Chirurgisches Werkzeug, insbesondere zum Bearbeiten von Knochen für das Einsetzen eines Zahnimplantats

Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Werkzeug zum Präparieren von Knochen, insbesondere zum Bearbeiten von Knochen für das Einsetzen eines Zahnimplantats.

Das erfindungsgemäße Werkzeug kann in allen Bereichen der Knochenchirurgie eingesetzt werden. Es wird im folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit anhand des Beispiels von Implantatbohrungen für die Kieferchirurgie beschrieben.

Zahnimplantate sind in den Kieferknochen eingesetzte Fremdkörper. Das Teilgebiet der Zahnheilkunde, das sich mit dem Einpflanzen von Zahnimplantaten in den Kieferknochen befasst, wird als Implantologie bezeich- net. Durch ihre Verwendbarkeit als Träger von Zahnersatz übernehmen Zahnimplantate die Funktion künstlicher Zahnwurzeln. Zum Bohren der Löcher für das Setzen der Zahnimplantate in den Kiefer wird eine Bohrschablone verwendet.

Zwischenzeitlich hat sich die Technik, einen verlorengegangenen Zahn durch ein Zahnimplantat und eine darauf befestigte Zahnprothese oder Brücke zu ersetzen durchgesetzt. Man verwendet dabei ein aus keramischer Masse oder Metall hergestelltes, im Knochen verankertes Implantat, die Implantatwurzel, auf dem die künstliche Zahnkrone befestigt wird. Hierzu muss an der Stelle des verlorengegangenen Zahns eine Bohrung für die Implantatwurzel in den Kiefer eingebracht werden. Da sich die

künstliche Zahnkrone harmonisch in die Zahnreihe eingliedern, die Implantatwurzel zur besseren Kaudruckaufnahme einen möglichst großen Durchmesser haben soll und das Knochenangebot im Kiefer begrenzt ist, muss die Position und Winkelorientierung der Bohrung exakt vorherbe- rechnet und eingehalten werden.

Um dies zu gewährleisten, wird üblicherweise zunächst eine Bohrschablone erstellt, die an dem vorherbestimmten Ort eine winkellagemäßig justierte Bohrhülse aufweist, deren Innendurchmesser dem Durchmesser eines Pilotbohrers für die Kieferbohrung entspricht. Die Bohrschablone wird von dem Patienten beim Bohren der Pilotbohrung getragen. Diese Bohrschablone kann anhand eines Kiefermodells des Patienten oder rein aus röntgenologischen oder computertomographisch gewonnenen Daten hergestellt werden. Weiterhin werden die für die Festlegung der Bohr- richtung notwendigen Informationen über die Ausdehnung des Kieferknochens mittels einer Computertomographie gewonnen, wobei verschiedene Schnittdarstellungen durch den Kiefer möglich sind. Andere Verfahren, die zum Vermessen des Kiefers für das Herstellen einer Bohrschablone verwendet werden, sind z.B. das sogenannte Bone Mapping, die Knochen- messung mit einer Sonde oder andere Messverfahren.

Bohrschablonen sind also HilfsVorrichtungen, um dem Implantologen das Einbringen einer Bohrung in den Kieferknochen eines Patienten, in die das Implantat eingesetzt werden soll, zu erleichtern. Die Bohrschablone weist ein am Kiefermodell erstelltes Bohrloch auf, das beim Einbringen der Bohrung bzw. Pilotbohrung in den Kieferknochen als Führung für den Bohrer dient. Das Bohrloch soll die richtige Position und Winkellage aufweisen.

Vor dem Einbringen eines Implantats in einen Knochen findet zunächst eine Bearbeitung des Knochenmaterials mit speziellen chirurgischen Werkzeugen statt. Häufig wird zunächst eine Vorbohrung, die sogenannte Pilotbohrung, mit einem verhältnismäßig dünnen Bohrer vorgenommen, bei der die Präparationstiefe durch Tiefenbegrenzungselemente gewähr- leistet wird. Danach wird mit Hilfe eines sogenannten Formbohrers der

Vorbohrungskanal aufgebohrt und erhält dadurch die für das Implantat notwendige Gestalt. In einem nächsten Schritt zur Präparation des Knochens wird die Formbohrung mit einem Gewinde versehen. Dazu wird ein Gewindeschneider in die Bohrung hineingedreht.

Der Formbohrer dient also zum Bohren der Bohrung in den Kiefer, nachdem die Pilotbohrung mit einem Pilotbohrer (und ggf. den Führungshülsen einer Bohrschablone) durchgeführt wurde. Beim Bohren mit dem Formbohrer wird in der Regel keine Führungshülse verwendet.

