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Title:
HAND-HELD MEDICAL INSTRUMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/056126
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a hand-held medical instrument, in particular a hand-held surgical or dental instrument, comprising a part that generates mechanical vibrations during operation, and a particle damping element which has at least one hollow space that is designed to receive the mechanical vibrations and is filled at least in part with a plurality of granular particles. Said granular particles dampen the mechanical vibrations by means of dissipative shocks between the granular particles and/or between the granular particles and a wall surrounding the hollow space.

Inventors:
POESCHEL, Thorsten (Virchowstrasse 1a, Potsdam, 14482, DE)
SCHWAGER, Thomas (Jessnerstrasse 56, Berlin, 10247, DE)
DUDA, Georg (Verlängerte Georgenstrasse 41, Berlin, 12209, DE)
SALUENA, Clara (Rocar 15 B-3, Sitges, E-08870, ES)
Application Number:
DE2008/001789
Publication Date:
May 07, 2009
Filing Date:
October 31, 2008
Export Citation:
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Assignee:
CHARITE - UNIVERSITAETSMEDIZIN BERLIN (Charitéplatz 1, Berlin, 10117, DE)
POESCHEL, Thorsten (Virchowstrasse 1a, Potsdam, 14482, DE)
SCHWAGER, Thomas (Jessnerstrasse 56, Berlin, 10247, DE)
DUDA, Georg (Verlängerte Georgenstrasse 41, Berlin, 12209, DE)
SALUENA, Clara (Rocar 15 B-3, Sitges, E-08870, ES)
International Classes:
A61C1/07; A61B17/32; A61C17/22
Attorney, Agent or Firm:
BITTNER, Thomas, L. (Boehmert & Boehmert, Hollerallee 32, Bremen, 28209, DE)
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Claims:

Ansprüche

1. Medizinisches Handinstrument, insbesondere chirurgisches oder zahnmedizinisches Handinstrument, mit einem im Betrieb mechanische Vibrationen erzeugenden Bauteil (1) und einem Partikeldämpfungselement (7, 8), welches wenigstens einen Hohlraum (7) aufweist, der die mechanischen Vibrationen empfangend gebildet und zumindest teilweise mit einer Vielzahl granulärer Partikel (8) gefüllt ist, die die mechanischen Vibrationen mittels dissipativer Stöße zwischen den granulären Partikeln (8) und / oder zwischen den granulären Partikeln (8) und einer den Hohlraum (7) umgebenden Wand dämpfen.

2. Handinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) ein Bearbeitungsbauteil ist.

3. Handinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bau- teil (1) ein im Betrieb hochfrequente mechanische Vibrationen erzeugendes Bauteil ist.

4. Handinstrument nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Partikeldämpfungselement (7, 8) einen Griffabschnitt im wesentlichen vibrationsfrei haltend ausgeführt ist.

5. Handinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Hohlraum (7) im Bereich des Griffabschnittes gebildet ist.

6. Handinstrument nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e - kennzeichnet, dass die granulären Partikel (8) aus einem Material ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Materialien sind: Sand, Glas, Kunststoff und Metall.

7. Handinstrument nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die granulären Partikel (8) einen Durchmesser von etwa 0.05mm bis etwa 2mm aufweisen.

8. Handinstrument nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum (7) Einbauelemente angeordnet sind.

Description:

Medizinisches Handinstrument

Die Erfindung bezieht sich auf ein medizinisches Handinstrument, insbesondere chirurgisches oder zahnmedizinisches Handinstrument, mit einem im Betrieb mechanische Vibrationen er- zeugenden Bauteil.

