杯打入器的制作方法

本申请要求于2014年10月10日提交的题为“髋臼杯打入器(ACETABULAR CUP IMPACTOR)”的美国临时申请号62/062,166的权益，其内容通过引用并入本文。

版权及法律声明

本专利文献披露的一部分包含受版权保护的材料。申请人不反对任何专利文献或专利公开的专利复制品，因为它出现在专利商标局专利文件或记录中，但在其它方面无论如何都保留所有版权。进一步地，对本文中所提及的第三方专利或文章的引用不得视为承认本发明凭借先前发明而无法提前使用此类材料。

技术领域

本发明涉及一种用于将杯假体插入骨腔中的手术杯打入器、方法、套件、手术系统和手术装置。本发明特别适用于一种用于将杯假体精确地插入骨骼内的所准备的扩大和成形腔中的外科打入器。

背景技术：

本领域中存在辅助外科医生控制杯假体的植入的手术杯打入器。典型的打入器具有打入器本体、传动系组件、打入器鼻部和夹紧手柄。打入器本体在其近端上具有与其连接的打入板、以及形成在其上用于外科医生操纵的打入器手柄，并且在远端上具有其中具有接收器凹部的打入器杯支撑部分。典型地，在这种打入器中使用的传动系组件在其远端处具有假体接合界面和其上形成有定位旋钮的近端。组件典型地接纳在并且可转动地安装在本体的接收器凹部中，以通过打入器鼻部暴露假体接合表面。夹紧手柄拉动传动系组件的远端部分，并且因为杯假体与接合界面接合，夹紧附接到接合界面的任何杯假体抵靠在打入器鼻部上，以便不会拉紧传动系组件的近端。因此，通常，通过夹紧手柄拉动整个传动系，其导致相当大的应变。万向接头经常由于这种应变而失效，其可能经由手术过程中的并发症导致对患者的不便。

因此，需要一种防止拉动传动系组件的万向接头或多个万向接头的器件，以便促进工具的可靠性和耐久性，从而使对患者的并发症减到最少。

技术实现要素：

提供了一种杯打入器，其适于辅助外科医生控制杯假体的植入。打入器具有打入器本体、传动系组件、打入器鼻部和夹紧手柄。打入器本体在其近端上具有与其连接的打入板、以及形成在其上用于外科医生操纵的打入器手柄，并且在远端上具有其中具有接收器凹部的打入器杯支撑部分。传动系组件在其远端处具有假体接合界面和其上形成有定位旋钮的近端。组件接纳并且可转动地安装在本体的接收器凹部中，以暴露假体接合表面。打入器鼻部安装在打入器本体的远端上，假体接合表面延伸通过该打入器鼻部。夹紧手柄拉动传动系组件的远端部分，并且因此拉动附接到接合界面的任何杯假体抵靠在打入器鼻部上，以便不会拉紧传动系组件的近端。

