可调外科器械的制作方法

专利名称：可调外科器械的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种外科器械，并且尤其涉及一种具有角度调节器的对准引导体。
背景技术：
在诸如膝关节置换术(arthroplasty)这样的骨关节置换术中使用各种器械及装 置，以辅助或引导进行对在该手术中所使用的各种器械及装置的定位。例如，图1示出附连 至患者小腿的一种现有技术的外胫骨对准引导体10的侧视图，该引导体可在膝关节置换 术中使用。对准引导体10用于将胫骨切割块12定位成抵靠着胫骨结节以进行近端胫骨切 害I]。对准引导体包括踝关节夹14，引导体10通过该踝关节夹而在远端处固定在患者的小腿 16。该踝关节夹包括一个块及一对围绕踝关节而接合着的夹子。所述切割块附连至可伸缩 地延伸的支撑元件18上。所述支撑18提供了一种外部的对准引导体，所附连的切割块可 通过该对准引导体而相对于胫骨的纵向的、下-上轴线而定位并对准。就是说，支撑元件可 与胫骨的轴线对准。可通过使用与切割块12相组合的触针(stylus)来设置胫骨切除 术的位置，并且 一旦选定了高度，则可将所述切割块钉牢在适当的位置、并且进行胫骨切割。然而，只能调整切割块的高度。因此不可能以别的方式改变切割块的位置以便在 所需或所计划的位置处进行切割。

发明内容
因此，需要具有更大可调性的更灵活的对准引导体。根据本发明的第一个方面，提供一种外科器械，包括具有第一部分及第二部分的 对准引导体，该第一部分包括远端，该第二部分具有近端，并且其中该第一部分通过枢轴机 构附连至该第二部分从而使得该第一部分可相对于该第二部分倾斜；朝着对准引导体近端 而附连着的支柱，用于将器械附连至患者肢体；朝着对准引导体远端而附连着的部件。因此，由于对准引导体可以倾斜以将部件相对于患者肢体的一部分定位在优选的 位置处，则本发明的器械提供了更大的可调性。优选地，枢轴机构构造为使得第一部分的倾斜基本不改变部件与支柱之间的间 隔。因此，在对准引导体已经倾斜之后不需要调整器械的长度。枢轴机构可包括弯曲元件。弯曲元件的位置与一部分部件的位置之间的间隔可具 有基本与弯曲元件的曲率半径相同的长度。因此，以这种方式，在部件的优选部分提供枢转 的中心，从而使得部件的高度基本不会随这部分的倾斜而改变。枢轴机构可包括附连至第一部分的一种套管。该套管能够可滑动地安装在弯曲元 件上。枢轴机构可沿着第二部分的纵向轴线滑动以改变器械的总体长度。枢轴机构可包括夹具以将枢轴机构保持在特定的倾斜角度。枢轴机构可包括能显示出器械第一部分当前倾斜角度的一种刻度。
支柱可向外朝着器械的后方侧突出。枢轴机构能够以与支柱基本相反的方向而向外朝着器械的前方侧突出。通过将枢轴机构安置在器械的大致与支柱相反的一侧上，则有 更多空间可用于接收枢轴机构。由于患者的肢体不会干扰，还将容易操作枢轴机构。第一部分可包括沿着第一部分的一部分长度而延伸的中空区域。该中空区域可接收第二部分的至少一部分。第一部分的后方侧可包括细长孔、或没有后表面，从而使得当第 一部分相对于第二部分倾斜时，第二部分的该部分可从第一部分释放。因此，第二部分的允 许器械总长度延长的那段额外长度不会干扰使第一部分不能枢转。器械可进一步包括底部。对准弓I导体的近端能够可滑动地安装在底部上以允许相对于支柱调整对准引导体的横向位置。因此，对准引导体在患者内_外侧方向上的位置可 以得以调整或微调。本发明又一个方面可包括使用或操作如上所述并如下详细描述的本发明器械方面的一种方法。


