FI110575B - Työkalu kierteytettyjen kirurgisten reikien tekemiseksi - Google Patents

Description

1 110575

Työkalu kierteytettyjen kirurgisten reikien tekemiseksi

Keksinnön kohteena on työkalu kierteytettyjen kirurgisten reikien tekemiseksi, joka työkalu käsittää reiän poraavan kärkiosan sekä reiän kierteen 5 muodostavan kierteenmuodostusosan, joka käsittää luuta muotoilevan kierteen ja joka on sovitettu poraussuunnassa ainakin pääosin kärkiosan perään.

Kirurgiassa, esimerkiksi kallo- ja kasvokirurgiassa, luunmurtumat kiinnitetään tavallisesti levyillä, jotka kiinnitetään ruuveilla luuhun. Levy pitää luuta oikeassa asennossa niin, että se paranee parhaalla mahdollisella tavalla. 10 Yleisimmin käytetään titaanista valmistettuja levyjä ja ruuveja, mutta niitä valmistetaan myös elimistöön liukenevista eli biohajoavista materiaaleista. Valmistettaessa levy ja ruuvi elimistössä liukenevista materiaaleista ei niitä tarvitse poistaa elimistöstä, joten täten vältytään poistoleikkaukselta luun paranemisen jälkeen. Tämä on luonnollisesti edullista niin potilastyytyväisyyden, re-15 surssikuormituksen kuin kustannustenkin kannalta.

Kiinnitettäessä levyt ruuveilla paikoilleen sovitetaan ruuvit levyyn valmistettujen reikien läpi ja kiertämällä ruuvin kierteet kiinni luuhun porattuun kiinnitysreikään. Titaanisten ruuvien kierteet ovat tyypillisesti itseleikkaavia eli ruuvi leikkaa kierteet luuhun itse. Sen sijaan liukenevista materiaaleista val-, . 20 mistetut ruuvit täytyy asentaa valmiiksi kierteytettyyn reikään. Tyypillisesti tä mä tehdään poraamalla ensin poralla luuhun reikä, minkä jälkeen reikään valmistetaan kierteet kierretapilla. Kierteytetyn reiän valmistus näin on monivaiheista ja siten hidasta. Tunnetaan myös poran ja kierretapin yhdistelmiä, ns. itsekierteyttäviä poria. Niissä on poraava kärki ja kierteyttävä kierteytysosa. ····: 25 Toisin sanoen reikä ja sen kierteytys tehdään samalla kertaa samalla kierto liikkeellä. Tämä nopeuttaa reiän valmistusta olennaisesti.

• I I

Kuten tunnettua, luu käsittää kovan ja tiiviin pintakerroksen eli kor-teksin ja huokoisen sisäkerroksen. Tähän liittyen Itsekierteyttäviin poriin liittyy seuraava ongelma: ne sopivat ainoastaan monokortikaalikiinnityksiin pehmeis-30 sä luissa eli porauksiin, joissa porataan ainoastaan yhden, varsin ohuen korti-kaalikerroksen läpi. Esimerkki tällaisesta monokortikaalikiinnityksestä on ma-'·;· xillaan (yläleukaluu) tehtävät operaatiot, johtuen siitä, että tehtäessä kierrerei- :' ’' kää mennään ensin läpi porattavalla puolella olevan korteksin ja edetään sen ·;··;· jälkeen huokoisessa sisäkerroksessa. Sen sijaan bikortikaaliset reiät, eli reiät . y 35 jotka ulottuvat kahden kortikaalikerroksen läpi, on tehtävä kaksivaiheisesti en- : ; : ; sin poraamalla ja tämän jälkeen valmistamalla kierre kierretapilla. Tämä johtuu 2 110575 siitä, että kun tekniikan tason mukainen itsekierteyttävän kierteytystyökalun kärki törmää porauspuolen suhteen luun vastakkaisella puolella olevaan kovaan korteksiin käy erittäin todennäköisesti niin, että jo valmistettu kierre murtuu ja romahtaa äkillisen ja suuren aksiaalisuuntaisen jännityksen alaisena.

5 Reiän tekeminen paksuun ja kovaan monokortikaalin on myös erittäin vaikeaa, koska aksiaalisuuntaiset jännitykset murtavat helposti reikään jo tehdyn kierteen. Siksi myös paksun ja kovan monokortikaalin poraukset tehdään perinteisellä tavalla kaksivaiheisesti poraamalla ja kierteyttämällä kierretapilla. Kuten jo aikaisemmin mainittiin, on kaksivaiheinen reiän valmistus hidasta ja vaival-10 loista.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen ja parannettu työkalu kierteytettyjen kirurgisten reikien tekemiseksi.

