DE3624860A1 - Schaedelperforator - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Bohrgeräte für die Verwendung
als chirugische Instrumente und insbesondere auf einen
Schädelperforator.
Schädelperforatoren, d. h. Schädelperforationsgeräte, sind
besonders ausgebildete Bohrer, die dazu verwendet werden,
während einer Schädeloperation Löcher durch den Schädel zu
bohren. Solche Löcher können dazu verwendet werden, ein
Fluid aus dem das Gehirn umgebenden Bereich abzulassen,
indem kleine Passagewege zum Hirn vorgesehen werden, durch
die Instrumente eingesetzt und wieder entfernt werden. Es
kann aber auch eine Schädelsäge für das Entfernen eines
grösseren Stückes der Schädeldecke eingesetzt werden.
Unabhängig von dem eigentlichen Zweck des herzustellenden
Loches ist es kritisch, dass der Schädelperforator seine
Bohrwirkung beendet, bevor dieser auf das empfindliche
Hirnhautgewebe, welches das Gehirn umgibt, trifft oder auf
das Gehirn selbst und dieses verletzt. Diesbezüglich
werden traditionell Schädelperforationsvorrichtungen
verwendet, die einen besonderen "Sicherheitsaufbau" haben.
Dadurch wird sichergestellt, dass das Vorwärtsdringen
des Perforators nur solange erfolgt, wie die Spitze des
Perforators auf einen harten Knochen trifft. Das Eindringen
des Perforators wird sofort angehalten, sobald die
voreilende Spitze des Perforators den harten Knochen
passiert hat, aber noch nicht auf das weiche Gewebe neben
dem Knochen aufgetroffen ist. Mehr insbesondere weisen
traditionelle Schädelperforatoren eine Bohrerkopfanordnung
mit einem Paar von Bohrern auf, die in einem konzentrischen
Verhältnis zueinander angeordnet sind, wobei der innere
Bohrer geringfügig vor dem äusseren Bohrer sitzt, so dass
eine Bohrung-Senkbohrungsöffnung hergestellt wird, wenn
der Perforator in den Schädel eindringt. Die beiden Bohrer
sind mit einer hinteren Stütz- und Antriebsordnung
gekuppelt, und zwar über eine besondere Kupplungsanordnung
so, dass beide Bohrer solange miteinander gekoppelt sind,
als der vorstehende innere Bohrer auf eine Widerstandsfläche
trifft (d. h. Knochen). Beide Bohrer sind dann gelöst, wenn
der innere Bohrer nicht mehr auf diese Widerstandsfläche
trifft (d. h. sobald dieser Bohrer den Knochen passiert
hat). Somit können der voreilende innere Bohrer und der
nachlaufende äussere Bohrer eine Bohrungs-Senkbohrungs-Anordnung
schneiden, indem durch den Knochen eine Schulter gebildet
wird, und zwar im Übergangsbereich zwischen der Bohrung
und der Senkbohrung, so dass ein weiteres Vordringen des
Perforators in das Gehirn nicht mehr erfolgen kann, wenn
der voreilende innere Bohrer gelöst ist. Als Ergebnis kann
sich der den Schädelperforator einsetzende Chirurg vollständig
auf die Plazierung des Schädelloches konzentrieren und
muss nicht befürchten, dass der Perforator soweit in das
Gehirn eindringt, dass das empfindliche Hirnhautgewebe
oder das Gehirn selbst verletzt werden.
Schädelperforatoren, die das vorerwähnte Sicherheitssystem
verwenden, sind bereits auf dem Markt und sind in der
US-PS 28 42 131 beschrieben. Derartige Schädelperforatoren
sind als iwederverwendbare und als sogenannte Einweg-Modelle
auf den Markt gekommen.
Die bestehenden Schädelperforatoren, die vor der hier
beschriebenen Erfindung entwickelt worden sind, leiden
unter verschiedenen ernsthaften Nachteilen. Beispielsweise
sind einige bekannte Schädelperforatoren in bezug auf die
besonderen Sicherheitsvorkehrungen unzuverlässig. Eine
solche Unzuverlässigkeit ist nicht akzeptabel, da ein
Fehler hinsichtlich dieser Sicherheit katastrophale Folgen
hat. Zumindest einige bekannte Schädelperforatoren des
Bohrertyps, wie sie zuvor beschrieben worden sind, neigen
zu einem Ausfall oder einem unzuverlässigen Betrieb
hinsichtlich der geforderten Sicherheit bei auftretender
nicht-axialer Belastung. Da der bekannte Sicherheitsaufbau
üblicherweise ein Paar von diametral entgegegengesetzt
angeordneten Teilen umfasst, die die Bohrerkopfanordnung
mit der hinteren Stütz- und Antriebsanordnung kuppeln,
können nicht-axiale Belastungen der Bohrerkopfanordnung
Anlass zu einer Ratterwirkung geben und zwar in einem
solchen Ausmass, das frühzeitig die Dauerhaftigkeit des
Sicherheitssystems des Perforators beendet ist und so ein
an sich zuverlässiger Betrieb nicht mehr aufrecht erhalten
werden kann. Beispielsweise ist es möglich, dass sich
intermittierend die Bohrerkopfanordnung von der hinteren
Stütz- und Antriebsanordnung löst. Andere Probleme der
bekannten Vorrichtungen beinhalten eine Schwierigkeit
hinsichtlich der Herstellung bestimmter Teile mit der
nötigen Genauigkeit, so dass die Qualität niedrig und
die Kosten hoch sind. Weiterhin ist es bei allen oder
zumindest vielen bekannten Schädelperforatoren nachteilig,
dass beim Beginn des Bohrens der Zentriervorgang schwierig
ist. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn der
Bohrungsort durch Blut oder andere Flüssigkeiten schmierig
ist, so dass der Perforator dazu neigt, entlang der
Schädeldecke zu rutschen. Dies kann zu einer unnötigen
zusätzlichen Verletzung des Patienten führen. Ebenso
neigen einige bekannte Schädelperforatoren zu dem Nachteil,
dass Schädelmaterial nicht von der Bohrstelle entfernt
werden kann und zwar mit dem Ergebnis, dass die durch die
Perforatoren hergestellten Löcher mit Fremdmaterial
wiedergefüllt werden müssen, wenn die Operation beendet
ist, anstatt das Knochenmaterial des Patienten zu verwenden.
Ebenso erfordern die meisten, wenn nicht alle
Schädelperforatoren eine relativ hohe Bohrgeschwindigkeit
(d. h. eine Bohrgeschwindigkeit von ungefähr 800 bis 1000 Upm.)
Dies ist weniger wünschenswert als das
Niedriggeschwindigkeitsbohren (d. h. das Bohren bei einer
Geschwindigkeit von ungefähr 100 Upm), und zwar aus
verschiedenen Gründen.
In Ergänzung zu dem Vorstehenden ist auszuführen, dass
bei einigen bekannten, wiederverwendbaren Schädelperforatoren
die hintere Stütz- und Antriebsanordnung und/oder die
Kupplungsmittel unangemessen konstruiert sind, um einer
wiederholten, nicht-axialen Belastung standzuhalten, und
zwar mit dem Ergebnis, dass sie nach einer endlichen
Benutzungsdauer ausfallen. Ebenso sind viele bekannte,
wiederverwendbare Schädelperforatoren so konstruiert,
dass sie in viele Teile demontiert werden müssen, um ein
geeignetes Reinigen zu bewirken, und zwar mit dem Ergebnis,
dass das Demontieren und das nachfolgende Zusammenbauen
kompliziert und zeitaufwendig ist. Darüber hinaus geht
bei vielen bekannten Konstruktionen nach dem richtigen
Wiederzusammenbauen der angesprochene Sicherheitsfaktor
verloren, so dass der Perforator vollständig
betriebsunwirksam ist, indem das Vorwärtseindringen des
Perforators nicht automatisch angehalten wird, sobald
die voreilende Spitze die Schädeldecke passiert hat. Dies
führt zu einer Verletzung des empfindlichen Gewebes,
wenn der Chirurg nicht mit der nötigen Erfahrung ans Werk
geht, so dass die Gefahr besteht, dass die Hirnhaut
durchstossen wird.
In Ergänzung zu dem Vorstehenden haben auch nicht
wiederverwendbare Einweg-Schädelperforatoren der bekannten
Art im wesentlichen einen mangelnden Schutz, um
sicherzustellen, dass der Perforator nicht wiederverwendet
werden kann.
Schädelperforatoren, die von einem inneren und einem
äusseren Bohrer Gebrauch machen, beschädigen gelegentlich
die Hirnhaut, wenn der innere Bohrer beim Schneiden durch
die Innenfläche des Schädels nach vorne schnappt. Dies
ist insbesondere bei älteren Menschen der Fall, da bei
diesen die Hirnhaut üblicherweise dichter an der
Schädeldecke liegt. Ausserdem kann der innere Bohrer ein
Knochenfragment oder ein sogenanntes "Petal" erfassen,
wenn er durch die Innenfläche des Schädels schneidet und
dieses Knochenfragment durch die Hirnhaut in das Gehirn
treiben, was zu einer ernsthaften Verletzung führt.
Solche "Petals" sind besonders gefährlich, da sie klein
sind und scharfe Schneidkanten haben. Obwohl der innere
Bohrer nach dem Durchdringen des Schädels gelöst wird,
kann die Trägheit des Bohrers, der sich mit Geschwindigkeiten
bis zu 1000 Upm dreht, auf die "Petals" eine beträchtliche
Kraft ausüben.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen neuen und
verbesserten Schädelperforator des Bohrertyps zu schaffen,
bei dem die erwähnte Sicherheit zuverlässig gewährleistet
ist, auch dann, wenn nicht-axiale Belastungen auftreten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
Schädelperforator gemäss den Patentansprüchen gelöst.
Der neue Schädelperforator des Bohrertyps dringt nur
solange mit seiner voreilenden Spitze vor, solange diese
auf einen harten Knochen trifft. Sobald die voreilende
Spitze den harten Knochen passiert hat, bevor sie auf das
weiche Gewebe unterhalb des Knochens trifft, hört das
Vorwärtseindringen des Perforators auf.
