切割刀柄部构型的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种切割刀(10)，所述切割刀包括一对轴向间隔开的菱形部分(18，20)，这些部分被设计为锁定到高速手术钻削器械的锁定机构的轴内，并且适于装配到其单个卡爪中以将切割刀锁定到位，以便防止其轴向移动并提供所述切割刀的同心旋转而无任何晃动。两个部分的定向可相对于中心平面一致，并且切割工具柄部(16)的近端(14)处的部分(18)中的菱形形状可大于位于中间的另一部分(20)的菱形形状。六面菱形的刻面(34，34a，30，30a)的顶点(32，26)可设置在切割刀的柄部的表面之下。
【专利说明】切割刀柄部构型
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本专利申请中所述的主题涉及以下共同转让的专利申请中所公开的主题:同日提交的名称为 “SURGICAL DRILL INSTRUMENT WITH MOTOR AND LOCKING MECHANISM TORECEIVE AN ATTACHMENT AND A CUTTING BURR” 的美国专利申请 xx / xxx，xxx(代理人案卷号SYTH.01601US1(T01601US1))，该专利申请全文以引用的方式并入本文。
【背景技术】
[0003]在执行手术时，外科医生可利用手术钻削器械对骨骼进行钻削、切割或成形。这些器械采用多种不同类型和尺寸的切割刀和附件。在某些医疗手术中，需要更换切割刀。根据手术需要，更换必须及时有效地进行。为此，切割刀部分，即柄部的近端通常缺乏适应这种切割刀更换的构型。
【发明内容】
[0004]本文所公开的是一种切割刀，它能快捷简单地迅速释放，并有利于将切割刀插入到手术钻削器械中。切割刀可具有一对轴向间隔开的六面菱形部分，其中，一个菱形部分可在切割刀的近端的边缘处形成，并提供与驱动轴的正连接，该驱动轴连接到手术钻削器械的驱动马达。第二轴向设置的菱形部分适于与手术钻削器械的制动爪配合。制动爪接合轴向设置的菱形部分，以在基本上无轴向移动的情况下将切割刀锁定到手术钻削器械中。
[0005]在一些具 体实施中，提供棘爪以在外科器械处于装载位置时将切割刀保持在外科器械内。棘爪可在与制动爪相对的一侧处接合轴向设置的菱形部分。
[0006]在一些具体实施中，近端处的菱形部分的尺寸设定成使得其可与旧款手术钻削器械一起使用，该旧款手术钻削器械可能未设有用于菱形部分的互补容纳凹槽。
[0007]提供该概述以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下文的详细说明中进一步描述。本概述并非旨在确定受权利要求书保护的主题的关键特征或本质特征，也并非旨在用于限制受权利要求书保护的主题的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]当结合附图阅读时能更好地理解以上概述。为了举例说明，在附图中示出了示例性具体实施。然而，这些具体实施不限于所公开的具体方法和手段。在附图中:
[0009]图1是局部顶部平面图，示出了在切割刀的柄部的近端上形成的轴向间隔开的六面菱形切割部分；
[0010]图2是图1的透视图；
[0011]图3是略微转动的图1的另一透视图，示出了在六面菱形部分的每一个中的刻面中的一个；
[0012]图4是略微转动的图2的另一透视图，示出了六面菱形部分的顶部刻面；
[0013]图5是沿着图3的线5-5截取的端视图，示出了在切割刀柄部中形成的六面菱形部分的形状；
[0014]图6是沿着图4的线6-6截取的截面图，示出了六面菱形部分的形状，并示出了在切割刀柄部中形成的不同尺寸和定向的六面菱形部分；