现在将仅通过示例的方式并参考附图描述本发明的实施例，附图中图1示出现有技术的外胫骨对准引导体的侧视图；图2示出包括本发明的一种对准引导体的透视图；图3示出图2所示的对准引导体的侧面立视图；图4示出图2所示的对准引导体的分解示意图。除非另有指示，不同图中的类似项目共用相同附图标记。
具体实施例方式图2示出根据本发明一个实施例的器械20的透视图。图3示出器械20的侧视图并且图4示出经分解的器械的透视图，图示出其组成部分。如下面将更详细地所述，器械20通常包括一种支柱30，其朝向器械近端用于将器 械附连至患者。部件40附连至器械20的远端，并且在实施例中示出该部件呈切割引导体 的形式。器械20还包括另一个部件50，切割引导体和支柱通过部件50而附连在相应的末 端处。在示出的实施例中，该另一个部件50为外部对准引导体。对准引导体50包括枢轴 机构60，如将在下面更详细描述的，其允许对准引导体的第一、顶端部分相对于对准引导体 的第二、较低的部分而发生枢转。支柱30通过卡扣式(snap-fit)机构而附连至底部元件80，该卡扣式机构允许支柱可释放地附连至该器械。底部80具有从后方部分延伸并且呈现弯曲边缘84的一种基本 平坦的元件82。元件82的形状和尺寸选择为允许在使用器械期间，弯曲边缘84邻靠着患 者胫骨表面的一部分。底部80包括在大致侧向或横向方向上延伸越过的凹槽86以及弯曲 槽88。对准弓I导体部件56的较低部件或部分包括底脚部分58，其具有基本上U形构造并 且适合于利用肋59接合所述槽86而与底部80相接合，以允许相对于底部80作滑行平移。 夹具组件60包括第一及第二元件62、64以及弹簧60，它们通过金属销而附连至底脚58，并 且在使用中可与槽88相接合以防止滑动。
对准引导体的较低部分56包括从底脚58延伸的实心细长元件68，其具有一种基 本上呈矩形的形状、并且具备一对相对着的平坦侧面以及一对相对着的弯曲侧面。枢轴机构60的第一部分70包括基本中空的支撑72，其具有从那里延伸出去的弯 曲元件74。弯曲元件74通过其最上面的表面而支承着多个角度标记76。枢轴机构的第一 部分70包括朝向其较低末端的一种卡夹组件78。该卡夹组件包括基本中空的壳体77，其 具有位于其较低表面中的孔、以及具有包括了相似孔的夹板79。在该卡夹机构中还设置有 弹簧部件。
对准引导体的较低部分56的元件68通过枢轴组件的第一部分的孔和中空部分。 夹板79下压克服弹簧的运动，枢轴组件可沿着元件68的纵向轴线平移以提供对器械总体 高度的调整。弹簧元件发生作用而抵抗所述卡盘夹板79，以使得元件68抵靠着夹板中孔的 边缘而被截留住，用以防止平移并因此锁定器械的高度。枢轴组件60包括朝向所述对准引导体的第二部分54的末端而设置的第二部分 90。枢轴组件的第二部分90呈圆形的、弯曲的套管92的形式，该套管92在其内部部分上 具有突出94以与弯曲元件74中的相对应的凹槽匹配。在上表面中设置的孔96使得能够 显示出角度标记76之一，这取决于套管92沿着弯曲元件73的当前位置。夹具组件98还 设置为包括第一夹斗(clamp drawer) 100和第二夹斗102、及弹簧104。夹具组件98通过 一种穿过夹斗100、102并进入到套管92接收孔内的销而附连至套管92上。还设置了一种 附连至弯曲元件74自由末端的末端终止板106、并且其尺寸设置为防止弯曲元件74的自由 末端从套管92脱离。对准引导体的第二上部部分54具有基本圆形的圆柱构造，其包括沿着其整个长 度而走向的中心孔110。