附图说明

图1是杯打入器(典型地，本发明的髋臼杯打入器)的优选实施例的透视图。

图2是髋臼杯打入器的优选实施例的侧视图。

图3是处于夹紧位置的髋臼杯打入器的横截面视图。

图4是处于打开位置的髋臼杯打入器的横截面视图。

图5A是髋臼杯打入器的远端的详细视图。

图5B是髋臼杯打入器的远端的详细横截面视图。

图5C是髋臼杯打入器的远端的局部视图。

图6A是髋臼杯打入器的传动系轴承的局部视图。

图6B是髋臼杯打入器的传动系轴承的横截面视图。

图7是处于拆卸配置的髋臼杯打入器的透视图。

图8是手柄释放机构的详细横截面视图。

图9A是髋臼杯打入器的第二实施例的远端的详细横截面视图。

图9B是髋臼杯打入器的第三实施例的远端的详细横截面视图。

图10是本发明的打入器的备选实施例的俯视图。

图11是图10的备选实施例的横截面视图。

图12是图10的备选实施例的横截面视图，其中释放杆以释放打入器头。

图13是图5A所示的本发明的备选实施例的透视图。

图14是图5A所示的本发明的备选实施例的元件的局部透视图。

图15是本发明的打入器的第二备选实施例的俯视图或平面图。

图16是处于解锁位置的本发明的打入器的第二备选实施例的横截面平面图。

图17是处于锁定位置的本发明的打入器的第二备选实施例的横截面平面图。

图18是本发明的套件的平面图。

图19是本发明的方法的流程图。

本领域技术人员将领会，附图中的元件为了简单和清楚而被图示，并且未必按比例绘制。例如，相对于其它元件可能会夸大尺寸，以帮助提高对本发明及其变型的理解。此外，当在本文中使用术语“第一”、“第二”等时，它们的用途旨在区分相似的元件，而不一定用于描述顺序或时间顺序。而且，具体实施方式和/或权利要求中的相关术语如“前”、“后”、“顶”和“底”等不一定用于描述唯一相对位置。因此，本领域技术人员将理解，这些术语可以与其它术语互换，并且本文中所描述的变型能够以不同于明确图示的或以其它方式描述的方位的其它方位操作。

具体实施方式

以下描述并不旨在以本质上是示例性方式限制本发明的范围，用于描述本发明人在本申请日期之前已知的本发明的最佳模式。因而，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以做出在本文中所公开的示例性变型中描述的任何元件的布置和/或功能的改变。具体地，尽管本文中所描述的本发明、套件和方法以髋臼杯打入器的形式呈现，但是本公开不应被解释为限于此。

参考图1和图2，提供了一种髋臼杯打入器1，以辅助外科医生控制髋臼杯假体9的植入。髋臼杯打入器1包括打入器本体8，该打入器本体8在其近端上具有与其固定连接的打入板7。在打入板下方，在打入器本体8的近端中形成开口和凹槽，以形成打入器手柄6，并且通过外科医生的手调节仪器的操纵。注意，添加另外开口和凹槽100以便于清洁和消毒。

杯打入器的远端具有(优选地，螺纹的)位于传动系的远端上的假体接合界面11。附接到传动系的近端的定位旋钮2允许其转动并且因此允许杯假体9转动。传动系的近端和远端通过万向接头34链接在一起。传动系组件71通过传动系轴承32围合并且维持在打入器本体8中。夹紧手柄5允许锁定传动系的远端，因此紧固髋臼杯假体9抵靠在打入器本体8上。当夹紧手柄5处于打开位置时，定位旋钮3的转动(3)使髋臼杯假体9转动(10)。如下文更详细地描述的，释放手柄致动器4允许拆卸夹紧手柄5，以便更容易地清洁并且消毒仪器。

在优选实施例中，打入器本体8可以是C形的，以便通过清除解剖结构来使手术的侵入性减到最小。打入器手柄6的轴线大约与假体接合界面11的轴线对准。应当注意，在不背离本发明的范围的情况下，可以使用打入器本体8的不同形状和不同的偏移量(C形的宽度)。

现在参考图3，示出了处于夹紧位置的髋臼杯打入器的横截面视图。远端传动系轴35具有螺纹尖端37，这里示出完全拧入其中的髋臼杯假体9。一旦完全拧入，固紧凸缘55(图5C所示)位于髋臼杯假体9的内部底面上。远端传动系轴35、螺纹尖端37和固紧凸缘55一起形成假体接合界面11。图5A、图5B和图5C中还示出了更多细节，远端传动系轴35接合到夹紧滑动件36的U形槽中。夹紧滑动件36优选地具有四个滑动销22(每侧两个)，通过滑动到打入器本体8的内部表面上的滑动槽21中，夹紧滑动件沿着远端传动系轴35的轴线移动。远端传动系轴35的固紧凸缘51接触夹紧滑动件36的近端面，并且当夹紧滑动件36向后移动时，固紧凸缘51被向后拉动。远端传动系轴35的向后位移拉动髋臼杯假体9抵靠在打入器鼻部38上。一旦拉力达到了一定水平，髋臼杯假体9的内部底面与打入器鼻部38的前面之间的摩擦力就防止杯假体移动或转动。

现在参考图4，示出了处于打开位置的髋臼杯打入器的横截面视图。注意，为了清楚起见并且简化附图，该图中未示出髋臼杯假体。夹紧滑动件36通过夹紧杆31链接到夹紧手柄5。三个部件与用作铰链的两个销23a，23b链接在一起。可以使用偏心销(在本实施例和本文中所描述的另外的实施例中)来调整铰链的长度并且因此调整夹紧力(张力)。夹紧手柄5远离打入器本体8的转动(41)引起夹紧杆31的移动，其也引起夹紧滑动件36的移动。夹紧滑动件36向前(朝向杯打入器的尖端)滑动，因此释放远端传动系统轴35上的拉力。然后，远端传动系轴35可以自由向前移动(42)并且因此释放杯假体9和打入器鼻部38之间的摩擦力。在打开位置中，当传动系的定位旋钮2转动时，远端传动系轴35(并且因此当安装在假体接合界面11上时，髋臼杯假体9)自由转动。

