CN101094615A - 用于骨板的瞄准臂 - Google Patents

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Abstract

一种使手术工具与骨板上的孔对准的瞄准导引器。该瞄准导引器包括一个具有纵向轴、顶面和底面以及第一末端和第二末端的臂部分。该瞄准导引器还包括一个具有上端部和下端部的手柄部分。手柄的下端部与骨板相连，上端部与臂部分相连。臂部分具有从顶面到底面贯穿的小孔。每个小孔的形状和大小都被设计成可以从至少两个预设的不同位置容纳工具导向器，其将通道定位在至少两个不同的孔位置中。小孔具有两个沿直径方向相对的狭槽，这些狭槽至少沿孔长度的一部分延伸，且狭槽的形状和大小被设计成与工具导引器上沿径向向外伸出的直径方向相对的突起相匹配。工具导引器包括两部分：头部和套管部，套管中心有通道。套管部分及其中心的通道相对于导引器的头部是偏心的。工具导引器可以插入第一个预设位置，以便使手术工具与包括两个部分的骨板孔的其中一个部分对准；也可以插入与第一个预设位置呈180°的第二个预设位置，以便使手术工具与包括两个部分的骨板孔的第二部分对准。

Description

用于骨板的瞄准臂
发明领域
本发明涉及使手术工具(如钻头，套管针)与骨板上的孔对准的装置。
发明背景
在本领域，使手术工具(如钻头，套管针)与骨板(bone plate)上的孔对准的装置是众所周知的。其中许多装置是不能进行调整的。其中的一些已知装置可以通过外科医生或操作者的调整而适用于具有可变孔排布或不同样式孔的几种不同的骨板。然而，这些可调装置需要外科医生或操作者手工调整瞄准导引器，使其适应所用的具体骨板。进行这些调整是很繁复的，而且经常需要试验，并且常存在误差。而且这些器械中的其中之一即使经过医生的调整之后，导引工具与相应的骨板上的孔之间的对准可能也不精确。当这种装置用于将手术工具(如钻头)与所谓的骨板“组合孔”进行对准时，这些问题变得更加严重。确实，目前似乎还没有专为具有组合孔的骨板设计的对准装置，甚至连特别兼容的对准装置也没有。这里所说的“组合孔”是指具有多种孔位置的任何一种孔，医生可以通过其中的任何一个孔进行钻孔或手术。作为实例，美国专利US6,669,701和US6,719,759中所公开的组合孔的有关说明在此被纳入作参考。
因此，需要发明一种使手术工具(如钻头)与骨板孔对准的装置，或是能以最小的努力、最大的精度使骨板孔或骨板孔的一部分得到调整或对准的装置。当使用带有组合孔的骨板时，这种需要尤其明显。本发明通过提供一种带有对准小孔的瞄准臂解决了这一问题及其它问题，这种瞄准臂上对准小孔的排布与具体类型骨板上的孔的排布相匹配或相对应。当需要进行调整时，例如当使用带有组合孔的骨板时，本发明可以提供具有导引小孔的瞄准臂，每个导引小孔都有多个(如至少两个)预设位置，通过这些预设位置能够引入或定位导引套管，每一个位置用于对准一个具体的不同的孔部分。由于这些位置是预设的，调整每一个导向套管到希望的位置变得非常容易，花费的时间也非常少。
发明概述
本发明的瞄准导引器系统提供了一种使手术工具(如钻头，套管针)与骨板上的孔或有孔部分对准的装置。
本发明的瞄准导引器系统可以用于具有任何孔分布排列和任何孔构型的骨板。本发明优选的实施方案中，瞄准导引器系统与具有“组合孔”的骨板一起使用。组合孔是指具有多种“孔位置”的任何一种孔，外科医生可以(使手术工具)穿过或通过其中的任一个孔。组合孔的实例之一是从骨板上表面延伸到下表面的延长孔，其具有螺纹部分和非螺纹部分。螺纹部分可以延伸超过孔圆周的一半。孔的螺纹部分的大小和形状可以被设计成与骨螺钉的螺纹头相接合，以相对于骨板的预设角度固定骨螺钉。同一类型或其它类型的螺钉，包括无螺纹头的螺钉，可以以多种角度中的任意一种穿过组合孔的非螺纹部分。
本瞄准导引器系统具有瞄准臂。在第一优选的实施方案中，瞄准臂在其长度方向上与骨板基本平行，而且具有多个小孔。在第二优选的实施方案中，瞄准臂向远离骨板的一侧弯曲。瞄准臂上可以有任意数量的小孔。小孔的排布/样式优选与骨板上孔的排布/样式相匹配或相对应。每一个小孔优选地与对应的骨板上的孔的中心对准(这些可以位于每个孔部分各自的中心之间)。在第二优选的实施方案中，瞄准臂向远离骨板的一侧弯曲。相对于瞄准臂的顶面所限定的平面，小孔可以以非垂直角度定向。
在优选的实施方案中，工具导引器可以被定位在适当的位置以使之能够在瞄准臂的小孔和与之对应的骨板孔之间基本作直线运动。在优选的实施方案中，该导引器有头部和套管。一个通道可以延伸通过头部和套管部分。该通道可以位于套管的中心。所述的通道和套管的位置相对于导引器的头部和瞄准臂的孔可以是偏心的(即：通道和套管可以不设置在头部和小孔的几何中心)。正如下文所描述的那样，这种偏心使导引器套管与给定组合孔内的多个位置中的任何一个对准。
