CN109152582B - 用于在骨组织中产生缺口的工具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于在骨组织中产生缺口以用于植入物的工具(1),其中所述工具包括具有第一纵轴线L1和容槽(14)的第一长形工具部段(10),其中该容槽围绕第一纵轴线具有基本径向指向外的第一功能面(15)和径向指向内的第二功能面(16,17,18)。该工具还包括具有第二纵轴线L2和插入部(24)的第二长形工具部段(20),该插入部可被插入第一工具部段的容槽中,其中该插入部围绕第二纵轴线具有至少一个径向指向外的且与第一工具部段的指向外的第一功能面配合的功能面(25)。另外,该插入部的至少一个功能面之一(28)与第一工具部段的第二功能面(18)配合。在此,配合的功能面对中的一个(18,28)为了传输转矩而相互接合,配合的功能面对中的另一个(15,25)在其间允许相对运动。

Description

用于在骨组织中产生缺口的工具
技术领域
本发明涉及用于准备好用于植入物的植入部位、尤其是用于在长骨的骨组织中产生缺口的工具。本发明还涉及由植入物和工具组成的套件。
背景技术
在将植入物锚固在长骨中时,为了植入物的引导和有时也为了其稳定化而使用存在于长骨骨干中的骨髓腔。这有以下优点,要除去少量的骨组织以便在骨内产生开口或缺口用于容纳植入物。与此相应,一般在将植入物锚固在长骨中时力求如此将植入物引入骨髓腔,即尽可能保留骨量。但这如以下所述地只能利用在现有技术中可供使用的工具和技术有限地实现。
为了准备骨头,尤其采用两种技术。一种技术是使用铰刀,铰刀从长骨的一端伸入并通过绕其纵轴线的转动在骨中产生对应于铰刀的旋转对称的开口。此时,骨可以在铰刀伸入之前用钻头被钻孔。该技术允许快速且形状精确地产生植入物装入所需的缺口。
另一种技术是采用手动粗锉。不同于铰刀,利用粗锉可以产生非旋转对称的骨头缺口。粗锉为了产生切削运动而沿着运动路径直线运动。因此,其切削运动从根本上不同于铰刀的旋转切削运动。确切说,在粗锉情况下进给运动和切削运动相合。而在铰刀情况下,切削运动被分为线性进给运动和旋转切削运动。
其结果就是可以利用粗锉在骨组织中产生缺口,缺口可以容纳纵向有弯曲的植入物。这样的弯曲可以设置用于使植入物匹配各自骨头的几何形状。这样的植入物也被称为解剖学相称的。
但该粗锉技术有以下缺点,在铲除骨组织时无法获得与在前述铰刀中时相同的形状精度。其原因尤其是沿着弯曲的运动路径用手执行切削和进给运动,而铰刀的旋转切削运动一般通过驱动机构执行且仅人工用手引导直线进给运动。因此,外科医生更容易引导铰刀,因为他只须控制进给运动,而切削运动通过铰刀转动来执行。
尽管这样,尤其在借助骨长入被固定的植入物情况下也还必须用粗锉产生尽量准确的缺口,以便通过将植入物压入骨中获得足够高的初步稳固性。为使在骨中产生的缺口与预定形状相差得尽量小,粗锉横截面一般从引导的前侧朝向后侧地比铰刀横截面增大许多。由此得到了粗锉运动在每个加工行程中使缺口在其整个长度范围扩大。换言之,外科医生须通过粗锉设计不用太留意他准确按照之前敲定的运动矢量,因为在粗锉的整个长度上将去除材料且因此在每次进给运动中都可能有一定的修正。
与此不同,在铰刀情况下,缺口横截面可以保持恒定,尽管铰刀相对于进给方向进一步向前移动以去除骨组织。结果就是,可以在功能上更好地使与材料性能相关的植入物设计相称。
两种技术的缺点是它们在手术中都不能对于各自长骨的个别解剖学结构做出应对。后果通常是不希望地切入骨组织中。这尤其在骨干区域的皮层骨组织损伤时是不利的。因此长骨在该区域中在结构上被削弱。另外,所引起的切口应力集中效应使得骨头易于受弯曲载荷影响并且在最糟糕情况下可能导致骨折。
另外,在仅穿过骨髓腔但不应被支撑的植入物杆体远侧端部上可能引起所谓的应力屏蔽,即植入物支撑在包围骨髓腔的皮层组织上。因在皮层区域内的力传入而出现骨头错误受力。骨组织对此的反应是在非自然力传入区域内形成骨组织重建和在应该真正进行力传入的位点的骨吸收。此现象尤其在关节内假体中是已知的并且可能导致骨组织和植入物或假体出故障。
