Knochen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterstützung beim Bohren von Löchern in Knochen.

In der Human- und Veterinärmedizin ist es bekannt, Knochen oder Knochenfragmente, insbesondere bei Knochenbrüchen, gegen ^¬ einander zu fixieren. Dabei ist es erforderlich, in der Regel mindestens zwei Löcher in den Knochen zu bohren, in welchen stabartige Elemente wie Pins oder Schrauben befestigt werden, an welchen wiederum Mittel zur Stabilisierung der Knochen oder Knochenfragmente gegenseitig wie beispielsweise Platten, Stan ^¬ gen oder Gurte, fixiert werden können. Dabei ist es für manche Anwendungen wie beispielsweise dem Prinzip der Zuggurtung we ^¬ sentlich, dass die Stäbe, Schrauben oder anderen stabartigen Elemente parallel zueinander ausgerichtet sind. Es ist auch für erfahrene Mediziner und Veterinärmediziner nicht immer einfach, derartige stabartige Elemente frei Hand im Wesentli ^¬ chen parallel im Knochen zu platzieren.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Vorrich ^¬ tung zur Unterstützung beim Bohren von Löchern in Knochen be ^¬ reitzustellen, mit welchen das Bohren von parallelen Löchern vereinfacht wird. Dabei soll die Vorrichtung vorzugsweise ein ^¬ fach zu reinigen und einfach zu handhaben sein.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Unterstützung beim Bohren von Löchern in Knochen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Unterstützung beim Bohren von Löchern in Knochen weist wenigstens ein Paar von einander zugeordneten Elementen aufweisend ein erstes Element und ein zweites Element, welche beabstandet zueinander angeordnet sind, auf, wobei das erste Element ein erstes Lochmuster mit mindestens drei Löchern und das zweite Element ein zweites Lochmuster mit mindestens drei Löchern aufweist, wobei jeweils ein Loch des ersten Lochmusters und ein Loch des zweiten Loch ^¬ musters einander zugeordnet sind, wobei das erste Lochmuster und das zweite Lochmuster derart zueinander ausgerichtet sind, dass ein erstes stabförmiges Element, welches durch zwei ei ^¬ nander zugeordnete Löcher geführt ist, zu einem zweiten stab- förmigen Element, welches durch zwei andere einander zugeord ^¬ nete Löcher geführt ist, parallel ausgerichtet ist.

Eine derartige Vorrichtung ermöglicht es bei der Operation zu ^¬ nächst ein erstes Loch zu bohren und in diesem ein erstes stabförmiges Element als Referenz anzuordnen, die erfindungs ^¬ gemäße Vorrichtung auf das erste stabförmige Element durch zwei einander zugeordnete Löcher aufzuschieben und ein zweites stabförmiges Element durch zwei andere einander zugeordnete Löcher zu führen und in den Knochen einzubringen, um dadurch ein zweites Loch in dem Knochen zu erstellen, wobei die Löcher und die darin angeordneten stabförmigen Elemente parallel aus- gerichtet sind. Dadurch, dass die Lochmuster mindestens drei Löcher, vorzugsweise eine Vielzahl von Löchern, aufweisen, kann der Abstand zwischen den beiden zu erstellenden Löchern optimal an die anatomischen Gegebenheiten angepasst werden, insbesondere indem die Vorrichtung um das erste stabförmige Element solange verdreht wird, bis eines der Löcher des Loch ^¬ musters in dem gewünschten Abstand zu dem ersten Loch zu lie ^¬ gen kommt. Dadurch, dass zwei Elemente mit jeweils einem Loch ^¬ muster beabstandet zu einander angeordnet sind, wird es ermög- licht, eine vergleichsweise geringe Dicke der Elemente zu wäh ^¬ len, welche eine gute Reinigung der Löcher der Lochmuster er ^¬ möglicht. Dabei wird die parallele Ausrichtung der stabförmi- gen Elemente in den einander zugeordneten Löchern der Lochmus- ter jedoch durch die beiden zueinander beabstandeten Elemente gewährleistet .