Hintergrund der Erfindung

Bei derartigen medizinischen Handinstrumenten handelt es sich um Instrumente, die vom Anwender, also einem Arzt oder anderem medizinischen Personal, bei der Benutzung in der Hand gehalten und mit dieser geführt werden. Im Betrieb wird bei diesen medizinischen Handinstrumenten ein Bauteil mit Hilfe eines mechanischen Antriebs bewegt, so dass Vibrationen entstehen. Beispielsweise ist dieses der Fall bei chirurgischen Knochenbohrern oder Knochensägen wie auch bei zahnmedizinischen Handinstrumenten wie Zahnbohrer und Zahnschleifer. Die Bewegungen des Bauteils im Betrieb sind in der Regel durch eine hohe Frequenz charakterisiert. Die hierbei entstehenden mechanischen Vibrationen oder Schwingungen übertragen sich auf die Hand des Benutzers. Sie werden nicht nur als unangenehm empfunden, sondern können bei häufiger Benutzung über längere Zeiträume sogar zu berufsspezifischen Krankheiten beim Benutzer fuhren. Außerdem können die vom medizinischen Instrument verursachten Vibrationen vom Patienten als unangenehm oder schmerzhaft empfunden werden, zum Beispiel vom Patienten des Zahnarztes.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein medizinisches Handinstrument, insbesondere chirurgisches oder zarinmedizinisches Handinstrument, zu schaffen, bei dem die Nachteile, die wegen des Einsatzes mechanische Vibrationen erzeugender Bauteile auftreten, vermieden oder wenigstens vermindert sind.

Erfindungsgemäß ist ein medizinisches Handinstrument, insbesondere chirurgisches odei zahnmedizinisches Handinstrument, nach dem unabhängigen Anspruch 1 geschaffen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.

Die Erfindung umfasst den Gedanken eines medizinischen Handinstrumentes, insbesondere chirurgischen oder zahnmedizinischen Handinstrumentes, mit einem im Betrieb mechanische Vibrationen erzeugenden Bauteil und einem Partikeldämpfungselement, welches wenigstens einen Hohlraum aufweist, der die mechanischen Vibrationen empfangend gebildet und zu- mindest teilweise mit einer Vielzahl granulärer Partikel gefüllt ist, die die mechanischen Vibrationen mittels dissipativer Stöße zwischen den granulären Partikeln und / oder den granulären Partikeln und einer den Hohlraum umgebenden Wand dämpfen. Mit Hilfe des Partikeldämpfungselementes werden die von dem Bauteil im Betrieb erzeugten mechanischen Vibrationen gedämpft, indem die Vielzahl granulärer Partikel dissipativ miteinander und mit der Wand stoßen. Die Energie der mechanischen Oszillation wird hierbei entweder in Wärme oder in ungefährliche niederfrequente mechanische Schwingungen gewandelt. Insgesamt werden die Handhabungseigenschaften des medizinischen Instrumentes für den Benutzer verbessert. Berufskrankheiten werden vermieden. Darüber hinaus erleichtert es die Dämpfung der mechanischen Schwingungen dem Benutzer, das medizinische Handinstrument bei der Anwendungen sachgerecht und ruhig zu führen, so dass der Anwendungszweck besser erfüllt werden kann und mögliche Schmerzen des Patienten minimiert werden. Die Partikel können auch als Dämpfungspartikel bezeichnet werden.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Bauteil ein Bearbeitungs- bauteil ist. Bei dem Bearbeitungsbauteil handelt es sich im Fall eines chirurgischen Handinstrumentes beispielsweise um ein Sägeblatt oder um einen Knochenbohrer. Im Fall eines zahnmedizinischen Handinstrumentes kann das Bearbeitungsbauteil als Zahnbohrer oder Zahnschleifer ausgeführt sein. Bei sämtlichen Beispielen dieser Bearbeitungsbauteile handelt es sich um spanabhebende Bearbeitungsbauteile. Nicht nur für diese Arten von Bauteilen kann der Antrieb in dem medizinischen Handinstrument mittels eines elektrischen oder pneumatischen Antriebsmittels erfolgen. Hierfür sind verschiedene Antriebsarten bekannt, die je nach medizinischem Handinstrument für die jeweilige Anwendung optimiert sind. Gemeinsam ist den medizinischen Handinstrumenten in den verschiedenen Ausführungsformen, dass aufgrund der angetriebenen Bewegung eines oder mehrerer Bauteile mechanische Vibrationen entstehen, die dann mit dem Partikeldämpfungselement gedämpft werden.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Bauteil ein im Betrieb hochfrequente mechanische Vibrationen erzeugendes Bauteil ist. Das Partikeldämpfungselement ist dann hochfrequente Schwingungen dämpfend ausgeführt.

Eine vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung sieht vor, dass das Partikeldämpfungselement einen Griffabschnitt im wesentlichen vibrationsfrei haltend ausgeführt ist. Hierdurch wird die übertragung der mechanischen Schwingungen auf die Hand des Benutzers besonders effizient minimiert oder ganz unterbunden.

Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, dass der wenigstens eine Hohlraum im Bereich des Griffabschnittes gebildet ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass die granulären Partikel aus einem Material ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Materialien sind: Sand, Glas, Kunststoff und Metall, beispielsweise Blei. Zweckmäßig sind als granuläre Partikel Kugeln vorgesehen. Die Vielzahl der granulären Partikel in einem Hohlraum kann aus einem Material sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Vielzahl von Partikeln in einem Hohlraum Partikel aus zwei oder mehr Materialien enthält. Auch kann eine Ausgestaltung vorsehen, dass an dem medizinischen Handinstrument mehrere Hohlräume gebildet sind, die mit Füllungen aus granulären Partikeln unterschiedlicher Art und Weise gefüllt sind. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Hohlraum mit granulären Partikeln eines Materials und ein weiterer Hohlraum mit Partikeln eines anderen Materials befällt sind. Auf diese Weise erweitern sich die Gestaltungsmöglichkeiten für die Dämpfungseigenschaften, um so auf unterschiedliche Anwendungszwecke zu reagieren.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die granulären Partikel einen Durchmesser von etwa 0.05mm bis etwa 2mm aufweisen. Die granulären Partikel in einem Hohlraum können innerhalb einer üblichen, in der Regel herstellungsbedingten Streubreite eine einheitliche Größe oder verschiedene Größen aufweisen. Auch kann vorgesehen sein, in einem Hohlraum nur granuläre Partikel einer ersten Größe und in einem weiteren Hohlraum nur granuläre Partikel mit einer anderen Größe einzufüllen, die von der ersten Größe verschieden ist.

Bei einer Fortbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in dem Hohlraum Einbauelemente angeordnet sind. Hierbei handelt es sich um Strukturen, zum Beispiel Leitbleche oder Vorsprünge, die in den Hohlraum hineinragen und so das Stoßverhalten der granulären Partikel beeinflussen.

Beschreibung eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels der Erfindung

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausfuhrungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine Figur näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines medizinischen Handinstrumentes in Form einer Vorrichtung zur Behandlung von Zähnen. Ein Dentalbauteil 1 zur Bearbeitung von Zähnen oder Zahnoberflächen ist in einer Aufnahme 2 eingespannt. Das Dentalbauteil 1 ist beispielsweise als eine Zahnfeile, ein Zahnschleifer oder ein Zahnbohrer gebildet, welche insbesondere aus einem hochfesten Material wie Titan bestehen. Die Aufnahme 2 entspricht im wesentlichen einem Bohrfutter, in welchem das Dentalbauteil 1 zur übertragung von Drehmomenten lösbar eingespannt ist.

Die Aufnahme 2 ist drehbar in einer Halterung 3 gelagert. Die Halterung 3 ist über eine Ver- längerung 4 mit einer Antriebseinrichtung 5 starr verbunden. über eine drehbar gelagerte Welle 6 ist die Antriebseinrichtung 5 mit der drehbar gelagerten Aufnahme 2 verbunden, um diese anzutreiben. Im Bereich der Halterung 3 ist zu diesem Zweck beispielsweise eine Zahnrad-Konstruktion vorgesehen. Die Antriebseinrichtung 5 wird vorzugsweise von einem Elektromotor gebildet, welcher drehfest mit der Welle 6 verbunden ist, kann jedoch beispielsweise auch durch eine pneumatische Antriebseinrichtung ersetzt sein. Darüber hinaus ist alternativ ein Direktantrieb der Aufnahmeeinrichtung 2 durch die Antriebseinrichtung 5 vorgesehen.

Durch den Betrieb des Dentalbauteils 1 entstehen mechanische Vibrationen, die üblicherweise eine Frequenz aufweisen, die der Bewegungsfrequenz des Dentalbauteils 1 entspricht. An der Verlängerung 4 sind Hohlräume 7 gebildet, die teilweise mit granulären Partikeln 8 gefüllt sind. Hierdurch ist ein Partikeldämpfungselement gebildet, welches die mechanischen Vibrationen dämpft. Alternativ oder ergänzend können Hohlräume mit einer Füllung (nicht dargestellt) im Bereich eines Griffabschnitts 9 gebildet sein. Die vom Partikeldämpfungselement

umfassten Hohlräume mit granulärer Partikelfüllung können außen am Gehäuse des medizinischen Handinstrumentes angeordnet und / oder in dieses integriert sein.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Figur offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein.