TWI680740B

TWI680740B - 自體骨移植的設備

Info

Publication number: TWI680740B
Application number: TW107126528A
Authority: TW
Inventors: 嘉鴻李
Original assignee: 易補骨外科有限公司
Priority date: 2017-08-04
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2020-01-01
Also published as: US20200121328A1; EP3612109A1; US11331109B2; WO2019025957A1; EP3612109A4; TW201909847A; CN110799133A; CN110799133B; HK1233843A

Abstract

一種自體骨移植的設備同時切割一塊骨頭的橫截面，縱向以一縱向切割構件，橫向以一鋸子，在骨頭鑽孔過程中得到骨塊以供修復和重建患病的骨頭。該設備可手動控制以選擇性向其內部切割，以便切割捕獲的骨頭可進行內部骨頭取材。該設備也可選擇性切割該設備外部環繞的骨頭以進行外部骨頭取材。該鋸子在不使用時偏向存放於一牆空間中，並且沿著垂直平面向內或向外旋轉，以分別對該骨頭進行內部或外部切割。該鋸子可旋轉地向內延伸，以在切割縱向切片之後支撐和承載該骨塊，該鋸子可旋轉地從該設備向外延伸，以在該骨頭移植程序後釋放該骨塊。

Description

自體骨移植的設備

本發明一般涉及一種自體骨移植的設備，特別是關於一種在骨鑽孔過程中，縱向和橫向同時切割骨頭的橫截面，以獲得用於修復和重建患病骨頭的骨塊之設備。進一步，以選擇性向其內部切割來切割骨頭進行內部骨頭取材，及選擇性切割其外部圍繞的骨頭以進行外部骨頭取材，因此，該裝置利用相同的切割鋸從鑽孔插入點支撐和承載骨塊，然後釋放骨塊，之後將在適當的時候用於移植手術。

以下背景資訊可以呈現習知技術的特定方面的示例(例如，但不限於方法、事實或共同智慧)，同時期望有助於進一步教育讀者關於習知技術的其他方面，該特定方面的示例不應被解釋為限制本發明，或其任何實施例，及其中陳述或暗示或推斷的任何事情。

通常來說，骨移植涉及將一骨頭切片從身體的一處移植到另一處，以強化已經進行手術的骨頭。舉例來說，骨移植在整形外科手術、神經/脊柱外科手術和整形外科手術中非常常見。通常來說，自體骨移植直接自病患取材。自體骨移植具有生物相容性，骨傳導性、骨誘導性和成骨性。收集自體骨通常通過從除手術部位之外的患者身體的一部分取骨來進行。

通常來說，執行骨移植手術的醫生通常是整形外科醫生、耳鼻喉科頭頸外科醫生、神經外科醫生、顱面外科醫生、口腔頜面外科醫生、牙周病醫生和牙醫。外科醫生使用骨移植修復和重建頜骨、脊柱、臀部、膝蓋和其他骨頭和關節中的患病骨頭。包括脊柱融合在內的大多數手術的首選策略是從髂嵴移植結構化或顆粒狀的自體皮質鬆質骨(自體移植)。

自體骨移植(自體移植)具有優異的融合率，已成為衡量所有其他生物製劑的黃金標準。骨移植是每次骨融合的基礎，骨移植幾乎涉及每個主要的骨科和脊柱重建手術。許多外科醫生更喜歡自體骨移植，因為它來自患者自己的身體，沒有身體拒絕移植物的風險。

目前自體骨移植在整形外科手術和脊柱外科手術中的缺點是需要額外的手術，而該手術目前是有創傷性的、導致供體部位發病、失血和消耗手術時間。在手術治癒後，疼痛和痠痛通常會持續很長時間，超出了提出的投訴時限，且在現有技術的使用中存在可能的並發症，例如約10%至35%的患者在手術室中出血量增加使得手術時間延長，在這些情況下嚴重程度不同。

由於自體骨取材與顯著發病率相關，且據報導使用生物非自體骨塊的替代品會產生零星的成功結果，因而需要提供一種自體骨移植的設備，其使上述缺點得到緩解，或者至少為貿易和公眾提供有用的替代方案。

在揭露於GB2483089A的骨取材設備的一先前技術中，最初的目標是讓設備進入身體，一旦達到了深度，圓盤彈出(拋下)從而最初鎖定在裝置底端壁內(在身體中間)的彈簧加載的鋸子突然解鎖以猛撲按壓在它們之間的骨頭上，及當該設備不斷旋轉時，通過鋸切捕獲的骨塊的基部，有效地切割骨塊的底部。該圓盤僅在垂直平面上上下移動，彈簧將其向下偏壓以將桿銷保持在鋸子的孔中，因此把它固定到位，但一旦向上抬升，鋸子不可控制地向內撞到內部骨頭。圓盤只是作為一種鎖定。

在揭露於GB2483089A的骨取材設備的先前技術中，穿過鋸子的桿子(附在圓盤上面)向上抬升，不再將彈簧鋸固定到位，因此潛在的能量將鋸子釋放到骨頭中。然而，無法控制向內切割的程度，也沒有限制鋸子向內擺動的程度。

在揭露於GB2487429A的骨取材設備的另一先前技術中，彈簧驅動的圓盤內安裝了彈簧而轉動。藉由第一個位置保持鋸子打開，鋸子向內擺動到達內腔中心的第二個位置，因此切割到骨塊的中心。

是故，藉由設備高速旋轉，使用者(像整形外科醫生、耳鼻喉科頭頸外科醫生、神經外科醫生、顱面外科醫生、口腔頜面外科醫生、牙周病醫生和牙醫)只需將此裝置浸入實心骨中至其全深度，鋸子將切割樣品的末端，用戶可以抬升包含實心骨樣本的設備。

然而，在這兩個先前的設計中，在鋸子被啟用來切割之前，使用者必須保證將體內的設備拉至全長。換句話說，在旋轉期間的任何時候都無法控制以實現用戶期望的基本切割。

其它提議涉及骨移植裝置和方法。這些骨移植裝置的問題在於它們不允許可控地切割骨、向內用於內部骨頭取材，及向外用於外部骨頭取材。而且，骨移植裝置不允許外科醫生控制切口的深度和縱向位置，用於控制夾持裝置的手柄也不容易接近操作。儘管上面提到的夾持裝置滿足了市場的一些需求，還是需要一種自體骨移植的設備。此外，本發明關於一種在骨鑽孔過程中，縱向和橫向同時切割骨頭的橫截面，以獲得用於修復和重建患病骨頭的骨塊之設備。該設備是可手動控制以選擇性向其內部切割來切割骨頭進行內部骨頭取材，及選擇性切割其外部圍繞的骨頭以進行外部骨頭取材。該裝置利用相同的切割鋸從鑽孔插入點支撐和承載骨塊，然後在移植手術後釋放骨塊。這種裝置仍然需要。

本申請案主張於2017年8月4日申請，標題為BONE HARVESTING DEVICE之香港短期專利申請案第17107763.1號之利益，該申請案經通過引用整體併入本文中。

本公開的說明性實施例通常來說是針對自體骨移植的設備。該設備在骨頭鑽孔過程中用於切割骨頭的橫截面，以獲得用於修復和重建患病骨頭的骨塊，適用於醫療外科手術，包括整形外科手術、脊柱外科手術、口腔外科和整形外科手術。

在一實施例中，該自體骨移植的設備同時切割一塊骨頭的橫截面，縱向以一縱向切割構件，橫向以一鋸子，在骨頭鑽孔過程中得到骨塊以供修復和重建患病的骨頭。該設備可手動控制以選擇性向其內部切割，以便切割捕獲的骨頭可進行內部骨頭取材。該設備也可選擇性切割該設備外部環繞的骨頭以進行外部骨頭取材。該鋸子在不使用時偏向存放於一牆空間中，並且沿著垂直平面向內或向外旋轉，以分別對該骨頭進行內部或外部切割。該鋸子可旋轉地向內延伸，以在切割縱向切片之後支撐和承載該骨塊，該鋸子可旋轉地從該設備向外延伸，以在該骨頭移植程序後釋放該骨塊。

在某些實施例中，該設備可包含一縱向切割構件，其由一上端與一下端所界定，該下端形成通向一腔體的一開口。該縱向切割構件進一步由形成一牆空間的一牆體所界定。該縱向切割構件的該下端包含複數個切割齒，該縱向切割構件可繞一縱軸旋轉。

在某些實施例中，該設備可包含一鑽桿，該鑽桿與該縱向切割構件的該上端連接。該鑽桿基本上與該縱向切割構件的該縱軸對齊。在其它實施例中，一電動鑽與該鑽桿連接，該電動鑽可旋轉地驅動該鑽桿與該縱向切割構件。藉此，該縱向切割構件的該切割齒可操作以致使縱向切割骨頭。

在某些實施例中，該設備可包含一桿件，該桿件由一頂端與一底端所界定。該桿件可繞一樞軸旋轉。該樞軸與該縱軸以間隔開的平行關係設置。

在某些實施例中，該設備可包含至少一鋸子，與該桿件的該底端連接，接近該縱向切割構件的該下端。該鋸子可沿垂直於該樞軸的一平面旋轉。藉此，該鋸子可操作以致使橫向切割骨頭。

該鋸子沿著該平面可旋轉地鉸接於基本上位於該牆體的該牆空間內的一第一位置，與延伸於該牆體與該縱向切割構件的縱軸之間的一第二位置之間。該鋸子沿著該平面可旋轉地鉸接於該第一位置與部份延伸於該牆空間與該縱向切割構件的該腔體外部的一外部區域之間的一第三位置之間。

在某些實施例中，該設備可包含一鋸齒輪，該鋸齒輪由複數個鋸齒所界定。該鋸齒輪與該桿件的該頂端連接。另外，該設備包含一圓盤，該圓盤與該鑽桿接合。該圓盤配置以沿著該鑽桿朝向該電動鑽推進。該圓盤也配置以沿著該鑽桿遠離該電動鑽推進。該圓盤包含設置成與該鋸齒網狀嚙合的圓盤齒。

在某些實施例中，該設備可包含一彈簧，圍繞該鑽桿設置。該彈簧將該圓盤偏離該電動鑽至該第一位置。另外，一螺旋構件設置在該圓盤的孔中。該螺旋構件接合該圓盤與該鑽桿。以這種方式，該螺旋構件使該圓盤在朝向該電動鑽推進的同時順時針旋轉；藉以該螺旋構件使該圓盤在遠離該電動鑽推進的同時逆時針旋轉。

進一步，當該圓盤沿該鑽桿朝向該電動鑽推進時，該圓盤齒對該鋸齒旋轉，使該鋸齒輪沿逆時針方向旋轉，使該桿件與該鋸子沿逆時針方向旋轉至該第二位置。從而，當該圓盤沿該鑽桿遠離該電動鑽推進時，該圓盤齒對該鋸齒旋轉，使該鋸齒輪沿順時針方向旋轉，使該桿件與該鋸子沿順時針方向旋轉至該第三位置。

在某些實施例中，該設備可包含一圓盤帽，該圓盤帽與該圓盤連接且同心環繞該鑽桿。進一步，該設備包含一互連槓桿，由一啟動端與一帽端所界定，該帽端與該圓盤帽連接。該互連槓桿繞該電動鑽上的一鉸鏈可樞轉地鉸接。以這種方式，壓下該互連槓桿的該啟動端，朝向該電動鑽位移該圓盤，使該鋸子沿逆時針方向旋轉到該第二位置。進一步，抬升該互連槓桿的該啟動端，遠離該電動鑽位移該圓盤，使該鋸子沿順時針方向旋轉到該第三位置。

如此，該設備旋轉進入身體，並接著藉方便控制的互連槓桿之助以在空心縱向切割構件的尖端處起作用，可以向上或向下抬升以便(經由鬆散地附著環繞該圓盤上凹槽空間的互連槓桿)實際上改變了圓盤的垂直位置，該圓盤接連通過內部輪和桿件，並在該設備的頂端連接到該鋸子，以有效地切割基本上垂直該樞軸的平面，以達操作員認為合適和希望的任何程度或完整範圍。

操作人員可以選擇鑽入身體所需的任何長度，並從那裡切入骨頭以達完整的範圍，藉以鋸子的尖端到達內腔的中心，以完全切片堅固的骨頭樣品，並採取準確的措施撤回該設備以收集乾淨切割的骨頭樣本；或者在股骨的情況下，對設備外面的部分進行切片，並分開股骨頭的上部；將鋸子縮回到預設位置並移除該設備。

另一方面，該縱向切割構件包含一圓柱外形。

另一方面，該縱向切割構件包含一切割構件肩部。

另一方面，該縱向切割構件形成一鑽孔隧道延伸通過該牆體。

另一方面，該桿件穿過該鑽孔隧道。

另一方面，該縱向切割構件的該下端包含一開放垂直窗口，用以容置該桿件。

另一方面，該圓盤形成形成一孔，該孔的大小與尺寸適於接收該鑽桿。

另一方面，該鋸子包含一尖端與一基端，該基端與該桿件的該底端連接。

另一方面，該螺旋構件包含一校準螺紋螺釘。

另一方面，該鉸鏈設置在該電動鑽上。

另一方面，該互連槓桿的該啟動端包含一把手。

另一方面，該互連槓桿可相對於該圓盤帽的凹槽樞轉。

另一方面，該設備進一步包含一U形連接構件，與該互連槓桿的該帽端連接。

另一方面，該圓盤帽由接收該U形連接構件的一凹槽所界定。

另一方面，該設備進一步包含一量測尺，位於該互連槓桿的該啟動端與該電動鑽之間。

另一方面，該設備進一步包含一垂直尺，沿著該縱向切割構件的長度設置。

本發明的一個目的是提供橫向切割的鋸子，該鋸子沿著垂直平面向內或向外旋轉，用於的內部或外部切割骨頭。

另一個目的是使手術醫生能夠切割一定長度的骨頭圓柱形塊，並將其均勻地分成兩個或三個切片，並用作為兩個或三個圓盤。

另一個目的是在縱向切片被切割之後向內可旋轉地延伸該鋸子以支撐和承載骨塊。

另一個目的是在骨頭移植程序之後將該鋸子從設備向外可旋轉地延伸以釋放骨塊。

另一個目的是用一個易於由拇指控制的互連槓桿提供對該鋸子的控制。

又另一個目的是提供一種適用於醫療手術，包括整形外科手術、脊柱外科手術、口腔外科手術和整形外科手術的骨頭移植設備。

在研究了下面的圖式和詳細說明之後，本領域技術人員將清楚其它系統、設備、方法、特徵和優點，旨在將所有這些附加系統、方法、特徵和優點包括在本說明書內、在本公開的範圍內，並且由所附申請專利範圍和圖式保護。