夹紧手柄5在相反方向上朝向打入器本体8的转动(41)引起夹紧滑动件36(朝向杯打入器的手柄)的向后运动，并且因此使远端传动系轴35向后移动。远端传动系轴35的向后位移移动髋臼杯假体9抵靠在打入器鼻部38上，直到它们彼此接触为止。夹紧杆31的弹性变形(作用如弹簧一样)确保逐渐增加远端传动系轴35上的拉力，直到夹紧手柄5已经到达图3中所示的其最后向后位置为止。在优选实施例中，作为过中心机构(over center mechanism)，在夹紧手柄5已经到达其最后向后位置之前，增加由夹紧杆31给予的力稍微达到中性点。超过该中性点时，力不但稍微减少，而且确保夹紧手柄5在打入冲击期间保持处于适当位置抵靠在打入器本体8上。

参考图5B，髋臼杯打入器的远端部分的横截面视图示出了具有C形环52的打入器鼻部38，该C形环52允许该打入器鼻部38卡扣在打入器本体8的远端尖端上。可以进一步拉动打入器鼻部38与打入器本体分开以用于拆卸传动系组件71。在典型情形中，打入器鼻部38的轮廓适合于杯假体9的内表面。可以在套件中提供几个打入器鼻部38，以便适应不同的植入物9。在图中未示出的另一变型中，打入器鼻部38的远端部分可以包括防转动特征，其具有与杯假体9的形状匹配的形状(正方形、六边形等)。在夹紧期间，该特征接合到杯9的对应特征中，因此防止植入物1，1′和1″的转动。为了清楚起见，图5C示出了远端传动系轴35、夹紧滑动件36和夹紧杆31，而没有打入器本体8。

现在参考图6A，示出了传动系的固定机构。近端传动系轴33卡扣到传动系轴承32中。图6B中示出了具有带有两个弹性固紧唇部61的C形开口的传动系轴承32的横截面视图。一旦被插入，传动系组件71以及因此近端传动系轴33可以转动并且轴向地移动到传动系轴承32中。两个止动件53和54限制轴33的轴向位移。传动系轴承32通过两个轴承销24连接至打入器本体8，该打入器本体8允许该传动系轴承枢转。在优选实施例中，传动系轴承32由塑料制成。

现在参考图7，示出了髋臼杯打入器1的拆卸视图，其适于更容易地清洁和消毒仪器。

现在参考图8，示出了手柄释放机构的详细横截面。通过拉起(72)释放手柄致动器4，连接到手柄致动器的释放销85清除了其中维持夹紧手柄5的手柄枢转销23的枢转孔开口73。它允许夹紧手柄5在图中虚线所示的内部设置的凹槽21的辅助下与打入器本体脱离。安装在轴82上的弹簧83使释放手柄致动器4移回其初始向下位置上。夹紧手柄5和夹紧杆31然后可以从打入器本体拉出，其中销22退出内部凹槽并且使组件释放。为了避免损失零件，夹紧杆31保持连接至夹紧滑动件36。打入器鼻部75也可以从打入器本体8拉出。它将清除U形开口77，其允许去除传动系组件71的远端传动系轴35。然后，可以通过拉动完整的传动系组件71并且将其与传动系轴承32解开而将其从打入器本体8中拉出。

为了重新组装杯打入器，夹紧杆31和夹紧手柄5被放回到打入器本体8中。然后，夹紧手柄5的手柄枢转销23接合到枢转孔开口73中。该动作向上推动释放销85，直到手柄枢转销23完全接合到打入器本体8中。然后，释放销85移动回到其初始位置中并且锁定(84)手柄枢转销23。然后，传动系组件71可以被卡扣回到传动系轴承32并且被替换成打入器本体8。打入器鼻部75也可以被卡扣回到打入器本体8的远端尖端上。

现在参考图9A，在第二实施例中，示出了具有凹芸豆形状的夹紧滑动件91。夹紧杆31的移动引起夹紧滑动件91围绕枢转销93的转动。在夹紧滑动件91的凹面上滑动的远端传动系轴94的固紧段92跟随夹紧滑动件的移动，并且被向后拉。如上文所描述的，远端传动系轴94的向后位移锁定髋臼杯假体抵靠在打入器鼻部上。

现在参考图9B，在第三实施例中，示出了具有凸芸豆形状的夹紧滑动件95。夹紧杆31的移动引起夹紧滑动件95围绕枢转销97的转动。在夹紧滑动件95的凸面上滑动的远端传动系轴98的球形固紧段96跟随夹紧滑动件的移动并且被向后拉。如上文所描述的，远端传动系轴98的向后位移锁定髋臼杯假体抵靠在打入器鼻部上。

现在参见图10、图11和图12，示出了图2、图3和图4的实施例的变型，其中，杯打入器1'的夹紧手柄5'位于打入器本体8'的顶部上。拉动夹紧手柄5'释放杯9(通过向前移动螺纹尖端37)，并且推动夹紧手柄5'锁定杯9(通过向后移动螺纹尖端37)。

现在参考图13和图14，示出了图5A和图5C的不同实施例，其中，附加的固紧段140已经被添加到远端传动轴35。该固紧段140接触夹紧滑动件36'的远端面并且当夹紧滑动件36'向前移动时，被向前推动。远端传动系轴35的向前位移使杯远离鼻部38移动。在该实施例中，每侧上具有一个凹槽22'的夹紧滑动件36'通过滑动到打入器本体8'的两个轨道21'上沿着远端传动系轴35的轴线移动。在该实施例中，打入器鼻部38在每侧上具有与打入器本体8'的远端的侧面接触的一个凸缘130，以便防止其转动。

现在参考图15至图17，示出了具有附加的杆臂级160和161的本发明1"的另一实施例，其增加了杠杆作用，从而减少了在夹紧手柄5″上拉动或夹紧在杯9上所需的力。图15示出了处于关闭位置的具有夹紧手柄5″的杯打入器1″的侧视图。图16示出了该侧视图的横截面，其中连杆机构由第一级杆160构成，该第一级杆160经由销31b枢转地连接至杆31″并且在销160a上相对于外壳8″枢转，并且经由销160b连接至第二级杆臂161。该第二级杆161又经由销161a连接至夹紧手柄5″，夹紧手柄5″经由销23″枢转地连接至外壳8″。在该图中以横截面示出了处于锁定或夹紧位置的组件。

特别地，参考图17，以横截面示出了具有夹紧手柄5″和连接至该夹紧手柄5″的杆的打入器1″，其处于打开(解锁或松开)位置(释放杯)。显而易见的是，这种配置通过增加杆臂级160和161的杆臂的长度而基本上增大杠杆作用，同时不会显着增加操作机构所需的包络，从而节省空间，同时使外科医生更容易夹紧和松开假体9到打入器鼻部38。

有利的是，由夹紧手柄5，5'和5″启动的杆31，31'和31″使用不会在万向接头或传动系组件71，71'的近端区域上放置任何力的夹紧滑动件36拉动远端传动系轴(以锁定杯)。这增加了本发明的打入器的使用寿命。

传动系组件71可以使用具有备选假体接合表面11'的备选传动系组件7替换，其易于拆卸和替换。

现在参考图18，手术套件200包括：(a)工具架消毒箱202，其具有用于保持实现给定手术介入所需的元件的隔室；(b)本发明的打入器1，1'和1″；(c)至少一个传动系组件71，71'；(d)可选地，附加的打入器鼻部38'。该套件200还可以包括：(e)用于制备用于假体9的髋臼的手术铰刀手柄220；以及(f)选择用于连接到手术铰刀并且与其一起操作的髋臼铰刀222。

在本发明的另一特征中，打入器鼻部38包括防转动特征38b，其具有接合地锁定抵靠在杯假体9的对应特征上的形状(具有诸如正方形、六边形或多边形之类的任何横截面)。

现在参考图19，本发明的手术方法300包括几个步骤。

在第一步骤302中，提供本发明的打入器1，1'和1″或本发明的套件200，在第二步骤304中，通过手术开口制备患者的骨骼上的合适的杯假体接收表面。在第三步骤306中，所选择的杯假体放置在打入器的一端上。在第四步骤308中，当需要时，使用打入器的定位旋钮2定向杯假体9。在第五步骤310中，假体9被夹紧抵靠在打入器鼻部38上。在第六步骤312中，通过仔细地并且可控地打入打入器将杯假体9定位处于适当方位抵靠在所准备好的骨骼表面上，以将假体前进到最后位置抵靠在骨骼上。在第七步骤314中，取出打入器，并且消毒和关闭开口。

