无杆肱骨部件和相关的外科器械及方法_2

文档序号:8226802阅读:来源:国知局

[0079]现在参考图8和9,其示出了对准柄部120。如以下更详细地描述的,在将无杆肱骨部件10植入到患者的外科准备的肱骨表面(即外科切除肱骨头部所产生的表面)中的手术期间,对准柄部120可固定到定径器械或切割引导件。对准柄部120包括伸长主体122,该伸长主体在其远侧端部上具有附接机构126。套筒128诸如例如通过重叠注塑而围绕冲击柄部的主体122的外表面定位,并且固定不动地联接到该外表面。套筒128用作夹持件,以用于在植入无杆肱骨部件10的外科手术期间允许外科医生保持对准柄部120。
[0080]对准柄部120的附接机构126类似于冲击柄部80的附接机构86,并因此包括与冲击柄部的主体122枢转地联接的杠杆134。杠杆134包括闩锁臂136和致动臂138,该致动臂以一角度从闩锁臂136的一端部延伸。锁定棘爪142定位在闩锁臂136的相对端部处并且从该相对端部向下延伸。锁定棘爪142被配置成用以接合在定径器械160中形成的唇缘或类似结构(参见图10),以将定径器械160固定地对准柄部120。键销144形成在对准柄部的主体122的远侧端部中。键销144从环形面146向外延伸,并且具有与在定径器械160中限定的对应键孔开口 184的形状大体匹配的横截面(参见图10)。如图8所示,键销144的横截面为键形,并因此包括具有固定到其上的矩形部分的圆形部分。
[0081]杠杆134的闩锁臂136延伸超出环形面146,使得锁定棘爪142定位在键销144上方并且朝其上表面延伸。这种布置允许锁定棘爪142接合定径器械160中形成的唇缘或类似结构(参见图10),以将定径器械160固定地对准柄部120。
[0082]如图7所示,诸如弹簧150的偏置元件联接到杠杆134。弹簧150将杠杆的锁定棘爪142朝键销144的上表面偏置。这样做,弹簧150的偏置将锁定棘爪142锁定到定径器械160,并由此将对准柄部120锁定到定径器械160。当外科医生或其它使用者向下压在杠杆的致动臂138上时,由弹簧150施加的偏置被克服,由此使得杠杆134枢转。当杠杆134枢转时,锁定棘爪142沿着远离键销144的上表面的方向运动。这样,对准柄部120可从定径器械160释放。
[0083]对准柄部120的金属部件(例如对准柄部的主体122)可由医用级金属构造,诸如不锈钢、钴铬合金或钛,但可使用其他金属或合金。此外,在一些实施例中,也可使用诸如聚醚醚铜(PEEK)之类的刚性聚合物。夹持件128可由诸如硅树脂等聚合物构造。
[0084]现在参考图10和11,其示出了定径器械160。如以下更详细地描述的,定径器械160可在植入无杆肱骨部件10的外科手术期间固定到患者的外科准备的肱骨表面,以用作定径试验以及冲头和钻导弓I器。
[0085]定径器械160包括大体圆顶形主体162,该主体具有变平的上表面164和基本上平坦的下表面166。伸长镗孔168延伸穿过定径器械160的中心,从其上表面164延伸到其下表面166。如以下更详细地描述的,伸长镗孔168用作钻导引器,以用来在患者的外科准备的肱骨表面中钻孔,以接收无杆肱骨部件10的伸长套筒36 (参见图2和5)。
[0086]定径器械160还包括多个大体三角形的冲头导引孔170。在图10中可以看到,冲头导引孔170中的每个位于定径器械的圆形凸缘172的四个象限的一个中。这样,冲头导引孔170中的每个定位成彼此成大约90°。在图2和4中可以看到,冲头导引孔170的位置与无杆肱骨部件10的腿部16的位置一致。这样,孔170用作冲头导引器,以用于在患者的外科准备的肱骨表面中冲孔,从而接收无杆肱骨部件10的腿部16 (参见图29)。为此,冲头导引孔170的位置也与外科冲头240的尖齿252的每个的位置一致(参见图14)。这样,尖齿252的每个可与冲头导引孔170中的一个冲头导引孔对准,并且穿过该冲头导引孔推进。以这样方式,定径部件160在外科地制备患者的肱骨表面以接收无杆肱骨部件10的腿部16时引导外科医生使用外科冲头240 (参见图29)。
