CN101801287B - 外科器械附连件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可与患者附连的外科器械。该器械包括具有远端和近端的对准引导体。支柱朝对准引导体近端而附连，用于将器械附连至患者肢体上。支柱包括一对相对着的元件，每个元件成形为保持住患者任一侧的相应的骨部分。支柱的至少一部分由弹性材料制成以允许支柱在使用中握持住患者。

Description

外科器械附连件

技术领域

本发明涉及一种外科器械，并且尤其涉及一种用于将外科器械附连至患者的机构。

背景技术

在诸如膝关节置换术(arthroplasty)这样的骨科关节置换术中使用各种器械及装置，以辅助或引导进行对在该手术中所使用的各种器械及装置的定位。

例如，图1示出附连至患者小腿的一种现有技术的外胫骨对准引导体10的侧视图，该引导体可在膝关节置换术中使用。该对准引导体10用于将胫骨切割块12定位成抵靠着胫骨结节以进行近端胫骨切割。对准引导体包括踝关节夹14，引导体10通过该踝关节夹而在远端处固定在患者的小腿16。该踝关节夹包括一个块及一对围绕踝关节而接合着的夹子。所述切割块附连至可伸缩地延伸的支撑元件18。所述支撑18提供了一种外部的对准引导体，所附连的切割块可通过该对准引导体而相对于胫骨的纵向的、下-上轴线而定位并对准。就是说，支撑元件可与胫骨的轴线对准。

可通过使用与切割块12相组合的触针(stylus)来设置胫骨切除术的位置，并且一旦选定了高度，则可将所述切割块钉牢在适当的位置、并且进行胫骨切割。

然而，踝关节夹14引起多种问题。踝关节夹可引起自由的、以及意外的平移和旋转，这将导致对准引导体移动。同样，踝关节夹可能难以在实践中使用，因为其需要手动操纵和操作以使其围绕患者夹住。另外，在绕着患者定位时，用户手套可能被夹子卡住，这可能延迟操作或需要毁坏手套并且因此需要置换，导致进一步的延迟或耽误。

发明内容

因此，需要一种易于使用的机构，其允许器械精确地并且可靠地附连至患者。

根据本发明的第一个方面，提供一种外科器械，包括：具有远端和近端的部件；以及，朝向组件的近端而附连着的支柱，其用于将器械附连到患者肢体上，其中支柱包括一对相对置的元件，每个元件成形为在患者的任一侧上保持着患者的相应骨部分、并且其中支柱的至少一部分由弹性材料制成以允许支柱在使用中握持住患者。

通过用弹性材料制作支柱的至少一部分并且使元件成形为保持着患者的骨部分，在使用中可“压入适配(push fit)”该器械以握持住患者、并且牢固且可靠地将器械附接至患者的特定部位。因此，由于支柱握持着患者以及锁在患者解剖结构的骨部分上的元件，则器械易于安装在患者上并且抵抗相对于患者的移动。

支柱可包括多于两个元件。例如，支柱可包括两对或多对相对着的元件。可在支柱的每一侧上提供不同数目的元件。例如支柱的第一侧可具有一个元件，而支柱的相对侧可具有两个元件。在支柱的每一侧上有可能具有多于两个元件。可对元件的数目和形状加以选择以匹配或利用位于患者的一个部位处的患者局部骨解剖结构，支柱预期将要附连至该部位。

部件可以是需要附连至患者的优选位置的任何类型的外科器械或工具。例如，部件可以是外部对准引导体，诸如胫骨对准引导体。

任一个或每个元件可具有基本凹入的形状。元件的该凹入的形状可适合于在使用中接纳患者的相应骨部分。

任一个或每个元件可具有基本封闭的形状。例如，每个元件可以是能围封着骨部分的一种杯或帽的形式。

任一个或每个元件可具有基本上打开的形状。也就是说，每个元件可在其中限定一个孔或洞，在器械的附连过程中，外科医生可通过该孔或洞对患者的骨部分进行触诊。该洞或孔可整个地或部分地被元件所围封。例如，元件可以是材料形成的闭环、或者是具有大致U或C形的材料的开环。