100‧‧‧設備

102‧‧‧電動鑽

104‧‧‧縱向切割構件

106‧‧‧上端

108‧‧‧下端

110‧‧‧開口

112‧‧‧腔體

114‧‧‧外部區域

116‧‧‧開放垂直窗口

118‧‧‧牆體

120‧‧‧牆空間

122‧‧‧切割齒

124‧‧‧切割構件肩部

126‧‧‧鑽桿

128‧‧‧桿件

130‧‧‧頂端

132‧‧‧底端

134‧‧‧圓盤

136‧‧‧圓盤齒

138‧‧‧孔

140‧‧‧鋸子

142‧‧‧基端

144‧‧‧尖端

146‧‧‧鋸齒輪

148‧‧‧鋸齒

150‧‧‧彈簧

152‧‧‧螺旋構件

154‧‧‧圓盤帽

156‧‧‧凹槽

158‧‧‧互連槓桿

160‧‧‧啟動端

162‧‧‧把手

164‧‧‧帽端

166‧‧‧U形連接構件

168‧‧‧鉸鏈

170‧‧‧量測尺

172‧‧‧垂直尺

174‧‧‧透氣孔

176‧‧‧鑽孔隧道

200‧‧‧縱軸

202‧‧‧平面

204‧‧‧桿件軸

206‧‧‧第一位置

208‧‧‧第二位置

214‧‧‧骨塊

1200‧‧‧方法

1202~1220‧‧‧步驟

現在將參考圖式，通過示例描述本發明，其中：圖1依據本發明的實施例，為一種示例性自體骨移植設備的透視圖，其顯示一縱向切割構件由電動鑽可旋轉地驅動；圖2A為依據本發明的實施例，說明帶有附著鋸子以及與圓齒嚙合的圓盤齒的圓盤的示例性桿件的透視圖；圖2B為依據本發明的實施例，說明示例性縱向切割構件的透視圖；圖2C為依據本發明的實施例，說明示例性互連槓桿和附有鋸子的桿件的透視圖；圖3A、3B與3C為依據本發明的實施例，說明鋸子從第一位置移動到第二位置的俯視圖；圖4為依據本發明的實施例，圖1的設備的示意性仰視圖，其中鋸子延伸到第三位置；圖5A與5B為依據本發明的實施例，說明可通過圖1的設備取材的圓柱形骨頭塊，其中圖5A說明一個圓柱形塊骨頭部分分為兩個部分，而圖5B說明一個圓柱形骨頭部分完全分為兩個部分；圖6為依據本發明的實施例，說明通過圖1所示的設備在沒有分割的情況下取材的全圓柱形骨塊的透視圖；圖7為依據本發明的一實施例，說明當鋸子的第三位置受到圖1所示的設備影響時，切片和分離環繞的骨頭的過程的透視圖；分離股骨骨頭的上面外部和股骨頭是用於髖關節置換手術的示例性情況；圖8為依據本發明的實施例，說明當鋸子的第二位置受到圖1所示的設備的影響時，取材骨頭；圖9為依據本發明的實施例，說明一種使用圖1所示設備取材骨頭的方法；圖10為依據本發明的實施例，展示了用圖1中所示的設備取材的自體骨塊(自體移植)的遞送，也說明從髂嵴骨頭取材的一塊骨頭；圖11為依據本發明的實施例，說明互連槓桿與鑽頭之間的一量測尺，以及長度為縱向切割構件的長度的一垂直尺；及圖12為依據本發明的實施例，說明自體骨移植示例性方法的流程圖。在整個圖式的各個視圖中，相同的附圖標記代表相同的部件。

以下詳細說明本質上僅是示例性的，並不旨在限制所描述的實施例或所描述的實施例的應用和使用。如這裡所使用的詞語"示例性"或"說明性"意味著"作為示例、實例或說明"。本文描述為"示例性"或"說明性"的任何實施方式不必被解釋為比其它實施方式更優選或更具優勢。以下描述的所有實施方式是提供的示例性實施方式，以使本領域技術人員能夠製造或使用本公開的實施例，並且不旨在限制由申請專利範圍所界定的本公開的範圍。出於本文的描述的目的，術語"上"、"下"、"左"、"後"、"右"、"前"、"垂直"、"水平"及其派生詞應當以本發明圖1為導向。此外，無意受前述技術領域、背景技術、發明內容或以下詳細描述中提出的任何明示或暗示的理論的約束。還應當理解的是，隨附圖式中示出並在以下說明書中描述的具體裝置和過程，僅是所附申請專利範圍中限定的發明構思的示例性實施例。因此，除非申請專利範圍另有明確說明，否則與本文公開的實施例相關的具體尺寸和其它物理特性不應被視為限制。

自體骨移植的設備100與自體骨移植的方法1200請參閱圖1至13。設備100被配置以在一骨頭212鑽孔過程中，切割一骨頭212的橫截面以獲得用於修復和重建患病骨頭的一骨塊214，其適用於醫療手術，包括整形外科手術、脊柱外科手術、口腔外科手術和整形外科手術。

如圖1中所引用，依照本發明的一實施例，一自體骨移植的設備100，此後稱"設備100"顯示於圖1與圖2，一般指定為100。形成設備100的各種部件都可彼此分開，因此可各自更換。

設備100配置以在骨頭鑽孔過程中，選擇性切割骨頭212的一個橫截面，以獲得用於修復和重建患病骨頭的骨塊214。在一實施例中，自體骨移植的設備100與方法1200同時切割骨頭212的橫截面，縱向以一縱向切割構件104，橫向以一鋸子140，在骨頭鑽孔過程中得到骨塊214以供修復和重建患病的骨頭。

設備100可手動控制以選擇性向其內部切割，以便切割捕獲的骨頭212進行內部骨頭212取材。設備100也選擇性切割該設備100外部環繞的骨頭212以進行外部骨頭212取材。鋸子140在不使用時偏向存放於一牆空間120中，並且沿著一垂直平面202向內或向外旋轉，以分別對該骨頭212進行內部或外部切割。鋸子140旋轉地向內延伸，以在切割縱向切片之後支撐和承載該骨塊214。鋸子140旋轉地從該設備100向外延伸，以在骨頭移植程序後釋放骨塊214。

如圖1所示，設備100可包含一縱向切割構件104，其由一上端106與一下端108所界定。該下端108形成通向一腔體112的一開口110。縱向切割構件104進一步由形成一牆空間120的一牆體118所界定。縱向切割構件104的下端108包含複數個切割齒122。縱向切割構件104繞一縱軸200旋轉。在一個非限制性實施例中，該縱向切割構件104包含一圓柱外形。

在某些實施例中，該縱向切割構件104可包含一切割構件肩部124。在某些實施例中，該縱向切割構件104形成一鑽孔隧道176延伸通過該牆體118。在一個替代實施例中，該縱向切割構件104的下端108包含一開放垂直窗口116，用以容置桿件128。在一個非限制性實施例中，該設備100進一步包含一垂直尺172，沿著該縱向切割構件104的長度設置。

復見圖2，設備100可包含一鑽桿126，該鑽桿126與縱向切割構件104的上端106連接。鑽桿126基本上與縱向切割構件104的縱軸200對齊。在其它實施例中，一電動鑽102與該鑽桿126連接。電動鑽102旋轉地驅動鑽桿126與縱向切割構件104。藉此，縱向切割構件104的切割齒122可操作以便能夠縱向切割穿過骨頭212。

如圖2C所示，設備100可包含一桿件128，其由一頂端130與一底端132所界定。桿件128可穿通過鑽孔隧道176。桿件128繞一桿件軸204旋轉。桿件軸204與該縱軸200以間隔開的平行關係設置。

在某些實施例中，設備100可包含至少一鋸子140，該鋸子140與桿件128的底端132連接，接近該縱向切割構件104的下端108。鋸子140沿垂直該桿件軸204的平面202旋轉。藉此，該鋸子140可操作以致使橫向切割骨頭212。鋸子140可包含一尖端144與一基端142，該基端142與該桿件128的底端132連接。在某些實施例中，鋸子140可包含一骨頭微鋸子或一切割器。

如圖3A、3B，與3C所示，該鋸子140沿著平面202可旋轉地鉸接於基本上位於該牆體118的牆空間120內的一第一位置206，與延伸於該牆體118與該縱向切割構件104的縱軸200之間的一第二位置208之間。如圖4進一步所示，該鋸子140沿著該平面202可旋轉地鉸接於該第一位置206與部份延伸於牆空間120與縱向切割構件104的腔體112外部的一外部區域114之間的一第三位置210之間。

復見圖2C，設備100包含一鋸齒輪146，該鋸齒輪146由複數個鋸齒148所界定。鋸齒輪146與桿件128的頂端130連接。另外，設備100包含一圓盤134，該圓盤134與鑽桿126接合。圓盤134配置以沿著鑽桿126朝向電動鑽102推進，該圓盤134也配置以沿著該鑽桿126遠離該電動鑽102推進。圓盤134包含設置成與鋸齒148網狀嚙合的圓盤齒136，該圓盤134形成一孔138，該孔138的大小與尺寸適於接收鑽桿126。

