专利名称：尤其用于牙科的骨准备工具及其操作装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种骨准备工具，尤其是如独立权利要求1和2的前序部分所述的用于牙科的扩张器，以及操作这种类型的工具的装置。
背景技术：
在轴向插入的植入物放入病人体内之前的准备工作包括专业医师在病人的颚内制备骨址(或座，也称为植入物基座或植入物床基)。为此，在颚上形成一个孔，其直径可以变化，且通常约3至6mm，该孔构成一种人工牙床。
目前，有两种用于放置植入物的骨址的制备方法最通常的是，通过在颚骨上钻孔(即，通过常规钻孔去除骨粒)，较少见的是通过冲头(现在被称为(孔)扩张技术，在冲头扩展产生的孔周围的骨质压缩)进行骨压缩。从实用的观点看，由于生理学性质的首要问题，植入物基座的制备可能从开始就复杂。实际上，在用于放置植入物的区域内，所述骨质相对于其体积或其密度来说可能在横向和/或轴向尺寸上不足，如果它包括骨松质(具有较大空隙的小梁)。特别是在提出的第二种情况中，钻孔技术经常不合适，因为骨粒的去除可能导致骨结构的不足，因此产生不足的机械保持，且影响植入物的初始稳定性。然而，除了植入物的高机械阻力之外，这种稳定性是植入物的生理学骨融合的必要条件。
这就是为什么一些医师在面对这种情况时通常采用一种骨准备方法的原因，该方法包括通过圆柱形或稍圆锥形的冲头，压缩周围的骨组织扩张骨址，从而使其更致密，有更大的机械阻力，且能实现更好的骨融合。为此，可以在已经通过普通的牙钻钻出小直径(约2mm)的起始孔(导孔)之后，医师插入第一冲头，其直径稍大于牙钻的直径，且通过锤子以相当大的力敲击冲头，直到达到所需的深度，随后用其直径稍大于前一冲头的第二冲头进行同样的操作，等等，同时使用一组增加直径的冲头，以获得所需直径(和深度)的孔。
当然，钻孔技术和骨压缩技术不必互相排斥，而是可以正相反，在准备同一个骨址过程中互补。实际上，不是完全利用冲头准备植入物床基，而是考虑到骨头的硬度和/或操作过程中硬度的可能变化，优选的是或甚至强制性的，可以首先钻出几个逐渐增加的孔(例如直到3.20mm)，随后在第二阶段使用一或多个冲头进行至少一次扩张操作，直到达到最终直径(例如，3.50mm)。
通过目前使用的冲头实现的骨压缩技术存在一系列缺陷对病人来说使用这种工具造成较大的创伤。实际上，因为麻醉是局部的，病人实际上不会感觉到任何疼痛，但是在他或她的头部可以感觉到冲击的共振。
因为不能精确地感知骨头的阻力和坚密度，所以医师很难估计这些参数，并调节扩张的程度，以便使植入物的保持及其初始稳定性最佳。不可以抵抗冲头偏离正确加工轴线的趋势，在横向上具有非对称厚度的骨皮层的情况下，通常是例如在上颚外皮通常更厚的上门齿和犬齿区域，缺陷将变得明显。
除了由冲头上锤子的冲击造成的冲击强度难以控制之外，它还必须是可变的。而且，因为医师不能以足够的精度将朝所述孔周围的骨质压缩调节为瞬间的解剖学参数，所以他不能正确地形成所述孔。然而，完美的形成是最佳的初始稳定性的必要条件，这又是在指定病人中实现最佳的骨融合必须的先决条件。
除了这些缺陷之外，沿所述孔壁骨密度或硬度(上述)的可能不均匀可能需要临时使用普通的切割钻。
而且，通常在通过现有技术的冲头在骨密度不足的情况下加工的孔截面必须是圆形的，因为这些工具是圆柱形的或最多是锥形的。但另一方面，自然牙齿的根座(尤其是具有不同形状的牙冠底部(或牙颈)的部分，即具有不规则的轮廓或边界，或多或少地明显偏离圆形形状，如图1A(上部中门齿)，1B(下犬齿)，1C(上犬齿)，1D(下犬齿)，1E(第一上前臼齿)，1F(第二下前臼齿)，1G(第一上臼齿)，1H(第一下臼齿)中的示例示意。看来圆形的骨座可以相当满意或甚至指示用于放置特定的植入物(参见图1F)。相反，在其他情况下(例如见图1A，1C，1E，1H)，圆形截面的孔表示简直为理想的权宜之计，同时至少适当地符合自然形状将带来双重优点，更好地锚固和假体超级结构的理想美感。
而且，根部的形状或轮廓不必在轴向平面上是完美地圆柱形或圆锥形。
因此，圆柱形冲头的使用和操作看起来不精致且几乎不被重视，且容易理解在这些条件下不能确保最佳的结果，同时所遇到的缺点基本上限制了面临骨密度不足的情况时植入技术的局限。此外，某些医师不熟悉它们的操作，且几乎不使用的那些人更喜欢普通的钻孔技术，即使面临上述关键情况时，这可能导致临床上不适当的结果。然而，问题更关键，因为已经发现钻孔技术在许多情况下不足或甚至禁忌，因为特别是无齿的上颚骨密度统计上在80％的情况下较差或非常差(根据Misch的骨密度范围D3和D4)。
DE-A1-19732983公开了一种用于实现扩大的工具，或更准确地说扩展骨顶的、已经沿其纵向轴线切割的部分(也称作骨生材错位或骨劈)，而增加横向直径，用于放置植入物。出现的问题是为避免骨折，即两层的下部(由扩展过程产生)必须在任何情况下都不分离。为解决这一问题，在该公开内容中建议的工具，采用膨胀杆的操作原理，该工具具有十字形截面，具有倒角径向端的“中心栓”(10，11)，且沿轴向方向，在一定距离上，具有稍圆锥形的端部，该端部具有倒角或台阶式轴向顶端。为了其操作，所述工具插入具有弯头的手柄中。“骨劈”操作，即骨顶部分的扩展，是通过一组宽度增加的工具逐渐实现的(所述中心栓的宽度小于工具的宽度)，所述工具经过约45°的确定或限制角度的转动运动。所公开的工具其中提供了一种关于上述骨质体积不足的解决方案，即使在分析到没有完全排除无意中去除骨质的危险时出现。另一方面，骨质坚密度不足的问题没有根本解决，且不能实现骨头网状构造的压缩。这不是目的，且该问题在DE-19732983中没有论述。