Keksinnön mukaiselle työkalulle on tunnusomaista se, että kier-teenmuodostusosan kierteen korkeus on oleellisesti vähintään 10 % kierteen-15 muodostusosan ulkohalkaisijasta.

Keksinnön olennainen ajatus on, että kierteen korkeus h on vähintään 10 %, edullisesti enintään 25 % ja erittäin edullisesti 12 - 15 % kierteen-muodostusosan ulkohalkaisijasta D. Vielä on keksinnön erään edullisen so-vellutusmuodon ajatuksena se, että kierteenmuodostusosa muodostaa reiän 20 kierteen osin leikkaamalla, osin tiivistämällä luuta.

Keksinnön mukaisen työkalun etuna on, että kierteenmuodostus-: osan kierre on niin korkea, että sillä voidaan tehdä nopeasti, luotettavasti ja riskittömästi paitsi monokortikaalisia reikiä niin myös bikortikaalisia reikiä sekä *:*· reikiä paksuun ja kovaan monokortikaalin.

• ·! 25 Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaista työkalua

• · I

perspektiivikuvantona, kuvio 2 esittää kaavamaisesti kuvion 1 mukaisen työkalun päätä si-vustapäin, ja . , 30 kuvio 3 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisella työkalulla val- ";. ‘ mistettua kierrereikää ja siihen sovitettua ruuvia sivustapäin ja poikkileikattuna.

'·; Kuviossa 1 on esitetty kaavamaisesti eräs keksinnön mukainen työ- kalu perspektiivikuvantona. Työkalu on perusmuodoltaan oleellisesti pyöreä ·;··;· tanko, jonka toisessa päässä on kierteytetyn reiän valmistavat välineet eli po- , ·,* 35 raava kärkiosa 1, ja poraussuunnassa P sen jälkeen sovitettu kierteenmuo dostusosa 2 ja vielä ohjaava kierreosa 3. Työkalun vastakkaisessa päässä on 3 110575 kiinnityselin 4, jolla työkalu kiinnitetään vääntövälineeseen, kuten esimerkiksi matalakierrosporakone tai käsikahva, jolla työkalua pyöritetään aksiaalisuun-nan ympäri reiän valmistamiseksi. Työkalussa on koodi 11, esimerkiksi väri-koodi, jonka perusteella työkalu on tunnistettavissa.

5 Työkalun valmistusmateriaali on teräs (ruostumaton) Kierteytetyn reiän valmistavia välineitä käsitellään lähemmin kuviossa 2.

Kuviossa 2 on esitetty kaavamaisesti kuvion 1 mukaisen työkalun kierteytetyn reiän valmistavat välineet sivustapäin. Poraava kärkiosa 1 on sinänsä tunnettu poranterä. Kärkiosa 1 työntyy ensimmäisenä porattavaan luulo hun ja se valmistaa reikäaihiota. Kärkiosan 1 perään on sovitettu kierteen-muodostusosa 2. Kierteenmuodostusosa 2 käsittää kierteen 5, joka muodostaa kierteen kärkiosan 1 luuhun valmistamaan reikäaihioon. Huomautettakoon, että luuta ei esitetty kuvioissa. Kuvioiden 1 ja 2 esittämässä suoritusmuodossa kierteenmuodostusosa 2 alkaa vasta kärkiosan 1 jälkeen, mutta eräässä toi-15 sessa keksinnön suoritusmuodossa kierteenmuodostusosa 2 alkaa jo poraa-vassa kärkiosassa. Kierteenmuodostusosa 2 muodostaa luun kierteen leikkaamalla ja/tai tiivistämällä. Leikattu kierre on muodoltaan pysyvämpi. Nimittäin luu, erityisesti pehmeä sisäkerros, on jossain määrin elastista materiaalia. Jos kierre muodostetaan pelkästään luuta tiivistämällä, luu saattaa palautua 20 verraten nopeasti ja valmistetun kierteen mitat muuttua siten, että reikään tar-; koitettu ruuvi ei siihen enää sovikaan. Palautuminen voi tapahtua jopa heti, kun työkalu on poistettu reiästä. Toisaalta koska tiivistetty kierre pyrkii palautumaan, se lukitsee reikään sovitetun ruuvin erittäin lujasti paikoilleen. Yhdistelemällä kierteenmuodostusosan 2 leikkaavia ja tiivistäviä ominaisuuksia so-25 pivasti saadaan valmistettua kierteytetty reikä, johon ruuvi voidaan kiertää vai-: ‘ vattomasti ja joka pidemmällä aikavälillä lukitsee ruuvin lujasti paikoilleen.

Poraavan kärkiosan 1 ja kierteenmuodostusosan 2 leikkaama luu-lastu nousee pois reiästä lastu-uraa 6 pitkin. Kierteenmuodostusosan 2 perään on sovitettu ohjaava kierreosa 4. Se ei oleellisesti muotoile reikää vaan tukee , . 30 työkalua niin, että sen käsittelyjä reiän valmistaminen on helppoa.