在某些實施例中，設備100可包含一彈簧150，該彈簧150圍繞鑽桿126設置。該彈簧150將圓盤134偏離電動鑽102至第一位置206。另外，一螺旋構件152設置於在該圓盤134中同心形成的孔138中。螺旋構件152接合圓盤134與鑽桿126。以這種方式，螺旋構件152使該圓盤134在朝向電動鑽102推進的同時順時針旋轉。從而，螺旋構件152使圓盤134在遠離電動鑽102推進的同時逆時針旋轉。在一個非限制性實施例中，螺旋構件152包含一校準螺紋螺釘。

進一步，當圓盤134沿鑽桿126朝向電動鑽102推進時，圓盤齒136對鋸齒148旋轉，使鋸齒輪146沿逆時針方向旋轉。這反過來使桿件128與鋸子140沿逆時針方向旋轉至該第二位置208。從而，當圓盤134沿鑽桿126遠離電動鑽102推進時，該圓盤齒136對鋸齒148旋轉，其使鋸齒輪146沿順時針方向旋轉，致能桿件128與鋸子140沿順時針方向旋轉至該第三位置210。

在某些實施例中設備100可包含一圓盤帽154，該圓盤帽154與圓盤134連接。圓盤帽154也同心環繞鑽桿126。進一步，設備100包含一互連槓桿158，該互連槓桿158由一啟動端160與一帽端164所界定，該帽端164與該圓盤帽154連接。該互連槓桿158繞電動鑽102上一鉸鏈168可樞轉地鉸接。在一個非限制性實施例中，鉸鏈168設置在電動鑽102的中央(圖1)。在某些實施例中，設備100可進一步包含一U形連接構件166，該U形連接構件166與互連槓桿158的圓盤帽154連接。圓盤帽154由接收該U形連接構件166的一凹槽156所界定。

互連槓桿158相對於該圓盤帽154的凹槽156樞轉。互連槓桿158的啟動端160包含一把手162，可以壓下或抬升該把手162以影響鋸子140的位置。以這種方式，壓下互連槓桿158的啟動端160，朝向電動鑽102位移該圓盤134，使鋸子140沿逆時針方向旋轉到第二位置208。進一步，抬升互連槓桿158的啟動端160，遠離電動鑽102位移該圓盤134，使該鋸子140沿順時針方向旋轉到第三位置210。

如圖11所示，設備100進一步包含一量測尺170，該量測尺170位於該互連槓桿158的啟動端160與電動鑽102之間。量測尺170幫助外科醫生以精確的方式橫向穿過骨頭212。量測尺170可以在設備100的把手162旁邊標有毫米標記，可以包括用於精確地指示在活動過程期間實時切割到骨頭212中的鋸子的深度。

進一步，設備100也包含一垂直尺172，在縱向切割構件104外側並沿著該縱向切割構件104具有毫米標記。垂直尺172用於指示縱向切割構件104進入體內的深度(骨盆、？骨、肋骨或其它合適的人體骨頭)。通過這種方式，設備100為骨頭212的提取提供了前所未有的精度，無論是用於治療目的(骨頭移植)還是用於骨頭取樣分析，或者也用於骨髓取材，供分析代謝和腎臟疾病。

參考圖11，對骨頭移植的精度要求，量測尺170與垂直尺172提供工廠設定的毫米標記。這些標記使外科醫生能夠向下鑽入身體深度約2mm，並接著壓下該互連槓桿158，在鑽頭內僅1mm的壓痕槽內，於骨塊214內形成一條橫切槽，抬升互連槓桿158到預設處，並接著向下鑽2mm，再製作1mm壓痕的橫切槽。這樣的槽可以這種方式沿著縱向切割構件104的整個長度向下切割。

在最後的槽中，當鋸子140越過中心點(內腔的中央軸)時，可以完全壓下互連槓桿158，且完全切片骨塊214，保持互連槓桿158在該點壓下，將整個設備100從身體中取出，內部裝有全骨塊214，具有一系列沿著其長度以2mm的間隔的1mm的凹進槽。這是該儀器設備提供的控制演示，這種高水準的精度和控制是前所未有的。

從而，縱向切割構件104旋轉進入人體，然後藉互連槓桿158之助，以在中空縱向切割構件104的尖端處讓鋸子140起作用，可以向上或向下抬升以便(經由在圓盤134上方的凹槽156周圍鬆散地連接的互連槓桿158)實際上改變了圓盤134的垂直位置，而該圓盤134依次通過內輪和桿件128連接到設備100頂端的鋸子140以有效地切穿垂直桿件軸204的平面202。

操作人員可以選擇鑽入身體所需的任何長度，並從那裡切入骨頭212以達完整的範圍，藉以鋸子140的尖端到達內腔的中心，以完全切片堅固的骨頭212樣品，並採取準確的措施撤回設備100以收集乾淨切割的骨頭樣本(圖8)。或者在股骨的情況下，對縱向切割構件104外的部分進行切片，並分開股骨頭的上部；將鋸子140縮回到預設位置並自插入點移除該縱向切割構件104。

該特徵的優點在於有時操作外科醫生想要具有一定長度骨頭212的圓柱形塊，它被均勻地切片成兩個或三個部分，並用作兩個或三個圓盤。舉例來說該骨頭圓盤用於替換需要移除的退化脊椎圓盤，並在脊柱融合術中用骨頭代替。這取決於有多少患病脊椎圓盤，無論是一、二、三，還是可以更多。而且，雖然所需的骨頭移植物的直徑可以是均勻的，包括16mm直徑就足夠了。然而在其他實施例中，該長度可以從5mm變化到7mm、9mm。

如圖10所示，如果需要兩個圓盤，一個長度為5mm，另一個長度為7mm，外科醫生利用縱向切割構件104鑽入骨盆至5mm的深度、些微壓下互連槓桿158以進行標示、收回該互連槓桿158並繼續向下鑽約12mm，並完全壓下該互連槓桿158進行完整切片，然後撤回以取出整個圓柱形塊。用手中的該骨頭移植塊，取決於脊柱疾病的實時臨床情況，外科醫生可以看到該5mm標記並且可以決定或者可以不決定實際將骨頭212切片成兩個圓盤並且使用普通的矯形鋸子(圖5A、5B與10)。

如果椎骨體也表現出廣泛的退化，除了患病的椎間盤外，還必須部分切除時，操作人員可以選擇利用整塊的零碎。對腰椎的情況，治療因此可以從簡單的椎間盤置換升級到腰椎椎體切除術，在這種情況下，也涉及了椎骨的一些部分。

圖12說明自體骨移植的示例性方法1200的流程圖。該方法1200可包含識別接近一骨頭的一入口點的一初始步驟1202。該方法1200可進一步包含切開一切口穿過在該入口點的皮膚的一步驟1204。方法1200可在身體的任何部分中操作，該部分支撐用於自體骨移植的骨結構。

一步驟1206包含：定位一自體骨移植設備接近該入口點，該自體骨移植設備包含一縱向切割構件，由一中央縱軸、具有切割齒的一下端、形成一牆空間的一牆體，及一腔體所界定，該自體骨移植設備進一步包含一鋸子，可沿垂直於該縱軸的一平面旋轉，該鋸子被偏向該牆空間內的一第一位置。

在某些實施例中，一步驟1208包含：以一電動鑽可旋轉地驅動該縱向切割構件通過該骨頭，藉以該縱向切割構件的該切割齒縱向切割穿過該骨頭。該患者的骨盆上確定了一個入口點，並通過該皮膚做了一個切口後，操作人員開啟設備100的電動機，縱向切割構件104開始以適當的速度沿順時針方向旋轉。

此時，形成於縱向切割構件104下端108的切割齒122首先接觸骨盆骨頭212(通常在髂？的頂部邊緣)，並開始貫穿骨盆。在縱向切割構件104進入10mm的深度之後，如在縱向切割構件104側方的一可選的量測尺170所示。

