CN101222880B - 手术弯曲钳以及弯曲钳系统 - Google Patents

Abstract

描述了用于外科元件例如骨板(30)的弯曲钳(10)。弯曲钳(10)具有两个分支(12、14)，其可相对彼此转动并与用于待弯曲的外科元件的两个相对轴承(26、28)一起旋转。在两个相对轴承(26、28)之间的区域中提供与外科元件配合的弯曲冲头(32)。通过驱动装置(40)例如椭圆连杆齿轮机构将各分支(12、14)的驱动运动(40)转换为弯曲冲头(32)朝外科元件方向的线性运动。

Description

手术弯曲钳以及弯曲钳系统

技术领域

本发明涉及用于外科元件的弯曲钳，例如用于颅颌面部的弯骨板。本发明还涉及包括弯曲钳的弯曲钳系统。

背景技术

作为外科手术的准备或者在手术过程中，常常有必要使植入体以及其它外科元件适合并匹配解剖学条件。解剖学条件例如可由骨的弯曲率或者破裂路线决定。为使外科元件适合于解剖学条件，医师在处理时使用许多仪器。仪器范围例如包括切割钳、弯曲钳、弯板器以及类似仪器。

从US4,474,046已知用于手术杆的三点弯曲钳。该弯曲钳具有可围绕公共旋转轴旋转的两个分支。在公共旋转轴区域中提供弯曲冲头。形成在弯曲钳分支自由端上的两个相对轴承与弯曲冲头相连。当驱动该分支时，旋转孔保持固定并且该两个相对轴承沿围绕弯曲冲头的椭圆路径运动。由于这些运动，设置在弯曲冲头和相对轴承之间的杆围绕弯曲冲头被弯曲。为弯曲不同直径的弯曲杆(或者获得不同的弯曲半径)，弯曲冲头具有各部分不同的外部轮廓。通过围绕分支的旋转轴旋转弯曲冲头，可选择具有期望轮廓的部分，通过该部分弯曲冲头与待弯曲的杆协作。

US5,490,409进一步公开了三点弯曲钳，其具有可旋转的、偏心安装的弯曲冲头。为了能够确定地以期望的角度设定阻挡可旋转弯曲冲头，提供具有两个经接合件相互连接的臂的机构。导销设置在接合件的区域，当驱动弯曲钳时该销线性运动。同时，导销在形成在弯曲冲头后侧上的通道内滑动以将弯曲冲头锁定在固定角。

从US5,651,283已知用于直线骨板的多功能弯曲钳。线性骨板通过弯曲钳可在骨板的优选平面内弯曲，还可从优选平面向外弯曲。通过三点机构实现骨板在优选平面内的弯曲。三点机构包括设置在第一分支头部区域的两个相对轴承，以及形成在可回转地安装在第一分支头部区域中的嘴部上的弯曲冲头。该嘴部经连杆机构连接至第二分支。第一和第二分支之间的连接臂经由形成在第一分支内的狭缝中的第一端被引导并经由其第二端连至第二分支。

已经发现从US5,651,283已知的方法，即，在可旋转嘴部上提供弯曲冲头具有缺点。一个缺点例如在于仅仅可将弯曲冲头有限程度地偏转。由于该有限偏转能力，弯曲钳的应用领域基本上限于具有狭窄几何尺寸的骨板。

从DE103 01 692A1也已知三点弯曲钳。该弯曲钳包括可相对于两个相对轴承旋转的弯曲冲头。和US5,651,283中的弯曲钳相反，可保持弯曲冲头的充分偏转，从而可弯曲不同几何尺寸的骨板。但是，在弯曲步骤中，弯曲冲头的旋转动作可对有待弯曲的骨板位置起到扰动的影响。

本发明的目的在于提供用于外科元件例如骨板的弯曲钳，其具有广泛的应用领域并可精确弯曲。本发明的另一个目的在于提供包括弯曲钳的弯曲钳系统。

发明内容

根据本发明的用于外科元件的弯曲钳包括：可相对彼此旋转的两个分支，它们被一起连接(例如刚性连接或者铰接)到至少两个第一相对轴承；与两个第一相对轴承之间的区域中的外科元件配合的第一弯曲冲头；以及第一弯曲冲头的驱动装置，其将所述分支的驱动运动转换为第一弯曲冲头朝向外科元件方向的线性运动。