Hierzu umfasst der Perforator eine vordere Bohrerkopfanordnung,
bestehend aus einem vorstehenden bzw. voreilenden inneren
Bohrer und einem zurückstehenden oder nacheilenden äusseren
Bohrer. Eine hintere Stütz- und Antriebsanordnung verbindet
beide Bohrer solange, wie der voreilende innere Bohrer
auf eine Fläche trifft, die eine gewisse Belastung bietet.
Ein Lösen der beiden Bohrer erfolgt, wenn der voreilende
innere Bohrer nicht mehr der vorbestimmten Belastung
ausgesetzt ist. Der neue Perforator ist durch eines oder
mehrere der nachfolgenden neuen Merkmale gekennzeichnet:
(1) eine einzige Kupplungsanordnung, die die vordere
Bohrerkopfanordnung mit der hinteren Stütz- und
Antriebsanordnung kuppelt und so angeordnet ist, dass durch
nicht-axial gerichtete Belastungen veranlasstes Entkuppeln
vermieden und dadurch entstehende Beanspruchungen klein
gehalten werden;
(2) neue Zentriermittel an dem voreilenden Bohrerglied
zum Verhindern des "abrutschens";
(3) eine einzige Stütz- und Antriebsanordnung,
bestimmt zum Verzögern eines durch wiederholte nicht-axiale
Belastung auftretenden Ausfalls;
(4) eine einzige Stütz- und Antriebsanordnung, die
ein Demontieren und eine Wiederverwendung der Perforatoren
verhindert;
(5) Mittel, die integral mit dem vorliegenden
Bohrerglied verbunden sind, um ein "kissenähnliches"
Element des Schädels zu schneiden, welches Element die
Schneidkante des voreilenden Bohrers gegenüber der
Hirnhaut und dem Gehirn isoliert; und
(6) Mittel zum Kleinhalten des Erzeugens von
Knochenfragmenten oder sogenannten "Petals", die durch
den inneren Bohrer in das Gehirn getrieben werden könnten.
Die Erfindung schafft einen Schädelperforator, welcher
verbesserte Mittel zum Kuppeln der vorderen
Bohrerkopfanordnung mit der hinteren Stütz- und
Antriebsanordnung umfasst, um so wirksam ein automatisches
Entkuppeln der Bohrerkopfanordnung von der Stütz- und
Antriebsanordnung sicherzustellen, wenn die Spitze des
Perforators den Knochen durchdrungen hat, und zwar
sogar dann, wenn der Perforator unter nicht-axialen
Belastungen manipuliert wird.
Der erfindungsgemäße Perforator ist relativ leicht
herzustellen und zwar mit Hochgenauigkeitstoleranzen.
Der neue Zentriermittel aufweisende Perforator unterstützt
das Zentrieren des Perforators beim Beginn des Bohrens,
um so die Rutschtendenz des Perforators über die äussere
Oberfläche des Schädels gering zu halten.
Der erfindungsgemässe Schädelperforator kann Knochenmaterial
aus einer Schädelöffnung in einer Form entfernen, die
gut geeignet ist, dieses nachfolgend wieder in die Öffnung
einzugeben, wenn die Öffnung nach der Durchführung der
Operation geschlossen werden muss.
Der erfindungsgemässe Schädelperforator kann mit relativ
geringen Drehgeschwindigkeiten, d. h. mit einer Drehzahl
von ungefähr 100 Upm, betrieben werden, aber auch, wenn
nötig, mit relativ hohen Drehgeschwindigkeiten, d. h. mit
Drehzahlen von ungefähr 800 bis 1000 Upm.
Der erfindungsgemässe, wiederverwendbare Schädelperforator
ist besser geeignet, wiederholt nicht-axialen Belastungen
standzuhalten, so dass der Perforator nicht dazu neigt,
nach einer begrenzten Verwendungszeitperiode auszufallen.
Der Perforator hat somit eine lange Lebensdauer, ist
einfach zu demontieren und wieder zusammenzubauen und
somit leicht zu reinigen, da das Auseinanderbauen in
relativ wenige Teile erfolgt.
Wenn der erfindungsgemässe Perforator falsch zusammengebaut
worden ist, so ist er vollständig betriebsunwirksam.
Die Erfindung schafft weiterhin einen sogenannten
Einweg-Schädelperforator, welcher nach dem Demontieren
vollständig unbrauchbar wird, d. h. nicht mehr eingesetzt
werden kann. Dieser Einweg-Schädelperforator zeigt an,
wenn er für eine gewünschte Wiederverwendung sterilisiert
worden ist.
Die Erfindung schafft einen neuen Bohrer, der dazu verwendet
werden kann, Löcher verschiedener Arten von Knochenmaterial
zu bohren, beispielsweise Schädelknochen, Brustbeinknochen
etc. .
Die Erfindung schafft somit einen verbesserten Perforator
mit einem inneren und äusseren Bohrer, der die Gefahr
einer Verletzung der Hirnhaut einhält oder sogar eliminiert,
wenn der innere Bohrer durch die Innenfläche des Schädels
schneidet.
Mit dem erfindungsgemässen Perforator wird es verhindert,
dass Knochenfragmente beim Bohren in das Gehirn getrieben
werden.
Der erfindungsgemässe Perforator sieht verbesserte Mittel
vor, um die Schneidkante des Bohrers gegenüber der Hirnhaut
und dem Gehirn zu isolieren, und zwar dadurch, dass ein
waffel- oder kissenähnliches Segment des Knochens
geschaffen wird, wenn der innere Bohrer durch den Schädel
schneidet. Dieses waffelähnliches Segment, das wie gesagt
auch als eine Art "Kissen" bezeichnet werden kann, wird
zwischen der Hirnhaut und dem Hauptabschnitt der
Schneidkante des inneren Bohrers ausgebildet. Wenn der
innere Bohrer gelöst wird, funktioniert das Kissen als
Mittel zum Trennen der Hirnhaut vom Schädel.
Durch die Verwendung der Erfindung werden eine Vielzahl
von Vorteilen erzielt.
Erstens schafft die vorliegende Erfindung einen
Knochenperforator und insbesondere einen Schädelperforator
mit einem zuverlässigen "Sicherheitsaufbau", durch den
dieser Perforator nur solange vordringen kann, als die
voreilende Spitze des Perforators auf einen harten
Knochen trifft. Sobald die vorliegende Spitze des Perforators
durch den harten Knochen gedrungen ist und bevor er auf
das weiche Gewebe unterhalb des Knochens trifft, hört
dieses Vorwärtsdringen auf.
Zweitens schafft die Erfindung einen Schädelperforator
mit verbesserten Kupplungsmitteln zum Kuppeln der vorderen
Bohrerkopfanordnung mit der hinteren Stütz- und
Antriebsanordnung, wobei die Kupplungsmittel so konstruiert
sind, dass sie ein automatisches Entkuppeln auch dann
sicherstellen, wenn der Perforator unter nicht-axialen
Belastungen manipuliert wird.
Drittens schafft die Erfindung einen Schädelperforator,
welcher einen einzigen Zentrierpunkt umfasst, um das
Zentrieren des Perforators zu unterstützen, wenn das
Bohren begonnen wird, um so die Tendenz kleinzuhalten,
gemäss der der Perforator entlang dem Schädel abrutschen
könnte.
Viertens sind die Schneidrippen des Schädelperforators der
Erfindung gut geeignet, das Schädelmaterial von der
Cranialöffnung in einer Form zu entfernen, die ein
nachfolgendes wiedereinlegen in die Öffnung ermöglicht,
wenn die Öffnung nach der Durchführung der Operation
geschlossen werden soll.
Fünftens schafft die Erfindung einen Perforator, der mit
niedrigen Drehzahlen arbeiten kann, d. h. mit einer
Drehzahl von 100 Upm, aber auch mit relativ hohen Drehzahlen,
d. h. Drehzahlen von ungefähr 800 bis 1000 Upm.
Sechstens schafft die Erfindung einen wiederverwendbaren
Schädelperforator, der besser wiederholten nicht-axialen
Belastungen standhalten kann, so dass der Perforator nicht
frühzeitig ausfällt.
Siebtens sieht die Erfindung einen wiederverwendbaren
Schädelperforator vor, welcher eine lange Lebensdauer
hat und leicht zu demontieren und wieder zusammenzubauen
ist, um so den Reinigungsvorgang zu erleichtern.
Achtens schafft die vorliegende Erfindung einen
wiederverwendbaren Schädelperforator, der in wenige Teile
zu demontieren ist, um so das Demontieren und wieder
zusammensetzen zu erleichtern.
Neuntens schafft die Erfindung einen wiederverwendbaren
Schädelperforator, welcher dann vollständig betriebsunwirksam
wird, wenn er unrichtig zusammengebaut wurde.
Zehntens schafft die Erfindung einen wegwerfbaren
Einweg-Schädelperforator, welcher nicht demontiert werden
kann, ohne dass der Schädelperforator vollständig
betriebsunwirksam wird.
Elftens schafft die Erfindung einen wegwerfbaren
Einweg-Schädelperforator, welcher anzeigt, wenn er für
den Versuch einer Wiederverwendung erneut sterilisiert
worden ist.
Schließlich hat die Erfindung den Vorteil, dass dieses
Gerät kein Traume des Gehirns oder der Hirnhaut verursacht,
wenn das Bohrgerät durch die Schädeldecke schneidet.
