TW202345754A - 輔具單元組及骨切削系統 - Google Patents
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Abstract
輔具單元組係安裝於保持骨移植材的塊體(B)的骨保持具,且係被使用於將塊體(B)裁切為楔形的碎片(C)。輔具單元組係具備可拆卸地設置於骨保持具的載置面(4a),且針對被定義於載置面(4a)的裁切線來定位塊體(B)之一種以上的輔具單元。一種以上的輔具單元係包含決定楔形碎片(C)的高度之高度輔具單元(21)。一種以上的輔具單元係可包含決定楔形碎片的楔角度之角度輔具單元,以及決定楔形碎片的底邊長度之長度輔具單元。
Description
本發明係關於一種輔具單元組及骨切削系統,尤其是關於一種被使用於將骨頭移植材的塊體裁切為楔形的輔具單元組以及骨切削系統。
傳統上,高位脛骨截骨術(HTO)係被使用來作為內翻變形(O形腿)的退化性膝關節炎之治療法。如圖19所示,內側楔狀型(open-wedge)HTO係藉由從內側將脛骨D的近側部截骨而將截骨部E擴張為楔狀來矯正O形腿的方法。被擴張的截骨部E係填充有楔形的骨移植材C。
根據患者的體格以及脛骨D的矯正角度,截骨部E的擴張寬度W、底邊長度L以及擴張角度θ係所有不同。為了獲得適合截骨部E的尺寸以及形狀的骨移植材C,在手術現場中會以手工作業來切削加工人工骨的塊體。例如,使用劃線器而在塊體手繪出線,再沿著線使用刀具將塊體裁切為楔形的碎片(例如參見專利文獻1以及2。)。
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特許第6940354號公報。
[專利文獻2]日本特許特開2016-200573號公報。
沿著所劃的線裁切塊體之方法係難以確保較高的加工精度。例如在裁切塊體之前,會進行劃線的步驟以及將劃有線的塊體相對刀具定位之步驟。該等步驟的精度係很容易受到作業員技術的影響。又,因皮膚筆所畫的線係比刀具的厚度較粗,故刀具所致的裁切線之位置很容易產生誤差。
本發明是鑑於上述情況所開發者,其目的在於提供一種能夠正確地裁切骨移植材的塊體為所欲楔形的碎片之輔具單元組以及骨切削系統。
本發明的一態樣係一種輔具單元組,其係安裝於保持骨移植材塊體的骨保持具,且係被使用於將該塊體裁切為楔形的碎片,該骨保持具係具備載置有該塊體的載置面,並使刀具移動的裁切線被定義於該載置面;具備一種以上的輔具單元,其可拆卸地設置於該載置面,且相對該裁切線來定位該塊體;該一種以上的輔具單元係包含決定該楔形碎片的高度之高度輔具單元。
本發明的其他態樣係一種輔具單元組,其係安裝於保持骨移植材的塊體之骨保持具,且被使用於將該塊體裁切為楔形的碎片;該骨保持具係具備載置有該塊體的載置面,並使刀具移動的裁切線被定義於該載置面;具備複數種類以上的輔具單元,其可拆卸地設置於該載置面,且相對該裁切線來定位該塊體;該複數種類的輔具單元係包含決定該楔形碎片的楔角度之角度輔具單元以及決定該楔形碎片的底邊長度之長度輔具單元;該角度輔具單元具備:長條構件,係被傾斜配置於該裁切線;以及分度器,係顯示該長條構件相對於該裁切線之傾斜角度;該長條構件係具備抵接有該塊體的一側面的角度決定部;該長條構件的該傾斜角度係可變;該長度輔具單元具備滑動構件,係能夠於該長條構件的長度方向移動而被安裝在該長條構件,並抵接有該塊體的其他側面。
本發明的其他態樣係一種骨切削系統,其具備:骨切銷用器具,係具有保持骨移植材塊體的骨保持具;以及上述輔具單元組。
根據本發明,可達成能夠正確地裁切骨移植材的塊體為所欲楔形的碎片之功效。
以下,參照圖式,針對本發明一實施形態相關的輔具單元組、骨切削用器具以及骨切削系統進行說明。
本實施形態相關的輔具單元組、骨切削用器具1以及骨切削系統100係使用於切削骨移植材的塊體B來製作楔形的碎片C。骨移植材係人工骨或者從患者採取的自體骨。惟在本實施形態中是說明裁切人工骨的長方體塊體B之情況,但是輔具單元組、骨切削用器具1以及骨切削系統100亦可使用於其他形狀的塊體以及自體骨的塊體之裁切。
圖19係針對作為輔具單元組、骨切削用器具1以及骨切削系統100的適用例之內側楔狀型擴張式高位脛骨截骨術(open-wedge HTO)進行說明。在Open-wedge HTO中,脛骨D的近側部係從內側被截骨,被擴張為截骨部E係填充有碎片C,而骨板F係被固定在脛骨D的內側面。
