CN102946814A - 用于钻削不规则形状主体的钻头引导器 - Google Patents

用于钻削不规则形状主体的钻头引导器 Download PDF

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CN102946814A CN2011800324683A CN201180032468A CN102946814A CN 102946814 A CN102946814 A CN 102946814A CN 2011800324683 A CN2011800324683 A CN 2011800324683A CN 201180032468 A CN201180032468 A CN 201180032468A CN 102946814 A CN102946814 A CN 102946814A
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Abstract

本发明提供了一种用于引导钻头进入骨内的手术器械，所述手术器械包括：狭长的主体，主体包括轴杆，轴杆具有朝向其近端的手柄和朝向其远端的头部，其中头部包括嘴部和夹钳装置，并且轴杆包括轴线与轴杆的纵向轴线对准并从手术器械的近端延伸至轴杆嘴部的内腔，其中内腔适合用于接收钻头和让钻头通过，并且夹钳装置包括一对相对的往复臂。

Description

用于钻削不规则形状主体的钻头引导器
相关申请的交叉引用
本申请是PCT国际专利申请，要求申请号为61/329994的美国专利申请的优先权，将其公开内容全部并入本文。
技术领域
本发明涉及手术钻头引导器。具体地，本发明涉及用于钻削不规则形状主体的手术引导器。
背景技术
肩部是由锁骨、肩胛骨和肱骨以及相关联的肌肉、韧带和腱组成的球窝关节。它是由肱骨头部的内侧前面和肩胛骨的关节窝之间的关节构成。浅窝以及肩部和身体其余部分之间相对松散的连接为手臂提供了很大的活动范围，并且使肩部成为非常灵活的关节。肩部能够外展、内收、转动、在躯干前后升高以及在矢状面内移动经过完整的一周。
但是，这种极大的灵活性使肩部相当不稳定并且比体内的大多数其他关节都更加容易脱臼和受伤。
肩关节通过肩关节囊和围绕关节盂的被称为肩关节唇的环状软骨来稳定。关节囊由将肱骨连接至关节盂的一系列韧带构成。当关节唇和/或韧带撕裂时或者在韧带被过度拉伸时，肩部就会变得不稳定并且自然会有更大的脱臼可能性。这种不稳定性能够导致更多的肩部问题并且特别是脱臼和半脱位，半脱位时关节过度灵活但是并未脱臼。由于肩部的不稳定性，因此在主动运动或锻炼期间很可能会发生反复的脱臼或半脱位。
肩部的不稳定性可能是由外伤性脱臼、非创伤性脱臼或非外伤性脱臼造成。
外伤性脱臼在肩部承受足以拉动肩部脱臼的反向作用力时发生。这可能是通过运动受伤或者例如在道路交通事故中经历的外伤事故而发生。由于与此类受伤相关联的巨大作用力，关节唇可能会从骨上撕裂，造成盂唇损伤，并且这可能会引起肩部不稳定。此类受伤能够导致后续的脱臼事件。
非创伤性脱臼在肩部仅通过很小作用力脱臼时例如在向上伸展时或者在床上翻转时发生。在大多数情况下，肩部只需很少的帮助即可自行复位。这种类型的脱臼在具有过度灵活关节的人群中相对常见并且与患者手臂的某些取向有关。关节的这种过度灵活性通常与关节周围的肌肉彼此相互作用从而能够引起关节控制失衡的方式相关联。在某些情况下，这些问题可以用理疗来克服。
