CN105592806B - 用于矫形外科手术的装置 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种用于矫形外科手术的装置(10)，所述装置包括金属中央构件(30)。所述装置还包括包含聚合物的外部部分(20)，所述外部部分能够被模制在所述金属中央构件周围。所述外部部分因此围绕所述金属中央构件。所述外部部分具有异型外表面(40)，例如齿、肋或脊，以用于移除骨。用于所述金属中央构件和所述外部部分之间的移动的接合特征结构能够包括由聚合物填充的所述金属中央构件的脊、沟槽(34、36)和孔(32)。所述装置能够为拉刀或锉刀。本发明公开了一种外科器械套件，所述套件包括多个本文所述类型的不同尺寸的装置。

Description

用于矫形外科手术的装置

技术领域

本发明涉及用于矫形外科手术的装置。本发明还涉及包括多种装置的套件。本发明还涉及矫形外科手术期间移除骨的方法。

背景技术

矫形外科手术经常涉及植入物的安装。这种过程的一个例子为安装股骨植入物，其中股骨头用金属植入物替换，该金属植入物具有球部和延伸到股骨的髓管内以用于固定植入物的杆部。这种手术涉及切穿股骨颈以移除头部并且获得进入髓管的通路。在已经切穿了股骨颈之后，使用拉刀或锉刀移除已经通过切口暴露了的骨，以便清理髓管的开口并且将髓管自身准备好，使得可安装股骨植入物。

通常，用于移除骨的拉刀或锉刀包括在一端具有尖端的伸长的金属主体和包括诸如脊或齿状物之类的特征结构的外表面。该脊或齿状物可与当前后移动拉刀或锉刀时待移除的骨接合，从而刮除骨。装置的尖端可用作挖取件，以剔除骨。这些类型的金属拉刀或锉刀包括单一的金属主体。与这种类型的拉刀或锉刀相关联的缺点在于，它们制造成本高。另一个缺点在于，它们通常很重，这可使得它们对于外科医生而言在外科手术期间难以进行有效操作。另一方面，事实上，拉刀或锉刀包括固体金属主体就是指拉刀或锉刀为特别刚性的。

为了降低与上文所述的金属拉刀或锉刀相关联的重量和成本，已经提议使用另选的材料制造该装置。具体地，已经提议，替代金属，可使用聚合物。这种情况的一个例子在美国专利US 5,454,815中有所描述，该专利描述了具有塑料的齿状工作节段的骨锉刀，该塑料的齿状工作节段具有齿和切割刃。该锉刀旨在制造成本低，使得它适于一次性使用并且从而使得没必要对使用过的锉刀进行清洁和消毒。该锉刀包括用于将锉刀连接到冲击工具的连接节段。还已在其他地方提议了完全由聚合物构成的其他装置。

上述的非金属装置的问题在于它不具有与早期金属装置相同的刚度。在涉及骨移除的外科手术期间，拉刀或锉刀在它冲击骨时经受显著量的应力。塑料拉刀或锉刀不太适于承受这些力并且可能在手术期间损坏或断裂。还已知的是，外科医生喜欢使用金属拉刀，因为它们为刚性的并且在压贴待移除的骨时不屈变。

因此，存在对另选方法的需要以降低诸如拉刀或锉刀之类的医疗装置的生产成本和重量，其中可保持早期固体金属装置的坚固性和刚度中的至少一些。

发明内容

结合独立和从属权利要求书示出本发明的方面。来自从属权利要求书的特征的组合可与独立权利要求的特征适当地结合，并且不仅仅是权利要求书中明确示出的那样。

根据本发明的方面，提供了用于矫形外科手术的装置。该装置包括金属中央构件。该装置还包括包含聚合物的外部部分。外部部分围绕金属中央构件。外部部分具有用于移除骨的异型外表面。

相比于由固体金属构成的早期装置，由包括聚合物的外表面所围绕的具有金属中央构件的装置(例如，拉刀或锉刀)为相对较轻的。该装置还比完全由聚合物形成的早期装置更强硬和更刚性。因此，该装置可比已知的装置更耐用并且可更好地承受(例如在准备患者的髓腔以接收植入物期间)骨移除所涉及的冲击力。

