CN105997190B - 用于将外科器械附接到患者的骨的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于将外科器械附接到患者的骨的系统和方法。所述系统包括骨固定销和被配置用于与所述骨固定销一起使用的外科器械。所述外科器械包括护套和锁定机构，所述护套在伸长轴的远侧端部上方延伸，所述锁定机构能够操作以选择性地允许所述伸长轴相对于所述护套沿纵向轴线运动。

Description

用于将外科器械附接到患者的骨的系统和方法

技术领域

本公开整体涉及整形外科器械，并且更具体地，涉及用于切除患者的骨的外科器械。

背景技术

关节成形术是熟知的外科手术，通过关节成形术用假体关节替换患病和/或损坏的自然关节。典型的人工关节包括膝假体、髋假体、肩假体、踝假体和腕假体等等。为了有利于用假体替换自然关节，整形外科医生使用多种整形外科器械，诸如例如锯、钻、扩孔钻、锉刀、钻孔器、切割块、钻孔导向器、铣削导向器以及其它外科器械。

发明内容

根据本公开的一个方面，公开了一种外科器械系统。外科器械系统包括骨固定销和被配置用于与骨固定销一起使用的外科器械，该骨固定销包括头部和从头部延伸到远侧端部的轴，所述轴具有限定于其中的多个螺纹。外科器械包括限定延伸穿过其近侧端部和其远侧端部的纵向轴线的伸长轴、尺寸被设定成接收骨固定销的头部的限定于伸长轴的远侧端部中的承窝、被配置成接合外科钻的从伸长轴的近侧端部沿纵向轴线向外延伸的柄、在伸长轴的远侧端部上延伸的护套以及联接到伸长轴的锁定机构。锁定机构能够操作以选择性地允许伸长轴在两个位置之间相对于护套沿纵向轴运动，在一个位置中阻止过度转动或过度扭转骨固定销，并且在另一个位置中可将全扭矩施加至骨固定销以用于最终拧紧该销或从骨中移除该销。以那种方式，可控制施加至骨固定销的扭矩。

在一些实施例中，锁定机构可包括能够在锁定位置和解锁位置之间运动的锁定接片，在锁定位置中将锁定接片定位在护套的开口中以阻止伸长轴的运动，在解锁位置中使锁定接片与开口间隔开以允许伸长轴的运动。

在一些实施例中，锁定机构可包括主体，所述主体被定位在限定于伸长轴中的狭槽中，并且所述锁定接片可从主体向外延伸。另外，在一些实施例中，主体可包括偏置元件，所述偏置元件将锁定接片偏置在锁定位置中。在一些实施例中，限定于伸长轴中的狭槽可纵向延伸穿过伸长轴。

在一些实施例中，主体可包括与护套的内表面接合的第一端部。当锁定接片在锁定位置中时，主体的第二端部可与伸长轴的面向远侧的表面接合。当锁定接片在解锁位置中时，主体的第二端部可与伸长轴的面向远侧的表面脱离。

在一些实施例中，主体的第一端部可被接收在限定于护套的内表面中的沟槽中。在一些实施例中，护套可包括限定于其远侧端部中的远侧开口和从远侧开口向内延伸的中央通道。伸长轴可被定位在护套的中央通道中。当伸长轴在相对于护套的第一方向上运动时，伸长轴的远侧端部可沿中央通道朝向护套的远侧端部运动。

在一些实施例中，骨固定销的头部可从骨固定销的近侧端部延伸到远侧边缘。轴的螺纹可从远侧端部延伸到近侧边缘，并且可在头部的远侧边缘和螺纹的近侧边缘之间限定第一距离。当伸长轴位于相对于护套的第一位置中时，可在护套的远侧开口和伸长轴的远侧端部之间限定第二距离。第二距离可大于第一距离，使得当骨固定销的头部被完全安置在伸长轴的承窝中时，骨固定销的许多螺纹被定位在护套的中央通道中。

在一些实施例中，伸长轴能够运动到第二位置，其中在护套的开口和伸长轴的远侧端部之间限定第三距离。第三距离可小于第一距离。

在一些实施例中，当伸长轴在第一位置中时，锁定机构可被偏置在锁定位置中，其中，阻止伸长轴相对于护套运动。另外，当伸长轴在第二位置中时，锁定机构可在解锁位置中，其中，允许伸长轴相对于护套运动。

另外，在一些实施例中，伸长轴可包括一对从其近侧端部向外延伸的接片，并且护套包括一对接收该一对接片的导槽。导槽和接片可配合以阻止绕纵向轴线的旋转运动。在一些实施例中，承窝和骨固定销的头部可具有对应的三角形横截面。