任一个或每个元件可成形为至少部分地绕着骨部分延伸。任一个或每个元件可成形为环绕着骨部分。

每个元件可具有大致圆形三角形或梨形或泪滴形的形状。

每个元件可由一条材料的带来形成。该材料的带可以是跨越过其横向尺寸而弯曲的。这可以便利将支柱压入适配到患者身上。

优选地可将支柱旋转过大致180°。这允许同一支柱用在不对称的身体部分上。支柱可以被枢转地附连至部件上、或可释放地附连至部件上。

支柱可以关于器械的纵向轴线是不对称的。这允许支柱与不对称的骨部分配准。

优选地，每个元件成形为保持着踝。这允许器械通过将支柱压入适配到踝关节上而附连至患者的腿部。

支柱可偏移到部件的纵向轴线的一侧。这允许通过将支柱相对于部件定位而使得部件自动地与主体部分对齐，以补偿骨部分相对于主体部分的一条轴线的定位。例如，60％的支柱可达到部件的一侧并且40％的支柱可达到部件的另一侧，以允许部件定位成距主体部分外侧(lateral side)60％并且距主体部分内侧(medial side)40％。

优选地，支柱由塑料材料制成。例如，支柱可由生物相容性的热塑性或热固性聚合物制成。

任一个或每个元件的全部或一部分可由弹性材料制成。元件可由弹性材料制成的支柱的一部分来连结。整个的支柱可由弹性材料制成。

合适的弹性材料包括聚合体，诸如聚亚安酯、ABS、尼龙或聚丙烯。

支柱可由一种复合结构制成。该复合结构可包括不同等级或类型的材料，诸如金属及塑料。支柱的元件可由塑料材料制成，并且元件可通过非塑料部分连结。元件可由金属部分连结。

可选择支柱的材料特性及/或材料类型，从而使得支柱在一系列不同踝关节尺寸范围上进行自对中调整(self centring)。元件可由不同类型的塑料制成。元件可具有不同的硬度或其他机械特性。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于将外科器械附连至患者肢体的方法，该器械包括具有远端和近端的一种部件，以及一种朝向对准引导体的近端而附连着的支柱，该支柱包括一对相对着的元件，并且该方法包括：将部件邻近患者的肢体而定位；并将支柱压入适配到患者上，从而使得每个元件保持住患者任一侧上的相应骨部分以使得支柱握持住患者。

因此支柱提供一种容易的方法，用于在优选部位处将部件附连至患者肢体，而不需要重大的手工操控或操作或浪费时间。

附图说明

现在将描述本发明的一个实施例，仅作为实例，并且参考附图，附图中：

图1示出现有技术的外胫骨对准引导体的侧视图；

图2示出包括本发明的一种对准引导体的透视图；

图3示出图2所示的对准引导体的侧面立视图；

图4示出图2所示的对准引导体的分解示意图。

除非另有指示，不同图中的类似项目共用相同附图标记。

具体实施方式

图2示出根据本发明一个实施例的器械20的透视图。图3示出器械20的侧视图并且图4示出经分解的器械的透视图，图示出其组成部分。

如下面将更详细地所述，器械20通常包括一种支柱30，其朝向器械近端用于将器械附连至患者。部件40附连至器械20的远端，并且在实施例中示出该部件呈切割引导体的形式。器械20还包括另一个部件50，切割引导体和支柱通过部件50而附连在相应的末端处。在示出的实施例中，该另一个部件50为外部对准引导体。对准引导体50包括枢轴机构60，如将在下面更详细描述的，其允许对准引导体的第一、顶端部分相对于对准引导体的第二、较低的部分而发生枢转。

支柱30通过卡扣式(snap-fit)机构而附连至底部元件80，该卡扣式机构允许支柱可释放地附连至该器械。底部80具有从后方部分延伸并且呈现弯曲边缘84的一种基本平坦的元件82。元件82的形状和尺寸选择为允许在使用器械期间，弯曲边缘84邻靠着患者胫骨表面的一部分。底部80包括在大致侧向或横向方向上延伸越过的凹槽86以及弯曲槽88。

对准引导体部件56的较低部件或部分包括底脚部分58，其具有基本上U形构造并且适合于利用肋59接合所述槽86而与底部80相接合，以允许相对于底部80作滑行平移。夹具组件60包括第一及第二元件62、64以及弹簧60，它们通过金属销而附连至底脚58，并且在使用中可与槽88相接合以防止滑动。

对准引导体的较低部分56包括从底脚58延伸的实心细长元件68，其具有一种基本上呈矩形的形状、并且具备一对相对着的平坦侧面以及一对相对着的弯曲侧面。

枢轴机构60的第一部分70包括基本中空的支撑72，其具有从那里延伸出去的弯曲元件74。弯曲元件74通过其最上面的表面而支承着多个角度标记76。枢轴机构的第一部分70包括朝向其较低末端的一种卡夹组件78。该卡夹组件包括基本中空的壳体77，其具有位于其较低表面中的孔、以及具有包括了相似孔的夹板79。在该卡夹机构中还设置有弹簧部件。

对准引导体的较低部分56的元件68通过枢轴组件的第一部分的孔和中空部分。夹板79下压克服弹簧的运动，枢轴组件可沿着元件68的纵向轴线平移以提供对器械总体高度的调整。弹簧元件发生作用而抵抗所述卡盘夹板79，以使得元件68抵靠着夹板中孔的边缘而被截留住，用以防止平移并因此锁定器械的高度。

枢轴组件60包括朝向所述对准引导体的第二部分54的末端而设置的第二部分90。枢轴组件的第二部分90呈圆形的、弯曲的套管92的形式，该套管92在其内部部分上具有突出94以与弯曲元件74中的相对应的凹槽匹配。在上表面中设置的孔96使得能够显示出角度标记76之一，这取决于套管92沿着弯曲元件73的当前位置。夹具组件98还设置为包括第一夹斗(clamp drawer)100和第二夹斗102、及弹簧104。夹具组件98通过一种穿过夹斗100、102并进入到套管92接收孔内的销而附连至套管92上。还设置了一种附连至弯曲元件74自由末端的末端终止板106、并且其尺寸设置为防止弯曲元件74的自由末端从套管92脱离。

对准引导体的第二上部部分54具有基本圆形的圆柱构造，其包括沿着其整个长度而走向的中心孔110。该孔的形状及尺寸设置为接纳住元件68，从而使得上部部分54可沿着元件68的纵向轴线滑动。上部区域112具有封闭的圆柱形式、而下部区域114具有开口的后侧部分，如图3所示，下部区域具有基本C或U形的横截面。开口部分如此成形：当上部部分54相对于下部部分56倾斜时，开口部分的尺寸允许元件68从上部部分54内脱离。

通过一种由外凸式连接器(mail connector)加以附连的弹簧夹120，将切割块40附连至对准引导体50的远端，该外凸式连接器接合在上部部分54的孔110中。弹簧夹120允许各种不同的部件选择性地附连至该器械。在所示的实施例中，部件为适合于在膝关节置换术中进行胫骨切割的切割块40。切割块40包括槽42，其穿过附连至主体46上的大致板状的弯曲上部部分44。主体46包括多个凹口(coal)用于接收钻头，以允许在使用中在患者骨头中钻孔，从而接纳住用于将切割引导体40附连至患者上的销。

枢轴机构60的弯曲元件64具有对中或取心(center)于切割块中的一点上的曲率半径。由于这种几何形状，当套管92沿着弯曲元件74滑动时，对准引导体的上部部分54相对于下部部分56倾斜，但器械的整体长度不会改变，即：随着对准引导体的上部部分有效地绕位于部件中的一个点发生枢转时，位于支柱上方的至少一部分切割块40的高度不会明显地增加或减小。因此，部件40的相对于器械其他部分的角度可以改变，而不会改变器械的总体长度或高度。因此，在使用中，外科医生可改变切割块40的角度，而无需在之后再次调节器械的总体高度。提供枢轴机构并将其构造为使得能够使用一弧度(以及因此使用一种正确角度)来设置后倾角而不是一条线(如现有技术的设备中所发生的那样)、并且具有一个近端枢转参考来设置与胫骨长度无关的后倾角。

器械20包括支柱30，器械可通过该支柱附连至并且支撑在患者上。尽管本发明示出的实施例包括对准引导体，应当理解在其他实施例中，支柱30可相对于患者身体来支撑着其他类型的器械或部件。在这种示意性实施例中，器械20为包括胫骨切割块40的一种外部对准引导体。对准引导体50允许切割块相对于胫骨的纵向轴线对齐、并且也允许调整切割块的高度和角度位置以允许在计划的或优选的位置处及/或方位处进行胫骨切割。