在优选的实施方案中，本发明的工具导引器的头部有两个沿径向延伸、但沿直径相反的突起。这两个突起可以与两个相应的瞄准臂上每个小孔内表面上形成的沿直径方向相对的狭槽紧密配合。这样，当在狭槽内定位后，这些突起可以防止工具导引器相对于小孔和臂转动。锁定中间导引器(lockneutral guide)可以放在小孔内两个可能的位置中的任何一处。在一个位置上，偏心通道(和套管)在某一方向上从中心偏移从而可以与组合孔的一边对准。在相对于第一个位置旋转180度的另一位置，偏心通道(和套管)向相反的方向从中心偏移，从而与组合孔的另一边对准。为实现这一目的，工具导引器上的突起和小孔内的狭槽的大小和形状可以被设计成使套管和通道的偏心性的偏移方向对应于给定骨板的孔位置的排列方向。这样外科医生就可以使套管以及使用的手术工具与组合孔中的任何一个孔位置对准。
在优选的实施方案中，手柄连接瞄准臂和骨板。手柄下端可以固定在骨板上。锁紧螺栓穿过手柄中一个基本上垂直的膛，旋入骨板孔内，使手柄固定在骨板上。手柄的上端可以固定在瞄准臂上。在优选的实施方案中，手柄通过联接螺栓固定在瞄准臂上。联接螺栓有头部和杆部。杆部能够穿过瞄准臂上相应的孔，并与联锁螺栓头部顶面的孔紧密配合，或是与手柄表面的孔紧密配合。
附图简述
附图代表了本发明的瞄准导引器系统的优选实施方案。那些本领域的专业技术人员将会发现，在不背离本发明范围的条件下可以对本发明的系统作出许多改进和变化。因此，应该说明的是这些附图并不是对本发明范围的限定，本发明的范围仅由本发明的权利要求所限定。
图1A为具有组合孔的骨板的一部分的平面图。
图1B为图1A中骨板上组合孔的示意图。
图2为本发明的瞄准导引器系统第一实施方案中的已装配组件的透视图。
图3为图2所示瞄准导引器系统的侧视图。
图4A为联锁螺栓的侧视图。
图4B为图4A所示联锁螺栓的横断面图。
图5A为图2中手柄的横断面图
图5B为图2中手柄的顶视图。
图6A为锁紧螺母的侧视图。
图6B为图6A中锁紧螺母的横断面图。
图7为联接螺栓的横断面图。
图8A为图2中瞄准臂的透视图。
图8B为图2中瞄准臂的顶视图。
图8C为图2中瞄准臂的顶视图。
图9A为锁定中间导引器的侧视图。
图9B为图9A锁定中间导引旋转90度的侧视图和局部横断面图。
图9C为图9A锁定中间导引器的平面图。
图10A为翼形螺钉的侧视图。
图10B为图10A中翼形螺钉的横断面图。
图11为本发明的瞄准导引器系统第二实施方案中已装配组件的透视图。
图12A为图11中手柄的侧视图。
图12B为图11中手柄从图12A中的位置旋转90度的侧视图。
图12C为图2中手柄的顶视图。
图12D为图11中瞄准导引器系统已装配组件的后视图。
图13A为图11中瞄准臂的侧视图。
图13B为图11中瞄准臂的侧视图及局部横断面图。
图13C为图11中瞄准臂的顶视图。
图13D为图11中瞄准臂的顶视图。
图13E为图11中瞄准臂的侧面横断侧视图。
图13F为沿图13E中9A-9A轴的横断面图。
图14A和图14B为可以与瞄准导引器系统一起使用的骨锚的两个实例的侧视图。
发明详述
参照附图所示的实施方案对本发明的瞄准导引器系统说明如下。那些本领域的专业技术人员将会发现，在不背离本发明范围的条件下可以对本发明做出许多改进和变化。因此，应该意识到，所描述的本发明的实施方案并不对本发明的范围构成限制，本发明的范围仅由权利要求所限定。
附图1A显示了骨板90的一部分的实例，该骨板具有孔4的一个描述性实施方案，所述瞄准导引器系统可以与该骨板一起使用。附图1A所示的骨板90包括上表面1，与骨接触的面或下表面2(图中未示出)和贯穿上表面1和下表面2的多个组合孔4。组合孔4可以被加长(如沿与骨板的纵轴基本平行的方向)，也可以包括螺纹部分5和非螺纹部分6。相对于螺纹部分所在的第一圆周部分P1的中心点C1(下面讨论)，螺纹部分5可以延伸到超过1 80度的范围。孔4的螺纹部分5的大小和形状可以被设计成与骨螺钉的螺纹头相接合，从而将骨螺钉与骨板以预定的角度固定。优选地，螺纹部分5贯穿骨板的全厚度，即从上表面1一直到下表面2，这样可以使骨螺钉与骨板的接触面的牢固性最大。同一类型的螺钉，或其它类型的螺钉，包括不带螺纹头的螺钉，可以穿过组合孔4的非螺纹部分6。美国专利US6,669,701和US6,719,759的说明书中公开的组合孔在此引用作为参考。
附图1B为附图1A中组合孔的示意图。组合孔可以有第一圆周部分P1(螺纹部分5可以位于该部分)和第二加长部分P2(非螺纹部分6可以位于该部分)。第一圆周部分P1和第二加长部分P2相互重叠，因而是互相联通的。第一圆周部分P1限定了第一个中心点C1，第二加长部分P2限定了第二个中心点C2，在这两点之间是中心点C3。
现在参见附图2，该图为瞄准导引器系统20的第一优选的实施方案的已装配组件的透视图。该瞄准导引器系统20可以使手术工具(如钻头100，套管针101)与骨板上的孔或有孔部分对准。利用该瞄准导引器系统，骨锚(如图14A和14B中所示的骨螺钉150和151、销、大头钉)能够与骨板上的孔正确对准。