Vorzugsweise sind das erste Lochmuster und das zweite Lochmus ^¬ ter identisch ausgebildet, was insbesondere das Erkennen der einander zugeordneten Löcher vereinfacht.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung zwei, drei oder vier Paare von einander zuge ^¬ ordneten Elementen mit jeweils einem ersten Element und einem zweiten Element, welche beabstandet zueinander angeordnet sind, auf, wobei die Elemente insbesondere die Seitenflächen einer Hülse mit rechteckigem, quadratischem, sechseckigem oder achteckigem Querschnitt bilden. Werden zwei oder mehr Paare von einander zugeordneten Elementen verwendet, kann eine grö- ßere Zahl von Löchern in den Lochmustern bereitgestellt wer ^¬ den, um die Variabilität der Vorrichtung weiter zu erhöhen. Bilden die Elemente insbesondere die Seitenflächen eine Hülse, wird eine besonders stabile Vorrichtung bereitgestellt, die zudem konstruktiv einfach aufgebaut ist.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin ^¬ dung weisen die Elemente eine Dicke auf, welche in der Größen ^¬ ordnung des Durchmessers der Löcher der Elemente liegt, wodurch es ermöglicht werden kann, die Löcher einfacher zu reinigen.

Besonders bevorzugt ist der Abstand zwischen den Elementen ei ^¬ nes Paares mindestens siebenmal so groß wie der Durchmesser des kleinsten Lochs der Lochmuster dieses Paares, vorzugsweise mindestens siebenmal so groß wie der Durchmesser des größten Lochs der Lochmuster dieses Paares, wodurch die Zuverlässig ^¬ keit der parallelen Ausrichtung von zwei stabförmigen Elemen- ten, welche durch einander zugeordnete Löcher der beiden Ele ^¬ mente des Paares geführt werden, verbessert wird.

Um die Flexibilität in der Verwendung der Vorrichtung weiter zu verbessern, weisen die Lochmuster vorteilhafterweise Löcher mit mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei oder vier, verschiedenen Durchmessern auf. Dies ermöglicht es, bei unter ^¬ schiedlichen Operationen, teilweise aber auch bei ein und der ^¬ selben Operation, stabförmige Elemente unterschiedlicher

Durchmesser zu verwenden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Lochmuster mehrere, beispielsweise 4 bis 25, Löcher mit gleichem Durchmesser aufweisen, wodurch eine Vielzahl von unterschiedlichen Abständen der Löcher gleichen Durchmessers bereitgestellt wird und somit mit Hilfe ein und derselben Vor ^¬ richtung der Abstand von zwei zu bohrenden Löchern während der Operationen optimal an die anatomischen Gegebenheiten ange- passt werden können. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind Lö ^¬ cher mit gleichem Durchmesser entlang einer Linie, insbesonde ^¬ re einer Geraden, einer gekrümmten Linie, einer Fibonacci- Spirale oder einer logarithmischen Spirale, angeordnet, wobei vorzugsweide die Linie als insbesondere farbige Markierung und/oder Gravur auf dem Element angeordnet sein kann. Die An ^¬ ordnung der Löcher mit gleichem Durchmesser entlang einer Li ^¬ nie erleichtert das Auffinden eines weiteren Lochs des Loch ^¬ musters gleichen Durchmessers, insbesondere, wenn die Linie auch als beispielsweise farbige Markierung und/oder Gravur auf dem Element erkennbar ist. Die Verwendung von gekrümmten Li ^¬ nien, insbesondere Fibonacci-Spiralen oder logarithmischen Spiralen, bewirkt dabei zwangsläufig, dass die Löcher nicht äquidistant zueinander angeordnet sind, so dass sich eine

Vielzahl unterschiedlicher Abstände zwischen je zwei Löchern, die insbesondere keinen gemeinsamen Teiler aufweisen, ergibt. Geometrisch gesehen liegen insbesondere die Mittelpunkte der Löcher auf der entsprechenden Linie.

Vorteilhafterweise weisen die Lochmuster eine zentrales Loch auf, welches einen Durchmesser aufweist, der kleiner, gleich oder größer als der kleinste oder größte Durchmesser der wei ^¬ teren in dem Lochmuster vorhandenen Löcher ist, wobei vorzugs- weise das zentrale Loch Bestandteil aller Linien ist.

Die Vorrichtung ist vorteilhafterweise aus Metall, Kunststoff, Carbon oder PEEK gefertigt und insbesondere aus einem sterili ^¬ sierbaren Material gefertigt, um insbesondere den Anforderun- gen der Anwendung in der Human- und Veterinärmedizintechnik gerecht zu werden.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren ausführlich erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausfüh

rungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem ersten stabförmigen Element,

Fig. 2 eine weitere perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß Figur 1, Fig. 3 eine weitere perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß Figur 1 mit einem ersten und einem zweiten stabförmigen Element,

Fig. 4 eine Darstellung des Lochmusters der Vorrichtung

maß Figur 1,

Fig. 5 eine Darstellung eines alternativen Lochmusters und

Fig. 6 Darstellung eines weiteren alternativen Lochmus ters .