Weiterhin schafft das erfindungsgemässe Gerät beim
Bohrvorgang eine Waffel oder ein Kissen, welches zwischen
der Hirnhaut und den innersten Schneidkanten der Bohreinheit
verbleibt, damit die Schneideinheit nicht in das Gehirn
eindringen kann.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den
Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines
wiederverwendbaren Schädelperforators,
der die bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung umfasst,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer
Bohrerkopfanordnung desselben
wiederverwendbaren Schädelperforators,
allerdings gegenüber der Darstellung
in Fig. 1 um 60°C gedreht,
Fig. 3 eine Stirnansicht desselben
wiederverwendbaren Schädelperforators,
betrachtet von der Linie 3-3 in
Fig. 1,
Fig. 4 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht desselben
wiederverwendbaren Schädelperforators,
bei dem die Stütze des Perforators
und die Antriebsanordnung
gegenüber der Darstellung in
Fig. 1 um 90° gedreht ist,
Fig. 5 eine Querschnittansicht desselben
wiederverwendbaren Schädelperforators
entlang der Linie 5-5 in Fig. 4,
Fig. 6 eine perspektivische
Explosionsdarstellung der
Bohrkopfanordnung desselben
wiederverwendbaren Schädelperforators,
Fig. 7 eine Rückansicht des äusseren
Bohrers desselben wiederverwendbaren
Schädelperforators, betrachtet von
der Linie 7-7 in Fig. 6,
Fig. 8 eine Rückansicht des inneren
Bohrers desselben wiederverwenbaren
Schädelperforators, berachtet von
der Linie 8-8 in Fig. 6,
Fig. 9 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht eines
Wegwerf-Schädelperforators, welcher
eine andere Ausführungsform der
Erfindung umfasst,
Fig. 10 eine perspektivische
Explosionsdarstellung der
Bohrerkopfanordnung desselben
Wegwerf-Schädelperforators,
Fig. 11 eine Rückansicht des äusseren
Bohrers desselben
Wegwerf-Schädelperforators,
betrachtet von der Linie 11-11
in Fig. 10,
Fig. 12 eine Rückansicht des inneren
Bohrers desselben
Wegwerf-Schädelperforators,
betrachtet von der Linie 12-12
in Fig. 10,
Fig. 13 eine vergrösserte Teildarstellung
einer alternativen Ausführungsform
der Nasen des inneren Bohrers, und
Fig. 14 eine schematische, vergrösserte
Teilansicht des Schneidendes
der Ausführungsform der Fig. 1, wie
es durch den Schädel schneidet,
wobei schematisch Teile der
Hirnhaut und des Gehirns dargestellt
sind.
Zunächst wird Fig. 1 betrachtet. Dort ist ein wiederverwendbarer
Schädelperforator bzw. eine wiederverwendbare Vorrichtung
zum Perfornieren des Schädels dargestellt. Dieser
wiederverwendbare Schädelperforator umfasst allgemein
betrachtet eine vordere Bohrerkopfanordnung (100) und
eine hintere Stütz- und Antriebsanordnung (200). Die
vordere Bohrerkopfanordnung (100) umfasst einen inneren
Bohrer oder Bohrerglied (102) und einen äusseren Bohrer
oder Bohrerglied (104).
Der innere Bohrer (102) ist in Fig. 1 bis 4, 6 und 8
dargestellt. Dieser innere Bohrer (102) ist im wesentlichen
zylindrisch und umfasst einen zylindrischen Mittelabschnitt
(106) (Fig. 6). Das vordere Ende des inneren Bohrers (102)
ist in einer Vielzahl von geeigneten, sich überschneidenden
Flächen verteilt, um so drei prismatische Rippen oder
Klingen zu bilden, die allgemein mit dem Bezugszeichen
(108) versehen sind. Mehr insbesondere umfassen die drei
Rippen (108) ein Trio von ersten geneigten Flächen (110),
ein Trio von zweiten geneigten Flächen (112) und ein Trio
von dritten geneigten Flächen, ergänzt durch ein Trio von
Endflächen (116), wobei jede der letztgenannten Flächen
durch die Flächen (110, 112) einer Ruppe und der Fläche
(114) der anderen Rippe geschnitten wird. Die Rippen (108)
befinden sich in einem Abstand von 120° voneinander.
Dementsprechend ist jede Fläche (110, 112, 114) jeder
Rippe von der entsprechenden Fläche der anderen beiden
Rippen in einem Winkel von 120° versetzt angeordnet.
Aufgrund der relativen Versetzungen der geneigten Flächen
(110, 112, 114) endet jede Rippe (108) in einem
pyramidenförmigen Endvorsprung (118), der über die vorderen
Endflächen (116) der Rippen (108) hinaus nach aussen
verlaufen (Fig. 2 und 6). Die Ebenen der Flächen (114) sind
zum Führungspunkt des pyramidenförmigen Endvorsprunges
(118) exzentrisch. Die Endflächen (116) sind in
Umfangsrichtung (d. h. nicht-radial) mit einer Steigung von
6,5 Winkelgraden angeordnet. Die führenden Kanten der
Flächen (116) bilden vordere Schneidkanten. Die äusseren
Kanten der Flächen (114) bilden ebenso Schneidkanten.
Die vorderen Schneidkanten (116) sind jeweils mit einem
Wiedereintrittssegment (113) versehen, das von der Basis
des Vorsprungs (118) bei (117) ausgeht und nach aussen
auf die äusseren Enden der Schneidkante zu verläuft und
kurz vor dem äusseren Ende bei (117 A) endet, wodurch
Schultern (119) gebildet werden. Die Schulter (119) steht
nach vorne bis zu einem Punkt kurz vor den vordersten
Positionen des Mittelpunktes (118) vor.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann
der Aussendurchmesser des äusseren Bohrers 1,43 cm, der
Aussendurchmesser des inneren Bohrers 1,11 cm, die Breite
der Schulter am äusseren Ende der Schneidkante 0,127 cm
betragen. Dadurch definiert sich der Durchmesser der
Wafer oder Füllungen auf einen Betrag von 0,856 cm
(1,11-0,254 cm). Der Abstand zwischen parallelen Ebenen,
die jeweils durch das vorderste Ende des gemeinsamen
Mittelpunktes verlaufen, und dem äussersten Ende der
Kanten (116) an den Schultern (119) kann 0,127 cm betragen,
während die Tiefe des Wiedereintrittssegementes (113)
0,0889 cm betragen kann. Diese Dimensionen können auch
anders lauten.
Das hintere Ende des zylindrischen Mittelabschnittes
(106) endet in einer Endfläche oder Wand (124) (Fig. 4, 6
und 8). Ein Trio von Nasen oder Keilen oder Fingern (126)
verläuft von der Endfläche (124) nach hinten. Die nach
hinten vorstehenden Finger (126) sind integral mit dem
zylindrischen Mittelabschnitt (106) ausgebildet und
befinden sich in einem Winkel von 120° beabstandet
voneinander. Jeder der Finger (126) ist so ausgebildet,
dass er eine erste Seitenfläche (128), die parallel zur
Mittelachse des inneren Bohrers (102) und senkrecht zur
Endfläche (124) verläuft, eine Endfläche (130), die im
wesentlichen parallel zur Endfläche (124) verläuft, eine
zweite Seitenfläche (132), die im wesentlichen senkrecht
zur Endfläche (124) (und zur Endfläche (130)) verläuft,
und eine dritte Seitenfläche (134) aufweist, die in einem
geneigten Winkel (d. h. nicht senkrecht) zur Endfläche
(124) verläuft. Eine kleine Nut (136) befindet sich an
der Überschneidungsstelle jeder geneigten Seitenfläche
(134) mit der Endfläche (124).
Der innere Bohrer (102) umfasst ebenso eine Axialbohrung
(137), die an der hinteren Endfläche (124) eines
zylindrischen Mittelabschnittes (106) beginnt und in der
Mitte des Mittelabschnittes (106) endet. Weiterhin umfasst
der innere Bohrer (102) eine mit einem etwas flacheren
Gewinde versehene Senkbohrung (138), die an der hinteren
Endfläche (124) des zylinderischen Mittelabschnittes (106)
beginnt und an einer Schulter (139) in der Mitte des
Mittelabschnittes (106) endet (Fig. 4 und 8).
Der äussere Bohrer (104) ist in Fig. 1 bis 4, 6 und 7
dargestellt. Der äussere Bohrer (104) ist im wesentlichen
zylindrisch und ist so ausgeschnitten, dass er an einem
vorderen Ende eine Reihe von Rippen oder Klingen bildet.
Mehr insbesondere umfasst der äussere Bohrer (104) einen
im wesentlichen zylindrischen hinteren Abschnitt (142),
der mit einem im wesentlichen zylindrischen vorderen
Abschnitt (144) mittels eines im wesentlichen
kegelstumpfförmigen Abschnittes (146) in Verbindung steht
(Fig. 2, 3 und 6). Der äussere Bohrer (104) umfasst eine
Axialbohrung (152) (Fig. 4 und 7), drei nach innen
verlaufende Lippen (147), die vordere Flächen (154) haben
(Fig. 4) und gekrümmte innenseitige Flächen (150), die
Kreisbögen sind, welche konzentrisch zur Achse des
äusseren Bohrers liegen. Der äussere Bohrer (104) umfasst
ebenso ein Trio von Schlitzen (156), die zwischen den
Lippen (147) verlaufen. Die Schlitze (156) sind in einem
Winkel von 120° voneinander beabstandet. Jeder der
Schlitze (156) bildet eine Schulter (158). Jede der Lippen
(147) hat Seitenwandflächen (159 A, 159 B). Die Lippen (147)
sind an ihren vorderen Seiten so abgefast bzw. abgeschrägt,
dass Flächen (159 C) zwischen den Seitenwandflächen (159 B)
und den Vorderflächen (154) verlaufen. Die Flächen (159 C)
sind ebenflächig und verlaufen in einem 45°-Winkel zu
den vorderen Flächen (154), und zwar aus Gründen, die
später erläutert werden.
Entsprechend Fig. 1, 2, 3, 4 und 6 ist der im wesentlichen
zylindrische vordere Abschnitt (144) durch eine Vielzahl
von geneigten, sich schneidenden Flächen unterteilt, um
so drei Rippen oder Klingen zu bilden, die allgemein mit
dem Bezugszeichen (160) versehen sind. Mehr insbesondere
umfassen die drei Rippen ein Trio von ersten geneigten
Flächen (162), ein Trio von zweiten geneigten Flächen
(164) und ein Trio von dritten geneigten Flächen (166)
(Fig. 2 und 3). Die Rippen (160) befinden sich in einem
Abstand von 120° voneinander. Jede Rippe endet in einer
vorderen Endfläche (168) (Fig. 3 und 6). Die vorderen
Endflächen (168) sind in einer Steigung von 3 Winkelgraden
in Umfangsrichtung (nicht-radial) angeordnet. Die führenden
Kanten der Flächen (168) sind vordere Schneidkanten,
während die Aussenkanten der Flächen (166) seitliche
Schneidkanten bilden.