截骨部E的擴張寬度W、底邊長度L以及擴張角度θ會根據患者的體格以及脛骨D的矯正角度而所有不同。擴張寬度W係脛骨D的內側面中的截骨部E的寬度,底邊長度L係遠位側的截骨面對長度。適合截骨部E的形狀以及尺寸之碎片C係根據在擴張寬度W、底邊長度L以及擴張角度θ中之至少兩者來被加以製作。擴張寬度W、底邊長度L以及擴張角度θ係在手術中被測量或者藉由手術前的計劃來取得。
另外,在本說明書中,「楔形」係包含具有三角形的側面之楔形(例如參見圖5(a)之碎片C。),以及缺少尖端部的梯形或者具有略梯形的側面之部分楔形(例如參見圖5(b)之碎片C。)之兩者。
如圖1~圖3所示,骨切削系統100係具備切削人工骨的塊體B之切削器具30、將切削器具30以及塊體B彼此定位之骨切削用器具1。
切削器具30係具備手持件31、安裝於手持件31的前端之刀碟(刀具)32、連接到手持件31的基端使得刀碟32快速旋轉之微型馬達33。
骨切削用器具1係具備保持塊體B的夾具(骨保持具)2、支撐切削器具30以及夾具2的底座3。
骨切削用器具1係具備彼此正交的寬度方向(正交方向)X、長度方向Y以及高度方向Z。寬度方向X以及長度方向Y係平行於夾具2的載置面4a(後述)的方向,尤其是長度方向Y係平行於裁切線A(後述)的方向,寬度方向X係正交於裁切線A的方向。骨切削用器具1係以使得載置面4a朝向上側而呈水平或略水平之方式來加以配置。
圖1以及圖2係從上側觀看於高度方向Z的骨切削系統100之俯視圖,圖3係從與切削器具30為相反側觀看於寬度方向X的骨切削系統100之剖面圖。圖1係顯示夾具2以及底座3被分解的狀態,圖2以及圖3係顯示夾具2以及底座3組裝後的狀態。
夾具2具備矩形的板狀或塊體狀的夾具本體4、相對於夾具本體4而能夠開閉的薄板狀之蓋子5。夾具本體4的外面可固定有讓作業員以手抓住用的把手6。圖1~圖3係顯示蓋子5關閉後狀態之夾具2,圖4係顯示蓋子5打開後狀態之夾具2。
夾具本體4的上面係具有載置有塊體B的平坦的載置面4a。蓋子5係藉由鉸鏈7而可開閉地與夾具本體4連接。如圖3所示,載置面4a係配置在較夾具本體4的長度方向Y之兩端部上面而偏移於下側之位置,並於關閉後的蓋子5的內面與載置面4a之間形成有配置塊體B的空間。塊體B係藉由蓋子5的內面和載置面4a而被把持在高度方向Z。蓋子5的內面係可設置有用於防止塊體B相對蓋子5之滑動的止滑構件5a,例如矽氧樹脂等的橡膠製之墊片。蓋子5以及夾具本體4係分別設有用於將關閉後的蓋子5固定於夾具本體4之螺釘5b以及螺孔4b。
夾具2係具有在蓋子5關閉後的狀態中會在高度方向Z上貫穿夾具2,且延伸於長度方向Y的槽8。亦即,槽8係由形成於夾具本體4的槽8a、形成於蓋子5的槽8b所構成。槽8(8a、8b)的中心線係刀碟32移動的裁切線A,裁切線A係藉由槽8a而被定義於載置面4a。如圖2以及圖3所示,槽8係接受從後述覆蓋物11的上面突出之刀碟32上部,藉由快速旋轉的刀碟32在槽8內移動於長度方向Y來使塊體B沿著裁切線A被裁切。
如圖4所示,載置面4a係設有突出於高度方向Z的一對銷9a,9b以及一對銷9c,9d。長度方向Y的一側(前方側)之一對銷9a,9b係配置於槽8a的兩側,並配列於寬度方向X。長度方向Y的另一側(深度側)之其他一對銷9c,9d則配置於槽8a的兩側,並配列於寬度方向X。前方側的銷9a,9b以及深度側的9c,9d係分別顯示能夠進行刀碟32所致的裁切範圍之界限的記號,塊體B係配置於銷9a,9b與銷9c,9d之間。如下文所述,銷9a,9b,9c,9d係可使用於輔具單元20~29相對於載置面4a之定位。
底座3係具有保持切削器具30的底座本體10,以及可拆卸於底座本體10的覆蓋物11。
底座本體10係具有保持切削器具30的保持器12,以及容納被保持器12保持的切削器具30之刀碟32的箱子13。保持器12以及箱子13係配列於寬度方向X。
保持器12係具有貫穿於寬度方向X的孔12a,並保持貫穿孔12a的切削器具30。
箱子13係使上側開放的矩形箱子,刀碟32係沿著長度方向Y被配置於箱子13內。
覆蓋物11係薄板狀的構件,且安裝於箱子13的上側而塞住箱子13的開口部。覆蓋物11具有槽14,係在厚度方向上貫穿覆蓋物11而延伸於長度方向Y。在覆蓋物11被安裝於箱子13的狀態中,刀碟32的上部會通過槽14而從覆蓋物11的上面突出。
夾具2當從上側觀看時,係載置於覆蓋物11上,以使得槽8以及槽14配置於同一直線上,且刀碟32的上部係配置於槽8內。箱子13之寬度方向X兩側的側壁13a,13b係從覆蓋物11的上面突出。夾具2係藉由側壁13a,13b而相對覆蓋物11被定位於寬度方向X,且沿著側壁13a,13b而被引導於長度方向Y。
