CN110799133A - 自体骨移植的设备及方法 - Google Patents

Abstract

一种自体骨移植的设备(100)及方法(1200)同时切割一块骨头(212)的横截面，纵向以一纵向切割构件(104)，横向以一锯子(140)，在骨头钻孔过程中得到骨块(214)以供修复和重建患病的骨头。该设备(100)可手动控制以选择性向该设备(100)内部切割，以便切割捕获的骨头(212)可进行内部骨头取材。该设备(100)也可选择性切割该设备(100)外部环绕的骨头(212)以进行外部骨头取材。该锯子(140)在不使用时偏向存放于一墙空间(120)中，并且沿着垂直平面(202)向内或向外旋转，以分别对该骨头(212)进行内部或外部切割。该锯子(140)可旋转地向内延伸，以在切割纵向切片之后支撑和承载该骨块(214)，该锯子(140)可旋转地从该设备(100)向外延伸，以在该骨头移植程序后释放该骨块(214)。

Description

自体骨移植的设备及方法

技术领域

本发明一般涉及一种自体骨移植的设备及方法，特别是关于一种在骨钻孔过程中，纵向和横向同时切割骨头的横截面，以获得用于修复和重建患病骨头的骨块的设备。进一步，以选择性向其内部切割来切割骨头进行内部骨头取材，及选择性切割其外部围绕的骨头以进行外部骨头取材，因此，该装置利用相同的切割锯从钻孔插入点支撑和承载骨块，然后释放骨块，该骨块将在适当的时候用于移植手术。

背景技术

以下背景技术可以呈现现有技术的特定方面的示例(例如，但不限于方法、事实或共同智慧)，同时期望有助于进一步教育读者关于现有技术的其他方面，该特定方面的示例不应被解释为限制本发明，或其任何实施例，及其中陈述或暗示或推断的任何事情。

通常来说，骨移植涉及将一骨头切片从身体的一处移植到另一处，以强化已经进行手术的骨头。举例来说，骨移植在整形外科手术、神经/脊柱外科手术和整形外科手术中非常常见。通常来说，自体骨移植直接自病患取材。自体骨移植具有生物相容性，骨传导性、骨诱导性和成骨性。收集自体骨通常通过从除手术部位之外的患者身体的一部分取骨来进行。

通常来说，执行骨移植手术的医生通常是整形外科医生、耳鼻喉科头颈外科医生、神经外科医生、颅面外科医生、口腔颌面外科医生、牙周病医生和牙医。外科医生使用骨移植修复和重建颌骨、脊柱、臀部、膝盖和其他骨头和关节中的患病骨头。包括脊柱融合在内的大多数手术的首选策略是从髂嵴移植结构化或颗粒状的自体皮质松质骨(自体移植)。

自体骨移植(自体移植)具有优异的融合率，已成为衡量所有其他生物制剂的黄金标准。骨移植是每次骨融合的基础，骨移植几乎涉及每个主要的骨科和脊柱重建手术。许多外科医生更喜欢自体骨移植，因为它来自患者自己的身体，没有身体拒绝移植物的风险。

目前自体骨移植在整形外科手术和脊柱外科手术中的缺点是需要额外的手术，而该手术目前是有创伤性的、导致供体部位发病、失血和消耗手术时间。在手术治愈后，疼痛和酸痛通常会持续很长时间，超出了提出的投诉时限，且在现有技术的使用中存在可能的并发症，例如约10％至35％的患者在手术室中出血量增加使得手术时间延长，在这些情况下严重程度不同。

由于自体骨取材与显著发病率相关，且据报导使用生物非自体骨块的替代品会产生零星的成功结果，因而需要提供一种自体骨移植的设备及方法，其使上述缺点得到缓解，或者至少为贸易和公众提供有用的替代方案。

在揭露于GB2483089A的骨取材设备的一现有技术中，最初的目标是让设备进入身体，一旦达到了深度，圆盘弹出(抛下)从而最初锁定在装置底端壁内(在身体中间)的弹簧加载的锯子突然解锁以猛扑按压在它们之间的骨头上，及当该设备不断旋转时，通过锯切捕获的骨块的基部，有效地切割骨块的底部。该圆盘仅在垂直平面上上下移动，弹簧将其向下偏压以将杆销保持在锯子的孔中，因此把它固定到位，但一旦向上抬升，锯子不可控制地向内撞到内部骨头。圆盘只是作为一种锁定。

在揭露于GB2483089A的骨取材设备的现有技术中，穿过锯子的杆子(附在圆盘上面)向上抬升，不再将弹簧锯固定到位，因此潜在的能量将锯子释放到骨头中。然而，无法控制向内切割的程度，也没有限制锯子向内摆动的程度。

在揭露于GB2487429A的骨取材设备的另一现有技术中，弹簧驱动的圆盘内安装了弹簧而转动。藉由第一个位置保持锯子打开，锯子向内摆动到达内腔中心的第二个位置，因此切割到骨块的中心。

是故，藉由设备高速旋转，使用者(像整形外科医生、耳鼻喉科头颈外科医生、神经外科医生、颅面外科医生、口腔颌面外科医生、牙周病医生和牙医)只需将此装置浸入实心骨中至其全深度，锯子将切割样品的末端，用户可以抬升包含实心骨样本的设备。

然而，在这两个先前的设计中，在锯子被启用来切割之前，使用者必须保证将体内的设备拉至全长。换句话说，在旋转期间的任何时候都无法控制以实现用户期望的基本切割。

其它提议涉及骨移植装置和方法。这些骨移植装置的问题在于它们不允许可控地切割骨、向内用于内部骨头取材，及向外用于外部骨头取材。而且，骨移植装置不允许外科医生控制切口的深度和纵向位置，用于控制夹持装置的手柄也不容易接近操作。尽管上面提到的夹持装置满足了市场的一些需求，还是需要一种自体骨移植的设备及方法。此外，本发明关于一种在骨钻孔过程中，纵向和横向同时切割骨头的横截面，以获得用于修复和重建患病骨头的骨块的设备。该设备是可手动控制以选择性向其内部切割来切割骨头进行内部骨头取材，及选择性切割其外部围绕的骨头以进行外部骨头取材。该装置利用相同的切割锯从钻孔插入点支撑和承载骨块，然后在移植手术后释放骨块。这种装置仍然需要。

发明内容

本申请要求享有于2017年8月4日申请，名称为BONE HARVESTING DEVICE的香港短期专利申请案第17107763.1号的优先权，该申请通过引用整体并入本文中。

本公开的说明性实施例通常来说是针对自体骨移植的设备及方法。该设备与方法在骨头钻孔过程中用于切割骨头的横截面，以获得用于修复和重建患病骨头的骨块，适用于医疗外科手术，包括整形外科手术、脊柱外科手术、口腔外科和整形外科手术。

在一实施例中，该自体骨移植的设备及方法同时切割一块骨头的横截面，纵向以一纵向切割构件，横向以一锯子，在骨头钻孔过程中得到骨块以供修复和重建患病的骨头。该设备可手动控制以选择性向其内部切割，以便切割捕获的骨头可进行内部骨头取材。该设备也可选择性切割该设备外部环绕的骨头以进行外部骨头取材。该锯子在不使用时偏向存放于一墙空间中，并且沿着垂直平面向内或向外旋转，以分别对该骨头进行内部或外部切割。该锯子可旋转地向内延伸，以在切割纵向切片之后支撑和承载该骨块，该锯子可旋转地从该设备向外延伸，以在该骨头移植程序后释放该骨块。

在某些实施例中，该设备可包含一纵向切割构件，其由一上端与一下端所界定，该下端形成通向一腔体的一开口。该纵向切割构件进一步由形成一墙空间的一墙体所界定。该纵向切割构件的该下端包含复数个切割齿，该纵向切割构件可绕一纵轴旋转。

在某些实施例中，该设备可包含一钻杆，该钻杆与该纵向切割构件的该上端连接。该钻杆基本上与该纵向切割构件的该纵轴对齐。在其它实施例中，一电动钻与该钻杆连接，该电动钻可旋转地驱动该钻杆与该纵向切割构件。藉此，该纵向切割构件的该切割齿可操作以致使纵向切割骨头。

在某些实施例中，该设备可包含一杆件，该杆件由一顶端与一底端所界定。该杆件可绕一枢轴旋转。该枢轴与该纵轴以间隔开的平行关系设置。

在某些实施例中，该设备可包含至少一锯子，与该杆件的该底端连接，接近该纵向切割构件的该下端。该锯子可沿垂直于该枢轴的一平面旋转。藉此，该锯子可操作以致使横向切割骨头。

该锯子沿着该平面可旋转地铰接于基本上位于该墙体的该墙空间内的一第一位置，与延伸于该墙体与该纵向切割构件的纵轴之间的一第二位置之间。该锯子沿着该平面可旋转地铰接于该第一位置与部份延伸于该墙空间与该纵向切割构件的该腔体外部的一外部区域之间的一第三位置之间。

在某些实施例中，该设备可包含一锯齿轮，该锯齿轮由复数个锯齿所界定。该锯齿轮与该杆件的该顶端连接。另外，该设备包含一圆盘，该圆盘与该钻杆接合。该圆盘配置以沿着该钻杆朝向该电动钻推进。该圆盘也配置以沿着该钻杆远离该电动钻推进。该圆盘包含设置成与该锯齿网状啮合的圆盘齿。

在某些实施例中，该设备可包含一弹簧，围绕该钻杆设置。该弹簧将该圆盘偏离该电动钻至该第一位置。另外，一螺旋构件设置在该圆盘的孔中。该螺旋构件接合该圆盘与该钻杆。以这种方式，该螺旋构件使该圆盘在朝向该电动钻推进的同时顺时针旋转；藉以该螺旋构件使该圆盘在远离该电动钻推进的同时逆时针旋转。

进一步，当该圆盘沿该钻杆朝向该电动钻推进时，该圆盘齿对该锯齿旋转，使该锯齿轮沿逆时针方向旋转，使该杆件与该锯子沿逆时针方向旋转至该第二位置。从而，当该圆盘沿该钻杆远离该电动钻推进时，该圆盘齿对该锯齿旋转，使该锯齿轮沿顺时针方向旋转，使该杆件与该锯子沿顺时针方向旋转至该第三位置。

在某些实施例中，该设备可包含一圆盘帽，该圆盘帽与该圆盘连接且同心环绕该钻杆。进一步，该设备包含一互连杠杆，由一启动端与一帽端所界定，该帽端与该圆盘帽连接。该互连杠杆绕该电动钻上的一铰链可枢转地铰接。以这种方式，压下该互连杠杆的该启动端，朝向该电动钻位移该圆盘，使该锯子沿逆时针方向旋转到该第二位置。进一步，抬升该互连杠杆的该启动端，远离该电动钻位移该圆盘，使该锯子沿顺时针方向旋转到该第三位置。

如此，该设备旋转进入身体，并接着藉方便控制的互连杠杆之助以在空心纵向切割构件的尖端处起作用，可以向上或向下抬升以便(经由松散地附着环绕该圆盘上凹槽空间的互连杠杆)实际上改变了圆盘的垂直位置，该圆盘接连通过内部轮和杆件，并在该设备的顶端连接到该锯子，以有效地切割基本上垂直该枢轴的平面，以达操作员认为合适和希望的任何程度或完整范围。

操作人员可以选择钻入身体所需的任何长度，并从那里切入骨头以达完整的范围，藉以锯子的尖端到达内腔的中心，以完全切片坚固的骨头样品，并采取准确的措施撤回该设备以收集干净切割的骨头样本；或者在股骨的情况下，对设备外面的部分进行切片，并分开股骨头的上部；将锯子缩回到预设位置并移除该设备。

另一方面，该纵向切割构件包含一圆柱外形。

另一方面，该纵向切割构件包含一切割构件肩部。

另一方面，该纵向切割构件形成一钻孔隧道延伸通过该墙体。

另一方面，该杆件穿过该钻孔隧道。

另一方面，该纵向切割构件的该下端包含一开放垂直窗口，用以容置该杆件。

另一方面，该圆盘形成形成一孔，该孔的大小与尺寸适于接收该钻杆。

另一方面，该锯子包含一尖端与一基端，该基端与该杆件的该底端连接。

另一方面，该螺旋构件包含一校准螺纹螺钉。

另一方面，该铰链设置在该电动钻上。

另一方面，该互连杠杆的该启动端包含一把手。

另一方面，该互连杠杆可相对于该圆盘帽的凹槽枢转。

另一方面，该设备进一步包含一U形连接构件，与该互连杠杆的该帽端连接。

另一方面，该圆盘帽由接收该U形连接构件的一凹槽所界定。

另一方面，该设备进一步包含一量测尺，位于该互连杠杆的该启动端与该电动钻之间。

另一方面，该设备进一步包含一垂直尺，沿着该纵向切割构件的长度设置。

本发明的一个目的是提供横向切割的锯子，该锯子沿着垂直平面向内或向外旋转，用于的内部或外部切割骨头。

另一个目的是使手术医生能够切割一定长度的骨头圆柱形块，并将其均匀地分成两个或三个切片，并用作为两个或三个圆盘。

另一个目的是在纵向切片被切割之后向内可旋转地延伸该锯子以支撑和承载骨块。

另一个目的是在骨头移植程序之后将该锯子从设备向外可旋转地延伸以释放骨块。

另一个目的是用一个易于由拇指控制的互连杠杆提供对该锯子的控制。

又另一个目的是提供一种适用于医疗手术，包括整形外科手术、脊柱外科手术、口腔外科手术和整形外科手术的骨头移植设备。

在研究了下面的图式和详细说明之后，本领域技术人员将清楚其它系统、设备、方法、特征和优点，旨在将所有这些附加系统、方法、特征和优点包括在本说明书内、在本公开的范围内，并且由所附申请专利范围和图式保护。

附图说明

现在将参考图式，通过示例描述本发明，其中：

图1依据本发明的实施例，为一种示例性自体骨移植设备的透视图，其显示一纵向切割构件由电动钻可旋转地驱动；

图2A为依据本发明的实施例，说明带有附着锯子以及与圆齿啮合的圆盘齿的圆盘的示例性杆件的透视图；

图2B为依据本发明的实施例，说明示例性纵向切割构件的透视图；

图2C为依据本发明的实施例，说明示例性互连杠杆和附有锯子的杆件的透视图；

图3A、3B与3C为依据本发明的实施例，说明锯子从第一位置移动到第二位置的俯视图；

图4为依据本发明的实施例，图1的设备的示意性仰视图，其中锯子延伸到第三位置；

图5A与5B为依据本发明的实施例，说明可通过图1的设备取材的圆柱形骨头块，其中图5A说明一个圆柱形块骨头部分分为两个部分，而图5B说明一个圆柱形骨头部分完全分为两个部分；

图6为依据本发明的实施例，说明通过图1所示的设备在没有分割的情况下取材的全圆柱形骨块的透视图；

图7为依据本发明的一实施例，说明当锯子的第三位置受到图1所示的设备影响时，切片和分离环绕的骨头的过程的透视图；分离股骨骨头的上面外部和股骨头是用于髋关节置换手术的示例性情况；

图8为依据本发明的实施例，说明当锯子的第二位置受到图1所示的设备的影响时，取材骨头；

图9为依据本发明的实施例，说明一种使用图1所示设备取材骨头的方法；

图10为依据本发明的实施例，展示了用图1中所示的设备取材的自体骨块(自体移植)的递送，也说明从髂嵴骨头取材的一块骨头；

图11为依据本发明的实施例，说明互连杠杆与钻头之间的一量测尺，以及长度为纵向切割构件的长度的一垂直尺；及

图12为依据本发明的实施例，说明自体骨移植示例性方法的流程图。在整个图式的各个视图中，相同的附图标记代表相同的部件。

附图标记

100-设备；102-电动钻；104-纵向切割构件；106-上端；108-下端；110-开口；112-腔体；114-外部区域；116-开放垂直窗口；118-墙体；120-墙空间；122-切割齿；124-切割构件肩部；126-钻杆；128-杆件；130-顶端；132-底端；134-圆盘；136-圆盘齿；138-孔；140-锯子；142-基端；144-尖端；146-锯齿轮；148-锯齿；150-弹簧；152-螺旋构件；154-圆盘帽；156-凹槽；158-互连杠杆；160-启动端；162-把手；164-帽端；166-U形连接构件；168-铰链；170-量测；172-垂直尺；174-透气孔；176-钻孔隧道；200-纵轴；202-平面；204-杆件轴；206-第一位置；208-第二位置；210-第三位置；212-骨头；214-骨块；1200-方法；1202～1220-步骤。

具体实施方式

以下详细说明本质上仅是示例性的，并不旨在限制所描述的实施例或所描述的实施例的应用和使用。如这里所使用的词语"示例性"或"说明性"意味着"作为示例、实例或说明"。本文描述为"示例性"或"说明性"的任何实施方式不必被解释为比其它实施方式更优选或更具优势。以下描述的所有实施方式是提供的示例性实施方式，以使本领域技术人员能够制造或使用本公开的实施例，并且不旨在限制由申请专利范围所界定的本公开的范围。出于本文的描述的目的，术语"上"、"下"、"左"、"后"、"右"、"前"、"垂直"、"水平"及其派生词应当以本发明图1为导向。此外，无意受前述技术领域、背景技术、发明内容或以下详细描述中提出的任何明示或暗示的理论的约束。还应当理解的是，随附图式中示出并在以下说明书中描述的具体装置和过程，仅是所附申请专利范围中限定的发明构思的示例性实施例。因此，除非申请专利范围另有明确说明，否则与本文公开的实施例相关的具体尺寸和其它物理特性不应被视为限制。

自体骨移植的设备100与自体骨移植的方法1200请参阅图1至13。设备100被配置以在一骨头212钻孔过程中，切割一骨头212的横截面以获得用于修复和重建患病骨头的一骨块214，其适用于医疗手术，包括整形外科手术、脊柱外科手术、口腔外科手术和整形外科手术。

如图1中所引用，依照本发明的一实施例，一自体骨移植的设备100，此后称"设备100"显示于图1与图2，一般指定为100。形成设备100的各种部件都可彼此分开，因此可各自更换。

设备100配置以在骨头钻孔过程中，选择性切割骨头212的一个横截面，以获得用于修复和重建患病骨头的骨块214。在一实施例中，自体骨移植的设备100与方法1200同时切割骨头212的横截面，纵向以一纵向切割构件104，横向以一锯子140，在骨头钻孔过程中得到骨块214以供修复和重建患病的骨头。

设备100可手动控制以选择性向其内部切割，以便切割捕获的骨头212进行内部骨头212取材。设备100也选择性切割该设备100外部环绕的骨头212以进行外部骨头212取材。锯子140在不使用时偏向存放于一墙空间120中，并且沿着一垂直平面202向内或向外旋转，以分别对该骨头212进行内部或外部切割。锯子140旋转地向内延伸，以在切割纵向切片之后支撑和承载该骨块214。锯子140旋转地从该设备100向外延伸，以在骨头移植程序后释放骨块214。

如图1所示，设备100可包含一纵向切割构件104，其由一上端106与一下端108所界定。该下端108形成通向一腔体112的一开口110。纵向切割构件104进一步由形成一墙空间120的一墙体118所界定。纵向切割构件104的下端108包含复数个切割齿122。纵向切割构件104绕一纵轴200旋转。在一个非限制性实施例中，该纵向切割构件104包含一圆柱外形。

在某些实施例中，该纵向切割构件104可包含一切割构件肩部124。在某些实施例中，该纵向切割构件104形成一钻孔隧道176延伸通过该墙体118。在一个替代实施例中，该纵向切割构件104的下端108包含一开放垂直窗口116，用以容置杆件128。在一个非限制性实施例中，该设备100进一步包含一垂直尺172，沿着该纵向切割构件104的长度设置。

复见图2，设备100可包含一钻杆126，该钻杆126与纵向切割构件104的上端106连接。钻杆126基本上与纵向切割构件104的纵轴200对齐。在其它实施例中，一电动钻102与该钻杆126连接。电动钻102旋转地驱动钻杆126与纵向切割构件104。藉此，纵向切割构件104的切割齿122可操作以便能够纵向切割穿过骨头212。

如图2C所示，设备100可包含一杆件128，其由一顶端130与一底端132所界定。杆件128可穿通过钻孔隧道176。杆件128绕一杆件轴204旋转。杆件轴204与该纵轴200以间隔开的平行关系设置。

在某些实施例中，设备100可包含至少一锯子140，该锯子140与杆件128的底端132连接，接近该纵向切割构件104的下端108。锯子140沿垂直该杆件轴204的平面202旋转。藉此，该锯子140可操作以致使横向切割骨头212。锯子140可包含一尖端144与一基端142，该基端142与该杆件128的底端132连接。在某些实施例中，锯子140可包含一骨头微锯子或一切割器。

如图3A、3B，与3C所示，该锯子140沿着平面202可旋转地铰接于基本上位于该墙体118的墙空间120内的一第一位置206，与延伸于该墙体118与该纵向切割构件104的纵轴200之间的一第二位置208之间。如图4进一步所示，该锯子140沿着该平面202可旋转地铰接于该第一位置206与部份延伸于墙空间120与纵向切割构件104的腔体112外部的一外部区域114之间的一第三位置210之间。

复见图2C，设备100包含一锯齿轮146，该锯齿轮146由复数个锯齿148所界定。锯齿轮146与杆件128的顶端130连接。另外，设备100包含一圆盘134，该圆盘134与钻杆126接合。圆盘134配置以沿着钻杆126朝向电动钻102推进，该圆盘134也配置以沿着该钻杆126远离该电动钻102推进。圆盘134包含设置成与锯齿148网状啮合的圆盘齿136，该圆盘134形成一孔138，该孔138的大小与尺寸适于接收钻杆126。

在某些实施例中，设备100可包含一弹簧150，该弹簧150围绕钻杆126设置。该弹簧150将圆盘134偏离电动钻102至第一位置206。另外，一螺旋构件152设置于在该圆盘134中同心形成的孔138中。螺旋构件152接合圆盘134与钻杆126。以这种方式，螺旋构件152使该圆盘134在朝向电动钻102推进的同时顺时针旋转。从而，螺旋构件152使圆盘134在远离电动钻102推进的同时逆时针旋转。在一个非限制性实施例中，螺旋构件152包含一校准螺纹螺钉。

进一步，当圆盘134沿钻杆126朝向电动钻102推进时，圆盘齿136对锯齿148旋转，使锯齿轮146沿逆时针方向旋转。这反过来使杆件128与锯子140沿逆时针方向旋转至该第二位置208。从而，当圆盘134沿钻杆126远离电动钻102推进时，该圆盘齿136对锯齿148旋转，其使锯齿轮146沿顺时针方向旋转，致能杆件128与锯子140沿顺时针方向旋转至该第三位置210。

在某些实施例中设备100可包含一圆盘帽154，该圆盘帽154与圆盘134连接。圆盘帽154也同心环绕钻杆126。进一步，设备100包含一互连杠杆158，该互连杠杆158由一启动端160与一帽端164所界定，该帽端164与该圆盘帽154连接。该互连杠杆158绕电动钻102上一铰链168可枢转地铰接。在一个非限制性实施例中，铰链168设置在电动钻102的中央(图1)。在某些实施例中，设备100可进一步包含一U形连接构件166，该U形连接构件166与互连杠杆158的圆盘帽154连接。圆盘帽154由接收该U形连接构件166的一凹槽156所界定。

互连杠杆158相对于该圆盘帽154的凹槽156枢转。互连杠杆158的启动端160包含一把手162，可以压下或抬升该把手162以影响锯子140的位置。以这种方式，压下互连杠杆158的启动端160，朝向电动钻102位移该圆盘134，使锯子140沿逆时针方向旋转到第二位置208。进一步，抬升互连杠杆158的启动端160，远离电动钻102位移该圆盘134，使该锯子140沿顺时针方向旋转到第三位置210。

如图11所示，设备100进一步包含一量测尺170，该量测尺170位于该互连杠杆158的启动端160与电动钻102之间。量测尺170帮助外科医生以精确的方式横向穿过骨头212。量测尺170可以在设备100的把手162旁边标有毫米标记，可以包括用于精确地指示在活动过程期间实时切割到骨头212中的锯子的深度。

进一步，设备100也包含一垂直尺172，在纵向切割构件104外侧并沿着该纵向切割构件104具有毫米标记。垂直尺172用于指示纵向切割构件104进入体内的深度(骨盆、骶骨、肋骨或其它合适的人体骨头)。通过这种方式，设备100为骨头212的提取提供了前所未有的精度，无论是用于治疗目的(骨头移植)还是用于骨头取样分析，或者也用于骨髓取材，供分析代谢和肾脏疾病。

参考图11，对骨头移植的精度要求，量测尺170与垂直尺172提供工厂设定的毫米标记。这些标记使外科医生能够向下钻入身体深度约2mm，并接着压下该互连杠杆158，在钻头内仅1mm的压痕槽内，于骨块214内形成一条横切槽，抬升互连杠杆158到预设处，并接着向下钻2mm，再制作1mm压痕的横切槽。这样的槽可以这种方式沿着纵向切割构件104的整个长度向下切割。

在最后的槽中，当锯子140越过中心点(内腔的中央轴)时，可以完全压下互连杠杆158，且完全切片骨块214，保持互连杠杆158在该点压下，将整个设备100从身体中取出，内部装有全骨块214，具有一系列沿着其长度以2mm的间隔的1mm的凹进槽。这是该仪器设备提供的控制演示，这种高水准的精度和控制是前所未有的。

从而，纵向切割构件104旋转进入人体，然后藉互连杠杆158之助，以在中空纵向切割构件104的尖端处让锯子140起作用，可以向上或向下抬升以便(经由在圆盘134上方的凹槽156周围松散地连接的互连杠杆158)实际上改变了圆盘134的垂直位置，而该圆盘134依次通过内轮和杆件128连接到设备100顶端的锯子140以有效地切穿垂直杆件轴204的平面202。

操作人员可以选择钻入身体所需的任何长度，并从那里切入骨头212以达完整的范围，藉以锯子140的尖端到达内腔的中心，以完全切片坚固的骨头212样品，并采取准确的措施撤回设备100以收集干净切割的骨头样本(图8)。或者在股骨的情况下，对纵向切割构件104外的部分进行切片，并分开股骨头的上部；将锯子140缩回到预设位置并自插入点移除该纵向切割构件104。

该特征的优点在于有时操作外科医生想要具有一定长度骨头212的圆柱形块，它被均匀地切片成两个或三个部分，并用作两个或三个圆盘。举例来说该骨头圆盘用于替换需要移除的退化脊椎圆盘，并在脊柱融合术中用骨头代替。这取决于有多少患病脊椎圆盘，无论是一、二、三，还是可以更多。而且，虽然所需的骨头移植物的直径可以是均匀的，包括16mm直径就足够了。然而在其他实施例中，该长度可以从5mm变化到7mm、9mm。

如图10所示，如果需要两个圆盘，一个长度为5mm，另一个长度为7mm，外科医生利用纵向切割构件104钻入骨盆至5mm的深度、些微压下互连杠杆158以进行标示、收回该互连杠杆158并继续向下钻约12mm，并完全压下该互连杠杆158进行完整切片，然后撤回以取出整个圆柱形块。用手中的该骨头移植块，取决于脊柱疾病的实时临床情况，外科医生可以看到该5mm标记并且可以决定或者可以不决定实际将骨头212切片成两个圆盘并且使用普通的矫形锯子(图5A、5B与10)。

如果椎骨体也表现出广泛的退化，除了患病的椎间盘外，还必须部分切除时，操作人员可以选择利用整块的零碎。对腰椎的情况，治疗因此可以从简单的椎间盘置换升级到腰椎椎体切除术，在这种情况下，也涉及了椎骨的一些部分。

图12说明自体骨移植的示例性方法1200的流程图。该方法1200可包含识别接近一骨头的一入口点的一初始步骤1202。该方法1200可进一步包含切开一切口穿过在该入口点的皮肤的一步骤1204。方法1200可在身体的任何部分中操作，该部分支撑用于自体骨移植的骨结构。

一步骤1206包含：定位一自体骨移植设备接近该入口点，该自体骨移植设备包含一纵向切割构件，由一中央纵轴、具有切割齿的一下端、形成一墙空间的一墙体，及一腔体所界定，该自体骨移植设备进一步包含一锯子，可沿垂直于该纵轴的一平面旋转，该锯子被偏向该墙空间内的一第一位置。

在某些实施例中，一步骤1208包含：以一电动钻可旋转地驱动该纵向切割构件通过该骨头，藉以该纵向切割构件的该切割齿纵向切割穿过该骨头。该患者的骨盆上确定了一个入口点，并通过该皮肤做了一个切口后，操作人员开启设备100的电动机，纵向切割构件104开始以适当的速度沿顺时针方向旋转。

此时，形成于纵向切割构件104下端108的切割齿122首先接触骨盆骨头212(通常在髂嵴的顶部边缘)，并开始贯穿骨盆。在纵向切割构件104进入10mm的深度之后，如在纵向切割构件104侧方的一可选的量测尺170所示。

一步骤1210包含：抬升一枢轴铰接的互连杠杆，该互连杠杆与一圆盘连接，该圆盘与该锯子网状啮合，藉以该圆盘的纵向位移使该锯子绕垂直于该纵轴的平面旋转。

如图11所示，在纵向切割构件104继续高速旋转同时，操作人员用一第一手指压下把手162，最大程度地将锯子140从如图2A所示的第一位置206移动到如图2C所示的第二位置208。这可以通过步骤1212来实现：位移该圆盘远离该电动钻，使该锯子旋转到一第三位置，该第三位置部份延伸于该墙空间与该纵向切割构件的该腔体外部的一外部区域之间，藉以该锯子横向切割穿过该骨头以进行外部取材。当这实现时，骨块214的底部是完全切片的，并且与该骨盆分离且位于该纵向切割构件104的该腔体112内的该纵向切割构件104内。

在某些实施例中，一步骤1214包含：压下该互连杠杆。在某些实施例中，一步骤1216可包含：位移该圆盘朝向该电动钻，从而使该锯子由在该墙空间中的该第一位置至旋转到朝向该纵轴的第二位置，运行通过该纵向切割构件，藉以该锯子横向切割穿过该骨头以进行内部取材。一步骤1218包含：抬升该纵向切割构件，藉以该锯子在该纵向切割构件中支撑在该腔体内部的该骨头的切割部。

一最后步骤1220包含：释放该互连杠杆使该锯子能够返回到该墙空间内的该偏向的第一位置，藉以该骨头的切割部落在该纵向切割构件的该下端的一开口处。操作人员将该第一手指保持在把手162上，以便将该锯子140保持在特定的第三位置210，如图3C所示，并将整个设备100和纵向切割构件104从骨盆中取出。接着操作人员关掉马达，然后将把手162向上抬升朝向其原始位置，供锯子140缩回以隐藏在墙体118内，如图3A所示，而骨块214容易落到操作人员的手上，如图10所示。

尽管过程流程图示出了执行过程步骤的特定顺序，但是执行步骤的顺序可以相对于某些实施例中所示的顺序而改变。此外，在一些实施例中，连续示出的两个或更多个框可以同时执行或部分同时执行。为简洁起见，也可从过程流程图中省略某些步骤。在一些实施例中，过程流程图中所示的一些或所有过程步骤可以组合成单个过程。

为了进一步描述装置100在实践中的使用，让我们假设操作人员决定将股骨的顶部外端(大腿骨)与移除股骨头分开以进行髋关节置换手术，为此目的校准的设备100将，在纵向切割构件104在该股骨骨头内达到合适的深度后，首先从它的顶部进入大腿的长骨。

操作人员这次将用第一手指抬升把手162(抬升它而不是压下它)，这将导致圆盘134顺时针旋转，这又将导致锯齿轮146与杆件128顺时针旋转，从而锯子140沿着水平平面202移动纵向切割构件104外部并进入环绕的骨头212组织。在圆柱形股骨骨头212的情况下(横截面为圆形，典型直径为1英寸厚度)，在这个关键时刻，锯子140前进到第三位置210将截取股骨骨头的外壳的一部分，而纵向切割构件104已将股骨骨头的髓质与皮质骨头的外壳皮质分开，如图7所示。

在实现此操作之后，操作人员使用第一手指将连通杠杆158的把手162压下到精确的程度，回到该第一位置206，如图3A所示，并继续从股骨骨头212中取出纵向切割构件104和整个设备。此时，股骨骨头壳的顶部是明显分开的，使用传统的手术方法从股骨的其余部分移除该股骨的这个(退化的)上部是一个简单的任务，并且打算用人造的臀部设备替换100。

在该设备100的又一个实施例中，一空心纵向切割构件104(环钻)可操作地连接到电动钻102并包含若干部件。它最基本的形式包括一主纵向切割构件104、在该纵向切割构件104上的一圆盘134、至少一锯子140、一锯齿轮146、一杆件128，及至少一锯子140。

设备100具有一致动手段，用于致动锯子140相对于该纵向切割构件104运动于一第一位置206与一第二位置208之间，在第一位置206中所述锯子140在纵向切割构件104的下端108处离开该开口110，以允许被钻骨头部分穿过开口110进入腔体112，在第二位置208中锯子140限制纵向切割构件104的下开口端的一部分通过，或者在该第一位置206和一第三位置210之间，在第三位置210中锯子140在纵向切割构件104的外侧延伸以穿过平面202，该平面202是基本上垂直所述的杆件轴204。该致动手段可以是圆盘134，它是一个大而粗的直径环，在其中心有一个圆形孔138。该圆盘134靠近该纵向切割构件104的顶面放置。钻杆126在圆盘134的中心处延伸穿过该圆盘134的圆孔138。

圆盘134围绕钻杆126放置，以一螺旋构件152接合，其控制圆盘134沿钻杆126上下移动时的旋转。螺旋构件152的方向以这样的方式校准：当圆盘134沿着钻杆126向下移动时，使其顺时针旋转。相反地，当该圆盘134沿着该钻杆126向上移动时，使其逆时针旋转。圆盘134可以相对于钻杆126移动，包括绕着钻杆126围绕共同的中央纵轴200旋转，并沿着该钻杆126上下移动。

圆盘134通常搁置在切割构件肩部124上，该切部构件具有与圆盘134相同的直径。圆盘134的外缘表面是光滑的，但其内缘表面的一部分是圆盘齿136般的锯齿状。圆盘齿136与锯齿轮146网状啮合，用于旋转该锯齿轮146。

该圆盘134与锯齿轮146网状啮合，使得该圆盘134的该内缘表面的圆盘齿136与该锯齿轮146的该外缘表面恒定接合。这种布置控制锯子140的旋转运动和位置，会于下方进行说明。

钻杆126设置在纵向切割构件104的上端106处。该钻杆126具有用于与圆盘134松散地接合的螺纹。螺旋构件152可包含一校准螺纹，这可能只是一个单独的纹路，或只有几个突出的纹路就足够了。螺旋构件152从不拧紧，它只是一个通道导轨或轨道。

设备100包含纵向切割构件104。在某些实施例中，透气孔174可以通过该纵向切割构件104形成，以允许盐水冷却剂在操作期间进入该纵向切割构件104中的钻腔体112。这有助于保持组件，例如骨头螺栓工具，并冲走碎屑。在操作之后，取材的骨头212包含在该钻腔体112内。

锯齿轮146固定到杆件128的顶端130，并且直接位于钻孔隧道176的开口110上方，该钻孔隧道176穿过纵向切割构件104和切割构件肩部124。

如上所述，锯齿轮146的外表面具有锯齿轮146的垂直锯齿，其与圆盘齿136的垂直锯齿形成恒定接触并接合，该圆盘齿136的垂直锯齿沿圆盘134的轮缘的内表面形成。杆件128的顶部固定在锯齿轮146上，这两个实施例是在一个铸件上制造的。

圆盘134相对于纵向切割构件104围绕纵轴200的旋转将使锯齿轮146通过该锯齿轮146的锯齿148与圆盘齿136之间的恒定接触和接合而旋转。

圆盘134可以沿着钻杆126，由螺旋构件152沿着钻杆126朝向并远离切割构件肩部124移动，以在该锯齿轮146的该部分上引起运动。如上所述，圆盘134与钻杆126之间的螺旋构件152处于松散接合状态。效果是圆盘134只能垂直地沿着钻杆126向上或向下移动，但不能相对于该钻杆126水平移动。

当圆盘134沿着钻杆126向上移动时，该圆盘134和锯齿轮146一起逆时针旋转，同时旋转杆件128和锯子140逆时针旋转以移动锯子140朝向钻腔体112的开口纵向端部的中心点。

当圆盘134沿着钻杆126向下移动时，该圆盘134和锯齿轮146一起顺时针旋转，同时旋转杆件128和杆子140远离钻腔体112的开口纵向端部的中心点。

特别地，圆盘134的各别锯齿轮146和锯齿轮146的圆盘齿136沿纵向并且相对于彼此纵向固定接合，以导致圆盘134与锯齿轮146之间的相对旋转运动。

杆件128由顶端130和底端132所界定。该杆件128可包含一长矩形杆件128，它在纵向切割构件104内向下通过并穿过钻孔隧道176。锯子140的一端固定地连接在杆件128的底端132附近。

在根据本发明的另一个实施例中，杆件128的横截面可以是圆形的，而不一定是矩形的。同样地，钻孔隧道176的横截面可以是圆形的，而不一定是矩形的。然而，钻孔隧道176并不重要，且在制造现实中，该钻孔隧道176可以省略。举例来说，杆件128可以放置在开放垂直窗口116中，用于容置杆件128在下端108处枢转，穿过孔138，并且上端106位于钻孔表面的凹进部分中，当圆盘134在锯齿轮146上向下组装时，将其固定就位，以便紧密地容纳它。

杆件128的顶端130与锯齿轮146固定连接，并且在纵向切割构件104的端处穿过该纵向切割构件104的外侧，以在下端108处与锯子140连接。锯齿轮146的旋转影响锯子140的旋转。杆件128也用作杆子140的旋转运动的铰链168，因为该杆件128垂直连接于锯子140的一端。从而，当杆件128垂直定位时，锯子140平放。杆件128穿过并超出该锯子140，并作为一尖点结束，它靠在由钻头端提供的隐藏平台上，以便容纳杆件128。杆件128基本上用作为一主轴。杆件128的顶部与锯齿轮146的中心固定连接。

锯子140具有一基端142和一尖端144，并且可相对于该纵向切割构件104绕该杆件128的杆件轴204枢转(其平行于纵向切割构件104的中央纵轴200)以打开并部分关闭纵向切割构件104的钻孔腔体112的下部开口端。杆件128以90°连接到锯子140的基端142的平坦表面。锯子140的平面与水平面平行，锯子140面的切割齿122朝向及远离该纵向切割构件104的下开口端。在一个非限制性实施例中，杆件128和锯子140可以是一体成型。

锯子140的结合对于本发明是重要的，因为它不仅用于在任何选定的截止点处截取骨头螺栓的端部，而且其随后也用作钻探体112的底部基座，在其中完全包含骨块214，以当骨块214(螺栓)从其自然附着于原生骨头212的原始部位抬升时提供支撑，完全隐藏在纵向切割构件104的钻腔112中。

当该圆盘134相对靠近该切割构件肩部124定位时，锯子140完全没有纵向切割构件104的钻孔体112的开口端。当该圆盘134围绕其中央纵轴200相对于纵向切割构件104逆时针旋转，远离该切割构件肩部124时，锯齿轮146藉由与杆件128固定结合，使其对杆件128的杆件轴204旋转，以产生锯子140相应逆时针运动到第二位置208，其中该锯子140限制纵向切割构件104的钻孔体112的开口纵向端部的一部分的通过。

最好，当目标是进行骨头取材过程时，布置该些组件使得当锯子140限制纵向切割构件104的钻孔体112的开口纵向端部的一部分通过时，如图3C的情况那样，该钻孔体112的开口纵向端部的中心点被阻挡。

在设备100的操作中，这种向下钻孔形成了一个圆形的骨头212块，其长度由该钻孔的深度决定。可以看出，设备100允许用户取材高达任何预定长度的骨头212块，当前纵向切割构件104已钻孔并达到骨头212的预定深度时，其基本上等于钻孔体112的长度。

中空纵向切割构件104的钻杆126直接连接到电动钻102，通过由启动端160和帽端164界定的互连杠杆158选择性地控制操作。互连杠杆158配置以围绕该电动钻102上的铰链168枢转。互连杠杆158的启动端160终止于U形连接构件166，它位于该圆盘帽154与该圆盘134的顶面之间的凹槽156空间内，围绕将圆盘134连接到圆盘帽154的峡部周围。

以这种方式，纵向切割构件104，圆盘134与圆盘帽154高速旋转，而启动端160处的U形连接构件166围绕该峡部静止，并准备控制该圆盘134沿钻杆126的上下运动，通过相对地和分别地在互连杠杆158的末端处，抬升或压下互连杠杆158的把手162。

互连杠杆158可以是个叉子，U形连接构件166位于按钮的颈部两侧，或者可以是将该U形连接构件166插入的水平槽。该想法是允许把手162和圆盘134高速自由旋转，同时仍允许该U形连接构件166始终确保其垂直位置，从而确保该方面。

在整个过程期间，纵向切割构件104以约2,000rpm旋转，操作人员将手指从互连杠杆158的把手162上移开，并且该设备100将自动重置为预设状态，出厂设置位置，由于弹簧150适当地偏置圆盘134，特别是针对这个目的，这样，只要操作人员不接触该互连杠杆158，该U形连接构件166将被动地后撤以自然地停留在预设的水平位置(量测尺170上0点)，此时不会发生切割，锯子140位于第一位置206，被动地隐藏在墙体118中的墙空间120内，并允许纵向切割构件104像任何普通的空心钻(环钻)一样自由地进出身体。

仅当操作人员向下按压或抬升互连杠杆158，并且将手指主动地保持在把手162上时，锯子140依照手指施加的精确压力，分别在平面202基本上垂直杆件轴204上移动，达到完全成比例的程度。

因此，U形连接构件166可以在旋转过程中，于操作人员想要的任何时间向上和向下切换该圆盘134，其将接连(通过圆盘134的结合圆盘齿136的内表面)相应地转动锯齿轮146，且也接连切换杆件128以转动锯子140进出内腔，向内(第二位置208)或向外(第三位置210)横过基本上垂直杆件轴204的平面202(水平平面202)。

互连杠杆158的中心通过位于电动钻102的侧表面上的枢转铰链168枢转。互连杠杆158的近端完成为U形连接构件166，在圆盘帽154与圆盘134之间的凹槽156空间处(例如该峡部)停留，互连杠杆158的另一端完成为自由端，包括一个把手162，供科医生的手指操纵。

互连杠杆158可向下压，或向上提升，通过整个设备100的所有中间连接组件以控制锯子140在操作期间的移动，也就是说，U形连接构件166停在该峡部。该峡部位于圆盘134的顶面上，该圆盘134与锯齿轮146网状啮合，该锯齿轮146位于杆件128的顶端130，锯子140位于杆件128的下端108。

另外，互连杠杆158可以在过程中"随时"容易地缩回以恢复出厂预设位置来相应地将该锯子140也缩回到第一位置206(重置)，在那一点上，随操作人员的选择，锯子140可控制地从纵向切割构件104缩回，或者可以选择向前进行(继续)以进行额外切割至骨头212。

如果互连杠杆158在过程期间向下移动到工厂设定的最大极限，第二位置208，锯子140的尖端144前进到平面202，该平面202垂直所述杆件轴204，以到达内腔的中心点(中央轴)，这转换为设备100内部的切割骨块214与原生骨头212完全分离且准备好在撤回时由设备100进行取材。这可以被视为"骨头样品的内部取材"。

在另一个实例中，如果互连杠杆158在过程其间向上移动到工厂设定的最大极限，第三位置210，锯子140的尖端将移过平面202，该平面202垂直杆件轴204到达设备100外部的合适位置并进入环绕的骨头且略微超该环绕的软组织，从而这转换为纵向切割构件104外部的骨头212(骨头壳)与天然骨头212完全分离。假设环绕的软组织和预期骨头样品的外表面的肌肉附着物也已被预先剖开，那么这个外部骨头部分准备好在撤回时由该设备取材。这可以被视为"骨头样品的外部取材"。

在图2A中，圆盘齿136沿圆盘134的内表面是宽直径的(从而圆盘转动时不限制轮子)，如果设备100包含两组锯子或复数个锯子，圆盘134应该能够使两个轮子在相对的两端相互转动。圆盘齿136不是围绕锯齿轮146，而是在任何时候只在边缘处与锯齿轮146点接触。对圆盘134来说，在它向下插入设备100之后，内网眼部分可以从外面插入并且从上方插入2或3个迷你螺钉将其固定到位。对于杆件128，或钻孔隧道176或开口垂直槽，其横截面可以是矩形或圆形。

参阅图2C，在依照本发明的一实施例中，互连杠杆158的另一端简单地是U形连接构件166，其被动地居留并包围在该圆盘134中形成的凹槽156空间，或当整个纵向切割构件104迅速旋转时插入适于它特定的槽中。U形连接构件166是静止的，但该U形连接构件166仅用于在垂直平面202中抬升或压下圆盘134。实际上，U形连接构件166可以仅在一侧上形成单个U形连接构件166以提升或压下该圆盘134。

圆盘134沿着钻杆126的垂直位置是至关重要的，因为它实际上确定了锯子140的旋转以及相对的程度或旋转程度，或从第一位置206到第二位置208的方向，或从第一位置206到第三位置210的方向。

此外，如果互连杠杆158固定在一个位置，它实际上将锯子140锁定在该相对位置(类似锁定控制)。对于锯齿轮146，网是垂直槽，用于与圆盘134的内表面垂直网状啮合，但同时也允许圆盘134在其旁边自由上下移动。

仅锯齿轮146的外边缘始终需要与圆盘134接合。因此，当设备100与圆盘134一起高速旋转时，互连杠杆158实际上(有效)将该圆盘134锁定在那个高度，没有任何东西松散地飞来飞去。如上所述，这也轮流锁定该锯子140，即互连杠杆158如锁定控制一样起作用。

功能机制是作为设备100的主体，中空纵向切割构件104由附接的电动钻102驱动以顺时针旋转，并且是高速旋转，操作人员直接将设备100插入患者的骨头212，通常进入骨盆中，一旦设备100向内穿透到所需深度，操作人员在互连杠杆158的端部压下把手162，实际上将该圆盘134向上抬升，这是通过在钻杆126上的螺旋构件152逆时针方向旋转而实现的，并且也与机械锯齿轮146啮合，该机械锯齿轮146也逆时针旋转以使锯子140在纵向切割构件104的底部旋转(经由杆件128)，当互连杠杆158不能再被压下时水平移动穿过平面202直到达到极限，与锯子140的尖端到达在纵向切割构件104的纵轴200中腔体112的中心一致，如图3C所示。

这样，骨头212的块现在占据设备100的中空腔体112内的空间，该块由锯子140切片，与骨盆的其余部分分开、孤立与取得，并且在撤回设备100时取得。

就力学而言，互连杠杆158允许完全控制设备100的锯子140以进行操作。由于设备100在骨头212(骨盆)内快速旋转，在达到任何给定深度的任何时间里，操作人员可以压下该互连杠杆158有效地使锯子140向内朝腔体112的中心靠着骨头212旋转，在操作期间对其进行切片。

互连杠杆158是弹簧，其装有一偏置手段。t该偏置手段可以是内置的弹簧150，其偏置以向下推动U形连接构件166上的互连杠杆158，以使把手162在静止时保持在顶部位置，并且这在U形连接构件166和圆盘134(向下按压)上保持向下的力量，以便确保锯子140在静止时位于墙体118内。这在向下钻掘阶段期间是重要的，以避免锯子140意外地过早地侵入腔体112并阻碍该整个纵向切割构件104向下进入身体。

因此在任何时刻操作人员不接触互连杠杆158的把手162，该弹簧150向下推动该圆盘帽154，圆盘帽154又接连将互连杠杆158的U形连接构件166向下推，这实际上将把手162自动向上提升到其最高的上限位置，并且该锯子140安全且可靠地缩回到该墙体118中的该墙空间120中，并且圆盘被隐藏(在该方式之外)，如图3A所示。这几乎就像由电动钻102和定位在钻杆126周围的圆盘帽154的顶部之间的内置弹簧150部件所提供的锁定位置。

互连杠杆158(把手162和通过枢轴移动U形连接构件166)在效果上确定并直接控制锯子140的程度和范围，在该内腔内平滑地切入骨头212，穿过垂直杆件轴204的水平平面202。

互连杠杆158独立地控制穿过平面202的切割量，平面202是由锯子140实现的，基本垂直杆件轴204，无论是部分的，作为操作人员所希望的严格程度，或者用于取材固体骨头212样品的最大程度(通过设备100的所有相关的中间齿轮部件，在互连杠杆158和锯子140之间相互连接)。

参阅图6，在设备100的下钻进入身体的过程中，些许按下互连杠杆158将在骨块214周围形成一个槽。操作人员释放手指以释放互连杠杆158至其预设水平，并将设备100向下钻入身体多一点，按下互连杠杆158一下再做一个槽，依此类推。结果，沿着骨块214样品的长度形成一系列槽，然后最终钻达到其最大深度。

操作人员完全按下互连杠杆158至其最大极限，并将整个骨块214与基座连接完全分开(原生骨头212)将骨头212与沿其长度产生的一系列槽隔离，并通过将手指完全保持在把手162上，操作人员在撤回纵向切割构件104时取材该骨头214，并从主体中取出封装骨块214的样品。

锯子140，无论是单个或一对这样的锯子同时工作以协同作用，也容易缩回到预设位置(由上述弹簧150促进)，并且这种多功能性允许重置整个收缩并且使其更深地进入身体，以在更深部分处进行另一个切片，用于另一个断面切割。

就操作人员而言，他/她仅通过按下(或抬升)以在把手162触发互连杠杆158来控制锯子140在设备100的尖端处的向内(或向外)横向切割，在设备100在身体内的任何时间里且高速旋转。

因此，在把手162和锯子140之间是简单地互连使其工作的小配件组件。因此，它是设备100，其唯一地允许锯子140控制以挖掘骨头212，到某个范围或所有期望的范围，并且也可以向外切割，只需相应地操纵互连杠杆158的臂，即可在墙体118内(圆盘隐藏)保持伸缩回第一位置206。

校准是这样的：如果互连杠杆158的该把手162被压下到其处于上限位置的第一位置206(藉以锯子140隐藏在墙空间120内，如图3A所示)及处于下限位置的第二位置208中间的任何位置(藉以锯子140的尖端144旋转逆时针摆动90°，到达纵向切割构件104的纵轴200，如图3C所示)，以中间位置具有的互连杠杆158，锯子140仅在腔体112空间内仅，在中间的某一处相应地对骨头212进行切片，但不完整，如图3B所示。这个分段切片是设备100的主要特征，允许科学仪器提供的完全控制和精确度。图3A可以称为第一位置206。图3B示出了锯子朝向第二位置208移动。图3C示出了第二位置208处的锯子。

在此过程中，在互连杠杆158的把手162被略微压下以实现部分或完全对于标定骨头212的部分或完全切片，纵向切割构件104仍然在患者体内以高速顺时针旋转，互连杠杆158可以很容易地向上抬升，以使该锯子140收回远离骨头212，和/或完全回到墙体118中，在那里它再次被离散地隐藏，不再侵入纵向切割构件104的腔体112，以免妨碍纵向切割构件104的上下自由运动。

完全控制锯子140的向内朝向中心和/或向外移动，甚至超过纵向切割构件104的边界，以延伸到环绕的组织，数量可变，锯子140在人体内旋转时，横过水平平面202，锯子140随后也可伸缩到其原始位置，是这个设备100的独特功能。

量测尺170可以在设备100的把手162旁边具有毫米标记，可以包括用于精确地指示在活动过程期间实时切割到骨头212中锯子的深度。同时，在纵向切割构件104旁边和外侧也有垂直尺172，其具有毫米标记，垂直尺172用于指示纵向切割构件104进入身体的深度(人体的骨盆、骶骨、肋骨或其他合适的骨头)。通过这种方式，设备100为骨头212的抽取提供了前所未有的精度，无论是用于治疗目的(骨头移植)还是用于骨头样本分析，或用于取材骨髓用于分析代谢和肾脏疾病。

参阅图11，具有骨头移植的精度需求，量测尺170与垂直尺172提供工厂设定的毫米标记。这些标记使外科医生能够向下钻入身体内约2mm的深度，然后按下互连杠杆158在钻头仅1mm的压痕槽内，在骨块214中形成一个横切槽，将互连杠杆158提升至预设值，然后再向下钻2mm以制作另一个1mm压痕的横切槽。这样的槽可以这种方式沿着纵向切割构件104的整个长度向下切割形成。

在最后的槽上，当锯子140向右穿过中心点(内腔的中央轴)并完全切断块时，互连杠杆158可完全压下，保持互连杠杆158在那一点下压，将整个设备100从身体中取出，内部装有完整骨块214，其具有沿着其长度以2mm的间隔的一系列1mm的凹进槽。这是仪器设备100提供的控制演示，且这种高水平的精度和控制是前所未有的。

设备100设计的另一变型形式是，除了已经提到的该功能之外，设备100可以被修改藉以互连杠杆158的把手162可以被进一步提升，超过预先存在的上限并通过该把手162，互连杠杆158的这一端可以允许被提升超出此前的范围。当互连杠杆158的这一端进一步向上提升，这将导致圆盘134向下推，甚至向进一步向下，以便顺时针旋转圆盘134及顺时针旋转锯子140，此时锯子140向外移动(与向内相反，如前所述)并远离纵向切割构件104，如图6所示，这可以被称为第三位置210，横跨垂直纵轴200的平面202。

当设备100在骨头212内旋转期间发生这种情况时，将导致环绕的骨头212在纵向切割构件104和设备100外部的切割或切片。当实现该切割时，操作外科医生再次将把手162按下到原始预设位置(可以称为第一位置206)以在锯子切片已经实现之后将锯子140缩回到墙体118中，并允许整个设备100从身体撤回和移除。

如果设备100进入该股骨(腿骨头的顶部)，则设备100提供的新特征是"外部骨头取材"的可能性。锯子140通过杠杆臂(通过该中间部件，例如该互连杠杆158)来实现穿过设备100(进入环绕的组织)向外滑过垂直杆件轴204的水平平面202；切经股骨骨头(皮质外层)的外部厚度并超越它，但不能过度切入大腿肌肉。

该目的仅仅是分离股骨的退化上部以及股骨的相关头部(其随后将由髋关节钛设备置换)。这种切割程度的控制对股骨顶部的外壳进行切片，但不要过于挤压，否则也会穿过腿部肌肉。接着锯子140缩回到预设位置，设备100可以从股骨骨头中取出，留下股骨的"自由"上部好让外科医生进行分离。这避免了过多的外部组织解剖。

在整形外科中，该特征可任选地适用于该股骨骨头212(股骨头)的退化头部的移除(如图7所示)或大腿骨头212，通过在股骨的1英寸直径内从股骨的顶部纵向插入设备100，插入到合适的深度以进行切片(在锯子140切片创造了自由度之后，随后去除该股骨头可能需要脱离一些浅表肌肉)。

进一步描述设备100在实践中的使用，让我们假设操作人员想要取材长度为10mm的骨块214。在确定了患者骨盆上的入口点后，并通过皮肤做了一个切口，操作人员接通设备100的马达，纵向切割构件104开始以适当的速度沿顺时针方向旋转。切割齿122形成在纵向切割构件104的下端108处首先接触骨盆骨头212(通常在髂嵴的顶部边缘)，并开始贯穿骨盆。

在该纵向切割构件104已经进入10mm的深度之后，如在纵向切割构件104的侧边处的可选的比例尺(垂直尺172)上所示，如图11显示，且同时纵向切割构件104继续以高速旋转，操作人员以第一手指压下把手16，以最大程度地将锯子140(断面锯子140)从如图3A所示的第一位置206移动到如图3B所示的第二位置208。

当达到此目的时，骨块214的底部被完全切片，并与骨盆分离且位于腔体112内的纵向切割构件104内。操作人员将第一手指保持在把手162上，以便将锯子140保持在特定的第三位置210，如图3C所示，并将整个设备100和纵向切割构件104从骨盆中取出。接着操作人员关掉马达，然后将把手162向上抬升朝向其原始位置，让锯子140缩回以隐藏在墙体118内，如图3A所示。最后，骨块214很容易落到操作人员的手上(图10)。

进一步描述设备100在实践中的使用，让我们假设操作人员决定将股骨(大腿骨头)顶部外端分开以移除股骨头，供髋关节置换手术，为此目的校准的设备100，在纵向切割构件104已经达到股骨骨头212内的合适深度之后，在首先从其顶部进入大腿的长骨头212之后，操作人员这次会用第一手指抬升把手162(向上抬升而不是压下它)。

这导致圆盘134顺时针旋转，其又将导致锯齿轮146与杆件128顺时针旋转，从而锯子140沿着纵向切割构件104移动到环绕的骨头212组织中，沿着水平平面202。在圆柱形股骨骨头212的情况下(横截面为圆形，典型直径为1"厚度)，锯子140现在移动到第三位置210将切割股骨骨头212的外壳的一部分，而纵向切割构件104已将股骨骨头212的髓质与其皮质骨头的外壳皮质分开(图7)。

在此之后实现，操作人员使用第一手指将互连杠杆158的把手162精确地压回到第一位置206，如图3A所示，并继续从股骨骨头取出纵向切割构件104和整个设备。现在，股骨骨头壳的顶部明显分开了，使用常规手术方法从股骨的其余部分移除股骨的这个(退化的)上部是一项简单的任务，并打算以人造臀部设备代替。除了人体的骨头取材外，设备100依照本发明也可用于其他行业的其他材料，包括从人体骨取材骨髓。

还应该理解的是，为了清楚起见，在单独的实施例的上下文中描述的本发明的某些特征可以在单一实施例中组合提供。相反地，为了简洁起见，在单一实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可以单独提供或以任何适当的子组合提供。

通过参考以下书面说明书、申请专利范围和随附图式，本领域所属技术人员将进一步理解和领会本发明的这些和其他优点。

因为可以对所描述的本发明的较佳实施例进行许多修改、变化和细节上的改变，所以在前面描述中和在随附图式中示出的所有内容都应被解释为说明性的而不是限制性的。从而，本发明的范围应由所附申请专利范围及其法律等同性来确定。

Claims (19)

1.一种自体骨移植设备，包含：

一纵向切割构件，由一上端与一下端所界定，该下端形成通向一腔体的一开口，该纵向切割构件进一步由形成一墙空间的一墙体所界定，该纵向切割构件的该下端包含复数个切割齿，该纵向切割构件可绕一纵轴旋转；

一钻杆，与该纵向切割构件的该上端连接，该钻杆基本上与该纵向切割构件的该纵轴对齐；

一电动钻，与该钻杆连接，该电动钻可旋转地驱动该钻杆与该纵向切割构件，

藉以该纵向切割构件的该切割齿可操作以致使纵向切割骨头；

一杆件，由一顶端与一底端所界定，该杆件可绕一枢轴旋转，该枢轴与该纵轴以间隔开的平行关系设置；

至少一锯子，与该杆件的该底端连接，接近该纵向切割构件的该下端，该锯子可沿垂直于该枢轴的一平面旋转，

藉以该锯子可操作以致使横向切割骨头，

藉以该锯子沿着该平面可旋转地铰接于基本上位于该墙体的该墙空间内的一第一位置，与延伸于该墙体与该纵向切割构件的纵轴之间的一第二位置之间，

藉以该锯子沿着该平面可旋转地铰接于该第一位置与部份延伸于该墙空间与该纵向切割构件的该腔体外部的一外部区域之间的一第三位置之间；

一锯齿轮，由复数个锯齿所界定，该锯齿轮与该杆件的该顶端连接；

一圆盘，与该钻杆接合，该圆盘配置以沿着该钻杆朝向该电动钻推进，该圆盘进一步配置以沿着该钻杆远离该电动钻推进，该圆盘包含设置成与该锯齿网状啮合的圆盘齿；

一弹簧，围绕该钻杆设置，该弹簧将该圆盘偏离该电动钻至该第一位置；

一螺旋构件，设置在该圆盘的孔中，该螺旋构件接合该圆盘与该钻杆，

藉以该螺旋构件使该圆盘在朝向该电动钻推进的同时顺时针旋转，

藉以该螺旋构件使该圆盘在远离该电动钻推进的同时逆时针旋转，

藉以当该圆盘沿该钻杆朝向该电动钻推进时，该圆盘齿对该锯齿旋转，使该锯齿轮沿逆时针方向旋转，使该杆件与该锯子沿逆时针方向旋转至该第二位置，

藉以当该圆盘沿该钻杆远离该电动钻推进时，该圆盘齿对该锯齿旋转，使该锯齿轮沿顺时针方向旋转，使该杆件与该锯子沿顺时针方向旋转至该第三位置；

一圆盘帽，与该圆盘连接且同心环绕该钻杆；及

一互连杠杆，由一启动端与一帽端所界定，该帽端与该圆盘帽连接，该互连杠杆绕一铰链可枢转地铰接，

藉以压下该互连杠杆的该启动端，朝向该电动钻位移该圆盘，使该锯子沿逆时针方向旋转到该第二位置，

藉以抬升该互连杠杆的该启动端，远离该电动钻位移该圆盘，使该锯子沿顺时针方向旋转到该第三位置。

2.如权利要求1所述的自体骨移植设备，其中该纵向切割构件包含一圆柱外形。

3.如权利要求1所述的自体骨移植设备，其中该纵向切割构件包含一切割构件肩部。

4.如权利要求1所述的自体骨移植设备，其中该纵向切割构件形成一钻孔隧道延伸通过该墙体。

5.如权利要求4所述的自体骨移植设备，其中该杆件穿过该钻孔隧道。

6.如权利要求1所述的自体骨移植设备，其中该纵向切割构件的该下端包含一开放垂直窗口，用以容置该杆件。

7.如权利要求1所述的自体骨移植设备，其中该圆盘形成一孔，该孔的大小与尺寸适于接收该钻杆。

8.如权利要求1所述的自体骨移植设备，其中该锯子包含一尖端与一基端，该基端与该杆件的该底端连接。

9.如权利要求1所述的自体骨移植设备，其中该螺旋构件包含一校准螺纹螺钉。

10.如权利要求1所述的自体骨移植设备，其中该铰链设置在该电动钻上。

11.如权利要求1所述的自体骨移植设备，其中该互连杠杆的该启动端包含一把手。

12.如权利要求1所述的自体骨移植设备，其中该互连杠杆可相对于该圆盘帽的凹槽枢转。

13.如权利要求1所述的自体骨移植设备，进一步包含一U形连接构件，与该互连杠杆的该帽端连接。

14.如权利要求13所述的自体骨移植设备，其中该圆盘帽由接收该U形连接构件的一凹槽所界定。

15.如权利要求1所述的自体骨移植设备，进一步包含一量测尺，位于该互连杠杆的该启动端与该电动钻之间。

16.如权利要求1所述的自体骨移植设备，进一步包含一垂直尺，沿着该纵向切割构件的长度设置。

17.一种自体骨移植设备，包含：

一圆柱形纵向切割构件，由一上端与一下端所界定，该下端形成通向一腔体的一开口，该纵向切割构件进一步由形成一墙空间的一墙体所界定，该纵向切割构件的该下端包含复数个切割齿，该纵向切割构件可绕一纵轴旋转；

一钻杆，与该纵向切割构件的该上端连接，该钻杆基本上与该纵向切割构件的该纵轴对齐；

一电动钻，与该钻杆连接，该电动钻可旋转地驱动该钻杆与该纵向切割构件，

藉以该纵向切割构件的该切割齿可操作以致使纵向切割骨头；

一杆件，由一顶端与一底端所界定，该杆件可绕一枢轴旋转，该枢轴与该纵轴以间隔开的平行关系设置；

至少一锯子，与该杆件的该底端连接，接近该纵向切割构件的该下端，该锯子可沿垂直于该枢轴的一平面旋转，

藉以该锯子可操作以致使横向切割骨头，

藉以该锯子沿着该平面可旋转地铰接于基本上位于该墙体的该墙空间内的一第一位置，与延伸于该墙体与该纵向切割构件的纵轴之间的一第二位置之间，

藉以该锯子沿着该平面可旋转地铰接于该第一位置与部份延伸于该墙空间与该纵向切割构件的该腔体外部的一外部区域之间的一第三位置之间；

一锯齿轮，由复数个锯齿所界定，该锯齿轮与该杆件的该顶端连接；

一圆盘，与该钻杆接合，该圆盘配置以沿着该钻杆朝向该电动钻推进，该圆盘进一步配置以沿着该钻杆远离该电动钻推进，该圆盘包含设置成与该锯齿网状啮合的圆盘齿；

一弹簧，围绕该钻杆设置，该弹簧将该圆盘偏离该电动钻至该第一位置；

一螺旋构件，设置在该圆盘的孔中，该螺旋构件接合该圆盘与该钻杆，

藉以该螺旋构件使该圆盘在朝向该电动钻推进的同时顺时针旋转，

藉以该螺旋构件使该圆盘在远离该电动钻推进的同时逆时针旋转，

藉以当该圆盘沿该钻杆朝向该电动钻推进时，该圆盘齿对该锯齿旋转，使该锯齿轮沿逆时针方向旋转，使该杆件与该锯子沿逆时针方向旋转至该第二位置，

藉以当该圆盘沿该钻杆远离该电动钻推进时，该圆盘齿对该锯齿旋转，使该锯齿轮沿顺时针方向旋转，使该杆件与该锯子沿顺时针方向旋转至该第三位置；

一圆盘帽，与该圆盘连接且同心环绕该钻杆，该圆盘帽形成一凹槽；

一互连杠杆，由一启动端与一帽端所界定，该帽端与该圆盘帽连接，该互连杠杆绕一铰链可枢转地铰接，

藉以压下该互连杠杆的该启动端，朝向该电动钻位移该圆盘，使该锯子沿逆时针方向旋转到该第二位置，

藉以抬升该互连杠杆的该启动端，远离该电动钻位移该圆盘，使该锯子沿顺时针方向旋转到该第三位置；

一U形连接构件，与该互连杠杆的该帽端连接，其中该圆盘帽中的该凹槽接收该U形连接构件。

18.如权利要求17所述的自体骨移植设备，其中该纵向切割构件包含一切割构件肩部。

19.如权利要求17所述的自体骨移植设备，其中该纵向切割构件形成一钻孔隧道延伸通过该墙体。

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