发明内容
因此,目的是提供一种用于打开长骨以用于植入物的工具,其中该工具应该能够对骨尤其是长骨的解剖学状况做出应对。同时骨组织的切除应该保持尽量少。换言之,本发明的工具应该做到尽量爱护骨地准备好植入部位且同时允许提供就解剖学结构而言相称的但还是爱护骨的植入物。
鉴于这种挑战,本发明提供一种用于在骨组织中产生缺口以用于植入物的工具,其中该工具包括具有第一纵轴线和容槽的第一长形工具部段。该容槽围绕第一纵轴线具有基本径向指向外的第一功能面和径向指向内的第二功能面。另外,该工具包括具有第二纵轴线和插入部的第二长形工具部段,该插入部可被插入第一工具部段的容槽中,其中在该插入部上围绕第二纵轴线地形成至少一个径向指向外的且与第一工具部段的指向外的第一功能面配合的功能面。另外,该插入部的至少一个功能面之一与第一工具部段的第二功能面配合。在此,配合的功能面对之一处于相互接合中以便传递转矩,配合的功能面对中的另一个在其间允许相对运动。
这样的两件式工具有以下优点,它可以如下所述地在产生预定用于假体的缺口时在一定程度上匹配于患者的各自解剖学结构状况。
该插入部相对第一纵轴线径向错开地容置在该容槽的径向指向内的功能面和径向指向外的功能面之间。另外,两个工具部段的纵轴线以一定角度相交。在被插入容槽中的状态下,第二工具部段的径向指向外的功能面可以因为所述结构围绕第一工具部段的径向指向外的第一功能面运动,而此时没有在两个工具部段的纵轴线之间传递转动。即,当第一或第二工具部段被固定时,该插入部的一端完全就像与该端对置的另一端那样可按照环行轨迹运动。换言之,其中一个所述工具部段绕另一个工具部段的纵轴线转动。
而如果在进给方向上看靠前的工具部段被引导且另一个工具部段被转动,则可以通过处于接合中的功能面对在两条纵轴线之间传递转动运动。允许相对运动的一个功能面对处于相互接触中且因此支撑该容槽内的插入部。换言之,两个功能面彼此相对滑动。由此一来,两个相互成角度取向的纵轴线保留在同一绝对平面内并且转动和转矩从一条纵轴线被传递至另一纵轴线。其结果就是在骨组织中出现缺口,缺口与该工具的外形相对应并且相应的植入物可被固定在缺口中。
通过所述工具部段的性能,前工具部段可以在插入骨组织中时按照阻力最小途径运动。换言之,骨组织通过其密度和结构影响了进给路径。作为这种“引导”的结果,可能出现由一个工具部段绕另一工具部段的纵轴线转动造成的工具取向变化。在此,不进行或仅有时进行转动运动和转矩从一条纵轴线传递至另一纵轴线,而另一部分造成另一个工具部段绕这一条纵轴线的转动。由此一来,尤其可以小心处理长骨骨干的皮层骨组织,因为前工具部段在插入骨髓腔中时以一定程度自动沿骨髓腔对准方向,但此时对于植入物保持该缺口的基本形状。换言之,该工具周围的骨组织,做法是它在产生缺口时尽量少地除去骨组织,或者说首先除去密度较小的骨组织。
结果,两个工具部段成一定角度布置引起在骨中的用于植入物杆体的预定缺口或开口,其具有相应的角度。借此,本发明的工具融合了前述两种技术的优点,做法是外科医生只须完成进给运动,而该旋转切削运动可以通过驱动机构进行,同时允许就解剖学结构而言相称的植入物的植入。
在该工具的另一个实施方式中,第一工具部段的第一功能面通过在容槽中的凸起形成,其中该凸起最好是锥形的或柱形的。
通过这样的第一工具部段的第一功能面的设计,尤其使第二工具部段的插入部的插入变得容易。
在此,第一工具部段的第一功能面优选是锥形面且尤其是具有圆形横截面的锥形面。该凸起优选在容纳开口方向上缩窄。如果凸起是柱形凸起,则它也最好具有圆形横截面。
在该工具的一个尤其优选的实施方式中,处于接合中的功能面对处于形状配合接合中以传递转矩。
相比于摩擦配合将形状配合用于转矩传递带来了具有规定的运动学的优点,此时预防了在物件之间滑行的危险。
在该工具的另一个优选实施方式中,该功能面对的功能面的横截面垂直于各自纵轴线地具有基本呈圆形的范围。