另外，在有限数量的人群中，他们的肩部可能会经历位置上的非外伤性脱臼。遭遇这种情况的肩部过于松动以至于能够简单地“脱离”关节。这种脱臼类型一般都无痛苦并且能够轻易地复位。通常，两侧的肩部都会涉及，并且脱臼一般是由于在沿特定方向移动肩部时肩部被拉动脱节的异常肌肉功能而发生。脱臼可能会随着无害的动作例如在将手臂举到头部上方并向侧面或向前方带动时发生。同样地，理疗能够通过同步肌肉正确工作而有助于矫正该问题。偶尔地，在反复脱臼和/或半脱位的情况下，问题通常只能通过手术进行治疗。
在矫正肩部异常或损伤的手术中，有时需要钻入或者钻透不规则形状的主体。例如，在Latarjet肩部手术中，约15mm的喙突尖端随联合腱一起被转移至关节盂边缘。这就形成了关节盂表面的拉伸并且对肩部产生有助于避免进一步脱臼的约束。
在Latarjet手术期间，喙突在其底部由喙肩韧带和联合腱分开。胸小肌由喙突释放，肩胛下肌被分开并且肩关节囊被打开以露出关节盂的前部。在关节盂已准备好之后，就连接喙突并将喙肩韧带用于加强关节囊。
在涉及将手臂举起到头部上方的动作(外展和旋转)中，肩胛下肌上重新定位的肌肉用于避免肩关节脱臼。
这种手术的关键要素是沿喙突的中心轴线钻孔。这就允许沿喙突的中心驱动螺钉向下并送入关节盂内以将移植物固定于此(图1)。在此过程期间，可靠地固定移植物的位置并且移植物不开裂是至关重要的。
在手术期间，医生能够看到喙突的尖端，并且因此能看到钻头的起点，但是钻头一旦进入尖端以后的位置则由医生估计其行进方向完全通过猜测来确定。这一点在关节镜下执行手术时由于医生对手术位置的解剖视角是通过监视器获得并且呈现为两维而更加明显。这是不理想的，并且能够导致移植物断裂以及移植物到关节盂连接的后续问题。
本发明试图通过提供一种用于供不规则形状主体使用的钻头引导器来克服上述问题。
发明内容
在第一方面中，本发明提供了一种用于引导钻头进入骨内的手术器械，所述手术器械包括：狭长的主体，主体包括轴杆，轴杆具有朝向其近端的手柄和朝向其远端的头部，其中头部包括嘴部和夹钳装置，并且轴杆包括轴线与轴杆的纵向轴线对准并从手术器械的近端延伸至轴杆嘴部的内腔，其中内腔适合用于接收钻头和让钻头通过，并且夹钳装置包括一对相对的往复臂。
优选地，嘴部进一步包括适合用于与组织例如骨接合的接合装置。优选地，接合装置位于嘴部周边。适当地，接合装置包括一个或多个齿；优选地包括复数个齿。在使用中，这些齿与骨接合例如与喙突的末端接合以帮助定位器械和避免打滑。优选地，所述齿被锐化。
优选地，一对相对的往复臂可以在穿过轴杆纵向轴线的平面内操作。
可选地，夹钳装置进一步包括第二对相对的往复臂。优选地，第二对相对的往复臂可以在穿过轴杆纵向轴线的平面内操作。优选地，夹钳装置的两对臂可以在不同的平面内操作。更优选地，夹钳装置的两对臂可以在基本垂直的平面内操作。
适当地，夹钳装置可以在打开的第一位置和基本闭合的第二位置之间操作并且在其间适当地定位。
适当地，夹钳装置的臂可以是弯曲的。优选地，一个或两个臂可以具有锐化的远侧尖端。
可选地，每一对夹钳的一个臂可以具有锐化的远侧尖端，并且第二个臂包括叶片。进一步可选地，每一个臂都在其各自的远端包括叶片。也可以使用其他合适形状和设计的臂。
适当地，每一个叶片都包括一个或多个面向内的凸部。适当地，面向内的凸部在夹钳装置处于基本闭合的位置时基本垂直于轴杆的纵向轴线。面向内的凸部有助于夹钳将器械接合并固定至要钻削的骨表面。具体地，凸部有助于在钻削之前夹紧喙突的远侧尖端并使器械居中。