Der innere Bohrer (102) und der äussere Bohrer (104)
werden konzentrisch zusammengebracht, indem der eine in
den anderen eingesetzt wird, um so die voylständige
Bohrerkopfanordnung (100) zu bilden. Mehr insbesondere
sind der innere Bohrer (102) und der äussere Bohrer (104)
auf die in Fig. 6 dargestellte Weise positioniert, d. h.
so, dass die Rippen oder Flügel oder Schneiden (108) des
inneren Bohrers mit denen (160) des äusseren Bohrers
ausgerichtet sind, so dass die Finger (126) des inneren
Bohrers mit den Schlitzen (156) des äusseren Bohrers
ausgerichtet sind. Dann werden die beiden Bohrer
zusammengebracht, so dass der innere Bohrer in den äusseren
Bohrer hineingleitet und so passend im äusseren Bohrer
sitzt, wobei die Endwand (124) des inneren Bohrers an
den vorderen Flächen (154) der Lippen (147) zur Anlage
kommen (Fig. 4). Die verschiedenen Teile des inneren und
äusseren Bohrers sind so bemessen und geformt, dass,
wenn die Bwhrerkopfanordnung zusammengesetzt wird und die
Endfläche (124) des inneren Bohrers mit den Flächen (154)
-es äusseren Bohrers in Eingriff stehen, und die Finger
(126) in den Schlitzen (156) angeordnet sind, die vorderen
Endschneidflächen (168) des äusseren Bohrers mit und
hinter den vorderen Endflächen (116) des inneren Bohrers
ausgerichtet sind, wobei die ersten geneigten Flächen
(162) des äusseren Bohrers eine rückwärtige Verlängerung
der ersten geneigten Flächen (110) des inneren Bohrers
bilden, wobei die zweiten geneigten Flächen (164) des
äusseren Bohrers eine rückwärtige Verlängerung der zweiten
geneigten Flächen (112) des inneren Bohrers bilden, und
wobei die dritten geneigten Flächen (166) des äusseren
Bohrers eine rückwärtige Verlängerung der dritten geneigten
Flächen (114) des inneren Bohrers bilden (Fig. 2, 3, und 4).
In Ergänzung dazu sind die Finger (126) des inneren
Bohrers so bemessen, dass, wenn die Endwand (124) des
inneren Bohrers die Flächen (154) des äusseren Bohrers
berührt, die Finger (126) durch die Schlitze (156) des
äusseren Bohrers ragen, wobei die ersten Seitenflächen
(128) der Finger neben und parallel den Seitenflächen
(159 A) der Lippen (147) liegen und wobei die geneigten
Seitenflächen (134) der Finger neben und parallel den
abgeschrägten bzw. angefasten Flächen (159 C) der Lippen
(147) liegen. In Ergänzung dazu sind die Finger (126)
des inneren Bohrers so bemessen, dass sie nach aussen über
die hintere Fläche (148) des äusseren Bohrers verlaufen,
wenn die Endwand (124) des inneren Bohrers die Flächen
(154) des äusseren Bohrers (104) berühren (Fig. 1 und 4).
Die vorgenannte Anordnung kann nur erzielt werden, wenn
der innere Bohrer (102) und der äussere Bohrer (104)
richtig ausgerichtet werden, bevor die beiden Bohrer in
Eingriff miteinander gebracht werden (d. h. so, dass die
Rippen (108) des inneren Bohrers mit den Rippen (160)
des äusseren Bohrers ausgerichtet sind und so, dass die
Finger (126) des inneren Bohrers mit den Schlitzen (156)
des äusseren Bohrers ausgerichtet sind. Wegen der Grösse
und Form der Finger (126) des inneren Bohrers und der
Grösse und Form des äusseren Bohrers (104) treffen
die Endflächen (130) der Finger (126) des inneren
Bohrers auf die vorderen Flächen (154) der Lippen
(147), wenn die Finger (126) nicht richtig auf die
Schlitze (156) des äusseren Bohrers ausgerichtet sind und
dann die beiden Bohrerglieder zusammengebracht werden,
wodurch verhindert würde, dass der innere und äussere
Bohrer die in Fig. 4 dargestellte Position einnehmen.
Die hintere Stütz- und Antriebsanordnung (200) ist in
Fig. 1, 4, und 5 dargestellt. Die Anordnung (200) umfasst
eine zylindrische Aussenhülse (202). Diese Aussenhülse
(202) umfasst eine Axialbohrung (204), eine erste axiale
Senkbohrung (206), eine zweite axiale Senkbohrung (208)
und eine dritte axiale Senkbohrung (210). Die
Axialbohrung (204) beginnt an der vorderen Endfläche
(212) der Hülse und verläuft nach hinten zur Senkbohrung
(206). Eine Schulter (214) ist an der Überschneidung der
Bohrung (204) und der Senkbohrung (206) ausgebildet. Die
Senkbohrung (206) ihrerseits verläuft zur Senkbohrung
(208) nach hinten. Eine Schulter (216) ist an der
Überschneidung der Senkbohrung (208) und der Senkbohrung
(210) ausgebildet. Die Senkbohrung (210) schneidet die
hintere Endfläche (220) der Hülse. Die Hülse (202) umfasst
ebenso ein Trio von keilaufnehmenden Ausnehmungen (222),
die in der vorderen Endfläche (212) der Hülse ausgebildet
sind (Fig. 4 und 5). Die Ausnehmungen (222) sind in einem
Winkel von 120° beabstandet voneinander und weisen
Bodenflächen (224) auf. Jede der Ausnehmungen (222) ist
von Seitenwandflächen (225 A, 225 B) begrenzt. Eine
Radialbohrung (226) verläuft durch die Seitenwand der
Hülse (202).
Eine Ringdichtung (228) (Fig. 4) befindet sich innerhalb
der Senkbohrung (206) konzentrisch mit der Achse der
Hülse (202). Die Dichtung (228) hat einen C-förmigen
Querschnitt und besteht aus elastischem Material,
beispielsweise Weichgummi. Ein Expanderelement, beispielsweise
ein elastischer O-Ring (230), befindet sich innerhalb der
Dichtung, um diese für einen noch zu beschreibenden Zweck
radial ausgedehnt zu halten.
Ein Ringabstandselement (234) befindet sich innerhalb
der Senkbohrung (208). Das Abstandselement (224) ruht an
der Schulter (216) und ist so bemessen, dass dessen
Innenfläche fluchtend mit der Innenfläche der Hülse (202)
liegt.
Ebenso innerhalb der Senkbohrung (208) befinden sich drei
Ringlagerglieder (238), die so bemessen sind, dass deren
innerste Flächen mit der Oberfläche der Hülse (202)
fluchten, die die Bohrung (204) begrenzt, und ebenso mit der
innersten Fläche des Abstandselementes (234).
Ein Kupplungs- oder Verbindungsstift (242) befindet sich
verschiebbar innerhalb der Hülse (202) und den Ringgliedern
(228, 234, 238). Der Stift (242) besteht aus einem
zylindrischen Mittelabschnitt (243), einem mit Gewinde
versehenen zylindrischen vorderen Abschnitt (244)
reduzierten Durchmesser, und einem hinteren Flansch (245),
der in einer Endfläche (248) endet. Der Verbindungsstift
(242) ist so bemessen, dass dessen zylindrischer
Mittelabschnitt (243) in der Bohrung (204) der Hülse (202)
einen dichten Gleitsitz einnimmt und ebenso mit den
innersten Flächen der Dichtung (228) und des
Abstandselementes (234) und der Lager (238). Als Ergebnis
ist der Verbindungsstift (242) unabhängig von der Hülse
(202) frei beweglich. Gleichzeitig, aufgrund der Tatsache,
dass die Innenseitenwand der Dichtung (228) durch das
Expanderelement (230) gedrückt wird, um eine Position
einzunehmen, die ein wenig weiter innen liegt als die
Oberfläche der Hülse (202), die die Bohrung (204) bildet,
berührt die elastische Dichtung (228) die Aussenfläche
des zylindrischen Mittelabschnittes (243) des
Verbindungsstiftes und stellt so eine gute Dichtung mit
dieser Fläche her. Dieser Eingriff reicht aus, um zu
verhindern, dass eine Flüssigkeit oder Festsubstanzen
zwischen der Dichtung (228) und dem Verbindungsstift
passieren, ist jedoch nicht ausreichend, um bezeichnenderweise
die Bewegung des Verbindungsstiftes (242) relativ zu
Hülse (202) zu verhindern. Der Verbindungsstift (242)
umfasst ebenso eine Axialbohrung (249), die an dessen
rückseitiger Fläche (248) beginnt und in den zylindrischen
Mittelabschnitt des Stiftes verläuft. Ebenso umfasst der
Verbindungsstift (242) eine Radialbohrung (250), die an
der Aussenfläche des Stiftes beginnt und in den
Mittelabschnitt (243) verläuft. Die Radialbohrung (250)
ist so positioniert, dass sie mit der Bohrung (226) der
Hülse ausgerichtet ist, wenn der hintere Flansch (245)
des Verbindungsstiftes mit dem hintersten Lager (238) in
Eingriff steht. Dabei hat die Radialbohrung (250) einen
Durchmesser, der identisch mit dem Durchmesser der
Radialbohrung (226) ist.
Es sind Mittel vorgesehen, um den Verbindungsstift (242)
nach vorne zu drücken, so dass der hintere Flansch (245)
des Stiftes normalerweise mit dem hintersten Lager (238)
auf die in Fig. 4 dargestellte Weise in Eingriff steht.
Mehr insbesondere umfasst die hintere Stütz- und
Antriebsanordnung (200) einen Antriebsadapter (252), der
die Rückseite der Hülse (202) abschliesst. Der Adapter
(252) hat eine abgestufte äussere Gestalt an seinem
hinteren Ende, welcher geeignet ist, ein Hudson-Spannfutter
aufzunehmen, wie dies nachfolgend noch im einzelnen
beschrieben wird. Der Adapter (252) umfasst eine
Axialbohrung (254), eine axiale Senkbohrung (256), eine
Schulter (258), die an der Überschneidung der Bohrung
(254) und der Senkbohrung (256) ausgebildet ist, und
einen Umfangsflansch (259). Der Adapter (252) befindet
sich im Pressitz in der Senkbohrung (208) der Hülse, wobei
der Umfangsflansch (259) einen dichten Sitz in der
Senkbohrung (210) der Hülse herstellt. Das innere Ende
des Adapters (252) berührt das hinterste Lager (238) und
befestigt somit unverlierbar die Lager in der Hülse (202).