根据另一方面，公开了将外科器械附接到患者的骨的方法。该方法包括将外科器械定位在相对于患者的骨的期望位置、将骨固定销的头部穿过固定销驱动器的远侧开口插入到限定于固定销驱动器的伸长轴中的承窝中、将骨固定销的螺纹远侧端部定位在限定于外科器械中的导孔中、旋转固定销驱动器以将骨固定销旋入患者的骨中、将固定销驱动器的远侧端部与外科器械的外表面接合、操作固定销驱动器的锁定机构以释放固定销驱动器的伸长轴用于相对于包括驱动器远侧端部的固定销驱动器的外部护套运动，以及旋转固定销驱动器并且将固定销驱动器的承窝朝向固定销驱动器的远侧开口推进以进一步将骨固定销旋入到患者的骨中。

在一些实施例中，该方法还可包括将伸长轴的近侧端部固定到外科钻上。在一些实施例中，外科器械可为切割导向块。

在一些实施例中，该方法还可包括在将固定销驱动器的承窝朝向固定销驱动器的远侧开口推进之后，将骨固定销的环形凸缘与外科器械的外表面接合。另外，在一些实施例中，该方法还可包括移动固定销驱动器的承窝远离固定销驱动器的远侧开口，直到偏置元件致使锁定机构接合外部护套并且阻止伸长轴运动。

根据另一方面，外科器械系统包括骨固定销和从头部延伸到远侧端部的轴，所述骨固定销包括从骨固定销的近侧端部延伸到远侧边缘的头部，所述轴具有限定于其中的多个螺纹，所述多个螺纹从远侧端部延伸到近侧边缘。系统也包括被配置用于与骨固定销一起使用的外科器械。外科器械包括尺寸被设定成接收骨固定销的头部的承窝和在承窝上方延伸到远侧端部的护套。第一距离被限定在头部的远侧边缘和骨固定销螺纹的近侧边缘之间，并且承窝能够相对于护套在多个位置之间移动。多个位置包括第一位置，其中第二距离被限定在护套的远侧端部和承窝之间，使得当骨固定销的头部被完全安置在承窝中时骨固定销的许多螺纹被定位在护套中。在一些实施例中，承窝可以能够运动到第二位置，其中在护套的远侧端部和承窝之间限定第三距离。第三距离可小于第一距离。

附图说明

具体实施方式具体参考以下附图，其中：

图1为用于将外科器械附接到患者的骨上的外科器械系统的透视图；

图2为图1的系统的外科器械的远侧端部的正视图；

图3为图2的外科器械的侧正视图；

图4为类似于图3的侧正视图；

图5为图2的外科器械的分解透视图；

图6为沿图3中的线6-6截取的外科器械的横截面视图；

图7为沿图4中的线7-7截取的外科器械的横截面视图；

图8为被定位在患者的骨上的切割块和图1的外科器械系统的骨固定销的透视图；

图9为类似于图8的透视图，其示出了用于将切割块固定到患者的骨的图1的外科器械系统；并且

图10为类似于图8的透视图，其示出了用一对骨固定销附接到患者的骨的切割块。

具体实施方式

虽然本公开的概念易受各种变型和更改影响，但本公开的具体示例性实施例已在附图中以举例的方式示出，并且将在本文中详细描述。然而应当理解，本文无意将本公开的概念限制为所公开的特定形式，而是相反，其目的在于涵盖由随附权利要求限定的本发明的实质和范围内的所有修改、等同物和另选的替代方案。

代表解剖学参考的术语，诸如前面、后面、中间、侧面、上、下等等可在关于整形外科植入物或假体和本文所述的外科器械以及关于患者的自然解剖结构的说明书全文中使用。此类术语在解剖学研究和整形外科领域均具有公知的含义。除非另外指明，否则在书面具体实施方式和权利要求中的此类解剖学参考术语的使用旨在符合其公知的含义。

参考图1，示出了用于将外科器械附接到患者的骨的外科器械系统10。系统10包括骨固定销12和固定销驱动器14，固定销驱动器14被配置成附接到固定销12的头部16。如以下更详细地描述，驱动器14能够操作以控制施加到固定销12的扭矩。

