DE9416194U1 - Aufsatz für eine Bohrvorrichtung und Vorrichtung zur Explantation und Transformation von Knochen - Google Patents

Aufsatz für eine Bohrvorrichtung und Vorrichtung zur Explantation und Transformation von Knochen

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Description

Die Erfindung betrifft einen Aufsatz zum bohrerseitigen Aufstecken auf das Handstück einer Bohrvorrichtung zur Explantation und Transformation von Knochen.
Die Explantation und Transformation von humanem Knochenmaterial dient in erster Linie dem Zwecke der Transplantation. Implantationen und Transplantationen von Knochenmaterial werden vor allem in der Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, der Mund-, Kiefer-, Gesichts- und Neurochirurgie sowie in der plastischen, allgemeinen und zahnärztlichen Chirurgie durchgeführt. Dabei werden Knochenteile aus verschiedenen Körperregionen, bevorzugt aus Beckenkamm- und Schädelregion, entnommen und transplantiert. Je nach operativer Notwendigkeit werden die "am Stück" entnommenen Knochenfragmente in ihrer ursprünglichen Gestalt als Ganzes oder als beliebiger Teil davon oder nach dem Zerkleinern in einer Knochenmühle als Granulat wieder eingepflanzt. Aus der Praxis sind unterschiedliche Sorten von Knochengranulat zur Anwendung in der zahnärztlichen und plastischen Chirurgie sowie der Kieferchirurgie bekannt, die von sog. Knochenbanken zur Verfügung gestellt werden. Man unterscheidet homologe Granulate, die Knochen anderer Menschen enthalten, heterologe Granulate, die Knochen von Tieren enthalten und Mischungen aus diesen beiden Granulatsorten. Bei der Verwendung derartiger Granulate besteht ein - wenn auch nur sehr geringes - Risiko der Erregerübertragung von Infektionskrankheiten wie HIV, Hepatitis, Jakob-Creuzfeld-Syndrom und BSE. Die Verwendung künstlicher Knochenersatzmaterialien in Reinform, wie z.B. Hydroxylapatit ist ebenfalls problematisch, da oftmals Fremdkörperreaktionen auftreten, die eine totale Einheilung solcher Materialien verhindern.
Insbesondere im zahnärztlichen Bereich ist häufig lediglich die Implantation von sehr kleinen Knochenmengen erforderlich, wie z.B. beim Auffüllen von Knochentaschen im Alveolarknochen im Bereich der Zahnwurzeln. Zur-Minimierung der mit derartigen Im-
plantationen verbundenen Risiken, nämlich einerseits dem Infektionsrisiko und andererseits dem Risiko einer Fremdkörperreaktion, ist es sinnvoll, dem Patentienten, an dem die Implantation vorgenommen werden soll, auch das Knochenmaterial aus einer geeigneten Knochenspenderstelle zu entnehmen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die sich bei geringem apparativen Aufwand zur Entnahme kleiner Mengen von Knochengranulat eignet. Die Vorrichtung soll also nicht nur zur Entnahme - Explantation - von humanem Knochen dienen, sondern gleichzeitig zur Zerkleinerung Transformation - und Herstellung eines Knochenmehlgranulats für die sofortige oder spätere Wiedereinpflanzung.
Der erfindungsgemäße Aufsatz für eine Bohrvorrichtung löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Schutzanspruches 1. Danach weist der eingangs genannte Aufsatz einen Aufnahmekanal für das Handstück und einen Absaugkanal auf, wobei der Aufnahmekanal und der Absaugkanal in eine am bohrerseitigen Ende offene Absaugglocke münden.
Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, daß die aus dem chirurgischen oder zahnärztlichen Bereich bekannten Bohrer als abrasives Instrument auch zum Herauslösen und Zerkleinern von Knochenmaterial geeignet sind. Als vorteilhaft in diesem Zusammenhang ist erkannt worden, daß derartige Bohrvorrichtungen in der Regel bereits in Praxen und Krankenhäusern vorhanden sind, wo üblicherweise Transplantationen von Knochenmaterial durchgeführt werden. Es ist aber auch erkannt worden, daß die bekannte Bohrvorrichtung alleine nicht hinreichend ist, da das herausgelöste und zerkleinerte Knochenmaterial auch aufgefangen werden muß. Erfindungsgemäß wird daher ein Aufsatz für eine bekannte Bohrvorrichtung vorgeschlagen, mit deren Hilfe das herausgelöste Knochenmehlgranulat abgesaugt werden kann. Der Aufsatz wird
quasi über den Bohrer gestülpt und auf das Handstück des Bohrers aufgesteckt. Der Aufsatz umfaßt daher einen Aufnahraekanal für das Handstück. Außerdem ist ein Absaugkanal vorgesehen, über den das herausgelöste Knochenmehlgranulat abgesaugt werden kann. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß das Knochenmehlgranulat dann besonders effizient abgesaugt werden kann, wenn die Knochenspenderstelle in geeigneter Weise abgeschirmt wird. Der vordere, bohrerseitigen Bereich des erfindungsgemäßen Aufsatzes ist daher als Absaugglocke ausgebildet, so daß der Aufsatz bohrerseitig glockenähnlich geöffnet ist und über der Knochenspenderstelle positioniert werden kann. Die Vorgänge Bohren, Zerkleinern, Absaugen und Auffangen laufen also quasi simultan in einem glockenähnlich abgeschlossenen Raum ab. Dies stellt eine enorme Zeitersparnis dar, da das so gewonnene Knochenmehlgranulat sofort für eine Transplantation zur Verfügung steht.
In einer unter Hersteiiungsgesichtspunkten vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Aufsatzes sind der Aufnahmekanal und der Absaugkanal im wesentlichen parallel zur Längsachse des Aufsatzes geführt. Zur Kühlung und auch zum Transport des herausgebohrten Knochenmehlgranulats dient in der Regel eine Flüssigkeit. Es ist daher vorteilhaft, wenn eine Flüssigkeitszuführung vorgesehen ist, die direkt in die Absaugglocke mündet. Die Flüssigkeitszuführung kann bspw. in Form einer außerhalb des Handstücks der Bohrvorrichtung geführten Leitung realisiert sein. In diesem Falle ist es vorteilhaft, wenn der Aufsatz mindestens einen dritten Kanal für diese Leitung als Flüssigkeitszuführung aufweist, der ebenfalls im wesentlichen parallel zur Längsachse des Aufsatzes direkt in die Absaugglocke geführt ist. Eine andere Möglichkeit besteht in der Verwendung von innengekühlten Bohrern ohne separate Flüssigkeitszuführung. Die Flüssigkeit wird in diesem Fall über das Handstück der Bohrvor-
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richtung in die Absaugglocke des erfindungsgemäßen Aufsatzes geführt.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten der Ausgestaltung des erfindungsgentäßen Aufsatzes. In einer einfachsten Variante sind der Absaugkanal und der Kanal zur Flüssigkeitszuführung mit einem runden Querschnitt realisiert. Je nach Herstellungsverfahren des Aufsatzes sind jedoch auch andere Formen der Querschnittsfläche dieser Kanäle denkbar. Außerdem besteht die Möglichkeit, den Absaugkanal und ggf. den Kanal zur Flüssigkeitszuführung als Ringkanal auszubilden, wobei der Absaugkanal den Aufnahmekanal und ggf. den Kanal zur Flüssigkeitszuführung umgeben würde.
Da zahnärztliche und chirurgische Instrumente nur steril eingesetzt werden, könnte der erfindungsgemäße Aufsatz in vorteilhafter Weise als Einwegteil ausgebildet sein.
Neben dem Aufsatz für sich wird auch eine Vorrichtung zur Explantation und Transformation von Knochen mit einem Bohrer, einem Handstück für den Bohrer, einer Antriebseinheit für den Bohrer und einem erfindungsgemäßen, vorab beschriebenen Aufsatz vorgeschlagen. Ein besonderer Vorteil einer solchen Vorrichtung ist, daß sich die Eindringtiefe des Bohrers einfach vorgeben läßt, indem sie nämlich durch den Überstand des Bohrers aus der Absaugglocke des Aufsatzes definiert ist. Durch geeignete Vorgabe der Eindringtiefe des Bohrers in den Knochen kann die Art des zu entnehmenden Knochens - Corticalis/Spongiosa - bestimmt werden. Corticalis enthält ein das Knochenwachstum induzierendes Protein und ist daher besonders für Transplantationszwecke geeignet.
Prinzipiell können ganz unterschiedliche Bohrer in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Aufsatz verwendet werden. Wesentlich
ist nur, daß der Aufnahmekanal für das Handstück entsprechend dem Bohrer und dem Handstück dimensioniert ist. Bei Verwendung eines innengekühlten Bohrers ist - wie bereits angedeutet keine separate Flüssigkeitszuführung, also kein entsprechender Kanal, in dem Aufsatz erforderlich. Als Antrieb für den Bohrer kann bspw. eine Luftturbine oder ein Micromotor dienen.