為了將塊體B正確地裁切為所欲尺寸以及所欲形狀的楔形碎片C,需要相對於裁切線A而正確地定位塊體B。如圖6~圖16所示,骨切削系統100係進一步具有輔助塊體B相對於裁切線A的定位之輔具單元組。
輔具單元組包含一種以上的輔具單元,係可拆卸地設置於載置面4a,而相對於裁切線A來定位塊體B。輔具單元有高度輔具單元、角度輔具單元以及長度輔具單元之三種。
輔具單元組係至少包含高度輔具單,較佳為進一步包含角度輔具單元以及長度輔具單元的至少一者。具體地,輔具單元組係至少包含圖6以及圖8~圖14所示的輔具單元之組合中至少一種。
如圖15所示,輔具單元組可具備角度輔具單元以及長度輔具單元。
可提供僅具備高度輔具單元的輔具單元組、僅具備角度輔具單元的輔具單元組、以及僅具備長度輔具單元的輔具單元組。在此情況,係組合兩種以上的輔具單元組來使用。
如圖5所示,高度輔具單元、角度輔具單元以及長度輔具單元係分別決定楔形碎片C的高度h、楔角度φ以及底邊長度S。高度h、楔角度φ以及底邊長度S係分別對應於截骨部E的擴張寬度W、擴張角度θ以及底邊長度L。高度h、楔角度φ以及底邊長度S中,藉由決定兩者,便能使得碎片C的形狀以及尺寸被決定為唯一。
各輔具單元20~29具有定位部,係用於在載置面4a的既定位置以既定姿勢來定位各輔具單元20~29。後述的定位部是一個範例,而可因應夾具本體4的具體設計來適當地變更。
各輔具單元20~29較佳為配置於在寬度方向X中的裁切線A一側,以不干涉裁切線A。
圖6係顯示高度輔具單元21以及第1角度輔具單元22之組合。
如圖6所示,高度輔具單元21係帶狀板,於長度方向Y上被配置在載置面4a上。高度輔具單元21係具有分別插入有銷9a,9c的兩個孔21a,21b,來作為定位部。
高度輔具單元21具有高度決定部21c,係於寬度方向X抵接有塊體B的一角落部,而決定在寬度方向X中的一角落部之位置。高度決定部21c係高度輔具單元21的裁切線A側之側面。高度決定部21c係垂直或略垂直於載置面4a的平坦面,且與裁切線A平行或略平行地延伸。
高度決定部21c係配置在從裁切線A於寬度方向X上僅偏移既定偏移距離d之位置。藉由將塊體B的一角落部抵接於高度決定部21c,使得塊體B被定位於碎片C的高度h會等同於偏移距離d的位置。因此,藉由使用因應截骨部E的擴張寬度W的偏移距離d之高度輔具單元21,便可將高度h決定為因應擴張寬度W的尺寸。具體地,如圖5所示,高度h以及擴張寬度W係在W=h/cosφ的關係。可選擇等同於從此關係所決定的高度h之偏移距離d的輔具單元21。
圖7(a)~(c)係顯示具有不同偏移距離d的輔具單元21之範例。為了對應不同擴張寬度W,會準備具有不同偏移距離d的複數高度輔具單元21。
高度決定部21c可非為平坦面,而是曲面,例如可為餘弦(cos)曲線狀的曲面。
圖6、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13以及圖14係分別顯示與高度輔具單元21組合來使用的角度輔具單元22,23,24,20,第2高度輔具單元25以及長度輔具單元26,27。
圖6的第1角度輔具單元22係矩形板,且相對裁切線A而在與高度輔具單元21為相反側中載置於載置面4a上。第1角度輔具單元22係具有插入有銷9b的孔22a,以及被抵接於夾具本體4的端部內面4c之平坦側面22b,來作為定位部。
第1角度輔具單元22具有角度決定部22c,係抵接有塊體B的一側面,且決定該一側面相對於裁切線A之傾斜角度。角度決定部22c係面向側面22b的其他側面。角度決定部22c係垂直或略垂直於載置面4a的平坦面,會相對於正交於裁切線A的平面而僅傾斜既定的傾斜角度。藉由將塊體B的一側面抵接於角度決定部22c來決定碎片C的楔角度φ為等同於角度決定部22c的傾斜角度之角度。因此,藉由使用等同於截骨部E的擴張角度θ的傾斜角度之第1角度輔具單元22,便可決定楔角度φ為等同於擴張角度θ的角度。為了對應各種擴張角度θ,會準備具有不同傾斜角度的角度決定部22c之複數第1角度輔具單元22。
圖8的第2角度輔具單元23係略L字型板,具有於長度方向Y被載置於高度輔具單元21上的長條的第1部分231,以及從第1部分231的一端部向裁切線A側突出的短條的第2部分232。如圖8(b),(c)所示,角度輔具單元23的下面設有與高度決定部21c抵接的凸部23a,來作為定位部。角度輔具單元23係透過高度輔具單元21而相對於載置面4a被定位於寬度方向X。
