管状锤钻配件的制造方法与工艺

管状锤钻配件

背景技术：
骨盆是由三块骨头(骶骨和具有髂骨、坐骨和耻骨这三个部分的两块无名骨)构成的环状结构。骨盆骨的环状结构给予了它们大的强度。但是，因为结构是环状的，在该结构的一个部分中的骨折经常伴随着在骨盆环的其他点处的另外的骨折或严重的韧带损伤。通常需要进行手术来修复损伤。螺钉、螺栓和金属板利于骨头的愈合，外部固定器是常用的。然而，当使用外部固定器时，它们需要保持在适当位置长达六周至十二周。需要仔细的观察来对钉部位处的感染病征准确定位以及注意到松动且需要更换的钉。因此，内部锚定件通常是优选的。然而，将板放置在骨上需要重大的操作，导致血液损失高。在一些情况下，笔直的髓内螺钉可以沿着弯曲的路径放置。虽然螺钉侵入性不强，但是由于骨盆骨的环形结构和曲形，固定会是不充分的，因为笔直的螺钉不能植入得非常远以至进入弯曲的骨中。这会导致固定不充分。而且，螺钉必须在直径上相对较小以避免贯通骨。从手术上讲，植入螺钉以使其从骨中延伸出会导致对患者造成重大危险，因为其会刺伤或以其他方式侵害重要的血管和神经结构。因此，弯曲的锚定件和用于形成接纳锚定件的弯曲孔的装置是有益的。可以通过锤击动作将具有成角度远侧末端的变型的克氏针(Kirschnerwire)敲进网状骨质的骨中以形成弯曲孔。手术钻仅提供沿一个或两个旋转方向的旋转运动，不具有锤击能力。因此，除了手术钻之外，在固定过程中还将需要锤击设备或机构来将针敲进骨中。为了简化工具和/或在需要弯曲固定路径的情况下固定骨折时外科医生所需的工具数量，仍需要用于双向旋转钻(诸如手术钻)的附接设备，以将旋转钻转换成用于将变型的钻针敲进骨中的锤钻，从而产生用于接受用于固定弯曲骨部分的骨锚定件的弯曲孔。发明概述本公开是使旋转式钻能够用来提供锤击动作的锤钻配件。锤钻配件可单独设置或者作为钻套件的部分来设置，钻套件还包括旋转式钻，所述配件可用于需要将手术钻用具锤入骨中的手术操作中。在实施例中，提供了用于旋转式钻的锤钻配件，所述锤钻配件具有能够沿第一方向以及沿与所述第一方向相反的第二方向旋转的输出构件。该锤钻配件包括：输入轴，其构造为从旋转式钻的输出构件接收沿第一方向和第二方向中的每一个的旋转运动；输出轴，其构造为输出旋转运动或脉冲轴向撞击；以及传动装置，其将所述输入轴与所述输出轴连接。该传动装置构造为在输入轴沿第一旋转方向旋转过程中将旋转运动从输入轴传送到输出轴以及在输入轴沿第二旋转方向旋转过程中将输入轴的旋转运动转换成输出轴的脉冲轴向撞击。在另外的实施例中，提供了手术钻套件。钻套件包括：旋转式管状钻，其具有输出构件且能够沿第一方向和与第一方向相反的第二方向旋转，所述输出构件中具有轴向孔；以及管状锤钻配件，其构造为固定地附接到钻上。锤钻配件包括：壳体，其具有用于将壳体与钻非可旋转地连接的附接部；管状输入轴，其构造为从钻的输出构件接收旋转运动，所述输入轴包括轴向孔；管状输出轴，其与输入轴轴向对准且构造为输出旋转运动或脉冲轴向撞击，所述输出轴包括轴向孔；以及传动装置，其将输入轴与输出轴连接。传动装置包括传动元件，传动元件构造为在输入轴沿第一旋转方向旋转过程中将旋转运动从输入轴传送到输出轴以及在输入轴沿第二旋转方向旋转过程中将输入轴的旋转运动转换成输出轴的脉冲轴向撞击。在另外的实施例中，提供了用于外科手术钻孔的方法。该方法包括：将管状锤钻配件与管状手术钻连接。该手术钻包括输出构件，该输出构件能够沿第一方向以及沿与第一方向相反的第二方向旋转，并且该输出构件限定延伸贯通其中的轴向套管。管状的锤钻配件包括：管状输入轴，其构造为从输出构件接收旋转运动且沿第一方向和第二方向中的每一个旋转；管状输出轴，其与输入轴轴向对准且构造为输出旋转运动或脉冲轴向撞击；以及传动装置，其将输入轴与输出轴连接。传动装置构造为在输入轴沿第一旋转方向旋转过程中将旋转运动从输入轴传送到输出轴，以及在输入轴沿第二旋转方向旋转过程中将输入轴的旋转运动转换成输出轴的脉冲轴向撞击。该方法还包括：将手术钻用具插入通过钻输出构件的套管以及锤钻配件的输入轴和输出轴；将钻用具与输出轴固定地固持以从输出轴接收旋转运动或脉冲轴向撞击；以及操作钻。钻可以沿第一旋转方向操作以使输入轴沿第一旋转方向旋转且将旋转运动输出到输出轴和所固持的钻用具从而将用具可旋转地钻入骨中，或者沿第二旋转方向操作以使输入轴沿第二旋转方向旋转且将脉冲轴向撞击输出到输出轴和所固持的钻用具从而将用具锤击驱进骨中。附图说明图1示出了根据实施例的管状手术钻。图2示出了根据实施例的管状锤钻配件的立体图。图3示出了根据实施例的图2的管状锤钻配件的分解立体图。图4示出了根据实施例的管状锤钻的传动板之间的啮合。图5示出了根据实施例的用于在骨中产生弯曲孔的、具有弯曲末端的克氏针。图6A示出了根据实施例的用于固定骨的示例性设备。图6B示出了根据实施例的图2A的示例性设备的内部部分。发明详述骨盆骨呈现许多弯曲区域。因此，骨盆骨的骨折通常需要弯曲的髓内锚定件来固定骨。然而，要使用弯曲的锚定件，用于接纳锚定件的孔必须也是弯曲的，通常的钻布置不允许形成弯曲的孔。通过使用一根柔性针的端部上的弯曲的、尖锐的末端以及通过锤击动作使针前进到骨中来形成弯曲的孔。锤击动作可以通过如参考图1-3所描述的管状锤钻系统来提供，并且针可以具有如图5所示的构造。柔性钻针，诸如图5所示的针50，可以用来产生弯曲的孔，其可以由诸如例如镍钛诺(镍钛)或弹性回火的不锈钢的材料制成。根据孔所需的直径，针50可以具有从大约0.5mm至大约5mm的直径。在实施例中，针50可以具有大约0.5mm的直径，大约0.75mm的直径，大约1.0mm的直径，大约1.25mm的直径，大约1.5mm的直径，大约1.75mm的直径，大约2.0mm的直径，大约2.5mm的直径，大约3.0mm的直径，大约3.5mm的直径，大约4.0mm的直径，大约5.0mm的直径，或者位于所列值中任意两个值之间的任意直径。为使针50能够沿相对于针的纵向轴线沿非线性方向前进，针的末端52可以自纵向轴线以一角度弯曲。成角度的末端52可以具有从端部延伸的大约5mm至大约12mm的长度。在实施例中，成角度的末端52可以具有大约5mm、大约6mm、大约7mm、大约8mm、大约9mm、大约10mm、大约11mm、大约12mm的长度或任意所列值之间的任意长度。成角度的末端52可以大约25°至大约35°的角度A自纵向轴线弯曲。在实施例中，成角度的末端52可以大约25°、大约26°、大约27°、大约28°、大约29°、大约30°、大约31°、大约32°、大约33°、大约34°、大约35°的角度A或者任意所列角度之间的任意角度来布置。作为例子，钻针50的直径可以为大约1.5mm的数量级，并且可以包括以大约30°的角度A弯曲的、长度为大约10mm的末端52。通过锤击动作，钻针50可以在骨盆内的软网状骨质骨内前进。弯曲的末端52将使针50翻转，或者随着针前进而被引导沿成角度末端的方向离轴。如果针50能够旋转而沿任意方位翻转末端52，则可使针的整体方向沿所需的方向弯曲。通过以180°的偏移量交替地翻转末端52以及沿相反的方向产生多个短的弯曲路径，可以逼近笔直的路径。荧光镜可以用来连续地监控钻在骨中的位置，并且允许随着孔正在形成而进行调节。在骨盆内产生弯曲孔的过程是通过坚硬皮层骨的外结构来辅助的，坚硬皮层骨的外结构能够部分地在骨盆的较软网状骨质骨内引导针。要产生将针钻50驱进骨中所需的锤击动作，锤钻配件30可以附接到标准的双向手术钻10，如图1所示。参考图1，图示出手术钻10，其可以为构造为用于通过其套管接受克氏针12(还称为“K针”或“K钉”)的管状钻。钻10可以是双向钻，同时还可以构思单向钻的使用。