[0087]在图11中可以看到,定径器械160具有从其下表面166向下延伸的多个长钉174。长钉174中的每个具有尖的远侧末端176。长钉174被按压或换句话讲驱动到患者的外科准备的肱骨表面(即外科切除肱骨头部所产生的表面)的骨组织中,以将定径器械160在其使用期间固定在适当位置。多个销孔178也形成在定径器械的主体162中,靠近其外周边。当外科医生期望补充长钉174的附接功能时,外科销(未示出)可插入穿过销孔178,以将定径器械160用销固定到患者的外科准备的肱骨表面(即外科切除肱骨头部所产生的表面)的骨组织。
[0088]类似于无杆肱骨部件10,定径器械的凸缘172中还具有形成于其中的多个观察窗口 180。观察窗口 180允许外科医生观察外科准备的肱骨表面(即外科切除肱骨头部所产生的表面),从而确保定径器械160在其用于外科手术期间完全座置。
[0089]在图10中可以看到,定径器械160具有连接器182,该连接器可通过对准柄部120的附接机构126进行接合,以将定径器械160固定到对准柄部120。连接器182具有形成于其中的键孔形开口 184。键孔开口 184的尺寸和形状设定为接收在对准柄部的主体122的远侧端部中形成的键销144。连接器182还具有形成于其中的通道186。连接器182具有沿着通道186的长度形成的底切188。底切188采取唇缘190的形式,该唇缘定位在通道186的顶部处并且向外延伸到通道186中。唇缘190被对准柄部的附接机构126的锁定棘爪142 (参见图8和9)接合,以将定径器械160固定到对准柄部120。
[0090]在图10中可以看到,连接器182被限制在定径器械的圆顶形轮廓内。如以下更详细地描述,这样的布置允许试验肱骨头部安装在定径器械上,而不会与连接器182干涉。
[0091]类似本文所述的其他器械和植入物,定径器械160可被设置成具有多种不同的尺寸。例如,在本文所述的示例性实施例中,定径器械160可体现为具有不同的直径,以模拟无杆肱骨部件10的各种可能的直径。
[0092]定径器械160可由医用级金属构造,诸如不锈钢、钴铬合金或钛,但可使用其他金属或合金。此外,在一些实施例中,也可使用诸如聚醚醚铜(PEEK)之类的刚性聚合物。聚合物同样可以是注塑的。
[0093]现在参考图12和13,其示出了试验头部部件210。试验头部部件210在植入无杆肱骨部件10和肱骨头部部件12的外科手术期间用于配合评估。大体上,试验头部部件210用来确保最终肱骨头部部件12(即最终植入到患者的肱骨中的肱骨头部部件12)的正确尺寸选择。如以下更详细地描述的,试验头部部件还用作钻导引器,该钻导引器用于引导钻头,该钻头用来在患者的外科准备的肱骨表面中钻孔(或预钻孔),以接收无杆肱骨部件10的腿部16 (参见图31和32)。
[0094]在本文所述的示例性实施例中,试验头部部件210体现为聚合物试验器械。这样,试验头部部件210可由任何合适的医用级聚合物材料制成。这样的聚合物材料的示例包括聚乙烯,例如聚醚醚酮(PEEK)或乙缩醛。在其它实施例中,试验头部部件可由金属形成。
[0095]作为用于肱骨头部部件12的试验器械,试验头部部件210包括大体半球形主体212。在图12中可以看到,试验头部部件的主体212包括平滑的圆形外表面214,该外表面从环形边缘216发散,该环形边缘限定了主体的大体半球形形状的大圆。在图12中可以看至IJ,试验头部部件的主体212是中空的。中心耳状物218从主体的凹形下侧表面220的中心向下延伸。中心耳状物218具有在其外表面224中形成的多个环形带222。如以下更详细地描述的,通过将中心耳状物218插入到定径器械的伸长镗孔168或无杆肱骨部件的锥形镗孔40中,试验头部部件210可安装在定径器械160或无杆肱骨部件10上。中心耳状物的环形带222摩擦地接合无杆肱骨部件的锥形镗孔40,以便将中心耳状物摩擦地固定到无杆肱骨部件10,并且由此将试验头部部件210摩擦地固定到无杆肱骨部件10。