优选地，叶片在夹钳装置基本闭合或者连接至组织或骨并且位于第一和第二位置之间时共同构成与轴杆的纵向轴线同轴的开口。更优选地，面向内的凸部构成开口。优选地，开口具有非连续的边界。适当地，面向内的凸部在夹钳装置处于基本闭合的第二位置时在基本垂直于轴杆纵向轴线的平面内具有U形或V形截面。优选地，叶片被根据解剖学成形以用于接合和夹紧骨。
由叶片提供的开口如果需要就允许从手术器械的近端穿过内腔并且从嘴部引出的钻或钻头的远端穿过和超出夹钳装置。这一点在医生希望钻头超出闭合的夹钳装置的作用范围时是很重要的。
适当地，叶片的内表面包括夹持面，夹持面可以包括一系列键、锯齿或凸肋或者其组合。
优选地，面向内的凸部的内表面包括夹持面，夹持面可以包括一系列键、锯齿或凸肋或者其组合。夹持面增强了器械与骨表面的接合。
优选地，夹钳装置进一步包括锁以将夹钳装置锁定在第一位置或第二位置或其间的位置。适当地，锁包括棘轮、锁紧螺钉或者通过螺纹的机械优点实现。适当锁定夹钳装置的任何其他装置均可使用。优选地，锁是自锁式；更优选地是自锁式并且在夹钳装置围绕目标例如组织或骨闭合时锁定自身。锁有助于在钻削时避免器械移动并因此避免钻头移动。自锁特征使器械易于使用，并且特别适合用于关节镜手术。
适当地，手柄包括用于在打开的第一位置和基本闭合的第二位置以及其间的位置之间移动夹钳装置的致动装置。适当地，致动装置包括在第一和第二位置之间逐渐移动夹钳装置的臂的一根或多根杆。优选地，致动装置包括成对的杆。适当地，一根或多根杆在使用时可由形式为把手或手枪式握把的一根或多根操纵杆驱动。适当地，把手或手枪式握把包括棘轮机构。可选地，一根或多根杆与螺纹轴套枢轴连接并且在使用时可由旋钮驱动，旋钮具有内表面，内表面包括与螺纹轴套的螺纹互补的配合螺纹，并且其中旋钮与设备的内腔同轴对准。优选地，旋钮与手柄同轴安装。用于移动夹钳装置的任何合适的装置也均可使用。例如，夹钳装置也可以由一根或多根线缆致动。
手柄和致动装置的设置有助于单手操作器械以使其能够在关节镜手术中使用。
在本发明的第二方面中，提供了一种成套工具，包括如第一方面所述的手术器械和钻头。
优选地，钻头是可伸缩的。优选地，钻头具有远端和近端并且可以在其近端与电力驱动单元接合。
优选地，钻头可以从第一位置移动到第二位置，在第一位置钻头的远端位于轴杆内，在第二位置钻头的远端从嘴部伸出。优选地，钻头包括深度计或止挡件。深度计或止挡件有助于避免医生钻削过深。
附图说明
现参照附图介绍本发明的上述以及其他方面，在附图中：
图1是右肩的侧视图，其中喙突的尖端已随联合腱一起被转移且固定至关节盂边缘；
图2是根据本发明的钻头引导器的一个实施例；
图3A-3B分别是图1中钻头引导器的侧视图和顶部俯视图；
图4A-4B分别是图1中钻头引导器的近端和远端视图；
图5A-5B分别是沿图3A和图3B实施例中的A-A线和D-D线的截面图；
图6A-6B分别是沿图3B和图3A实施例中的B-B线和C-C线的截面图；
图7是图1中的钻头引导器连接至喙突并且还包含钻头的透视图；
图8是图7中钻头引导器和钻头远端的俯视图；
图9是沿图8中钻头引导器纵向轴线的截面图；
图10是图7中钻头引导器和钻头远端的侧视图；
图11是沿图10中钻头引导器纵向轴线的截面图；以及
图12是根据本发明的钻头引导器的第二实施例。
具体实施方式
