专利名称：用于提取骨片的带柔性轴的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述用于提取骨片的设备。
在断骨、假关节未愈合时和为了优化关节固定术的成功率，最有效的处理方法仍然是植入本体的骨料。使用本体的骨料比使用人造羟基磷灰石的材料或异体骨片更加安全和有效，然而这在病人体内造成附加的手术。可以通过有限制地进入和通过采用例如为了诊断的目的取出骨料时用的圆柱形针来减小手术的范围。但是这种技术复杂而危险，因为不能保证精确地控制。通常松质通过大的皮肤切口或从大的口在骨岔上凿出。特殊的骨片收集工具允许通过小的皮肤切口安全和快速地提取本体骨片，从而减轻病人的痛苦和减少对病人的伤害。此设备安全地远离骨料并可使用钻孔机，因此能在更好地控制的情况下提取更多的量，以及减少通过皮层错误地突进。这种安全和有效的技术允许在对供者的伤害降到最低程度的同时提取本体骨片，用于融合术、假关节和骨折。从病人的体内取出骨片通常在髋骨上进行。其他可用的骨料可以在尺骨近端或挠骨远端处提取。
例如由WO97/39685 YUAN已知此类提取骨料的设备。这种已知的设备包括一根空心圆柱形的刚性透明杆，杆内收集骨片并因为是透明的看一眼就可以知道已收集到的骨片量，在杆的一端有一切割头以及在杆的另一端有承受扭矩的装置。此设备简单地钻入骨内，由此借助切割头切削和剥离骨片。骨片容纳和集中在杆的空腔内。在使用时，收集到的骨片借助一个从杆的与切割头相反的那一端推入此空腔内的活塞从杆中取出。此设备的旋转驱动可用手或借助机械。
由US 5556399 HUEBNER已知另一个此类提取骨料的设备。此已知的设备也包括一个钻头和与之连接的空心圆柱形刚性杆，杆内收集骨片，以及随后通过一个从钻头那里插入的手操纵活塞重新从空腔取出骨片。
由US 5403317 BONUTTI已知用于提取组织的方法和设备。此已知的发明包括一个提取经皮的组织的设备并包括一根弯曲柔性的钻杆和驱动此杆的装置。为了从此组织切下小块组织，在杆的前部置一钻头。在切割过程中小块组织借助负压通过杆吸到一个在体外的地方。
由US 4646738 TROTT已知另一种提取骨片用的设备。这种已知设备包括一个在外部的管状部分和一个在内部的管状部分，其中，在内部的管状部分的一端安装切割工具。此内部的管状部分可旋转地装在外部的管状部分里面，而外部的管状部分用可变形的材料制造并可按选择弯曲。
由WO 96/39956 AUST还知道另一种用于提取骨片的设备。这种已知的设备包括一根薄壁的空心圆柱形杆，它的外面围绕一螺旋弹簧。
所有这些已知的设备中的缺点是存在这种危险，即，使用这种设备时由于杆在扭转方面是刚性的，所以在采掘皮层之间的松质时切割或切断较硬的皮层。
本发明在这方面成功地提供帮助。本发明的目的是发展一种设备，它允许以简单的方式取出皮层之间的松质，不会因此而切割或切断较硬的皮层。
按本发明为达到此目的借助一种具有权利要求1特征的提取骨片的设备。
在从属权利要求中说明了本发明其他有利的设计。
采用本发明获得的优点主要是，杆的弹性变形能力和不是设计得过分锐利的棱边状切割头，允许在不切割或切断较硬的皮层的同时取出皮层之间的松质。
按本发明的设备包括一个带空心圆柱形切割头的空心圆柱形切割工具，切割头可以有不同设计的钻尖和刀刃，切割工具还有一空心圆柱形杆和用于将杆夹紧在驱动装置内的装置，以及设备包括一个驱动装置，它例如可由一通用的钻孔机构成。切割头和杆的空心圆柱形设计，允许在空心圆柱体内部的孔中存放被切割头从松质上切下的骨片。与切割头连接的杆在扭转和/或弯曲时可以弹性变形。
这种变形能力可通过将杆设计为螺旋状卷绕的金属薄板带、金属丝增强的塑料或橡胶软管或有波纹状侧壁的金属管实现。
切割头的钻尖优选地设计为带刀刃的球形帽盖段。采用切割头的这种设计获得的优点在于，这样一种设计为不是过分锐利的棱边状或没有锐角的切割头，允许取出皮层之间的松质，而并不因此而切割或切断较硬的皮层。
切割头的一种特殊的实施形式为，切割头的钻尖设计为球形帽盖状和有至少两个同轴地和相对于纵轴线沿径向延伸到空腔内的通孔，其中，在通孔的边缘构成剥离骨片的刀刃，以及被剥离下来的骨片可通过通孔输送到切割头的空腔内。
钻尖的另一些实施形式可设想设计为带刀刃的圆锥段或带端面切齿的空心圆柱形铣刀。
切割头与杆之间的连接可设想是可拆式的或是固定式的连接，其中可拆式的连接允许有一小套工具。作为可拆式连接可以是螺纹连接、径向销钉连接或径向止动螺钉连接。