Die Vorrichtung zur Explantation und Transformation von Knochen umfaßt in einer vorteilhaften Ausführungsforra ein Unterdruckschlauchsystem, das handstückseitig an den Absaugkanal des Aufsatzes angeschlossen ist. Über dieses Unterdruckschlauchsystem wird das Flüssigkeits-ZKnochenpartikelgemisch während des Bohrvorganges abgesaugt. Ein solches Unterdruckschlauchsystem umfaßt neben dem an den Absaugkanal angeschlossenen Absaugschlauch auch eine Absaugvorrichtung in Form einer Unterdruckpumpe. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dieser Unterdruckpumpe ein Filtersystem oder eine Zentrifugeneinrichtung vorgeschaltet, mit der die Knochenpartikel von den flüssigen Bestandteilen des abgesaugten Geraischs separiert werden. Die Separierung kann auch in einem Sedimentiervorgang erfolgen.
Wesentlich ist, daß sich der erfindungsgemäße Aufsatz in Verbindung mit bekannten und zur Standardeinrichtung von Praxen und Krankenhäusern zählenden, zahnärztlichen und chirurgischen Einheiten verwenden läßt, so daß der apparative Aufwand für die Explantation und Transformation von Knochen minimiert ist. Durch den Verzicht auf Verwendung von homologen und heterologen Knochengranulaten aus Knochenbanken werden die Risiken unerwünschter, akzidenteller Krankheitsübertragungen ausgeschaltet. Prinzipiell können mit dem erfindungsgemäßen Aufsatz jedoch auch derartige Knochenmaterialien gewonnen werden. Als Einsatzmöglichkeiten seien hier Verfahren in der zahnärztlichen Chirurgie und der Kieferchirurgie genannt, speziell in der Implan-
tologie, Parodontologie, in Verfahren zur Kieferaugmentation, in der präprothetischen Chirurgie, bei plastischen Operationen, bei Sinus-Lift und der Bone-Splitting-Technik.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die den Schutzansprüchen 1 und 7 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in schematischer Darstellung, einen erfindungsgemäßen Aufsatz für eine Bohrvorrichtung vor und nach dem Aufsetzen auf die Bohrvorrichtung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den vorderen Bereich des in Fig. 1 dargestellten Aufsatzes und
Fig. 3 ein Gesamtfunktionsbild einer Vorrichtung zur Explantation und Transformation von Knochen mit einem erfindungsgemäßen Aufsatz.
In Fig. 1 ist eine Bohrvorrichtung 1 zur Explantation und Transformation von Knochen dargestellt, die einen Bohrer 2 und ein Handstück 3 für den Bohrer 2 umfaßt. Ferner ist ein Aufsatz 4 - einmal unabhängig von der Bohrvorrichtung 1 und einmal auf die Bohrvorrichtung 1 bzw. das Handstück 3 aufgesteckt - dargestellt.
Erfindungsgemäß weist der Aufsatz 4 einen Aufnahmekanal 5 für das Handstück 3 auf und einen Absaugkanal 6. Beide Kanäle 5 und 6 münden in eine am bohrseitigen Ende des Aufsatzes 4 ausgebildete Absaugglocke 7.
Sowohl der Aufnahmekanal 5 als auch der Absaugkanal 6 erstrecken sich im wesentlichen parallel zur Längsache durch den Aufsatz 4 hindurch.
Aus der Darstellung der Bohrvorrichtung 1 mit aufgestecktem Aufsatz 4 wird deutlich, daß der Bohrer 2 aus dem Aufsatz 4 bzw. über den Rand der Absaugglocke 7 hinausragt. Durch diesen Überstand wird die Eindringtiefe des Bohrers 2 definiert.
Der in Fig. 1 dargestellte Aufsatz 4 weist einen dritten im wesentlichen parallel zur Längsachse des Aufsatzes 4 geführten und in die Absaugglocke 7 mündenden Kanal 8 auf, der als Flüssigkeitszuführung direkt in die Absaugglocke 7 dient. Die dargestellte Bohrvorrichtung 1 umfaßt eine außerhalb des Handstücks 3 geführte Leitung 9 für ein Kühlmedium. Beim Aufstecken des Aufsatzes 4 auf die Bohrvorrichtung 1 wird diese Leitung 9 durch den Kanal 8 in die Absaugglocke 7 geführt.
Die Anordnung und Geometrie dieser Kanäle 5, 6 und 8 ist für das hier beschriebene Ausführungsbeispiel in Fig. 2 dargestellt, die eine bohrerseitige Draufsicht auf den Aufsatz 4, also einen Einblick in die Absaugglocke 7 zeigt. Die Kanäle 5, 6 und 8 in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weisen eine im wesentlichen runde Querschnittsfläche auf.