发明内容
本发明的目标是双重的，第一部分是提供一种尤其用于牙齿植入术中骨准备的工具，该工具可以对牙床的骨结构进行实际压缩，无论在准备的过程中可能出现的硬度、密度和骨结构的差别，且该工具没有上述缺点。
所述目的的第一方面是通过实施独立权利要求1和2之一所述方式的骨压缩工具或扩张器实现的，所述从属权利要求涉及到优选实施例的特征。
在本文中应当指出，除消除了上述缺陷之外，所要求保护的工具还提供了其他重要的优点，在下文中阅读了详细描述后将认识到。尤其是，将提到功能性的优点，即更好的植入物保持，或换言之，更好的机械锚固及在所有情况和条件下后者的优化，包括改变局部骨密度减小的情况，这利用现有技术的工具是不可能实现的，因为锚固质量主要取决于骨头和植入物之间的界面。
该界面有由两个参数确定。
第一参数涉及骨头质量，即它的密度。所述工具可以通过压缩提高骨密度。通过压碎骨头空隙，骨密度和与植入物的接触面积都增加。在这种情况下，除了压缩以病人最大程度舒服来实现，因为它非常“温柔”之外，它适于个体，因为在病人植入位置的骨结构的所有具体细节都最佳地利用了。
第二参数由植入物和孔的骨壁之间的接触面积大小确定，该参数不仅受到植入物及其更大或更小粗糙度的微观结构表面积的影响，而且利用本发明的新工具，还受到所获得的孔的微观形状影响。实际上，根据所述工具的形状或特定实施例，可以实现不是圆形的植入物床基-这可能是有益的，尤其是对于植入物的位置和骨址的解剖学或生理学特征-例如用于前臼齿的椭圆形状(或如卡西尼曲线)，其中所述壁面大于圆柱形壁面(相同的底座对径)。所以，接触面积增加，或至少没有减小，如果植入物的深度必须较浅或由于某种原因受限。
通过对自然牙床的更好再现或适当的形状和比例，所述骨准备工具的具体实施例可以实现理想尺寸的植入物放置。因此，后者能支撑固定的假体超级结构，显示出比目前的固定假体更好的质量(考虑到目前人工牙根的形状仍然基本上不近似于不同的自然牙根)，在机械方面(椭圆形状的植入物提供了比圆形植入物更好的抗扭力)及生理学和美学方面(消除了凹槽或凹腔，是天然牙齿的真实再现的假体元件(植入物上的牙冠)的放置)。
因此，通过制成特别适合的形状的牙床，即类似于自然的牙床，所述多价的骨准备工具，打开了用于产生其形状也是解剖学的新一代植入物的道路。
所述目的的第二部分当然是与上述的第一部分密切相关，且涉及所述扩张器或一般而言所述骨准备工具的操作方式。因此，本发明还涉及一种用于作为权利要求23的主题的新颖且原创的操作装置。后者的从属权利要求涉及所述装置的具体实施例，该装置可以是手动或自动的。
在下文中将参照附图作为非限制性示例描述所述扩张器和用于操作扩张器的装置的不同实施例，其中图1A至1H(上面已经论述)示出了在牙冠底部(靠近牙颈)的齿根剖面形状，图2A和2B示出了所述扩张器实施例的两个变型的正视图(正交轴向平面)，图3示出了沿图2的线III-III的剖面图，图4至7示出了所述扩张器主动部分剖面的第一实施例的变型，图8示出了所述扩张器主动部分剖面的第二实施例的变型，图9A和9B是比较图(普通的冲头对本发明的扩张器)，图10示出了扩张器自动执行装置实施例的透视图，图11示出了在图10的平面(P)内所述自动装置实施例的剖面图，
图12以透视图形式示出了所述执行装置的不同元件的组装，其中去除了壳体，图13和14示出了两部件，减速器和撞锤相互协作的透视图，其中后者分别处于提升和下降位置，图15示出了手动装置实施例的透视图，图16至19示出了手动装置的所述实施例的操作示意图，图20示出了手动装置的另一实施例的(局部)透视图，图21示出了在对称平面内的图20所示装置的剖面图，图22示出了手动装置的所述另一实施例的另一(局部)透视图，但应当指出，所示比例在不同的图中不是一致的。
具体实施例方式
在图2A的正视图和图3的沿图2的线III-III的剖面图中示出了扩张器1的简单实施例。这种扩张器具有主轴线1，包含具有杆柄3的杆2，上有凸肩3A，凹槽3B，平面3C和帽3D，所述杆随后是用于形成所述孔，即所述骨址或植入位置的主动部分4。部分4包含由直边缘14分离的表面13。根据图2B所示的变型，扩张器1′可以设有螺旋边缘14′。有利的是，主动部分4由后子部分5和前子部分6组成，其端部包含顶端部分或冲击(前导)头部7(在图2B的变型中为7′)。子部分6在平面15和头部7的底部16之间延伸，有利的是，显示出稍稍的锥度ε，例如约1°(参见圆形部分的放大图)。所述锥度具有双重优点。实际上，在骨址的形成中，一组径向截面尺寸逐渐增加的扩张器1的连续插入非常轻柔，因为具有底部16的扩张器主动部分的截面尺寸至多在平面15的高度上等于前面使用的扩张器1的主动部分截面的尺寸。而且，确保了更紧的植入物保持，即更好的质量。实际上，有利的是截锥形分部6的长度约10毫米，从而对应用于放置植入物而形成的骨址的平均深度(但应当指出，术语截锥不意味着子部分6，一般而言是部分4的截面是圆形的(见下文))。优选的是，主动部分4设有深度标记8，但所述杆可在其前面的部分(沿从所述杆到主动部分的方向观察)中包含用于配合安全装置的螺纹部分9(在本申请的发明人的WO 00/74585中描述)，该安全装置阻止扩张器进入所述孔中超过由医师提前确定的深度限制P。