[0015]图7A和7B示出了在常规手术钻的容纳部分内的图1-6的切割刀的向后兼容性；
[0016]图8A和SB示出了相对于手术钻的键槽在切割刀近端处的菱形部分的自对齐方面；
[0017]图9是具有球形切割刀头的切割刀的俯视图，示出了在其柄部中形成的菱形部分；
[0018]图10是示例切割刀的另一俯视图；并且
[0019]图11是示例切割刀的另一俯视图。
【具体实施方式】
[0020]如本文所用，术语“切割刀”可与诸如钻头、手术钻头等术语相似。术语“附件”在本申请的语境内可能具有若干含义，但泛指手术钻削器械的部件时，它表示附接到马达/锁定机构的端部并容纳切割刀的器械的部分。“附件”可以是控制深度附件、微创附件等。手术钻削器械可包括一体马达(电动或气动的)和锁定机构以及可释放地连接到锁定机构的附件。
[0021]外科医生在诸如颈椎和腰椎的区域进行精细的骨解剖操作时对高速手术钻的使用越来越多。此类手术钻以非常高的每分钟转数运转，并且能够旋转驱动多种类型的附件和切割刀。如下文将描述，本公开的切割刀包括限定两个基本上呈菱形的部分的柄部。基本上菱形的部分便于向兼容的手术钻插入切割刀并且从兼容的手术钻移除切割刀。基本上菱形的部分还使得手术钻能够在外科手术中将更高的扭矩水平引导到切割刀。
[0022]参见图1-6,切割刀一般由附图标号10不出。切割刀10的柄部16的附件部分12一般以附图标号12示出。柄部16的近端14由一对轴向间隔开的六面菱形部分18和20形成。如图4和5中所示，部分18的上表面包括顶点32和一对衔接到侧边缘34b和34c的刻面34和34a。侧边缘34b和34c可弯曲以匹配柄部16的外表面的曲率半径。如图4和6所示，部分20的上表面24包括顶点26和一对刻面30和30a，该刻面从顶点26衔接到侧边缘30b和30c。侧边缘30b和30c可弯曲以匹配柄部16的外表面的曲率半径。
[0023]如图所示，两个部分中顶点在直径方向上的尺寸小于柄部的主体的直径。柄部16可包括环形沟槽29。所述一对六面菱形部分18和20的下表面是上表面的镜像。虽然将菱形部分18和20描述为“菱形”，但是应当注意，该术语旨在涵盖任何六面(六边形)形状，其横截面具有在六个顶点处会合的平坦边缘、在六个点处会合的弯曲边缘或两者的某一组合以形成六个面。平坦和弯曲边缘及其组合可适用于具有不同数量的侧面的其它多边形形状。
[0024]在最外侧近端处的菱形部分18被设计为插入到手术钻的配合驱动部分中，如将参考图8A和SB所描述。菱形部分20作为手术钻的可回缩制动爪的邻接表面而提供，以将柄部16轴向锁定在手术钻内。制动爪可轴向邻接菱形部分20的相邻邻接表面，以将切割刀10轴向锁定到位，从而提供基本上为零的轴向移动。例如，制动爪的接合部分可具有大体呈V形的轮廓，其内表面贴合菱形部分20的刻面30和30a。[0025]如图3所示，背壁42可相对于中心线A垂直形成，并面向前壁40，该前壁从刻面(例如30a)向柄部16的外径渐缩。根据一些方面，制动爪的接合面可邻接背壁42以将切割刀10轴向锁定在手术钻内。渐缩前壁40可有利于制动爪接合到菱形部分20中。
[0026]菱形部分20还可由手术钻的棘爪接合。例如，棘爪的接合端可例如具有大体呈山形的轮廓，以在制动爪的接合端的相对侧上部分地装配到菱形部分20中。可提供棘爪以在菱形部分20上施加足够的力，以使切割刀10运动到手术钻中以及从手术钻中运动出来，同时降低切割刀将在手术钻处于装载位置时从手术钻中意外掉出的可能性。