Dabei kann es mit den herkömmlichen Bearbeitungswerkzeugen zu erheblichen Schwierigkeiten kommen. Es besteht stets die Gefahr, dass man den vorgegebenen Bohrkanal während der Bearbeitung verlässt und umliegendes Knochenmaterial in Mitleidenschaft zieht. Dies gilt insbeson- dere bei der Präparation von Kieferknochen, weil sich die Implantatbohrung in das porös aufgebaute schwammartige Knochenmaterial der Spon- giosa erstreckt und das Werkzeug unter Umständen in die Hohlräume des Knochengewebes eindringt. Dadurch würde der Kiefer des Patienten stark in Mitleidenschaft gezogen und gegebenenfalls sogar der Einsatz von Im- plantaten unmöglich machen.

Eine weitere Gefahr besteht darin, dass die Bearbeitung über die vorgegebene Tiefe der Bohrung hinausgeht und dabei den Bohrungs-Boden durchschlägt, wobei sowohl Kiefermaterial als auch Nerven in Mitleiden- schaft gezogen werden.

Im Stand der Technik ist aus der EP 1 304 087 A2 ein chirurgisches Werkzeug zum Präparieren von Knochen, insbesondere zum Bearbeiten von Knochen für das Einsetzen eines Zahnimplantats, bekannt, das - einen Werkzeugschaft, der zum Einspannen in eine rotierbare Werkzeugaufnahme ausgebildet ist und einen Kanal zum Durchleiten einer Kühl- oder Spülflüssigkeit aufweist, einen um eine axiale Rotationsachse rotierbaren Bearbeitungsteil, der von dem Werkzeugschaft antreibbar und an dem proximalen axialen Ende des Werkzeugschafts angeordnet ist, und

ein sich in axialer Richtung des Werkzeugs erstreckendes Führungselement, das an dem proximalen axialen Ende des Bearbeitungsteils angeordnet, relativ zu dem Bearbeitungsteil axial bewegbar und zum Einführen in eine Pilotbohrung ausgebildet ist und an seiner Oberflä- che eine oder mehrere sich in axialer Richtung erstreckende Spülungsnuten zum Leiten der Kühl- oder Spülflüssigkeit aufweist, umfasst.

Nach der Pilotbohrung erfolgt mit einem solchen Formbohrer die endgül- tige Bohrung (sogenannte "Finishbohrung") vor dem Inserieren des Implantatskörpers in den Kiefer. Der Formbohrer, der auch als Teleskopbohrer bezeichnet werden könnte, verfügt über die Eigenschaft, dass er durch das an der aktiven Schneide angebrachte, teleskopartig in axialer Richtung aus- und einfahrbare Führungselement, das auf Druck ins Innere des Bohrkopfes verschwindet, geführt wird. Bei der Anwendung wird der Bohrer in die Pilotbohrung gedrückt, ohne ihn dabei zu kippen. Erreicht das Führungselement den Boden der Pilotbohrung, drückt es sich gegen eine Federkraft in den Bohrerkopf, bis es einen Anschlag erfährt. Wenn das Führungselement in dieser Anschlagsstellung aus dem Bohrkopf her- ausragt, beispielsweise um 0,5 mm, und nicht schneidend ist, bleibt der Bohrkopf in seiner Bohrbewegung im Sackloch der Pilotbohrung stehen und kann nicht mehr aktiv weiter geführt werden. Die "Finishbohrung" ist somit durchgeführt.

Wenngleich mit diesem bekannten Werkzeug gute Ergebnisse erzielt werden konnten, hat es sich in der Praxis herausgestellt, dass sowohl die Kühlung des Bearbeitungsteils durch die Kühlflüssigkeit als auch das Entfernen der Knochenspäne, Gewebeteile und Blut von der Bohrstelle während der Bearbeitung nicht optimal sind und verbessert werden sollten.

Der vorliegenden Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, ein chirurgisches Werkzeug zu schaffen, mit dem Knochenmaterial bearbeitet werden kann, ohne dass das Werkzeug aus dem Bohrungskanal ausbricht bzw. den Bohrungskanal durchstößt, wobei eine verbes-

serte Kühlung und ein verbessertes Entfernen von Knochenspänen, Gewebeteilen und Blut ermöglicht werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein chirurgisches Werkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung mit zugehörigen Zeichnungen.

Ein erfindungsgemäßes chirurgisches Werkzeug zum Präparieren von Kno- chen, insbesondere zum Bearbeiten von Knochen für das Einsetzen eines Zahnimplantats, umfasst also einen Werkzeugschaft, der zum Einspannen in eine rotierbare Werkzeugaufnahme ausgebildet ist und einen Kanal zum Durchleiten einer Kühl- oder Spülflüssigkeit aufweist, - einen um eine axiale Rotationsachse rotierbaren Bearbeitungsteil, der von dem Werkzeugschaft antreibbar und an dem proximalen axialen Ende des Werkzeugschafts angeordnet ist, und ein sich in axialer Richtung des Werkzeugs erstreckendes Führungselement, das an dem proximalen axialen Ende des Bearbeitungsteils angeordnet, relativ zu dem Bearbeitungsteil axial bewegbar und zum

Einführen in eine Pilotbohrung ausgebildet ist und an seiner Oberfläche eine oder mehrere sich in axialer Richtung erstreckende Spülungsnuten zum Leiten der Kühl- oder Spülflüssigkeit aufweist,

und weist die Besonderheit auf, dass das Werkzeug und die Spülungsnuten derart ausgebildet sind, dass die Austrittstelle, an der die Kühl- oder Spülflüssigkeit aus dem Kanal in die Spülungsnuten austritt, im Bereich des übergangs zwischen dem proximalen axialen Ende des Bearbeitungsteils und einem distalen axialen Bereich des Führungselements an- geordnet ist.