尽管瞄准导引器系统20和220在具有一定孔分布和孔结构的具体骨板的上下文中进行了描述，需要指出的是，本对准装置实际上可以用于具有任何孔分布和孔结构的任一骨板上。
在第一优选的实施方案中，本发明的瞄准导引器系统20包括手柄30。手柄30的下端34可以连接于骨板90上。手柄30的上端35可以与瞄准臂10相连或是与瞄准臂10成为一体。瞄准臂10在长度方向上可以与骨板90基本平行地延伸，而且可以有许多小孔12。瞄准臂10上可以有任意数量的小孔12。小孔12的排布/样式最好与骨板90上孔的排布/样式一致。附图8C为瞄准臂10顶面的平面图。小孔12可以交错排列以便与带有相应交错排列孔的骨板相匹配。每个小孔12优选与对应的骨板孔的中心点(图1A和图1B中的C3)对准。
瞄准臂10在其纵向轴方向可以是基本上直的，因此小孔12可以与瞄准臂10的顶面8基本垂直。瞄准臂10的顶面8是基本平坦的平面。如下面结合另外一个实施方案描述的更充分的讨论，小孔12可以相对于瞄准臂10的顶面8以非垂直的角度贯穿瞄准臂10，并且可以在一个、两个或三个平面成不同的角度。此外，正如下面将要进行的更充分的讨论那样，瞄准臂10的顶面8可以沿其长度方向弯曲和/或扭曲，也可以沿其宽度方向弯曲和/或扭曲，或是在两个方向都弯曲。瞄准臂10也可以采用弓形代替平面。
一种工具导引器，例如锁定中间导引器60，可以置于瞄准臂的小孔12内，并且可以延伸到对应的骨板孔4。翼形螺钉15可以插入(如旋入)瞄准臂10内的侧孔14内，以便使导引器60固定在小孔12内。导引器60可以从至少两个不同的预设位置之一插入小孔12内，以便使导引器60与骨板上的孔4的特定孔位置对准。(该装置的细节示于附图3、8A-8C和9A-9C中，下文将给出更充分的讨论)。手术工具(如钻头，套管针)可以从导引器60穿入，从而可以使其与指定孔4的目标孔部分对准。
现在参见附图3。该图为本发明的第一优选的实施方案的已装配组件的侧视图。手柄30的下端34可以任何方式附着在骨板90上。在一优选的实施方案中，手柄30通过联锁螺栓40连接到骨板90上，该联锁螺栓旋入骨板90上一个具体的基准孔91内。如附图4A所示，联锁螺栓40可以有头部41、螺杆42和外螺纹端43。
在优选的实施方案中，手柄30的下端34比骨板90宽且横跨在骨板90上。如附图5A和5B所示，手柄30可以有一个纵向小孔或膛37，用于插入联锁螺栓40。如附图5A所示，膛37可以从手柄30的上表面延伸至其下表面。手柄30在骨板90上定位后，联锁螺栓40可以通过膛37下降或旋转，从而旋进骨板90上的孔91内，而手柄30仍保持固定。为使联锁螺栓40在插入过程中与基准孔91之间容易对准，联锁螺栓40可以是中空的，以便能够将引导丝通过联锁螺栓40插入骨板90上的孔91中。
在通过手柄30中的膛37插入联锁螺栓40之前，锁紧螺母31(如附图6A所示)可以位于联锁螺栓40的螺杆42上，位于靠近联锁螺栓40的螺栓头41的位置。如附图6B和4B所示，锁紧螺母31可以有内螺纹38，以便与联锁螺栓40上的外螺纹部分48紧密配合。联锁螺栓40通过手柄上的膛37插入而旋入骨板上的孔91后，可以旋动锁紧螺母31，使其拉紧手柄30和骨板90联接之间的松弛。如附图6A所示，螺母31可以带有凸边，以帮助使用者旋动螺母时抓握。
螺母31的优选直径DN为大约1.0cm～1.8cm。联锁螺栓40的优选长度LI大约为13cm～14cm，优选的直径DI大约为0.7～0.9cm。膛37的直径适于容纳联锁螺栓40。
手柄30的上端35可以与瞄准臂10是一体的，或是附着于瞄准臂10上。瞄准臂10可以按本领域的技术人员所愿采取的任何方式与手柄30对准。在一优选的实施方案中，销32用于将手柄30与瞄准臂10对准。在一实施方案中，销可以与手柄30是一体的，并与瞄准臂10上的对应孔17相匹配，反之亦然。在另一个实施方案中，不附着的销32可以分别与手柄30和瞄准臂10上对应的孔36和17紧密配合(参见附图8A)。手柄30顶面上的销孔36示于附图5B。瞄准臂10下表面上的销孔17示于附图8B。
在优选的实施方案中，手柄30与瞄准臂10之间的可拆卸地附着。手柄30可以以任意方式固定在瞄准臂10上。瞄准臂的一端可以位于手柄的顶面。瞄准臂10的底面可以有一间隙87(示于附图8B)，以便为联锁螺栓40的头部41提供空间。在优选的实施方案中，手柄30通过联接螺栓33固定于瞄准臂10。如附图7所示，联接螺栓33可以有头部18和杆部19。杆19可以通过瞄准臂10上对应的孔16(示于附图8B中)与位于联锁螺栓40的头部41顶面的孔44紧密配合。杆19上有外螺纹85(示于附图7中)，可以与瞄准臂10上孔16内对应的内螺纹86(见附图8B)紧密配合，也可以与联锁螺栓40上的孔44内表面上对应的内螺纹46(示于附图4B中)紧密配合。
杆19优选的具有长度LC约1.1cm～1.7cm，直径DC约0.4cm～0.6cm。手柄30优选高度HH约为10cm～14cm。