[0027]如菱形部分18和20的截面图的比较所示(图5和6)，两个菱形部分可具有不同的尺寸，其中菱形部分18中的菱形大于菱形部分20的菱形。如图所示，顶点32和36处于柄部16的外径之下，并且两个菱形彼此轴向对齐并且可以平行关系定向。在一些具体实施中，菱形部分20和菱形部分18可具有相同的尺寸，或者菱形部分18可大于菱形部分20。在多种构型中，菱形部分20的顶点26和菱形部分18的顶点32沿着相同的线并处于与中心线A相同的平面中。六面菱形部分18和20的示例性尺寸以度(° )和英寸(")列出，并基本上如下所示:
[0028]菱形部分20中六面菱形的刻面的角度_a=47° ；
[0029]菱形部分20中六面菱形的刻面的宽度_b=0.046"；
[0030]菱形部分18中六面菱形的刻面的宽度-C=0.065"；
[0031]在菱形部分18与20之间的间隔处的柄部16的宽度-d=0.029"；
[0032]菱形部分20的长度-e=0.068";以及
[0033]菱形部分18的近端与背壁之间的长度_f=0.149"。该尺寸可有助于大大降低切割刀的轴向间距的功能。
[0034]因此，根据上文所述，菱形部分18和20提供足够的横截面尺寸，以满足高速、大力量外科应用所需的强度和可靠性要求。菱形18的刻面34和34a在顺时针和逆时针两个旋转方向上提供正接合表面，并且尺寸被设定成足以经受任一方向的旋转力而不会在手术钻内晃动。例如，一些手术钻提供双向旋转，从而允许外科医生选择性地针对各种外科技术反向旋转。在常规的设计中，在钻头端部与驱动部分之间可能存在旋转间隙。然而，菱形部分18的对称的菱形刻面34和34a在任一方向提供大量的驱动表面。
[0035]结合图7A和7B，在切割刀10的最外侧近端处的菱形部分18根据本公开的多个方面设计为具有与旧款钻削器械的单向向后兼容性。例如，常规的钻削器械可包括插入件106，其限定具有倒圆侧壁的大体矩形的狭槽105。倒圆侧壁可成型为具有与插入件106的外壁平行的曲率半径。常规的切割刀可包括互补的大体矩形的部分，该部分具有由狭槽105容纳的倒圆侧壁。插入件106可通过马达驱动，从而在切割刀上提供旋转力。
[0036]如图7A所示，根据一些具体实施，菱形部分18的刻面34a和34d接合狭槽105的内壁。上述菱形部分18的尺寸c的尺寸可使得刻面34a和34d的表面积足以经受由常规钻削器械的马达所提供的扭矩。因此，本公开的切割刀10可被常规钻削器械利用。
[0037]现在参见图8A和8B，在一些具体实施中，本公开的切割刀10提供插入件106内的一定程度的自对齐。插入件106可在兼容的手术钻中提供并限定菱形键槽107、尖形入口端109、以及在插入件106中形成的相对孔110，这些孔用于容纳定位销，而定位销可用于将切割刀10插入到键槽107中时定位切割刀10。入口端109用于在将切割刀10向插入件106的键槽107推入时有利于对齐和插入切割刀10。例如，如果菱形部分18不与键槽107对齐(图8A)，则菱形部分18的底部表面将接触入口端109的顶点111，从而使切割刀10旋转到与键槽107对齐。这样，菱形部分18和入口端109的协作接合有利于将切割刀10轻松插入到兼容的手术钻中。因此，菱形部分18用于在键槽107中提供牢靠连接。
[0038]图9，10和11示出了在柄部16上的远端处提供的不同的示例切割刀头22。如上所述，柄部16可包括附件部分12。切割刀头22可为铣削或切割而成的部分。图9中的切害I]刀10例示了有凹槽的球或钻头；图10中的切割刀10例示了菱形球；而图11中的切割刀10例示了麻花钻。切割刀头22仅作为例子示出，并不旨在限制本公开的范围，因为许多变型是可能的。[0039]因此，如上所述，切割刀设有附件端部，该端部所具有的构型和尺寸有利于将切割刀插入到外科切割器械中。当锁定在运行位置时，存在如下结构:该结构防止切割刀具有任何轴向移动。另外，存在正连接，使得切割刀同心旋转而无任何晃动。