Eine Axiallagereinheit (260) mit einem
Kreisumfangsflansch (262) befindet sich in der Bohrung (254)
der Endkappe und der Senkbohrung (256) auf die in Fig. 4
dargestellte Weise. Die Lagereinheit (260) umfasst ein
axiales Durchgangsloch (264), welches einen Dorn oder
Federstift (268) aufnimmt. Dieser Dorn dient als Anker
für eine Druckfeder (266). Letztere verläuft in die
Bohrung (249) des Stiftes (242). Diese Konstruktion
reicht aus, um den hinteren Flansch (245) des
Verbindungsstiftes gegen das hinterste Lagerglied (238)
vorgespannt zu halten, ohne bezeichnenderweise eine
Drehung des Verbindungsstiftes (242) relativ zur Hülse
(202) zu verhindern. Gleichzeitig kann der Stift (242)
eine Axialbewegung relativ zur Hülse (202) ausführen, und
zwar in einem Ausmass, welches durch den Spalt gestattet
ist, der normalerweise zwischen dem Flansch (245) des
Stiftes und dem Axiallager (260) besteht.
Die hintere Stütz- und Antriebsanordnung (200) bildet im
wesentlichen eine selbständige Einheit, bei der der
Verbindungsstift (242) in das mit Gewinde versehene vordere
Ende (244) ragt, und zwar aus dem vorderen Ende der Hülse
(202) heraus. Dabei ist der Verbindungsstift in diese
Position nachgiebig vorgespannt. Weiterhin kann sich der
Verbindungsstift relativ zur Hülse (202) drehen.
Die vordere Bohrerkopfanordnung (100) ist mit der hinteren
Stütz- und Antriebsanordnung (200) vereinigt durch
Einschrauben des mit einem Gewinde versehenen zylindrischen
Vorderabschnittes (244) des Verbindungsstiftes in die
mit Gewinde versehene Senkbohrung (238) des inneren
Bohrers, so dass die Schulter (246) des Verbindungsstiftes
mit der Endfläche (124) des inneren Bohrers in Eingriff
steht.
Verschiedene Teile des Schädelperforators sind so bemessen,
dass die Bohrerkopfanordnung nur auf den Verbindungsstift
(242) geschraubt werden kann, wenn die Finger (126) des
inneren Bohrers durch die Schlitze (156) des äusseren
Bohrers verlaufen, und zwar aus Gründen, die später noch im
Detail beschrieben werden. Ausserdem sind die verschiedenen
Teile des Schädelperforators so bemessen, dass, wenn die
Bohrerkopfanordnung und die Stütz- und Antriebsanordnung
so vereinigt sind und der hintere Flansch (245) des
Verbindungsstiftes mit der hintersten Lagereinheit (238)
in Eingriff steht, die Finger (126) des inneren Bohrers
kurz vor der vorderen Endfläche (212) der Hülse enden
werden (Fig. 4). Somit können die Finger (126) nicht mit
der Hülse (202) verriegelt werden, so dass die Hülse
(202) die Bohrerkopfanordnung nicht antreiben kann.
Gleichzeitig jedoch sind die verschiedenen Teile des
Schädelperforators so bemessen, dass, wenn die vordere
Bohrerkopfanordnung und die hintere Stütz- und
Antriebsanordnung auf die vorgenannte Weise vereinigt sind
und danach der innere Bohrer (102) relativ zur Hülse (202)
gegen die Wirkung der Feder (266) nach hinten gezwungen
wird, die Finger (126) in die keilaufnehmenden Ausnehmungen
(222) verlaufen können, bevor die hintere Fläche (248)
des Verbindungsstiftes die Lagereinheit (260) berührt,
wodurch die Finger die Bohrerkopfanordnung mit der Hülse
verriegeln können, so dass die beiden sich miteinander
drehen.
Der Betrieb des Schädelperforators wird nun beschrieben.
Der zusammengesetzte Schädelperforators ist für die
Verwendung hinsichtlich eines Einsetzens des Adapters (252)
des Perforators in ein Hudson-Spannfutter vorbereitet,
welches sich am Ende der Aniriebswelle eines geeigneten
Antriebs befindet. Die nachfolgende Drehung der
Antriebswelle im Gegenuhrzeigersinn (bei Betrachtung
der Fig. 3), veranlasst eine Drehung der hinteren Stütz- und
Antriebsanordnung (200) in derselben Richtung, d. h. im
Gegenuhrzeigersinn. Aufgrund einer gewissen Restreibung
zwischen dem Verbindungsstift (242) und dem Rest der
hinteren Stütz- und Antriebsanordnung (200), neigt die
vordere Bohrerkopfanordnung (100) im allgemeinen dazu,
sich mit der hinteren Stütz- und Antriebsanordnung (200)
solange zu drehen, wie die vordere Bohrerkopfanordnung nicht
durch eine Bremswirkung behindert ist. Wenn jedoch
irgendeine Bremswirkung auf den inneren Bohrer (102)
aufgebracht wird, während die hintere Stütz- und
Antriebsanordnung (200) sich dreht, ohne dass der innere
Bohrer einer nach hinten gerichteten Kraft unterworfen
ist, die ausreicht, die Kraft der Feder (266) zu überwinden,
so erlaubt die vorgenannte Konstruktion des Perforators
ein Beenden der Drehung der vorderen Bohrerkopfanordnung
(100), und zwar sogar während einer fortgesetzten Drehung
der hinteren Stütz- und Antriebseinheit (200). Wenn
gleicherweise irgendeine Bremswirkung auf den äusseren Bohrer
(104) aufgebracht wird, während sich die hintere
Stütz- und Antriebsanordnung (200) dreht und während der
innere Bohrer nicht einer nach hinten gerichteten Kraft
unterworfen wird, die ausreicht, die Kraft der Feder (266)
zu überwinden, so wird der sich nicht drehende äussere
Bohrer aufgrund des Eingriffs der geneigten Flächen (134)
der Finger (126) mit den Flächen (159 C) der Lippen (147)
nach hinten mitgenommen, und zwar bis die hintere Endfläche
(148) des äusseren Bohrers die vordere Endfläche (212)
der Hülse berührt. So positioniert, gelangt der äussere
Bohrer in Gleitberührung mit der sich drehenden Hülse.
Sobald die Flächen (159 B) des äusseren Bohrers die
Seitenflächen (132) der Finger (126) des inneren Bohrers
berühren, hört ebenso die Drehung des inneren Bohrers
auf, und zwar trotz der fortgesetzten Drehung der hinteren
Stütz- und Antriebsanordnung (200).
Wenn nun der Schädelperforator verwendet wird, um in
den Schädel ein Loch zu bohren, so treibt die nicht
dargestellte energieversorgte Antriebseinheit den
Schädelperforator im Gegenuhrzeigersinn an. Der
Schädelperforator wird so angesetzt, dass dessen
pyramidenförmiger vorderer Vorsprung (118) den Schädel
genau dort berührt, wo das Schädelloch herzustellen ist.
Da der scharfe pyramidenförmige Vorsprung (118) den
Schädelperforator zentriert hält, wird der Perforator
gegen den Schädel gedrückt, so dass der innere Bohrer
(102) und der Verbindungsstift (242) gegen den Druck der
Feder (166) nach hinten gedrückt werden. Diese Wirkung
erlaubt ein Eindringen der Finger (126) des inneren
Bohrers in die Ausnehmungen (222) der sich drehenden Hülse
(202), so dass die Flächen (128) der Finger (126) mit
den Flächen (225 B) der Hülse in Eingriff gelangen und
zwar mit dem Ergebnis, dass die Drehung der Hülse auf
den inneren Bohrer übertragen wird. Wenn sich der innere
Bohrer dreht, so bohrt sich der pyramidenförmige Vorsprung
(118) zusammen mit dessen Rippen (108) in den Schädel.
Gleichzeitig gelangen die Flächen (159 C) des äusseren
Bohrers in Eingriff mit den Flächen (134) der sich drehenden
Finger, woraus sich eine Drehung des äusseren Bohrers
gemeinsam mit dem inneren Bohrer ergibt. Wenn der Perforator
seinen Weg in den Schädel schneidet, so schneiden die
führenden Rippen (108) des inneren Bohrers eine Bohrung
und die nachlaufenden Rippen (260) des äusseren Bohrers
schneiden eine Senkbohrung. So wird im Schädel eine
Bohrung-Senkbohrung-Öffnung ausgebildet. Da die vorderen
Endflächen (168) in einem flacheren Winkel geschnitten
sind als die vorderen Endflächen (116), neigt der äussere
Bohrer zu einem grösseren Schneidwiderstand als der innere
Bohrer.
Wenn die führende Spitze des inneren Bohrers durch den
Zielknochen gelangt, so dass sie nicht länger einer
resistiven Fläche begegnet und für ein Nachvorneschlüpfen
frei ist, hat die Mitnehmerwirkung der angefasten bzw.
abgeschrägten Flächen (159 C) des äusseren Bohrers, die
gegen die Fingerflächen (134) des inneren Bohrers anliegen,
zur Folge, dass der innere Bohrer relativ zur hinteren
Stütz- und Antriebsanordnung weit genüg nach vorne
schlüpft, damit die Finger (126) sich aus den Ausnehmungen
(222) herausbewegen und sich dabei selbst von der Hülse
(202) lösen. Mit dem nicht länger an die hintere Stütz- und
Antriebsanordnung (200) angekuppelten inneren Bohrer
verursacht die Restreibung mit dem Schädel ein Aufhören
der Drehung der Bohrer (102, 104). Ein weiteres Vordringen
des Schädelperforators wird an diesem Punkt unterdrückt,
sobald die Bohrung-Senkbohrung, hergestellt durch den
Schädelperforator, eine solide Schulter des Knochens
gebildet hat, die die vorderen Flächen (168) des nun
stationären äusseren Bohrers blockiert. Der Schädelperforator
kann einfach durch Zurückziehen von der Schädelöffnung
abgenommen werden.