此实施方式导致了第一和第二工具部段彼此相对以一个恒定角度布置,使得第二工具部段的插入部在容槽中基本在垂直于第一工具部段的纵轴线的平面内按照围绕该纵轴线的圆形轨迹运动。
该恒定的角度造成尤其借助外科医生的手的进给运动可以在精确控制下进行。此时,由此出现在骨组织中的缺口对应于被插入骨组织中的工具部段和针对植入物预设的预定几何形状和尺寸。
与此相关,基本呈圆形的范围也是指这样的范围,其可能定期地不同于完美圆形。例如当相关的功能面对借助形状配合接合传递转矩时就是这种情况。为了做到这一点,必须在功能面的周边设有具有如下形状的凹槽或凸起,即,可借助该形状实现功能面之间的接合。
在另一个尤其优选的实施方式中,第一工具部段和第二工具部段具有至少两个分开的在其间配合的功能面对。
由于在此实施方式中每个功能面对均具有两个自己的功能面,故该工具可以具有比下述工具(在该工具中,一个功能面在一个区域内与用于转矩传递的一个功能面接合,并在执行相对运动的另一个区域内与另一个功能面接触)更小的直径。
在另一个实施方式中,第一工具部段和第二工具部段具有至少三个分开的、在其间配合的功能面对。在此,第一功能面对在其间允许相对运动,第二功能面对在容槽内支撑插入部,而转矩可通过第三功能面对在第一和第二工具部段之间传递。
在此实施方式中,如下所述的功能划分具有运动过程很准确的优点。如上所述,该插入部在一侧与该容槽的径向指向内的功能面对置并且在另一侧与该容槽的径向指向外的功能面对置。在此,用于转矩传递的功能面对和用于支承的功能面对在同一侧起作用,而允许相对运动的功能面对在另一侧起作用。因为转矩传递和支撑或支承在同一侧发生,故支撑用功能面对因而相互滚动。这也意味着处于相互接触中的且允许相对运动的功能面对也具有支撑功能。
另外,该实施方式具有以下优点,转矩可以经整个范围在容槽和插入部之间传递,因为第二功能面对担负支撑功能。
在另一个实施方式中,第一工具部段的径向指向外的功能面是可更换的并且优选是第三工具部段的一部分。
在此实施方式中,当可通过更换第一功能面来改变第一和第二工具部段的纵轴线之间的角度时,工具适配于患者解剖学结构的能力被提高。此实施方式的第一工具部段的性能以有利的方式补足第二工具部段的可更换性,第二工具部段如上所述通过插入部可被插入第一工具部段的容槽中。
如果可更换的功能面是第三工具部段的一部分,则这允许骨组织中的缺口在其近侧区域被附加加工和调整。
另外,该工具可以通过这种方式从缺口的预定深度起被加长。由此,工具长度可被调整,从而它几乎可以与缺口深度无关地被简单引导。
在另一个实施方式中,至少其中一个所述工具部段在朝外的周面上具有至少一个切削件。
这样规定的切削件尤其在要去除较大的骨组织体积或骨组织是很厚的组织时是有利的。后者例如在骨松质很致密且有皮质时就是这样,使得因骨组织增厚而无法获得在骨组织中的缺口适配于针对植入物规定的几何形状。
在一个尤其优选的实施方式中,第一工具部段的容槽具有保持面,该保持面通过该容槽的内置横截面扩宽部构成且在插入状态中的插入部的与之对应的横截面扩宽部支撑在该保持面上,使得第二工具部段被保持在第一工具部段中。
在此实施方式中,第二工具部段被保持在第一工具部段中并且就在插入部被插入第一工具部段的容槽之后一直保持该工具直到通过环形保持面安放到骨组织上来说被固定。
通过在第一工具部段的容槽内的横截面扩宽部产生侧凹,侧凹形成基本垂直于第一工具部段的纵轴线延伸的阶梯部。凸肩可支承在该阶梯部上,凸肩通过在第二工具部段的插入部上的对应的横截面扩宽部而存在且远离插入部的尖端。
也可行的是,第一工具部段的保持面以该容槽内的环槽形式设置,在环槽中插入插入部的与之对应的凸起。在任何情况下都预防了第二工具部段容易地从第一工具部段中掉出。
在另一个尤其优选的实施方式中,在第一纵轴线与第二纵轴线的交点的高度设有一个功能面对,其具有插入部的径向指向外的功能面和容槽的径向指向内的功能面,其中该功能面对最好处于接合中以便传递转矩。
