CN109475359A - 手术铣刀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种设计成用于去除骨头和/或软骨组织的外科铣刀,所述外科铣刀包括轴件(2),所述轴件(2)限定纵向轴线并能够绕着纵向轴线旋转并且具有标称直径、以不可旋转的方式连接至驱动单元的近端、以及与所述近端相反设置的远端。周向地围绕轴件(2)并沿轴件(2)的纵向轴线延伸的铣削表面(4.1)形成在远端处,其中,铣削表面从轴件径向向外突出并具有铣削表面最大半径R1。本发明的目的在于阻止对脆弱的身体结构的不想要的伤害。这通过无创伤构造来实现,其中,保护装置设置在远端处,所述保护装置设置在铣削表面远端的远端侧。所述保护装置具有远端接触表面和用于形成保护环(4.2)的保护装置最大半径R2,所述保护环以环状构造环绕铣削表面最大半径R1。

Description

手术铣刀
技术领域
本发明涉及一种设计成用于去除骨头和/或软骨组织的手术铣刀,所述手术铣刀包括轴件,该轴件限定纵向轴线且可绕旋转轴线旋转并且具有标称直径、不可相对旋转地连接至驱动单元的近端和与近端相反设置的远端,其中,在远端处设置有铣头,该铣头具有铣削表面,该铣削表面周向地环绕轴件并沿轴件的纵向轴线延伸,其中,铣削表面通过位于近端的铣削表面近端和位于远端的铣削表面远端以及铣削表面最大半径限定。术语近端和远端是将铣削工具的使用者/外科医生作为参考点来解读的。因此,近端表示外科医生所在的方向,远端表示远离外科医生。
背景技术
这样的布置可以用于在开放式手术、显微手术、微创手术、内窥镜手术或另外的程序中执行外科手术操作程序,这样的外科手术操作程序应用在提供接近以去除或铣除骨头的情况下或者基本上由去除或铣除骨头组成、例如在骨减压的情况下。这种操作程序尤其在脊柱外科手术和神经外科手术中进行,但也可以在口腔和颌面外科手术、耳鼻喉科医学和整形外科中进行。然而,本发明的优点还在于在医学和外科手术的其它应用领域中减轻损伤的风险。
在许多外科干预中,为了提供接近,必须去除某些骨碎片以将视野扩大到操作区域并允许操作中的进一步步骤。在已知的操作程序中,为了进入椎管,在移动自体脊背肌后示出片间窗(两个椎弓=片之间的狭窄间隙状空间)并且利用铣刀或不同的尺寸的Kerrison冲头逐步扩大。在铣削操作中,最初选择的具有切削刃的铣头被成金刚石铣刀代替以最小化受伤风险并尤其避免受伤过深。该过程从上向下逐层地小心地缓慢地尽可能在一个平面内实施,其中,手持件不得不一直用手支撑,以利用覆盖片在患者背部上引导铣头。因此,操作从上向下或从外向内地执行。
这里的一个特殊情况是椎管的骨减压,即通过去除收缩的骨结构来缓解神经根以及可能还有脊髓。这种干预可以作为独立手术来进行,或者在存在椎管狭窄的情况下作为更大干预的一部分在上述扩大的片间窗或半椎板切除术(例如椎间盘手术)或肿瘤以及融合或脊柱侧凸手术意义上在进入的扩大中进行。
通常,为了去除骨头,将骨头冲头或连接到单独驱动器的不同旋转元件用作铣刀。这些铣刀的铣削表面可以具有不同的几何形状。它们基本上都包括轴件,轴件可以以不可相对旋转的方式连接到驱动工具并且具有适于与驱动工具不可相对旋转地连接的近端,以使得通过轴件施加的扭矩直接传递给铣头。。
现有的外科铣刀具有这样的构造:锋利的或切削的铣削表面包围整个铣头。使用的主要是球形的铣头,较少采用的是辊形、圆锥形、梨形、橄榄形或火焰形铣刀。
在已知的铣刀中,呈不同设计构造的齿排列形式的切削刃被使用,或者采用由被施加的晶体(例如金刚石)组成的摩擦表面。在铣头旋转且同时在相对于骨表面具有切向压力下与骨头直接接触时,铣头会将其下方的骨头铣削掉或磨掉。连续的冲洗是必要的,更具体地说是为了冷却变热的铣头并且还为了从铣头表面冲洗掉所产生的骨末。
在这种干预中,非常普遍的是待去除的骨元件与极为重要的解剖结构直接邻接。这些极为重要的解剖结构尤其包括:神经,根,血管,脑和脊髓膜以及邻近的脑或脊髓组织。铣削表面对上述结构的损伤可能导致严重的、通常是不可逆的伤害。作为这种损伤的严重后果的并发症包括:中风,出血,继发性出血,脑神经病学缺陷,瘫痪,视力紊乱,听力紊乱,排尿紊乱,排便紊乱,男性紊乱或敏感性紊乱以及其它神经缺陷和残疾;在极少数情况下,这类并发症可能直接或间接地导致死亡。对脑或脊髓膜“硬脑膜”(硬脑膜脊髓和颅骨,下文称为“硬脑膜”)的损伤和由此引起的随后液体排出(神经和脑脊液,脑—脊髓液,脑液,脑脊液)通常需要直接处理,这会延长整体操作时间并导致额外的可观的处理成本。这还可能导致伤口愈合延迟或液垫或液瘘,从而导致伤口愈合问题,这些问题会变成慢性病。因此,感染可以在深度上扩展并且例如脓肿(皮肤下脓液的集合)和脑膜炎(脑液炎症)可能发生,这不得不通过复原手术、液体排泄和长期利用昂贵的抗生素来处理。
硬脑膜损伤是脊柱手术中最常见的并发症。在下文中列举的所选文献解释了问题的程度,并且被视作是用于信息目的而不是最终确定的。
根据文献,硬脑膜损伤发生在所有脊柱手术的1-17%中,Guerin P等人,Injury,Int.J.Care Injured 43(2012)397–401。在许多研究中,腰椎脊柱手术中所涉及的频率被提及为是约9%的水平,而在翻修干预的情况下,它发生在3-27%的情况下。
在DGNC 2014的报告中,偶然的硬脑膜损伤被指出为有19.8%的病例导致中度残疾,19%的病例导致重度残疾,12%的病例导致无法行走并需要坐轮椅。在所有病例的30%中,残疾在3年内持续存在;Boshara M等人,DGN C2014,doi:10.3205/14dgnc541。
在美国,硬脑膜损伤是由于脊柱手术后的并发症而对看医生的第二大常见原因,其中,最常见的原因是马尾综合征,其是由于术中铣削受伤而发生的;Goodkin等人,SurgNeurol 1995;43:4-14。
“在2005年至2013年间,在德国脊柱干预的数量从327,000例增加到约750,000力,增加了一倍以上”。(wdr1)。
在美国仅在2011年就根据AHRQ进行了460,000例加强手术,这根据市场增长预测到2020年将增加超过5%。
在美国,硬脑膜损伤后治疗的额外费用在2008年至2011年期间总计增加。在这方面,与颈脊柱区域的干预措施有关的平均每个病例的额外费用为7,638美元,与腰椎脊柱区域的干预有关的每个案例的额外费用是2,412美元。
这些数据表明,这是一个严重的医疗问题,具有重大的社会和经济后果。
由于快速旋转的锋利的刃的铣头与上述解剖结构之一的最小且极度接触,可能发生对这些结构之一的损伤。铣刀末端由于剪切力而产生的热也可能导致类似的损坏。总结:利用快速旋转的铣头的每单一个在深度(竖直的)或侧向(水平的)方面的非熟练移动和滑动都会产生严重的后果。因此,每个操作员必须始终非常小心地工作,并进行连续冲洗且仅施加轻微的压力以避免这些情况。
具有环绕的利刃工作表面的铣头的传统几何形状不能提供对这种不希望的伤害的保护。施加减小的压力或接触力的预防措施意味着可以实现的去除效率显著降低,从而使操作持续更长时间。
指示的护理和可能需要的干预(例如水密硬脑膜缝合)如今在一定程度上延长了手术时间。这具有医疗后果(感染率随手术时间的增长线性地增长)以及经济后果。
现有技术中的一些文献和专利说明书都认识到上述问题并且还寻求上述缺点的解决方案。
WO2015/009810提出了用于铣削表面的齿排列的特定几何形状。然而,该解决方案仅能减少与大面积软部件(例如硬脑膜)的短的和偶然的正面接触相关的上述风险的频率,但仍然不能防止上述损伤。关于硬脑膜损伤/液体泄漏的实际减少率的适当比较临床研究也是缺失的。旋转的铣头与神经根或血管之间特别是侧面接触的后果没有被讨论,神经根或血管明显比硬脑膜更敏感和更脆弱。
DE 10 022 047 C1公开了一种用于切削颅盖的器械,其在远端具有脱开体。然而,该解决方案不能用于所有应用领域,例如它不适用于脊柱。在此锋利的工作表面终止于脱开体的前面。朝向末端锥形地窄缩的铣刀可能在几何上适合于点式或径向式实施的狭窄干预或切口,但却不适用于脊柱处的更复杂的使用,这是因为在这样的操作中必须去除多很多的骨组织。尤其,使用该装置不能解决滑脱的基本问题,而滑脱特别是对于充满神经液的硬膜囊而言是一个问题,因为硬膜囊处于0-15mmHg(0-2kPa)的恒定压力下。利用保护装置的压缩提供了压力的最小增加以及硬膜囊的反应性翘曲,硬膜囊在旋转轴线方向上位于保护装置的近端接触表面和旋转工作部分的近端。
迄今使用的旋转器械(钻头,铣刀和铣头)不能令人满意地避免上述缺点。
当然,存在一些具有钝的或光滑的端面或杯体的特殊的铣头,例如:来自多个制造商的用于糖尿病患者的指甲铣刀,一些牙科和牙髓钻头,来自Metabowerke GmbH的半径铣刀或来自Aesculap AG的骨凿铣刀。所使用的几何形状最多只能降低受伤的风险。
特别地,这些装置在倾斜且仅略微倾斜的接触的情况下(即这些装置与相对于软解剖结构是不严格切向的或甚至是横向的)不能提供伤害保护。这些装置甚至可以给操作员一种虚假的安全感并由此鼓励冒险行为。
发明内容
本发明的技术问题(目的)是至少部分地克服上述缺点并尤其提供一种外科铣刀,由此在医疗干预的情况下减少或完全消除许多不希望的伤害。
为了解决这些问题,本发明提出一种可电机驱动的铣刀的无创伤配置,这意味着铣刀具有组织保持构造并且不会造成伤害。在最概括的实施例中,这是通过下述方式来实现:铣刀具有无创伤构造,铣削表面也是近端操作的,铣削表面沿远端方向径向扩大以超出轴件的标称直径,保护装置设置在铣削表面远端的远端侧,保护装置具有远端接触表面和保护装置最大半径,从而以环状构造形成环绕铣削表面最大半径或由此限定的铣削表面最大周长的保护环,以使得在铣刀旋转时,保护装置环绕铣削表面限定一周向环绕的保护区域,该保护区域从保护装置最大半径延伸至铣削表面远端。
布置在铣刀的铣削表面的远端侧的这种保护装置使得位于铣削表面的下方(远端侧)和侧方(径向)的组织物(例如硬脑膜、神经根和血管)免受于具有锋利的刃的且仅在近端作用的铣削表面。通过适当地建立铣头的所有部件的可变尺寸,建立了一种保护装置,其相对于相邻软部分具有安全边缘并具有解剖学上所需的可能选择以及操作。
根据本发明,铣削表面还适于在近端作用,这意味着它适于在近端方向上铣削或切削,这不排除它也可以用于径向切削。借助于这种设计构造,第一次可以在轴件上施加拉力。
保护区是在操作中在铣刀旋转时产生的旋转体的意义上的虚拟空间,该旋转体在近端上由铣削表面的近端(铣削表面近端)限定并在远端上由保护环及其保护装置最大半径R2限定,保护装置最大半径R2环状地环绕铣削表面最大半径R1(即铣削表面距旋转轴线的最大径向尺寸)。
本发明的研发基于以下认识:保护环的适合于所涉及的需求的特定几何构造意味着在常规操作不存在由于组织侵入保护环的近端侧而损伤的风险并且铣刀的倾斜成为可能。测试表明,保护装置的最大半径R2的大小应至少为铣削表面最大半径R1加上公差再加上同心度的十倍,但它也可以显著更大。相比之下,从铣刀的相应半径在内侧处延伸、即沿纵向延伸方向设置的围绕铣刀的区域加上上限偏差再加上同心度已被证明是不安全的。
保护装置的特定几何构造可以根据所涉及的相应需求进行调整,保护装置的特定几何构造也即保护装置的尺寸、长度和宽度或周长和凸度以及由此实现的相对于相邻的软组织部分的远端的或径向的安全间距,所述相邻的软组织部分位于远端接触表面的前方并围绕保护装置的远端接触表面。
保护环以环形周的构造环绕铣削表面最大周长并由此形成最大径向尺寸的区域或最大周长的区域,从而保持周围组织远离铣削表面。
保护装置最大半径R2min的最小尺寸如下:
该公式中的含义如下:
R2min:最小的保护装置最大半径
L:保护装置沿旋转轴线的长度
K:保护装置的目标几何形状的系数
β1:保护装置的近端楔形表面或接触表面的楔角
r:保护装置的位于径向外部的圆式构造的半径
R1:铣刀的铣削表面最大半径
T:预定的偏差上限
RO:预定的同心度值
β1、L、r和R1是在铣刀的纵向截面(沿旋转轴线)内测量的。T和RO是针对来自通用标准(DIN,EN,ISO和ANSI)或公司标准的特定生产过程而确定的。目标几何形状的系数(K)是通过产品的目的(技术文档)和由科学数据(解剖学)计算的。
因此,有可能计算出各个值并针对特定使用场合(针对给定的患者、针对给定的干预、基于患者的成像)选择合适的铣刀。因此,基于该公式计算的值R2min提供了能将硬脑膜损伤的风险降低至0.01%以下的最小的保护装置最大半径,从而对于所有实际情况而言都是没有问题的。
平滑且由此无棱角的保护装置在铣刀的远端处形成远端接触表面并且通过保护装置最大半径提供保护装置最大周长,保护装置最大周长在外侧以保护环的形式、也即以环形构造的形式、从而以闭合的无过渡圆环的形式环绕或包围铣削表面的最大周长。根据使用情况,保护环在铣刀延伸的长度方向上的长度优选地在0.25mm和4.5mm之间,其中,被发现以1mm至4mm的长度在腰脊柱上操作和以0.5mm至2.5mm的长度在颈脊柱上操作是合适的。0.25mm至2.5mm的长度特别适用于头颅底部的干预、耳鼻喉手术(中耳手术)中以及涉及口腔和颌面的干预。
保护装置的长度L受到解剖学条件的限制。硬膜外腔在骨和硬脑膜之间延伸。硬膜外腔是位于骨骼下方的中空的间隙状空间,铣刀的保护装置可以安全地引入该空间而不会由于错误操作而将硬脑膜压缩和损坏。在颈椎柱的区域中,这种间隙在中间处甚至是2mm至9mm,在侧边处间隙显著变窄,基于高度它仅为0.8mm至2.5mm。在椎管狭窄的情况下,它甚至更小。
神经根与骨头之间的距离是根部上方的1.9mm至4.1mm。通过根管中的铣刀的保护装置,根部可以被轻微地向更深处移位1.5mm至3.1mm。
保护装置的长度L应基于上述值进行调整或根据术前患者成像来计算。适当的最大值L在以下范围内:
颈脊柱:2.5mm
胸脊柱:3mm
腰脊柱:4.5mm
因此,保护装置的远端接触表面至少部分地在竖直方向上形成铣刀的接触表面,并且保护装置最大周长确定了环绕铣削表面的侧向的且因此水平的保护空间。当在锋利的铣削表面和与铣削表面侧向(水平)相邻和下方相邻(也即位于铣削表面的远端侧或竖向侧)的解剖结构之间铣削时,保护装置形成虚拟的三维安全区,该三维安全区保持操作区域周围的组织远离切削表面并由此有效地防止对该组织的不期望的伤害,但同时还允许具有良好操作性的不受限制的去除效果。因此,保护装置首次为周围组织提供水平的和竖直的保护。
保护装置环绕着铣削表面设置在前远端处,不管脆弱组织被发现位于何处,无论它是处于保护区的竖侧上并由此位于保护区下方还是处于保护区的水平侧上并由此位于保护区的旁边(在周边),所述保护装置都能防止与脆弱组织接触。
由于可以利用所提出的铣刀采用与迄今不同的方式进行操作,因此,即使在发生滑动时,也可以有效地避免深度方向的意外伤害。与已知操作程序不同的是,在使用根据本发明的铣刀时,铣刀相对于骨边缘被切向地一点一点地拉出并且没有被压入。因此,合力相对于骨总是切向的,也即是横向的并没有向后,由此从操作区域向外朝向近端,也就是说朝向手持件的方向。
由于在将铣刀拉出时没有任何结构受损,因此铣刀可以使用比已知的操作程序显著大的力。这大大减少了操作时间。由于保护装置提供了铣刀的自定心,因此消除了不希望的滑动的风险。在这方面,在力的施加方面没有限制,并且可以相对于骨边缘切向地(相对于纵向轴线大致垂直(+/-30度))采用次最大允许压力。次最大应从指尖感觉的意义上解读,以便通过力的施加本身不会使一块骨头破裂或断裂。根据患者的不同,感觉到的主观骨密度在“石头般坚硬”与“类似橡皮泥”之间变化。在明显的骨质疏松的情况下,需要非常精细的处理。
根据本发明的铣刀使得可以以几乎三倍的力施加来操作,这在切削效率、切削力和切削速度方面具有大致均等的改进。借助于测力计,外科医生可以在已知的铣刀与根据本发明的铣刀之间比较所施加的力的水平。在现有技术中,外科医生能够相对于表面以最大30N的力进行操作,但出于安全原因,所施加的力不得不被减小至5N。利用根据本发明的铣刀不同的是,外科医生可以以高达80N的力连续操作,更具体地,可以与深度无关地以高达80N的力连续操作。在某些实施例中,保护装置优选地设计成将远端接触表面和/或铣头的保护装置最大周长扩大至1.5至3倍。在保持去除效率的情况下,这种构造对位于铣头的远端侧和旁边的所有软组织件提供了小心的保护和处理,更具体地没有限于操作者在铣削过程中或操作中的运动自由度。
在铣削操作中,保护装置在所有通常工作角度下均能提供保护以避免操作区域周围组织受到上述意外伤害,所述工作角度基本上取决于干预的类型、进入路径和个体的解剖条件(例如,脂肪层的厚度,血管和神经的可变构型等)。因此,例如,在例如脊柱处进行操作时,在背侧进入采用最大-45度(中间)至最大90度(侧部)并且在颅尾平面中采用最大-90度至最大90度。
位于铣刀的远端处的保护装置的优选的顺滑的或经抛光而顺滑化的构造在铣削操作中在偶尔或长时间接触的情况下为特别危险的脆弱的结构提供保护以免受伤害,并且还允许安全且显着更快地实施介入。
借助于顺滑的保护装置,铣刀也可以轻柔地引入组织中或骨头之间,而没有受到伤害的风险,并且周围的组织可以随之被推开。这在现代的微创程序中尤其受欢迎,这是因为上述结构特征意味着为了对皮肤开口不得不施加较低的压力且进入所引起的组织损伤较小。这加速了伤口愈合并降低了伤口愈合紊乱和其它感染性并发症的频率。最小侵入性的操作程序使得患者可以在术后较早地活动(由此降低血栓形成/栓塞以及肺部炎症的风险),并降低术后疼痛的程度,从而需要被管理的疼痛杀手很少。