Es hat sich herausgestellt, dass mit einem solchen chirurgischen Werkzeug ein optimales Kühlen und Spülen möglich ist. Das liegt daran, dass die zum Kühlen bzw. Spülen verwendete Flüssigkeit bei einem Werkzeug

gemäß der Erfindung direkt an der proximalen Schneide des Bearbeitungsteils austritt, und nicht wie im Stand der Technik an der Spitze des Führungselements am Boden der Pilotbohrung. Dies hat den Vorteil einer besseren Kühlung der Schneide und damit eines kiefer- und gewebescho- nenden Bearbeitungs- bzw. Bohrvorgangs, weil die Kühlflüssigkeit nicht erst durch eine am proximalen Ende des Führungselements befindliche öffnung austreten, durch den engen Spalt zwischen dem proximalen Ende des Führungselements und dem daran anliegenden Boden der Pilotbohrung fließen und durch die Spülnuten zum proximalen Ende des Bearbei- tungsteils zurückfließen muss, sondern unmittelbar am proximalen Ende des Bearbeitungsteils austreten kann. Eine bessere Spülung von Knochenspänen, Gewebeteilen und Blut ergibt sich dabei dadurch, dass die Strömung radial von innen nach außen gerichtet ist und damit die abgetragenen Knochenspäne von der Bohrstelle radial nach außen abtranspor- tiert. Dadurch verstopfen die Austritte der Kühlkanäle und die Kühlkanäle bzw. Spülnuten selbst weniger.

Ein weiteres, in diesem Zusammenhang vorteilhaftes Merkmal kann sein, dass das chirurgisches Werkzeug und die Spülungsnuten derart ausgebil- det sind, dass die Kühl- oder Spülflüssigkeit in den Spülungsnuten in Richtung zu dem proximalen Ende des Führungselements fließt. Das Führungselement weist also ein oder mehrere axial verlaufende außen liegende Nuten, die auch als Schlitze oder Rillen bezeichnet werden können, auf, in denen die Kühlflüssigkeit in Richtung zur proximalen Spitze des Führungselements fließt. Im Stand der Technik dagegen tritt die Kühlflüssigkeit an der proximalen Spitze des Führungselements aus und läuft in den Spülungsnuten außen an dem Führungselement zurück. Bei der Erfindung ist also die Strömung der Kühl- bzw. Spülflüssigkeit in den Spülungsnuten des Führungselements proximal gerichtet, wogegen sie im Stand der Technik distal gerichtet ist.

Dementsprechend kann in vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen sein, dass das Führungselement keinen Kanal zum Durchleiten der Kühl- oder Spülflüssigkeit aufweist und/oder dass das Führungselement an seinem

proximalen Ende keine öffnung aufweist, aus der Kühl- oder Spülflüssigkeit austritt.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal wird vorgeschlagen, dass der Bearbeitungsteil und der Werkzeugschaft zusammen ein einstückiges Teil bilden. Bei der EP 1 304 087 A2 sind der Bohrkopf und der Werkzeugschaft zwei separate Teile und der Bohrkopf ist mittels einer Gewindeverbindung auf den Werkzeugschaft bis zu einem Anschlag aufgeschraubt. Die geschraubte Verbindung nach dem Stand der Technik stellt eine Schwachstelle dar, nämlich in hygienischer Hinsicht, da sich in dem Feingewinde Knochenspäne, Gewebeteile und Blut ansammeln können, und auch in mechanischer Hinsicht, weil dies eine mögliche Bruchstelle darstellen kann oder sich die Verbindung lösen kann, insbesondere wenn mit dem Bohrer mehrere Bohrungen bei einem Patienten durchgeführt wer- den, beispielsweise acht Bohrlöcher, wobei der Bohrer in dem harten Knochen hoch belastet wird. Die einteilige Ausführung des Bearbeitungskörpers (z.B. Bohrkopf oder Gewindeschneidschaft) mit dem Werkzeugschaft (z.B. Bohrerschaft), wobei beide Teile zusammen aus einem Stück gefertigt werden, vermeidet diese Nachteile. Dabei ist auch bei sehr kleinen Abmessungen die Bruchsicherheit der Konstruktion gewährleistet.