本发明的一个优点是要提供一种简单设备，其中，髋臼杯假体9可以首先用定位旋钮2定向，然后通过拉动夹紧手柄5而锁定处于角度方位抵靠在打入鼻部38上。假体之间的连接是坚固的，因为连接在它们之间没有任何间隙或缝隙进行，从而确保在打入期间的良好支撑。

本发明的另一优点是要通过分离由传动系组件71制成的假体的方位和假体抵靠在打入器鼻部上的锁定来提供一种坚固仪器。现有技术示出了传动系组件及其构成的万向接头用于拉动假体抵靠在打入器鼻部上的设备。有利地，当拉动假体抵靠在打入器鼻部上时，本发明不会在万向接头上放置任何负载。

本发明的另一优点是要提供一种具有假体接合界面11的杯打入器1，1'和1″，其是传动系组件71的一部分，从而易于互换，以便与不同的假体界面匹配。

本发明的另一优点是使部件的数目和部件可能丢失的风险减到最小。

应当理解，体现本发明的具体方法和设备通过说明而非限制本发明来示出。尽管这里已经示出和描述了本发明的某些说明性实施例，但是在前述公开内容中考虑了范围宽广的修改、变更和替换。

本领域技术人员将领会，本发明可以体现为系统、设备或方法。

而且，该系统考虑使用、销售和/或分发具有本文中所描述的相似功能性的任何商品、服务或信息。

说明书和附图应以说明性而非限制性方式来考虑，并且本文所描述的所有修改旨在包括在所要求保护的本发明的范围内。因此，本发明的范围应当由所附权利要求(如它们当前存在或随后修改或添加及其法定等同物)而不仅仅是上文所描述的示例来确定。除非另有明确说明，否则任何方法或过程权利要求中陈述的步骤可以任何顺序执行，而不限于任何权利要求中所提出的特定顺序。进一步地，装置权利要求中所陈述的元件和/或部件可以组装或者以其它方式以多种排列功能地配置，以产生与本发明基本相同的结果。因而，本发明不应被解释为限于权利要求中所陈述的具体配置。

本文中所提及的益处、其它优点和解决方案不应被解释为任何或所有权利要求的关键、必需或基本特征或部件。

如本文中所使用的，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”或其变型旨在是指元件的非排他性列表，使得包括元素列表在内的本发明的任何装置、方法、制品或组合物不仅包括所陈述的那些元件，而且还可以包括其它元件，诸如在本说明书中描述的那些元件。除非另有明确说明，否则术语“组成(consisting)”或“由...组成(consisting of)”或“基本上由...组成(consisting essentially of)”并不旨在将本发明的范围限制于此后命名的所枚举的元件。在不背离本发明的一般原理的情况下，本领域技术人员可以变化或调整本发明实践中使用的上述元件、材料或结构的其它组合和/或修改。

除非另有说明，否则上文所提及的专利和文章在此通过引用并入本文，这些内容并入的程度与本公开一致。

在所附权利要求中描述了本发明的其它特点和执行模式。

进一步地，本发明应当被认为包括在本说明书、所附权利要求和/或附图中描述的每个特征的所有可能组合可能被认为是新的、创造性和工业上适用的。

在所附权利要求中描述了本发明的附加特征和功能性。这样的权利要求在本说明书中在此通过引用整体并入本文，并且应当被视为作为所提交的申请的一部分。

在这里描述的本发明的实施例中，可以进行多种变型和修改。尽管这里已经示出和描述了本发明的某些说明性实施例，但是在前述公开内容中考虑了范围宽广的变更、修改和替换。虽然上文描述包含许多具体细节，但是这些不应被解释为对本发明的范围的限制，而是例示了其一个或另一个优选实施例。在一些实例中，可以采用本发明的一些特征，而不必对应地使用其它特征。因此，应当领会，前述描述被广泛地解释并且被理解为仅仅是说明性的，本发明的精神和范围仅由本申请中最终发布的权利要求限制。