Die Figuren 1 bis 4 zeigen verschiedene Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 10 zur Unterstützung beim Bohren von Löchern in Knochen. Die Vorrichtung 10 weist ein erstes Paar 21 von einander zugeordneten Elementen aufwei ^¬ send ein erstes Element 30 und ein zweites Element 40 auf. Die beiden Elemente 30, 40 sind zueinander beabstandet angeordnet, insbesondere in einem Abstand a. Die beiden Elemente 30, 40 sind insbesondere eben ausgebildet und vorteilhafterweise pa ^¬ rallel zueinander angeordnet.

Das erste Element 30 weist ein erstes Lochmuster 31 auf, wäh ^¬ rend das zweite Element 40 ein zweites Lochmuster 41 aufweist. Jedes der Lochmuster 31, 41 weist mindestens drei, vorzugswei ^¬ se mehrere, Löcher 33, 43 auf. Die Löcher 33, 43 weisen vor ^¬ teilhafter Weise einen runden Querschnitt auf. Jeweils ein Loch 33 des ersten Lochmusters 31 und ein Loch 43 des zweiten Lochmusters 41 sind einander zugeordnet. Beispielsweise ist ein Loch 33a einem Loch 43a, ein Loch 33b einem Loch 43b, ein Loch 33c einem Loch 43c (vgl. Figur 3) oder ein Loch 33d einem Loch 43d (vgl. Figur 2) zugeordnet. Ein erstes stabförmiges Element 51 kann durch zwei einander zugeordnete Löcher 33a, 43a, ein zweites stabförmiges Element 52 kann durch zwei ande ^¬ re einander zugeordnete Löcher 33b, 43b (vgl. Figur 3) gescho ^¬ ben werden. Dazu fluchten insbesondere die Achsen der einander zugeordneten Löcher 33, 43 der Lochmuster 31, 41. Wenn der Querschnitt der stabförmigen Elemente 51, 52 mit dem Quer ^¬ schnitt der entsprechenden Löcher 33, 43 im Wesentlichen über ^¬ einstimmt, ist das stabförmige Element 51, 52 dadurch in sei ^¬ ner Lage relativ zu der Vorrichtung 10 fixiert. Die Lochmuster 31, 41 sind derart zueinander ausgerichtet, dass stabförmige Elemente 51, 52, die durch jeweils einander zugeordnete Löcher 33, 43 geführt sind, parallel zueinander ausgerichtet sind (vergleiche insbesondere Figur 3) . Insbesondere sind die Loch ^¬ muster 31, 41 identisch ausgebildet. Die Vorrichtung 10 wird während einer Operation folgendermaßen verwendet. Zunächst wird in einen Knochen oder ein Knochen ^¬ fragment ein erstes Loch gebohrt, beispielsweise dadurch, dass mit Hilfe eines entsprechenden Bohrers ein Loch gebohrt wird. Anschließend wird in dieses Loch ein erstes stabförmiges Ele- ment 51 eingesetzt. Alternativ kann in das Loch mit Hilfe ei ^¬ nes Gewindeschneiders ein Gewinde eingeschnitten und anschlie ^¬ ßend eine Schraube als stabförmiges Element 51 eingedreht wer ^¬ den. Es ist auch möglich, ein entsprechendes stabförmiges Ele ^¬ ment 51 direkt in den Knochen einzubringen und dabei das Loch zu bohren. Um ein zweites Loch im Wesentlichen parallel zu dem ersten Loch zu bohren und insbesondere ein zweites stabförmi ^¬ ges Element 52 in dem zweiten Loch im Wesentlichen parallel zu dem ersten stabförmigen Element 51 auszurichten, wird über das erste stabförmige Element 51 die Vorrichtung 10 derart gescho- ben, dass das stabförmige Element 51 zwei einander zugeordne ^¬ ter Löcher 33, 43 , beispielsweise die Löcher 33a, 43a, der Lochmuster 31, 41 durchsetzt. Dabei wird insbesondere ein Paar von Löchern 33, 43 gewählt, deren Querschnitt im Wesentlichen mit dem Querschnitt des ersten stabförmigen Elements 51 über ^¬ einstimmt. Es ist nun möglich, die Vorrichtung 10 um das erste stabförmige Element 51 zu drehen und ein anderes Paar von zu ^¬ geordneten Löchern, beispielsweise die Löcher 33b, 43b, mit dem gewünschten Durchmesser durch Drehung an die Stelle zu platzieren, an welcher das zweite Loch gebohrt werden soll. Wurde aus den Lochmustern 31, 41 das gewünschte Paar von Lö ^¬ chern im richtigen Abstand zu dem ersten stabförmigen Element