[0096]在图12中可以看到,试验头部部件的主体212也具有多个圆柱形凸出部226,这些圆柱形凸出部从主体的凹形下侧表面220的中心向下延伸。每个凸出部226具有嵌入注塑的或换句话讲定位在其中的圆柱形金属套筒228。套筒228具有形成于其中的伸长镗孔230,此类镗孔230延伸穿过套筒228的整个长度。镗孔230用作钻导引器,以用于引导钻头,该钻头用来在患者的外科准备的肱骨表面上钻孔(或预钻孔),以接收无杆肱骨部件10的腿部16 (参见图31和32)。这样,当试验头部部件210固定到定径器械160时,每个导引镗孔230的位置与定径器械160的冲头导引孔170的位置一致,并且每个导引镗孔230接收在该冲头导引孔170中(参见图28)。具体地,当试验头部部件210完全座置在定径器械160上时,在试验头部部件210中形成的每个凸出部226的远侧端部被接收到定径器械160的对应冲头导引孔170中,由此将导引镗孔230对准在正确的位置中。
[0097]类似于本文所述的其它器械和植入物,试验头部部件210可被设置成具有多种不同的尺寸。例如,在本文所述的示例性实施例中,试验头部部件210可体现为具有不同的直径(例如15mm、18mm或21mm),以模拟选择的肱骨头部部件12的直径。
[0098]现在参考图14,其示出了外科冲头240,用来在患者的外科准备的肱骨表面中冲孔,以接收无杆肱骨部件10的腿部16 (参见图29和30)。类似于本文所述的其它器械,夕卜科冲头240可由医用级金属构造,诸如不锈钢,钴铬合金或钛,但可使用其他金属或合金。此外,在一些实施例中,也可使用诸如聚醚醚铜(PEEK)之类的刚性聚合物。
[0099]外科冲头240是大体叉形的,并且包括金属主体242,该金属主体包括附接轴244。附接轴244的近侧端部具有形成于其中的D形承窝260。D形承窝260的尺寸、形状和位置设定成接收冲击柄部80的附接机构86的D形连接销104(参见图6)。附接轴244的外表面具有形成于其中的通道246。轴244的形成有通道246的侧壁限定了沿着通道246的长度延伸的底切248。底切248采取唇缘250的形式,该唇缘定位在通道246的顶部处。当冲击柄部的连接销104插入到外科冲头240的D形承窝260中并且之后向下推进时,唇缘250被冲击柄部的附接机构86的锁定棘爪102 (参见图6和7)进行接合,以将外科冲头240固定到冲击柄部80。
[0100]在轴244的与通道246相对的端部处,外科冲头的主体242包括多个尖齿252。尖齿252中的每个通过支柱268固定到轴244。尖齿252用来在患者的外科准备的肱骨表面中冲孔,以接收无杆肱骨部件10的腿部16 (参见图29和30),由此与无杆肱骨部件10的腿部16在形状、尺寸和位置上对应。类似于无杆肱骨部件10的腿部16,当从仰视正视图(即与尖齿252的纵向轴线垂直的视图)观察时,每个外科冲头的尖齿252为大体T形的。在此类布置中,尖齿252中的每个具有骨成形板254和伸长肋部256。伸长肋部256沿着接合板254的长度延伸,因此形成T形尖齿252的“躯干”,其中接合板254形成T形尖齿252的“横杆”。具体地,接合板254的外表面从其它尖齿(以及因此外科冲头的纵向轴线)面向夕卜,其中肋部256固定到尖齿的接合板254的背侧并沿着朝其它尖齿252的方向向内延伸。肋部256的纵向轴线与接合板254的纵向轴线平行。在图14中可以看到,每个尖齿252包括用作引导冲头表面的斜远侧端部258。斜远侧端部258还用作引入端表面,以便于尖齿252插入到患者的外科准备的肱骨表面上预先钻出的孔中。
[0101]尖齿252的位置与定径器械160的冲头导引孔170的位置一致。这样,冲头导引孔170用来引导尖齿252的推进,以在患者的外科准备的肱骨表面中冲孔,从而接收无杆肱骨部件10的腿部16 (参见图29和30)。这样,每个尖齿252可与冲头导引孔170对准并穿过该冲头导引孔推进。