固定销12包括伸长轴18。伸长轴18从头部16向远侧延伸到销12的远侧末端20。在例示性实施例中，销12由诸如例如不锈钢的金属材料形成为单个整体式部件。在其它实施例中，例如头部16和轴18可被形成为单独部件。多个螺纹22被限定在伸长轴18中并且从远侧末端20延伸到近侧边缘24。螺纹22被配置成夹持患者的骨，以将销12(因此外科器械)保持在骨上的适当位置中。

固定销12的头部被定位在销12的近侧端部26处。头部16包括许多大体平的表面28，许多大体平的表面28从近侧端部26向远侧延伸到远侧边缘30。在例示性实施例中，表面28限定大致三角形；在其它实施例中，表面28可限定例如大致正方形。

伸长轴18包括大体平滑的表面32，大体平滑的表面32将螺纹22的近侧边缘24连接到头部16的远侧边缘30。固定销12也包括环形凸缘34，环形凸缘34从表面32向外延伸。如图1所示，在远侧边缘30和近侧边缘24之间限定距离36。

驱动器14包括护套40，护套40在伸长轴42上方延伸。轴42能够相对于护套40运动，但是驱动器14包括锁定机构44，锁定机构44能够操作以将护套40和轴42相对于彼此安装在适当的位置中。轴42具有在其近侧端部48处形成的驱动柄46。柄46被配置成接合外科钻或能够操作以使驱动器14绕其纵向轴线50旋转的其它旋转工具。如图1所示，纵向轴线50延伸穿过轴42的近侧端部48以及护套40的远侧端部52。

开口54被限定于护套40的远侧端部52中，并且圆柱形内壁56从开口54向内延伸。内壁56限定中央通道58，中央通道58延伸穿过护套40的远侧端部52和相对的近侧端部60。伸长轴42从护套40的近侧端部60向外延伸到其近侧端部48。

如图2所示，伸长轴42的远侧端部62被定位在中央通道58中。尺寸被设定成接收固定销12的头部16的承窝64被限定于轴42的远侧端部62中。承窝64具有从环形斜表面68向内延伸的许多大体平的表面66。表面66在形状和布置上对应于头部16的表面28，使得头部16可紧密地在承窝64中。承窝64的尺寸被设定成使得头部16完全安置在承窝64中，其中销12的环形凸缘34与伸长轴42的远侧端部62接合。

如上所述，轴42能够相对于护套40运动。如图3和图4所示，轴42能够在扭矩控制位置70(见图3)和全扭矩位置72(见图4)之间运动。在扭矩控制位置70中，柄46的远侧凸缘74与护套40的近侧端部60间隔开，并且承窝64向内地与护套40的远侧开口54间隔开。在全扭矩位置72中，柄46的远侧凸缘74与护套40的近侧端部60接合。另外，承窝64邻近护套40的远侧开口54定位。

在例示性实施例中，锁定机构44包括锁定接片74，锁定接片74被配置成当轴42在扭矩控制位置70中时被接收在限定于护套40中的狭槽78中。在锁定接片76和护套40之间的接合将护套40和轴42相对于彼此安装在适当的位置，如以下更详细地描述。

现在参见图5，更详细地示出了护套40、轴42和锁定机构44。在例示性实施例中，护套40是两个部件80、82的组件。应当理解，在其它实施例中，护套40可被形成为单个整体式部件。部件80在远侧被定位并且限定护套40的远侧端部52。另一部件82包括护套40的近侧端部60。一对凸缘84从部件82向远侧延伸并且被配成接合限定于部件80中的对应的一对狭槽86，以固定部件80、82并且组装护套40。

近侧部件82包括大体平的表面88，并且在表面88中限定大致矩形的开口90。许多内壁92从开口90向内延伸以限定如上所述的锁定狭槽78。如图5所示，锁定狭槽78通向中央通道58，中央通道58延伸穿过护套40的两个部件80、82。

如上所述，伸长轴42具有远侧端部62，远侧端部62被定位在护套40的中央通道58中。大体圆柱形的表面100从远侧端部62延伸到在轴42的近侧端部48处形成的驱动柄46。在例示性实施例中，一对接片102从靠近驱动柄46的表面100向外延伸。每个接片102被接收在限定于近侧部件82的内壁中的导槽或沟槽104中。接片102和沟槽104配合以导向轴42和护套40的相对运动并且阻止在轴42和护套40之间的相对旋转。

轴42具有被限定于圆柱形表面100中的纵向开口110。如图6所示，许多内表面112从开口110向内延伸到被限定于表面100的相对侧中的另一个纵向开口114，以限定延伸穿过轴42的狭槽116。壁112进一步配合以限定被定位在狭槽116近侧的内室118。狭槽116和内室118的尺寸被设定成接收锁定机构44的杆件120。