Kierteenmuodostusosan kierre 5 on muotoiltu niin, että luuhun syn-tyvän kierteen aksiaalisuuntainen kantopinta on tavanomaista/totuttua suu-rempi. Tämä on toteutettu niin, että kierteenmuodostusosan kierteen 5 korke-us h on oleellisesti 10-25 %, erittäin edullisesti 12 -15 % kierteenmuodostus-·,· 35 osan ulkohalkaisijasta D. Suuri kantopinta vähentää oleellisesti reiän kierteisiin : · kohdistuvia jännityksiä, joita syntyy esimerkiksi bikortikaaliporauksessa, kun 4 110575 kärkiosa törmää porauspuolen suhteen vastakkaisella puolella luuta olevaan korteksiin. Tällöin syntynyt jännitys kohdistuu pääasiassa porauspuolen kor-teksiin valmistettuihin kierteisiin, mutta vähäisemmässä määrin myös luun huokoisessa sisäkerroksessa oleviin kierteisiin. Keksinnön mukaisella työka-5 lulla voidaan turvallisesti tehdä bikortikaaliporauksia ja kierteytettyjä reikiä mihin tahansa luuhun. Jos kierteen korkeus on suurempi kuin 25 %, on työkalun aksiaalisuuntainen jäykkyys niin alhainen, että reiän tekeminen erityisesti erittäin kovaan korteksiin on vaikeaa.

Kuviossa 3 on esitetty kaavamaisesti keksinnön mukaisella työka-10 lulla valmistettua kierrereikää ja siihen sovitettua ruuvia sivustapäin ja poikki-leikattuna. Työkalulla on tehty kierteytetty reikä, minkä jälkeen työkalu on kierretty pois reiästä poraussuuntaan P nähden vastakkaiseen suuntaan. Tämän jälkeen reikään on sovitettu ruuvi 7. Nähdään, että työkalun luuhun 8 muodostama kierre 9 on aivan oleellisesti korkeampi kuin tavallisen ja sinänsä tun-15 netun ruuvin 7 kierre 10. Toisin sanoen kierteenmuodostusosan kierteen 5 korkeus h on ylimitoitettu ajatellen ruuvin 7 kierrettä 10. Korkean kierteen 9 suuri pinta-ala reiän aksiaalisuunnassa A vähentää oleellisesti luuhun syntyviä reiän aksiaalisuuntaisia A jännityksiä, jolloin luuhun muodostettu kierre 9 ei murru helposti.

20 Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollis- v, tamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patentti- :’·[ vaatimusten puitteissa. Niinpä kierteenmuodostusosa 2 voi muodostaa kier- teen 9 pelkästään leikkaamalla luuta 7 tai pelkästään tiivistämällä luuta 7. Työkalu voidaan toteuttaa ilman ohjaavaa kierreosaa 3. Kierteenmuodostus-25 osan kierteen 5 muoto, nousu ja kierteiden lukumäärä voi poiketa kuvioissa . . esitetystä.

» • · * I » » I I iti • »

> I

Claims (7)

1. Työkalu kierteytettyjen kirurgisten reikien tekemiseksi, joka työkalu käsittää reiän poraavan kärkiosan (1) sekä reiän kierteen muodostavan 5 kierteenmuodostusosan (2), joka käsittää luuta muotoilevan kierteen (5) ja joka on sovitettu poraussuunnassa ainakin pääosin kärkiosan (1) perään, tunnettu siitä, että kierteenmuodostusosan kierteen (5) korkeus (h) on oleellisesti vähintään 10 % kierteenmuodostusosan (2) ulkohalkaisijasta (D).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että kierteen (5) korkeus (h) on oleellisesti enintään 25 % kierteenmuodostusosan (2) ulkohalkaisijasta D.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen työkalu, tunnettu siitä, 15 että kierteen (5) korkeus (h) on oleellisesti 12-15 % kierteenmuodostusosan (2) ulkohalkaisijasta (D).

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen työkalu, tunnettu siitä, että se käsittää ohjaavan kierreosan (3), joka on sovittu poraus- 20 suunnassa kierteenmuodostusosan (2) perään. » »» « : '. 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen työkalu, t u n - nettu siitä, että kierteenmuodostusosa (2) muodostaa reiän kierteen (9) •: · leikkaamalla luuta (8). 25

5 110575 Pate ntti vaati m u kset

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että kierteenmuodostusosa (2) muodostaa reiän kierteen (9) tiivistämällä luuta (8).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että kierteenmuodostusosa (2) muodostaa reiän kierteen (9) osin leikkaamalla, osin tiivistämällä luuta (8). I t i 10575