[0040]虽然已经示出并描述了本文所述的本发明主题的特定方面，但是对本领域的技术人员将显而易见的是，基于本文的教导，可在不脱离本文所述的主题的情况下作出改变和变型，并且如在本文所述的主题的真实实质和范围内，其更广泛的方面并因此所附权利要求将所有此类改变和变型包括在其范围内。
【权利要求】
1.一种具有柄部的切割刀，所述柄部在适于被手术钻容纳的所述柄部的近端处具有接合立而，所述切割刀包括: 第一菱形部分，其形成于所述柄部的近端处并具有第一侧边缘，所述第一菱形部分具有第一对刻面和相对的第二对刻面，所述第一对刻面在第一顶点处会合；以及 第二菱形部分，其沿所述柄部的轴与所述第一菱形部分轴向间隔开并具有第二侧边缘，所述第二菱形部分具有第三对刻面和相对的第四对刻面，所述第三对刻面在第二顶点处会合， 其中，所述第一菱形部分适于插入到所述手术钻的互补成型配合凹槽中，并且 其中，所述第二菱形部分适于配合所述手术钻的互补制动爪。
2.根据权利要求1所述的切割刀，其特征在于，所述第一菱形部分和所述第二菱形部分均形成有六个面，并且其中，所述第一侧边缘和第二侧边缘弯成拱形，所述拱形具有所述柄部的外径的曲率半径。
3.根据权利要求1所述的切割刀，其特征在于，所述刻面中的每一个具有基本上平坦的表面。
4.根据权利要求1所述的切割刀，其特征在于，所述第一对刻面和所述第二对刻面围绕所述柄部的中心平面对称。
5.根据权利要求1所述的切割刀，其特征在于，所述第一菱形部分和所述第二菱形部分的顶点的直径方向的尺寸小于所述柄部的直径。
6.根据权利要求1所述的切割刀，其特征在于，所述柄部包括环形沟槽。
7.根据权利要求1所述的切割刀，其特征在于，所述第三对刻面以预定的角度形成以容纳所述制动爪，所述制动爪具有与所述第三对刻面的形状互补的互补形状。
8.根据权利要求7所述的切割刀，其特征在于，所述互补形状大体呈V形。
9.根据权利要求1所述的切割刀，其特征在于，所述第二菱形部分的第四对刻面适于由所述手术钻的棘爪接合，其中，所述棘爪大体呈山形，以在所述制动爪的相对侧上部分地装配到所述第二菱形部分中。
10.根据权利要求1所述的切割刀，其特征在于，所述第一菱形部分适于从所述配合凹槽接收所述手术钻的旋转接合力，并且其中，与所述制动爪协作的所述第二菱形部分提供所述切割刀的轴向锁定。
11.根据权利要求10所述的切割刀，其特征在于，所述第二菱形部分的背壁垂直于所述柄部的中心线，并且面向所述第二菱形部分的前壁，所述前壁从每个刻面到所述柄部的外表面为渐缩的。
12.根据权利要求11所述的切割刀，其特征在于，所述背壁适于由所述制动爪的接合端接合。
13.根据权利要求11所述的切割刀，其特征在于，所述渐缩的前壁有利于所述制动爪接合到所述第二菱形部分中。
14.根据权利要求10所述的切割刀，其特征在于，所述第一对刻面和所述第二对刻面在所述手术钻的顺时针和逆时针两个旋转方向上在所述配合凹槽内提供正接合表面。
15.根据权利要求1所述的切割刀，其特征在于，所述第一菱形部分和所述第二菱形部分具有不同的尺寸。
16.根据权利要求15所述的切割刀，其特征在于，所述第二菱形部分的刻面中的每一个的宽度为大约0.046〃，其中，所述第三对刻面和所述第四对刻面以大约47°的角度形成，并且其中，所述第二菱形部分的长度为大约0.068"。
17.根据权利要求15所述的切割刀，其特征在于，所述第一菱形部分的刻面中的每一个的宽度为大约0.065"，并且其中，所述近端与第一菱形部分的背壁之间的长度为大约0.149"。
18.根据权利要求15所述的切割刀，其特征在于，所述第一菱形部分与所述第二菱形部分之间的轴向间距的宽度为大约0.029"。
19.根据权利要求1所述的切割刀，其特征在于，所述第一菱形部分和所述第二菱形部分轴向对齐并以平行关系定向。