[0102]外科冲头的主体242还包括中心长钉262,该中心长钉从轴244向下延伸到尖齿252之间的区域中。中心长钉262居中地位于外科冲头240的纵向轴线上。中心长钉262包括尖的远侧末端264。在利用外科冲头240冲孔以接收无杆肱骨部件10的腿部16期间,中心长钉262的末端264在患者的外科准备的肱骨表面中形成生层(divot)。这样的生层定位成接收无杆肱骨部件10的伸长套筒36。
[0103]现在参考图15和16,其示出了中心钻头270和周边钻头272。中心钻头270用来在患者的外科准备的肱骨表面中外科钻孔,以接收无杆肱骨部件10的伸长套筒36。另一方面,周边钻头272用来在患者的外科准备的肱骨表面上钻孔(或预钻孔),以接收无杆肱骨部件10的腿部16 (参见图31和32)。钻头270、272中的每个包括具有近侧端部276的伸长刀柄274,该伸长刀柄配合到旋转动力工具(未示出)的卡盘中或者配合到手动柄部(未示出)中。钻头270、272还包括切割头部278,该切割头部位于刀柄274的相对的远侧端部处。钻头270、272的切割头部278包括锋利的切割末端280,多个螺旋形切割槽282从该切割末端延伸。
[0104]钻头270、272中的每个还包括在切割槽282的上端部处定位在切割头部278上方的环形衬圈284。衬圈284用作深度止挡件,以确保钻头270、272在期望的深度处钻出它们各自的孔。就中心钻头270而言,衬圈的外径大于定径器械160的伸长镗孔168的直径。从而,中心钻头270可推进到骨组织中,直到衬圈284的下表面286降到最低或换句话讲接合定径器械160的变平的上表面164。同样,周边钻头272可推进到骨组织中,直到衬圈284的下表面286降到最低或换句话讲接合试验头部部件210的套筒228内的边缘或搁架。
[0105]钻头270、272可由医用级金属构成,诸如不锈钢、钴铬合金或钛,尽管同样可使用其它金属或合金。此外,在一些实施例中,也可使用诸如聚醚醚铜(PEEK)之类的刚性聚合物。
[0106]现在参考图17-19,示出了头部切除引导件290。头部切除引导件290用作切割引导件,以引导骨锯刀片推进从而切除患者的肱骨头部。头部切除引导件290包括基部292,该基部具有从基部向外延伸的一对导轨294。弓形的静止的切割引导件296固定到导轨296的与基部292相对的端部。具体地,静止的切割引导件296的一端固定到导轨294中的一个,静止的切割引导件296的另一端固定到另一个导轨294。
[0107]可动的切割引导件298被捕获在导轨294上,并且能够沿着导轨294来回运动。具体地,可动的切割引导件298包括导引主体302,该导引主体具有形成于其中的一对孔304。引导导轨294中的一个定位在孔304的一个孔中,另一个导轨294定位在另一个孔304中。这样,可动的切割引导件298可沿着导轨294在朝着静止的切割引导件296和远离静止的切割引导件296的方向上运动。
[0108]偏置元件,诸如螺旋弹簧306,被捕获在导轨294中的每个上。弹簧306定位在基部292的上表面308与可动的切割引导件的主体302的下表面310之间。这样,弹簧306在可动的切割引导件298上施加弹簧偏置,以将其沿着朝静止的切割引导件296的方向推压。
[0109]可动的切割引导件的主体302还具有形成于其中的手指夹持件312。在本文所述的示例性实施例中,手指夹持件312体现为凸缘,该凸缘沿着与导轨294大体垂直的方向向外延伸。外科医生或其它使用者可以紧握手指夹持件312和基部292的下表面314,之后挤紧他的或她的手指。这样做克服了弹簧306的弹簧偏置,并且沿着远离静止的切割引导件296的方向(即沿着朝基部292的方向)偏置或换句话讲移动可动的切割引导件298。一旦外科医生释放手指夹持件312,弹簧306的弹簧偏置就沿着朝静止的切割引导件296返回的方向(即沿着远离基部292的方向)偏置或换句话讲移动可动的切割引导件298。