支柱30包括位于支柱30的大致相对侧面上的第一元件32及第二元件34。元件32、34附连至共用中心或桥部分36，所述共用中心或桥部分36包括有卡扣式紧固件的孔部分，支柱30通过所述紧固件可以被可释放地附连至底部80的共同操作部分。每个元件32、34呈一种环的形式、且具有由此得以被限定的裸眼(open hole)或孔。环由带材或带材料形成。带材料具有复杂的形状并且在多个方向上弯曲。首先，由于材料带的横向尺寸提供了一些弹性力，则所述材料带弯曲。另外，材料带被弯曲以限定一种基本凹入的构造。每个环形成以确定出一种基本梨形或泪滴状的孔38，该孔的尺寸及形状设置为接收患者的相应的踝。

整个支柱部件30由弹性塑料材料制成使得支柱基本具有弹性，从而其可以压入适配在患者踝关节上使得元件32、34环绕着踝，并且支柱的弹性材料使得支柱牢固地握持住患者的踝关节并且将器械保持就位。

支柱可由合适的塑料材料制成，诸如各种类型的聚合体，包括聚亚安酯、ABS、尼龙或聚丙烯。塑料材料选择为具有合适的弹性及柔性以在使用中附连至、并握持住不同大小范围的踝关节。在其他实施例中，支柱可由任何合适的有弹性材料制成，诸如金属、合金、复合材料、高屈服应力的金属以及混合金属及塑料。

如上所述，元件的形状调适或构造为使得保证它们在使用中缠绕着踝。支柱中的孔允许外科医生触摸到踝从而使得他对器械的正确定位放心。孔的尺寸设计为允许支柱适合于一般在人口中的大约95％的踝。

选择踝的形状及所用的特定材料，以提供关于踝的必需固定或握力从而使得器械能以压入适配的方式附连至患者。由于支柱的弹性材料施加的弹性力使支柱锁定在踝关节上基本唯一的位置，则器械至少部分地自定位。

应当理解，在本发明的其他应用中，元件将具有不同的形状及尺寸，以便捕获支柱将要附连到的特征的其它骨部分。

同样，选择支柱的材料以提供支柱足够的柔性及弹性从而允许其适合于人口中存在的95％的踝关节尺寸。

由于第一和第二元件具有不同的形状和尺寸，支柱是不对称的，以顾及踝关节左侧和右侧上的踝略微不同的解剖结构。该器械可简单地通过将支柱从器械上移除、将支柱旋转过180度、以及将支柱重新附连到器械上而用于左手及右手踝关节。因此，单一器械可用在患者的左手及右手侧踝关节上。另外，支柱设计为自动定位对准引导体与典型患者的胫骨。通常，胫骨定位在离腿外侧大约60％并且离腿内侧大约40％。因此，支柱设计为使得对准引导体50在离支柱的外侧大约60％并且离柱的内侧大约40％的地方附连至支柱上(其中支柱的内外侧由不同形状和大小的元件限定以接受或承担住内侧及外侧踝的略微不同的解剖结构)。因此，当器械最初附连至患者时，支柱自动定位在患者的内-外方向上60/40比率处，从而使得对准引导体自动地大约与胫骨对齐。

在其它实施例中，也可通过使用两个不同的材料用于同一部件而获得60％-40％(或任何其他比率)的支柱定位。例如，支柱可由两种具有不同硬度或机械特性的材料制成，一种用于内侧而另一种用于外侧部分。以这样的方式，支柱可针对任何给定踝关节尺寸进行自对中调整。

除了夹具和卡夹的各种弹簧及销部分由合适的生物相容性金属制成以外，该器械的其余部分可由各种塑料材料制成，诸如ABS、聚丙烯、聚亚安酯、聚乙烯、聚碳酸酯以及尼龙。另外，切割引导体40通常由诸如不锈钢或类似物这样的合适的生物相容性金属制成。