角度輔具單元23具有角度決定部23b,係抵接有塊體B的一側面,並決定該一側面相對於裁切線A之傾斜角度。角度決定部23b係第1部分231的裁切線A側之側面。角度決定部23b係垂直或略垂直於載置面4a的平坦面,會相對於裁切線A而僅傾斜既定傾斜角度。藉由將塊體的一側面抵接於角度決定部23b來決定碎片C的楔角度φ為等同於角度決定部23b的傾斜角度之角度。因此,藉由使用等同於截骨部E的擴張角度θ的傾斜角度之角度輔具單元23,便可決定楔角度φ為等同於擴張角度θ的角度。為了對應各種擴張角度θ,會準備具有不同傾斜角度的角度決定部23b之複數角度輔具單元23。
會有複數次裁切一塊體B而製作成複數碎片C。第1角度輔具單元22係不適合定位變小後的塊體B或者長方體之外的形狀之塊體B。第2角度輔具單元23可較佳地使用於定位較小的塊體B以及長方體之外的形狀塊體B。
第2角度輔具單元23係具有在第1部分231與第2部分232之間的凹角落部23c,塊體B的一角落部係抵接於凹角落部23c。凹角落部23c的角度例如為90°。凹角落部23c係配置在高度方向Z上與高度決定部21c重疊的位置。因此,藉由將一側面被抵接在角度決定部23b的塊體B之一角落部抵接於凹角落部23c,便能夠同時決定高度h以及楔角度φ。
圖9的第3角度輔具單元24係被載置於高度輔具單元21上的略六角形板,具有與角度決定部23b同樣的角度決定部24a,24b,24c。角度決定部24a,24b,24c係由在周方向上相互略均等地配列的三個側面所構成。因此,角度輔具單元24係具有120°的略旋轉對稱性,使得角度決定部24a,24b,24c會以位於裁切線A側的三種姿勢來分別載置於高度輔具單元21上。三個角度決定部24a,24b,24c相對裁切線A之傾斜角度係彼此相異。因此,藉由使用角度輔具單元24便能夠將楔角度φ決定為三個角度。為了對應各種擴張角度θ,會準備不同傾斜角度的角度決定部24a,24b,24c之複數角度輔具單元24。
角度輔具單元24的下面係設有同樣於凸部23a的凸部24d,來作為定位部。又,角度輔具單元24係具有同樣於凹角落部23c的凹角落部24e。
角度輔具單元24係略四角形或略八角形等的其他多角形狀板,可具有在周方向上配列2個或4個以上的角度決定部。
圖9的高度輔具單元21係相反地配置後的圖7(b)之高度輔具單元21。亦即,於圖9的使用方法中,係使用在圖7(b)情況配置於與裁切線A為相反側的側面,來作為高度決定部21c。如此般,高度輔具單元21便具有由彼此平行的兩個側面所構成的兩個高度決定部21c,兩個高度決定部21c的偏移距離d可彼此不同。
圖10的第4角度輔具單元20係類似於第2角度輔具單元23,但是關於相對於載置面4a亦被定位在長度方向Y卻不能夠滑動於長度方向Y之點,則與第2角度輔具單元23有所差異。
角度輔具單元20係略L字型板,具有長條的第1部分201,以及從第1部分201的一端部朝向裁切線A側突出的短條的第2部分202。角度輔具單元20的下面係設有同樣於凸部23a的凸部(未圖示),來作為定位部。
進一步地,角度輔具單元20係具有插入有銷9c且在長度方向Y上與銷9c(凹凸構造)卡合之孔20d,來作為長度方向Y之定位用的定位部。
角度輔具單元20係具有同樣於角度決定部23b的角度決定部20b。藉由將塊體B的一側面抵接於角度決定部20b,來將碎片C的楔角度φ決定為等同於角度決定部20b的傾斜角度之角度。因此,會準備具有不同傾斜角度的角度決定部20b之複數角度輔具單元20。
又,角度輔具單元20係具有與凹角落部23c同樣地配置於在高度方向Z上與高度決定部21重疊的位置之凹角落部20c。因此,藉由將在角度決定部20b抵接有一側面的塊體B之一角落部抵接於凹角落部20c,便能夠同時決定高度h以及楔角度φ。
凹角落部20c的位置較佳設計為使得塊體B會同時抵接於角度決定部20b、凹角落部20c以及銷9d。具體地,凹角落部20c係90°,銷9d與塊體B的接觸點係位在形成有凹角落部20c的第2部分202之側面202a的延長線上。藉此,便可藉由兩個面以及一個點來穩定地定位塊體B。
孔20d較佳為延伸於與角度決定部20b正交的方向之長孔,可移動地在垂直於角度決定部20b的方向而與銷9c卡合。藉由長孔20d中銷9c的移動,角度輔具單元20便可相對於高度輔具單元21而平行地移動於與角度決定部20b正交之方向(圖10中沿著一點鏈線的方向)。因此,便可將一個角度輔具單元20與具有不同偏移距離d之複數高度輔具單元21組合來使用。亦即,根據高度輔具單元21的偏移距離d,可調整角度輔具單元20的位置到凹角落部20c會與高度決定部21c一致的位置。