Aufgrund der Anzahl und Form der Finger (126) des inneren
Bohrers und der Anzahl und der Form der fingeraufnehmenden
Ausnehmungen (222) der Hülse und ebenso aufgrund der Art
und Weise, auf die der Verbindungsstift (242) innerhalb
der Hülse (202) gehalten wird, schafft die Kupplung
zwischen der vorderen Bohrerkopfanordnung (100) und der
hinteren Stütz- und Antriebsanordnung (200) während des
Bohrens einen zuverlässigen Betrieb, sogar wenn der
Perforator verschiedenen nicht-axialen Belastungen unterworfen
wird. Drei Finger (126) sind vorgesehen, um ein Wobbeln
bzw. Wackeln des inneren Bohrers zu verhindern. Sie halten
eine positive Verriegelung des inneren Bohrers mit der
Hülse (202) jederzeit aufrecht, wenn der Perforator fest
gegen den Knochen gedrückt wird. Ausserdem stellen sie
sicher, dass ein Entkuppeln der Bohrerkopfanordnung
automatisch dann auftritt, wenn der innere Bohrer von der
Oberfläche her, in der die Bohrung vorgesehen wird, einen
Widerstandsabfall erfährt. Die Verwendung von zwei oder
vier Fingern für das Kuppeln des inneren Bohrers an die
Hülse ist unerwünscht, da dann eine Tendenz hinsichtlich
eines Wackelns des inneren Bohrers besteht, d. h. ein
seitliches Verschieben um eine querliegende Drehachse bei
nicht-axialer Belastung. Diese Wackelwirkung ist nachteilig,
da sie den Aufbau einer Reibung zwischen dem inneren und
äusseren Bohrer erzeugt, die gross genug sein kann, um
ein zuverlässiges Entkuppeln der Bohrerkopfanordnung zu
verhindern.
Wegen der einheitlichen Konstruktion der Rippen (108) des
inneren Bohrers und der Rippen (160) des äusseren Bohrers,
kann das Bohren mit relativ niedrigen Geschwindigkeiten
durchgeführt werden (d. h. bei Geschwindigkeiten von
ungefähr 100 Upm), und zwar eher als mit relativ hohen
Geschwindigkeiten (d. h. mit Geschwindigkeiten von 800 bis
1000 Upm), die bei den bekannten Vorrichtungen erforderlich
sind, um sie geeignet funktionieren zu lassen.
Weiterhin ermöglicht die besondere Form der Rippen (108)
des inneren Bohrers und der Rippen (160) des äusseren
Bohrers ein Beseitigen des Knochenmaterials von der
Schädelöffnung in einer Form, die am besten geeignet ist
für ein nachfolgendes Wiedereinlegen in die Öffnung, wenn
die Öffnung nach der Durchführung der Operation geschlossen
wird.
Der Schädelperforator der zuvir beschriebenen und in den
Zeichnungen dargestellten Art ist dazu bestimmt, mehrfach
vor dem Wegwerfen wiederverwendet zu werden. Nach dem
Beenden der Operation kann der Perforator leicht für ein
vollständiges Reinigen demontiert werden. Zur Durchführung
dieser Demontage wird die vordere Bohrerkopfanordnung so
gedreht, dass die Radialbohrung (250) des angebrachten
Verbindungsstiftes mit der Radialbohrung (226) der Hülse
ausgerichtet ist. Dann wird ein Werkzeug in die
Radialbohrungen (226, 250) eingesetzt, um so den
Verbindungsstift gegenüber einer Drehung relativ zur Hülse
(202) zu verriegeln. Danach wird die vordere
Bohrerkopfanordnung von dem verriegelten Verbindungsstift
abgeschraubt und der innere Bohrer wird vom äusseren Bohrer
getrennt. Die drei Teile (d. h. der innere Bohrer, der
äussere Bohrer und die hintere Stütz- und Antriebsanordnung)
können dann gewaschen und sterilisiert werden. In dieser
Hinsicht ist zu bemerken, dass die hintere Stütz- und
Antriebsanordnung im allgemeinen keine weitere Demontage
für das ordentliche Reinigen erfordert, da die Dichtung
(228) ein Eindringen von Material in den hinteren Abschnitt
der Stütz- und Antriebsanordnung verhindert.
Durch sorgfältiges Bemessen der verschiedenen Teile des
Schädelperforators, damit die vordere Bohrerkopfanordnung
(100) nicht auf den Verbindungsstift (242) geschraubt
werden kann, ohne dass die Finger (126) des inneren
Bohrers durch die Schlitze (156) des äusseren Bohrers ragen,
ist sichergestellt, dass der innere und der äussere Bohrer
niemals in Position relativ zueinander verriegelt werden
können, u so die besonders "sichere Konstruktion" des
Perforators zunichte zu machen. Das Wiedermontieren des
Schädelperforators nach dem Reinigen ist somit tatsächlich
fehlerfrei möglich.
Fig. 9 bis 12 zeigen einen Einweg- bzw. Wegwerf-Schädelperforator,
welcher eine alternative Ausführungsform der Erfindung
darstellt. Diese alternative Ausführungsform umfasst eine
vordere Bohrerkopfanordnung (300) und eine hintere
Stütz- und Antriebsanordnung (400) Fig. 9). Die vordere
Bohrerkopfanordnung (300) umfasst einen inneren Bohrer (302)
und einen äusseren Bohrer (304).
Der innere Bohrer (302) ist in Fig. 9, 10 und 12 dargestellt.
Der innere Bohrer (302) ist hinsichtlich seiner Form
gleich dem inneren Bohrer (102), wie er zuvor beschrieben
wurde. Mehr insbesondere ist das vordere Ende des inneren
Bohrers (302) identisch mit dem vorderen Ende des inneren
Bohrers (102), so dass der zylindrische Mittelabschnitt
(306) des Bohrers durch eine Vielzahl von sich schneidenden
geneigten Flächen aufgeteilt ist, um so die drei Rippen
oder Nasen (308) zu bilden (Fig. 10). Insbesondere die
drei Rippen umfassen ein Trio von ersten geneigten
Flächen (310), ein Trio von zweiten geneigten Flächen (312)
und ein Trio von dritten geneigten Flächen (314), und
zwar plus einem Trio von Endflächen (316), von denen jede
mit den Flächen (310, 312) einer Rippe und der Fläche
(314) der anderen Rippe schneidet. Die Rippen (108) befinden
sich in einem Abstand von 120° voneinander. Dementsprechend
ist jede Fläche (310, 312, 314) jeder Rippe um 120° von
der entsprechenden Fläche der anderen beiden Rippen versetzt.
Aufgrund der relativen Anordnungen der geneigten Flächen
(310, 312, 314) hat jede Rippe (308) eine vordere
Endausnehmung bzw. -kerbe (317). Der innere Bohrer endet
in einem pyramidenförmigen Vorsprung (318), der nach aussen
über die vorderen Endflächen (316) der Rippen (318) aus
verlaufen (Fig. 9 und 10). Die Ebenen der Flächen (314)
sind hinsichtlich des Führungspunktes des pyramidenförmigen
Endvorsprungs (318) exzentrisch und die Endflächen (316)
haben eine Steigung in der Grössenordnung eines 6,5°
Winkels in Umfangsrichtung (d. h. nicht-radial).
Der innere Bohrer (302) umfasst einen zylindrischen
hinteren Abschnitt (320), der integral mit dem zylindrischen
Mittelabschnitt (306) ausgebildet ist. Der zylindrische
hintere Abschnitt (320) hat einen geringfügig kleineren
Durchmesser als der zylindrische Mittelabschnitt (306),
so dass eine äussere Schulter (322) an der
Überschneidungsstelle der beiden Abschnitte ausgebildet
ist (Fig. 10 und 12). Der zylindrische hintere Abschnitt
(320) endet in einer Endwand (324). Ein Trio von Fingern
oder Keilen (326) verläuft von der Endwand (324) nach
hinten. Finger (326) sind integral mit dem zylindrischen
hinteren Abschnitt (320) ausgebildet und befinden sich
in einem Abstand von 120° voneinander. Jeder der Finger
(326) ist so geformt, dass er eine erste Seitenfläche
(328) aufweist, die von der Endfläche (324) senkrecht nach
aussen verläuft. Ausserdem hat jeder Finger eine Endfläche
(330), die im wesentlichen parallel zur Endfläche (324)
verläuft, und eine zweite Seitenfläche (332), die in
einem geneigten Winkel zur Endfläche (324) verläuft (d. h.
nicht senkrecht). Eine kleine Nut (336) ist im zylindrischen
hinteren Abschnitt (320) an der Überschneidung jeder
geneigten Seitenfläche (332) und der Endfläche (324)
ausgebildet.
Der innere Bohrer (302) umfasst eine Axialbohrung
(338), die an der hinteren Endfläche (324) des zylindrischen
hinteren Abschnittes (320) beginnt und in die Mitte
des zylindrischen Mittelabschnittes (306) verläuft.
Ausserdem umfasst der innere Bohrer (302) eine mit Gewinde
versehene axiale Senkbohrung (339), die an der hinteren
Endfläche (324) des zylindrischen hinteren Abschnittes
(320) beginnt und an einer Schulter (340) in der Mitte des
Mittelabschnittes (306) endet (Fig. 9 und 12).