手术钻的一些示例是由ConMedLinvatecofLargoFlorida制造的和设备。由于包括了参考图2和图3更详细论述的管状锤钻配件30，手术钻10可适于将克氏钉12驱进骨中。如果钉12如参考图5的针50所论述的那样来构造，则可以在骨中形成弯曲孔路径。锤钻配件30可以通过附接设备32附接到钻主体。钻10还可以与其他类型的配件一起使用，可以使用的附加配件的一些示例包括但不限于无键卡盘、快速连接钻配件、扩孔器、矢状锯和往复锯。虽然管状钻可具有各种构造，一般来说，钻10可以包括电动机壳体14、其前面的齿轮壳体16、悬接的枪柄式手柄18和可构成枪柄式手柄的一部分的可移除的电池组20。手柄18可以根据人体工学设计，包括从枪柄式手柄向前伸出的一对扳机24a、24b。在实施例中，扳机24a可以提供第一或正向方向的旋转，扳机24b可以提供第二或反向方向的旋转。扳机24a、24b可以是提供旋转速度控制的可变速扳机。锤钻配件30可以包括旋转式连接构件，诸如套爪(collet)33，用于啮合K针12且通过钻电动机的旋转而旋转K针。在这种构成使用过程中，外科医生可以用一只手来控制钻的操作(速度、旋转方向、插入或退回)。如图1所示，包括管状手术钻在内的手术钻可以具有两个单独的按钮来控制方向，不同于通常具有一个运行钻的扳机和一个单独的控制方向用的双稳开关的常规钻。图2和图3的锤钻配件30包括离合器32，其可以为单向轴承，采用双向设计。该离合器轴承32允许配件提供沿第一旋转方向的自由旋转，同时抑制沿相反的第二方向的旋转以及允许沿第二方向旋转被转换成锤击运动。配件30可以具有壳体40，其保持配件零件并且提供与壳体啮合且将壳体固定地保持在钻上从而在钻操作时抑制壳体的旋转的附接部42。配件30包括输入轴34，输入轴被构造成从旋转式钻的输出构件(未示出)接收沿钻的第一旋转方向和第二旋转方向中的每一个的旋转运动。输入轴34沿两个方向自由地旋转。配件30还包括：输出轴35，其构造成输出旋转运动或脉冲轴向撞击；以及传动布置31，其将输入轴与输出轴连接。在如图2和图3所示的实施例中，输入轴34和输出轴35轴向对准且带有套管用于接纳K针通过其中，因此可以与管状手术钻一起使用。传动布置31被构造成在输入轴沿第一旋转方向旋转过程中将来自输入轴34的旋转运动传递到输出轴35，并且还构造成在输入轴沿第二旋转方向旋转过程中将输入轴的旋转运动转换成输出轴的脉冲轴向撞击。在实施例中，传动布置31可以包括第一传动构件36，其与输入轴34结合布置以在输入轴沿第一旋转方向和第二旋转方向旋转过程中都从输入轴接收对应的旋转运动。传动布置31还可以包括第二传动构件37，其与第一传动构件36和输出轴35结合布置以在输入轴沿第一旋转方向旋转过程中将第一传动构件的旋转运动传递到输出轴，并且在输入轴沿第二旋转方向旋转过程中将第一传动构件的旋转运动转换成脉冲轴向撞击且将脉冲轴向撞击传递到输出轴。输入轴34具有：第一端，其构造成与钻的输出构件连接；以及第二端，其与所述第一端间隔开且布置在壳体40内。输出轴35具有：第一端，布置在壳体40内邻近输入轴的第二端，以及与第一端间隔开的第二端。第一传动构件36可以固定地附接在输入轴34的第二端上以使第一传动构件随输入轴而旋转，第二传动构件37可以固定地附接到输出轴34的第一端上以使输出轴随第二传动构件而移动。在如图2和图3所示的实施例中，第一传动构件构造为锯齿盘36，第二传动构件构造为锯齿盘37。在实施例中，第一传动构件和第二传动构件中的至少一个(对应于图3的实施例中的36或37)可以是盘形构件，具有朝向第一传动构件和第二传动构件中的另一个布置的表面。如图3所示，盘形构件36或37的表面可以具有绕中心轴线环形布置的多个齿。如图4所呈现的示意图所描绘的，齿可以在环形方向上具有直角三角形截面，工作面部(faceportion)与所述表面成角度布置，侧边部(le...