圖11係顯示第4角度輔具單元20的其他範例。此第4角度輔具單元20係取代孔20d而具有長度方向Y兩側之端面20e,20f,來作為長度方向Y用的定位部。端面20e,20f係彼此平行,端面20e,20f之間的距離係等同於銷9a,9c之間的間距。因此,便可分別讓前方側的端面20e與銷9a(凹凸構造)以及深度側的端面20f與銷9c(凹凸構造)同時卡合。
端面20e,20f較佳為延伸於垂直於角度決定部20b的方向。藉此,與長孔20d同樣地,端面20e,20f便能相對於角度決定部20b而可移動地與銷9a,9c卡合於垂直的方向,可將一個角度輔具單元20與具有不同偏移距離d之複數高度輔具單元21組合來加以使用。
在圖10以及圖11的輔具單元20中,長度方向Y用的定位部之構造係根據被設置於載置面4a的凹凸構造而可適當地變更,亦可構成為在長度方向Y上與銷9a,9c之外的凹凸構造,例如突起部、台階或凹部抵接。
圖12的第2高度輔具單元(角度輔具單元)25係具有凹角落部25a的多角形板,是被載置於高度輔具單元21的端部上。高度輔具單元25具有插入有銷9a的孔25c,以及被抵接於夾具本體4端部的內面4c之平坦側面25d,來作為定位部。
高度輔具單元25具有高度決定部,係抵接有塊體B的其他角落部,並決定寬度方向X上其他角落部的位置。高度決定部係凹角落部25a,且配置於裁切線A側。高度決定部25a係被配置在從裁切線A朝與高度決定部21c同一側而於正交方向上僅偏移既定偏移距離d’之位置。高度決定部25a的偏移距離d’係較高度決定部21c的偏移距離d還短。
如圖5(b)所示,楔角度φ係根據僅遠離既定距離的兩個位置之高度h,h’來被決定為唯一。高度輔具單元25係藉由決定高度h’來決定楔角度φ,而為角度輔具單元的其中一種。
藉由將在高度決定部21c抵接有一角落部的塊體B之其他角落部抵接於高度決定部25a,碎片C的楔角度φ便會被決定為等同於具有擴張寬度W=d/cosθ以及擴張寬度W’=d’/cosθ的截骨部E的擴張角度θ之角度。擴張寬度W’係從脛骨D的內側面僅遠離塊體B的邊之長度的位置中之截骨部E的寬度。因此,藉由使用根據擴張寬度W’的偏移距離d’之高度輔具單元25,便能夠決定楔角度φ為等同於擴張角度θ的角度。為了對應截骨部E的各種擴張角度θ,會準備具有不同偏移距離d’之複數高度輔具單元25。
圖12的第2高度輔具單元25係具有由凹角落部所構成的另一個高度決定部25b。藉由將高度輔具單元25相反地配置來於裁切線A側配置另一個高度決定部25b。兩個高度決定部25a,25b的偏移距離d’係彼此相異。因此,藉由使用高度輔具單元25,便能夠決定楔角度φ為兩個角度。
圖13的第1長度輔具單元26係具有長條構件261,以及保持長條構件261而被連接於載置面4a之連接構件262。
長條構件261係筆直的構件,例如,薄平板或細棒。
連接構件262係載置於高度輔具單元21上的略T字狀板,而跨越平行於夾具本體4的裁切線A之側面4e來被加以配置。連接構件262的下面係設有被插入至高度輔具單元21的凹部21d內之凸部262a。藉由配置凸部262a於凹部21d內,連接構件262便會圍繞Z方向的擺動軸而可擺動地被安裝於載置面4a。
連接構件262係具有抵接有塊體B一側面的抵接面262b,以及與抵接面262b平行地保持長條構件261的保持部262c。
抵接面262b係由連接構件262的裁切線A側之側面所構成。
保持部262c係具有配置於側面4e的外側而貫穿在平行於抵接面262b的方向上之孔262d。保持部262c係在側面4e的外側中,保持著貫穿孔262d的長條構件261之長度方向的途中位置。
從長條構件261的保持部262c突出的部分係具有長度L’的長度決定部261a。長條構件261係相對保持部262c而可移動於長度方向,藉此,長度決定部261a的長度L’便可改變。在此,保持部(距離決定機構)262c係在寬度方向X上僅遠離等同於偏移距離d的距離之位置中,保持著長條構件261的途中位置。
因此,藉由圍繞擺動軸的連接構件262之擺動而將長度決定部261a的尖端抵接於側面4e之狀態中,長度決定部261a的兩端係配置在於寬度方向X上遠離等同於偏移距離d的距離之位置。在此狀態中,長條構件261、夾具本體4以及連接構件262的3個側面會形成全等於碎片C的三角形之三角形C’。因此,藉由使得長度決定部261a的長度L’等同於截骨部E的底邊長度L,便可決定底邊長度S為等同於底邊長度L的尺寸。藉由將長度決定部261a插入於截骨部E內,便可調整長度L’為底邊長度L。