第一弯曲冲头的驱动装置可被设计为通过驱动装置使第一弯曲冲头可沿(假想)直线运动。可选地提供引导装置，其使第一弯曲冲头的线性运动稳定。

一种可能的驱动装置设计包括：齿轮机构(gear mechanism)，其将分支的旋转运动转换为弯曲冲头的期望线性运动。该齿轮机构可具有使得分支的旋转运动产生第一弯曲冲头的较宽的轴向位移或者未对准的齿轮齿数比。该轴向位移例如大于约1cm。

齿轮机构可以为杠杆机构。在这点上，可实现各种可能。例如，可以以椭圆连杆齿轮机构(elliptical linkage gear mechanism)的方式设计驱动装置。在慕尼黑Karl Hanser Verlag的标题为“Feinmechanische Bauelemente”S.Hildebrand的手册的3.4.5.7.1和3.4.5.7.2章描述了椭圆连杆齿轮机构的例子。所描述的椭圆连杆齿轮机构及其变型能够将分支的驱动运动转换为线性弯曲冲头运动。为此，齿轮机构可铰接地连接至两个分支中的每个分支以及弯曲冲头。

在弯曲钳的一个实施例中，驱动装置(因此例如椭圆连杆齿轮机构)至少包括第一杆，其铰接至两个分支的第一分支以及第一弯曲冲头。驱动装置还可包括第二杆，其铰接至第二分支以及同样铰接至第一弯曲冲头。第一和第二杆可相互连接以及通过公共接合件连至第一弯曲冲头。根据第一种形式，公共接合件直接形成在第一弯曲冲头的区域中。根据第二种形式，第一弯曲冲头与公共接合件间隔开。为此，弯曲钳可包括具有两个相对端的延伸臂。第一弯曲冲头方便地设置在延伸臂的第一端，而延伸臂的第二端可铰接至第一和第二杆。第一弯曲冲头可以和延伸臂设计为单一件。

该两个第一相对轴承可相对彼此不可移动地固定、或者可根据弯曲钳的驱动状态可变地相互间隔。可在同一个分支上提供两个相对轴承。但是还可在两个分支的每一个上分别形成两个第一相对轴承的其中一个轴承。

第一相对轴承或者第一弯曲冲头或者所有这些部件的轮廓可以制成与外科元件的互补轮廓一致。这样的设置可对外科元件起到位置稳定作用因此可有利于弯曲步骤。

根据第一构造模式，对两个可旋转分支的每个提供单独的旋转轴。这种情况下该两个分支的旋转轴相互间隔开。根据第二构造模式，两个分支可围绕公共旋转轴旋转。

在弯曲钳的多功能设计中，具有公共旋转轴的分支的每一个都包括用于外科元件的第二相对轴承。在各分支的公共旋转轴区域中形成第二弯曲冲头，其在各分支的驱动运动下保持固定不动，并设置为在两个第二相对轴承之间的区域中与外科元件配合。

在该弯曲钳的变形方式中，可调整第二弯曲冲头和第二相对轴承之间的标称间距。为调节该标称间距，第二弯曲冲头可偏心旋转和/或可具有不同轮廓(contour)的部分。

可将第一和第二相对轴承以及第一和第二弯曲冲头设置在同一弯曲钳上的不同位置。为简化处理和操作，第一相对轴承和第一弯曲冲头可方便地形成在各分支的第一侧，第二相对轴承和第二弯曲冲头形成在与第一侧相反的各分支的第二侧。

根据本发明的另一方面，提供用于外科元件例如骨板的弯曲钳系统。除了弯曲钳以外，弯曲钳系统还包括待弯曲的外科元件。

外科元件例如线性骨板可具有优选平面。因此，可将弯曲钳设计为在优选的平面内弯曲外科元件以及从优选平面向外弯曲外科元件。有利地通过第一相对轴承和第一弯曲冲头实现在优选平面内的弯曲，而第二相对轴承和第二弯曲冲头可用于从优选平面向外弯曲。在相对轴承和弯曲冲头的区域中形成用于待弯曲外科元件的有利的合适的支承表面，以能够根据要求合适地相对于相对轴承和弯曲冲头定位元件的优选平面。