现在将描述该器械的使用。如上所说明的并不限于所述的特定外胫骨对准引导体，而是可用于其他类型的外科器械，并且同样地，本发明使用的方法不限于所述的特定器械。

最初，外科医生通过将器械的纵向轴线与患者小腿的纵向轴线，即在下-上方向上基本对准，而使器械与患者的小腿基本对准。支柱定位在踝关节前方及其上面，靠近踝。外科医生可检查支柱是否位于患者踝关节的正确方位，并且如果没有，则可以移开支柱，旋转180°并重新附连到器械上。将支柱推压到患者踝关节上方并且支柱变形以允许踝关节进入由元件限定的基本凹入或C形的横断面空间的开口内。元件的引导或前面(leading)弯曲边缘压制着踝，直到支柱被充分地推压在踝关节上以使元件越过踝的后侧并环绕该踝。将使得元件82的弯曲边缘84邻接着患者胫骨前面的一部分，以便将对准引导体保持在远离胫骨的优选位置处。

由于支柱由弹性材料制成，支柱将自动夹在踝关节附近并牢固地握持住踝关节。同样，由于元件中的孔成形为接收着踝的骨部分，支柱将自动安放在踝附近并且因此其自身自定位在特定位置。由支柱的弹性材料施加的握力也将阻止支柱明显的移动，除非通过在基本向前的方向上将支柱拉离踝关节来施加足够的力以移动支柱。另外，由于对准引导体沿着支柱的宽度定位于60∶40处，对准引导体很可能在很大程度上与没有任何不正常解剖结构的胫骨的中间对准。

随后，如果需要，外科医生可操作底部夹具60并且在内-外方向上滑动所述对准引导体，以便微调该引导体50的定位。如果需要，外科医生还可操作卡夹79以便延伸或减小引导体的长度，从而将切割块相对于胫骨的远端部分定位在正确的高度处从而进行胫骨切割。外科医生还可倾斜所述对准引导体的上部部分，以通过操作枢轴机构夹具98、并通过将引导体的上部部分和切割块推向胫骨，来改变切割块的切割角度，。外科医生可观察通过孔96显示的胫骨当前倾斜角度，以确定何时已获得所需的倾斜角度。由于弯曲元件具有基本终止于切割块的上部板上的曲率半径，当倾斜上部部分并且因此切割块相对于胫骨的高度不需要改变时，则引导体的整体长度，也就是说切割块的切割引导体狭槽与支柱之间的空隙基本不会改变。

然后可以将切割块固定在适当的位置。然后可操作弹簧卡夹120以释放切割块并且外科医生可继续拉器械以将支柱从踝周围释放。因此，外科医生能更容易地使用支柱附连且释放器械。器械还提供较大的可调性并容易使用。

Claims (14)

1.一种外科器械，包括：

具有远端和近端的对准引导体；及

朝对准引导体近端而附连的支柱，用于将器械附连至患者肢体上，其中支柱包括一对相对着的元件，每个元件成形为环绕患者的骨部分并且其中支柱的至少一部分由弹性材料制成以允许支柱在使用中握持住患者。

2.如权利要求1所述的器械，其中每个元件具有基本凹入的形状，适合于在使用中接收患者的相应的骨部分。

3.如权利要求1或2所述的器械，其中每个元件具有基本封闭的形状。

4.如权利要求1或2所述的器械，其中每个元件具有基本开放的形状。

5.如权利要求1所述的器械，其中每个元件具有基本圆角的三角形。

6.如权利要求4所述的器械，其中每个元件由带状物形成，该带状物可在其横向尺寸上弯曲。

7.如权利要求1所述的器械，其中可将支柱大体上旋转过180°。

8.如权利要求1所述的器械，其中支柱关于器械的纵向轴线不对称。

9.如权利要求1或2所述的器械，其中每个元件成形为保持着踝。

10.如权利要求1或2所述的器械，其中支柱偏移到对准引导体纵向轴线的一侧。

11.如权利要求1或2所述的器械，其中支柱由塑料材料制成。

12.如权利要求1或2所述的器械，其中支柱由复合结构构成。

13.如权利要求12所述的器械，其中支柱的元件由塑料材料制成并且元件通过金属部分而连结。

14.如权利要求1所述的器械，其中支柱的材料特性选择为使得支柱在不同踝关节尺寸范围上进行自对中调整。

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