一步驟1210包含：抬升一樞軸鉸接的互連槓桿，該互連槓桿與一圓盤連接，該圓盤與該鋸子網狀嚙合，藉以該圓盤的縱向位移使該鋸子繞垂直於該縱軸的平面旋轉。

如圖11所示，在縱向切割構件104繼續高速旋轉同時，操作人員用一第一手指壓下把手162，最大程度地將鋸子140從如圖2A所示的第一位置206移動到如圖2C所示的第二位置208。這可以通過步驟1212來實現：位移該圓盤遠離該電動鑽，使該鋸子旋轉到一第三位置，該第三位置部份延伸於該牆空間與該縱向切割構件的該腔體外部的一外部區域之間，藉以該鋸子橫向切割穿過該骨頭以進行外部取材。當這實現時，骨塊214的底部是完全切片的，並且與該骨盆分離且位於該縱向切割構件104的該腔體112內的該縱向切割構件104內。

在某些實施例中，一步驟1214包含：壓下該互連槓桿。在某些實施例中，一步驟1216可包含：位移該圓盤朝向該電動鑽，從而使該鋸子由在該牆空間中的該第一位置至旋轉到朝向該縱軸的第二位置，運行通過該縱向切割構件，藉以該鋸子橫向切割穿過該骨頭以進行內部取材。一步驟1218包含：抬升該縱向切割構件，藉以該鋸子在該縱向切割構件中支撐在該腔體內部的該骨頭的切割部。

一最後步驟1220包含：釋放該互連槓桿使該鋸子能夠返回到該牆空間內的該偏向的第一位置，藉以該骨頭的切割部落在該縱向切割構件的該下端的一開口處。操作人員將該第一手指保持在把手162上，以便將該鋸子140 保持在特定的第三位置210，如圖3C所示，並將整個設備100和縱向切割構件104從骨盆中取出。接著操作人員關掉馬達，然後將把手162向上抬升朝向其原始位置，供鋸子140縮回以隱藏在牆體118內，如圖3A所示，而骨塊214容易落到操作人員的手上，如圖10所示。

儘管過程流程圖示出了執行過程步驟的特定順序，但是執行步驟的順序可以相對於某些實施例中所示的順序而改變。此外，在一些實施例中，連續示出的兩個或更多個框可以同時執行或部分同時執行。為簡潔起見，也可從過程流程圖中省略某些步驟。在一些實施例中，過程流程圖中所示的一些或所有過程步驟可以組合成單個過程。

為了進一步描述裝置100在實踐中的使用，讓我們假設操作人員決定將股骨的頂部外端(大腿骨)與移除股骨頭分開以進行髖關節置換手術，為此目的校準的設備100將，在縱向切割構件104在該股骨骨頭內達到合適的深度後，首先從它的頂部進入大腿的長骨。

操作人員這次將用第一手指抬升把手162(抬升它而不是壓下它)，這將導致圓盤134順時針旋轉，這又將導致鋸齒輪146與桿件128順時針旋轉，從而鋸子140沿著水平平面202移動縱向切割構件104外部並進入環繞的骨頭212組織。在圓柱形股骨骨頭212的情況下(橫截面為圓形，典型直徑為1英寸厚度)，在這個關鍵時刻，鋸子140前進到第三位置210將截取股骨骨頭的外殼的一部分，而縱向切割構件104已將股骨骨頭的髓質與皮質骨頭的外殼皮質分開，如圖7所示。

在實現此操作之後，操作人員使用第一手指將連通槓桿158的把手162壓下到精確的程度，回到該第一位置206，如圖3A所示，並繼續從股骨骨頭212中取出縱向切割構件104和整個設備。此時，股骨骨頭殼的頂部是明顯分開的，使用傳統的手術方法從股骨的其餘部分移除該股骨的這個(退化的)上部是一個簡單的任務，並且打算用人造的臀部設備替換100。

在該設備100的又一個實施例中，一空心縱向切割構件104(環鑽)可操作地連接到電動鑽102並包含若干部件。它最基本的形式包括一主縱向切割構件104、在該縱向切割構件104上的一圓盤134、至少一鋸子140、一鋸齒輪146、一桿件128，及至少一鋸子140。

設備100具有一致動手段，用於致動鋸子140相對於該縱向切割構件104運動於一第一位置206與一第二位置208之間，在第一位置206中所述鋸子140在縱向切割構件104的下端108處離開該開口110，以允許被鑽骨頭部分穿過開口110進入腔體112，在第二位置208中鋸子140限制縱向切割構件104的下開口端的一部分通過，或者在該第一位置206和一第三位置210之間，在第三位置210中鋸子140在縱向切割構件104的外側延伸以穿過平面202，該平面202是基本上垂直所述的桿件軸204。該致動手段可以是圓盤134，它是一個大而粗的直徑環，在其中心有一個圓形孔138。該圓盤134靠近該縱向切割構件104的頂面放置。鑽桿126在圓盤134的中心處延伸穿過該圓盤134的圓孔138。

圓盤134圍繞鑽桿126放置，以一螺旋構件152接合，其控制圓盤134沿鑽桿126上下移動時的旋轉。螺旋構件152的方向以這樣的方式校準：當圓盤134沿著鑽桿126向下移動時，使其順時針旋轉。相反地，當該圓盤134沿著該鑽桿126向上移動時，使其逆時針旋轉。圓盤134可以相對於鑽桿126移動，包括繞著鑽桿126圍繞共同的中央縱軸200旋轉，並沿著該鑽桿126上下移動。

圓盤134通常擱置在切割構件肩部124上，該切部構件具有與圓盤134相同的直徑。圓盤134的外緣表面是光滑的，但其內緣表面的一部分是圓盤齒136般的鋸齒狀。圓盤齒136與鋸齒輪146網狀嚙合，用於旋轉該鋸齒輪146。

該圓盤134與鋸齒輪146網狀嚙合，使得該圓盤134的該內緣表面的圓盤齒136與該鋸齒輪146的該外緣表面恆定接合。這種佈置控制鋸子140的旋轉運動和位置，會於下方進行說明。

鑽桿126設置在縱向切割構件104的上端106處。該鑽桿126具有用於與圓盤134鬆散地接合的螺紋。螺旋構件152可包含一校準螺紋，這可能只是一個單獨的紋路，或只有幾個突出的紋路就足夠了。螺旋構件152從不擰緊，它只是一個通道導軌或軌道。

設備100包含縱向切割構件104。在某些實施例中，透氣孔174可以通過該縱向切割構件104形成，以允許鹽水冷卻劑在操作期間進入該縱向切割構件104中的鑽腔體112。這有助於保持組件，例如骨頭螺栓工具，並沖走碎屑。在操作之後，取材的骨頭212包含在該鑽腔體112內。

鋸齒輪146固定到桿件128的頂端130，並且直接位於鑽孔隧道176的開口110上方，該鑽孔隧道176穿過縱向切割構件104和切割構件肩部124。

如上所述，鋸齒輪146的外表面具有鋸齒輪146的垂直鋸齒，其與圓盤齒136的垂直鋸齒形成恆定接觸並接合，該圓盤齒136的垂直鋸齒沿圓盤134的輪緣的內表面形成。桿件128的頂部固定在鋸齒輪146上，這兩個實施例是在一個鑄件上製造的。

圓盤134相對於縱向切割構件104圍繞縱軸200的旋轉將使鋸齒輪146通過該鋸齒輪146的鋸齒148與圓盤齒136之間的恆定接觸和接合而旋轉。

圓盤134可以沿著鑽桿126，由螺旋構件152沿著鑽桿126朝向並遠離切割構件肩部124移動，以在該鋸齒輪146的該部分上引起運動。如上所述，圓盤134與鑽桿126之間的螺旋構件152處於鬆散接合狀態。效果是圓盤134只能垂直地沿著鑽桿126向上或向下移動，但不能相對於該鑽桿126水平移動。

