CN110090061A - 外科骨骼准备器械和包括这种器械的组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种外科骨骼准备器械(1)，包括主体(5)和滑动体(7)，所述主体(5)由适于抵住骨骼(B)的接触表面(50)终止，所述滑动体(7)配备有切削元件(3)并且能相对于所述主体(5)平移移动。所述骨骼准备器械(1)包括能通过单手调节的切削深度的控制环(11)，当所述滑动体(7)到达对应于所述控制环(11)的调节位置的调节后的切削深度(D)时，所述控制环(11)形成抵抗所述主体(5)和所述滑动体(7)中的一个的移动的抵接表面(110)。

Description

外科骨骼准备器械和包括这种器械的组件
技术领域
本发明涉及一种外科骨骼准备器械和包括这种外科骨骼准备器械的外科骨骼准备组件。
背景技术
外科关节置换术的准备需要执行骨骼铰孔以准备关节盂骨骼。该准备包括产生用于接收植入物的空间。这种铰孔必须以基于植入物的特征和患者骨骼的特征确定的精确铰孔深度来完成。
为了确保以正确的铰孔深度完成铰孔操作，已经使用了各种技术。US6277121提供了一种安装在铰孔器械上的止动构件，其沿着铰孔器械的位置可以根据所需的铰孔深度进行修改。止动构件包括当达到所需铰孔深度时抵住附接至骨骼的特定套管的表面。
这样的技术需要另外的器械来确保正确地获得所需铰孔深度。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的外科骨骼准备器械，其允许利用器械本身控制铰孔深度。
为此，本发明涉及一种外科骨骼准备器械，其包括主体和滑动体，所述主体由适于抵住骨骼的接触表面终止，所述滑动体配备有切削元件并且能相对于所述主体平移移动，其中，骨骼准备器械包括能通过单手调节的切削深度的控制环，当滑动体到达对应于控制环的调节位置的调节后的切削深度时，控制环形成抵抗主体和滑动体中的一个的移动的抵接表面。
由于本发明，通过设置器械的调节构件可以容易地控制铰孔深度，这限制了器械的主体和滑动体的相对平移。因此，通过简单的阻挡原理并且无需其他器械实现了对铰孔深度的控制。
根据本发明的有利但非强制性的另外的方面，这样的外科骨骼准备器械还可包括以下一个或多个特征：
-切削深度通过转动控制环以调节控制环的抵接表面相对于滑动体的轴向位置来调节。
-切削深度的控制环能通过单个动作调节。
-主体包括在滑动体的长椭圆孔中延伸的径向销，切削深度的控制环的抵接表面用作径向销上的轴向止动件。
-控制环包括用于检查控制环的位置的标记。
-切削深度的控制环通过螺纹安装件安装在滑动体上，并且切削深度通过拧紧或拧松控制环以调节其在滑动体上的轴向位置来调节。
-切削深度的控制环安装成能旋转移动并且在平移中固定在滑动体上并且通过弹簧相对于主体弹簧偏置，并且切削深度的控制环的抵接表面具有限定切削深度的控制环的不同轴向长度的轮廓。
-弹簧在切削期间推动主体的接触表面抵靠骨骼。
-切削深度的控制环包括轴向近端表面，所述轴向近端表面具有沿周向分布的、用于根据对应于控制环的不同轴向长度的各种深度进行定位的凹口，并且滑动体包括突起，该突起适于插入轴向近端表面的凹口中，以在弹簧的作用下锁定控制环的角位置。
-滑动体径向设置在主体的圆柱形部分内部，主体的接触表面径向设置在切削元件内部，并且滑动体包括纵向狭缝，所述纵向狭缝以滑动方式接收主体的将接触表面连接至圆柱形部分的连接构件。
-切削元件包括中心孔，主体的接触表面突出穿过所述中心孔。
-滑动体能够从主体上卸下。
-调节后的切削深度是预先计划的。
-主体和滑动体包括孔隙，以供适于固定到骨骼上以引导骨骼准备器械的基准销插入。
本发明还涉及一种外科骨骼准备组件，其包括根据前述任一项权利要求所述的外科骨骼准备器械，其中，外科骨骼准备组件包括至少一个基准销，所述基准销适于固定到患者的要准备的骨骼上，以便引导骨骼准备器械，并且其中外科骨骼准备组件包括患者专用的定位工具，以在骨骼上定位基准销。
附图说明
现在将以示例性例子与附图相对应地说明本发明。在附图中：
-图1是根据本发明的第一实施方式的外科骨骼准备器械的立体图，省略了切削元件；
-图2是图1的器械的局部分解立体图，其中示出了切削元件；
-图3是图1和图2的器械沿包含器械中心轴线的纵向平面的剖视图，该切削元件被省略；
-图4是图1至图3的器械的滑动体的立体图；
-图5是图1至图3的器械的控制环的侧视图；
-图6是图1至图3的器械在切削步骤之前的剖视图；
-图7是在切削步骤结束时类似于图6的剖视图；
-图8是图1的器械、安装有该器械的基准销和附接有基准销的骨骼的立体图，给出是在切削步骤之前的器械；
-图9是在切削步骤结束时类似于图8的视图；
-图10是切削步骤结束时骨骼的立体图；
-图11是根据本发明的第二实施方式的外科骨骼准备器械沿包含器械中心轴线的纵向平面的剖视图。
具体实施方式
图1至图3表示沿中心轴线X延伸的外科骨骼准备器械1。轴线X对应于在外科关节置换术之前为了骨骼准备而对关节盂表面进行铰孔期间的器械1的平移轴线。
器械1包括固定在器械1上的铰孔工具3。中心轴线X也是铰孔工具3的旋转轴线。
器械1包括主体5，主体5通过接触表面50终止，接触表面50适于抵住骨骼B，骨骼B将使用器械1准备。接触表面50基本上垂直于中心轴线X。
在下文中，术语“远端”表示器械1的位于接触表面50侧的元件或朝向接触表面50定向的表面。术语“近端”表示器械1的位于与接触表面50相反的一侧的元件或与接触表面50相反定向的表面。向前方向朝向远端侧定向。
术语“轴向”或“轴向地”和“径向”或“径向地”分别指的是平行于和横向于中心轴线X的方向。轴向表面是与中心轴线X正交的表面，而径向表面是以中心轴X为中心的圆柱形表面。
主体5是中空的并且形成内腔52，内腔52中插入有滑动体7，滑动体7配备有铰孔工具3。可替代地，滑动体7可以配备有另一种类型的切削元件。滑动体7可沿中心轴线X相对于主体5平移移动。
器械1还包括细长的柄部9，该柄部9从滑动体7轴向延伸。柄部9由穿孔套管90覆盖。
在对骨骼B的表面铰孔期间，表面50抵住骨骼B并保持静止，而滑动体7沿轴线X相对于主体5移动并逐渐地对骨骼B铰孔。为了控制铰孔深度，滑动体7相对于主体5的轴向位移必须限制在对应于所需铰孔深度的预定值。
为此，器械1包括切削深度的控制环11。控制环11可通过单手调节。当滑动体7达到对应于控制环11的调节位置的调节后的切削深度时，控制环11形成抵抗主体5和滑动体7中的一个的轴向移动的抵接表面。
控制环11可相对于主体5和滑动体7旋转，并且可相对于主体5平移移动，以便设定到对应于所需切削深度的调节位置。控制环11包括形成抵接表面的远端表面110。主体5包括径向销52，其插入滑动体7的贯通长椭圆孔70中。长椭圆孔70具有平行于中心轴线X定向的最大尺寸，这意味着销52可沿轴线X在长椭圆孔70中自由地平移移动。销52也插入主体5的两个相对的孔54中。孔54具有与销52的外形相对应的形状，这意味着销52在沿中心轴线X的平移中相对于主体5是静止的。销52包括从主体5的外周表面55突出的径向突起52a。突起52a面向控制环11的远端表面110，并用作将滑动体7阻挡在与控制环11的调节后的位置对应的深度的止动件。
控制环11通过弹簧13安装在滑动体7上，弹簧13朝向器械1的近端侧推动控制环11。弹簧13安装在主体5的轴向表面56和控制环11的轴向内表面112之间。
控制环11包括轴向近端表面114，该轴向近端表面114具有沿周向分布的、用于根据不同的调节位置定位控制环11的凹口114a，不同的调节位置限定与控制环11的不同轴向长度对应的切削深度。如图5所示，各个凹口114a根据它们围绕中心轴线X的位置相对于抵接表面110限定控制环11的各种轴向长度。抵接表面110具有基本上螺旋形的轮廓，该轮廓限定从第一调节位置“0”到最后调节位置“4”增加的切削深度，第一调节位置“0”定义零切削深度，最后调节位置“4”定义最大切削深度。控制环11包括显示与每个凹口114a相关联的切削深度的刻画标记或其他类型的标记。最小切削深度“0”对应于控制环11的最大轴向长度LM，而最大切削深度“4”对应于控制环11的最小轴向长度Lm。
控制环11的标记可以是不同的，从而设计不同的深度和不同的增量值。凹口114a沿控制环11的周向方向的定位、控制环11的预设深度以及最大轴向长度LM和最小轴向长度Lm可以是不同的，并且可以根据外科手术的类型和患者的身体尺寸进行修改。
滑动体7包括位于滑动体7的近端侧并朝向远端侧定向的突起74，该突起的形状与凹口114a的形状互补。突起74适于插入凹口114a中以在弹簧13的作用下锁定控制环1的角位置。当突起74接合在一个凹口114a中时，控制环11的轴向位置通过在弹簧13的作用下的突起74和凹口114a之间的抵接锁定。同时，突起74和凹口114a的圆形形状防止控制环11相对于滑动体7的相对旋转，从而锁定控制环11的调节位置和所需切削深度。如果要修改所需切削深度，则必须用手向前推动控制环11以从突起74释放凹口114a，然后围绕中心轴线X转动控制环11以定位控制环11，使得根据新的所需切削深度使突起74与另一个凹口114a对准。这可以通过单手的两个手指的单次移动来完成。控制环11的调节仅需要一个动作。换言之，外科医生仅需要将其手指放在控制环11上并进行移动。不需要将手指移动到另一个位置来执行另一次移动。
同时，弹簧13还通过将主体5远离控制环11推动而向前推动主体5，控制环11与滑动体7处于固定的轴向关系。因此，弹簧13在切削期间推动接触表面50抵住骨骼B。
滑动体7径向设置在主体5的圆柱形部分56内部。接触表面50径向设置在切削元件3内部，圆柱形部分56和接触表面50之间的连接通过接收在滑动体7的纵向狭缝76中的连接构件58进行。狭缝76在滑动体7的远端侧上延伸，并允许连接构件58沿轴线X轴向平移。切削元件3包括中心孔30，接触表面5突出穿过该中心孔30。
滑动体7包括内部通道60，以供适于固定到骨骼B上以在切削期间引导器械1的基准销15插入。通道60延伸穿过滑动体7并且通过设置在柄部9中的通道92延续。柄部9的前部94插入穿过销52的孔隙52b。因此，整个器械1可在切削期间自由地相对于基准销15轴向平移。
基准销15和器械1形成外科骨骼准备组件。该组件还可以包括用于将基准销15定位或引导到骨骼B上的没有示出的工具。该工具可以是患者专用的并且被构造成对应于患者的骨骼支撑件。工具的形状可以使用设计软件获得。
现在将参照图6、图7、图8和图9详细说明本发明的工作原理。在图6和图8所示的第一种构造中，在开始切削操作之前，器械1远离骨骼B定位。器械1安装在基准销15上。通过旋转控制环11并释放它来操纵控制环11，以将切削深度设定为最大值或另一个值。在弹簧13的作用下，与最大切削深度相关联的凹口114a被插到突起74上。最大切削深度由控制环1的外表面上的标记“4”标记。在这种构造中，弹簧13使主体5完全向前推动。因此，突起52a远离表面110定位，并且接触表面50从切削元件3的刀片32突出。
当切削开始时，器械1沿轴线X被推向骨骼B并且通过基准销15引导。接触表面50抵住骨骼B，并且器械1被进一步推向骨骼B，使得切削元件3围绕接触表面50切削骨骼B。因此，滑动体7相对于主体5平移，弹簧13被压缩并且销52相对于滑动体7在表面110的方向上朝向近端侧移动。通过长椭圆孔70提供的自由空间允许销52运动。
如图7和图9所示，一旦获得所需切削深度D，突起52a抵住表面110，防止滑动体7相对于主体5进一步平移。骨骼B的表面已经被铰孔，留下具有切削元件3的内部空间30的形状的骨骼剩余部分17。在铰孔表面19和先前的骨骼表面21之间延伸的高度对应切削深度D，该高度在图10中以虚线表示并且体现在骨骼剩余部分17上。
切削深度优选是预先计划好的，例如使用诸如X射线、MRI或CT扫描的成像和/或使用用于在三维中可视化骨骼的预先设计软件。可以使用用于提供用于定位基准销15的工具的软件。
根据可选的实施方式，滑动体7可以从主体5上卸下。柄部9可以通过旋松与滑动体7分开。在从孔隙52b中抽出前部94的情况下，可以使销52从滑动体7径向移除。然后，可以从主体5轴向卸下滑动体7。
图11表示本发明的第二实施方式。在该实施方式中，与图1至图9的实施方式类似的元件具有相同的附图标记并以相同的方式起作用。
在图11的实施方式中，控制环11包括内螺纹116，滑动体7包括外螺纹76。控制环11通过螺纹安装安装在滑动体7上。通过在滑动体7上拧松或拧紧控制环，可以调节控制环11在滑动体7上的轴向位置。用于调节控制环11的位置的拧紧或拧松可以用两个手指的单次运动以单个动作容易地完成。
在这种情况下，抵接表面110垂直于中心轴线X，并且通过修改控制环11的轴向位置代替第一实施方式的修改控制环的角位置来调节切削深度。
在类似的原理中，图11的器械包括径向销52，该径向销52安装成在平移中相对于主体5是固定的，并且在滑动体7的长椭圆孔70中自由平移。当达到所需切削深度时，销52抵住表面110，防止器械将骨骼B铰孔到超过调节深度的深度。
本发明还涉及一种外科关节置换方法，其至少包括的步骤包括用外科骨骼准备器械进行骨骼准备，所述骨骼准备包括进行特定所需切削深度的切削，其中骨骼准备的特定所需切削深度是预先计划好的。
本发明还涉及一种外科关节置换方法，其中使用预先设计软件预先设计骨骼准备的特定所需切削深度。

Claims (15)

1.一种外科骨骼准备器械(1)，其包括主体(5)和滑动体(7)，所述主体(5)由适于抵住骨骼(B)的接触表面(50)终止，所述滑动体(7)配备有切削元件(3)并且能相对于所述主体(5)平移移动，
其中，所述骨骼准备器械(1)包括能通过单手调节的切削深度的控制环(11)，当所述滑动体(7)到达对应于所述控制环(11)的调节位置的调节后的切削深度(D)时，所述控制环(11)形成抵抗所述主体(5)和所述滑动体(7)中的一个的移动的抵接表面(110)。
2.根据权利要求1所述的外科骨骼准备器械，其中，所述切削深度(D)通过转动所述控制环(11)以调节所述控制环(11)的所述抵接表面(110)相对于所述滑动体(7)的轴向位置来调节。
3.根据权利要求1所述的外科骨骼准备器械，其中，所述切削深度的控制环(11)能通过单个动作调节。
4.根据权利要求1所述的外科骨骼准备器械，其中，所述主体(5)包括在所述滑动体(7)的长椭圆孔(70)中延伸的径向销(52)，所述切削深度的控制环(11)的所述抵接表面(110)用作所述径向销(52)的轴向止动件。
5.根据权利要求1所述的外科骨骼准备器械，其中，所述控制环(11)包括用于检查所述控制环(11)的位置的标记。
6.根据权利要求1所述的外科骨骼准备器械，其中：
-所述切削深度的控制环(11)通过螺纹安装安装在所述滑动体(7)上，
-所述切削深度(D)通过拧紧或拧松所述控制环(11)以调节其在所述滑动体(7)上的轴向位置来调节。
7.根据权利要求1所述的外科骨骼准备器械，其中：
-所述切削深度的控制环(11)安装成能旋转移动，并且在平移中固定在所述滑动体(7)上，并且通过弹簧(30)相对于所述主体(5)弹簧偏置，
-所述切削深度的控制环(11)的所述抵接表面(110)具有限定所述切削深度的控制环(11)的不同轴向长度(LM，Lm)的轮廓。
8.根据权利要求7所述的外科骨骼准备器械，其中，所述弹簧(30)在切削期间推动所述主体(5)的所述接触表面(50)抵靠所述骨骼(B)。
9.根据权利要求7所述的外科骨骼准备器械，其中：
-所述切削深度的控制环(11)包括轴向近端表面(114)，所述轴向近端表面(114)具有沿周向分布的、用于根据对应于所述控制环(11)的不同轴向长度(LM，Lm)的不同深度进行定位的凹口(114a)，
-所述滑动体(7)包括突起(74)，该突起适于插入所述轴向近端表面(114)的凹口(114a)中，以在所述弹簧(30)的作用下锁定所述控制环(11)的角位置。
10.根据权利要求所述的外科骨骼准备器械，其中，所述滑动体(7)径向设置在所述主体(5)的圆柱形部分(56)内部，其中所述主体(5)的所述接触表面(50)径向设置在所述切削元件(3)内部，并且其中所述滑动体(7)包括纵向狭缝(76)，所述纵向狭缝(76)以滑动方式接收所述主体(5)的将所述接触表面(50)连接至所述圆柱形部分(56)的连接构件(58)。
11.根据权利要求1所述的外科骨骼准备器械，其中，所述切削元件(3)包括中心孔(30)，所述主体(5)的所述接触表面(50)突出穿过所述中心孔(30)。
12.根据权利要求1所述的外科骨骼准备器械，其中，所述滑动体(7)能够从所述主体(5)上卸下。
13.根据权利要求1所述的外科骨骼准备器械，其中，所述调节后的切削深度(D)是预先计划的。
14.根据权利要求1所述的外科骨骼准备器械，其中，所述主体(5)和所述滑动体(7)包括孔隙(92，60)，以供适于固定到所述骨骼(B)上以引导所述骨骼准备器械(1)的基准销(15)插入。
15.一种外科骨骼准备组件，其包括根据权利要求1所述的外科骨骼准备器械(1)，其中，所述外科骨骼准备组件包括至少一个基准销(15)，所述基准销(15)适于固定到患者的要准备的骨骼(B)上，以便引导所述骨骼准备器械(1)，并且其中所述外科骨骼准备组件包括患者专用的定位工具，以在所述骨骼(B)上定位所述基准销(15)。
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