通过在两个纵轴线的交点处布置功能面,实现了第二工具部段在第一工具部段中的很精确简单的引导。尤其是这两个功能面可以在此实施方式中在它们的圆周上处于接触中,使得所述功能面足以就其转动自由度而言确实支撑该工具部段。这不仅涉及用于转矩传递的一个功能面对,也涉及用于支撑或支承的一个功能面对或者在其间允许相对运动的一个功能面对。
但优选可在该部段中完成转矩传递,转矩传递可通过周面上的多个部位进行并且最好在形状配合接合的情况下进行在大致径向完全对置的一侧的支撑。在此实施方式中预防了围绕垂直于该纵轴线的轴线的弯曲力矩,从而作用于材料的载荷较小且工具可设计得较紧凑,即具有较小直径。即,它也在此实施方式中是允许更好地引导工具的措施。
另外,提供一种具有纵轴线的工具部段,围绕该纵轴线在该工具部段内形成容槽以便插入另一个工具部段。该容槽具有开口、至少一个径向指向内的功能面和端面,该端面至少在局部通过径向指向外的功能面构成,其中一个所述功能面设置用于将转矩传递至另一个工具部段,并且其它功能面设立用于允许相对于另一工具部段的相对运动。
该工具部段以其特征具有上述优点并且与另一个工具部段一起形成工具,借此可以在骨组织中形成缺口以容纳植入物。该工具容槽此时具有可容纳不同工具的优点。因此例如可行的是,首先用钻头在骨组织中准备好该缺口,随后用铰刀修整。此时,容槽的上述结构性构造容许骨组织中的缺口具有有角的走向,其对应于待装入的植入物的有角的走向。
附图说明
在以下明确描述优选实施方式的范围内所参照的附图中,具有相同功能和/或设计的零部件用相同的附图标记标示,其中:
图1是设计成三件式的本发明的工具的实施例的示意图,
图2是本发明的工具的实施例的剖视示意图,其示出两个工具部段相互支承,和
图3是用于运动学说明的本发明工具的实施例的立体侧视示意图。
具体实施方式
在以下的说明中,称呼“远侧”涉及在工具的进给方向上靠前的部件侧。与此相应,称呼“近侧”涉及在工具的进给方向上靠后的部件侧。
图1示出了本发明的工具1的实施例,借此可以在长骨中形成缺口。工具1具有第一工具部段10、第二工具部段20和第三工具部段30。
第二工具部段20具有切削件22,可以借此在骨尤其是长骨中产生缺口或孔。完全一样地,呈铰刀形式的工具1设置用于扩大在骨组织中已有的或准备好的开口。工具1因此且如已经描述的那样设置用于准备好缺口,该缺口的几何形状和尺寸适配于待植入的植入物。
在进给方向上靠前的长形工具部段20可以如图2所示设计成锥形。完全一样可能的是,工具1设计用于产生柱形开口,就像在第一工具部段10中的情况那样。为了产生缺口,在第二工具部段20的周面上设有切削件22。可以借此利用第二工具部段20绕其纵轴线的转动铲除周围的骨组织。
另外,第二工具部段20为了连接至第一工具部段10且为了在两个工具部段之间传递转动而具有插入部24。插入部24在沿纵轴线看的进给方向上位于第二工具部段20的后端。
插入部24可被插入第一工具部段10的未示出的容槽14中。如下所详述地,此时第一工具部段10和第二工具部段20相互成一个角度地布置。
第一工具部段10可以为了在骨组织中形成缺口或开口而在工具1的所示实施方式中也具有沿工具部段10的纵向布置在周面上的切削件12。如在图1中在由切削件12构成的周面上看到地,工具部段10设置用于形成柱形孔。显然,在第一工具部段10中也可以至少在局部设有缩窄的实施方式。还可能的是,在第一工具部段10上仅在局部设有切削件12或甚至没有切削件12。
在第一工具部段10的进给方向上靠前的一侧设有容槽14(见图2),第二工具部段20可被装入该容槽中。在第一工具部段10的沿纵向对置的一侧设有用于第三工具部段30的容槽。
在本实施例中,第三工具部段30通过具有螺纹34的凸起11与第一工具部段10的螺纹19且优选是螺纹孔可分离连接。或者也可以采用其它的技术人员所熟悉的连接技术用于转动工具。还可行的是第一工具部段10和第三工具部段30被设计成是一件式的。
第三工具部段30也可以像在图1的实施例中示出的那样具有切削件32。