保护装置的最大直径以及因此保护装置的最大周长确定了侧向安全间距和组织从侧面可能的弯曲。充满脊髓液的上述硬膜囊也允许被保护装置压缩,但由于保护装置产生的表面压力降低,损伤的可能性显著降低,因此硬膜囊甚至可以从保护环到保护装置向近端而没有受到损伤。
在平坦操作并因此仅在水平方向上或侧向地定向的情况下,也就是说在侵入深度上没有变化的情况下,对此保护装置也起到定心或定位关系的作用,这是因为铣刀通过保护装置在周围的骨头处被引导。在这种情况下,保护装置的圆式边缘总是提供保护以免受与侧向接触相关的伤害。
本发明实现了以下优点:
·仅仅且专门地铣削掉预期的骨骼表面。
·通过保护装置仔细处理铣头前方和旁边的所有组织结构。
·为了冷却和润滑的目的需要足够的冲洗,这允许在铣削操作中偶尔或连续地接触脆弱的周围组织。
·凭借顺滑的保护装置,解剖结构被轻柔地推到一边和/或被保持远离。
·铣刀始终通过无棱角的保护装置、特别是通过保护环被保持在目标位置处,因此铣刀具有自定心配置,从而不会出现在深度方面的滑移或竖直侵入。保护环改善了相对于周围组织的间距。
·因此,在没有增加术中损伤风险的情况下,可以使用高达三倍的压力或进给力,其中,当施加的力增加时温度上升得更慢;充分的冷却和润滑冲洗(优选用盐溶液)被预先假定。
·首次实现在铣削操作中具有高达三倍的去除效率,这减少了干预的持续时间。虽然在很大程度上取决于操作者和所针对的个体的情况,但是在大多数情况下节省了25%到50%甚至更多的时间,因此大约45到60分钟的平均操作时间减少到大约15到25分钟。
借助于具有圆式边缘的顺滑保护装置且由于保护装置在远端处环绕铣削表面,铣刀可以直接平行于待铣削的骨边缘、沿着骨边缘处的使用位置被引导,从而可以使用明显大于现有技术中的常规铣头直径的铣头直径。这实现高达三倍的去除效率,从而缩短操作时长。由于较大的铣刀具有相应地较大的保护装置从而具有较高的热容,因而铣削操作中的温度比传统的铣刀显著更慢地上升。
保护环由此还形成近端接触表面,该近端接触表面优选地为板形构造并允许铣刀沿着待处理的骨边缘的轻柔引导。因此,保护装置或保护环的近端侧可以与骨边缘或骨表面接触以用于引导目的并且这样做时撑靠在骨边缘上。
为了增加接触表面的尺寸,保护装置可以包括位于铣削表面最大半径与保护装置最大半径之间的无创伤中间部分,所述无创伤中间部分可以根据所涉及的需求具有任何期望的构造,例如它可以呈平面、凸地或凹地弯曲的表面的形式或者也可以呈自由形式表面的形式。
实施例提供了铣刀的旋转轴线(铣刀旋转轴线)与保护装置的对称轴线之间的相对位移(不过保护装置是以不可相对旋转的方式连接到铣刀的),从而提供改进的适应性。特别是在紧张的解剖条件下提供改进的适应性。
为了提供具有特别长的杠杆臂和良好的保护作用的尤为大的保护装置,远端接触表面的蘑菇形构造已被证实是特别理想的。蘑菇形意味着保护装置的两个凸面或平面都具有与蘑菇帽相似的形状并且通过表面本身的虚拟延长线或通过优选为凸地弯曲的两个表面的切线而形成具有圆式末端的周向楔形部分。
除了呈一开始仅无创伤地涉及铣削表面的最大周长的保护环形式的保护装置之外,呈保护帽形式的构造也是可能的,所述保护帽除了最大周长之外还无创伤地包围远端。所述保护帽包围远端远至铣削表面的前侧处的最大周长并由此至少帽状地涉及或包围前远端远至铣削表面最大径向周长。
保护帽优选地具有正凸度并由此具有球形构造,但是,保护帽也可以是中间平坦的或凹的。因此,保护帽的远端表面形成铣刀的远端接触表面。保护装置的远端接触表面由此在组织处略微具有缓冲作用,从而除了远端接触表面之外,保护装置的远端接触表面形成用于组织的略微弹性的第二支撑点,第二支撑点附加地使铣刀稳定并具有减振作用。
因此,在优选的凸构造中,保护帽形成具有球形的一部分的构造的远端接触表面。当铣头倾斜定向时,为周围的组织提供主要是竖向的并由此前侧的保护,但也提供水平保护。以这种方式,即使在长时间内发生直接正面接触,位于保护装置的所有触觉结构也被予以小心处理;具有足够的、甚至是永久性的冲洗、冷却和润滑。
为了将触觉软组织片轻轻地推离待被铣削的骨头并为了允许相对于骨表面的良好结合,保护帽的呈球形区段或蘑菇形形状的构造已被证实是特别理想的。
通过提供下述保护区可以实现保护作用的改进:该保护区以带状构造还在铣削表面的最大半径上方环绕铣刀的表面。这种保护带可以具有不同的构造,因此例如呈窄的、顺滑的或被涂覆的外周向带的形式,其有效地保护软组织片以免于与铣削表面侧向地接触。
铣削表面优选地在没有过渡地或者无论如何没有棱角地融入保护带中,所述保护带从铣削表面最大半径向近端延伸,优选地延伸5%至10%。
在这种布置中,保护带在铣削表面的端部处具有比铣刀的铣削表面最大半径稍大的径向尺寸,以使得保护带的带状环绕铣削表面的下远端。因此,具有扁平且无棱边的构造的保护带环绕铣削表面的最大周长并由此形成周向地环绕所述最大周长的保护带或环。
保护帽的半径或曲率可以小于或大于铣削表面最大周长的半径,以适应使用场合。优选地,保护帽的形状为球形的一区段,但也可以是复杂的几何形状或非球形的几何形状。较小的构造使得保护帽能更容易地侵入到骨边缘下方,而较大的构造则会增加通过推开周围组织所限定的安全空间。一种优选的构造是保护帽的半径显著大于最大周长的半径,优选地比铣削表面最大半径或周长大大约5%至10%。以这种方式,在该优选实施例中,保护帽形成由球形的一区段所形成的向远端侧突出的蘑菇形表面,该蘑菇形表面至少从铣削表面最大周长向远端侧延伸至远侧前端并且包括远端接触表面。
保护装置的保护作用也可以通过减阻构造来改进。在这种情况下,保护装置可以完全由一种材料、例如PTFE/Teflon@构成,或者也可以仅部分地涂覆有这种材料,以使得保护装置代表最小的阻力。优选地,这可以通过平滑处理或抛光处理来实现。在保护装置上也可以具有陶瓷、金属或含塑料的涂层(例如PTFE//Teflon@),但是应该注意的是,铣削表面没有被涂覆。
可以根据需求来选择呈旋转体形式的具有锋利刃的铣削表面的设计和构造以及齿排列的类型。铣削表面可以例如呈半球形或圆锥形或纺锤形的形式,其中,任何凸的或凹的变型体以及特殊形状(例如沙漏形)也是可能的。优选地,铣削表面包括切削刃,所述切削刃在铣削表面上相对于铣头的纵向轴线平行地或倾斜地延伸。铣削表面还可以包括螺旋槽或直槽并且可以提供允许无摩擦切削皮质骨的前角,其中,这些前角通常是正的并且通常为约5°至15°,特别优选为7°。在后角为优选15°的情况下,铣削表面可以为切削刃提供约60°-70°的楔角。在另一个实施例中,小晶体(例如刚玉,锆,金刚石)借助于不同方法被施加至铣削表面。
铣削表面的扭转角优选在0°-35°的范围内。对于椎骨处的干预,已证实优选15°的左手扭转角是特别理想的以能实现最佳去除。
所提出的铣刀也可用于其它技术领域,更具体地说,可以用于以下所有使用场合:这些场合一方面必须利用锋利的铣刀进行操作,同时另一方面位于铣头附近的结构必须被小心处理。除人类医学外,它也可用在牙科学以及兽医学中。在其它技术领域中的其它使用场合也是可能的,例如能用在机械工程、珠宝制造、模型制造、修脚等中。
保护装置的布置于远端的表面是光滑的,这优选地通过抛光来实现。进一步期望的是:边缘被倒圆并且铣削表面的下远端在保护带的侧边缘的近端侧终止。
在优选实施例中,至少铣刀的铣头包括钢、钢合金、碳化物、塑料、陶瓷或这些材料的合适组合。
铣刀尤其是呈旋转构件的形式,其中,在由固体材料制造铣刀时,首先转动远端保护装置,然后在切削表面的区域中朝向在远端方向实施锥体,最后在锥体上形成切削表面。
优选地,铣削表面的径向间距从铣削表面的近端(铣削表面近端)向铣削表面的远端(铣削表面远端)增大,其中,铣削表面的适应于相应的使用场合的任何期望构造都是可能的,尤其是向远端逐渐升高的表面构造或者复杂的表面构造是可能的。铣削表面的近端操作构造首次允许沿朝向的近端方向进行铣削/切削。这特别是通过铣削表面的沿纵向延伸的方向上朝向远端锥形地扩大的构造来实现,例如通过锥形铣头来实现,所述锥形铣头以锥形构造从铣削表面近端向铣削表面远端扩大并且铣削表面的外周表面相对于横向于纵向轴线延伸的平面的齿廓角σ小于90度。锥度不必在每个部位处都包括相同的梯度,但是本发明允许朝向远端扩大的、旋转对称的铣头的任何期待的构造。不过,根据本发明,铣削表面的沿着朝向远端的方向径向扩大的且适应于相应的使用场合的凹形或凸形构造也可以被实施。确切地说,铣削表面的扩大式构造使得可以通过朝向近端指向的操作模式以抽拉方式铣削掉骨头。
此外,通过倾斜铣刀可以铣削更大面积的骨头。
这首次允许“底切”,“底切”意味着从远端骨层去除的骨头多于从近侧骨层去除的骨头,并且至少一薄的骨桥可以保留在近端骨骼表面处。