附图说明

由实施例的说明和附图描述本发明进一步的细节和优点，其中：

图1是根据本发明的弯曲钳实施例的平面图；

图2是根据图1的弯曲钳的后视图；以及

图3是沿图1中线A-A的横截面图。

优选实施例描述

下文借助用于骨板的多功能外科弯曲钳的实施例描述本发明。因为弯曲钳还适合于弯曲其它外科元件例如没有优选平面的棒或丝，将弯曲钳用于弯曲骨板显然应当认为仅仅是例子。另外，应当指出实施例与具有两个单独机构的多功能弯曲钳相关，即一方面为弯曲在优选平面内的骨板的机构，另一方面为从优选平面向外弯曲的机构。本身可以理解，两个机构的其中一个也可以省略或更改。

图1示出了具有两个分支12、14，总体以附图标记10表示的根据优选实施例的弯曲钳的前视图。两个分支12、14在实施例中可以围绕公共旋转轴旋转，该轴在图1中由旋转轴承16限定。图1中的两个分支12、14的下端被设计为手柄18、20。在每种情况下，手柄18、20都具有结构化表面并在每种情况下朝向旋转轴16的方向终止于朝外延伸的突起22、24。该两个突起22、24有助于操作弯曲钳10，并且和结构化表面一样防止医师的手在待弯曲的骨板方向上滑动。特别是如果在较厚骨板的情况下需要更大的驱动力，则将存在手滑动的危险。

各个分支12、14在远离各个手柄18、20的端部处终止于滚筒状相对轴承26、28。在所描述的实施例中，相对轴承26、28刚性连至分支12、14(并连至手柄18、20)。相对轴承26、28从图1(参见图3)的平面中向外延伸并在每种情况下都基本上呈水滴状外形。两个相对轴承26、28和两分支12、14的公共旋转轴线的距离远小于两个手柄20、22与该旋转轴之间的距离。所产生的杆比减小了弯曲骨板30所需要的力。

相对轴承26、28的外轮廓适合于待弯曲骨板的轮廓(在图1中仅仅概略示出并由附图标记30表示)并基本上与其互补。在弯曲操作期间该轮廓对骨板30具有稳定位置的作用并因此简化了弯曲钳10的操作。

在两个相对轴承26、28之间的区域提供弯曲冲头32(在图1和3中则在该相对轴承26、28下面)。在图1中，弯曲冲头32被用于弯曲冲头32的线性引导件33覆盖。线性引导件33在图1的示图中的轮廓与待弯曲的骨板30互补。该轮廓有利于容纳待弯曲的骨板30。

和相对轴承26、28一样，弯曲冲头32具有基本上为水滴状的外部轮廓，凸出部分(附图中未表示)指向弯曲板30的方向。其因此同样基本上与骨板30轮廓互补，并被设计为和锥形区域30A(形成在用于紧固件例如接骨螺钉的两个通路孔30B之间)中的骨板30配合。

对弯曲冲头32提供驱动装置40。驱动装置40将两个分支12、14的驱动运动转换为弯曲冲头32在两个相对轴承26、28方向上的线性运动，并因此转换为在骨板30方向上的运动。

在该实施例中驱动装置40以椭圆连杆齿轮(linkage gear)机构的方式设计，但是和“传统”椭圆连杆齿轮机构(参见上述S.Hildebrand的手册)不同，在该实施例中，没有提供固定的锚固点。相反，在该种情况下，椭圆连杆齿轮机构连接到两个可动分支12、14中的每一个，并与待驱动的弯曲冲头32连接。

在该实施例中，驱动装置40设计为包括两个等长杆42、44的椭圆连杆齿轮机构。一个杆42经接合件46与一个分支12相连，另一个杆44经另一个接合件48与另一个分支14相连。在其远离分支12、14的端部，两个杆42、44通过公共接合件50相互连接并与弯曲冲头32连接。更确切地说，两个杆42、44在公共接合件50处连至承载弯曲冲头32的延伸臂52上。在该例子中，弯曲冲头32与延伸臂52形成为一个部件。借助两个分支12、14的驱动运动，延伸臂52沿线性引导件33滑动，从而线性引导件32对延伸臂52的运动起到稳定作用并因此对弯曲冲头32的运动起到稳定作用。

图1示出了弯曲钳10的初始或正常位置。在该位置，由在图1中仅仅部分示出的板簧54、56保持两个手柄18、20相互隔开。因此，当驱动弯曲钳10时，必须克服板簧54、56的初始张力。

如图1所示，弯曲钳的前侧设置有弯曲冲头32和两个相对轴承26、28，以在其优选平面内弯曲骨板30。为此，第一步骤中，如图1所示，骨板30平放在弯曲钳10的前表面上，并且更具体地一方面设置在弯曲冲头32和两个相对轴承26、28之间的中间空间中。