Eines, mehrere oder alle Teile des Werkzeugschafts, des Bearbeitungsteils und des Führungselements können beispielsweise aus Industriestahl Nr. 1.4301, 1.4303 oder 1.4305 bestehen. Auch die Industriestähle Nr. 1.4034 und 1.4197 sind vorteilhaft. Der Stahl 1.4197 hat den Vorteil, dass er durch Anlassen etwas "biegsamer" als der Stahl 1.4034 wird, dabei aber auch etwas weniger hart/schnitthaltig. Bei dünnen Bohrern, zum Beispiel einem Pilotbohrer zum Vorbohren, könnte man deshalb eher den Stahl 1.4197 verwenden, ansonsten den Stahl 1.4034. Eine beson- ders vorteilhafte Ausführungsform, insbesondere bei gemeinsamer einstückiger Ausbildung von Bearbeitungsteil und der Werkzeugschaft, kann sein, dass eines, mehrere oder alle Teile des Werkzeugschafts, des Bearbeitungsteils und des Führungselements aus Titan, Titannitrit, Titannitrid, Zirkonium, Zirkonoxid oder Keramik bestehen. Diese Materialen haben den Vorteil, dass sie biologisch neutral sind, im Gegensatz zu Stahl, gegen

das viele Patienten allergisch sind. Damit können auch solche allergischen Patienten behandelt werden.

Eine zusätzliche vorteilhafte Ausbildung kann darin bestehen, dass die Summe der Querschnittsflächen der Spülungsnuten in dem Führungselement mindestens so groß wie der Querschnitt des Kanals in dem Werkzeugschaft ist. Der Vorteil dabei ist, dass eine Reduktion des Strömungsquerschnitts für das Fließen der Kühl- oder Spülflüssigkeit durch einen querschnittsverengten übergang von dem Kanal in die Spülnuten und so- mit eine Verringerung des Kühlmittelflusses verhindert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die darin beschriebenen Besonderheiten können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden, um bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung zu schaffen. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bohrers mit zylindrischem Bohrkopf,

Figur 2 einen prinzipiellen axialen Schnitt des Bohrerschaftes und des Bearbeitungsteiles des Bohrers von Figur 1,

Figur 3 eine Seitenansicht des Führungselements des Bohrers von Figur 1,

Figur 4 einen Schnitt B zu Figur 2, Figur 5 einen Schnitt A zu Figur 3, Figur 6 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bohrers mit konischem Bohrkopf,

Figur 7 einen prinzipiellen axialen Schnitt des Bohrerschaftes und des Bearbeitungsteiles des Bohrers von Figur 6,

Figur 8 eine Seitenansicht des Führungselements des Bohrers von Figur 6,

Figur 9 einen Schnitt B zu Figur 7 und Figur 10 einen Schnitt A zu Figur 8.

In den Figuren 1 bis 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugs 1 in Form einer Bohrvorrichtung zum Bohren eines Loches in einen Kiefer für das Einsetzen eines Zahnimplantats dargestellt. Die Bohrvorrichtung umfasst einen Werkzeugschaft 2, der zum Einspannen in eine rotierbare Werkzeugaufnahme ausgebildet ist und einen Kanal 3 zum Durchleiten einer Kühl- oder Spülflüssigkeit aufweist, sowie einen um eine axiale Rotationsachse C rotierbaren Bearbeitungsteil 4, der von dem Werkzeugschaft 2 antreibbar und an dem proximalen axialen Ende des Werkzeugschafts 2 angeordnet ist. Der Bearbeitungsteil 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel zylindrisch ausgebildet und beispielsweise ein Bohrer, insbesondere ein Spiralbohrer, oder ein Senkbohrer.

Der Bearbeitungsteil 4 hat vorzugsweise einen Außendurchmesser zwi- sehen 1,8 mm und 15 mm, bevorzugt zwischen 2,0 mm und 12 mm, besonders bevorzugt zwischen 2,5 mm und 10 mm. Die Untergrenze ergibt sich aus dem Erfordernis, dass wegen der weiter unten beschriebenen Innenteile die verbleibende Wandstärke für die Schneide groß genug sein muss. Die Obergrenze ergibt sich aus zweckmäßigen Bereichen all- gemeiner orthopädischer Anwendungen.

Ferner umfasst das Werkzeug 1 ein sich in axialer Richtung des Werkzeugs erstreckendes Führungselement 5, das an dem proximalen axialen Ende des Bearbeitungsteils 4 angeordnet, relativ zu dem Bearbeitungsteil 4 axial bewegbar und zum Einführen in eine Pilotbohrung ausgebildet ist und an seiner Oberfläche eine oder mehrere sich in axialer Richtung erstreckende Spülungsnuten 6 zum Leiten der Kühl- oder Spülflüssigkeit aufweist. Der Außendurchmesser des Führungselements 5 ist so groß wie oder geringfügig größer als der Innendurchmesser der Pilotbohrung. Zweckmäßig Werte liegen zwischen 0,5 mm und 6,0 mm, bevorzugt zwischen 0,8 mm und 4,0 mm, besonders bevorzugt zwischen 1,0 mm und 2,5 mm.