附图8A(瞄准臂10的透视图)和附图8C(瞄准臂10的顶视图)图解说明了小孔12，在每一个小孔的内表面49均有两个沿直径方向相对的狭槽13。狭槽13优选地不从瞄准臂10的顶面8延伸到其底面7。参见附图8B，该图为瞄准臂10的顶视图。在一个具有7个小孔12的瞄准臂10的实施方案中，瞄准臂10的优选长度LA约为14cm～19cm，优选的宽度WA约为2.5cm～3.5cm。小孔12优选的直径DB约为1.3cm～1.9cm。相邻两小孔12的中心距离b优选为1.5cm～2.1cm。取决于骨板的尺寸及骨板上孔的排布、长度LA、宽度WA，相邻孔的中心之间的距离b以及小孔12的定向可以改变。
如附图9A和9B所示，锁定中间导引器60可以有头部61和套管62。通道65可以延伸通过头部61和套管部分62。通道65和套管62相对于头部61和小孔12可以是偏心的(即通道和套管可以不必位于头部61和小孔12的几何中心)。如附图9A所示，套管62的中心纵轴B-B可以偏离头部61的中心纵轴A-A。在优选的实施方案中，轴A-A与轴B-B之间的距离d优选为约0.16cm～0.20cm。这种偏离应有助于使导引器套管62与组合孔的不同部分(如组合孔4)对准。
锁定中间导引器60的头部61包括具有直径D1的第一部分70以及具有直径D2的第二部分71，直径D2大于D1。直径D2也可以大于小孔的直径D3(见附图9A)。直径D1可以略小于D3，以便在导引器60的头部61的第一部分70和小孔12间形成滑动配合。导引器60的第一部分70的外表面可以与小孔12的内表面接触，但二者之间的“配合”要足够宽松，以便能够相对于孔12对导引器60进行手动移动。在这一实施方案中，当第二部分71的直径D2比小孔直径D3大时，第二部分71将不能安装在小孔12内，相反，在适当点处，它会阻止导引器60向前通过孔12。直径D1优选为约1.3cm～1.8cm。直径D2优选为约1.7cm～2.1cm。直径D3优选为约1.3cm～1.9cm。
在优选的实施方案中，如附图9B所示，锁定中间导引器60在其头部61四周的外表面上有两个呈放射状伸展沿直径方向相对的突起63。突起63与瞄准臂10上的小孔12内表面上形成的两个对应的、沿直径方向相对的狭槽13(示于附图8A)紧密配合。因此，当突起63被置于狭槽13中时，可以防止锁定中间导引器60相对于小孔12和臂10的转动。在附图2和11所示的实施方案中，锁定中间导引器60可以以两个预定位置中的任何一个定位在小孔12内。在其中一个位置上，偏心通道65和套管62向一个方向偏移，因此可以与组合孔的一边对准。在相对于第一个位置旋转180度的另一个位置上，偏心通道65(和套管62)向相反的方向偏移，从而与组合孔的另一边对准。为实现这一目的，工具导向器的突起63和小孔12内的狭槽13的大小和形状可以被设计成使套管62和通道65的偏心性从(小孔3和头部61的)中心偏离，其偏离的方向和距离对应于给定骨板孔的大小。这样，外科医生就可以使套管62和手术工具与组合孔中任何孔位置对准了。
导引器60的杆部62优选的长度LS约为11cm～12cm，优选的直径DS约为0.7cm～1.1cm。头部61的优选长度LH约为3.0cm～3.5cm。突起63呈放射状延伸超出头部61的外周优选约0.20cm～0.22cm。
在一实施方案中，锁定中间导引器60的头部62通常为圆形。在优选的实施方案中，如附图9C所示，头部62的第二部分71通常为圆形，但圆周的两部分被两个平面部分74打断。因此，头部62的第二部分71可以足够宽，以防止导引器60过度插入小孔12内；而在朝向其它小孔12的方向又足够窄，以防止插入紧密相邻小孔中的导引器60的头部62相互妨碍。
锁定中间导引器60和小孔12之间可以建立任何形式的构造或关联，用于使导引器60固定在小孔12内的预设位置处，并防止其相对转动。例如，配合性设置可以反过来：突起可以呈放射状从小孔12向内延伸并与导引器60外部形成的狭槽紧密配合。又例如，不采用突起63，导引器60可以有更大尺寸(如更宽，更长)的放射状突起，以便与小孔12内表面上对应的狭槽紧密配合。此外，头部62和小孔12圆周的形状可以是钥匙形的，以便将小孔内的套管限定在一个、两个甚至更多的预定位置上，从而可以使通道65根据头部62相对于小孔12的位置不同能够与骨板不同区域的孔对准。
偏心通道65和套管62也可以用于与前面所描述的瞄准臂10具有不同性质、特点和结构的瞄准臂。例如，瞄准臂10的小孔12可以与组合孔的多个孔位置之一(不是中心点，如组合孔的附图1A和1B中所示中心C3)的中心(如附图1A和1B中的C1或C2)很好的对准。小孔12可以只从一个位置上(而不是两个位置)容纳工具导引。因此，最好是用具有中心套管的瞄准导引器(而非具有偏心套管的瞄准导引器)使手术工具与已经被小孔对准的组合孔的部分相对准。如果外科医生希望穿过或到达孔的另一部分，可以使用具有适当偏心的套管的导引器。本实施方案中的偏心度最好大于前述实施方案中的偏心度。因此，在一实施方案中，外科医生通过选择合适的套管(而不是仅使用一个套管和选择适当定向)，就能够达到孔的不同部分，优选延长的孔或重叠孔的不同部分。但是优选单套管系统。