Der äussere Bohrer (304) ist in Fig. 9, 10 und 11
dargestellt. Dieser äussere Bohrer (304) ist gleich dem
zuvor beschriebenen äusseren Bohrer (104). Mehr insbesondere
umfasst der äussere Bohrer (304) einen im wesentlichen
zylindrischen hinteren Abschnitt (342), der integral mit
einem im wesentlichen zylindrischen vorderen Abschnitt
(344) ausgebildet ist. Der vordere Abschnitt (344) hat
einen grösseren Aussendurchmesser als der zylindrische
hintere Abschnitt (342). An der Überschneidung ist eine
äussere Schulter (346) ausgebildet. Der zylindrische
hintere Abschnitt (342) endet im wesentlichen in einer
Endfläche (348). Eine Axialbohrung (349) verläuft durch
den vorderen Abschnitt (344) und den zylindrischen hinteren
Abschnitt (342). Der äussere Bohrer (304) umfasst ebenso
drei Lippen oder Nasen (351) an seinem hinteren Ende. Die
Lippen (351) sind integral mit dem zylindrischen hinteren
Abschnitt (342) ausgebildet und verlaufen innerhalb des
hinteren Abschnittes (342). Die Lippen (351) sind in
einem Winkel von 120° voneinander entfernt und sind so
bemessen und geformt, dass sie zwischen sich ein Trio von
radial verlaufenden Schlitzen (353) bilden. Die Lippen
(351) enden in gekrümmten Innenflächen (355), Seitenflächen
(356 A, 356 B) und parallelen entgegengesetzten Endflächen
(357, 359).
Der im wesentlichen zylindrische vordere Abschnitt (344)
des äusseren Bohrers (304) ist durch eine Vielzahl von
sich schneidenden geneigten Flächen unterteilt, um so
drei Rippen oder Klingen (360) zu bilden. Mehr insbesondere
umfassen die drei Rippen (360) ein Trio von ersten
geneigten Flächen (362), ein Trio von zweiten geneigten
Flächen (364) und ein Trio von dritten geneigten Flächen
(366). Die Rippen (360) sind in einem Winkel von 120°
voneinander entfernt. Jede Rippe endet in einer vorderen
Endfläche (368). Die vorderen Endflächen (368) haben eine
Steigung von einem 3°-Winkel in Umfangsrichtung (d. h.
nicht-radial).
Der innere Bohrer (302) und der äussere Bohrer (304)
sind konzentrisch angeordnet, um so eine vollständige
vordere Bohrerkopfanordnung (300) zu bilden. Mehr insbesondere
sind der innere Bohrer (302) und der äussere Bohrer (304)
auf die in Fig. 10 dargestellte Weise angeordnet, d. h.
so, dass die Rippen (308) des inneren Bohrers mit den
Rippen (360) des äusseren Bohrers ausgerichtet sind, und
dass die Finger (326) des inneren Bohrers mit den
radialen Schlitzen (353) des äusseren Bohrers ausgerichtet
sind. Dann werden die beiden Bohrerglieder zusammengebracht,
so dass der innere Bohrer nach innen gleitet und einen
dichten Passitz mit dem äusseren Bohrer einnimmt, wobei
die Endfläche (324) des inneren Bohrers an den Innenflächen
(357) der Lippen (351) des äusseren Bohrers zur Anlage
kommt (Fig. 9). Die verschiedenen Teile des inneren und
äusseren Bohrers sind so bemessen und geformt, dass, wenn
die Endfläche (324) des inneren Bohrers die inneren
Endflächen (357) des äusseren Bohrers berührt und die
Finger (326) in den Schlitzen (353) angeordnet sind, so
dass die vorderen Endflächen (368) des äusseren Bohrers
in Ausrichtung mit jedoch hinter den vorderen Endflächen
(316) des inneren Bohrers angeordnet sind, die geneigten
Flächen (362) des äusseren Bohrers eine rückwärtige
Verlängerung der geneigten Flächen (310) des inneren Bohrers
bilden, die geneigten Flächen (364) des äusseren Bohrers
eine rückwärtige Verlängerung der geneigten Flächen (312)
des inneren Bohrers bilden und die geneigten Flächen (366)
des äusseren Bohrers eine rückwärtige Verlängerung der
geneigten Flächen (314) des inneren Bohrers bilden. Ausserdem
sind die Finger (326) des inneren Bohrers so bemessen,
dass, wenn die Endfläche (324) des inneren Bohrers die
inneren Endflächen (357) des äusseren Bohrers berühren
und die Rippen (308) des inneren Bohrers mit den Rippen
(360) des äusseren Bohrers ausgerichtet sind, die Finger
(326) durch die Radialschlitze (353) des äusseren Bohrers
nach aussen verlaufen, wobei die ersten Seitenwandflächen
(328) der Finger parallel und in geringem Abstand zu den
Seitenflächen (356 A) der Lippen (351) verlaufen. Die Finger
(326) des inneren Bohrers sind so bemessen, dass sie über
die äusseren Endflächen (359) der Lippen (351) des äusseren
Bohrers ragen, wenn die Endfläche (324) des inneren
Bohrers die inneren Endflächen (357) des äusseren Bohrers
berühren.
Die vorstehende Anordnung kann nur erzielt werden, wenn
der innere Bohrer (302) und der äussere Bohrer (304)
richtig miteinander ausgerichtet sind, d. h. dass die
Finger (326) des inneren Bohrers mit den Schlitzen (395)
des äusseren Bohrers ausgericht sind, bevor die beiden
Bohrer in Eingriff miteinander bewegt werden. Mehr
insbesondere treffen aufgrund der Grösse und der Form der
Finger (326) und der Grösse und der Form des äusseren
Bohrers (304), wenn die Finger (326) nicht richtig mit
den Schlitzen (353) ausgerichtet sind, wenn die beiden
Bohrerglieder zusammen bewegt werden, auf die inneren
Endflächen (357) der Lippen (351) des äusseren Bohrers.
Dadurch würde sich nämlich verhindern, dass der innere und
äussere Bohrer die in Fig. 9 dargestellte Position
einnehmen.
Die hintere Stütz- und Antriebsanordnung (400) ist in
Fig. 9 dargestellt. Die Anordnung (400) umfasst eine hohle
innere Hülse (401) mit einem ein Gewinde aufweisenden
Körperabschnitt (403) und einem am vorderen Ende ausgebildeten,
im wesentlichen zylindrischen Kragenabschnitt (405). Der
Kragenabschnitt (405) hat einen grösseren Aussendurchmesser
als der Körperabschnitt (403). Eine äussere Schulter (407)
ist an deren Überschneidung ausgebildet. Der Kragenabschnitt
(405) endet in einer vorderen Endfläche (409). Der
Körperabschnitt (403) endet in einer hinteren Endfläche
(411). Ein Trio von keil- bzw. fingeraufnehmenden Ausnehmungen
(413) ist in der vorderen Endfläche (409) der Hülse
ausgebildet. Die Ausnehmungen (413) sind hinsichtlich ihrer
Form gleich den vorerwähnten Öffnungen (222), die in der
vorerwähnten hinteren Stütz- und Antriebsanordnung (200)
ausgebildet sind. Die Ausnehmungen sind in einem Winkel
von 120° veineinander angeordnet. Ausserdem weisen die
Ausnehmungen (413) Bodenflächen (415) auf. Die
Axialbohrung in der Hülse (401) trägt das Bezugszeichen
(419).
Eine Kupplung oder ein Verbindungsstift (421) ist verschiebbar
innerhalb der Hülse (401) angeordnet. Der Verbindungsstift
(421) hat einen zylindrischen Mittelabschnitt (423), einen
zylindrischen Vorderabschnitt (425) mit reduziertem
Durchmesser relativ zum zylindrischen Mittelabschnitt (423),
und einen hinteren Flansch (427) mit einem vergrösserten
Durchmesser bezüglich dem zylindrischen Mittelabschnitt
(423). Eine Schulter (429) ist an der Überschneidung zwischen
zylindrischem Vorderabschnitt (425) und dem zylindrischen
Mittelabschnitt (423) ausgebildet. Der zylindrische
Mittelabschnitt (423) ist für einen kurzen Abstand hinter
der Schulter (429) mit einem Gewinde versehen. Der
Verbindungsstift (421) ist so bemessen, dass dessen
zylindrischer Mittelabschnitt (423) mit dichtem Gleitsitz
in der Bohrung (419) der Hülse (401) sitzt, so dass der
Verbindungsstift (421) eine unabhängige Bewegung relativ
zur Hülse (401) ausführen kann. Der Verbindungsstift
(421) umfasst ebenso eine Axialbohrung (431), die von
der hinteren Endfläche (433) des hinteren Flansches (427)
nach vorne verläuft.
Es sind Mittel vorgesehen, um den Verbindungsstift (421)
nach vorne zu drücken, so dass der hintere Flansch (427)
des Stiftes normalerweise die hintere Endfläche (411) der
inneren Hülse (401) berührt, und zwar auf die in Fig. 9
dargestellt Weise. Mehr insbesondere umfasst die hintere
Stütz- und Antriebsanordnung (400) einen Antriebsadapter
(435), welcher über der Hülse (401) sitzt. Der Adapter
(435) hat einen hinteren Abschnitt (436) mit einer
abgestuften Aussengestalt, die von einem
Hudson-Spannfutter aufgenommen werden kann. Der Adapter
(435) umfasst eine Axialbohrung (437), eine axiale
Senkbohrung (439) und eine Schulter (441), die am Übergang
zwischen der Bohrung (437) und der Senkbohrung (439)
ausgebildet ist. Die Senkbohrung (439) ist für einen
bestimmten Abstand hinter der Schulter (441) mit einem
Gewinde versehen, so dass der Adapter auf die Hülse (401)
aufgeschraubt werden kann, wobei der Kragenabschnitt (405)
der mit Gewinde versehenen Hülse in der Senkbohrung (439)
sitzt und die Schulter (407) der Hülse mit der Schulter
(441) des Adapters in Eingriff steht. Eine Druckfeder (443)
befindet sich in der Bohrung (431) des Verbindungsstiftes,
um so den Verbindungsstift weg von der inneren Endfläche
(445) des Adapters nach vorne zu drücken und so den Flansch
(427) des Verbindungsstiftes gegen die hintere Endfläche
(411) der inneren Hülse vorgespannt zu halten.
Diese Konstruktion reicht aus, um den hinteren Flansch
(427) des Verbindungsstiftes gegen die Endfläche (411)
der inneren Hülse vorgespannt zu halten, und zwar ohne
eine bezeichnende Behinderung der Drehung des Verbindungsstiftes
(421) relativ zur Hülse (401). Gleichzeitig kann der
Stift (421) eine axiale Bewegung relativ zur Hülse (401)
in einem Ausmass vornehmen, das durch den Spalt gegeben
ist, der normalerweise zwischen dem Flansch (427) und der
Endfläche (445) besteht.