根据本发明的另一方面，提供了包括多个上文所述类型的不同尺寸的装置的外壳器械套件。

提供包括本文所述类型的不同尺寸的装置(例如拉刀或锉刀)的套件，可方便地允许外科医生选择一个或多个合适尺寸的装置以用于外科手术。

根据本发明的另外方面，提供了在矫形外科手术期间移除骨的方法。该方法包括提供由金属构成的中央构件和包含聚合物的外部部分的装置，其中外部部分围绕金属中央构件并且具有异型外表面。该方法还包括使用异型外表面冲击装置以移除骨。

尽管完全由聚合物制成的装置为更轻的和制造成本更低的，但是外科医生通常喜欢具有固体金属的刚度的装置，诸如拉刀或锉刀。本发明的实施例可提供兼顾重量轻和刚性两者的装置。

金属中央构件可包括一个或多个接合特征结构以在冲击装置期间抵抗金属中央构件相对于外部部分的移动。因此将接合特征添加到装置的结构化稳定性中。接合特征结构可采取多种形式。例如，它们中的至少一些可包括孔，该孔穿过金属中央构件并且可用外部部分的聚合物填充。接合特征结构中的至少一些可为金属中央构件的外表面上的脊或沟槽。脊或沟槽可用于在冲击装置期间夹持外部部分的聚合物。脊或沟槽可沿横向于装置的纵向轴线的方向对齐，从而最佳地承受与冲击装置相关联的力。

可将连接器设置在这种装置的近侧端部以用于附接到柄部。连接器可由金属中央构件的近侧端部形成，以允许稳健地连接到柄部。连接器可为公连接器或母连接器。

另选地，装置的近侧端部可形成柄部以在手术期间被外科医生抓握。在一些实施例中，金属中央构件可延伸到柄部内，为装置提供另外的强度。

金属中央构件的远侧端部可穿过外部部分延伸以形成装置的尖端。以这种方式，可提供相对较强的尖端以用于剔除骨。

金属中央构件可包括金属板。这种板(可包括诸如上文所述的接合部分之类的特征结构)易于通过压印方法由金属片进行制造。

金属中央构件可例如由不锈钢、钛或铝构成。

附图说明

本发明的实施例将在下文仅以举例的方式参考附图进行描述，其中类似附图标记关联类似元件，并且其中：

图1示出了根据本发明的实施例的拉刀；和

图2示出了根据本发明的另一实施例的拉刀。

具体实施方式

参考附图在下文描述了本发明的实施例。

本发明的实施例可提供用于矫形外科手术的装置，诸如拉刀或锉刀。具体地，该装置旨在用于在矫形外科手术期间移除骨。示于图1和图2中并且在下文详细描述的具体实例采用拉刀的形式，该拉刀用于在股骨颈处切除股骨头之后从股骨颈的暴露节段移除骨，从而形成进入股骨的髓管内的通路。拉刀还旨在用于从髓管自身移除骨，以便准备股骨以用于安装合适尺寸的股骨植入物。应当理解，然而，根据本发明的实施例的装置(诸如，拉刀或锉刀)可用于另选的外科手术中以用于移除身体其他部位中的骨。

如下文所详述，该装置包括金属部分和聚合物部分的组合。装置中金属中央构件为该装置提供结构强度和刚度，同时装置的外部部分(该部分包括可模制在金属中央构件周围的聚合物)允许以不添加显著重量的方式形成装置的切割或锉磨特征结构(例如齿、肋或脊)。总体上，根据本发明的实施例的装置可保持一定程度的刚度，该刚度近似早期固体金属拉刀或锉刀的刚度和坚固性，同时还允许低成本和低重量。因此，本文所述类型的装置还可为可在外科手术之后丢弃的一次性装置，从而避免对装置进行清洁和消毒以后续另外使用的需要。

用于矫形外科手术的装置的第一实例示于图1中。图1中的装置10为拉刀。如上所述，该拉刀可用于从股骨的髓管移除骨以使其用于安装股骨植入物。拉刀的外部形状和尺寸可(如本领域中所公知的)可基本上被选定为匹配待插入到髓管中的股骨植入物的杆部的形状和构型。如下文所详述，设想，外科套件可包括多个图1所示类型的不同尺寸的拉刀。

装置10包括具有近侧端部70和远侧端部80的伸长的主体。伸长的主体由两个主结构化部分组成，即金属中央构件30和外部部分20。外部部分20至少部分地围绕金属中央构件30并且包含聚合物。图1示出装置10的局部剖视图使得可观察到金属中央构件30。