现在参见附图10A和10B。附图10A为翼形螺钉15的侧视图。在这个实施方案中，翼形螺钉15有头部80和穿透杆81。翼形螺钉15穿过瞄准臂10的侧孔14，并穿入锁定中间导引器60的头部61外表面上形成的凹槽79内，以便将导引器60固定在小孔12内。在优选的实施方案中，杆81具有外螺纹88(见附图10B)，与瞄准臂10上的侧孔14的内螺纹(图中未显示)紧密配合。杆81的优选长度LT约为0.8cm～1.2cm，优选的直径DT约为0.19cm～0.25cm。
另外一个实施方案中的瞄准导引器系统，有特征不同于第一个实施方案中的臂和手柄，如附图11所示。该图为瞄准导引器系统220的已装配组件的透视图。附图11所示实例可以用于沿其杆有扭曲的骨板。该骨板可以是胫骨内侧骨板(proximal tibia plate)，但也可以用于其它骨的骨板包括用于其它长骨的骨板。骨板290可以具有头部294和杆部298。骨板290可以有一些孔，由于杆部298的扭曲，这些孔可以与一个、两个或三个平面成一定角度。沿着远离头部294的方向，位于杆部298上的大多数或全部的骨板孔的角度方向都以逐渐增大的角度定向(即，在附图11中，每个孔定向的角度都较其左侧的孔更大，作为杆部298游离端较大扭曲的结果，在相对头部294的杆部298游离端的孔具有最大角度)。
与骨板90上的孔不同，骨板290上的孔以不同的角度定向，瞄准臂10可能不适用于骨板290(即锁定中间导引器60不能以适当的插入角度定位于骨板孔上)。然而，瞄准臂210被特别设计成适用于具有扭曲的、弯曲的或以不同角度定向的孔的骨板。不同于瞄准臂10，瞄准臂210在长度方向的延伸基本不与骨板平行。如附图13D(该图为瞄准臂210的顶视图)所示，瞄准臂210可以向侧面弯曲。在一个非限制性的说明性实施方案中，臂210的曲率半径R约为约140cm～170cm。瞄准臂210的曲率使小孔212侧向远离骨板孔。由于瞄准臂210大致沿骨板290的长度方向延伸，并且是远离手柄230的，因此大多数小孔212与骨板290上对应的孔之间的距离越来越远。小孔212远离骨板孔定位的效果是适应骨板的扭曲，扭曲的骨板使骨板上孔的轴以一定角度相对于瞄准臂210的顶面208和底面207定向。
瞄准臂小孔212的角度的方向和度数由对应孔的角度来限定，并与之匹配。这样，当骨板孔从杆部298的头部端55到杆部298的游离端56以逐渐增加的角度偏离时，小孔212也可以从臂210的手柄端58到臂210的游离端59以逐渐增加的角度定向。臂小孔212可以具有一个成角度的埋头孔区域(countersink region)57，以适应锁定中间导引器60的头部。如果没有埋头孔区域57，在锁定中间导引器60的头部和瞄准臂210之间仅有很小的接触，因此两者之间的稳定性也很小。因此，可以在一个或多个围绕靠近瞄准臂210上表面208的至少一部分小孔212的缺口或凹入处形成埋头孔区域57，为锁定中间导引器60的头部和瞄准臂210之间提供额外的接触。
在一个实施方案中，每一个小孔212都可以在两个平面相对于瞄准臂210以一定角度定位。在第一平面上(在附图13E中由瞄准臂210的横截面所限定)，小孔212全部偏移同一角度，形成的角度为α，如附图13E中所示。在一个实施方案中，这些小孔可以在朝向臂210游离端大约0.1度～1.5度的方向定位，形成的角α约为90.1度～91.5度。在附图13E所示的平面上，小孔212也可以以较大或较小的角度在不同方向定向。也可以是在第一平面中每一个小孔212的定位角度都变化。小孔212可以通过瞄准臂在第二个平面定向。小孔212可以在朝向骨板的方向，以附图13F(该图为附图13E中臂210沿轴9A-9A的横断面图)中表示为角γ的变化的角度定向。在这个说明性实施例中，第二个平面由与第一个平面垂直的平面限定，并且位于每对狭槽213所限定的平面上。在一个实施方案中，角γ可以从约0度到5度变化。在另一个实施方案中，距离手柄230最近的小孔212’(见附图13E和13F)可以没有角度(即角γ为0)，位于相反方向、臂210游离端的小孔212”(标记在9A-9A截面并示于附图13E和13F中)的角γ大约为5度。位于两个端部小孔212’和212”之间的小孔212每个可以有大约0度～5度不同的角γ，沿瞄准臂210从端孔212’向212”从0度逐渐增加到5度。在另一个实施方案中，相应的角γ可以在范围、渐进/种类和/或方向上不同于前面提到的角γ。
在附图13A-13F所示的作为说明性的实施方案中，臂210有9个小孔212，臂210的优选长度LA2约为21cm～27cm，优选的宽度WA2约为3.0cm～3.6cm。在一个实施方案中，每个小孔212的直径DB2大约为2.0～2.4cm。在一个实施方案中，相邻两个小孔212的中心之间的距离b2约为1.5cm～2.1cm。
在另外一个可选择的实施方案中，瞄准臂具有对应于骨板之扭曲和弯曲的扭曲和弯曲，而且具有直孔，可以适用于带有扭曲的骨板。