Das Werkzeug 1 und die Spülungsnuten 6 sind derart ausgebildet, dass die Austrittstelle, an der die Kühl- oder Spülflüssigkeit aus dem Kanal 4 in

die Spülungsnuten 6 austritt, im Bereich des übergangs zwischen dem proximalen axialen Ende des Bearbeitungsteils 4 und einem distalen axialen Bereich des Führungselements 5 angeordnet ist.

Der Werkzeugschaft 2, beispielsweise ein Bohrkopfträger, wird nach dem Einspannen in einen nicht dargestelltes Antrieb, beispielsweise ein Winkelstück, in Rotation versetzt und überträgt die Rotationsbewegung auf den Bearbeitungsteil 4, der sich als rotierender Bearbeitungsteil um die Achse C dreht. Der Bearbeitungsteil kann auf einem Träger, beispielsweise einem Bohrkopfträger befestigt sein.

Zu Beginn der Bearbeitung wird das Führungselement 5 bzw. seine Spitze in den von dem Pilotbohrer gebohrten Vorbohrungskanal bzw. beim Gewindeschneiden in den noch zurückgebliebenen Rest des Vor- bohrungskanals eingesetzt. Die rotierenden Bearbeitungsteile, z.B. Formbohrer oder Gewindeschneider, arbeiten sich nun beim Bearbeiten des Knochens entlang des Führungselements 5 in den Knochen. Hierbei werden sie definiert axial entlang des Führungselements 5 verschoben und es besteht zu keinem Zeitpunkt die Gefahr, dass sie seitlich ausbrechen.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass das Führungselement 5 oder zumindest der in eine Pilotbohrung einführbare proximale Teil des Führungselements 5 stiftartig ausgebildet ist. Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Führungselement 5 oder zumindest der in eine Pilotbohrung einführbare proximale Teil des Führungselements 5 nicht zum spanabtragenden Bearbeiten von Knochen ausgebildet ist, insbesondere nicht zum Bohren, Schneiden oder Fräsen ausgebildet ist. Ein nicht schneidendes Führungselement 5 gewährleistet dem Anwender, dass er ein genau rundes Loch bohren kann, ohne hinsichtlich Tiefe und/oder Winkel aus der Pilotbohrung abzuweichen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung kann darin bestehen, dass auch die maximale Bearbeitungstiefe von dem Führungselement 5 vorgebbar ist. Dadurch wird gewährleistet, dass die Bearbeitungsteile nicht über die vorgegebene Bohrung hinaus in den Knochen eindringen kön-

nen. Der Bearbeitungsraum für den rotierbaren Bearbeitungsteil 4 wird exakt vorgegeben und es besteht weder die Gefahr eines seitlichen Aus- weichens noch eines überschreitens der Bohrungstiefe. Fehlerquellen bei der Bearbeitung werden also weitestgehend ausgeschlossen.

Wenn das Führungselement 5 die maximale Arbeitstiefe vorgibt, bringt dies viele Vorteile mit sich. So müssen nicht in umständlicher Weise sogenannte Tiefenstoppringe oberhalb des Bohrers angebracht werden. Weiterhin erfolgt ein automatischer Bearbeitungsstopp in der gewünsch- ten Bearbeitungstiefe und es muss nicht an einer Längenskala die Eindringtiefe zuvor bzw. während des gesamten Bearbeitungsvorganges abgemessen werden. Durch das Führungselement 5 kann eine maximale Bearbeitungstiefe auch dann vorgegeben werden, wenn der Bearbeitungsteil 4 noch nicht vollständig in die Bohrung eingedrungen ist. Dies ist bei Verwendung von herkömmlichen Tiefenstoppringen nicht möglich, da diese in der Regel oberhalb des Bearbeitungsteils 4 befestigt werden müssen und dadurch gar nicht zum Anschlag an der Bohrungsmündung kämen.

Die maximale Bearbeitungstiefe kann entweder von dem Führungselement 5 fertigungsgemäß vorgegeben sein oder bei Bedarf vom Benutzer entsprechend seinen Wünschen am Werkzeug selbst eingestellt werden. Die maximale Bearbeitungstiefe kann beliebig wählbar sein, so dass beispielsweise nur der obere Teil der Knochenbohrung bearbeitet wird oder die Bearbeitung fast bis zum Ende der Bohrung erfolgt.

Wenn die maximale Bearbeitungstiefe vom Führungselement 5 vorgegeben wird, ist es beispielsweise denkbar, dass die Bearbeitungstiefe durch einen Anschlag vorgebbar ist. In diesem Fall kann der rotierbare Bear- beitungsteil 4 nur bis zu diesem Anschlag axial am Führungselement 5 verschoben werden. Eine Bearbeitung über den Anschlag hinaus ist dann nicht möglich.