然而，如上所述，甚至扩张器的轴向平面内锥形轮廓可能不是理想的，因为它可能与自然的和单个的轮廓远远不同。所以，可以提供部分4或至少子部分6的轮廓具有任何其他适当形状的扩张器。因此，在其他示例中，可以想到曲线轮廓(例如，具有完全颠倒的火焰形状)，或混合形状，即具有直线部分和曲线部分，或台阶形状，具有连续的凸肩和尺寸朝头部7减小的圆柱或锥形部分。
在下文中，术语扩张器，有或没有标记1，用于表示本发明的任何扩张器，无论其主动部分4的截面和/或轮廓的形状(或轮廓或周边，这些术语指的是形状，而不是测量值)。
通常，从扩张器的动作描述中很容易理解，与现有技术的冲头相反，后者的主动部分4的截面可以具有圆形之外的其他形状。按照惯例，非圆形特征定义为，在经过离转动轴线最远的截面点或一组点的圆的直径，和经过离所述轴线最近的截面点或一组点的圆的直径之间的相对距离等于或大于0.5％。扩张器，即其主动部分的截面，一方面，根据骨址截面的所需形状(周边)组合，另一方面，根据施加于扩张器的运动或运动组合确定或形成。
根据具有许多可能变型的第一实施例，所述扩张器可以形成其截面是圆形的孔或植入物基座。在无限的可能性中，所述扩张器主动部分的截面的一种有利形状是多边形，有利的是凸多边形和规则多边形，或者是具有大致多边形形状的外形，有或没有具体的细节，优选的是冲击角(见下文)是钝角。
因此，在图3所示的第一变型10中，扩张器的截面(或径向截面)是六边形(按照惯例，具体的变型将通过与表示其细节的截面的相同标记来标识)。具有轮廓12的规则六边形内接圆11(细虚线)。为简化起见，六个侧边和六个顶点用主动部分4的对应面和边缘的相同标记(图1)，即分别为13和14(在下面其他变型的描述中将采用简化)。在未示出的变型中，每一顶点14可以例如通过抛光形成缓倒角而断开，从而避免对应边缘的切割作用的危险(或者至少使这种危险最小化)。而且在图3中所示的是角α，在下文中称作在沿方向R1(顺时针方向)的假想转动中的冲击角(在这里等于120°)。(指出在该图3中以及下面的图中，不必总是引用相同的元件)。
在图4所示的第二变型中，该变型类似于变型10，扩张器的主动部分的截面20(无阴影线的)周边22由圆25和内接与圆25同心的圆21的规则六边形(具有侧边23和顶点24)形成(应当指出，在图2中没有示出从该图中明显看出的该变型20的形状的特定细节，以及将在下面描述的下述变型的细节)。因此，代替象变型10中那样锐利，截面20的六个顶点在这里都形成倒角，即由具有端部28，29且在侧边23之间延伸的圆弧27形成。由于圆25的小直径(实际上，给定一组扩张器的最大外径在约3和6mm之间变化)，这些圆弧可以吸收其长度约十分之1至3mm的平面。与变型10相比，这种结构减轻了多边形锐利边缘的(上述)切割作用，增加了冲击角β(在每一端形成的顶点角度，且其两侧边是侧边23，在点29处与圆25相切)(β＞α，沿箭头R1的方向转动)。
在图5所示的截面30(无阴影线)构成类似于图4的变型20的第三变型，除了其形状细节之外，下面将进行解释。初始轮廓32由内接圆31的规则六边形形成，具有侧边33和顶点34，且由与圆31同心的圆35形成，从而获得六个倒角的顶点，所述顶点由具有在侧边33之间延伸的端部38，39的圆弧37构成。根据这种基本的截面，侧边33朝扩张器的轴线弯曲，而形成凹边33A，例如通过根据曲率ρ的定义半径加工主动部分4的各面。因此，轮廓32A由六个凹边33A形成，它们通过圆角的顶点37A分离，后者仍然可以吸收具有端部38A，39A的平面。该周边类似于具有六侧边和六圆角顶点的调整内摆线。在顶点39A处的冲击角(沿箭头R1的方向转动)用γ表示(在每一顶点39A处形成的角，所述侧边由在39A处与圆35相切的切线构成，且以半径ρ与圆相切)。观察到在每一顶点处，圆弧37A的长度基本上小于圆弧37，这种减小当然是为曲率半径ρ选择的值的函数。
在图6中示出的第四变型(无阴影线截面40)类似于图5的变型30，除了对接近内摆线的周边(在这里用42B表示)进行调整，所述侧边之一(标记43B)设有切口50，从而具有圆弧或平面部分47A的端部48A之一(端部48A，49A)，在主动部分4上形成尖顶点51，切割边缘具有沿箭头R2所示的转动方向的冲击角δ，在点49A处(见图5)的冲击角γ保持相同。当然，可以提供多个切割边缘，或多个侧边43B，或者全部侧边都可以成形，而使多个顶点包含尖端51。该变型具有医师不必在骨压缩过程中更换工具的优点，在下面涉及用于扩张器的操作装置的内容中进行解释。
应当理解，可以实现许多其他的截面形状。尤其是最初的多边形可以是五边形，十边形等，但所述侧边可以具有特定设计。
例如，图7示出了大致六边形的截面55，其侧边56对应一种正弦曲线，其所有顶点57(即所有对应的边缘)具有双重的压缩和切割功能(见下文)的优点。
根据另一实施例，也具有许多可能的变型，所述扩张器设计为形成其截面再现或至少大致接近自然牙床截面的植入物基座，自然牙床的形状基本上偏离圆形形状(见图1)。
图8示出了具有截面60和对称轴线61的扩张器1，包含圆形主要部分62和至少一个突起(大约是凸轮形状)，在所示示例中，两突起63，64关于轴线1A对称(大约为双椭圆形状)。这些具有曲线侧面的突起包含端部65，66(可以通过研磨倒角)。通过扩张器的适当动作，这在下面将明白，获得具有周边67的植入物位置，该周边大致对应卡西尼曲线，且接近图1H所示的自然牙床的轮廓。根据该示例，容易理解其他的截面形状也可以用于形成其周边再现或至少最佳地接近自然的，非圆形牙床的周边植入物床基(例如简单椭圆形的截面)。有利的是，根据情况，在通过第一实施例(图3至7)的扩张器首先形成圆形孔之后，采用这些具有特定截面的扩张器(也可以提供一组增加的尺寸)。