现在参见附图12A、12B和12C，这些图是瞄准导引器系统220的手柄230的侧视图和顶视图。如附图12A中所示，手柄230有一个纵向小孔或膛237，用于插入联锁螺栓，该联锁螺栓可以将手柄230固定到骨板90上，其固定方式类似于上述联锁螺栓40将手柄30与骨板90固定的方式。这一实施方案中的联锁螺栓在形状和功能上与联锁螺栓40相似。这一实施方案中的联锁螺栓可以与联锁螺栓40有相似的尺寸和形状，也可以根据需要进行改变。
现在描述臂210与手柄230之间的连接。如图12A所示，手柄可以有平台239，臂210的端部211(见图13A)座于其上，还可以有向上的突起238，它可以被容纳在臂210端部211上对应的孔287中(见图13B和13E)。销进一步将手柄230与臂部分210对准(如同销32)，该销可以被容纳在手柄230上的孔236中(见图12C)和瞄准臂210的孔217中(见图13C和13E)中。为了将臂210固定于手柄230，可以使用联接螺栓33。联接螺栓33可以有杆19，该杆可以穿过瞄准臂210上的孔216(见图13B、13D，13E)并与手柄230的突起238的上表面的孔233紧密配合。联接螺栓33的杆19可以有外螺纹85(见图7)，与瞄准臂210的孔216内相应内螺纹286(见图13D所示)以及手柄230的平台239上的孔233内表面的相应内螺纹246紧密配合。
在一个可选的实施方案中，不同于手柄30，手柄230可以相对于骨板290的头部294之上表面所限定的平面以非垂直的角度δ从骨板延伸。手柄230可以沿非垂直的角度延伸，例如，为了给操作本系统需要另外使用的装置提供空间。作为非限制性实例，手柄230可以从骨板290以约10度～20度的δ角延伸，如图12D所示。角δ可以由插入联锁螺栓的基准孔的方位确定。在一个非限制性实例中，尽管其它的尺寸也是可能的，手柄230的优选高度HH2约为10cm～14cm。
锁定中间导引器60可以用于瞄准臂210，如同用于瞄准臂10一样。小孔212的内表面上有沿直径方向相对的狭槽213。为确保工具导引器60在小孔212内的固定，可以将翼形螺钉15穿过瞄准臂210的侧孔214，另外，也可以采用上面所述的第一优选装置中的联接方式。
虽然参照优选的实施方案对本发明进行了描述，那些本领域的技术人员知道在不背离本发明范围的情况下可以进行许多变化和改进。作为一个非限定性说明实例，为了获得导引套管和目标骨板的合适对齐，贯通瞄准臂的孔可以以不同的角度排列-并可以在1个、2个或3个平面-通过瞄准臂，而瞄准臂可以在1个、2个或3个平面上被弯曲、扭曲或成弓形，这完全取决于设计的选择。因此，可以理解，上面所描述的本发明的实施方案并不对本发明的范围构成限制，本发明的范围仅由下述的权利要求限定。

Claims (78)

1.一种用于使至少一种手术工具与骨板上的孔对准的瞄准导引器，该装置包括：
臂部分，其具有纵向轴、顶面及底面、第一末端及第二末端和至少一个从顶面到底面延伸穿过所述臂部的小孔，和
工具导引器，其具有纵向轴以及沿该工具导引器的所述纵向轴方向的通道，
其中所述小孔和所述工具导引器被设计调整成使所述工具导引器可以以至少两个不同的预设位置被容纳在所述小孔内，其将所述通道定位在至少两个不同的孔位置中。
2.根据权利要求1所述的瞄准导引器，其中至少一个小孔偏离所述臂部的纵向轴。
3.根据权利要求1所述的瞄准导引器，其中所述至少一个小孔包括两个沿直径方向相对的狭槽，且该狭槽沿至少所述小孔长度方向的一部分延伸，所述工具导引具器有沿直径方向相对的从所述工具导引器向外延伸的突起，所述狭槽的大小和形状被设计成与所述突起相匹配，以便将所述工具导引器与所述小孔对齐。
4.根据权利要求3所述的瞄准导引器，其中所述工具导引器在第一个预设位置、或在由该第一个预设位置旋转180度的第二个预设位置插入所述小孔内。
5.根据权利要求3所述的瞄准导引器，其中所述工具导引器具有头部和套管部分，所述通道位于相对于所述套管部分的中心，该套管部分相对于所述头部是偏心的。
6.根据权利要求5所述的瞄准导引器，其中在第一个预设位置，所述工具导引器上的所述偏心套管部分和所述通道与骨板上孔的第一部分对准，在第二个预设位置，所述偏心套管部分和所述通道与骨板上孔的第二部分对准。
7.根据权利要求5所述的瞄准导引器，其中所述套管部分的中央纵向轴偏离所述头部的中央纵向轴大约0.16cm到0.20cm的距离。
8.根据权利要求1所述的瞄准导引器，其中所述小孔与所述骨板孔的中心点对准。
9.根据权利要求1所述的瞄准导引器，其中所述小孔与所述骨板孔的一部分的中心对准。
10.根据权利要求1所述的瞄准导引器，其中沿所述臂部的小孔的排列与沿所述骨板的至少一部分的孔排列基本相一致。
11.根据权利要求1所述的瞄准导引器，其中所述至少一个小孔与所述臂部的所述顶面垂直定向。
12.根据权利要求1所述的瞄准导引器，其中所述至少一个小孔相对于所述臂部的所述顶面以非垂直角度定向。