参照图1，示出了右肩10的侧视图，其中包括锁骨11、肩峰12和肩胛骨13。如图所示，肩部10经历了Laterjet手术以降低关节脱臼的可能性。在该手术期间，喙突的尖端14被移除并转移至关节盂15的前部。能够清楚地看出已移除尖端14的喙突的根部20要优于关节盂15的连接点。喙突的尖端14在其移除过程期间已被钻孔，然后将由此形成的通道与关节盂15内形成的对应通道对准，随后再插入螺钉21以将尖端固定至关节盂。在典型的手术中，关节盂内的通道在移除喙突尖端的过程之前成形。正如能够看到的那样，喙突的尖端已随联合腱一起被移除、转移和固定至关节盂边缘。
图2至图11示出了根据本发明的一个实施例的一种手术器械。示出的狭长手术器械22包括主体，主体包括轴杆23，其中轴杆包括位于近端的手柄24和位于远端的头部25。
头部25包括嘴部(图3B和4B中的30)以及由一对臂31构成的夹钳装置。
嘴部30确定了内腔35(图4A,4B,5A和5B)的远端，内腔35沿器械22的纵向轴线延伸穿过轴杆23和手柄24，在手柄的近端40处结束。
另外并且如图8中更加清楚示出的那样，嘴部30包括适合用于接合组织例如骨的接合装置41。接合装置41位于嘴部30周边并且包括一个或多个齿。通常，嘴部包括的齿在两个到六个之间，但是也可以包括更多的齿。齿有助于器械夹紧组织和骨并且避免其在表面上打滑。这一点特别重要，原因在于其有助于确保钻头不会在钻削过程期间行进，所述行进可能导致骨和组织的不必要断裂和开裂。
手柄24包括用于在打开的第一位置和基本闭合的第二位置以及其间的中间位置之间移动夹钳装置的致动装置28。致动装置28包括一对狭长的杆29，其远端被枢转地连接至夹钳装置的臂31的近端，并且在其近端与螺纹轴套(未示出)枢转地连接。致动装置进一步包括柱状旋钮27。旋钮27的内壁表面有螺纹(未示出)并且与连接至杆29的螺纹轴套的螺纹互补。旋钮27被同轴地安装在手柄上，并且与器械22的内腔35同轴对准。
在图示的实施例中，手柄与器械的轴杆同轴对准，但是应该意识到也可以使用其他的手柄设置方式。例如，器械可以包括同样能用于操作夹钳装置的把手或手枪式握把。把手或手枪式握把的设置应该适当地包括棘轮机构。
这些特征意味着器械易于操控并且能够单手握持和操作。
在图示的实施例中，致动装置包括一对杆。但是，在未示出的可选实施例中，可利用一根、三根或更多的杆来致动夹钳装置。在可选实施例中，用于移动夹钳装置的其他合适的装置也均可使用。例如，夹钳装置也可以由一根或多根线缆致动。
在图3B中，臂31的近端在嘴部30附近围绕枢轴点33和33'连接至杆29。在未示出的可选实施例中，臂的连接点邻接嘴部或者在嘴部之前。
正如图2中能够看出的那样，每一个臂31的远端都包括叶片32。叶片32还包括一个或多个面向内的凸部34。在图4B的手术器械远端视图中，叶片32和面向内的凸部34共同构成与轴杆的纵向轴线同轴的开口，此时夹钳装置基本闭合或者连接至组织或骨并且介于第一和第二位置之间。在使用时，该开口允许从手术器械的近端穿过内腔35并且从嘴部30引出的钻头或钻头引导器的远端穿过夹钳装置。这一点在医生希望钻头超出闭合的夹钳装置时是很重要的，原因在于这就意味着器械仍然能够保持就位，并且不必为了继续钻削而取出。
在优选实施例中，面向内的凸部34在夹钳装置基本闭合的情况下观察时在垂直于轴杆纵向轴线的平面内具有U形或V形截面。凸部的形状允许器械夹持骨例如喙突的尖端并使器械居中以有助于钻头穿过其中心，从而避免随后使用的移植物断裂和开裂。其他合适的凸部形状和设计也可以使用，并且在合适时例如为了适应特定的不规则形状的骨或组织而可以在单个器械内加入不同的叶片和凸部设计。