用于连接至第一工具部段10的上述螺纹34在长形第三工具部段30的远侧端部上。在第三工具部段30的对置端或近侧端部设有夹紧件36,夹紧件在本实施方式中设计成柱形且例如可被夹紧在钻机中。通过连接件36传入的转矩可从第三工具部段30被传递至第一工具部段10并又从这里被传递至第二工具部段20。
工具1的这种模块式结构具有以下优点,它可以很好地适配于待植入的植入物或为此要在骨组织中提供的开口。
图2示出了第一工具部段10的剖视图,它在其近侧端部连接至第三工具部段30并在其远侧端部连接至第二工具部段20。在所示的第一工具部段10的实施方式中,它具有通孔。该通孔在其近侧端部具有螺纹19以容纳在第三工具部段30的远侧凸起上的螺纹部34。在通孔中的在拧入螺纹部34后留下的空隙形成用于第二工具部段20的插入部24的容槽14。
容槽14从近侧到远侧地具有径向指向内的第二功能面16、环形保持面13、径向指向内的第三功能面17和径向指向内的第四功能面18。这些功能面如图所示地优选呈柱形且更优选地呈圆柱形。如以下在本实施方式的变型范围内描述地,也可以设有较少的功能面。
径向指向内的第二功能面16具有内尺寸I16,其大于径向指向内的第三功能面17的内尺寸I17。因为由此出现了容槽14在近侧方向上扩宽,故形成一个凸肩,凸肩在第二工具部段20的容槽14内形成一个环形保持面13。此时,环形保持面13优选设计成垂直于第一工具部段10的纵轴线L1。径向指向内的第四功能面18具有内尺寸I18,该内尺寸又大于直径I17。
在图2所示的实施方式中,径向指向内的功能面16和17设计成圆柱形。因此,第二功能面16的内尺寸I16和第三功能面17的内尺寸I17是内径。而第一工具部段10的径向指向内的第四功能面18设计成有如下几何形状,其允许与插入部24的对应功能面28接合以传递转矩。在图2和图3的实施例中,它是六边形。可以理解的是可以采用任何其它的多边形或几何形状,只要其允许传递转矩。这相应适用于第二工具部段20的径向指向外的第四功能面28。
另外,径向指向外的第一功能面15位于第一工具部段10的容槽14内,第一功能面在本实施例中通过第三工具部段30的带有螺纹34的凸起11构成。或者可行的是,径向指向外的第一功能面15作为第一工具部段10的一部分形成。在如图2所示的实施例中,功能面15设计成锥形面。
第二工具部段20的被插入容槽14中的插入部24从近侧向远侧地具有径向指向外的第一功能面25、径向指向外的第二功能面26、径向指向外的第三功能面27和如上所述的径向指向外的第四功能面28。
所述功能面25、26和27在所示实施例中从插入部24的远侧端点到近侧端点29地缩窄。第二工具部段20的径向指向外的第一功能面25就像第一工具部段10的径向指向外的第一功能面15那样设计成圆锥形。至少其中一个所述功能面15、25也可以完全同样地设计成截头圆锥形。
径向指向外的第二功能面26在远侧与径向指向外的功能面25相接并且设计成截头圆锥形。也呈截头圆锥形的功能面27与功能面26相接。它在其近侧端具有比功能面26的截头圆锥形的也位于该近侧端部处的远侧底面21小的直径。由此,通过功能面26和功能面27形成一个凸肩。凸肩面用作环形支承面23,其如下进一步所述地与第一工具部段的保持面13配合。
如上所述,工具1为了传递转矩而具有至少一个在其间允许相对运动的功能面对和至少一个处于形状配合接合或摩擦配合接合的功能面对。
处于接合的功能面对在该工具中形成转矩传递机构以在工具部段之间传递转矩。借助该转矩,由至少其中一个所述工具部段执行切削运动。而在其接触区内允许相对运动即滑动的功能面对设置用于第一和第二工具部段之间的支撑和引导并因此沿纵向在工具部段之间转送所述力。
但在图2所示的实施例中采用多个功能面对,以获得在第一工具部段10和第二工具部段20之间的尽可能限定的运动过程。
在其间允许相对运动的功能面对由功能面15、25构成。如上所述,处于接合中的功能面对由功能面18、28构成。在此,功能面18、28处于形状配合接合中,这种接合一般保证比摩擦配合接合更好地传递转矩。另外,处于接合中的功能面18、28的有效圆直径或节圆直径大致位于第一工具部段10的纵轴线L1和第二工具部段20的纵轴线L2的交点的高度。