现在将解释用于形成植入物基座的本发明的扩张器的操作方式。
如前所述，在第一阶段，在通过普通的钻孔可能形成小直径(例如2.0mm)和所需深度的导向孔之后，通过一组尺寸增加的扩张器逐渐扩张植入物基座，直到形成所需的用于放置植入物的最终骨座，增量通常约0.10至0.25mm，同时应当理解，医师将使后者适于瞬时状况(即，在硬骨头或接近所述座的最终直径时，选择较小的增量)。
一组中的每个扩张器1都承受两种类型的运动，即沿轴线1A的平移运动和顺时针和/或逆时针方向的旋转运动。
根据第一工序，这两种类型的运动，平移和转动，在两个连续的阶段起作用，完成所述骨壁的压缩。
第一阶段包括通过向所述杆2反复轴向冲击而在所述孔中轴向导入扩张器1，直至达到所需的深度(可以等于或小于所述植入物基座的最终深度，该深度可以是逐步获得的)。该第一阶段中伴有对骨质的最初的、非常有限的压缩。参照图9和10可以看出，与传统的圆形扩张器相比，本发明的扩张器的导入很轻柔，因为移动/压缩的物质量明显减少。实际上，为了使用圆柱形冲头通过传统的方法将植入物基座从直径D1扩大到直径D2，通过必须高强度的轴向冲击，使用具有直径D2的冲头压缩的骨质量或体积对应于所述阴影面积70乘以所述孔的瞬时选定深度。相比较(参见图10)，在轴向导入如变型30的扩张器时，压缩的骨质量或体积例如对应于面积71的总和乘以相同的深度，该面积比面积70小得多。从而大大减轻了由于植入物基座的骨准备造成的患者不适。另一方面，医师可以完全地、容易地控制扩张器的轴向前进。
第二阶段包括对所述扩张器施加沿方向R1(如图3-8和10所示)的转动。几乎整个的致密化操作都在这一阶段完成，移动所述扩张器，同时使骨质朝外围致密化，后者的网格被轻轻地压缩，而没有去除任何骨部分。在图10中，压缩的骨质量对应于面积72的总和乘以所述孔的深度P(或瞬时深度)。这一阶段的压缩不会使患者产生任何不适，因为它没有在所述扩张器上造成冲击。所述扩张器的旋转角宽和旋转周数是由医师决定的，最小角度主要是由扩张器的主动截面的选择确定的(因此，例如变型10，为了获得圆形的植入物基座，医师将至少使所述扩张器旋转60°)，和/或用于所述骨址的截面确定。
因此，参照图8，所述孔的骨壁压缩不仅是由沿顺时针R1方向旋转造成的，而且是由在R1和R2方向上在角度ω内的振动运动造成的。因此，利用上述的工具截面60，获得了具有周边67的植入物基座，该植入物基座类似于如图2H的自然牙床的形状。
除了产生的骨质压缩外，所述旋转运动还可以使所述压缩精细地适应骨骼的(可变的)质量，从而在形成所述基座的过程中提供控制。尤其是，如果骨骼是多孔的，医师将限制旋转为最小，但如果骨骼非常坚硬，且因此更具弹性，他可能决定使扩张器转动一周或甚至几周完整的转动，从而优化骨址的壁的质量，同时有利于将所述扩张器从所述基座中取出。
如果所述扩张器包含至少一个切削边缘(参见图6和7，分别是边缘51和57)，在逆时针R2方向上的转动动作将产生切削功能。这种转动可能限于振幅或可以在一周或几周内起作用。而且，可以伴随有或没有平移运动。如果所述扩张器在轴向方向上的前进受阻，比如由于出现了比向所述骨址底部插入扩张器的过程中经过的骨骼更致密的骨骼区，或者如果骨密度的差异趋于使扩张器偏离正确的工作轴线(由于存在非对称厚度的骨皮，例如，在形成上门齿和犬齿的骨址时经常遇到的)，采用组合致密骨壁和切削功能的扩张器是非常有用的。
在另一个工序中，两种类型的运动，平移和旋转，在实现骨壁压缩的过程中是伴随作用的。
可以理解，在这种情况下，优选的是扩张器的边缘至少稍呈螺旋状，而不是如图2所示为直的。这将有利于工具刺入所述孔中，因为它受到牵引力的作用，趋于使其朝所述骨址内部前进。实际上，在所述第一工序的第一阶段中产生的致密作用(可以适于作为辅助压缩，见上文)，且完全消除了伴随的轴向冲击，即使它们的冲击力与现有技术的工具产生的冲击力相比可以忽略不计。换言之，好像所述第一工序的两个阶段统一为一个，即，一方面，“辅助”压缩，另一方面，仅仅是旋转结果的适当压缩，两者同时发生。而且，完全消除了由于上述冲击带来的可能还剩余的不适感。
最后，对于所述顶部或冲击头7；7′(参见图2A和2B)，后者可以配置为实施切削动作，或者相反不实施切削动作，所有的组合(四种)都是可能的；仅在旋转方向R1实施切削动作；仅在旋转方向R2实施切削动作；在旋转方向R1和R2都实施切削动作；在旋转方向R1和R2都不实施切削动作。
可以理解在所述示例的另一实施例中，根据旋转方向所述扩张器的主动部分实施的动作可以转化，因此，如果所述工具包含至少一个切削边缘(或者没有该切削边缘时的压缩)，在方向R1上的转动产生切削动作，在方向R2上的转动产生压缩动作。这种转化可以类似于所述顶部适用。