返回图5，锁定机构44具有杆件120和上文所述的锁定接片76。杆件120从接合护套40的端部122延伸到接合伸长轴42的另一个杆件端部124。杆件120包括从杆件端部122延伸并在其相对的端部处结合到主体128的臂126。主体128将臂126连接到从杆件端部124延伸的另一个臂130。锁定接片76从连接主体128向外延伸。在例示性实施例中，杆件120和锁定接片76由诸如例如弹簧钢的弹性材料被形成为单个整体式部件。

如图6所示，臂126具有在杆件端部122处形成的唇缘132，该唇缘132被接收在限定于护套40的近侧部件82的内壁56中的沟槽134中。臂130在相对的杆件末端124处具有大体平的或平坦的表面136，表面136被配置成接合伸长轴42的面向远侧的表面138。

在使用中，固定销驱动器14的伸长轴42被定位在图4和图6中所示的扭矩控制位置70中。在该位置，锁定机构杆件120的表面136与伸长轴42的面向远侧的表面138接合，并且锁定接片76被定位在限定于护套40中的狭槽78中。如图6所示，伸长轴42的远侧端部52(并且因此承窝64)与护套40的远侧开口54间隔开，使得距离140被限定在开口54和伸长轴42的远侧端部52与承窝64之间。

使用者可通过将销12的头部16与护套40的远侧开口54对齐来将骨固定销12加载到驱动器14中。使用者然后可沿中央通道58将销12的头部16推进到远侧开口54中，并且推进到伸长轴42的承窝64中。如上所述，当头部被完全安置在承窝64中时，销12的环形凸缘34接合伸长轴42的远侧端部62。随着头部16完全安置在承窝64中，销12的许多螺纹22被定位在护套40的中央通道58中，因为距离140大于限定在头部16的远侧边缘30和螺纹22的近侧边缘24之间的距离36。

如图7所示，使用者可将销12的远侧末端20与待固定到患者的骨154的外科器械(诸如例如股骨切割块152)的导销孔150对准。在其它实施例中，外科器械可为胫骨切割块、垫铁、计量器或其它外科器械。使用者然后可将远侧末端20推进到孔150中并且推进成与患者的骨154接触。如上所述，外科钻或其它旋转电动工具可被附接到驱动柄46以使驱动器14(并且因此固定销12)旋转，以将销12拧入患者的骨154中。如图9所示，在驱动器14绕其轴50旋转时，销12推进到患者的骨154中，并且护套40的远侧端部62被推进成与切割块152接触。

当护套40的远侧端部62接触切割块152时，驱动器14朝向患者的骨154的进一步的运动被阻止。然而，驱动器14的继续旋转致使销12继续推进到患者的骨154中。在销12推进时，销12的头部16远离承窝64向远侧被推进。随着驱动器14的继续旋转，头部16被推进脱离与承窝64的接合。护套40的尺寸被设定成使得头部16被推进脱离与承窝64的接合以阻止使用者将太大的扭矩施加到销12。

如果使用者期望进一步拧紧销12或移除销12，则使用者可通过沿图6中箭头156所指示的方向施加力来压下锁定接片76。当锁定接片76与狭槽78脱离时，使用者可将伸长轴42沿纵向轴线推进到图7所示的全扭矩位置。当使用者释放锁定接片76时，杆件120迫使接片76回到狭槽78中，如图7所示。在全扭矩位置72中，伸长轴42的远侧端部52(并且因此承窝64)邻近护套40的远侧开口54被定位，使得距离160被限定在开口54与伸长轴42的远侧端部52和承窝64之间。距离160小于限定在固定销头部16的远侧边缘30和螺纹22的近侧边缘24之间的距离36，使得使用者可将外科钻的全扭矩施加到固定销12。以那种方式，附加的扭矩可被施加至销12，以进一步拧紧销或从骨中移除销12。

为使伸长轴42回到扭矩控制位置70，使用者可如箭头162所指示牵拉柄46。杆件120的臂130沿伸长轴42的内壁112滑动，直到其在扭矩控制位置70中重新接合面向远侧的表面138。

虽然在附图和前说明中已详细地示出和描述了本公开，但此类例证和描述在性质上应被视为示例性的而不是限制性的，应当理解的是，仅示出和描述了例示性的实施例，并且在本公开的实质内的所有改变和修改都期望受到保护。