功能面的有效圆直径或节圆直径是两个配合的功能面的周面在此接触的接触点所处的直径。就像在传动技术中那样,可以通过两个传动件如两个齿轮的有效圆直径之比来确定传动比。因为功能面18、28的有效圆直径位于纵轴线L1和L2之间交点的高度且纵轴线L1形成功能面18的有效圆直径的中心点以及纵轴线L2形成功能面28的有效圆直径的中心点,故这两个有效圆直径大致同样大小,使得传动比约为1:1。
此外,在图2所示的实施例中设有一个功能面对,其支撑在容槽14内的插入部24。在此,它是第一工具部段10的径向指向内的第二功能面16和第二工具部段20的径向指向外的第二功能面26。替代地或补充地,具有第一工具部段10的径向指向内的第三功能面17和第二工具部段20的径向指向外的第三功能面27的功能面对设置作为支撑用功能面对。
支撑且引导用的功能面对的所述面相互滚动。因此它们在其之间基本不允许相对运动,并且也并未设置用于转矩传递。
在本实施例中,三个功能面对之间的互动通过支承面23支撑在容槽14内的保持面13上被补充。尤其是,支承面23支撑在保持面13上用于实现功能面15、25和功能面26、16之间的规定接触。同时,第二工具部段20的插入部24被可靠保持在第一工具部段10的容槽14里。
为了将插入部24插入容槽14以使第二工具部段20的支承面23在近侧方向上能到达第一工具部段10的保持面13之后,优选将插入部24的和/或径向指向外的功能面15的一部分设计成弹性易弯。替代地或补充地,可以如此进行插入部24的插入,即,工具部段30只在第二工具部段20的插入部24经容槽14的远侧开口被插入之后才被完全拧入第一工具部段10中。
但在最简单情况下,插入部24和容槽14如此设定尺寸,即,插入部24的插入无需专门为此规定的弹性弯曲性或被第三工具部段的凸起11锁定地实现。在此情况下,保持面13和支承面23基本预防第二工具部段20从第一工具部段10中偶然掉出,但并不具有如前述两个实施方式的可靠性。为此,在此实施方式中可以很简单地实现第一工具部段10的更换。
工具部段20的驱动通过如图1所示的夹紧件36进行。对此传入的转动被直接传递至第一工具部段10。随后,如上所述地通过在功能面对18、28高度上的被插入容槽14中的插入部24进行从第一工具部段10至第二工具部段20传递转矩。但动态运动过程主要由功能面对15、25以及功能面对16、26和/或功能面对17、27决定。
如上所述,因预钻孔、在骨组织中的骨密度分布和/或待处治骨的骨髓腔而得到经过骨组织的工具1的路线。此时,工具部段20一般寻找最低阻力路途径。因此该最低阻力途径引领工具部段20。
如果例如在仅有工具部段20位于骨组织中时首先仅引导工具部段20,则在第一工具部段10与第二工具部段20之间存在上述两种运动可能性。其一,插入部24以纵轴线L2位于双圆锥体圆形轨迹上地绕第一工具部段10的纵轴线L1相对运动。同时,可以在此状态中将转动从第一工具部段10传递至第二工具部段20。
参照图2,通过借助功能面15和功能面16预定的圆形工具路线得到插入部24在绕第一工具部段10的纵轴线L1的双锥形圆形轨迹上运动。代替圆形路径,也可以想到其它的工具路径,如基于功能面16和功能面15的相应形成的几何形状围绕纵轴线L1呈波形延伸的工具路径。在这样的实施方式中,纵轴线L1和L2之间的角度α根据纵轴线L1相对于纵轴线L2的角位而变化。
当如图2所示的第一工具部段10像例如通过外科医生的手被操控时,第一工具部段10和第二工具部段20相对于全球坐标系保留在相同位置上,就像例如图2或图3所示的位置上。工具部段10、20相互间的角度α源自两个纵轴线L1和L2之间的又由功能面15、25的锥角确定的角度。
以下,描述如图2和图3所示的实施方式的几个可能的可能变型。
在最简单构造的实施方式中,在功能面15、25和16之间、确切说在一方面是功能面15、25在此接触的一个部位和另一方面是在其中另一部位之间的转动传递和支撑在功能面25、16在此接触的大致径向完全对置的部位进行。