In einer ersten Ausführungsform kann sich der Bearbeitungsteil 4 um das Führungselement 5 drehen, wobei das Führungselement 5 ohne eigene

Drehbewegungen in seiner Position verharrt und nur der Bearbeitungsteil Rotationsbewegungen ausführt.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs 1 dreht sich der Bearbeitungsteil 4 mit dem Führungselement 5, wobei die Rotationsbewegung von dem Führungselement 5 auf den Bearbeitungsteil 4 oder umgekehrt übertragen werden kann.

Die übertragung der Rotationsbewegung kann beispielsweise durch eine in Rotationsrichtung formschlüssige Verbindung erfolgen. Eine axiale Bewegung entlang des Führungselements 5 kann in diesem Fall durch eine gegenseitige keilförmige oder konische Abschrägung der formschlüssigen Verbindung erzwungen werden. Aufgrund dieser Abschrägung wird der Bearbeitungsteil 4 während des Arbeitsvorgangs in Richtung der Boh- rung verschoben, da die Drehbewegung durch die Abschrägung teilweise in eine Bewegung mit axialer Komponente umgesetzt wird.

Eine Vorgabe der maximalen Bearbeitungstiefe ist dabei auch dadurch möglich, dass die formschlüssige Verbindung zwischen dem Führungs- element 5 und dem Bearbeitungsteil 4 ab einer bestimmten Tiefe lösbar ist und den Bearbeitungsteil 4 in dieser Tiefe nicht mehr rotiert und, dadurch im Knochen verharrt. In diesem Fall kommt es zu einem Hohldrehen des Führungselements 5, wobei keine Rotationsbewegung mehr vom Führungselement 5 auf den Bearbeitungsteil 4 übertragen wird.

Es ist möglich, dass nach dem Verharren des Bearbeitungsteils 4 im Knochen und dem Stoppen der Rotationsbewegung des Führungselements 5 eine neue formschlüssige Verbindung mit dem Führungselement 5 hergestellt und dadurch der Bearbeitungsteil 4 aus dem Knochen entfernt wird. Beispielsweise kann hierbei der Bearbeitungsteil 4, zum Beispiel ein Gewindeschneider, bei einer Drehbewegung in entgegengesetzter Richtung wieder aus der Bohrung herausgedreht werden.

Für das erfindungsgemäße chirurgische Werkzeug 1 können unterschied- liehe Bearbeitungsteile 4 eingesetzt werden. Als besonders wichtig haben

sich zum einen Bohrer, insbesondere Formbohrer, und zum anderen Gewindeschneider bewährt.

Während der Bearbeitungsvorgänge wird Knochenmaterial abgetragen. Außer den Knochenspänen sind auch Gewebeteile und Blut vorhanden. Diese Verschmutzungen sollten bereits während des Arbeitsvorgangs aus der Bohrung entfernt werden, da es sonst zu einem Verschmieren kommt. Hierzu wird durch die Eintrittsöffnung 7 in dem distalen stirnseitigen Ende des Werkzeugschaftes 2 Kühl- oder Spülflüssigkeit zugeführt. Die Kühl- oder Spülflüssigkeit läuft durch den Schaft des Bohrers in den Bohrkopf und wird aus der Bohrspitze über die auf dem Führungselement 5 angebrachten Spülungsnuten 6 ausgeleitet. Dadurch wird gewährleistet, dass die Flüssigkeit an der Stelle austritt, an der die proximale Schneide des Bearbeitungswerkzeugs 4 am aktivsten ist.

Die während des Bearbeitungsvorganges eingeleitete Kühl- oder Spülflüssigkeit ist beispielsweise eine isotone Kochsalzlösung. Die wässrige Lösung dient zum einen der Kühlung des Bearbeitungswerkzeugs; zum anderen werden dadurch die abgetragenen Knochenteile aus der Bohrung im Knochen herausschwemmt. Um dies zu ermöglichen, ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Führungselement 5 mit Spülungsnuten 6 versehen. Die Kochsalzlösung tritt jedoch nicht wie im Stand der Technik an der Spitze des Führungselements 5 aus und läuft entlang der Spülungsnuten 6 wieder aus der Bohrung im Knochen heraus, sondern die Flüssigkeit tritt bereits im Bereich des übergangs zwischen dem proximalen axialen Ende des Bearbeitungsteils 4 und einem distalen axialen Bereich des Führungselements 5 aus, d.h. am distalen und nicht am proximalen Ende der Pilotbohrung. Durch die Flüssigkeit wird das Knochenmaterial mit ausgeschwämmt, so dass es nicht zum Verschmieren der von dem Werkzeug 1 gebohrten Bohrung kommen kann.