当放置骨板30时，医师将其放置成锥形区域30A相对于弯曲冲头32的凸起设置在中心。以这种方式，骨板30的凸起部分关于具有特定轮廓形状的相对轴承26、28正确地自动定位。然后分支12、14在驱动分支12、14时相向运动，同时克服板簧54、56的初始张力。

由驱动装置40将分支12、14的驱动运动转换为弯曲冲头32朝骨板30的方向的线性运动。由于两个杆42、44相互靠近而产生该转换。由于该靠近运动，两个杆42、44的公共接合件50以及连至该接合件50的弯曲冲头32的延伸臂52朝骨板30的方向运动。所产生的弯曲冲头32的运动沿箭头A所示的虚线进行。

根据该实施例的驱动装置40的有利特征在于：沿着基本上垂直于骨板30的直线而非沿着椭圆路径引导弯曲冲头32。因为没有横向(剪切)力产生，提高了弯曲精度。另外有利的是分支12、14的较小驱动运动可转换为弯曲冲头32的较大直线位移。因此，两个相对轴承26、28与弯曲冲头32之间的标称距离可保持较大。因此，不同宽度的骨板30可置于弯曲冲头32和相对轴承26、28之间并被弯曲。

另外有利的是，通过相对轴承26、28的运动(在每种情况下都沿椭圆路径)辅助弯曲步骤。该辅助主要在于这样的事实：由于相对轴承26、28的运动，骨板30犹如围绕弯曲冲头32被弯曲。作为图1到3所描述的实施例的变型，两个相对轴承26、28当然还可以相互相对固定地相对设置在例如两个分支12、14中的仅仅一个分支上。

图2示出了弯曲钳10后侧的视图，如简单图示，其具有从优选平面弯曲骨板30的设备60。设备60包括两个滚筒状相对轴承62、64以及弯曲冲头66。两个相对轴承62、64的每个形成在远离相应手柄18、20的分支12、14的一端。相对轴承62、64在图2中从视图平面(参见图3)向外延伸，每个轴承具有圆形外部轮廓。两个相对轴承62、64与两个分支12、14的公共旋转轴之间的距离远小于两个手柄20、22与该旋转轴的距离。所产生的杠杆比降低了弯曲骨板30所需要的力。

弯曲冲头66可相对于两个分支12、14的公共旋转轴16旋转。从图2可以看出，弯曲冲头66具有椭圆形基本形状并相对于旋转轴16偏心地安装。还可在图3的横截面中看到弯曲冲头66的偏心支承。

可相对于旋转轴16将弯曲冲头66设置在两个不同的夹紧位置。在图2和3所示的第一夹紧位置，弯曲冲头66的朝向骨板30的端部和相对轴承62、64的朝向骨板30的端部之间的第一距离被调节。可从图2和3所描述的夹紧位置向相对于分支12、14的旋转轴旋转180°的第二夹紧位置移动弯曲冲头66。在该第二夹紧位置，由于弯曲冲头66的偏心支承，在弯曲冲头66和两个相对轴承62、64之间的比上述第一距离大的第二距离被调节。该第二夹紧位置因此特别适合于弯曲较厚的骨板。

为从第一夹紧位置向第二夹紧位置(以及相反)移动弯曲冲头66，在第一步骤有必要从图2视图的平面抽回弯曲冲头66，同时克服螺旋弹簧68的初始张力(参见图3)。然后在第二步骤中对抽回的弯曲冲头66旋转°180。在旋转弯曲冲头66后在第三步骤中再次释放弯曲冲头66，于是螺旋弹簧68迫使弯曲冲头66进入第二夹紧位置。

和图1相同，图2示出了弯曲钳10的初始状态。为弯曲骨板30，如图2所示，首先以平面骨板30的前侧放于弯曲钳10表面上(更具体而言在分支12、14的表面上)的方式将其设置在一方面相对轴承62、64和另一方面弯曲冲头66之间。因此从旁边放置骨板30。因为在图1所示的初始位置相对轴承62、64与弯曲冲头66之间的距离仅仅稍微大于骨板30的厚度，所以由相对轴承62、64和弯曲冲头66稳定骨板30的位置。