此外,铣刀可以在靠置在保护装置的远端接触表面上的同时被倾斜和移动,在这种情况下,使铣刀的轴件的旋转轴线朝向铣削表面的与骨头接触的相应点移动会充当杠杆臂以增加所涉及的力。以这种方式,为了实现期望的向前运动,外科医生只需施加他自己的显着很小的力,这尤其在长时间且复杂的操作的情况下是有利的并且减少了外科医生方面的疲劳。总之,由此,外科医生只需施加较小的力,但同时可以以较大的进给运动进行操作。
已经证实的是,铣削表面和骨头之间的波动的压力对于铣削操作是特别期待的,这是因为这促进了被去除的骨粉的运走和冲洗掉。另外,借助于移动所周期性地形成间隙,显著改善了外科医生的视觉检查。另外,通过工作表面的波动负载产生的振动有助于逐步地将锥形保护装置推到骨头下方。
除了一体制成并优选地由金属制成的铣头之外,根据本发明,两件式构造也是可能的。在这种情况下,包括保护环和保护帽的整个保护装置可以适于连接到远端接触表面,或者只有保护环可以连接到铣刀,由此铣刀然后才具有远端接触表面。在可以连接到铣刀的保护环的情况下,已经证实呈环形保护环形式的构造是特别期待的。
在两件式构造中,具有切削表面的铣头优选地由金属制成,特别呈转动构件的形式,并且可以连接到铣头的保护装置可包括另外的材料。
因此,可更换的保护装置可以单独地并且例如使用注塑工艺来制造。
用于实现铣头与保护装置之间的连接的多种技术选择是可能的。在优选实施例中,用于保护装置的支座设置在铣头上,特别是位于具有铣削表面最大周长的铣削表面的远端侧,所述支座例如呈凹槽或底切部分的形式。
用于将保护装置固定到铣头的远端的一实施例包括螺纹连接。在这方面,基本上两种不同的构造、即阳型版本和阴型版本是可能的。在铣削表面下方的远端处,阳性版本包括螺纹销,所述螺纹销可以直接连接到保护装置或者可以通过附加的螺母连接,所述螺母被接收在保护装置中的具有互补构造的接收装置中,以使得在操作中没有棱角可以与周围组织接触。相比之下,铣头远端的阴型版本包括阴螺纹,其中,保持保护装置的固定元件、例如具有六角形拧口的螺纹销可以拧入该阴螺纹中。
螺纹配对优选地使得在铣刀绕着旋转轴线旋转时能引起螺纹连接的紧固。以这种方式,在使用时产生的扭矩主动地帮助保护装置的紧固并防止保护装置变松或铣头扭曲。
保护装置相对于铣刀的单独设计构造的优点在于更好的消毒选择和重复使用。因此,保护装置可以由塑料材料制成,所述塑料材料可以仅使用一次或仅仅使用几次,而具有铣头的铣刀优选地由可以被消毒或可以被重复消毒的优质钢制成。进一步发现,如果在后续中将保护装置固定到铣头上的话,则更容易借助于铣刀和磨削盘来制造铣头的复杂几何构造。
保护装置,无论其此时是与铣头一体形成还是呈可以连接到铣刀的保护附件的形式,它都可以具有适合于使用场合的设计,例如呈球体的一球形区段、部分平坦的球形、环形圈、圆盘、或在远侧前端具有凹地弯曲的保护表面的圆盘的形式。
因此,保护装置可以包括多个部分,这多个部分涉及多个几何形状或不同几何形状的部分,以用于执行不同的功能。第一部分包括保护环,所述保护环可能仅环绕铣削表面最大半径或者附加地从远端侧遮蔽铣削表面最大半径。第二部分可涉及相对于第一部分径向尺寸较小的一部分,例如所述第二部分可包括保护帽,保护帽优选地呈从具有保护环的第一部分向远端延伸的闭合半球形区段的形式,或者也可以呈环形保护套环的形式,该环形保护套在外侧也涉及半球形区段的几何形状。
保护环的盘形构造也被证实是期待的,这种盘形构造从铣削表面最大半径沿长度方向具有减小、优选连续地减小的径向外尺寸,并因此环绕铣削表面最大半径或于铣削表面最大半径远端侧处、在外周向边缘处形成一盘体或楔形。
保护环的下述构造已经被证实是特别有利的:保护环至少在一侧处且优选地在两侧处倾斜并因此至少在外径向边缘处具有楔形;这简化了推开周围组织的操作而没有伤害。在这种情况下,倾斜部分使得沿着楔形构造的纵向轴线(也就是说横向于铣刀的旋转轴线)轴向地施加的力被分解成从倾斜表面作用在组织上的至少一个法向力或者在优选的构造中被分解成通过两个楔形表面所施加的法向力。
倾斜构造或径向外尺寸的减小可以直接邻接铣削表面最大半径地起始,这包括位于铣削表面最大半径与锥体之间的初始没有减小的中间部分或者保护环的减小的径向外边缘。
实施例提供相同或不同的近端楔角β1和远端楔角β2。近端楔角β1是横向于纵向延伸方向(即旋转轴线)延伸的、穿过保护环的中心的横向线与保护环的近端表面的延长线、或与该近端表面的切线之间的角度,远端楔角β2是所述横向线与保护环的远端表面的延长线、或与该远端表面的切线之间的角度。因此,楔形保护环的近端表面和远端表面可以是平坦的和弯曲的(凸的,凹的或呈自由形式表面的形式)。楔形表面可以从铣削表面最大半径向前侧倒圆构造延伸,或者楔形表面可以包括具有任何期待的构造的另外的中间部分。
在本发明的改进中,下述楔角已被证实是特别有利的:
此外,在本发明的改进中发现角度β2由患者的解剖结构确定。更具体地说,骨表面确定适当的角度。在椎管病变收缩(椎管狭窄)的情况下,手术治疗表明该角度必须适当地调整。在脊柱处干预的情况下,解剖学条件和所得到的近端角度β1如下:
<u>操作区域</u> <u>β<sub>1</sub></u>
颈椎脊柱背侧 20°
胸椎脊柱背侧 17.5°
腰椎脊柱背侧(无椎管狭窄) 29°
腰椎脊柱背侧(有椎管狭窄) 25°
由于在任何水平和解剖学变化(健康人之间的正常变化)上的轻微的解剖学差异,可能出现+15度的相应对称公差。
本发明首次实现了下述可能性:通过成像(例如计算机断层扫描)基于症状的迹象为每个患者单独确定角度β1并由此使用针对计划的介入所个性化设定的“适当的”保护装置。例如在脊柱侧凸或脊柱后凸等畸形手术的情况下,这非常有用。在那些伴随着风险的非常复杂和艰巨的手术中切骨术(骨去除)是适当的手术程序。在这种操作程序中,操作者专门大范围地切断骨头以便对准脊柱(连续椎板切除手术)。在椎弓根减影截骨术(闭合楔形截骨术)中,不同的是,脊柱的下部被移除以使得它可以被向后倾斜。在脊柱切除术中,通过后部接近脊柱来移除一个或多个完整的椎骨。背侧截骨术(也被称为“Smith-Peterson”或“Ponte”截骨术)表明椎骨弓连同小关节和棘突间韧带一起移除。在经腹截骨术(从前面和后面)和脊柱切除术(从背侧)中也是如此。
如果近端楔角β1和远端楔角β2相同(β1=β2)(具有对称构造置)的话,则保护装置的楔角β的参考平面等同于保护装置最大半径的平面相同。如果β1≠β2实际上不明显,则两个平面之间的差异是极小的并由此可以视作是等同的。因此,无论参考平面是最小程度地位于所述保护装置最大半径的近端侧(即β12)还是最小程度地位于所述保护装置最大半径的远端侧(即β12),都是无关紧要的。所有上述三种变型都是可接受的,并且可以根据不同的解剖学使用选择来实施。
然而,对于颈椎柱而言,β12是有利的,这是因为这样可以显著更容易地侵入紧密的片间间隙(两个椎弓之间)以及因为骨头与硬脑膜/脊髓之间的硬膜外腔在颈椎柱处比在胸椎柱/腰椎柱中更紧密。
换句话说,保护装置的几何形状对于颈椎柱是不同的。β1>>β2应当是适用的或者远端接触表面应当比旨在用于胸椎柱/腰椎柱的几何形状具有凸度更小的构造并由此应当是“更扁平”的。
通过使轴件从竖直方向枢转或倾斜,可以利用铣刀倾斜地操作。
倾斜角к限定铣刀的轴件的旋转轴线在三个平面(冠状面,矢状面和水平面)内相对于理想垂直的垂直方向的偏转。
矢状面中的两个倾斜角度限定了外科医生可用的倾斜间隙。最佳(推荐)倾斜角度к1可用在铣刀的持续使用中,并且更大的、最大允许的但仍安全的倾斜角度к2允许短期使用(<2.5s)而没有显着增加受伤风险。
两个倾斜角度к1和к2的范围涉及保护环或中间部分的近端楔形表面的近端楔角β1和远端楔形表面的远端楔角β2。在本发明的研发中发现,最佳倾斜角к1是|β2|<к2<-β1
最大安全倾斜角к2是:
如果(90°-|β2|)<σ,则|β2|<к2<-|β2|
或者
如果(90°-|β2|)>σ,则|β2|<к2<-σ
尽管保护环具有楔形构造,但是保护环与在径向外边缘处朝向彼此会聚的表面之间不具有锐角,但是在此以半径“r”被倒圆以避免带来伤害并由此也是无创伤构造。因此,当保护环的近端侧和远端侧不是呈平面的形式而是涉及不同的几何形状、例如是凸地或凹地弯曲的并由此形成盘状时,保护环的大致楔形的构造也被提供。这因此涉及保护环的近端侧和远端侧至少在外边缘处的“大致楔形的构造”,以外边缘的侧面或切线形成锐角。保护装置的外倒圆构造的半径“r”应在以下范围内,以便能够容易地从后部或在骨边缘下方(例如在后脊椎植物的情况下在颈椎处从前方)进入狭窄的片间间隙(两个椎弓之间)而不会损伤薄硬脑膜(通常具有变化的厚度,平均是0.307+0.122mm)。
<u>操作区域</u> <u>r</u>
颈椎脊柱,从腹侧 0.15–0.50mm
颈椎脊柱,从背侧 0.20–0.75mm
胸椎脊柱,从背侧 0.33–0.75mm
腰椎脊柱背侧 0.33–1.25mm