Die Spülungsnuten 6 auf dem Führungselement 5 können sich bis zum proximalen Ende des Führungselements 5 erstrecken, um auch das Führungselement 5 und die Pilotbohrung zu kühlen oder zu spülen. Für die Kochsalzlösung ist es zwar schwierig, in die Pilotbohrung im Knochen ein-

zuströmen und wieder daraus zu entweichen, da das Führungselement 5 in der Regel nur mit geringem Spiel in der Pilotbohrung sitzt. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass das auf diese Weise erzielte Kühlen oder Spülen der Pilotbohrung ausreicht, weil es wichtiger ist, das proximale Ende des Bearbeitungsteils 4 als das Führungselement 5 in der Pilotbohrung zu kühlen und zu spülen. Es baut sich bei der Erfindung dennoch beim Durchleiten einer wässrigen Lösung dennoch kein Druck auf, der im ungünstigsten Fall dazu führen könnte, dass das Werkzeug 1 aus der Bohrung oder Pilotbohrung herausgedrückt wird bzw. der dazu führen kann, dass der Kühlungskanal im Werkzeug 1 nicht mehr durchströmt wird und es dadurch zu einer unerwünschten Erwärmung kommt. Eine überhitzung des Werkzeugs könnte nämlich erhebliche Schäden beim Patienten hervorrufen, da Knochenmaterial und darin eingebettete Nerven stark geschädigt würden.

Zweckmäßigerweise wird zwischen Bearbeitungsteil 4 und Führungselement 5 ein in Axialrichtung wirkendes Federelement 8 vorgesehen, das das Führungselement 5 aus dem Bearbeitungsteil 4 herausdrückt. Das Werkzeug 1 weist also in diesem Fall ein Federelement 8 auf, das eine Rückstell kraft erzeugt, die das Führungselement 5 in proximaler Richtung gegenüber dem Bearbeitungsteil 4 bewegt, wobei das Führungselement 5 gegen die Rückstellkraft axial bewegbar ist. Der Vorteil bei der Verwendung der Federkraft zum Herausdrücken des Führungselements 5 besteht darin, dass das Werkzeug 1 sofort zum Einsatz bereit steht. Das Füh- rungselement 5 muss nicht erst aus dem Werkzeug 1 herausgezogen werden, um dann in die Pilotbohrung eingeführt zu werden. Durch die Federkraft wird das Führungselement 5 automatisch bis zu einem Anschlag herausgeführt und kann direkt in die Pilotbohrung eingesetzt werden. Weiterhin besteht nicht die Gefahr, dass das Führungselement 5 beispielsweise während des Bearbeitungsvorganges wieder zurück in das Werkzeug 1 rutscht. Somit kann der Benutzer auch gegen die Schwerkraft arbeiten, ohne befürchten zu müssen, dass das Führungselement 5 aus dem Eingriff mit der Pilotbohrung gelangt und damit dessen Führungsfunktion gestört wird.

Bei dem distalen Endstück des Werkzeugschaftes 2, der in eine Werkzeugaufnahme eingespannt wird, handelt es sich beispielsweise um ein DIN-genormtes Teil oder Fertigteil. Der Bearbeitungsteil 4 ist auf dem Werkzeugschaft 2 über ein Gewinde festgelegt oder gemäß einer bevor- zugten Ausführungsform einstückig mit dem Werkzeugschaft 2 ausgebildet. Der Bearbeitungsteil 4 kann auf den Werkzeugschaft 2 bis zu einem Anschlag aufgeschraubt werden. Das Ende des Werkzeugschafts 2 stößt dabei auch an einen Anschlag im Inneren des Bearbeitungsteils 4 an. In der Innenbohrung 9 des Bearbeitungsteils 4 ist das Führungselement 5 verschiebbar gelagert. Vor dem Verwenden des Werkzeugs kann der Anschlag des Führungselements 5 an einem Anschlag des Bearbeitungsteils 4 anliegen. Das Führungselement 5 wird dabei von dem Federelement 8 an den Anschlag gepresst.

Die Feder 8 sitzt an ihrem einen Ende auf dem Federsitz 10 des Führungselements 5 auf. An ihrem anderen Ende sitzt die Feder 8 auf dem Federsitz 11 des Werkzeugschaftes 2, der gleichzeitig als Werkzeugträger dient, auf. In dem Werkzeugschaft 2 wird die Feder 8 in der Innenbohrung 12 des Werkzeugschaftes 3 geführt.