对于扩张器实际截面的选择，受到不同参数的权重影响尤其是扩张器轴向刺入所述孔中所需的轴向冲击(如果采用了所述的第一工序)，骨质撕裂的危险，冲击角，在扩张器轴向前进的过程中压缩的骨质量。因此，采用变型10的扩张器，比采用变型20的扩张器更容易执行扩张器的轴向刺入和随后的旋转，在边缘13的情况下，与平面27的情况相比，移动的骨质表面积和体积更小。相反，尤其是扩张器的轴向导入过程中，使用具有截面10的扩张器比使用具有截面20的扩张器，无意中去除骨质的危险性更高。近似内摆线形状的截面30和40可以克服关于截面20的上述缺陷，因为在轴向运动中，压缩的骨质量进一步减小，同时冲击角保持较大。这就是为什么图5和6中所示类型的截面构成非常满意的折衷方案真正降低了轴向冲击的强度，且在扩张器旋转过程中良好地控制了骨质压缩的调节(方向R1)。当采用所述第二工序时，这些考虑至少部分适用。
因为确定的运动必须传递到扩张器上，用于形成确定的植入物基座，所以专业人员面临着实现这些运动的方式问题。这是本发明的第二方面的目的，它涉及新颖的装置，现在将通过非限制性示例描述其中的某些实施例，而这些装置可以粗略地分成两类，第一类涉及自动装置，另一类涉及手动装置。
为了开始所述的第一类，在图10的透视图中和根据经过轴线1A的对称平面P(图10)的截面图中示出了自动装置100的优选实施例，其中轴线1A与图11的扩张器1的相同标记的轴线重合。图12，13和14放大地示出了图11所示的不同的主要部件。
装置100是公知的普通形式，反角头部101位于手柄102的延长部分上，其中插入扩张器，尤其是本发明的扩张器1。所述头部包含壳体103，被具有中心的、未标记开口的分隔壁104分成两个腔室104A(下腔室)，104B(上腔室)，其中容纳有机构，该机构尤其确保卡子功能，即，扩张器的连接和动作，所述机构的至少一个元件承受传动轴118的动作，在传动轴118的端部，固定有小齿轮119。
所述机构可以使扩张器1平移地，即轴向地动作，和沿顺时针和逆时针方向旋转动作。为此，根据平移装置的一个示例，基本上设有撞锤130，在旋转驱动部件120的顶部。这两个元件120，130互相配合，形成用于接收扩张器1的通道120A，130A。
插入到通道120A，130A中的扩张器1可以通过现有技术中传统的锁定/脱开系统紧固在撞锤130上和与之脱开，所述系统包括在脱开弹簧106的动作下的具有相连舌片(未示出)的脱开把手105，设有突起107A的锁销107，和容纳在撞锤130(图12)的凹槽148内且与锁销107一起围绕撞锤130的锁销保持弹簧108。为了将其锁定，扩张器插入到通道120A，130A中，同时对脱开把手105加压，克服弹簧106的弹力，从而上述突出部将锁销107朝对于轴线1A来说通道103A延长部分的后部脱开。当扩张器头部3的凸肩3A邻靠撞锤130的跟部142时，把手105上的压力释放，锁销107在保持弹簧108的作用下进入扩张器1的凹槽3B中，将扩张器1锁定。扩张器1的脱开是通过相反的操作实现的，把手105上的压力导致锁销107从扩张器1的凹槽3B中脱开，从而将其释放。
带有孔120A的转动驱动部件120由减速器形成，容纳在下腔室104A中，同时用作可自由旋转的阶式止推轴承。减速器120包含与小齿轮119啮合的锥形齿冠127，该减速器将传动轴118的速度倍减，从而将传递到撞锤130上的转距加倍。减速器120的下部包含在轴承129内引导的引导轴颈128。在齿冠127上方延伸有表面126，该表面为小齿轮119提供足够的间隙，且开口而形成轴环125。后者的上表面包含凸肩124，位于分隔壁104上，例如通过旋转接头(未示出)，和自平面123开始的螺旋斜面121上，在本示例中超过360°(包括平面123)，所述斜面的端部形成承载面122。
带有孔130A的平移驱动部件130(在本示例中的撞锤)由台阶圆柱件形成，该圆柱件容纳在上腔室104B中。部件130的下部包含斜面131，该斜面与减速器的斜面121配合，且其形状与后者互补(自平面133开始的螺线斜面，角度为360°，(包括平面133)，所述斜面的端部形成承载面132)。在斜面131上方延伸有中心部分134，通过凹槽140与中心部分134分离的轴环141，以及从轴环141上表面143向上延伸的端部145。中心部分134包含两个直线形式的引导开口，径向相对的狭缝135，其高度至少等于减速器承载面122(或撞锤的133)高度的两倍，且其各自的左侧面136倒角。在轴环141的高度上，形成扩张器凸肩3A的阻挡件跟部142进入通道130A中。端部145包含开口146，其中扩张器的锁销107可以进入其中，以及装有保持弹簧108的凹槽148。
弹性部件109位于部分145周围，尤其是其上、下边缘(没有标出)分别位于轴环141的上表面143上和壳体103的帽(没有标出)上的弹簧垫圈或贝勒维尔弹簧。弹性部件109通过压缩工作(即，施加与作用在其上的压缩力相反的作用力)稳定地将撞锤压在减速器120上。
选择臂115的一端116可以无关紧要地压在一个或另一个狭缝135上，或者通过启动选择把手117从这些开口处脱开。臂115这样设置，即使得当所述撞锤位于低位置时，通过销114连接的滑块110位于所述撞锤凹槽140的高度(参见下文)。所述滑块设有相对的内、外突起111和112，内突起111适于啮合在凹槽140内，凹槽113内的外突起112位于所述壳体内。
装置100的操作如下当传动轴118启动时，其旋转运动以这种方式传递，即扩张器1可以通过使后者在轴1A上往复运动而平移地，即轴向地驱动，或转动地运动。