本发明的实施例提供了保护装置的振动并提供了保护装置的振动向周围组织的传递,在这种情况下,保护环的楔形构造特别有利地有助于轻柔地松起被处理的组织。
优选地,涉及低水平冲击能量的高冲击频率由此传递给保护装置并由此周围组织被分成两层(例如,粘附的硬脑膜,从骨边缘或骨膜轻轻脱离的肌肉或韧带附件)。
保护装置可以具有多个部分,所述多个部分涉及多个几何形状或不同几何形状的部分,以实现不同的功能。第一部分提供为保护环已被证实是特别期待的,保护环环绕铣削表面最大半径或至少在远端侧遮蔽铣削表面最大半径,并且具有比在远端侧邻接保护环的第二部分显著更大并优选地大一倍的径向尺寸。
保护装置可以以单独构件的形式固定至铣头。所使用的固定装置可以是例如螺纹销,螺纹销特别包括具有六角形拧口的螺钉头。保护套环由此包围固定装置以防止与周围组织接触,从而保护装置由此针对固定装置具有组织保护特性。这种构造的优点在于周围组织通过保护套环予以小心地处理,但同时保护环可用于侵入间隙状紧窄部并使周围组织保持远离。然而,保护装置与铣头之间的连接装置还可包括杆安装式联接球,该联接球可卡锁地接合到配对联接构件上的具有对应构造的插入开口中并且尤其包括底切构造。该实施例尤其适用于由塑料(尤其包括PTFE/Teflon@)制成的保护装置,这样的保护装置具有用于卡锁地接合到对应的联接构件中所需的柔性。
在一优选的改进方案中,铣削表面的在保护环的近端侧处的构造优选地通过齿排列或金刚石涂层还使得可以在难以接近的隐藏位置处、例如在多骨孔结构(例如所谓的骨赘或脊椎(spondylophytes))处进行铣削,从而允许所谓的“底切”。这是一种新颖的操作程序,其优选地能够去除位于后侧上的朝向远端较深的骨部分,以便获得生物力学相关的外骨层。这样的部位在这种情况下即使没有高度安全的视觉检查,也可以通过本发明被铣削掉。
保护装置可以适于作为保护附件可释放地连接到铣头的远端,这例如通过卡锁连接、例如通过球卡锁装置或通过螺纹连接来实现。
保护装置可以例如呈保护帽的形式,所述保护帽可以在远端装配在铣刀的下端并且其几何形状是球体的一区段,该区段的最大半径大于铣刀的下端处的铣削表面最大半径。优选地,保护帽还包括保护环,保护环在铣削表面最大半径处周向地至少包围铣削表面的下端,保护环略微突出到铣削表面的铣削表面最大径向范围之外并由此环形地包围该区域。
优选呈球体的一区段形式的保护帽也可以在它的侧部处包括连接球,该侧部在安装位置处为上侧,所述连接球一体形成在保护帽上并且可以卡锁地插入铣刀内部的具有对应构造的中央凹部中,连接球也可以卡扣地接合到中央凹部中。为此,保护帽优选地包括可热变形的材料、例如或者包括本领域技术人员已知的另其它的合适的生物相容性塑料。铣削表面或铣头与保护帽之间的连接装置也可以适于允许构件之间的相对位移。
以保护附件的形式单独提供的保护装置的另一优点是它们可以在装配在其上的铣刀旋转时保持静止,以使得保护附件充当一附件支撑部,该附件支撑部通过增加的接触面而保护组织结构免受伤害。
某些实施例在保护装置与铣刀之间具有不可相对旋转的连接。因此,在铣刀旋转时,远端接触表面在组织上滑动。这种附接点或附接表面形成一种固定点,这种固定点于远端处在组织上滑动并能实现显著更精确的铣削,这是因为这使得铣刀稳定并且避免了不希望的振动(振动阻尼)。此外,由于铣刀不再需要被外科医生较高地保持并与组织间隔开,因此可以显着改善操作性(人体工程学),而是,铣刀可以(略微)支撑在骨头和组织的远端边缘处,即使该支撑的时间很短。
在其它实施例中,保护装置可旋转地固定在铣刀的远端处,为此优选地提供轴承连接,例如呈滑动轴承的形式,特别包括球形联接部。以这种方式,保护装置可以在铣削操作中是静止的并且用作抵靠组织的远端支撑。因此,这由此可以在保护装置与组织之间提供略微具有弹性的连接。这种构造提供了振动阻抑。重要的是,在轴承连接可能失效的情况下,例如由于堵塞或粘连、血液凝块等原因而失效,可相对运动系统此时代表不可相对旋转的实施例而没有受伤的风险。
铣刀的振动或振荡会不利地影响铣削过程或甚至在其上的点处损坏周围组织。扩大的远端接触表面用作支撑装置和被动吸收器,用于避免或减少这种振动并由此稳定铣刀。由于可能不可避免的振动能在保护装置的较大区域上分布到弹性组织上,因而减少了伤害。然而,同时,弹性组织也会阻抑这种振动。
保护装置还可以包括弹性材料(优选生物相容类型的硅树脂或其它弹性生物相容材料)或可以由弹性材料组成,以增强所述减振效果。
在操作中不应超过过大的摩擦,这是因为蛋白质在42℃以上的温度时会变性。绝热主要通过防止变热的铣刀与组织之间的接触来实现,特别是通过具有以蘑菇形状的扩大的构造的保护装置来避免接触。此外,由于保护装置的质量更大,可以更好地散热以显著改善冷却,这除了借助于纯几何结构之外还可以通过合适的材料来实现。然而,连续冲洗工作区域以进行冷却和从工作部件中的凹槽中带走骨粉是必不可少的。
在另一实施例中,用于连接保护附件的连接装置可以是保护末端,保护末端设置在铣刀的远端处并且从直径在朝向近端方向上窄缩以形成底切构造。例如,环形保护环的周向延伸的内边缘可以装配到该底切构造中或者卡入该底切构造中。
然而,保护附件与铣头之间的连接装置也可以设计成允许部件之间的相对运动。
优选地,保护装置的最大周长(保护装置最大周长)是铣削表面的最大周长的大约1.5倍至2倍。
本发明由此允许使用具有铣头的铣刀的操作过程,所述铣头设置在轴件上并且具有铣削表面,该铣削表面具有铣削表面最大半径,铣刀还包括保护装置,该保护装置周向地环绕至少铣削表面最大半径并具有保护装置最大半径。在操作程序中,将铣刀带着保护装置被一起引入两个相邻骨头(例如椎骨)之间的间隙中,以使得铣刀的轴件由驱动单元驱动,并且在这种情况下利用近端铣削表面从后侧移除组织和/或一个或多个骨头。
根据本发明的操作程序允许例如安全地扩大片间间隙并且直接沿深度方向(向Lig.Flavum和硬脑膜)引入铣头并且在硬脑膜平面内从内向外或在深度方向上、同时扩大椎骨拱的所有三个骨层地铣削。这允许较高水平的铣削效率,且同时通过保护装置保护周围组织。
在根据本发明的操作程序中,具有保护装置的铣削表面可以封闭在骨的下边缘处,由此可以首次实现骨头的下切或从骨头下方从内部挖空骨头,从而可以避免生物力学相关的不稳定。这种创新的操作过程的操作在这方面涉及将铣头从下方或从内向外倾斜地插入开口中。在这种情况下,仅去、除相关的紧缩下骨层,其中,外骨层保持不被接触,从而例如保持脊柱的生物力学功能。迄今为止,这种可能性极其有限并且涉及更多的伤害风险。
特别借助于在最大半径或周长处环绕铣削表面的保护环或带,铣刀可以以成角度的状态插入两个骨头之间的开口中。然后可以驱动铣刀,并且通过在轴件上施加拉力,更具体地说在任何角度位置处并且通过施加任何期望的力,可以将从骨头移除内部组织以及骨头本身,这是因为保护装置有效地保护了周围组织结构以免受伤害。这对于例如在椎管上操作的情况尤其重要,这是因为现有的操作程序容易发生伤害。在这种情况下,操作员所需的经验和灵敏度可以大大减少。例如,铣刀可以被引入两个椎骨关节之间的两个椎弓的片间窗口中。由于可以施加显著更大的力并且完全消除了不希望的伤害的风险,因此根据本发明的程序可以将脊柱上的操作时间从25分钟减少到5分钟。
由此,新的操作程序可以更快、显著更高效且更安全地执行,且同时减少术中并发症。这提供了相当大的医疗、社会和经济优势。
因此,本发明还可以提供机器人辅助的本发明,例如在脊柱处,在这种情况下,旋转的铣削头以自动程序插入到施加位置而无需目视检查,也就是说是“盲式”的,并且在返回运动中或通过向侧方移动而将骨头铣削掉。
根据本发明的铣刀甚至可以用在自动的或机器人辅助的程序、也即“盲式”程序中,这是因为在引入、使用和引导铣刀的步骤中的许多不准确和错误可以被消除。
因此,根据本发明的操作程序既减少了住院时间,又减少了并发症和翻修手术及可能的再次入院的次数和频率,并降低了术后无能力工作的可能性。
特别地,所提出的操作程序比内窥镜干预更有利,这是因为该区域基本上只需在2维“平坦”区域中工作(没有深度的锐度)并且所有更深的结构与前景光学地融合。因此,基于解剖学初步知识、成像诊断以及特别是操作者的经验可以实现不总是可见的结构的确切定位。
这种创新程序既可以通过背侧进入(从后方,从后侧)用在脊柱(颈椎,胸椎和腰椎)处的任何干预的初始阶段中,也可以用于腹侧的手术的进一步的阶段中,至少对于颈椎柱处是没有任何问题的。
在背侧,两个椎弓(椎板)以部分重叠邻接的关系设置,类似于屋顶瓦片,椎弓之间以叠置关系具有窄间隙。