13.根据权利要求12所述的瞄准导引器，其中所述至少一个小孔在相对于所述臂部所述顶面的1个、2个或3个平面内成角度。
14.根据权利要求13所述的瞄准导引器，其中在每个平面上形成的所述角度大约为0度～5度。
15.根据权利要求1所述的瞄准导引器，其中所述工具是钻头、套管针和骨锥(bone tap)中的至少一种。
16.根据权利要求1所述的瞄准导引器，其中所述瞄准导引器还包括手柄部分，该手柄部分连接所述骨板与所述臂。
17.根据权利要求16所述的瞄准导引器，其中所述手柄部分附着于所述骨板上。
18.根据权利要求17所述的瞄准导引器，其中所述手柄部分具有膛，且还包括从所述膛延伸到所述骨板孔内的联锁螺栓。
19.根据权利要求18所述的瞄准导引器，其中所述膛贯穿所述手柄部分的全长。
20.根据权利要求18所述的瞄准导引器，其中所述联锁螺栓具有头部、杆部和端部，所述端部具有与所述骨板孔接合的螺纹。
21.根据权利要求20所述的瞄准导引器，其中带内螺纹的锁紧螺母的大小和形状被设计成与所述联锁螺栓的外螺纹匹配，所述锁紧螺母位于所述联锁螺栓的头部与所述手柄部分的顶面之间。
22.根据权利要求16所述的瞄准导引器，其中通过将销与所述臂部底面的孔以及所述手柄部分顶面的孔紧密配合，而使所述臂部分与所述手柄部分对准。
23.根据权利要求16所述的瞄准导引器，其中所述手柄部分通过联接螺栓固定于所述臂部。
24.根据权利要求1所述的瞄准导引器，其中翼形螺钉被螺纹旋入所述臂部侧面的对应凹陷内以将所述工具导引器保持在所述小孔中。
25.一种用于使至少一种手术工具与骨板上的孔对准的瞄准导引器，该装置包括：
臂部，其具有纵向轴、顶面和底面、第一末端和第二末端以及至少一个由顶面到底面贯穿该臂部的小孔；以及
工具导引器，其具有纵向轴和在该纵轴方向上的通道、头部和套管部分，该头部至少被部分定位于所述小孔内，该通道位于相对于所述套管部分的中心，所述套管部分和所述通道相对于所述头部是偏心的。
其中所述小孔和所述工具导引器被构型和调试成使得所述工具导引器可以从至少两个不同的预设位置被容纳在所述小孔内，其将所述通道定位在至少两个不同的孔位置中。
26.根据权利要求25所述的瞄准导引器，其中所述至少一个小孔偏移于所述臂部的纵向轴。
27.根据权利要求25所述的瞄准导引器，其中所述至少一个小孔包括两个沿直径方向相对的狭槽，所述狭槽至少沿所述小孔的长度的一部分延伸，所述狭槽的大小和形状被设计成与从工具导引器径向向外延伸的、沿直径方向相对的突起匹配。
28.根据权利要求27所述的瞄准导引器，其中所述工具导引器从第一个预设位置或第一个预设位置旋转180度的第二个预设位置插入。
29.根据权利要求27所述的瞄准导引器，其中，在第一个预设位置，所述工具导引器的所述偏心套管部分和所述通道与骨板上孔的第一部分对准，在第二个预设位置，所述偏心套管部分和所述通道与骨板上孔的第二部分对准。
30.根据权利要求25所述的瞄准导引器，其中所述小孔与所述骨板孔的中心点对准。
31.根据权利要求25所述的瞄准导引器，其中所述孔与所述骨板孔的一部分的中心对准。
32.根据权利要求25所述的瞄准导引器，其中沿所述臂部的小孔的排列与沿所述骨板至少一部分的孔的排列基本匹配。
33.根据权利要求25所述的瞄准导引器，其中所述至少一个小孔与所述臂部的所述顶面垂直定向。
34.根据权利要求25所述的瞄准导引器，其中所述至少一个小孔相对于所述臂部顶面以非垂直的角度定向。
35.根据权利要求34所述的瞄准导引器，其中所述至少一个小孔相对于所述臂部顶面在1个、2个或3个平面成角度。
36.根据权利要求35所述的瞄准导引器，其中在每个平面形成的所述角度大约为0度～5度。
37.根据权利要求25所述的瞄准导引器，其中所述瞄准导引器还包括手柄部分，该手柄部分将所述臂与所述骨板相连。
38.根据权利要求37所述的瞄准导引器，其中通过将销与所述臂部底面的孔及所属手柄部分顶面的孔的匹配而使所述手柄部分与所述臂部分对准。
39.根据权利要求37所述的瞄准导引器，其中所述手柄部分通过联接螺栓被固定于臂部分。
40.根据权利要求37所述的瞄准导引器，其中所述手柄部分被附着到所述骨板上。
41.根据权利要求40所述的瞄准导引器，其中所述手柄部分具有贯穿其全长的膛，联锁螺栓通过该膛延伸到骨板的孔中。
42.根据权利要求41所述的瞄准导引器，其中所述联锁螺栓具有头部、杆部和端部，该端部被旋入所述骨板孔中。
43.根据权利要求42所述的瞄准导引器，其中所述联锁螺栓和所述骨板之间的联接由位于所述联锁螺栓头部和所述手柄部分顶面的锁紧螺母锁紧。
44.根据权利要求25所述的瞄准导引器，其中翼形螺钉可以被螺纹旋入所述臂部侧面对应的凹陷内，以便将所述工具导引器保持在所述小孔中。
45.根据权利要求25所述的瞄准导引器，其中所述套管部分的所述中央纵向轴偏离所述头部的所述中央纵向轴的距离大约为0.16cm～0.20cm。
46.一种用于将至少一种手术工具与骨板上的孔对准的瞄准导引器，该装置包括：