[0110]在图18中可以最佳地看到,静止的切割引导件296和可动的切割引导件298两者包括圆形表面,这些圆形表面配合以限定用于在其中捕获患者的肱骨头部的圆形表面。具体地,静止的切割引导件296包括倒圆的大体半圆形的后表面318,该后表面面向可动的切割引导件298的倒圆的大体半圆形的前表面320。在图17和18中可以看到,多个长钉322从半圆形表面318、320中的每个朝相对的半圆形表面318、320向外延伸。长钉322接合患者的肱骨的骨组织,以便在使用期间将头部切除引导件290保持在期望的位置和取向中。这样,当外科医生挤紧手指夹持件312以及基部292的下表面314时,半圆形表面318、320运动成彼此远离,由此形成间隙以将患者的肱骨头部定位在它们之间。之后,当外科医生释放手指夹持件312以及基部292的下表面314时,半圆形表面318、320朝彼此运动,由此利用长钉322将患者的肱骨头部捕获在它们之间。
[0111]在图17和18中可以看到,可动的切割引导件298具有形成于其中的多个销孔324。销孔324中的每个的轴线沿着相对于导轨294和长钉322倾斜或成角度的方向延伸。如以下更详细地描述的,外科销可插入穿过销孔324,以便在患者的自然肱骨头部切除期间将头部切除引导件290通过销固定到患者的肱骨。
[0112]在图19的侧视图中可以最佳地看到,静止的切割引导件296和可动的切割引导件298包括平坦表面,平坦表面配合以限定切割导引表面,该切割导引表面用于引导骨锯刀片以切除患者的自然肱骨头部。具体地,所述静止的切割引导件296包括平坦后导引表面326,该平坦后导引表面对准成与可动的切割引导件298的平坦前导引表面328成共面的关系。两个导引表面326、328共同限定了切割表面,在用以切除患者的自然肱骨头部的切割操作期间,骨锯刀片可支撑(即引导)在该切割表面上。在图19中可以看到,两个导引表面326、328处于与导轨294大体平行且与手指夹持件312以及基部292的下表面314垂直的平面中。
[0113]头部切除引导件290可由医用级金属构成,诸如不锈钢、钴铬合金或钛,尽管同样可使用其它金属或合金。此外,在一些实施例中,也可使用诸如聚醚醚铜(PEEK)之类的刚性聚合物。
[0114]现在参考图20-23,示出了植入物插入工具330。植入物插入工具330可固定到无杆肱骨部件10,以便于无杆肱骨部件10植入到患者的外科准备的肱骨表面中。植入物插入工具330包括伸长主体332,该伸长主体限定了在近侧端部上具有连接器336的圆柱形轴334。连接器336包括在其近侧端部中形成的D形承窝338。D形承窝338的尺寸、形状和位置设定成接收冲击柄部80的附接机构86的D形连接销104(参见图6)。主体的连接器336的外表面具有形成于其中的通道340。连接器336的形成有通道340的侧壁限定了沿着通道340的长度延伸的底切342。底切342采取唇缘344的形式,该唇缘定位在通道340的顶部处。当冲击柄部的连接销104插入到植入物插入工具330的D形承窝338中并且之后向下推进时,唇缘344被冲击柄部的附接机构86的锁定棘爪102 (参见图6和7)接合,以将植入物插入工具330固定到冲击柄部80。
[0115]植入物插入工具的主体332的与其连接器336相对的端部具有形成于其中的对准凸缘346。对准凸缘346体现为环形面,该环形面具有从其向下延伸的多个突起或对准键348。对准键348的尺寸、形状和位置设定成被接收到在无杆肱骨部件10中形成的观察窗口 30中。对准凸缘346还具有从其环形表面向下延伸的对准销350。对准销350的尺寸、形状和位置设定成被接收到在无杆肱骨部件10中形成的锥形镗孔40中。
[0116]在图20和21中可以看到,一对锁定臂352可枢转地联接到插入工具的主体332。每个锁定臂352具有在其近侧端部中形成的凸轮从动件354,以及在其
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