截骨部E的底邊長度L的範圍係較擴張寬度W以及擴張角度θ的範圍還寬,例如為45mm~80mm。藉由使得長度決定部261a的長度L’為可改變,便可使用單一長度輔具單元26來對應各種底邊長度L。
圖14的第2長度輔具單元(長度決定部)27係具有既定長度L’之筆直的長條構件,例如,薄平板或細棒。長度輔具單元27係相對於裁切線A而傾斜配置於高度輔具單元21上。長度輔具單元27的裁切線A側之側面27a係平行於長度輔具單元27的長度軸,是抵接有塊體B的一側面之抵接面。
與長度輔具單元27組合的高度輔具單元21係配置在寬度方向X中之高度決定部21c的兩側,具有在寬度方向X上分別抵接有長度輔具單元27的兩端的兩個定位部(距離決定機構)21e,21f。兩個定位部21e,21f係垂直或略垂直於載置面4a的平坦面,且平行於裁切線A。
藉由使得長度輔具單元27的兩端抵接於定位部21e,21f,長度輔具單元27的兩端(更具體而言,為長度輔具單元27之中心軸的兩端)便會配置在寬度方向X僅遠離等同於偏移距離d的距離之位置。此時,長度輔具單元27相對裁切線A之傾斜角度係等同於高度為偏移距離d且底邊長度為長度輔具單元27的長度L’之楔形的楔角度。因此,藉由使用等同於截骨部E的底邊長度L之長度L’的長度輔具單元27,便能夠決定底邊長度S為等同於底邊長度L的尺寸。為了對應截骨部E的各種底邊長度L,會準備具有不同長度L’的複數長度輔具單元27。
為了防止在使塊體B抵接於長度輔具單元27時長度輔具單元27的位置會位移,可在高度輔具單元21設有接受長度輔具單元27的其他端部所設置的凸部27b之凹部21g。
圖15係顯示一體化後的第5角度輔具單元28以及第3長度輔具單元29。
角度輔具單元28係具備相對於裁切線A而傾斜配置於載置面4a上的長條構件281,以及顯示長條構件281相對於裁切線A之傾斜角度的分度器282。
分度器282係載置於載置面4a的角落部上。分度器282係例如具有插入有銷9c的孔282a,以及抵接於夾具本體4端部之內面4d的平坦的側面282b。
長條構件281係筆直的構件,例如由薄平板或細棒所構成。長條構件281的一端係圍繞正交於載置面4a的軸而可擺動地與分度器282連結,長條構件281相對於裁切線A的傾斜角度係可改變的。長條構件281的裁切線A側之側面281a係與長條構件281的長度軸平行,為抵接有塊體B的一側面之角度決定部。
藉由基於分度器282而將長條構件281配置於等同於截骨部E的擴張角度θ的傾斜角度,將塊體B的一側面抵接於角度決定部281a,以決定碎片C的楔角度φ為等同於擴張角度θ的角度。
長度輔具單元29係具備安裝於長條構件281的滑動構件29a。滑動構件29a係從角度決定部281a突出至裁切線A側,而抵接有塊體B的其他側面。滑動構件29a係可移動於長條構件281的長度方向,可在任意位置中相對於長條構件281來固定。長條構件281設有顯示底邊長度的刻度。藉由在對應截骨部E的底邊長度L的位置中將滑動構件29a固定於長條構件281,來將塊體B抵接於滑動構件29a,以決定碎片C的底邊長度S為等同於底邊長度L的長度。
圖16係顯示第5角度輔具單元28的其他範例。此角度輔具單元28係具備安裝於載置面4a上的支撐板283,長條構件281的一端係可擺動地連接於支撐板283。支撐板283係具有例如被插入於載置面4a的前方側以及深度側的端部所設置之孔的突起283a,來作為定位部。分度器282係與支撐板283連接而配置於載置面4a的外側。
此角度輔具單元28係可與作為高度決定部的刻度21h組合來使用。刻度21h係可直接設於載置面4a,或可與角度輔具單元28一體而與角度輔具單元28一起設置於載置面4a上。刻度21h會顯示從裁切線A在寬度方向X之距離,亦即高度h。高度h以及擴張寬度W為W=h/cosφ的關係。藉由將塊體B的角落定位在等同於基於此關係來決定的高度h之高度h的位置,以決定高度h為對應擴張寬度W的尺寸。
如以上所說明般,本實施形態的骨切削用器具1具備輔具單元20~29,係會決定楔形的碎片C之高度h、楔角度φ以及底邊長度S中的兩者。藉由使用此般的輔具單元20~29,便能相對於裁切線A來定位塊體B,以使得碎片C的高度h、楔角度φ以及底邊長度S分別對應或等同於截骨部E的擴張寬度W、擴張角度θ以及底邊長度L。藉此,便不需要為加工進度降低之原因的塊體B畫線作業,可正確地裁切塊體B為所欲形狀以及所欲尺寸的碎片C。
因槽8,14的寬度係比刀碟32的寬度還大,故刀碟32可配置於從作為裁切線A的槽8,14之中心線在寬度方向X上偏移的位置。