可以将钝物引入小于3mm的狭窄空间中,而不会增加受伤风险,这是因为在两个骨层之间实施了动作。迄今为止,对椎管的背侧通路是通过“扩大的片间窗口”来实现的。在这种已知的操作程序的情况下,使用铣刀将骨物质逐层去除直至硬脑膜,以便获得用于进入的“窗口”,然后能够在目视检查下继续实际干预(例如去除突出的椎间盘或肿瘤)。扩大的通路被称为半椎板切除术(移除一半椎弓)或椎板切除术(两侧)。重要的是,该间隙在椎管方向上在黄韧带(lig.flavum)处终止或者没有过渡直接在硬脑膜处终止,这极大地增加了伤害风险。
在优选的操作程序中,首先以朝向头部的前进方向铣削掉上(表面)片,然后以朝向脚部的进给方向去除下(较深的)片,在这种情况下,保护装置位于硬脑膜上或处。
铣刀上的保护环的根据本发明的楔形构造意味着首次实现了可以在铣刀旋转和不旋转(也即在断电的状态下)的情况下轻柔地进入所述狭窄的间隙。借助于由保护环形成的杠杆臂,可以利用保护环将椎骨之间的骨间隙稍微扩大约0.5mm-2mm。楔形构造进一步有利于这一点。作为杠杆的枢转点的支点位于相对设置的保护装置远端表面和较深椎弓的上表面的接触表面上。以这种方式,外科医生可以利用铣刀在深度方向上逐层工作。
利用不可相对旋转地固定的楔形保护装置,轻微的振动或振荡至是高度有利的,这是因为可以通过有节奏地引入楔形形状来将铣刀的轻微振动用于间隙的扩大。以这种方式,例如粘连(结缔组织的粘连和硬脑膜的粘连)、韧带的附着物等被轻柔且安全地释放或钝性打开。
利用根据本发明的操作程序,可以通过铣刀交替地或同时地使用三个侵入机制,即由保护环或保护装置形成的杠杆臂、楔形形状以及振动。
铣刀的可能使用区域和利用铣刀可能执行的操作程序通过示例的方式予以列举并且不限于下表:
因此,保护装置可以涉及例如根据需求适应存在的解剖学条件的不同凸度并由此确定相对于软组织部分的空间或所谓的安全间距。
根据本发明,铣刀的保护装置的许多其它构造、例如保护带和其保护帽是可能的,由此例如:
·铣头的不同几何构造,由此例如可变的凸的、平面的或凹的子形状,
·用于锋利的铣削表面的齿排列或金刚石涂层的多种构造,
·锋利的铣削表面向保护环的近端径向边缘的延伸尺寸,
·在大小、厚度、长度或周长以及凸起的角度方面不同的几何形状——相对于保护带或保护环以及光滑的保护帽所涉及的是独立的。
铣头的几何构造决定了铣削操作中可能的安全倾斜角度。因此,基于解剖学条件和期望的最终结果,操作者选择适合于使用场合的合适的铣刀及其保护装置。
优选地延伸入同心突出的保护套环的远端保护装置优选地具有这样的构造,即它可以没有摩擦地在位于其下方和侧方的所有结构上滑动并同时可以保持那些脆弱的结构轻柔地远离工作部分的锋利的切削刃/锋利的摩擦表面。
在下文的具体描述中,参考了附图,附图形成了本发明的说明书的一部分并且出于展示的目的示出了具体实施例,利用这些具体的实施例可以实现本发明。在这方面,例如“向上”、“向下”、“前”、“后”、“向前”、“向后”等方向术语与相应描述的图的方向相关地使用。由于实施例的构件可以定位在许多不同的方向上,因此方向术语用于说明目的而不是限制性的。应当理解的是,在不脱离本发明的保护范围的情况下,可以使用其它实施例并且可以实现结构或逻辑修改。以下的具体描述不应被限制性地解释。
在本说明书的上下文中,术语“连接”、“附加”和“集成”用于描述直接连接和间接连接、直接或间接附接以及直接或间接集成。在附图中,相同或相似的部件只要是合适的就由相同的附图标记表示。
附图说明
参考线是将参考数字连接到所讨论的部件的线。不同的是,不接触任何部件的箭头涉及它所指向的整个单元。此外,附图不一定按比例绘制。为了说明细节,某些区域可能以放大的比例显示。此外,附图可能被显著简化,并且不包括可能存在于实际构造中的每个细节。术语“向上”和“向下”涉及图中的图示。在附图中:
图1示出根据本发明的铣刀的第一实施例的侧视图,
图2示出图1的铣刀的平面图,
图3示出图1的铣刀的剖视图,
图4示出图1的铣刀的铣头的放大透视图,
图5示出根据本发明的铣刀的第二实施例的侧视图,
图6示出图5的铣刀的平面图,
图7示出沿图6中B-B线的剖视图,
图8示出第二实施例的铣头的放大透视图,
图9示出由铣头的根据本发明的构造形成的保护区,保护区在铣削操作中围绕相邻易损组织,
图10示出第三实施例的铣头的放大的等距平面图,其中,保护帽被移除,
图11示出第三实施例的从下方的等距侧视图,
图12示出第三实施例的等距侧视图,
图13示出第三实施例的缩短侧视图,
图14示出第三实施例的铣头的放大剖视图,
图15示出第四实施例的铣头的放大的等距平面图,其中,保护环被移除,
图16示出第四实施例的仰视性透视图,
图17示出第四实施例的铣头的放大的剖视图,其中,铣头装配有保护环,
图18显示第四实施例的侧视图,
图19示出第五实施例的放大的等距平面图,其中保护帽被移除,
图20示出第五实施例的放大等距视图,其中,保护帽从下方移除,
图21示出第五实施例的放大的侧向剖视图,其中,保护帽被装配,
图22示出第五实施例的缩短侧视图,
图23示出第五实施例的等距侧视图,
图24示出具有球形铣头和保护带的第六实施例的侧视图,
图25示出具有扁平保护帽和保护带的铣头的第七实施例的侧视图,
图26示出第八实施例的铣头的放大的等距侧视图,其中,保护帽被移除,
图27示出了第八实施例的铣头的仰视性放大等距视图,
图28示出第八实施例的另一放大的等距平面图,其中,保护帽被装配,
图29示出第八实施例的铣头的放大剖视图,其中,保护帽相对于铣头出于居中方位,
图30示出第八实施例的铣头的缩小比例的横截面,其中,保护帽相对于铣头处于移位方位,
图31示出第八实施例的侧视图,
图32示出第九实施例的铣头的放大侧视图,其中,铣头在保护环上具有平顶侧,
图33示出第十实施例的铣头的放大侧视图,其中,铣头的盘状保护环在顶侧和下侧具有相同的曲率,
图34示出第十一实施例的铣头的放大侧视图,其中,铣头的保护环具有仅略微弯曲的下侧和更大弯曲的顶侧,
图35示出第十二实施例的仰视性等距视图,其中,在铣削表面的远端处具有螺纹销,该螺纹销可以拧入在保护环中居中布置的螺纹开口,
图36是图35的第十一实施例的等距剖视图,
图37是第十三实施例的等距平面图,其具有从铣削表面向远端突出的螺纹销并且呈保护帽形式的保护装置可以拧在螺纹销上,
图38示出图37的第十三实施例的侧视图,其中,保护帽被移除,
图39示出第十四实施例的等距平面图,其具有呈保护球形式的保护装置,保护球具有接触表面并在顶侧变平,接触表面可以拧到铣刀的螺纹销上,该螺纹销向铣削表面向远端突出,
图40示出图39的第十四实施例的侧视图,
图41示出第十五实施例的等距纵向截面,其具有保护帽,该保护帽在前侧封闭并且可以通过中心螺纹孔拧到螺纹销上,该螺纹销从铣削表面向远端突出,
图42示出第十六实施例的等距纵向截面,其具有呈保护环形式的保护装置,保护环优选地包括陶瓷并且可以通过螺母固定到从铣削表面向远端突出的螺纹销,其中,设置在远侧下端处用于接收螺母的是螺母接收装置,从而充当螺母的支座,
图43示出第十七实施例的等距纵向截面,其具有盘形保护装置,该保护装置在近端顶侧上具有螺纹销,该螺纹销可拧入铣刀远端处的螺纹孔中,
图44示出第十八实施例的侧视图,其中,保护装置拧入铣头上的螺纹孔中并具有略微凸地弯曲的远端接触表面,
图45示出第十九实施例的等距纵向截面,其具有盘形保护装置和凹地弯曲的远端保护表面,保护装置可通过近端螺纹销拧入铣刀远端处的螺纹孔中,
图46示出第二十实施例的等距纵向截面,其具有呈保护环形式的保护装置,保护环可通过螺纹销快速拧到铣头的远端,该螺纹销在安装位置处容纳在保护环中的远端安装开口中,
图47示出第二十一实施例的放大侧视图,其中,保护环从铣削表面最大半径向远端突出并径向突出超过铣削表面最大半径并且卡扣接合在铣刀远端处的对应支座上,
图48示出具有保护环的第二十二实施例的等距平面图,其中,保护环通过接合到支座而从铣削表面最大半径的远端侧卡扣接合到铣刀的远端,
图49示出具有保护附件的第二十三实施例的等距纵向截面,该保护附件通过具有六角形拧口的固定螺栓固定到铣削表面的远端并且具有邻接铣削表面的铣削表面最大半径的第一盘形部分,保护附件形成围绕铣削表面最大半径的保护环,其外半径是铣削表面最大半径的两倍,并且保护附件在远端与保护套环邻接,保护套环在外侧处具有弧形构造以用于居中地接收固定螺栓,保护附件是大致是铣削表面最大半径的径向延伸,
图50示出根据本发明的铣刀的纵向剖视图,以示出所使用的术语和角度,
图51至55示出根据本发明的铣刀利用根据本发明的操作程序在两个颈椎弓(椎板)处的使用(例如Frykholm手术、片间窗和半椎板切除术)的侧视图。
具体实施方式
所有实施例都具有相对于铣刀的中心线旋转对称的构造。
相应地,图1中所示的铣刀主要包括轴件2,轴件2具有用于以不可相对旋转的方式连接到已知的驱动装置的顶部近端和位于前远端处的复杂铣头4,铣头具有复杂的几何构造。