如图9和图11所示，凸部34的内表面还包括夹持面，夹持面可以包括一系列键、锯齿或凸肋42或者其组合(未示出)。夹持面进一步增强了器械夹持骨或组织的能力。
在未示出的可选实施例中，夹钳装置的臂是弯曲或镰刀式的。弯曲臂的内边缘可以具有锐化的内边，不过优选的是将其圆化以避免对可能与其连接的骨表面造成不必要的损坏。在这样的实施例中，臂通常具有锐化的远侧尖端。
在进一步的未示出的可选实施例中，夹钳装置的臂均可包括叶片或者都锐化的远侧尖端或其任意组合。例如，优选的可以在Laterjet手术中用于钻削喙突远侧尖端的可选实施例(未示出)具有两对臂，其中三个臂具有叶片且一个臂具有锐化的远侧尖端。成对的臂可以被设置为彼此基本垂直，其中第一对在中间侧面内操作且第二对在上下表面内操作。在这种特定的实施例中，重要的是在上下表面内定位在下的臂具有锐化的远侧尖端以使其能够穿过联合腱从而接合喙突的尖端。
在具体用于对喙突进行手术的实施例中，特别优选的实施例包括夹钳装置，夹钳装置包括中间侧向对齐的单对臂。
一旦闭合，夹钳必须能够在钻削之前锁定从而避免器械和钻头不必要的移动。锁(未示出)可以通过棘轮、锁紧螺钉或者通过螺纹的机械优点实现。
现参照图7至图11，示出了使用中的手术器械。在图7中，夹钳装置已围绕喙突的尖端14闭合(透明地示出)，并且钻头43穿入尖端内。在钻削之前，夹钳装置邻接喙突的尖端定位并且致动装置被用于围绕尖端闭合夹钳装置。在此过程期间，随着夹钳装置围绕骨闭合，嘴部30周围的齿与喙突的远侧尖端形成接合以帮助避免夹钳装置打滑。可选地，一旦认出喙突的尖端，医生即可按压嘴部30并将其齿压入尖端内以固定器械同时闭合夹钳装置。
在优选实施例中，钻头包括深度计或止挡件(未示出)以避免医生钻削过深。
尽管手术器械被设计用于单手操作以使其能够在关节镜中使用，但是它也可以在常规的打开手术中使用。
在图12示出的可选实施例中，手术器械的夹钳装置包括彼此基本垂直的两对臂，一对在中间侧面内夹紧喙突，另一对在上下表面内夹紧喙突。当每一对臂沿着与延伸穿过器械的内腔共用的中心轴线对称地闭合时，器械的嘴部并且因此钻头引导器就在喙突的尖端上居中。向下穿过器械中心内腔的钻头自然将在接触点处穿过喙突中心，并且因此将钻过其中心，最小化移植物断裂的任何风险。
在特征包括第二对臂的实施例中，因为喙突在中间侧面内比在上下表面内宽约60%，所以中间侧向臂就在上下臂之前接触喙突。为了避免破坏喙突，致动装置包括可压缩弹簧(未示出)，其压缩直到上下臂接触喙突为止，致动装置在此点驱动两对臂，直到它们可靠地夹紧喙突为止。中间侧向臂在中间侧面内的接触点处使钻头和上下臂的轴线居中，并且上下臂在上下表面内的接触点处使轴线居中。

Claims (35)

1.一种用于引导钻头进入骨内的手术器械，所述手术器械包括：狭长的主体，主体包括轴杆，轴杆具有朝向其近端的手柄和朝向其远端的头部，其中头部包括嘴部和夹钳装置，并且轴杆包括轴线与轴杆的纵向轴线对准并从手术器械的近端延伸至轴杆嘴部的内腔，其中内腔适合用于接收钻头或钻削件并让其通过，并且夹钳装置包括一对相对的往复臂。
2.如权利要求1所述的器械，其中嘴部进一步包括适合用于与组织例如骨接合的接合装置。
3.如权利要求2所述的器械，其中接合装置位于嘴部周边。
4.如权利要求2所述的器械，其中接合装置包括一个或多个锐化的齿；优选地包括复数个锐化的齿。