20.根据权利要求19所述的切割刀，其特征在于，所述第一顶点和所述第二顶点轴向对齐。
21.根据权利要求1所述的切割刀，其特征在于，所述第二菱形部分限定用于将所述切割刀轴向锁定在手术钻内的凹槽。
22.根据权利要求1所述的切割刀，其特征在于，所述第一菱形部分的刻面中的每一个的宽度的尺寸设定成提供与其它手术钻的单向向后兼容性，所述其它手术钻具有与所述互补成型配合凹槽不同形状的配合凹槽。
23.根据权利要求1所述的切割刀，其特征在于，所述互补成型配合凹槽在插入件内形成，所述插入件还限定尖形入口端，并且其中，所述入口端有利于在将所述切割刀推进到所述配合凹槽中时对齐和插入所述切割刀。
24.一种具有柄部和 在所述柄部的近端处形成的接合端的切割刀，其包括: 一对轴向间隔开的六面构件，其在所述柄部的近端处形成，所述一对六面菱形构件中的每一个以相同的方向并在平行的平面中定向， 其中，所述六面构件中的每一个的顶点轴向对齐， 其中，所述一对六面菱形构件中的一个适于插入到手术钻中并接收旋转接合力，并且 其中，所述一对六面菱形构件中的另一个适于由制动爪接合以防止所述切割刀的轴向移动。
25.根据权利要求24所述的切割刀，其特征在于，所述六面构件的顶点在所述六面构件的刻面之间形成。
26.根据权利要求24所述的切割刀，其特征在于，所述六面构件的刻面形成于平行的平面中并且为基本上平坦的。
27.根据权利要求24所述的切割刀，其特征在于，所述一对六面菱形构件中的一个的刻面以预定的角度形成，以适于容纳具有互补形状的所述制动爪。
28.根据权利要求24所述的切割刀，其特征在于，所述一对六面菱形构件中的一个的刻面适于容纳大体呈山形的棘爪，所述大体呈山形的棘爪在所述制动爪的相对侧上部分地装配到所述一对六面菱形构件中的一个中。
29.根据权利要求24所述的切割刀，其特征在于，六面菱形构件具有不同的尺寸。
30.根据权利要求24所述的切割刀，其特征在于，所述顶点设置在所述柄部的表面之下。
31.根据权利要求24所述的切割刀，其特征在于，所述一对六面构件均形成有侧边缘，所述侧边缘弯成拱形，所述拱形具有所述柄部的外径的曲率半径。
32.—种切割刀，其包括: 圆柱形柄部； 切割刀头，其在所述切割刀的远端处形成；以及 附件部分，其在所述切割刀的近端处形成，所述附件部分在其近端处限定第一菱形部分，并且在与所述第一菱形部分轴向间隔开预定距离的中间位置处限定第二菱形部分， 其中，所述第一菱形部分和所述第二菱形部分具有轴向对齐的顶点以及设置在平行平面内的相应的刻面， 其中，所述第一菱形部分适于接收由手术钻施加的顺时针或逆时针旋转力，所述手术钻具有用以容纳所述第一菱形部分的互补键槽，并且 其中，所述第二菱形部分适于轴向锁定在所述手术钻内。
33.根据权利要求32所述的切割刀，其特征在于，所述第二菱形部分由制动爪接合以将所述切割刀轴向锁定在所述手术钻内。
34.根据权利要求33所述的切割刀，其特征在于，所述第二菱形部分的背壁适于由所述制动爪的接合端接合。
35.根据权利要求32所述的切割刀，其特征在于，所述第二菱形部分由所述手术钻的棘爪接合，以在所述手术钻处于装载位置时将所述切割刀保持就位。
36.根据权利要求32所述的切割刀，其特征在于，所述第一菱形部分的刻面的宽度的尺寸设定成提供与其它手术钻的单向向后兼容性，所述其它手术钻具有与所述互补键槽不同形状的狭槽。
【文档编号】A61B17/16GK103458805SQ201180069835
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2011年4月7日 优先权日:2011年4月7日
【发明者】E.H.德里奥, D.J.恩克 申请人:新特斯有限责任公司