铣头4包括近端定向或近端操作的锋利的铣削表面4.1(在此具有齿结构),铣削表面4.1从轴件2的外周表面朝向远端扩大到最大周长,其中,一保护环4.2以环状构造环绕着最大周长并径向向外突出以显著超出最大周长。在半径某种程度上减小的远侧前端处设置有远端凸起保护帽4.3,保护帽4.3相对于保护环4.2缩进或内缩。
可以清楚地观察到,铣削表面4.1仅延伸到最大周长,然后融入圆的保护环4.2,保护环4.2以呈径向环形式的环状结构环绕所述最大周长。在保护环4.2可以被推动而不会对组织造成伤害的操作中,更具体地说,甚至在铣刀正在旋转时,由于保护环4.2,因而除铣削表面之外的所有其它表面均是无棱角的并且具有滚圆构造。
与图1至图4中所示的第一实施例类似,铣刀的图5至图8中所示的第二实施例也设置有铣头6,该铣头6具有替代构造,但是该铣刀仍是呈一体旋转件式的形式。然而,在该第二实施例中,保护帽6.3具有凸蘑菇形构造,与第一实施例不同的是,保护帽6.3更大并且从保护环6.2的外边缘连续延伸而没有留白,由此保护帽6.3和保护环6.2形成球的连续区段,该连续区段具有比第一实施例更大的远端接触表面。
图9示出了在图示的组织8和骨结构10之间的手术中引入铣刀的放大侧视图,以示出由保护装置的保护环6.2形成的三维保护区12。该三维保护区域12以黑色示出并且在径向外侧由从保护环6.2或保护帽6.3的外边缘至铣削表面6.1的连接线限定并在径向内侧由铣削表面6.1自身限定。该区域所产生的旋转体相对于周围组织或骨头10形成环绕铣削表面6.1的三维保护区12,其中,没有组织8进入该三维保护区12。换句话说,保护装置使得保护区12在手术期间始终没有组织8。保护环6.2或保护帽6.3突出超过铣削表面6.1越远或其最大直径越大,铣削表面6.1的最大周长对应地被外扩地越远,并且环绕铣削表面6.1所形成的保护区域对应地越大。
可以清楚地看到保护帽6.3如何施加于组织并由此在施加压力时施加至组织的表面压力是如何减小的,但同时铣刀可以被使用成使它的铣削表面6.1仅在近端处操作,以便在近端处去除邻接的骨头10。
由几何构造产生的保护功能在图9中清楚可见。为了将触觉软组织件从待铣削的骨件10小心地推开或分开并同时确保与骨的良好结合,根据第二实施例,铣头的几何形状可以是蘑菇形的,在这种情况下,保护帽6.3的远端表面和保护环6.2被抛光成光滑的或者被涂覆,以使得借助于保护环6.2所示,所有的边缘都是滚圆的并且锋利的工作表面在最大径向延伸的区域之前于保护环6.2的侧边缘的近端处结束。
图10至14示出了铣刀的第三实施例的各种视图,其中,铣头14再次一体地设置于轴件2的下端并形成铣削表面14.1,铣削表面14.1以连续扩大的构造从轴件2的外周表面延伸至下部最大周长并在最大周长处融入上部圆形板14.2,其中,提供下部圆形板14.3,下部圆形板14.3于远端处与上部圆形板14.2通过减小的底切部间隔开,以在圆形板14.2与14.3之间形成周向延伸的的凹槽。包括具有PTFE/Teflon@涂层的塑料且具有环形构造的保护帽16可以插入所述凹槽中,保护帽在近端和远端上凸地弯曲,就像飞碟一样。保护帽16的外半径大约是铣削表面14.1在远端处的最大半径的两倍。保护帽16在顶侧上包括具有对应构造的插入开口16.1,插入开口16.1具有周向延伸的向内突出的弹性边缘16.2,以使得下圆形板14.3可以在装配到插入开口16.1中且边缘16.2在已安装位置处可以伸入铣头14的周向凹槽中并由此将保护帽16可释放地但是牢固地连接到铣头14,其中,在该实施例中,保护帽16的远端形成接触表面。
在图16至18所示的第五实施例中,铣头18的铣削表面18.1与第四实施例中相同,但是设置于铣削表面18.1的远端处的固定端具有稍微不同的构造,更具体地说,具有更大程度地凸地弯曲的远端接触表面18.3和以下底切构造:该底切构造在近端上邻接相同的部件并且却具有减小的尺寸,以形成用于保护环20的支座,所述保护环20可以卡锁接合就位,因此,在该第五实施例中,保护环20与远端接触表面18.3共同形成保护装置。保护环20又是环形闭合环体的形式,所述环形闭合环体具有中心插入开口20.1,中心插入开口的内直径小于远端接触表面18.3的最大直径,所述远端接触表面18.3在铣削表面18.1下方一体地形成在铣刀的远端上。这种构造意味着弹性保护环20可以牢固地但可释放地卡锁到铣头18的由底切构造形成的支座上。在该实施例中,接触表面18.3与装配到接触表面18.3上的保护环20一起形成保护装置的远端接触表面。
图19至23示出了第六实施例的各种视图,其具有呈保护帽22形式的保护装置,其中,远端接触表面呈球形帽22.3的形式。保护帽22在其近端处具有杆安装式的联接球22.4,该联接球22.4一体式形成并且可以可释放地且可保持地卡锁接合地插入到铣头的远侧前端处的具有对应构造的插入开口24.5中。在铣削表面24.1的远端处,铣头24具有圆形板24.4,圆形板形成铣削表面24.1的铣削表面最大半径。在已安装位置处,圆形板24.4接合到保护帽22的近端上的具有相应构造的环形支座22.5中。在保护帽22上设置有在径向外侧环形地围绕支座22.5的保护环22.6,保护环朝向近端突出超出圆形板24.4并由此在已安装位置处于外侧包围圆形板24.4。
图24和25示出了无创伤铣刀的第七和第八实施例,其铣削表面26.1、28.1均是球形的。
在图24所示的第七实施例中,铣削表面26.1和保护帽26.3都是球形的,其中,位于近端的铣削表面26.1涂有金刚石,而位于远端的保护帽26.3朝向近端向上延伸超过最大半径以形成周向环绕的保护带26.4。
图25所示的第八实施例还设置成:铣头28至少在位于近端的铣削表面28.1上是球形的并且涂有金刚石。然而,远端接触表面28.3相对于第七实施例较为扁平,因此具有比铣头28的位于近端的铣削表面28.1显著大的半径,但是仍呈顺滑的保护帽28.3的形式,该保护帽在周向上完全包围远端并且再次向近端延伸超过铣头28的最大半径以形成保护带28.4。
图26至31所示的第九实施例与图20至23所示的第五实施例的主要区别在于呈保护帽32形式的保护装置与铣头30之间的连接装置。设置在铣头30的远端处的是位于铣削表面30.1的最大半径30.2的远端侧的插入开口30.3,杆安装式的联接球32.4可以可释放地插入插入开口30.3中,联接球32.4通过杆一体地形成在保护帽32的近端表面上。插入开口30.3相对于联接球32.4的外直径而言特定的过大尺寸允许保护帽32和铣头30之间的相对位移,优选地在0.5-1毫米的范围内能进行相对位移。这种相对位移允许保护装置的同轴关系相对于铣刀的旋转轴线具有可能的偏差,并因此提供改进的适应性,特别是在紧密的解剖学条件下具有改进的适应性。
图32至34示出了具有保护环34.2、36.2、38.2的铣头34、36、38的各种实施例,这些保护环具有不同的构造并且一体地形成在铣头上并具有远端接触表面34.3、36.3、38.3,所述保护环径向突出超过铣削表面34.1、36.1、38.1的位于远端处的最大半径的相应的铣削表面最大半径。在此的差别主要涉及保护装置的几何构造,特别是保护环34.2、36.2、38.2的以板状方式环绕铣削表面34.1、36.1、38.1的近端顶侧。
图35至47的实施例代表多种实施例,其中,铣头和保护装置之间的连接装置呈螺纹连接的形式。
图35至42的实施例呈外螺纹连接的形式,其中,设置在铣头的远端处(即图中的下端处)的是沿中心旋转轴线突出的螺纹销,并且保护装置可以直接利用具有互补构造的内螺纹拧在螺纹销上,或者根据图42的实施例,在环形保护环的远侧下端处提供螺母接收装置,此时保护环是与螺母互补的接收开口,其中,螺母不可相对旋转地装配在该接收开口中并同时通过周围的保护装置相对于周围组织隔离以防止意外伤害。
相比之下,图43至46所示的实施例示出了内螺纹连接构造,其中,相应的螺纹柱或螺纹销于顶侧处设置保护装置上,所述顶侧处在已安装位置下位于近端,该柱或销可以拧入位于铣头的远侧下端的内侧处的具有互补构造的螺纹开口中。图46的实施例特别之处在于:通过单独的螺母进行连接,该螺母被封围地装配在保护装置中的远端销接收装置中。
图51至55示出了各种视图,以示出利用根据本发明的铣刀40所执行的根据本发明的手术过程。铣刀40包括铣削表面40.1,铣削表面40.1从铣削表面近端向铣削表面远端连续地锥形地扩大,铣削表面40.1具有螺旋形切削刃,铣刀40还包括盘形保护装置40.2,保护装置在铣削表面远端处使铣削表面的最大半径大约加倍。
在图51中,铣刀在介入开始之前布置在上片42和与上片42相邻的下片44之间。首先,外科医生将铣刀40侧向推入上片42和下片44之间的片间间隙中。
然后,如图52所示,上片42的下端被铣削,在这种情况下,保护装置40.2伸入片间间隙,其中,保护装置40.2的近端支撑表面和远端接触表面分别在上片42和下片44处被引导。