如圖17所示,骨切削系統100可進一步具備校正構件40,係用於正確地使得刀碟32與裁切線A一致。校正構件40係具有彼此平行的兩個平面40a,40b之塊體。兩個平面40a,40b之間的距離係α-β/2。α係從箱子13之側壁13b的內面至裁切線A在寬度方向X之距離,β係刀碟32的厚度。藉由使一邊的平面40b接觸至側壁13b的內面,而使刀碟32接觸至另邊的平面40a,便能夠正確地使得刀碟32與裁切線A一致。
在上述實施形態中,如圖18所示,夾具2的蓋子5可具有將塊體B的一部分露出於外側之窗體5c。
在關閉蓋子5的過程中,因輔具單元20~29而被定位的塊體B之位置會有位移之可能性。藉由設置有窗體5c,在蓋子5關閉之後,可從關閉後的蓋子5外側以目視來確認塊體B是否適當地被定位。又,在塊體B的位置位移的情況,經由窗體5c可針對塊體B的位置進行微調。
在上述實施形態中,係藉由相對於切削器具30使得夾具2移動來裁切塊體B,但亦可取代之,使骨切削用器具1係構成為相對於夾具2使得切削器具30在長度方向Y上移動。
在上述實施形態中,係骨切削用器具1會具備用以保持切削器具30的保持器12,並可與切削器具30組合,但亦可取代之,可構成為使用任意切削器具來裁切塊體B。例如,骨切削用器具1係可不具備底座3,藉由作業員在手上所握持的切刀等之任意刀具沿著夾具2的槽8移動,而沿著裁切線A來裁切塊體B。
1:骨切削用器具
2:夾具(骨保持具)
4a:載置面
21:高度輔具單元
21e、21f:定位部(距離決定機構)
21c、25a:高度決定部
20、22、23、24、25、28:角度輔具單元
20b、22c、23b、24a、24b、24c、281a:角度決定部
20c、23c、24e:凹角落部
20d:孔(定位部)
20e、20f:端面(定位部)
25:第2高度輔具單元(角度輔具單元)
26、29:長度輔具單元
261a:長度決定部
262b、27a:抵接面
262:連接構件
262c:保持部(距離決定機構)
27:長度輔具單元(長條構件、長度決定部)
281:長條構件
282:分度器
29a:滑動構件
32:刀碟(刀具)
9a、9c:銷(凹凸構造)
A:裁切線
B:塊體
C:碎片
d、d’:偏移距離
φ:楔角度
h:高度
S:底邊長度
圖1為顯示一實施形態相關的整個骨切削系統的構成之俯視圖。
圖2為顯示組裝圖1骨切削系統後的狀態之俯視圖。
圖3為圖2的骨切削系統之剖面圖。
圖4為打開蓋子後的狀態之骨切削用器具的俯視圖。
圖5為說明(a)三角形狀的楔形以及(b)梯形的部分楔形之高度、底邊長度以及楔角度的示意圖。
圖6為顯示設置於載置面上後的高度輔具單元以及第1角度輔具單元之俯視圖。
圖7為(a)、(b)、(c)高度輔具單元的其他範例之俯視圖。
圖8為(a)顯示設置於載置面上後的高度輔具單元以及第2角度輔具單元的俯視圖、(b)從下側觀看第2角度輔具單元的仰視圖、(c)從與角度決定部的相反側觀看第2角度輔具單元之側視圖。
圖9為顯示設置於載置面上後的高度輔具單元以及第3角度輔具單元之俯視圖。
圖10為顯示設置於載置面上後的高度輔具單元以及第4角度輔具單元之俯視圖。
圖11為顯示設置於載置面上後的高度輔具單元以及其他第4角度輔具單元之俯視圖。
圖12為顯示設置於載置面上後的高度輔具單元以及第2高度輔具單元之俯視圖。
圖13為顯示(a)設置於載置面上後的高度輔具單元以及第1長度輔具單元之俯視圖,以及(b)從前方側沿著長度方向觀看第1長度輔具單元之側視圖。
圖14為(a)顯示設置於載置面上後的高度輔具單元以及第2長度輔具單元之俯視圖,以及(b)從前方側沿著長度方向觀看高度輔具單元之側視圖。
圖15為顯示設置於載置面上後的第5角度輔具單元以及第3長度輔具單元之俯視圖。
圖16為顯示設置於載置面上後的其他第5角度輔具單元之俯視圖。
圖17為顯示用於校正刀碟位置的校正構件之示意圖。
圖18為夾具的變形例的俯視圖。
圖19為說明HTO的示意圖。
4:夾具本體
4a:載置面
4b:螺孔
4c:內面
4d:內面
6:把手
8a:槽
9a:銷
9b:銷
9c:銷
9d:銷
21:高度輔具單元
21a:孔
21b:孔
21c:高度決定部
22:角度輔具單元
22a:孔
22b:平坦的側面
22c:角度決定部
A:裁切線
B:塊體
C:碎片
d:偏移距離
Claims (14)
- 一種輔具單元組,其係安裝於保持骨移植材塊體的骨保持具,且係被使用於將該塊體裁切為楔形的碎片,該骨保持具係具備載置有該塊體的載置面,並使刀具移動的裁切線被定義於該載置面; 具備一種以上的輔具單元,其可拆卸地設置於該載置面,且相對該裁切線來定位該塊體; 該一種以上的輔具單元係包含決定該楔形碎片的高度之高度輔具單元。