在此实施方式中,所述功能面必须在几何形状上相应适配。例如第一工具部段10的径向指向内的第二功能面16可以朝向近侧缩窄。在此实施方式中也有在其之间允许相对运动的一个功能面对以及借此实现转矩传递的一个功能面对。但这些功能面对在此实施方式中相交。
如果在其间允许相对运动的功能面对是由相对于纵轴线L1径向指向外的第一功能面15和相对于纵轴线L2径向指向外的第一功能面25构成的功能面对,则允许转动或转矩的传递的功能面对在第二功能面16和第一功能面25之间。在此情况下,第一工具部段10和第二工具部段20在相同的方向上转动。
根据功能面25和功能面16的各自有效圆直径的选择,第二工具部段20可以按照以有效圆直径之比而不同的速度相对于工具部段10转动。因而在此实施方式中,除了结构简单外,可以实现第一工具部段10相对于第二工具部段20的转速的提高。
在另一个替代实施方式中,转矩传递可以在功能面15和25之间进行,而在功能面16和25之间容许相对运动。在这里,两个工具部段10和20之间的转速也取决于两个功能面15和25的有效圆直径之比。但还有就是,在此实施方式中,第二工具部段20相比于第一工具部段10在相反的方向上转动。因此,此实施方式中除了传动外还有转动方向掉转。
为了获得工具部段10、20相互间的稳定运动学行为,可以设有两个分开的功能面对。转到图2地,第一功能面对可以由功能面15和25构成,而第二功能面对由功能面16和26构成。或者,也可以采用余下的功能面对17和27或者18和28中的一个。
在此实施方式中,例如在功能面对15、25之间发生相对运动,而转动运动的传递通过功能面对16、26之间的接合进行。如上所述,工具部段10和工具部段20在此情况下在同一方向上转动,其中工具部段10相对于工具部段20的角速度取决于功能面26相对于功能面16的有效圆直径之比。
在相反的情况下,即功能面15和25之间接合以及功能面16和26之间相对运动的情况下,工具部段10和20之间的转动方向与之前实施方式的转动方向相反。有效圆直径的相互之比又适用于该转速。
在所述的变型中,也优选在第一工具部段上设置保持面13并在第二工具部段上设置支承面23。
另外,在这些变型中,在两个工具部段的转速方面存在差别,因为转矩传递不同于图2的实施例地不在第一工具部段10的纵轴线L1与第二工具部段20的纵轴线L2的交点高度上。因此,插入部24的和容槽14或第三工具部段30的有效圆直径彼此不同。
此外,超过两个的工具部段也可以根据本发明相互成一个角度。例如第三工具部段也可以相对于第一工具部段成一个角度,因此形成一个预定用于植入物的具有两个角度的缺口。
本工具尤其是设置用于被植入长骨中的植入物。髋关节植入物尤其属于此,因为在这里能够准备好带有角度的孔的工具的性能就天然股骨颈的弯曲走向而言是极其有利的。
附图标记列表
1 工具
10 第一工具部段
11 容槽中的凸起
12 切削件
13 容槽中的保持面
14 容槽
15 第一工具部段的径向指向外的(第一)功能面
16 第一工具部段的径向指向内的(第二)功能面
17 第一工具部段的径向指向内的(第三)功能面
18 第一工具部段的径向指向内的(第四)功能面
19 螺纹孔
20 第二工具部段
21 由功能面26形成的截头锥体的远侧底面
22 切削件
23 支承面
24 插入部
25 第二工具部段的径向指向外的(第一)功能面
26 第二工具部段的径向指向外的(第二)功能面
27 第二工具部段的径向指向外的(第三)功能面
28 第二工具部段的径向指向外的(第四)功能面
29 插入部的端点
30 第三工具部段
32 切削件
34 螺纹部
36 夹紧件
I16 第一工具部段的第二功能面的内尺寸
I17 第一工具部段的第三功能面的内尺寸
I18 第一工具部段的第四功能面的内尺寸
L1 第一纵轴线
L2 第二纵轴线
α 纵轴线L1和L2之间的角度

Claims (16)

1.一种用于在骨组织中产生用于植入物的缺口的工具(1),其中该工具具有:
具有第一纵轴线(L1)和容槽(14)的长形的第一工具部段(10),其中该容槽围绕所述第一纵轴线具有基本径向指向外的第一功能面(15)和径向指向内的第二功能面(16,17,18),
具有第二纵轴线(L2)和插入部(24)的长形的第二工具部段(20),该插入部能被插入所述第一工具部段的所述容槽中并且能相对所述第一纵轴线(L1)径向错开地容置在径向指向内的第二功能面(16、17、18)和径向指向外的第一功能面(15)之间,其中所述插入部围绕所述第二纵轴线具有至少一个径向指向外的且与所述第一工具部段的径向指向外的所述第一功能面(15)配合的功能面(25,26,27,28),并且所述插入部的至少一个功能面(25,26,27,28)之一与所述第一工具部段的所述第二功能面(16,17,18)配合,
其中所述第一纵轴线和所述第二纵轴线相交,配合的功能面对(15,16,17,18,25,26,27,28)中的一个功能面对相互接合以传递转矩,配合的功能面对(15,16,17,18,25,26,27,28)中的另一个功能面对在其间允许相对运动。
2.根据权利要求1所述的工具(1),其中,所述第一工具部段(10)的所述第一功能面(15)通过所述容槽(14)中的凸起(11)构成。
3.根据前述权利要求中任一项所述的工具(1),其中,处于接合的所述功能面对(15,16,17,18,25,26,27,28)处于形状配合接合中以传递转矩。
4.根据权利要求1所述的工具(1),其中,至少一个功能面对中的所述功能面(15,16,17,18,25,26,27,28)的至少垂直于各自纵轴线(L1,L2)的横截面具有基本呈圆形的范围。
5.根据权利要求1所述的工具,其中,所述第一工具部段(10)和所述第二工具部段(20)具有至少两个分开的在其间配合的功能面对(15,16,17,18,25,26,27,28)。
6.根据权利要求1所述的工具,其中,所述第一工具部段(10)和所述第二工具部段(20)具有至少三个分开的在其间配合的功能面对(15,16,17,18,25,26,27,28),其中第一功能面对(15,25)在其间允许相对运动,第二功能面对(16,26)在所述容槽(14)中支撑所述插入部(24),并且所述转矩在所述第一工具部段和所述第二工具部段之间能通过第三功能面对(18,28)传递。
7.根据权利要求1所述的工具,其中,所述第一工具部段(10)的径向指向外的功能面(15)是可更换的。
8.根据权利要求1所述的工具,其中,至少其中一个所述工具部段(10,20,30)在朝外的周面上具有至少一个切削件(12,22,32)。
9.根据权利要求1所述的工具,其中,所述第一工具部段(10)的所述容槽(14)具有保持面(13),该保持面通过在所述容槽内的横截面扩宽部形成并且所述插入部(24)的与之对应的横截面扩宽部在插入状态中支撑在所述保持面上,使得所述第二工具部段被保持在所述第一工具部段内。
10.根据权利要求1所述的工具(1),其中,在所述第一纵轴线(L1)和所述第二纵轴线(L2)的交点的高度上设置其他功能面对,该其他功能面对具有所述插入部(24)的径向指向外的功能面(26,27,28)和所述容槽(14)的径向指向内的功能面(16,17,18)。
11.根据权利要求2所述的工具(1),其中,所述凸起为锥形或柱形。
12.根据权利要求7所述的工具,其中,所述第一工具部段(10)的径向指向外的功能面(15)是第三工具部段(30)的一部分。
13.根据权利要求10所述的工具(1),其中,所述其他功能面对适用于传递转矩。
14.一种根据权利要求1所述的工具的第一工具部段(10),所述第一工具部段(10)的容槽具有端面,该端面至少在局部通过径向指向外的功能面(15)构成。
15.一种由根据权利要求1至13中任一项所述的工具和植入物组成的套件,该植入物能被装入能利用工具在长骨的骨组织中产生的缺口中。
16.根据权利要求15所述的套件,其中,植入物是内置假体。
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