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 KnochenInfo
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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)
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.
-.•12 «
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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