金属中央构件30为装置10提供结构强度和刚度。包含聚合物的外部部分20包括诸如用于移除骨的异型外表面40(具有齿、肋或脊)的特征。外部部分20可根据上述的股骨植入物的尺寸和构型适当地成型。

金属中央构件30在装置10的近侧端部70和远侧端部之间延伸。虽然外部部分20至少部分地围绕金属中央构件30，但是金属中央构件30的一部分可暴露于伸长的主体的一个或两个端部。例如，在本实施例中示出，拉刀10的尖端50由金属的中央部分30的远侧端部形成。尖端50可穿过外部部分20延伸以暴露于装置10的伸长主体的远侧端部80处。因为装置10的尖端有可能在使用期间经历显著的结构化应力，所以所供应的图1所示类型的金属尖端50为有可能最需要它的装置10的部分提供另外强度。另外，所提供的尖端50为金属中央构件30的自身部分，该尖端允许将施加到尖端50上的力通过装置被传回以为外科医生提供触觉反馈。

在使用中，尖端50可在冲击到骨内期间保护外部部分20的异型外表面40的前缘，进一步改进装置10的耐久性。尖端50可例如为锥形的、圆形的或球头式的。在一些例子中，尖端的上部部分可悬垂前缘。

在装置10的近侧端部70处，可提供连接器60A。连接器60A在本例子中由金属中央构件30的近侧端部形成。连接器60A提供将装置10附接到柄部(未在图中示出)的连接，以允许外科医生在外科手术期间保持和操纵装置10。需注意，所提供的如图1所示的金属连接器60A可有力地提供稳健性和结构化固定连接以用于附接到柄部，因为连接器60A由金属构成并且不是(例如)包含聚合物的外部部分中的部分。

在图1的例子中，连接器60A为公连接器，该公连接器可与柄部的相应母连接器接合。还设想，装置近侧端部70处的连接器可为母连接器。包括母连接器60B的装置10的例子示于图2中。图2中装置10的特征在另一方面与图1所示装置10中的那些相同。在图2中，连接器60B被配置成接收柄部的相应公连接器。与图1所示的公连接器60A一样，图2中所示的母连接器60B由金属中央构件30的近侧端部形成。具体地，可在金属中央构件30的近侧端部中提供开口。因为开口由金属形成，所以同样增强了连接器60B的结构化强度和稳健性。

在一些例子中，替代所提供的连接器60A或60B，设想的是装置10的伸长主体的近侧端部70可形成一体式柄部。以这种方式，不需要提供独立的柄部以及连接器60A或60B。在此类例子中，另外设想金属中央构件30可延伸到柄部中，从而进一步增加总体装置的结构化强度。外部部分20可形成柄部的外表面并且可适当地被成形为保持在外科医生手中。

金属中央构件30可包括一个或多个接合特征结构，该接合特征结构用于在使用装置10期间抵抗金属中央构件相对于外部部分20的移动并且用于将异型表面40上的负载转移到金属中央构件30。这些接合特征结构可采取多种形式。

在第一例子中，可提供一个或多个孔32，所述孔穿过金属中央构件30。孔32可由外部部分20的聚合物填充。

又如，接合特征结构可包括沟槽34、36，所述沟槽可设置在金属中央构件30的外表面上。这些沟槽还可接收外部部分20的聚合物。如图1所示，沟槽可具有多个不同构型。图1中的沟槽34具有弯曲(例如，半圆形)轮廓，同时沟槽36具有矩形或正方形轮廓。还设想，除了(或者以及)具有包括沟槽的接合特征结构，金属中央构件30可包括延伸到外部部分20的聚合物中的肋。与沟槽34、36一样，肋可具有选定的轮廓，例如上述的弯曲或矩形轮廓。

上述的接合特征结构中的每一个，可通过在冲击装置10以用于移除骨期间抵抗金属中央构件30相对于包含聚合物的外部部分20的运动(例如，旋转运动)，来增加装置10的结构化强度。在一些例子中，可自身最佳地选择沟槽或脊的取向以抵抗与使用装置10相关联的力。例如，设想，沟槽或脊34、36可沿横向于装置10的伸长主体的总向轴线的方向对齐。