當圓盤134沿著鑽桿126向上移動時，該圓盤134和鋸齒輪146一起逆時針旋轉，同時旋轉桿件128和鋸子140逆時針旋轉以移動鋸子140朝向鑽腔體112的開口縱向端部的中心點。

當圓盤134沿著鑽桿126向下移動時，該圓盤134和鋸齒輪146一起順時針旋轉，同時旋轉桿件128和桿子140遠離鑽腔體112的開口縱向端部的中心點。

特別地，圓盤134的各別鋸齒輪146和鋸齒輪146的圓盤齒136沿縱向並且相對於彼此縱向固定接合，以導致圓盤134與鋸齒輪146之間的相對旋轉運動。

桿件128由頂端130和底端132所界定。該桿件128可包含一長矩形桿件128，它在縱向切割構件104內向下通過並穿過鑽孔隧道176。鋸子140的一端固定地連接在桿件128的底端132附近。

在根據本發明的另一個實施例中，桿件128的橫截面可以是圓形的，而不一定是矩形的。同樣地，鑽孔隧道176的橫截面可以是圓形的，而不一定是矩形的。然而，鑽孔隧道176並不重要，且在製造現實中，該鑽孔隧道176可以省略。舉例來說，桿件128可以放置在開放垂直窗口116中，用於容置桿件128在下端108處樞轉，穿過孔138，並且上端106位於鑽孔表面的凹進部分中，當圓盤134在鋸齒輪146上向下組裝時，將其固定就位，以便緊密地容納它。

桿件128的頂端130與鋸齒輪146固定連接，並且在縱向切割構件104的端處穿過該縱向切割構件104的外側，以在下端108處與鋸子140連接。鋸齒輪146的旋轉影響鋸子140的旋轉。桿件128也用作桿子140的旋轉運動的鉸鏈168，因為該桿件128垂直連接於鋸子140的一端。從而，當桿件128垂直定位時，鋸子140平放。桿件128穿過並超出該鋸子140，並作為一尖點結束，它靠在由鑽頭端提供的隱藏平台上，以便容納桿件128。桿件128基本上用作為一主軸。桿件128的頂部與鋸齒輪146的中心固定連接。

鋸子140具有一基端142和一尖端144，並且可相對於該縱向切割構件104繞該桿件128的桿件軸204樞轉(其平行於縱向切割構件104的中央縱軸200)以打開並部分關閉縱向切割構件104的鑽孔腔體112的下部開口端。桿件128以90。連接到鋸子140的基端142的平坦表面。鋸子140的平面與水平面平行，鋸子140面的切割齒122朝向及遠離該縱向切割構件104的下開口端。在一個非限制性實施例中，桿件128和鋸子140可以是一體成型。

鋸子140的結合對於本發明是重要的，因為它不僅用於在任何選定的截止點處截取骨頭螺栓的端部，而且其隨後也用作鑽探體112的底部基座，在其中完全包含骨塊214，以當骨塊214(螺栓)從其自然附著於原生骨頭212的原始部位抬升時提供支撐，完全隱藏在縱向切割構件104的鑽腔112中。

當該圓盤134相對靠近該切割構件肩部124定位時，鋸子140完全沒有縱向切割構件104的鑽孔體112的開口端。當該圓盤134圍繞其中央縱軸200相對於縱向切割構件104逆時針旋轉，遠離該切割構件肩部124時，鋸齒輪146藉由與桿件128固定結合，使其對桿件128的桿件軸204旋轉，以產生鋸子140相應逆時針運動到第二位置208，其中該鋸子140限制縱向切割構件104的鑽孔體112的開口縱向端部的一部分的通過。

最好，當目標是進行骨頭取材過程時，佈置該些組件使得當鋸子140限制縱向切割構件104的鑽孔體112的開口縱向端部的一部分通過時，如圖3C的情況那樣，該鑽孔體112的開口縱向端部的中心點被阻擋。

在設備100的操作中，這種向下鑽孔形成了一個圓形的骨頭212塊，其長度由該鑽孔的深度決定。可以看出，設備100允許用戶取材高達任何預定長度的骨頭212塊，當前縱向切割構件104已鑽孔並達到骨頭212的預定深度時，其基本上等於鑽孔體112的長度。

中空縱向切割構件104的鑽桿126直接連接到電動鑽102，通過由啟動端160和帽端164界定的互連槓桿158選擇性地控制操作。互連槓桿158配置以圍繞該電動鑽102上的鉸鏈168樞轉。互連槓桿158的啟動端160終止於U形連接構件166，它位於該圓盤帽154與該圓盤134的頂面之間的凹槽156空間內，圍繞將圓盤134連接到圓盤帽154的峽部周圍。

以這種方式，縱向切割構件104，圓盤134與圓盤帽154高速旋轉，而啟動端160處的U形連接構件166圍繞該峽部靜止，並準備控制該圓盤134沿鑽桿126的上下運動，通過相對地和分別地在互連槓桿158的末端處，抬升或壓下互連槓桿158的把手162。

互連槓桿158可以是個叉子，U形連接構件166位於按鈕的頸部兩側，或者可以是將該U形連接構件166插入的水平槽。該想法是允許把手162和圓盤134高速自由旋轉，同時仍允許該U形連接構件166始終確保其垂直位置，從而確保該方面。

在整個過程期間，縱向切割構件104以約2,000rpm旋轉，操作人員將手指從互連槓桿158的把手162上移開，並且該設備100將自動重置為預設狀態，出廠設置位置，由於彈簧150適當地偏置圓盤134，特別是針對這個目的，這樣，只要操作人員不接觸該互連槓桿158，該U形連接構件166將被動地後撤以自然地停留在預設的水平位置(量測尺170上0點)，此時不會發生切割，鋸子140位於第一位置206，被動地隱藏在牆體118中的牆空間120內，並允許縱向切割構件104像任何普通的空心鑽(環鑽)一樣自由地進出身體。

僅當操作人員向下按壓或抬升互連槓桿158，並且將手指主動地保持在把手162上時，鋸子140依照手指施加的精確壓力，分別在平面202基本上垂直桿件軸204上移動，達到完全成比例的程度。

因此，U形連接構件166可以在旋轉過程中，於操作人員想要的任何時間向上和向下切換該圓盤134，其將接連(通過圓盤134的結合圓盤齒136的內表面)相應地轉動鋸齒輪146，且也接連切換桿件128以轉動鋸子140進出內腔，向內(第二位置208)或向外(第三位置210)橫過基本上垂直桿件軸204的平面202(水平平面202)。

互連槓桿158的中心通過位於電動鑽102的側表面上的樞轉鉸鏈168樞轉。互連槓桿158的近端完成為U形連接構件166，在圓盤帽154與圓盤134之間的凹槽156空間處(例如該峽部)停留，互連槓桿158的另一端完成為自由端，包括一個把手162，供科醫生的手指操縱。

互連槓桿158可向下壓，或向上提升，通過整個設備100的所有中間連接組件以控制鋸子140在操作期間的移動，也就是說，U形連接構件166停在該峽部。該峽部位於圓盤134的頂面上，該圓盤134與鋸齒輪146網狀嚙合，該鋸齒輪146位於桿件128的頂端130，鋸子140位於桿件128的下端108。

另外，互連槓桿158可以在過程中"隨時"容易地縮回以恢復出廠預設位置來相應地將該鋸子140也縮回到第一位置206(重置)，在那一點上，隨操作人員的選擇，鋸子140可控制地從縱向切割構件104縮回，或者可以選擇向前進行(繼續)以進行額外切割至骨頭212。

如果互連槓桿158在過程期間向下移動到工廠設定的最大極限，第二位置208，鋸子140的尖端144前進到平面202，該平面202垂直所述桿件軸204，以到達內腔的中心點(中央軸)，這轉換為設備100內部的切割骨塊214 與原生骨頭212完全分離且準備好在撤回時由設備100進行取材。這可以被視為"骨頭樣品的內部取材"。