5.如权利要求1所述的器械，其中一对相对的往复臂能在穿过轴杆纵向轴线的平面内操作。
6.如权利要求1所述的器械，其中夹钳装置进一步包括第二对相对的往复臂。
7.如权利要求6所述的器械，其中夹钳装置的两对臂能在不同的平面内操作。
8.如权利要求7所述的器械，其中夹钳装置的两对臂能在基本垂直的平面内操作。
9.如权利要求1所述的器械，其中夹钳装置能在打开的第一位置和基本闭合的第二位置以及其间的中间位置之间操作。
10.如权利要求1所述的器械，其中夹钳装置的臂是弯曲的。
11.如权利要求1所述的器械，其中一个或多个臂具有锐化的远侧尖端。
12.如权利要求1所述的器械，其中每一个臂都在其各自的远端包括叶片。
13.如权利要求12所述的器械，其中每一个叶片都包括一个或多个面向内的凸部。
14.如权利要求13所述的器械，其中面向内的凸部在夹钳装置处于基本闭合的位置时基本垂直于轴杆的纵向轴线。
15.如权利要求12所述的器械，其中叶片在夹钳装置基本闭合或者连接至组织或骨并且位于第一和第二位置之间时共同构成与轴杆的纵向轴线同轴的开口。
16.如权利要求13所述的器械，其中面向内的凸部构成开口。
17.如权利要求15所述的器械，其中开口具有非连续的边界。
18.如权利要求13所述的器械，其中面向内的凸部在夹钳装置处于基本闭合的第二位置时在基本垂直于轴杆纵向轴线的平面内具有U形或V形截面。
19.如权利要求11所述的器械，其中每一个叶片都根据解剖学成形以用于接合和夹紧骨。
20.如权利要求11所述的器械，其中叶片的内表面包括夹持面，夹持面可包括一系列键、锯齿或凸肋或者其组合。
21.如权利要求13所述的器械，其中面向内的凸部的内表面包括夹持面，夹持面可包括一系列键、锯齿或凸肋或者其组合。
22.如权利要求1所述的器械，其中夹钳装置进一步包括锁以将夹钳装置锁定在第一位置或第二位置或中间位置。
23.如权利要求22所述的器械，其中锁包括棘轮、锁紧螺钉或者通过螺纹的机械优点实现。
24.如权利要求22所述的器械，其中锁是自锁式；优选地锁是自锁式并且在夹钳装置围绕目标例如组织或骨闭合时锁定自身。
25.如权利要求1所述的器械，其中手柄包括用于在打开的第一位置和基本闭合的第二位置以及其间的位置之间移动夹钳装置的致动装置。
26.如权利要求25所述的器械，其中致动装置包括在第一和第二位置之间逐渐移动夹钳装置的臂的一根或多根杆。
27.如权利要求25所述的器械，其中致动装置包括成对的杆。
28.如权利要求26所述的器械，其中一根或多根杆可由形式为把手或手枪式握把的一根或多根操纵杆驱动。
29.如权利要求26所述的器械，其中一根或多根杆与螺纹轴套枢转地连接并且能由旋钮驱动，旋钮具有与螺纹轴套的螺纹互补的配合螺纹，并且其中旋钮与设备的内腔同轴对准。
30.如权利要求29所述的器械，其中旋钮与手柄同轴安装。
31.一种成套工具，包括：
如权利要求1所述的手术器械；以及
钻头。
32.如权利要求31所述的成套工具，其中钻头是可伸缩的。
33.如权利要求31所述的成套工具，其中钻头具有远端和近端并且能在其近端与电力驱动单元接合。
34.如权利要求31所述的成套工具，其中钻头能从第一位置移动到第二位置，在第一位置钻头的远端位于轴杆内，在第二位置钻头的远端从嘴部伸出。
35.如权利要求31所述的成套工具，其中钻头包括深度计或止挡件。
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