51 ausgewählt, wird ein zweites stabförmiges Element 52 durch das ausgewählte Paar von Löchern 33, 43 geführt und dabei in seiner Richtung durch die Vorrichtung 10 automatisch parallel zu dem ersten stabförmigen Element 51 ausgerichtet. Wird es in dieser Richtung weiter in den Knochen eingeführt, insbesondere gebohrt, entsteht in dem Knochen ein Loch, welches parallel ausgerichtet ist zu dem ersten Loch und das in dem zweiten Loch angeordnete stabförmige Element 52 ist parallel zu dem ersten stabförmigen Element 51 ausgerichtet. Anschließend kann die Vorrichtung 10 von den beiden stabförmigen Elementen 51,

52 abgezogen werden.

Um eine möglichst große Flexibilität bei der Anpassung an die anatomischen Gegebenheiten der unterschiedlichen Knochen er ^¬ möglichen zu können, weisen die Lochmuster 31, 41 vorzugsweise eine Vielzahl von Löchern 33, 43 auf. Insbesondere weisen die Lochmuster 31, 41 mehrere Löcher mit gleichem Durchmesser auf. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind zusätzlich Löcher mit mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei oder vier, verschiedenen Durchmessern in den Lochmustern 31, 41 vorhan ^¬ den .

Die Löcher 33 können, wie beispielsweise in Figur 6 darge ^¬ stellt, in einem Lochmuster 31 unregelmäßig angeordnet sein. Die Anwendung für den Operateur vereinfacht sich jedoch, wenn Löcher 33 gleichen Durchmessers gruppiert angeordnet sind, insbesondere entlang einer Linie 37, 37 ^x . Beispielsweise ist die Linie 37 ^x als Gerade wie in Figur 5 bei einem weiteren al ^¬ ternativen Lochmuster 31 ^x oder als gekrümmte Linie 37 wie bei den in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen des Lochmusters 31 ausgebildet, wobei die gekrümmte Linie 37 beispielsweise als Fibonacci-Spirale oder wie in den Figuren 1 bis 4 dargestellt als logarithmische Spirale ausgebildet sein kann. Die Anordnung der Löcher 33 entlang einer gekrümmten Li- nie 37 hat zur Folge, dass die Löcher 33 nicht äquidistant an ^¬ geordnet sind und dadurch eine größere Zahl von unterschiedli ^¬ chen Abständen zwischen zwei Löchern 33 gleichen Durchmessers bereitgestellt wird, was die Optimierung der Anpassung an die anatomischen Gegebenheiten verbessert.

Das in Figur 4 dargestellte erste Lochmuster 31 weist Löcher 33 in fünf unterschiedlichen Durchmessern auf. Beispielsweise können die Löcher 33 Durchmesser von 0,8 mm, 0,9 mm, 1,0 mm, 1,1 mm und 1,2 mm aufweisen. Die Löcher 33 gleichen Durchmes- sers sind entlang einer der Linien 37 angeordnet, die insbe ^¬ sondere auf dem ersten Element 30 grafisch dargestellt ist, insbesondere durch eine farbige Markierung und/oder Gravur. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind insgesamt zehn gekrümmte Linien 37 vorhanden, entlang derer jeweils Löcher 33 mit glei- ehern Durchmesser angeordnet sind. Die Zahl der Löcher 33 glei ^¬ chen Durchmessers kann insbesondere in Abhängigkeit von dem Durchmesser variieren. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zweiundzwanzig Löcher 33 mit einem Durchmesser von 0,8 mm, zweiundzwanzig Löcher 33 mit einem Durchmesser von 1,0 mm, zweiundzwanzig Löcher 33 mit einem Durchmesser von 0,9 mm, zweiundzwanzig Löcher 33 mit einem Durchmesser von 1,1 mm und zwanzig Löcher 33 mit einem Durchmesser von 1,2 mm vorhanden. Vorzugsweise ist insbesondere im Mittelpunkt des Elements 30 ein weiteres Loch, beispielsweise ein zentrales Loch 34 ange ^¬ ordnet, dessen Durchmesser kleiner, gleich oder größer ist als der kleinste oder größte Durchmesser der weiteren Löcher 33.