本文所述的方法、装置和系统的各种特征使本公开存在多个优点。需注意，本公开的方法、装置和系统的另选的实施例可不包括所有所述特征，但仍然可受益于此类特征的优点中的至少一些。本领域的普通技术人员可易于设计出其自己方法、装置和系统的具体实施，该具体实施结合本发明特征中的一个或多个，并且落入由随附权利要求限定的本发明的实质和范围内。

Claims (11)

1.一种外科器械系统，包括：

骨固定销，其包括头部和从所述头部延伸到远侧端部的轴，所述轴具有限定于其中的多个螺纹，以及

外科器械，其被配置用于与所述骨固定销一起使用，所述外科器械包括：

伸长轴，其限定延伸穿过其近侧端部和其远侧端部的纵向轴线，

承窝，其被限定于所述伸长轴的所述远侧端部中，所述承窝的尺寸被设定成接收所述骨固定销的所述头部，

柄，其沿所述纵向轴线从所述伸长轴的所述近侧端部向外延伸，所述柄被配置成接合外科钻，

护套，其在所述伸长轴的所述远侧端部上方延伸，以及

锁定机构，其联接到所述伸长轴，其中所述锁定机构包括能够在锁定位置和解锁位置之间运动的锁定接片，在所述锁定位置中，所述锁定接片被定位在所述护套的开口中以阻止所述伸长轴沿所述纵向轴线相对于所述护套的运动，在所述解锁位置中，所述锁定接片与所述开口间隔开以允许所述伸长轴沿所述纵向轴线相对于所述护套的运动，

其中所述锁定机构包括主体，所述主体被定位在限定于所述伸长轴中的狭槽中，并且所述锁定接片从所述主体向外延伸。

2.根据权利要求1所述的外科器械系统，其中所述主体包括偏置元件，所述偏置元件将所述锁定接片偏置在所述锁定位置中。

3.根据权利要求1所述的外科器械系统，其中所述限定于所述伸长轴中的狭槽纵向延伸穿过所述伸长轴。

4.根据权利要求1所述的外科器械系统，其中：

所述主体包括与所述护套的内表面接合的第一端部，并且

当所述锁定接片在所述锁定位置中时，所述主体的第二端部与所述伸长轴的面向远侧的表面接合，并且当所述锁定接片在所述解锁位置中时，所述主体的所述第二端部与所述伸长轴的所述面向远侧的表面脱离。

5.根据权利要求4所述的外科器械系统，其中所述主体的所述第一端部被接收在限定于所述护套的所述内表面中的沟槽中。

6.根据权利要求1所述的外科器械系统，其中：

所述护套包括限定于其远侧端部中的远侧开口和从所述远侧开口向内延伸的中央通道，

所述伸长轴被定位在所述护套的所述中央通道中，并且

当所述伸长轴相对于所述护套沿第一方向运动时，所述伸长轴的所述远侧端部沿所述中央通道朝向所述护套的所述远侧端部运动。

7.根据权利要求6所述的外科器械系统，其中：

所述骨固定销的所述头部从所述骨固定销的近侧端部延伸到远侧边缘，所述轴的所述螺纹从所述轴的远侧端部延伸到近侧边缘，并且在所述头部的所述远侧边缘和所述螺纹的所述近侧边缘之间限定第一距离，并且

当所述伸长轴位于相对于所述护套的第一位置中时，在所述护套的所述开口和所述伸长轴的所述远侧端部之间限定第二距离，所述第二距离大于所述第一距离，使得当所述骨固定销的所述头部被完全安置在所述伸长轴的所述承窝中时，所述骨固定销的许多所述螺纹被定位在所述护套的所述中央通道中。

8.根据权利要求7所述的外科器械系统，其中所述伸长轴能够运动到第二位置，其中在所述护套的所述开口和所述伸长轴的所述远侧端部之间限定第三距离，所述第三距离小于所述第一距离。

9.根据权利要求8所述的外科器械系统，当所述伸长轴在所述第一位置中时，所述锁定机构被偏置在锁定位置中，其中阻止所述伸长轴相对于所述护套运动，并且当所述伸长轴在所述第二位置中时，所述锁定机构在解锁位置中，其中允许所述伸长轴相对于所述护套运动。

10.根据权利要求1所述的外科器械系统，其中所述伸长轴包括从其近侧端部向外延伸的一对接片，并且所述护套包括接收所述一对接片的一对导槽，所述一对导槽和所述一对接片配合以阻止绕所述纵向轴线的旋转运动。

11.根据权利要求1所述的外科器械系统，其中所述承窝和所述骨固定销的所述头部具有对应的三角形横截面。

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