该孔的形状及尺寸设置为接纳住元件68，从而使得上部部分54可 沿着元件68的纵向轴线滑动。上部区域112具有封闭的圆柱形式、而下部区域114具有开 口的后侧部分，如图3所示，下部区域具有基本C或U形的横截面。开口部分如此成形当 上部部分54相对于下部部分56倾斜时，开口部分的尺寸允许元件68从上部部分54内脱 罔。通过一种由外凸式连接器(mail connector)加以附连的弹簧夹120，将切割块40 附连至对准引导体50的远端，该外凸式连接器接合在上部部分54的孔110中。弹簧夹120 允许各种不同的部件选择性地附连至该器械。在所示的实施例中，部件为适合于在膝关节 置换术中进行胫骨切割的切割块40。切割块40包括槽42，其穿过附连至主体46上的大致 板状的弯曲上部部分44。主体46包括多个凹口(coal)用于接收钻头，以允许在使用中在 患者骨头中钻孔，从而接纳住用于将切割引导体40附连至患者上的销。枢轴机构60的弯曲元件64具有对中或取心(center)于切割块中的一点上的曲 率半径。由于这种几何形状，当套管92沿着弯曲元件74滑动时，对准引导体的上部部分54 相对于下部部分56倾斜，但器械的整体长度不会改变，即随着对准引导体的上部部分有 效地绕位于部件中的一个点发生枢转时，位于支柱上方的至少一部分切割块40的高度不 会明显地增加或减小。因此，部件40的相对于器械其他部分的角度可以改变，而不会改变 器械的总体长度或高度。因此，在使用中，外科医生可改变切割块40的角度，而无需在之后 再次调节器械的总体高度。提供枢轴机构并将其构造为使得能够使用一弧度(以及因此使 用一种正确角度)来设置后倾角而不是一条线(如现有技术的设备中所发生的那样)、并且具有一个近端枢转参考来设置与胫骨长度无关的后倾角。器械20包括支柱30，器械可通过该支柱附连至并且支撑在患者上。尽管本发明示 出的实施例包括对准引导体，应当理解在其他实施例中，支柱30可相对于患者身体来支撑 着其他类型的器械或部件。在这种示意性实施例中，器械20为包括胫骨切割块40的一种 外部对准引导体。对准引导体50允许切割块相对于胫骨的纵向轴线对齐、并且也允许调整 切割块的 高度和角度位置以允许在计划的或优选的位置处及/或方位处进行胫骨切割。支柱30包括位于支柱30的大致相对侧面上的第一元件32及第二元件34。元件 32、34附连至共用中心或桥部分36，所述共用中心或桥部分36包括有卡扣式紧固件的孔部 分，支柱30通过所述紧固件可以被可释放地附连至底部80的共同操作部分。每个元件32、 34呈一种环的形式、且具有由此得以被限定的裸眼(open hole)或孔。环由带材或带材料 形成。带材料具有复杂的形状并且在多个方向上弯曲。首先，由于材料带的横向尺寸提供 了一些弹性力，则所述材料带弯曲。另外，材料带被弯曲以限定一种基本凹入的构造。每个 环形成以确定出一种基本梨形或泪滴状的孔38，该孔的尺寸及形状设置为接收患者的相应 的踝。整个支柱部件30由弹性塑料材料制成使得支柱基本具有弹性，从而其可以压入 适配在患者踝关节上使得元件32、34环绕着踝，并且支柱的弹性材料使得支柱牢固地握持 住患者的踝关节并且将器械保持就位。支柱可由合适的塑料材料制成，诸如各种类型的聚合体，包括聚亚安酯、ABS、尼龙 或聚丙烯。塑料材料选择为具有合适的弹性及柔性以在使用中附连至、并握持住不同大小 范围的踝关节。在其他实施例中，支柱可由任何合适的有弹性材料制成，诸如金属、合金、复 合材料、高屈服应力的金属以及混合金属及塑料。