按本发明的设备的另一种实施形式，在驱动装置上安装一个处于真空状态的容器，并设计为使空心圆柱形切割工具以其远离切割头的那一端通入此容器内，因此骨片可借助于真空以简单的方式通过空心圆柱形切割工具输送到此容器内并可在此容器内集中。为了吸出骨片，在容器上安装一个用于连接真空软管的接管。通过如此设计的真空，骨片通过一个或多个在切割头中的通孔吸入杆的孔内，并从那里经过整个切割工具输入容器。为了使骨片不会进入真空软管，在容器内装一分离器，用于从空气流中分离出骨片。此分离器可以设计为滤、筛、挡板或旋风分离器。
按本发明的设备的这种设计，允许在不从钻孔中拆除切割工具的情况下便可从钻尖经由杆输出骨片，并可以收集在一个与钻孔工具直接连接的容器中。此容器可以从设备上拆下并在需要时可以方便地从此容器中取出骨片。
在容器中所施加的真空度的压力范围为0bar至1bar，但优选地压力范围为0.2bar至0.8bar。
为了密封切割工具的杆内处于真空状态的孔，优选地在此孔内插入橡胶或塑料软管。
下面借助于多种实施例的局部示意图更详细地说明本发明和本发明的进一步发展。
其中，
图1 按本发明的设备一种实施形式的带柔性杆的切割工具视图；图2 按本发明的设备一种实施形式的切割头和柔性杆透视图；图3 按本发明的设备一种实施形式的示意图；以及图4 按本发明的设备另一种实施形式的示意图。
图1表示包括切割头1和杆8的切割工具16。杆8包括一个对于扭转和/或弯曲可以弹性变形的部分22和一个设有承受扭矩的装置13的远离切割头1的部分11。装置13由一个外六角的段25和与之连接的带一槽26的圆柱段27组成。这两个分段25和27可以夹紧在驱动装置14(图3)处相应的夹具15(图3)内，其中杆8可借助槽26沿轴向并通过外六角沿旋转方向可拆式固定在夹具15(图3)内。在空心圆柱形杆8内的孔10沿纵轴线2的方向从切割头1一直到远离切割头1的杆8端头21贯穿杆8，所以被切割头1剥离的骨片可沿纵轴线2通过整个切割工具16输送。为了将切割头1固定在杆8上，可设想在杆8与切割头1之间采用固定螺纹或例如弹簧销钉。杆8可弹性变形的部分22由螺旋形卷绕的金属带制成，在孔10内置入橡胶或塑料软管36(图4)，它保证软管36内的孔相对于外界气密封闭。
图2表示切割头1的一种实施形式。切割头1设计为有纵轴线2和钻尖20的空心圆柱体，并包括一个连接在钻尖20上的前段4和一个远离钻尖20的后段5。前段4由一个带有设计为球形帽盖段的钻尖20的空心圆柱体构成，其中，前段4在垂直于纵轴线2的横截面内看的侧壁只包括一个圆环段，所以形成了一个相对于空心圆柱形部分的径向和相对于钻尖20的轴向延伸的通孔7。前段4的侧壁从钻尖20一直到后段5朝通孔7的方向设计为刀刃3。当旋转的切割头1在骨内钻孔时，通过刀刃3剥离骨片并通过通孔7进入切割头1的空腔9内，再从那里通过孔10在杆8内输送。
图3表示按本发明设备的一种优选的实施形式。用于提取骨片的切割工具16由切割头1和一根沿纵轴线2延伸的空心圆柱形杆8组成。杆8沿轴向和沿旋转方向固定在一台起驱动装置14作用的通用钻孔机30的夹具15内。通过驱动装置14使杆8带着切割头1绕纵轴线2旋转运动，因此切割头1在骨内钻孔并切下要收集的骨片。杆8从切割头1一直到它远离切割头1的那个端头21设计为空心圆柱形的，所以骨片可沿切割工具16的整个长度输送。在驱动装置14上还安装一个用作骨片容器17的罐。容器17与纵轴线2同轴地以其前端24按这样的方式可拆地固定在驱动装置14上，即，使切割工具16远离切割头1的端头21相对于周围气密地通入容器17内。在其远离杆8的那一端23，容器17设一接管18，真空软管(图中未表示)可以连接在接管28上。由于在软管内的真空度使容器17同样被抽成真空，因此在空心圆柱形切割工具16的内部形成负压，所以被切割头1剥离下来的骨片通过杆8内部被抽吸并进入容器17，骨片在那里可依次收集。为了使骨片不会因真空而被带入真空软管内，可在容器17中装一分离器19，按优选的设计形式它设计为过滤器，所以骨片不可能通过接管18排出。
图4表示按本发明的设备另一种优选的实施形式。在这里所表示的按本发明的设备这种实施形式与图3中所示实施形式的差别仅在于，切割工具16穿过同轴于纵轴线2布置的容器17，以及用于承受由通用钻孔机30输出的扭矩的装置13，在远离切割头1的容器底部33的区域内与通用钻孔机30可拆式连接。容器17以其容器底部33可拆地固定在通用钻孔机30上。安装在容器17内的轴承座34代替了容器盖，切割工具16例如借助于滚珠轴承35可绕纵轴线2旋转运动地支承在轴承座34内，并借助于环形密封件37使容器17相对于周围密封。此外，在容器17的侧壁上安置接管18，用于连接真空软管。为了密封柔性杆8，在其孔10内沿纵轴线2插入橡胶或塑料软管36。