- 如請求項1所述之輔具單元組,其中該高度輔具單元係藉由朝著從該裁切線遠離的方向而抵接於該骨移植材塊體的側面或角落部來決定該高度。
- 如請求項1所述之輔具單元組,其中該一種以上的輔具單元係進一步包含決定該楔形碎片的楔角度之角度輔具單元以及決定該楔形碎片的底邊長度之長度輔具單元的至少一種; 該角度輔具單元以及該長度輔具單元係與該高度輔具單元組合來加以使用。
- 如請求項3所述之輔具單元組,其中該高度輔具單元具備高度決定部,係藉由被該塊體的一角落部抵接來決定沿著該載置面而正交於該裁切線的正交方向中的該一角落部的位置; 該高度決定部係配置在從該裁切線於正交方向上僅偏移既定的偏移距離之位置。
- 如請求項4所述之輔具單元組,其中該角度輔具單元具備角度決定部,係藉由被該塊體的一側面抵接來決定該一側面相對該裁切線的傾斜角度; 該角度決定部係相對該裁切線僅傾斜既定的傾斜角度。
- 如請求項5所述之輔具單元組,其中該角度輔具單元係配置於該高度輔具單元上而被加以使用; 該角度輔具單元具有凹角落部,係讓在該角度決定部抵接有該一側面的該塊體之該一角落部抵接; 該凹角落部係配置在與正交於該高度決定部以及該載置面的方向重合之位置。
- 如請求項6所述之輔具單元組,其中該角度輔具單元係具有沿著該裁切線的方向而與該載置面所設置的凹凸構造卡合之定位部; 該定位部藉由與該凹凸構造卡合,來相對於該載置面而被定位在沿著該裁切線的方向; 較佳地,該定位部係在垂直於該角度決定部的方向而可移動地與該凹凸構造卡合。
- 如請求項5或6所述之輔具單元組,其中該角度輔具單元係具備有彼此相異的該傾斜角度之複數的該角度決定部。
- 如請求項4所述之輔具單元組,其中該角度輔具單元具有高度決定部,係藉由抵接有該塊體的其他角落部來決定在該正交方向中的該其他角落部的位置; 該角度輔具單元的高度決定部係配置於在正交方向上從裁切線僅偏移既定的偏移距離之位置; 該角度輔具單元的該偏移距離係比該高度輔具單元的該偏移距離還短。
- 如請求項4所述之輔具單元組,其中該長度輔具單元具備: 抵接面,係相對該裁切線而被傾斜配置,且抵接有該塊體的一側面;以及 長度決定部,係與該抵接面平行地延伸,且有既定的長度; 該長度輔具單元以及該高度輔具單元的一者具備距離決定機構,係將該長度決定部的兩端配置於在該正交方向上與僅遠離等同於該偏移距離的距離之位置。
- 如請求項10所述之輔具單元組,其中該長度輔具單元具備: 長條構件,係具有長度決定部;以及 連接構件,係能夠繞著垂直於該載置面的擺動軸擺動而被安裝於該載置面; 該連接構件具有: 該抵接面;以及 保持部,係在與該骨保持具的該裁切線平行的側面之外側中,將該長條構件與該抵接面平行地保持; 作為該距離決定機構的該保持部,係在該正交方向上從該側面僅遠離等同於該偏移距離的距離的位置中,保持該長條構件的長度方向之中途位置; 該長度決定部係該長條構件從該保持部所突出的部分,該長度決定部的長度係可變; 藉由繞著該擺動軸的該連接構件之擺動來使該長度決定部的尖端抵接於該側面。
- 如請求項10所述之輔具單元組,其中該長度輔具單元係構成該長度決定部的該預定長度之長條構件,至少該長條構件的側面之一部分係構成該抵接面; 該高度輔具單元作為該距離決定機構具有兩個定位部,係被配置在該正交方向上之該高度決定部的兩側,而在正交方向上被分別抵接有該長條構件的兩端。
- 一種輔具單元組,其係安裝於保持骨移植材的塊體之骨保持具,且被使用於將該塊體裁切為楔形的碎片; 該骨保持具係具備載置有該塊體的載置面,並使刀具移動的裁切線被定義於該載置面; 具備複數種類以上的輔具單元,其可拆卸地設置於該載置面,且相對該裁切線來定位該塊體; 該複數種類的輔具單元係包含決定該楔形碎片的楔角度之角度輔具單元以及決定該楔形碎片的底邊長度之長度輔具單元; 該角度輔具單元具備: 長條構件,係被傾斜配置於該裁切線;以及 分度器,係顯示該長條構件相對於該裁切線之傾斜角度; 該長條構件係具備抵接有該塊體的一側面的角度決定部; 該長條構件的該傾斜角度係可變; 該長度輔具單元具備滑動構件,係能夠於該長條構件的長度方向移動而被安裝在該長條構件,並抵接有該塊體的其他側面。
- 一種骨切削系統,其具備: 骨切銷用器具,係具有保持骨移植材塊體的骨保持具;以及 如請求項1或請求項13所述的輔具單元組。
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