在图53的视图中,上片42的下端已经被铣削掉,然后铣刀40可以被进一步推入片间间隙,以便将保护装置用作杠杆并且以便扩大片间间隙从而能够根据图54和55中的视图继续铣削。
应注意的是,图51至55的序列中所示的附图以放大的比例示出并且没有再现实际尺寸。
关于材料,应注意的是,铣刀或铣头优选地包括优质钢,保护装置也优选地包括优质钢。然而,它们也可以包含塑料,特别是聚醚醚酮(PEEK)或PTFE/Teflon@。在保护装置呈通过螺母(图42或图46的实施例)固定到螺纹销的保护环的形式的情况下,已经证明从经济角度来看尤为具有吸引力的是保护环由陶瓷制成,从而特别易于清洁并可以被更频繁地使用。
实施例提供了保护装置可以借助于几何构造、弹性材料的选择或这两者的组合而被变形,以便更好地适应于解剖学条件(例如窄间隙)。
这可以通过选择保护装置本身的弹性材料(优选生物相容性类型的硅树脂或其它弹性生物相容材料)和/或几何构造、特别是在上述中间部分的区域中选择弹性材料和/或几何构造来实现。这种弹性变形可以涉及在所有三个轴线中保护装置的外部形状以及保护装置相对于旋转轴线和铣削表面最大半径R1的位置。在这方面,弹性可以在保护装置的外周表面处产生,或者也可以由于保护装置与铣刀或保护装置与用于将保护装置连接到铣刀的支座之间的部分弹性式连接、例如通过联接装置的弹性构造、特别是联接球而产生。
尽管所提出的铣刀特别适用于外科手术,但是仅在近端操作的铣削表面和远端保护装置也可以用在铣削技术的其它领域中,从而也要求专利保护。
图50再次示例性地清楚地示出了根据本发明的铣刀的各几何形状/半径。图50中的符号如下:
R1:铣削表面最大半径
R2:保护装置最大半径
r:保护装置最大半径处的径向外边缘处的圆式构造的半径
L:保护装置的长度
β:保护装置的楔角
β1:保护装置的近端表面的楔角
β2:保护装置的远端表面的楔角
σ:圆锥形铣削表面的齿廓角
本发明的主题不仅涉及单独的权利要求的主题,而且还涉及各单独的权利要求彼此的组合。本文公开的所有特征和信息(包括摘要)、特别是附图中所示的空间配置对于本发明是必不可少的,只要它们对于现有技术单独地或组合地是新颖的。
附图标记列表
2 轴件
4 铣头
4.1 铣削表面
4.2 保护环
4.3 保护帽
6 铣头
6.1 铣削表面
6.2 保护环
6.3 保护帽
8 组织
10 骨头
12 三维保护区
14 铣头
14.1 铣削表面
14.2 上部圆形板
14.3 下部圆形板
16 保护帽
16.1 插入开口
16.2 边缘
18 铣头
18.1 铣削表面
18.3 远端接触表面
20 保护环
20.1 插入开口
22 保护帽
22.3 球形帽
22.4 联接球
22.5 支座
22.6 保护环
24 铣头
24.1 铣削表面
24.4 圆形板
24.5 插入开口
26 铣头
26.1 铣削表面
26.3 保护帽
26.4 防护腰带
28 铣头
28.1 铣削表面
28.3 保护帽
28.4 保护带
30 铣头
30.1 铣削表面
30.2 铣削表面最大半径
30.3 插入开口
32 保护帽
32.4 联接球
34 铣头
34.1 铣削表面
34.2 保护环
34.3 远端接触面
36 铣头
36.1 铣削表面
36.2 保护环
36.3 远端接触表面
38 铣头
38.1 铣削表面
38.2 保护环
38.3 远端接触表面
40 铣刀
40.1 铣削表面
40.2 保护帽
42 上片
44 下片

Claims (28)

1.一种设计成用于去除骨头和/或软骨组织的外科铣刀,所述外科铣刀包括轴件(2),所述轴件(2)限定纵向轴线并能够绕着旋转轴线旋转并且具有标称直径、以不可旋转的方式连接至驱动单元的近端、以及与所述近端相反设置的远端,其中,在所述远端处设置有铣头(4),铣头(4)具有铣削表面(4.1),铣削表面(4.1)周向地围绕轴件(2)并沿轴件(2)的纵向轴线延伸,其中,铣削表面(4.1)由位于近端侧的铣削表面近端和位于远端侧的铣削表面远端以及铣削表面最大半径(R1)限界,其特征在于,所述外科铣刀具有无创伤构造,铣削表面还是近端式操作的,铣削表面沿着朝向远端的方向在径向上扩大超过轴件的标称直径;保护装置设置在远端处,所述保护装置相对于铣削表面远端位于远端,所述保护装置具有远端接触表面和用于形成保护环(4.2)的保护装置最大半径(R2),所述保护环以环状构造环绕铣削表面最大半径(R1),以使得保护装置在外科铣刀旋转时围绕铣削表面(4.1)地限定从保护装置最大半径(R2)延伸向铣削表面远端的周向环绕的保护区(12)。
2.根据权利要求1所述的外科铣刀,其特征在于,所述保护环(4.2)径向向外变窄。
3.根据权利要求2所述的外科铣刀,其特征在于,所述保护环(4.2)是楔形的。
4.根据权利要求3所述的外科铣刀,其特征在于,所述保护环(4.2)包括近端楔形表面,所述近端楔形表面相对于延伸穿过所述铣削表面最大半径(R1)的直线具有近端楔角(β1)。
5.根据权利要求3所述的外科铣刀,其特征在于,所述保护环(4.2)包括远端楔形表面,所述远端楔形表面相对于延伸穿过所述铣削表面最大半径(R1)的直线具有远端楔角(β2)。
6.根据权利要求4和5所述的外科铣刀,其特征在于,所述保护环(4.2)具有近端楔角(β1)和远端楔角(β2)。
7.根据权利要求6所述的外科铣刀,其特征在于,近端楔角(β1)和远端楔角(β2)具有基本上相同的大小。
8.根据权利要求6所述的外科铣刀,其特征在于,近端楔角(β1)和远端楔角(β2)具有不同的大小。
9.根据权利要求6所述的外科铣刀,其特征在于,所述远端楔角(β2)为负的或正的。
10.根据前述权利要求中任一项所述的外科铣刀,其特征在于,所述铣削表面具有从铣削表面近端到铣削表面远端的圆锥形构造。
11.根据前述权利要求中任一项所述的外科铣刀,其特征在于,所述铣削表面包括切削刃。
12.根据前述权利要求中任一项所述的外科铣刀,其特征在于,所述铣削表面适于仅在近端作用。
13.根据前述权利要求中任一项所述的外科铣刀,其特征在于,保护装置最大半径(R2)至少对应于铣削表面最大半径(R1)加上预定的偏差上限再加上预定的同心度的十倍。
14.根据前述权利要求中任一项所述的外科铣刀,其特征在于,保护装置最大半径(R2)显著大于铣削表面最大半径(R1)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的外科铣刀,其特征在于,所述保护装置包括保护帽(4.3),所述保护帽形成远端接触表面并且延伸到所述保护装置最大半径(R2)。
16.根据前述权利要求中任一项所述的外科铣刀,其特征在于,所述保护装置包括保护带(26.4;28.4),所述保护带在朝向近端的方向上在所述保护装置最大半径(R2)上延伸。
17.根据前述权利要求中任一项所述的外科铣刀,其特征在于,所述保护装置能够通过连接装置连接到铣头(4)。
18.根据权利要求17所述的外科铣刀,其特征在于,所述连接装置适于可释放地连接。
19.根据权利要求17或18所述的外科铣刀,其特征在于,所述连接装置包括相对于铣削表面位于远端的支座(22.5)。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的外科铣刀,其特征在于,所述连接装置包括在第一配对联接部件处的杆安装式联接球(22.4),所述第一杆安装式联接球可释放地装配到第二个配对联接部件处的具有底切部或收缩部的相应凹部中。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的外科铣刀,其特征在于,所述连接装置适于允许铣头(4)与保护装置之间的相对位移。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的外科铣刀,其特征在于,所述连接装置包括螺纹连接装置。
23.根据权利要求22所述的外科铣刀,其特征在于,所述螺纹连接装置包括螺纹销,所述螺纹销设置在所述铣削表面的远端并且能够连接至所述保护装置。
24.根据权利要求23所述的外科铣刀,其特征在于,所述保护装置包括用于连接到所述螺纹销的阴螺纹。
25.根据权利要求24所述的外科铣刀,其特征在于,所述保护装置能够借助于螺母连接到所述螺纹销,并且所述保护装置包括用于所述螺母的螺母接收装置。
26.根据前述权利要求中任一项所述的外科铣刀,其特征在于,所述保护装置具有减小阻力的特性。
27.根据前述权利要求中任一项所述的外科铣刀,其特征在于,所述保护装置至少部分是弹性的。
28.根据权利要求17至26所述的外科铣刀,其特征在于,至少连接装置是弹性的。
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