在另一個實例中，如果互連槓桿158在過程其間向上移動到工廠設定的最大極限，第三位置210，鋸子140的尖端將移過平面202，該平面202垂直桿件軸204到達設備100外部的合適位置並進入環繞的骨頭且略微超該環繞的軟組織，從而這轉換為縱向切割構件104外部的骨頭212(骨頭殼)與天然骨頭212完全分離。假設環繞的軟組織和預期骨頭樣品的外表面的肌肉附著物也已被預先剖開，那麼這個外部骨頭部分準備好在撤回時由該設備取材。這可以被視為"骨頭樣品的外部取材"。

在圖2A中，圓盤齒136沿圓盤134的內表面是寬直徑的(從而圓盤轉動時不限制輪子)，如果設備100包含兩組鋸子或複數個鋸子，圓盤134應該能夠使兩個輪子在相對的兩端相互轉動。圓盤齒136不是圍繞鋸齒輪146，而是在任何時候只在邊緣處與鋸齒輪146點接觸。對圓盤134來說，在它向下插入設備100之後，內網眼部分可以從外面插入並且從上方插入2或3個迷你螺釘將其固定到位。對於桿件128，或鑽孔隧道176或開口垂直槽，其橫截面可以是矩形或圓形。

參閱圖2C，在依照本發明的一實施例中，互連槓桿158的另一端簡單地是U形連接構件166，其被動地居留並包圍在該圓盤134中形成的凹槽156空間，或當整個縱向切割構件104迅速旋轉時插入適於它特定的槽中。U形連接構件166是靜止的，但該U形連接構件166僅用於在垂直平面202中抬升或壓下圓盤134。實際上，U形連接構件166可以僅在一側上形成單個U形連接構件166以提升或壓下該圓盤134。

圓盤134沿著鑽桿126的垂直位置是至關重要的，因為它實際上確定了鋸子140的旋轉以及相對的程度或旋轉程度，或從第一位置206到第二位置208的方向，或從第一位置206到第三位置210的方向。

此外，如果互連槓桿158固定在一個位置，它實際上將鋸子140鎖定在該相對位置(類似鎖定控制)。對於鋸齒輪146，網是垂直槽，用於與圓盤134的內表面垂直網狀嚙合，但同時也允許圓盤134在其旁邊自由上下移動。

僅鋸齒輪146的外邊緣始終需要與圓盤134接合。因此，當設備100與圓盤134一起高速旋轉時，互連槓桿158實際上(有效)將該圓盤134鎖定在那個高度，沒有任何東西鬆散地飛來飛去。如上所述，這也輪流鎖定該鋸子140，即互連槓桿158如鎖定控制一樣起作用。

功能機制是作為設備100的主體，中空縱向切割構件104由附接的電動鑽102驅動以順時針旋轉，並且是高速旋轉，操作人員直接將設備100插入患者的骨頭212，通常進入骨盆中，一旦設備100向內穿透到所需深度，操作人員在互連槓桿158的端部壓下把手162，實際上將該圓盤134向上抬升，這是通過在鑽桿126上的螺旋構件152逆時針方向旋轉而實現的，並且也與機械鋸齒輪146嚙合，該機械鋸齒輪146也逆時針旋轉以使鋸子140在縱向切割構件104的底部旋轉(經由桿件128)，當互連槓桿158不能再被壓下時水平移動穿過平面202直到達到極限，與鋸子140的尖端到達在縱向切割構件104的縱軸200中腔體112的中心一致，如圖3C所示。

這樣，骨頭212的塊現在佔據設備100的中空腔體112內的空間，該塊由鋸子140切片，與骨盆的其餘部分分開、孤立與取得，並且在撤回設備100時取得。

就力學而言，互連槓桿158允許完全控制設備100的鋸子140以進行操作。由於設備100在骨頭212(骨盆)內快速旋轉，在達到任何給定深度的任何時間裏，操作人員可以壓下該互連槓桿158有效地使鋸子140向內朝腔體112的中心靠著骨頭212旋轉，在操作期間對其進行切片。

互連槓桿158是彈簧，其裝有一偏置手段。t該偏置手段可以是內置的彈簧150，其偏置以向下推動U形連接構件166上的互連槓桿158，以使把手162在靜止時保持在頂部位置，並且這在U形連接構件166和圓盤134(向下按壓)上保持向下的力量，以便確保鋸子140在靜止時位於牆體118內。這在向下鑽掘階段期間是重要的，以避免鋸子140意外地過早地侵入腔體112並阻礙該整個縱向切割構件104向下進入身體。

因此在任何時刻操作人員不接觸互連槓桿158的把手162，該彈簧150向下推動該圓盤帽154，圓盤帽154又接連將互連槓桿158的U形連接構件166向下推，這實際上將把手162自動向上提升到其最高的上限位置，並且該鋸子140安全且可靠地縮回到該牆體118中的該牆空間120中，並且圓盤被隱藏(在該方式之外)，如圖3A所示。這幾乎就像由電動鑽102和定位在鑽桿126周圍的圓盤帽154的頂部之間的內置彈簧150部件所提供的鎖定位置。

互連槓桿158(把手162和通過樞軸移動U形連接構件166)在效果上確定並直接控制鋸子140的程度和範圍，在該內腔內平滑地切入骨頭212，穿過垂直桿件軸204的水平平面202。

互連槓桿158獨立地控制穿過平面202的切割量，平面202是由鋸子140實現的，基本垂直桿件軸204，無論是部分的，作為操作人員所希望的嚴格程度，或者用於取材固體骨頭212樣品的最大程度(通過設備100的所有相關的中間齒輪部件，在互連槓桿158和鋸子140之間相互連接)。

參閱圖6，在設備100的下鑽進入身體的過程中，些許按下互連槓桿158將在骨塊214周圍形成一個槽。操作人員釋放手指以釋放互連槓桿158至其預設水平，並將設備100向下鑽入身體多一點，按下互連槓桿158一下再做一個槽，依此類推。結果，沿著骨塊214樣品的長度形成一系列槽，然後最終鑽達到其最大深度。

操作人員完全按下互連槓桿158至其最大極限，並將整個骨塊214與基座連接完全分開(原生骨頭212)將骨頭212與沿其長度產生的一系列槽隔離，並通過將手指完全保持在把手162上，操作人員在撤回縱向切割構件104時取材該骨頭214，並從主體中取出封裝骨塊214的樣品。

鋸子140，無論是單個或一對這樣的鋸子同時工作以協同作用，也容易縮回到預設位置(由上述彈簧150促進)，並且這種多功能性允許重置整個收縮並且使其更深地進入身體，以在更深部分處進行另一個切片，用於另一個斷面切割。

就操作人員而言，他/她僅通過按下(或抬升)以在把手162觸發互連槓桿158來控制鋸子140在設備100的尖端處的向內(或向外)橫向切割，在設備100在身體內的任何時間裏且高速旋轉。

因此，在把手162和鋸子140之間是簡單地互連使其工作的小配件組件。因此，它是設備100，其唯一地允許鋸子140控制以挖掘骨頭212，到某個範圍或所有期望的範圍，並且也可以向外切割，只需相應地操縱互連槓桿158的臂，即可在牆體118內(圓盤隱藏)保持伸縮回第一位置206。

校準是這樣的：如果互連槓桿158的該把手162被壓下到其處於上限位置的第一位置206(藉以鋸子140隱藏在牆空間120內，如圖3A所示)及處於下限位置的第二位置208中間的任何位置(藉以鋸子140的尖端144旋轉逆時針擺動90。，到達縱向切割構件104的縱軸200，如圖3C所示)，以中間位置具有的互連槓桿158，鋸子140僅在腔體112空間內僅，在中間的某一處相應地對骨頭212進行切片，但不完整，如圖3B所示。這個分段切片是設備100的主要特徵，允許科學儀器提供的完全控制和精確度。圖3A可以稱為第一位置206。圖3B示出了鋸子朝向第二位置208移動。圖3C示出了第二位置208處的鋸子。