权利要求
1.提取骨片的设备，它包括A)一个可旋转的切割工具(16)，含有纵轴线(2)、切割头(1)和同心于纵轴线(2)布置并与切割头(1)连接的纵向杆(8)；以及B)驱动装置(14)，它使具有切割头(1)的切割工具(16)绕纵轴线(2)旋转运动；其中C)切割工具(16)有一个沿纵轴线(2)的方向贯穿的孔(10)，以及切割头(1)设至少一个通孔(7)，所以被切割头(1)剥离的骨片可通过孔(10)送走；其特征为D)杆(8)至少在其部分长度在绕纵轴线(2)的扭转和/或弯曲方面是弹性的。
2.按照权利要求1所述的设备，其特征为杆(8)由螺旋状卷绕的金属带制成。
3.按照权利要求1或2所述的设备，其特征为在切割工具(16)的孔(10)内沿纵轴线(2)附加地插入一塑料或橡胶软管。
4.按照权利要求1或3所述的设备，其特征为杆(8)由有波纹状壁的金属管构成。
5.按照权利要求1至4之一所述的设备，其特征为切割头(1)设计为空心圆柱形，它包括沿纵轴线延伸的空腔(9)、设有一个钻尖(20)和至少一个刀刃(3)的前段(4)、空心圆柱形后段(5)以及至少一个在前段(4)内沿径向贯穿切割头(1)外壁(29)的通孔(7)，通孔(7)用于将被至少一个刀刃(3)剥离下来的骨片输送到切割头(1)的空腔(9)内。
6.按照权利要求5所述的设备，其特征为切割头(1)的钻尖(20)设计为球形帽盖段。
7.按照权利要求5所述的设备，其特征为切割头(1)设计为球形帽盖状和有至少两个同轴的和相对于纵轴线(2)沿径向延伸到空腔(9)内的通孔(7)，其中，在通孔(7)的边缘构成剥离骨片的刀刃(3)，以及被剥离的骨片可通过通孔(7)输送到切割头(1)的空腔(9)内。
8.按照权利要求1至7之一所述的设备，其特征为驱动装置(14)由通用的钻孔机(30)构成。
9.按照权利要求1至8之一所述的设备，其特征为切割工具(16)设计为连续的空心圆柱体，它有承受导致杆(8)绕纵轴线(2)旋转的扭矩的装置(13)，以及，在其连接在切割头(1)上的端部(12)可按这样的方式连接在后段(5)上，即，使空心圆柱形杆(8)的孔(10)可与空腔(9)对齐地定向并可由杆(8)将扭矩传给切割头(1)。
10.按照权利要求9所述的设备，其特征为驱动装置(14)包括夹头(15)，用于将装置(13)沿旋转方向和轴向固定在切割工具(16)上。
11.按照权利要求1至10之一所述的设备，其特征为设备包括一个处于真空状态的容器(17)，以及，切割工具(16)在其远离切割头(1)的那一端(21)即使在剥离地取出骨片期间也可连接在容器(17)上。
12.按照权利要求11所述的设备，其特征为容器(17)与纵轴线(2)对齐并可拆地装在驱动装置(14)上，容器(17)相对于纵轴线(2)静止不动，以及旋转的空心圆柱形切割工具(16)远离切割头(1)的那一端(21)借助一环形密封件(37)密封地通入容器(17)内，因此在切割工具(16)与容器(17)之间的过渡区相对于周围是气密封闭的。
13.按照权利要求11或12所述的设备，其特征为容器(17)上安装一个用于连接真空软管的接管(18)。
14.按照权利要求11至13之一所述的设备，其特征为容器(17)包括一分离器(19)，用于从气流分离出骨片。
15.按照权利要求14所述的设备，其特征为分离器(19)由过滤器构成。
全文摘要
本发明涉及提取骨片的设备,它包括一个切割工具(16),切割工具含有切割头(1)、连接在切割头(1)上的纵向杆(8)和使切割工具(16)旋转运动的驱动装置(14),其中,被切割头(1)剥离下来的骨片可从切割头(1)通过一在切割工具(16)内贯穿的孔(10)输送,杆(8)在一个与切割头(1)连接的部分(22)在绕纵轴线的扭转和/或弯曲方面是弹性的,此设备可附加地包括一处于真空状态的容器(17),以及杆(8)在其远离切割头(1)的那一端(21)即使在剥离地取出骨片的期间也可与容器(17)连接。
文档编号A61B17/16GK1338911SQ00803410
公开日2002年3月6日 申请日期2000年1月31日 优先权日1999年2月2日
发明者比阿特丽斯·施泰纳, 马库斯·黑利, 马克斯·埃比, 托马斯·斯蒂芬 申请人:库尔斯恩蒂斯股份公司