Sowohl der Bohrer 2 als auch der Aufsatz 4 sind vorteilhafterweise als Einwegteile ausgebildet. Die Bohrvorrichtung 1 umfaßt
ferner eine Antriebseinheit 10 mit einer Luftturbine oder einem Micromotor.
In Fig. 3 ist schematisch ein Gesamtfunktionsbild dargestellt. Diesem Funktionsbxld ist entnehmbar, daß ein Unterdruckschlauchsystem zum Absaugen des Flüssigkeits-ZKnochenpartikelgemisches vorgesehen ist, bestehend aus einem an den Absaugkanal des Aufsatzes angeschlossenen Absaugschlauch 11 und einer Absaugvorrichtung 12. Der Absaugvorrichtung 12 vorgeschaltet ist ein Filtersystem 13 bzw. eine Zentrifugeneinrichtung 14 zum Separieren der Knochenpartikel von den flüssigen Bestandteilen des Gemische. Möglich wäre auch, die Knochenpartikel durch Sedimentation zu gewinnen. Dargestellt ist noch ein Kühlmittelreservoir 15 und ein Kühlmittelschlauch 16, über den das Kühlmittel zum Handstück geleitet wird.
Hinsichtlich weiterer in den Figuren nicht dargestellter konstruktiver Merkmale des erfindungsgemäßen Aufsatzes sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Explantation und Transformation von Knochen, die in der Figurenbeschreibung keinen Niederschlag gefunden haben, wird auf den allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.
Abschließend sei darauf hingewiesen, daß der erfindungsgemäße Aufsatz sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur zur Gewinnung autologen Knochengranulats verwendet werden kann, sondern auch zur Mischung autologen Knochengranulats mit künstlichen Knochenersatzmaterialien, wie z.B. Hydroxylapatit, oder zur Gewinnung von homologem oder heterologem Knochenmehlgranulat. Schließlich kann der erfindungsgemäße Aufsatz auch zum Absaugen von herausgebohrten Amalgamfüllungen eingesetzt werden.

Claims (14)

Schutzansprüche
1. Aufsatz zum bohrerseitigen Aufstecken auf das Handstück (3) einer Bohrvorrichtung (1) zur Explantation und Transformation von Knochen,
gekennzeichnet durch, einen Aufnahmekanal (5) für das Handstück (3) und einen Absaugkanal (6), wobei der Aufnahmekanal (5) und der Absaugkanal (6) in eine am bohrerseitigen Ende offene Absaugglocke (7) münden.
2. Aufsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Aufnahmekanal (5) und der Absaugkanal (6) im wesentlichen parallel zur Längsachse durch den Aufsatz (4) hindurch erstrecken.
3. Aufsatz nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeitszuführung direkt in die Absaugglocke (7) vorgesehen ist.
4. Aufsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein dritter sich im wesentlichen parallel zur Längsachse des Aufsatzes (4) erstreckender und in die Absaugglocke (7) mündender Kanal (8) zur Flüssigkeitszuführung vorgesehen ist.
5. Aufsatz nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Absaugkanal und ggf. der Kanal zur Flüssigkeitszuführung als Ringkanal ausgebildet sind, wobei der Absaugkanal den Aufnahmekanal und ggf. den Kanal zur Flüssigkeitszuführung umgibt.
6. Aufsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatz (4) als Einwegteil ausgebildet ist.
7. Vorrichtung zur Explantation und Transformation von Knochen mit einem Bohrer (2), einem Handstück (3) für den Bohrer (2), einer Antriebseinheit (10) für den Bohrer (2) und einem Aufsatz (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindringtiefe des Bohrers (2) durch seinen Überstand aus der Absaugglocke (7) des Aufsatzes (4) definiert ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrer innengekühlt ist und das Handstück (3) als direkte Flüssigkeitszuführung in den Hohlraum dient.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Luftturbine als Antrieb für den Bohrer (2) dient.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikromotor als Antrieb für den Bohrer (2) dient.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrer (2) als Einwegteil ausgebildet
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Unterdruckschlauchsystem (11, 12) handstückseitig an den Absaugkanal (6) des Aufsatzes (4) angeschlossen ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filtersystem (13) handstückseitig an den Absaugkanal (6) des Aufsatzes (4) angeschlossen ist.
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14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zentrifugeneinrichtung (14) handstückseitig an den Absaugkanal (6) des Aufsatzes (4) angeschlossen ist.
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