在该示例中，平移运动伴随着扩张器1上的冲击作用。为实现这一作用，选择臂的端部116啮合到狭缝135之一，从而阻碍撞锤130的旋转自由度。传动轴118沿箭头R1所示的方向(顺时针方向)转动地驱动减速器130。假定在起始点，撞锤130的斜面131的平面133位于减速器120的斜面121的平面123上，而各表面132，122互相面对(撞锤130的低位置，大致对应图9所示的位置)，撞锤130逐渐克服弹性部件109的作用向上顶推，直到完成完整的一周(撞锤130的高位置)，然后通过弹性部件109朝减速器120驱动，其存储的能量突然释放产生冲击，输送到连接于撞锤130的扩张器1，此时撞锤已经回复到上述的起始点，在此，平面133和123再次互相作用。医师重复这些冲击循环，而扩张器1逐渐刺入到植入物床基中，同时使骨质致密化，直到扩张器1已经达到植入物基座的确定深度P。可以理解，医师可以通过在一个或另一个方向上施加轴向力(在轴线1A的方向上)，调节扩张器在植入物基座内的压力。
为了完成其中骨质压缩的第二步(尤其指上述关于传递给扩张器的运动类型的两个步骤中的第一步)，根据所使用的扩张器类型(参见上文)，医师将仅在顺时针方向R1上或者交替在顺时针方向R1和逆时针方向R2上使扩张器1旋转一他可以控制其角宽。为此，医师通过向后拉选择器把手117而将选择器轴115的端部116与狭缝135脱开，从而使撞锤130具有旋转能力。同时，滑块110，即滑块110的突起111啮合在撞锤130的凹槽140中，从而保持撞锤130的平移自由度(或轴向运动的自由度)。撞锤130，在所述低位置，通过减速器转动地驱动，所述减速器被弹性部件109抵靠。
如果在骨准备过程中，医师认为在给定的位置更有利，例如，进行瞬时或扩展切削(或刮擦)操作，或者克服由于局部或延伸较大距离的骨硬度产生的阻力，且当然假定目前连接到撞锤130的扩张器是包含切削边缘的类型(参见扩张器1的第一实施例的变型40)，医师将使扩张器沿逆时针R2方向旋转他所确定的角度，该角度通常为几度，但可以更大，甚至超过360°。为此，他将仅把旋转方向从R1转换到R2(参见前一段)，而不需要更换工具，即，不需使用普通的切削工具。
所述实施例包含安全系统，其中，当要求在方向R2上旋转时(传动轴118旋转方向的反方向)，选择器轴115的端部116自动与狭缝135脱开，由于狭缝135的左侧面136的圆角或扩展形状，其中所述端部支靠在上面。而且，考虑到点状切削操作所需的扭距大于骨压缩操作所需的扭距，沿该逆时针方向，减速器的承载面122被推在减速器的承载面132上，从而避免所述撞锤的任何滑动。
对于本领域的技术人员来说，从该实施例中，显然所述两种运动可以组合，其中扩张器同时进行平移运动和沿两个方向中的任一方向的旋转运动，与上述的关于传递给扩张器的运动类型的两个工序中的第二个一致。因此，例如，伴随着伴有冲击的平移运动，由于狭缝135的螺旋结构，扩张器1可能进行在一个或另一方向上的有限角度上的旋转运动，所述螺旋线具有右旋或左旋螺距，而不是直的。
因此，装置100提供了高利的附加优点，即其多价性除了刚刚论述的准备植入物基座的优选应用外，该装置实际上可以执行所有的传统形式的钻孔。
例如，现在将参照图15至19(第一示例性实施例)，图20至22(第二示例性实施例)描述属于上述第二类型(手动装置)的不太复杂的实施例。
装置200(图15)包括具有主轴线201A的手柄201，该手柄包括前部202和后部203，设置在手柄201的部分202前端、用于连接具有主轴线1A的扩张器1的头部204，以及位于手柄201的部分203后部且与部分203配合的撞击装置205。
头部204(参见图16和17)是成形件206，包含在其前端的跟部207，和具有轴线1A的开口208，其中扩张器1的杆2(图1)可连接或脱开，开口208的上部被挡块209部分地封闭。在轴线201A的延长线上，件206的后端设有开口(未标出)，紧固件210位于其中，连接头部204和手柄201。在上述两开口之间，设有第三开口(未标出)，其中安装有具有轴线211A的枢轴211，位于件206的上表面(未标出)的锁销212可以在所述枢轴上转动，所述锁销具有较小的，大致三角板的形状，具有较大倒角的边缘。在枢轴轴线211A的前方，所述锁销设有两个互相重叠的开口213，214(其未标记的轴线与轴线1A平行)，开口213的直径对应于扩张器1的杆中凹槽的直径3B(标记3A，3B，3C，3D，见图1)，开口214的直径对应于帽的直径3D。当导入扩张器之后，直到凸肩3A接触挡块部分209而啮合在扩张器的凹槽3B中时，锁销212可以将扩张器1平移地锁定在头204中，与所述挡块相对的平面3C将扩张器转动地锁定(图16所示的位置)。
冲击装置205(图18和19)包含能够沿轴201的部分203滑动的配重215，且可以优选地由元件216转动地锁定，元件216的端部(未示出)在部分203的凹槽217中引导。所述配重可以通过位于其上表面(未标出)的卡子220固定在部分203的端部，所述卡子在把手222的手动动作下绕枢轴221旋转，且可以朝位于手柄201上部的凹槽218移动(图19，卡子220处于低位置)。最后，冲击装置205包含通过紧固件227固定在手柄201的部分203的上表面(未标出)的把手226上。
为了实现扩张器轴向插入植入物基座中，医师通过打开卡子220而释放配重215，并使其冲击在位于手柄201的上部202的凸肩225(图18)。当扩张器已经达到预计深度时，医师通过手动旋转装置200进行骨压缩。当然，也可以在冲击的同时向扩张器传递旋转运动。为了将扩张器从植入物基座中取出，如果需要，医师可以使配重215冲击在把手226上。