如上所述，元件的形状调适或构造为使得保证它们在使用中缠绕着踝。支柱中的 孔允许外科医生触摸到踝从而使得他对器械的正确定位放心。孔的尺寸设计为允许支柱适 合于一般在人口中的大约95 %的踝。选择踝的形状及所用的特定材料，以提供关于踝的必需固定或握力从而使得器械 能以压入适配的方式附连至患者。由于支柱的弹性材料施加的弹性力使支柱锁定在踝关节 上基本唯一的位置，则器械至少部分地自定位。 应当理解，在本发明的其他应用中，元件将具有不同的形状及尺寸，以便捕获支柱 将要附连到的特征的其它骨部分。同样，选择支柱的材料以提供支柱足够的柔性及弹性从而允许其适合于人口中存 在的95%的踝关节尺寸。由于第一和第二元件具有不同的形状和尺寸，支柱是不对称的，以顾及踝关节左 侧和右侧上的踝略微不同的解剖结构。该器械可简单地通过将支柱从器械上移除、将支柱 旋转过180度、以及将支柱重新附连到器械上而用于左手及右手踝关节。因此，单一器械可 用在患者的左手及右手侧踝关节上。另外，支柱设计为自动定位对准引导体与典型患者的 胫骨。通常，胫骨定位在离腿外侧大约60%并且离腿内侧大约40%。因此，支柱设计为使 得对准引导体50在离支柱的外侧大约60%并且离柱的内侧大约40%的地方附连至支柱上 (其中支柱的内外侧由不同形状和大小的元件限定以接受或承担住内侧及外侧踝的略微 不同的解剖结构)。因此，当器械最初附连至患者时，支柱自动定位在患者的内_外方向上60/40比率处，从而使得对准引导体自动地大约与胫骨对齐。在其它实施例中，也可通过使用两个不同的材料用于同一部件而获得60% -40% (或任何其他比率)的支柱定位。例如，支柱可由两种具有不同硬度或机械特性的材料制 成，一种用于内侧而另一种用于外侧部分。以这样的方式，支柱可针对任何给定踝关节尺寸 进行自对中调整。
除了夹具和卡夹的各种弹簧及销部分由合适的生物相容性金属制成以外，该器械 的其余部分可由各种塑料材料制成，诸如ABS、聚丙烯、聚亚安酯、聚乙烯、聚碳酸酯以及尼 龙。另外，切割引导体40通常由诸如不锈钢或类似物这样的合适的生物相容性金属制成。现在将描述该器械的使用。如上所说明的并不限于所述的特定外胫骨对准引导 体，而是可用于其他类型的外科器械，并且同样地，本发明使用的方法不限于所述的特定器 械。最初，外科医生通过将器械的纵向轴线与患者小腿的纵向轴线，即在下_上方向 上基本对准，而使器械与患者的小腿基本对准。支柱定位在踝关节前方及其上面，靠近踝。 外科医生可检查支柱是否位于患者踝关节的正确方位，并且如果没有，则可以移开支柱，旋 转180°并重新附连到器械上。将支柱推压到患者踝关节上方并且支柱变形以允许踝关节 进入由元件限定的基本凹入或C形的横断面空间的开口内。元件的引导或前面(leading) 弯曲边缘压制着踝，直到支柱被充分地推压在踝关节上以使元件越过踝的后侧并环绕该 踝。将使得元件82的弯曲边缘84邻接着患者胫骨前面的一部分，以便将对准引导体保持 在远离胫骨的优选位置处。由于支柱由弹性材料制成，支柱将自动夹在踝关节附近并牢固地握持住踝关节。 同样，由于元件中的孔成形为接收着踝的骨部分，支柱将自动安放在踝附近并且因此其自 身自定位在特定位置。由支柱的弹性材料施加的握力也将阻止支柱明显的移动，除非通过 在基本向前的方向上将支柱拉离踝关节来施加足够的力以移动支柱。另外，由于对准引导 体沿着支柱的宽度定位于60 40处，对准引导体很可能在很大程度上与没有任何不正常 解剖结构的胫骨的中间对准。