Nachdem eine Pilotbohrung mit einem Bohrer vorgenommen wurde, die nur einen unwesentlich größeren Durchmesser als das Führungselement 3 hat, wird das Führungselement 3 in diese Pilotbohrung eingesetzt. Der Bearbeitungsteil 4, der fest, vorzugsweise einstückig mit dem Werkzeug- schaft 2 verbunden ist, wird in Rotation versetzt. Das Führungselement 3 dreht sich dabei nicht mit, sondern verharrt unbeweglich in der Pilotbohrung. Durch Ausübung einer Kraft wird der rotierende Bearbeitungsteil 4 proximal in Richtung der Pilotbohrung gedrückt. Dabei muss die von der Feder 8 aufgebrachte Gegenkraft überwunden werden. Die Feder 8 staucht sich während dieses Vorgangs zusammen. Während des Bohrvorgangs verschiebt sich der Bearbeitungsteil 4 solange entlang des Führungselements 3 bzw. das Führungselement 3 gegenüber dem Bearbeitungsteil 4, bis ein Anschlag erreicht ist. Durch diesen Anschlag wird die maximale Bearbeitungstiefe vorgegeben, bis zu der der rotierende Bear-

beitungsteil 4 in die Pilotbohrung eindringen kann. Die Feder 8 wird bei diesem Vorgang zusammengepresst.

Durch das Innere des Werkzeugschafts 2 und des Bearbeitungsteils 4 läuft ein Kϋhlwasserkanal 3. Durch diesen Kanal 4 wird zum Kühlen des Werkzeugs 1 und zum Herausspϋlen der abgetragenen Knochenteile eine isotone Kochsalzlösung geleitet. Die isotone Kochsalzlösung tritt während des Bearbeitungsvorganges an dem proximalen Ende des Bearbeitungsteils 4 aus. Spitze des Führungselements 3 aus und läuft dann in radialer Richtung von der Austrittsstelle seitlich nach außen sowie entlang der Spülungsnuten 6 in proximaler Richtung am Führungselement 3.

Zum Befestigen des Führungselements 3 kann, insbesondere in der einstückigen Ausbildung von Werkzeugschaft 2 und Bearbeitungsteil 4, ein Sicherungselement vorgesehen sein, mit dem das Führungselement 3 nach dem Einsetzen in den Bearbeitungsteil 4 in dem Bearbeitungsteil 4 gehalten wird. In dem Ausführungsbeispiel dient hierzu ein Sicherungsbolzen 13, der in eine entsprechende radiale öffnung 14 eingesetzt oder eingeschraubt wird und in eine entsprechende Einbuchtung oder Abstu- fung in dem Führungsteil 3 eingreift. In anderen Ausführungsformen kann als Sicherungselement beispielsweise auch das Führungselement 5 als schwenkbare Widerhaken ausgebildete Befestigungsteile aufweist, die bei der Montage des Führungselements 5 in den Bearbeitungsteil 4 ausklappen und für das Fixieren des Führungselements 5 in dem Bearbei- tungsteil 4 sorgen.

In den Figuren 4 und 5 erkennt man, dass in dem Ausführungsbeispiel in den Werkzeugträger 2 ist mittig eine Eintrittsöffnung 7 bzw. eine Bohrung zum Durchleiten von Kühl- bzw. Spülflüssigkeit durch das chirurgi- sehe Werkzeug 1 eingebracht wurde und insgesamt vier Spülungsnuten 6 in das Führungselement 4 hineingefräst wurden.

In den Figuren 6 bis 10 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugs 1 in Form einer Bohrvorrichtung zum Bohren eines Loches in einen Kiefer für das Einsetzen eines Zahnimplantats dar-

gestellt. Es entspricht dem ersten Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 5, mit dem Unterschied, dass der Bearbeitungsteil 4 nicht zylindrisch, sondern konisch ausgebildet ist. Der Bearbeitungsteil 4 kann beispielsweise ein Bohrkopf sein.

Zusammengefasst zeichnet sich das erfindungsgemäße chirurgische Werkzeug 1 dadurch aus, dass der Benutzer sobald einmal die Pilotbohrung gesetzt ist, die darauf folgenden Arbeitsschritte ohne große Fehlerquellen durchführen kann. Mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug be- steht weder die Gefahr eines seitlichen Ausbrechens aus der Bohrung noch eines Durchschlagens der Bohrung nach unten. Dies wird dadurch gewährleistet, dass das Werkzeug ein Führungselement 5 aufweist und der rotierende Bearbeitungsteil 4 während des Bearbeitungsvorganges axial gegenüber dem Führungselement 5 verschoben wird, wobei eine verbesserte Kühlung und ein verbessertes Entfernen von Knochenspänen, Gewebeteilen und Blut ermöglicht werden. Mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug 1 ist es auch für Anfänger möglich, die notwendigen Bearbeitungsschritte zur Präparation von Knochen, insbesondere für das Einsetzen von Zahnimplantaten, durchzuführen.

Bezugszeichenliste

1 Chirurgisches Werkzeug

2 Werkzeugschaft

3 Kanal

4 Bearbeitungsteil

5 Führungselement

6 Spülungsnut

7 Eintrittsöffnung

8 Federelement

9 Innenbohrung in 4

10 Federsitz zu 5

11 Federsitz zu 2

12 Innenbohrung in 2

13 Sicherungsbolzen

14 öffnung

C Rotationsachse