Die Löcher 33 des Lochmusters 31 sind insbesondere derart re ^¬ lativ zueinander angeordnet, dass bei Verwendung zweier be ^¬ nachbarter Löcher 33 üblicherweise der entsprechende Knochen beim Bohren zweier Löcher in einem derartigen Abstand zueinan- der nicht ausbrechen sollte.

Der Abstand a der Elemente 30, 40 zueinander beträgt mindes ^¬ tens das Siebenfache des Durchmessers des kleinsten Lochs 33 des Lochmusters 31, vorzugsweise etwa das Siebenfache des größten Durchmessers der Löcher 33.

Die Elemente 30, 40 können in einer Ausführungsform durch Ab ^¬ standshalter zueinander beabstandet fixiert werden. Vorteil ^¬ hafterweise weist die Vorrichtung 10 jedoch mindestens ein weiteres Paar 22 umfassend ein erstes Element 30 ^x und ein zweites Element 40 ^x auf, welche ebenfalls ein erstes Lochmus ^¬ ter 31 ^x bzw. ein zweites Lochmuster 41 ^x aufweisen und in einem Abstand a ^x zueinander beabstandet angeordnet sind und quasi die Abstandshalter für das erste Paar 21 bilden, wobei umge- kehrt die Elemente 30, 40 des ersten Paars 21 die Abstandshal ^¬ ter für die Elemente 30 40 ^x des zweiten Paars 22 bilden. Insbesondere kann die Vorrichtung 10 als Hülse ausgebildet sein, wobei die Elemente 30, 40, 30 40 ^x die Seitenflächen der Hülse bilden. Die Lochmuster 31 41 ^x des zweiten Paares 22 können weitere Löcher 33, 43 aufweisen, die zumindest teil ^¬ weise insbesondere größeren oder kleineren Durchmesser als die Löcher 33, 43 der Lochmuster 31, 41 des ersten Paares 21 auf ^¬ weisen . Das in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Vorrichtung 10 mit einer Hülse 20 mit quadratischem Querschnitt, wobei insbesondere die Ecken abgerundet sind und die Elemente, 30, 40, 30 40 ^x die vier Seitenflächen der Hül- se 20 bilden. Die Hülse 20 kann rechteckigen Querschnitt auf ^¬ weisen, falls die Abstände a, a ^x unterschiedlich groß sind.

Alternativ kann die Hülse 20 auch ein drittes Paar von einan ^¬ der zugeordneten Elementen aufweisen, wobei die drei Paare die Seitenflächen einer Hülse mit sechseckigen Querschnitt bilden, oder ein drittes und ein viertes Paar von Elementen aufweisen, wobei die dann insgesamt acht Elemente die acht Seitenflächen einer Hülse mit achteckigen Querschnitt bilden. Die Elemente 30, 40 müssen nicht eben ausgebildet sein, son ^¬ dern können auch gekrümmt ausgebildet sein. Es ist insbesonde ^¬ re auch möglich, dass die Hülse 20 als Rohr mit einem runden oder ovalen Querschnitt ausgebildet ist und die einander zuge ^¬ ordneten Elemente 30, 40 oder 30 40 ^x als Abschnitte der Wan- dung des Rohres ausgebildet sind.

Die Dicke d der Elemente 30, 40 liegt insbesondere in der Grö ^¬ ßenordnung der Durchmesser der Löcher 33, 43. Die Vorrichtung 10 kann aus Metall, Kunststoff, Carbon oder PEEK gefertigt sein. Die Vorrichtung 10 ist insbesondere aus einem sterilisierbaren Material gefertigt und weist vorzugs ^¬ weise biokompatible Eigenschaften auf. Bezugszeichenliste

10 Vorrichtung

20 Hülse

21 Paar

22 Paar

30 erstes Element

30 ^x erstes Element

31 erstes Lochmuster

31 ^x erstes Lochmuster

31 ^{x x} erstes Lochmuster

33 Loch

33a Loch

33b Loch

33c Loch

33d Loch

33 ^x erstes Element

34 zentrales Loch

37 Linie

37 ^x Linie

40 zweites Element

40 ^x zweites Element

41 zweites Lochmuster

43 Loch

43a Loch

43b Loch

43c Loch

43d Loch

51 erstes stabförmiges Element

52 zweites stabförmiges Element d Dicke

a Abstand

a ^x Abstand