在定位骨板后，医师在克服板簧54、56相互的初始张力的同时驱动分支12、14。在分支12、14的驱动运动中，弯曲冲头66保持固定。相对轴承62、64另一方面沿围绕弯曲冲头66的椭圆路径移动。设置在相对轴承62、64与弯曲冲头66之间的骨板30被相对轴承62、64的这种运动夹紧并因此围绕弯曲冲头66弯曲。因为骨板30的优选平面垂直于两个分支12、14的旋转轴线，所以骨板30从其优选平面弯曲。

借助优选实施例公开了本发明。但是可进行各种变化和更改。因此还可以在权利要求范围内以与上述描述不同的方式实施本发明。

Claims (14)

1.一种用于外科元件的弯曲钳(10)，包括：

-可相对彼此旋转的两个分支(12、14)；

用于待弯曲外科元件的两个第一相对轴承(26、28)，其中，两个第一相对轴承(26，28)中的其中一个形成在两个分支(12、14)中的一个上，两个第一相对轴承(26，28)中的另一个形成在两个分支(12、14)中的另一个上；

-第一弯曲冲头(32)，在两个第一相对轴承(26、28)之间的区域中与外科元件配合；以及

-用于第一弯曲冲头(32)的驱动装置(40)，其将分支(12、14)的驱动运动转换为第一弯曲冲头(32)朝着外科元件方向的线性运动，其中，两个第一相对轴承(26、28)在相对驱动两个分支(12、14)的同时相互移开；

其中，驱动装置设计为杠杆机构(40)，且至少包括第一杆(42)，所述第一杆(42)以铰接方式(46、50)连接至所述两个分支(12、14)中的第一分支(12)以及第一弯曲冲头(32)；驱动装置还包括第二杆(44)，其以铰接方式(48、50)连接至所述两个分支(12、14)中的第二分支(14)以及第一弯曲冲头(32)。

2.如权利要求1所述的弯曲钳，特征在于第一和第二杆(42、44)在公共接合件(50)处相互连接并连接至第一弯曲冲头(32)。

3.如权利要求1所述的弯曲钳，特征在于弯曲钳(10)包括具有两个相对端部的延伸臂(52)，其中第一弯曲冲头(32)设置在第一端上，第二端以铰接方式(50)连接至第一和第二杆(42、44)。

4.如权利要求1至3其中一项所述的弯曲钳，特征在于提供线性引导件(33)用于稳定第一弯曲冲头(32)的线性运动。

5.如权利要求1至3其中一项所述的弯曲钳，特征在于第一相对轴承(26、28)和/或第一弯曲冲头(32)的轮廓被构造为和外科元件的互补轮廓配合。

6.如权利要求1至3其中一项所述的弯曲钳，特征在于两个分支(12、14)可围绕公共旋转轴(16)旋转。

7.如权利要求6所述的弯曲钳，特征在于每个分支(12、14)都包括用于外科元件的第二相对轴承(62、64)，并且在各分支(12、14)的公共旋转轴(16)的区域中形成第二弯曲冲头(66)，第二弯曲冲头(66)在各分支(12、14)的驱动运动中保持固定不动，并用于在两个第二相对轴承(62、64)之间的区域中与外科元件配合。

8.如权利要求7所述的弯曲钳，特征在于第二弯曲冲头(66)和第二相对轴承(62、64)之间的标称距离可调节。

9.如权利要求7所述的弯曲钳，特征在于在各分支(12、14)的第一侧上形成第一相对轴承(26、28)和第一弯曲冲头(32)，在各分支(12、14)的与第一侧相反的第二侧上形成第二相对轴承(62、64)和第二弯曲冲头(66)。

10.一种用于外科元件的弯曲钳系统，包括根据权利要求1至6其中任一项的弯曲钳(10)以及待弯曲的外科元件。

11.如权利要求10所述的弯曲钳系统，特征在于所述外科元件具有优选平面，并且弯曲钳(10)被设计为在优选平面内弯曲外科元件并从优选平面向外弯曲该外科元件。

12.一种用于外科元件的弯曲钳系统，包括根据权利要求7至9其中任一项的弯曲钳(10)以及待弯曲的外科元件。

13.如权利要求12所述的弯曲钳系统，特征在于所述外科元件具有优选平面，并且弯曲钳(10)被设计为在优选平面内弯曲外科元件并从优选平面向外弯曲该外科元件。

14.如权利要求13所述的弯曲钳系统，特征在于第一相对轴承(26、28)和第一弯曲冲头(32)被设计为用于在优选平面内的弯曲，第二相对轴承(62、64)和第二弯曲冲头(66)被设计为用于从优选平面向外的弯曲。

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