in einem Bereich der chirurgischen Schädelklemme liegt, der überdurchschnittlicher Beanspruchung oder Belastung ausgesetzt ist.
Chirurgische Schädelklemme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei an oder in der chirurgischen Schädelklemme (1) einer oder mehrere Metallindikatoren angeordnet sind.
Chirurgische Schädelklemme (1), wobei zumindest ein Teil der chirurgischen Schädelklemme (1) mindestens zwei unterschiedliche Dichten aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer chirurgischen Schädelklemme (1), wobei das Verfahren umfasst: Herstellen zumindest eines Teils der chirurgischen Schädelklemme (1) unter Verwendung eines additiven Verfahrens, wobei der Teil der chirurgischen Schädelklemme (1) mindestens zwei unterschiedliche Strukturen aufweist.