在此過程中，在互連槓桿158的把手162被略微壓下以實現部分或完全對於標定骨頭212的部分或完全切片，縱向切割構件104仍然在患者體內以高速順時針旋轉，互連槓桿158可以很容易地向上抬升，以使該鋸子140收回遠離骨頭212，和/或完全回到牆體118中，在那裡它再次被離散地隱藏，不再侵入縱向切割構件104的腔體112，以免妨礙縱向切割構件104的上下自由運動。

完全控制鋸子140的向內朝向中心和/或向外移動，甚至超過縱向切割構件104的邊界，以延伸到環繞的組織，數量可變，鋸子140在人體內旋轉時，橫過水平平面202，鋸子140隨後也可伸縮到其原始位置，是這個設備100的獨特功能。

量測尺170可以在設備100的把手162旁邊具有毫米標記，可以包括用於精確地指示在活動過程期間實時切割到骨頭212中鋸子的深度。同時，在縱向切割構件104旁邊和外側也有垂直尺172，其具有毫米標記，垂直尺172用於指示縱向切割構件104進入身體的深度(人體的骨盆、？骨、肋骨或其他合適的骨頭)。通過這種方式，設備100為骨頭212的抽取提供了前所未有的精度，無論是用於治療目的(骨頭移植)還是用於骨頭樣本分析，或用於取材骨髓用於分析代謝和腎臟疾病。

參閱圖11，具有骨頭移植的精度需求，量測尺170與垂直尺172提供工廠設定的毫米標記。這些標記使外科醫生能夠向下鑽入身體內約2mm的深度，然後按下互連槓桿158在鑽頭僅1mm的壓痕槽內，在骨塊214中形成一個橫切槽，將互連槓桿158提升至預設值，然後再向下鑽2mm以製作另一個1mm壓痕的橫切槽。這樣的槽可以這種方式沿著縱向切割構件104的整個長度向下切割形成。

在最後的槽上，當鋸子140向右穿過中心點(內腔的中央軸)並完全切斷塊時，互連槓桿158可完全壓下，保持互連槓桿158在那一點下壓，將整個設備100從身體中取出，內部裝有完整骨塊214，其具有沿著其長度以2mm的間隔的一系列1mm的凹進槽。這是儀器設備100提供的控制演示，且這種高水平的精度和控制是前所未有的。

設備100設計的另一變型形式是，除了已經提到的該功能之外，設備100可以被修改藉以互連槓桿158的把手162可以被進一步提升，超過預先存在的上限並通過該把手162，互連槓桿158的這一端可以允許被提升超出此前的範圍。當互連槓桿158的這一端進一步向上提升，這將導致圓盤134向下推，甚至向進一步向下，以便順時針旋轉圓盤134及順時針旋轉鋸子140，此時鋸子140向外移動(與向內相反，如前所述)並遠離縱向切割構件104，如圖6所示，這可以被稱為第三位置210，橫跨垂直縱軸200的平面202。

當設備100在骨頭212內旋轉期間發生這種情況時，將導致環繞的骨頭212在縱向切割構件104和設備100外部的切割或切片。當實現該切割時，操作外科醫生再次將把手162按下到原始預設位置(可以稱為第一位置206)以在鋸子切片已經實現之後將鋸子140縮回到牆體118中，並允許整個設備100從身體撤回和移除。

如果設備100進入該股骨(腿骨頭的頂部)，則設備100提供的新特徵是"外部骨頭取材"的可能性。鋸子140通過槓桿臂(通過該中間部件，例如該互連槓桿158)來實現穿過設備100(進入環繞的組織)向外滑過垂直桿件軸204的水平平面202；切經股骨骨頭(皮質外層)的外部厚度並超越它，但不能過度切入大腿肌肉。

該目的僅僅是分離股骨的退化上部以及股骨的相關頭部(其隨後將由髖關節鈦設備置換)。這種切割程度的控制對股骨頂部的外殼進行切片，但不要過於擠壓，否則也會穿過腿部肌肉。接著鋸子140縮回到預設位置，設備100可以從股骨骨頭中取出，留下股骨的"自由"上部好讓外科醫生進行分離。這避免了過多的外部組織解剖。

在整形外科中，該特徵可任選地適用於該股骨骨頭212(股骨頭)的退化頭部的移除(如圖7所示)或大腿骨頭212，通過在股骨的1英寸直徑內從股骨的頂部縱向插入設備100，插入到合適的深度以進行切片(在鋸子140切片創造了自由度之後，隨後去除該股骨頭可能需要脫離一些淺表肌肉)。

進一步描述設備100在實踐中的使用，讓我們假設操作人員想要取材長度為10mm的骨塊214。在確定了患者骨盆上的入口點後，並通過皮膚做了一個切口，操作人員接通設備100的馬達，縱向切割構件104開始以適當的速度沿順時針方向旋轉。切割齒122形成在縱向切割構件104的下端108處首先接觸骨盆骨頭212(通常在髂？的頂部邊緣)，並開始貫穿骨盆。

在該縱向切割構件104已經進入10mm的深度之後，如在縱向切割構件104的側邊處的可選的比例尺(垂直尺172)上所示，如圖11顯示，且同時縱向切割構件104繼續以高速旋轉，操作人員以第一手指壓下把手16，以最大程度地將鋸子140(斷面鋸子140)從如圖3A所示的第一位置206移動到如圖3B所示的第二位置208。

當達到此目的時，骨塊214的底部被完全切片，並與骨盆分離且位於腔體112內的縱向切割構件104內。操作人員將第一手指保持在把手162上，以便將鋸子140保持在特定的第三位置210，如圖3C所示，並將整個設備100和縱向切割構件104從骨盆中取出。接著操作人員關掉馬達，然後將把手162向上抬升朝向其原始位置，讓鋸子140縮回以隱藏在牆體118內，如圖3A所示。最後，骨塊214很容易落到操作人員的手上(圖10)。

進一步描述設備100在實踐中的使用，讓我們假設操作人員決定將股骨(大腿骨頭)頂部外端分開以移除股骨頭，供髖關節置換手術，為此目的校準的設備100，在縱向切割構件104已經達到股骨骨頭212內的合適深度之後，在首先從其頂部進入大腿的長骨頭212之後，操作人員這次會用第一手指抬升把手162(向上抬升而不是壓下它)。

這導致圓盤134順時針旋轉，其又將導致鋸齒輪146與桿件128順時針旋轉，從而鋸子140沿著縱向切割構件104移動到環繞的骨頭212組織中，沿著水平平面202。在圓柱形股骨骨頭212的情況下(橫截面為圓形，典型直徑為1"厚度)，鋸子140現在移動到第三位置210將切割股骨骨頭212的外殼的一部分，而縱向切割構件104已將股骨骨頭212的髓質與其皮質骨頭的外殼皮質分開(圖7)。

在此之後實現，操作人員使用第一手指將互連槓桿158的把手162精確地壓回到第一位置206，如圖3A所示，並繼續從股骨骨頭取出縱向切割構件104和整個設備。現在，股骨骨頭殼的頂部明顯分開了，使用常規手術方法從股骨的其餘部分移除股骨的這個(退化的)上部是一項簡單的任務，並打算以人造臀部設備代替。除了人體的骨頭取材外，設備100依照本發明也可用於其他行業的其他材料，包括從人體骨取材骨髓。

還應該理解的是，為了清楚起見，在單獨的實施例的上下文中描述的本發明的某些特徵可以在單一實施例中組合提供。相反地，為了簡潔起見，在單一實施例的上下文中描述的本發明的各種特徵也可以單獨提供或以任何適當的子組合提供。

通過參考以下書面說明書、申請專利範圍和隨附圖式，本領域所屬技術人員將進一步理解和領會本發明的這些和其他優點。

因為可以對所描述的本發明的較佳實施例進行許多修改、變化和細節上的改變，所以在前面描述中和在隨附圖式中示出的所有內容都應被解釋為說明性的而不是限制性的。從而，本發明的範圍應由所附申請專利範圍及其法律等同性來確定。