臂部，其具有纵向轴、顶面和底面、两个侧表面以及第一端和第二端，其中所述臂部沿其侧面的至少一部分弯曲，并且至少有一个从所述顶面到所述底面贯通所述臂部分的小孔，以及
工具导引器，其具有纵向轴和位于纵向轴方向的通道，
其中所述小孔和所述工具导引器被设计和调试成使得所述工具导引器可以从至少两个不同的预设位置被容纳于所述小孔内，其将所述通道定位在至少两个不同的孔位置中。
47.根据权利要求46所述的瞄准导引器，其中所述至少一个小孔包括两个沿直径方向相对的狭槽，该狭槽至少沿所述小孔长度的一部分延伸，所述工具导引具有向外延伸的沿直径方向相对的突起，所述狭槽的大小和形状被设计成与所述突起相匹配，以便在所述小孔内对准所述工具导引器。
48.根据权利要求47所述的瞄准导引器，其中所述工具导引器从第一个预设位置或第一个预设位置旋转180度的第二个预设位置被插入所述小孔内。
49.根据权利要求47所述的瞄准导引器，其中所述工具导引器具有头部和套管部分，所述通道位于相对于所述套管部分的中心，所述套管部分相对于所述头部偏心。
50.根据权利要求49所述的瞄准导引器，其中在第一个预设位置，所述工具导引器的所述偏心套管部分和所述通道与骨板上孔的第一部分对准，而在第二个预设位置，所述偏心套管部分和所述通道与骨板上孔的第二部分对准。
51.根据权利要求49所述的瞄准导引器，其中所述套管部分的中央纵向轴偏离所述头部的中央纵向轴的距离大约为0.16cm～0.20cm。
52.根据权利要求46所述的瞄准导引器，其中所述小孔与所述骨板孔的中心点对准。
53.根据权利要求46所述的瞄准导引器，其中所述小孔与所述骨板孔的一部分的中心点对准。
54.根据权利要求46所述的瞄准导引器，其中所述瞄准导引器系统与具有组合孔的胫骨内侧骨板一起使用。
55.根据权利要求46所述的瞄准导引器，其中所述工具是钻头、套管针和骨锥中的至少一种。
56.根据权利要求46所述的瞄准导引器，其中所述瞄准导引器还包括手柄部分，该手柄部分将所述臂与所述骨板相联。
57.根据权利要求56所述的瞄准导引器，其中所述手柄部分被附着到骨板上。
58.根据权利要求57所述的瞄准导引器，其中如果所述骨板接触区域的所述顶面是平的，所述手柄部分相对于所述顶面所限定的平面以非正交的角度从所述骨板延伸，或者如果所述顶面不平，所述平面与所述骨板所述接触区域之顶面的顶端是正切的。
59.根据权利要求58所述的瞄准导引器，其中所述角度大约在10度～20度之间。
60.根据权利要求64所述的瞄准导引器，其中所述手柄部分具有膛，还包括通过所述膛延伸到所述骨板的孔内的联锁螺栓。
61.根据权利要求60所述的瞄准导引器，其中所述膛贯穿所述手柄部分的全长。
62.根据权利要求60所述的瞄准导引器，其中所述联锁螺栓具有头部、杆部和端部，所述端部具有与所述骨板上的孔相接合的螺纹。
63.根据权利要求62所述的瞄准导引器，其中具有内螺纹的锁紧螺母的大小和形状被设计成与所述联锁螺栓的外螺纹紧密配合，该锁紧螺母被置于所述联锁螺栓头部和所述手柄部分顶面之间。
64.根据权利要求56所述的瞄准导引器，其中通过使销与所述臂部底面的孔和所述手柄部分顶面的孔紧密配合，使所述臂部分对准所述手柄部分。
65.根据权利要求56所述的瞄准导引器，其中所述手柄部分被联接螺栓固定于所述臂部分。
66.根据权利要求46所述的瞄准导引器，其中翼形螺钉可以被螺纹旋入所述臂部分侧面对应的凹陷内，以将所述工具导引器保持在所述小孔中。
67.根据权利要求46所述的瞄准导引器，其中所述臂的弯曲部分的曲率半径在约140cm～170cm之间。
68.根据权利要求46所述的瞄准导引器，其中所述至少一个小孔相对于所述臂部分上表面所限定的所述平面呈非垂直角度定向。
69.根据权利要求68所述的瞄准导引器，其中沿所述臂部分的小孔的排列与沿所述骨板至少一部分的孔的排列相对应。
70.根据权利要求69所述的瞄准导引器，其中每一个成角度的小孔的定向角度与所述骨板上对应孔的定向角度一致。
71.根据权利要求68所述的瞄准导引器，其中所述至少一个成角度的小孔是埋头孔。
72.根据权利要求68所述的瞄准导引器，其中有多个成角度小孔。
73.根据权利要求72所述的瞄准导引器，其中每一个成角度小孔在第一个平面上相对于所述骨板上表面所限定的平面成角，在第二个不同的平面上相对于所述骨板上表面所限定的平面成角。
74.根据权利要求73所述的瞄准导引器，其中所有成角度的小孔在所述第一个平面上以相同的角度成角。
75.根据权利要求74所述的瞄准导引器，其中所述角度大约在0.1度～1.5度之间。
76.根据权利要求73所述的瞄准导引器，其中每一个所述成角度的小孔在第二个平面所成的角度与任何其它孔不同。
77.根据权利要求76所述的瞄准导引器，其中所述角度范围大约为0.01度～5度。
78.根据权利要求46所述的瞄准导引器，其中所述臂部分在2个或3个平面弯曲。
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