所述装置可以具有不同长度的手柄201(例如，一组不同长度的手柄部分202，或者通过提供伸缩元件202)，从而确保在所有情况下的良好接近性。另一方面，显然紧固头可以设计为使扩张器1的轴线1A和手柄201的轴线201A重合。
图20，21，和22中示出的装置300包含具有主轴线301A的手柄301(几乎与上述手柄201完全相同)，该手柄301固定在具有主轴线303A的臂303上，在所述臂的一端安装有反角头部302(本身已知)，该反角头部保持具有轴线1A的扩张器1，另一端设有轮子或手轮304。在所述示例中，轴线1A，301A和303A在同一平面内延伸，轴线1A和301A互相平行。
扩张器1由与上述装置200相同种类的锁定系统211，212平移地锁定。然而，与装置200相反，所述扩张器可以通过容纳在头部302的壳体305中的机构转动地驱动(见图22，该机构是可见的，头部302示为没有壳体)。该机构包含驱动套筒306，其中挡块与扩张器的凸肩3A和平面3C配合(所述挡块、凸肩3A、和平面3C在图中是不可见的，考虑到本领域的技术人员，在知道这一机构后，可以想到其他类型的用于保证扩张器和套筒之间连接的构件)。套筒306设有齿冠307，该齿冠与用于形成在臂303的管310中引导的轴309的端部的正小齿轮308啮合。手轮304通过未示出的紧固件固定在与轴309相对的端部。
阻挡件312可沿管310滑动，且可以根据病人口中植入物床基的接近性条件，通过一组螺钉313固定在管310的确定位置上。为了保持阻挡件312的不受限制的转动，尤其是轴线301A和扩张器1的轴线1A之间的平行，臂303的管310包含平面部分311，一组螺钉支靠在该平面上。例如，手柄301通过螺钉连接固定在所述阻挡件的上表面(未标出)上。
通过冲击装置205的动作(见图21和在装置200的上下文中的上述解释)施加了平移运动后，扩张器的旋转运动—可以理解装置300可以在顺时针和逆时针方向上转动(分别是致密化和刮擦或切削操作)—由轮304的动作实现(在大多数情况下，扩张器执行的转动周数最多为3，通常小于1)。如同装置200，在承受沿轴线1A方向的平移时，扩张器可以同时绕该轴线旋转。
可以理解可以想到很多其他的手动或自动装置的实施例或变型，而不脱离本发明的范围。应当指出的是，在该上下文中，除了使扩张器从其操作装置脱开的可能性所提供的合理方面外，无论其类型如何，手动装置的手柄包含平移动作系统，有利的是通过包含配重的撞锤，以及轴向冲击的自动产生(自动装置)，该事实意味着在过去从未出现过，尤其是在形成植入物基座上改善了控制，即使使用普通的圆柱形扩张器(冲头)，且在使用前述的和要求保护的扩张器时仍然是这样。而且，这种装置的应用可以延伸超过单纯的准备骨座。尤其是，它们看起来非常适于接纳用于执行上颌正弦提升手术(通过提升牙床骨片的技术)。
根据本发明的骨准备工具及其操作装置形成了高度创新的集成系统的两个支柱—称为“SDS”(“软扩张系统”)—该系统使其部件有助于植入术应用领域的重大延伸。
权利要求
1.骨准备工具，尤其用于为了放置轴向插入的植入物而利用骨压缩来准备骨座的牙科中，所述工具包含可以使所述骨座成形且可以通过顶部终止的主动部分，其特征在于所述主动部分的截面形状这样确定，即所述工具绕轴线的转动带有在所述骨座内的所述轴的方向上的平移运动，所述转动具有朝所述座的外围压缩骨质，且同时赋予骨座预定形状的作用，且所述转动优选地可以沿顺时针方向或向逆时针方向确定方位，或在一个方向和相反方向之间往复运动，同时所述转动的角宽基本上由所述工具截面的相应轮廓类型以及加工的骨质机械性质决定的。
2.骨准备工具，尤其用于为了放置轴向插入的植入物而利用骨压缩来准备骨座的牙科中，所述工具包含可以使所述骨座成形且可以通过顶部终止的主动部分，其特征在于所述主动部分的截面形状这样确定，即所述工具绕轴线的转动具有朝所述座的外围压缩骨质，且同时赋予骨座预定形状的作用，且所述转动带有或伴有在所述骨座内沿所述轴线方向的平移运动，同时其角宽基本上由所述工具截面的相应轮廓类型以及加工的骨质机械性质决定。
3.如权利要求1或2所述的工具，其特征在于相反地，所述骨座的预定形状一方面是由主动部分的截面形状获得的，另一方面是由传递给所述工具的转动的角宽获得的。
4.如权利要求1、2或3所述的工具，其特征在于所述截面形状不是圆形的，所述非圆特征被定义为在经过离转动轴线最远的截面点或一组点的圆的直径，和经过离所述轴线最近的截面点或一组点的圆的直径之间的相对距离等于或大于0.5％。
5.如权利要求1至4之一所述的工具，其特征在于所述截面至少在形状上大致是多边形，优选的是所述多边形具有弯曲形状或圆段或平面。
6.如权利要求5所述的工具，其特征在于优选的是，所述多边形是五边形，六边形或七边形。
7.如权利要求5或6所述的工具，其特征在于所述多边形形状经过调整，至少所述侧边之一向所述转动轴线内弯，或对应任何其他的弯曲轮廓，尤其是正弦轮廓或直线和弯曲部分的组合。
8.如权利要求1至4之一所述的工具，其特征在于所述截面形状至少接近星形或花瓣形，至少具有三个分支。
9.如权利要求1至4之一所述的工具，其特征在于所述截面形状包含至少一个偏心部分。
10.如权利要求1至4，8或9之一所述的工具，其特征在于所述截面形状接近椭圆形，优选的是其顶点倒角或为圆段形状。
11.如权利要求1至4，8或9之一所述的工具，其特征在于所述截面形状接近双椭圆形，具有两个相对的顶点，优选的是其顶点倒角或为圆段形状。
12.如权利要求1至11之一所述的工具，其特征在于其转动动作可以是双向的，和/或角度受限。
13.如权利要求1至12之一所述的工具，其特征在于在所述轴向平面内，所述主动部分具有根据所述骨址的预期轴向轮廓确定的轮廓。
14.如权利要求13所述的工具，其特征在于所述主动部分的轮廓可以是直的、弯曲的或直的和弯曲的组合。
15.如权利要求13所述的工具，其特征在于所述主动部分的轮廓连续凸肩的台阶形，其尺寸朝所述顶部递减。
16.如权利要求1至15之一所述的工具，其特征在于所述主动部分包含至少一个边缘，所述边缘是直的或螺线形的。
17.如权利要求16所述的工具，其特征在于所述至少一个边缘是尖锐的、倒角的或平面形状的。
18.如权利要求1至17之一所述的工具，其特征在于所述主动部分包含两个子部分，后子部分后面有终止于所述顶部的锥形前子部分，优选的是所述锥度约1°。
19.如权利要求18所述的工具，其特征在于所述前子部分的长度至少大致对应所述植入物基座的深度。
20.如权利要求12至19之一所述的工具，其特征在于所述植入物基座骨壁的压缩是通过所述工具在顺时针和逆时针方向的旋转形成的。
21.如权利要求16至19之一所述的工具，其特征在于它在一个方向上的旋转产生所述植入物基座骨壁的压缩，它在相反方向上的旋转产生所述植入物基座骨壁的切削或刮擦，至少一个边缘是切削边缘。
22.如权利要求12至21之一所述的工具，其特征在于所述顶部可以在所述两个旋转方向的一个或两个方向上进行切削操作。
23.用于操作如权利要求1至22之一所述的骨准备工具的装置，其特征在于它包含用于向所述工具传递沿所述工具轴向的平移运动的装置。
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于所述传递平移运动的装置由冲击系统形成，该冲击系统包含与传递旋转运动的部件配合的撞锤。
25.如权利要求24所述的装置，其特征在于用于在所述撞锤和所述传递部件之间配合的装置可以使所述撞锤承受规定幅度的往复运动和所述旋转运动，或这些运动的组合，所产生的运动传递到所述工具，所述工具连接到所述撞锤。
26.如权利要求24或25所述的装置，其特征在于所述配合装置由两个互相面对的互补斜面形成，且分别置于传递旋转运动的部件和撞锤上，后者承受弹性部件的动作。
27.如权利要求25或26所述的装置，其特征在于它包含选择装置，而使所述工具执行所需的运动或运动组合。
28.如权利要求27所述的装置，其特征在于所述选择装置由选择臂形成，其端部与所述撞锤的至少一个开口配合，所述选择臂以如下的方式通过选择机构进行控制，以便将与转动运动组合或不组合的平移运动传递给所述撞锤的方式。
29.如权利要求28所述的装置，其特征在于所述开口包含倒角的侧面，当所述撞锤沿指定方向旋转时允许所述选择臂从所述开口中自动释放。
30.如权利要求23所述的装置，其特征在于所述冲击系统位于包含凸肩的手柄的一部分上，所述工具啮合于所述手柄相对端的头部中，且转动地和平移地锁定。
31.如权利要求30所述的装置，其特征在于所述平移锁定是由可绕枢轴旋转的锁销保证的。
32.如权利要求30或31所述的装置，其特征在于所述冲击系统包含配重，所述配重可以沿所述手柄的一部分滑动一段距离，且撞击位于手柄上的凸肩。
33.如权利要求32所述的装置，其特征在于所述配重转动地锁定。
34.如权利要求32或33所述的装置，其特征在于所述手柄的端部包含所述配重可以撞击的挡块，以便利于从所述孔中抽出所述工具。
35.如权利要求32所述的装置，其特征在于所述配重可以通过锁定机构锁定在所述手柄的一端。
36.如权利要求23所述的装置，其特征在于所述冲击系统位于包含凸肩的手柄的一部分上，所述手柄连接于一个臂上，所述臂的一端设有用于接纳所述工具的头部，所述工具的轴线垂直于所述臂的轴线延伸，且与所述手柄的轴线平行。
37.如权利要求36所述的装置，其特征在于所述冲击系统对应于权利要求21至24之一所述的冲击系统。
38.如权利要求37所述的装置，其特征在于设有所述冲击系统的所述手柄通过连接元件连接于所述臂，所述连接元件可沿所述臂滑动，且可以通过锁定装置锁定在所述臂上。
39.如权利要求38所述的装置，其特征在于所述连接元件可转动地锁定在所述臂上，从而可以保持所述工具轴线和所述手柄轴线之间的平行。
40.如权利要求39所述的装置，其特征在于所述转动锁定是通过所述臂上的平面保证的，所述连接元件设有对应的平面。
41.如权利要求36-40之一所述的装置，其特征在于插入到所述头部的所述工具通过卡子平移地锁定，且可以自由地转动，所述工具紧固在可转动的套筒上。
42.如权利要求41所述的装置，其特征在于所述套筒与传动轴啮合，该传动轴通过一个轮子动作。
全文摘要
一种骨压缩工具，尤其用于骨座准备的牙科中的骨压缩工具的主动部分具有截面，该截面的周边，例如多边形，这样确定，即所述工具绕其轴线的转动动作，至少在一个方向上，带有或伴有在所述座内沿轴向方向的动作，具有压缩骨质且赋予所述座预定形状的周边的作用。在本发明的变型中，所述工具沿相反方向的转动可以刮擦或切削骨质。工具支架包含冲击系统，且可以实现所述工具手动地或自动地平移和转动动作。
文档编号A61B17/16GK1642493SQ03807448
公开日2005年7月20日 申请日期2003年2月27日 优先权日2002年2月27日
发明者阿希尔·图里 申请人:阿尔斯莱恩股份有限公司