Als Folge des vorbeschriebenen konstruktiven Aufbaus bildet
die hintere Stütz- und Antriebsanordnung (Einheit (400)
im wesentlichen eine selbständige Einheit, bei der der
Verbindungsstift (421) mit seinem mit Gewinde versehenen
vorderen Ende von der inneren Hülse (401) und dem Adapter
(435) nach vorne ragt und nachgiebig in diese Position
vorgespannt wird. Der Verbindungsstift kann weiterhin eine
unabhängige Drehung relativ zur Hülse (401) und zum
Adapter (435) vornehmen.
Die vordere Bohrerkopfanordnung (300) ist mit der hinteren
Stütz- und Antriebsanordnung (400) durch Aufschrauben des
Verbindungsstiftes (421) in die Bohrung (338) des inneren
Bohrers und die mit Gewinde versehene Senkbohrung (339)
und zwar bis die Schulter (429) des Verbindungsstiftes
an der Schulter (340) des inneren Bohrers anliegt, vereinigt.
Die verschiedenen Teile des Einweg-Schädelperforators sind
so bemessen, dass, wenn die Feder (443) den hinteren
Flansch (427) des Verbindungsstiftes gegen die hintere
Endfläche (411= der inneren Hülse (401) hält, die Finger
(326) des inneren Bohrers kurz vor der vorderen Endfläche
(409) der Hülse enden. Gleichzeitig jedoch sind die
verschiedenen Teile des Schädelperforators so bemessen,
dass, wenn der innere Bohrer in Richtung auf die hintere
Stütz- und Antriebsanordnung (400) gedrückt wird, die
Finger (326) in die Fingeraufnahmeausnehmungen (413) der
Hülse (401) ragen können und die hintere Endfläche (359)
des äusseren Bohrers (304) die vordere Endfläche (409)
der Hülse (401) berühren kann, bevor die hintere Endfläche
(433) des Verbindungsstiftes die Endfläche (445) berührt.
Der Adapter (435) ist so bemessen, dass, wenn die vordere
Bohrerkopfanordnung mit der hinteren Stütz- und
Antriebsanordnung vereinigt ist, das Ende des Adapters
über das hintere Ende der vorderen Bohrerkopfanordnung
auf die in Fig. 9 dargestellte Weise verläuft.
Der Adapter (435) ist so ausgeführt, dass er über das
hintere Ende der vorderen Bohrerkopfanordnung für einen
besonders bedeutsamen Grund verläuft. Insbesondere diese
Konstruktion macht es unmöglich, einen bereits montierten
Perforator zu demontieren und zwar mit dem Ergebnis,
dass eine Wiederverwendung des Perforators wirksam
solange verhindert werden kann, solange sterile Bedingungen
erforderlich sind. Die Demontage wird verhindert dadurch,
dass der frei drehbare Verbindungsstift (421) stationär
gehalten werden muss, um die vordere Bohrerkopfanordnung
von dem Rest des Perforators zu trennen. Der Verbindungsstift
ist aufgrund der Tatsache unzugänglich, dass die innere
Hülse (401) ebenso unzugänglich ist und daher nicht ruhig
gehalten werden kann, um ein Abschrauben des Adapters (435)
von der Hülse (401) zu erlauben.
Um weiterhin eine Wiederverwendung des
Einweg-Schädelperforators zu verhindern, kann der Adapter
(435) aus einem Niedrigtemperatur-Thermoplast hergestellt
sein, so dass der Adapter in einem Hochtemperatur-Autoklaven
für das Sterilisieren zerstört würde. Der Adapter (435)
kann ebenso ein gassensitives Etikett an seiner Aussenfläche
tragen, um anzuzeigen, ob der Perforator einem
Sterilisiervorgang unterworfen worden ist.
Der Betriebsablauf bzw. der betriebliche Einsatz des
Einweg-Schädelperforators ist derselbe wie beim
wiederverwendbaren Schädelperforator, so dass eine
diesbezügliche Beschreibung hier weggelassen werden kann.
Fig. 13 zeigt eine alternative Ausführungsform der Finger
(126) des inneren Bohrers. In diesem Fall ist eine Ecke
jedes Fingers (126) abgeschrägt bzw. angefast, um so eine
ebene Fläche (129) zu bilden, die zwischen der Seitenfläche
(128) und der Endfläche (130) in einem geneigten Winkel
verläuft (d. h. nicht senkrecht). Die Flächen (129) dienen
als Nockenflächen. Sie gelangen in Berührung mit den
Flächen (225 B) der Hülse (Fig. 5), wenn der innere Bohrer
nach der Beendigung des Bohrens nach vorne gleitet und
solch ein Eingriff das Nachvornebewegen des inneren Bohrers
relativ zur Hülse (202) unterstützt, um dadurch ein
schnelleres Lösen der Finger (126) des inneren Bohrers
von der Hülse (202) zu fördern.
In Fig. 14 ist das Bohrgerät einer bevorzugten Ausführungsform
dargestellt, wie dieses mit seinem Schneidende im
wesentlichen durch den Schädel ragt. In der dargestellten
Position hat der gemeinsame Mittelpunkt (118) bereits
durch die Innenfläche (115) des Schädels (111) gebohrt.
Ausserdem haben die Schneidkanten (116) der Schultern (119)
ebenso die Innenfläche (115) des Schädels durchschnitten,
um einen Waver, d. h. eine Scheibe (121) zu bilden. Der
Mittelpunkt (118) dringt in die Achse dieser Scheibe, wie
dies dargestellt ist, um sie am Ende des Bohrvorganges
bzw. des Bohrgerätes zu halten.
Wie insbesondere in Fig. 14 dargestellt ist, wird das
Loch ausgebildet durch das Bohrgerät, indem zuerst der
Mittelpunkt (118) am Bohrmittelpunkt angesetzt wird. Wenn
der Bohrer nach innen fortschreitet, schneidet der innere
Bohrer ein Loch mit kleinem Durchmesser, gefolgt durch
ein Loch mit grösserem Durchmesser, welches vom äusseren
Bohrer geschnitten wird, wenn dieser in den Schädel
eintritt. Eine Schulter (123) wird so zwischen der
Innen- und Aussenfläche des Schädels ausgebildet. Wenn der
innere Bohrer die Innenfläche (115) erreicht, wie dies
in Fig. 14 dargestellt ist, reichen die zuvor beschriebenen
Federmittel aus, um den inneren Bohrer nach vorne zu
drücken, wodurch die Scheibe (121) im wesentlichen frei
vom restlichen Teil des Schädels zu stossen und zwar in
eine Lage, die in der Figur bei (125′) dargestellt ist.
Die Scheibe wird üblicherweise nicht vollständig frei vom
Schädel. Wegen geringer Ungleichförmigkeiten an der
Innenfläche des Schädels und weil die Schneidkanten an
den Schultern (119) von begrenzter Länge sind, verbleiben
einige sehr dünne Segemente oder Brücken zwischen der
Scheibe und der Schädelwand in dem Moment, wenn der
innere Bohrer nach innen federt. Als Ergebnis hängt die
Scheibe entlang eines Teils ihres Umfanges noch fest,
wenn sie sich in die bei (125) durch gestrichelte Linien
dargestellte Lage bewegt. In diese Lage befindet sich
die Scheibe zwischen der Schneidkante des inneren Bohrers
und der Hirnhaut (127), so dass die Hirnhaut (127)
gegenüber einem Einschneiden und Einreissen geschützt
wird. Wenn die inneren und äusseren Bohrer gelöst und
deren Drehung angehalten wird, wird das Bohrgerät abgezogen.
Der Chirurg kann dann von Hand die Knochenscheibe mit
geeigneten Handwerkszeugen entfernen und mit der Operation
fortfahren.
Claims (7)
1. Bohrgerät zum Bohren von Löchern in Knochengebilden,
gekennzeichnet durch eine
Bohrerkopfanordnung (100) mit einem inneren Bohrer
(102) und einem koaxial dazu angeordneten äusseren
Bohrer (104), wobei der innere Bohrer zumindest eine
Bohrschneidrippe (108) mit einer vorderen Schneidkante
aufweist, dass diese Schneidkante eine vom äusseren
Ende der vorderen Schneidkante beabstandetes
Wiedereintrittssegment (113) umfasst und in Richtung
auf die Achse der Bohrer nach innen verläuft.
2. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Vielzahl
von Schneidrippen vorgesehen sind, deren Schneidkanten
von einem gemeinsamen Mittelpunkt nach aussen verlaufen,
welcher gemeinsame Mittelpunkt von den vorderen
Schneidkanten nach vorne ragt.
3. Bohrgerät nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass drei Schneidrippen
(108) vorgesehen sind, und dass der gemeinsame
Mittelpunkt eine Pyramidenform hat.
4. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die äusseren
Enden der vorderen Schneidkanten Schultern (119)
bilden, die von einem Punkt kurz bei der vordersten
Position des Mittelpunktes nach vorne ragen.
5. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass das äussere Ende
der vorderen Schneidkante vom Wiedereintrittssegment
(113) in einem Abstand nach vorne vorsteht, welcher
Abstand in der Grössenordnung von zumindest 0,127 mm
(0,005 inch) liegt, wobei das Wiedereintrittssegment
um einen Hauptbruchteil des Durchmessers des inneren
Bohrers (102) nach innen verläuft.
6. Bohrgerät nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, dass drei Schneidrippen
und ein gemeinsamer Mittelpunkt vorgesehen sind, von
dem die Wiedereintrittssegmente der Schneidrippen
radial ausgehen.
7. Verfahren zum Bohren durch ein Knochengebilde,
gekennzeichnet durch das Bohren eines
zylindrischen Loches durch das Knochengebilde mit
einem Ringkanal, der gleichzeitig mit und am Boden
des Loches geschnitten wird, wodurch eine zylindrische
Waffel oder Platte oder Kissen am Boden des Loches
ausgebildet wird, wenn das Knochengebilde anfänglich
entlang dem Ringkanal durchgeschnitten wird, und
durch Unterbrechen des Bohrens unmittelbar nach der
Ausbildung dieser Waffel, Platte oder Kissen.
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