金属中央构件30可包括例如金属板。该板可在制造期间由金属片压印。在其他例子中，中央的金属构件30可包括金属杆。板或杆可设置有上述的接合特征结构(使用合适的常规压印或机加工工艺)。金属中央构件30的横截面形状可为大体上平坦的(例如，在金属中央构件30由金属板形成的情况下)或可近似圆形或四边形(例如，在金属中央构件30由金属杆形成的情况下)。

连接器60A、60B和尖端50的特征结构可与金属中央构件30一体形成。例如，在它们之间延伸的金属中央构件的这些特征结构和中央部分可由单件形成。在另选的例子中，在已经自身制备了中央部分之后，可将尖端50和/或连接器60的特征结构添加(附接)到金属中央构件30的中央部分(例如，通过焊接)。

金属中央构件30可包括不锈钢，诸如本领域内已知种类的外科手术级不锈钢。在其他例子中，可使用钛或铝。

如上所述，外部部分20围绕金属中央构件30并且具有异型外表面40。异型外表面40可包括可刮擦待移除的骨的齿、肋和/或脊。齿、肋和/或脊的构型可为常规的并且将不在本文进行详尽描述。可使用常规模制方法(例如注射模塑法)形成外部部分20，以将聚合物成形在金属中央构件30周围。模具可用于限定装置10的形状、尺寸和构型(包括异型表面40的构型)。聚合物可为可注射模塑的聚合物并且可在一些例子中设置有其他组分，例如用于强化的纤维。聚合物可例如为IXEF(聚丙烯酰胺)、PAEK(聚芳醚酮)或PEEK(聚醚醚酮)。可根据诸如硬度和/或承受与蒸汽灭菌相关联的温度的能力之类的因素来选择聚合物。例如，IXEF和PEEK的熔融点分别在280℃和343℃左右，同时PAEK具有250-350℃左右的工作温度，同时蒸汽灭菌所用的典型温度可为120-140℃左右。

在外科手术期间，外科医生可根据股骨植入物的尺寸选择要使用的合适尺寸的拉刀。另外，如本领域中所公知的，外科医生可使用相对较小的拉刀或锉刀开始骨移除手术并且随后在髓管中的开口尺寸增加时使用类似种类的一个或多个更大装置。因此，根据本发明的实施例的外科器械套件可包括多个本文所述类型的不同尺寸的装置。

因此，已经描述了用于矫形外科手术的装置。该装置包括金属中央构件。该装置还包括包含聚合物的外部部分。外部部分围绕金属中央构件。外部部分具有用于移除骨的异型外表面。还描述了外科器械套件，该套件包括多个本文所述类型的不同尺寸的装置。装置可为拉刀或锉刀。还描述了矫形外科手术期间移除骨的方法。

尽管已经描述了本发明的具体实施例，但是应当理解可在受权利要求书保护的本发明的范围内进行许多修改/添加和/或补充。

Claims (12)

1.一种用于矫形外科手术的装置(10)，所述装置包括：

金属中央构件(30)；和

包含聚合物的外部部分(20)，其中所述外部部分围绕所述金属中央构件并且具有用于移除骨的异型外表面(40)，并且其中所述金属中央构件的远侧端部穿过所述外部部分延伸以形成所述装置的尖端(50)。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述金属中央构件包括一个或多个接合特征结构以用于在所述装置的冲击期间抵抗所述金属中央构件相对于所述外部部分的移动。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述接合特征结构中的至少一个包括穿过所述金属中央构件的孔(32)。

4.根据权利要求2所述的装置，其中所述接合特征结构中的至少一个包括所述金属中央构件的外表面上的脊或沟槽(34, 36)。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述脊或所述沟槽沿横向于所述装置的纵向轴线的方向对齐。

6.根据权利要求1所述的装置，在其近侧端部处具有连接器(60A, 60B)以用于附接到柄部。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述金属中央构件的近侧端部形成所述连接器。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，具有近侧端部形成的柄部，其中所述金属中央构件延伸到所述柄部中。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中所述金属中央构件包括金属板。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中所述金属中央构件由不锈钢、钛或铝构成。

11.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，包括拉刀或锉刀。

12.一种外科器械套件，所述套件包括多个不同尺寸的根据上述权利要求中任一项所述的装置。