随后，如果需要，外科医生可操作底部夹具60并且在内-外方向上滑动所述对准 引导体，以便微调该引导体50的定位。如果需要，外科医生还可操作卡夹79以便延伸或减 小引导体的长度，从而将切割块相对于胫骨的远端部分定位在正确的高度处从而进行胫骨 切割。外科医生还可倾斜所述对准引导体的上部部分，以通过操作枢轴机构夹具98、并通过 将引导体的上部部分和切割块推向胫骨，来改变切割块的切割角度，。外科医生可观察通过 孔96显示的胫骨当前倾斜角度，以确定何时已获得所需的倾斜角度。由于弯曲元件具有基 本终止于切割块的上部板上的曲率半径，当倾斜上部部分并且因此切割块相对于胫骨的高 度不需要改变时，则引导体的整体长度，也就是说切割块的切割引导体狭槽与支柱之间的 空隙基本不会改变。然后可以将切割块固定在适当的位置。然后可操作弹簧卡夹120以释放切割块并 且外科医生可继续拉器械以将支柱从踝周围释放。因此，外科医生能更容易地使用支柱附 连且释放器械。器械还提供较大的可调性并容易使用。
权利要求
一种外科器械，包括具有第一部分及第二部分的对准引导体，该第一部分包括远端，且该第二部分具有近端，并且其中该第一部分通过枢轴机构而附连至该第二部分从而使得该第一部分可相对于该第二部分倾斜；附连至对准引导体近端的支柱，用于将器械附连至患者肢体上；附连至对准引导体远端的部件，并且其中枢轴机构构造为使得第一部分的倾斜基本不会改变部件与支柱之间的间隔。
2.如权利要求1所述的器械，其中枢轴机构包括弯曲元件，并且其中在弯曲元件的位 置与部件中的一点之间的间隔具有基本上与弯曲部分的曲率半径相同的长度。
3.如权利要求2所述的器械，其中枢轴机构包括附连至第一部分的套管，并且其中该 套管能可滑动地安装在弯曲元件上。
4.如权利要求1所述的器械，其中枢轴机构可沿着第二部分的纵向轴线滑动以改变器 械的总体长度。
5.如权利要求1所述的器械，其中枢轴机构包括夹具以将枢轴机构保持在特定的倾斜角度。
6.如权利要求1所述的器械，其中枢轴机构包括能显示出器械第一部分的当前倾斜角 度的一种刻度。
7.如权利要求1所述的器械，其中支柱朝着器械的后方侧向外突出，并且该枢轴机构 以与支柱基本相反的方向朝着器械的前方侧向外突出。
8.如权利要求1所述的器械，其中第一部分包括沿着第一部分的一部分长度而延伸的 中空区域，并且其可接收第二部分的至少一部分，并且其中第一部分的后方侧可包括细长 孔，当第一部分相对于第二部分倾斜时，第二部分的该部分可通过该孔从第一部分释放。
9.如权利要求1所述的器械，并且进一步包括底部，其中对准引导体的近端可滑动地 安装在底部上，以允许相对于支柱调整对准引导体的侧向位置。
10.如权利要求2所述的器械，其中该部件为具有切割槽的切割块，并且该器械构造为 使得第一部分绕切割槽中的一点而枢转。
全文摘要
本发明涉及一种外科器械(20)，其包括具有第一部分(54)及第二部分(56)的对准引导体(50)，该第一部分(54)包括远端，该第二部分(56)具有近端。该第一部分通过枢轴机构(60)附连至该第二部分，从而使得该第一部分可相对于该第二部分倾斜。支柱(30)朝着对准引导件的近端而附连，用于将器械附连至患者肢体上。部件(40)朝着对准引导体远端而附连。该枢轴机构构造为使得第一部分的倾斜基本不会改变部件与支柱之间的间隔。
文档编号A61B17/15GK101801285SQ200880107811
公开日2010年8月11日 申请日期2008年9月19日 优先权日2007年9月21日
发明者L·斯特劳克斯, M·克克曼 申请人:德普伊国际有限公司