CN1756511A - 铣削髋臼的外科手术器械 - Google Patents
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Abstract
用于铣削髋臼的外科手术器械包括器械头(3)和驱动轴(5)。为了能够在侵害最小的外科手术中做到简单接近，驱动轴(5)包括一或许有的杆(4)在内地相对器械头(3)的转动轴线(12)倾斜。为了简化器械头(3)的方向校准和进给力的施加，可以设置一手柄，该手柄位于器械头(3)的转动轴线(12)方向上，但在该转动轴线(12)之外地与器械头(3)或杆(4)连接。
Description
为了把髋臼假体装入自然的关节窝中，必须铣削关节窝。为此，人们至今都需要能够在关节窝轴线方向上自由接近，以便能装上一个具有按照铣刀轴线延伸的杆的铣削工具。如果加工出一个穿过股骨近体部的相应的孔，则该工具适用于侵害最小的外科手术(WO01/91648，US-A-2785673)。这是复杂的并且削弱了股骨强度。对于可接近性差的情况来说，知道了这样的铣削工具(US-A-5176711，US-A-4808185，US-B-6364910未公开)，其中，驱动轴相对器械头的转动轴线倾斜。这增大了使铣削工具精确对准关节窝轴线并且施加轴向加工力的难度。如果很难或根本看不到手术区，则这尤其适用于侵害最小的创口。
根据本发明，利用具有权利要求1特征的外科手术器械获得了成功。该器械具有一个器械头，器械头配备有铣刀。器械头与一个支座连接，器械头借助支座保持在所希望的工作位置上。为了驱动铣刀，设有一个驱动轴，它使铣刀与一驱动装置相连并且它相对器械头的转动轴线倾斜。这就允许器械从一个方向接近不于该方向重合的关节窝，但关节窝在该方向上敞开。这样一来，器械适用于侵害最小地接近关节窝，例如在前面偏向一边地接近或者在后面偏向一边地接近。
根据本发明，设有一个支撑件，它在转动轴线方向上作用于器械头并且允许在该方向上施加加工力和/或调准器械方向。支撑件可以由把手构成，该把手通过一个位于器械头转动轴线之外的弯杆与器械头连接。弯杆也可以与一个杆相连，该杆属于器械支座。弯杆允许器械头从一侧起穿过一个或许狭小的手术创口接近关节窝并随后还在该工作轴线的方向上施加一个进给力。外科医生也由此准确地感觉到器械的加工头如何定位，这帮助他调准器械方向。
在本发明的另一个实施例里，器械头的支撑也能在股骨上完成，尤其对侵害最小的外科手术来说，股骨通过肌肉和韧带与髋骨充分相连并因而能够承受加工力。另外，根据本发明，股骨颈被用于调准器械方向。这涉及这样的构想，即股骨颈的方向在很多情况下与铣刀的所需方向重合。在任何情况下，如果韧带机构还能用并且外科医生考虑到骨头相对关节窝处于自然位置，则上述构想是适用的。对于支撑在股骨上来说，器械头的支座可以具有一个布置在与铣刀相对的器械头侧的股骨接装部。根据所希望的目的的不同，它可以只起支撑作用或只起确定方向作用或具有两个作用。以下还将描述细节。
器械头的支座适当地包括一个也与驱动轴一样相对器械头的转动轴线倾斜的杆。杆或驱动轴相对器械头转动轴线的倾斜角度适当地为90度-135度，这是在靠近铣刀的那侧测量的。该角度如在上述器械中那样可以是不变的。但它也能是可调的并且如果需要能够在一个所需的位置上被固定下来或也能自由变化，因此，外科医生能够在铣削过程中最佳地使把手方向适应于当时的情况。驱动轴可以与杆连接。但这不是必须的。如果没有杆或该杆独立于该驱动轴，则它最好是挠性的。
通常，杆始终与器械头连接。但是，如果它是容易脱开的以便能够根据情况或许在手术中与器械头连接在一起或者与器械头分开，这可能是有利的。因此，也设置构造或取向不同的杆，以便能够应付外科医生的不同做法和不同的解剖状况。这尤其适用于当还有上述的弯杆与杆相连的情况。杆在可脱开的实施构造中不与驱动轴连接。
如果为了支撑器械头和/或为了确定其方向而使用股骨，则这可借助一接装件来完成，该接装件从外侧包裹住股骨颈的一段长度。在本发明的另一个优选实施例里，接装件由一个在铣刀转动轴线方向上延伸的柄构成，该柄与一孔精确配合，外科医生事先从切削面侧起已在股骨颈中开设出该孔。该柄与铣刀的一外壳部固定连接。它也可以由铣刀轴的一个延伸部构成并且和铣刀一起转动。在这种情况下，设置一个可装入股骨颈的孔中的套来容纳该柄是适当的。该股骨接装件也可以配备有固定器械头而不使器械头转动的机构。
股骨接装件可以构成用于器械头的唯一的支座。但是，还设有上述杆以便能够从外面控制和影响器械方向和进给产生通常是适当的。在这种应用场合下，上述的可脱开性是合适的。另外，如此适当地构成股骨接装件和杆，即它们可以交替装入。例如，在器械头上的靠近股骨的柄可被用于与杆连接而不是与股骨连接。如果需要，在器械头和杆或股骨之间的连接能这样构成，即通过杆或股骨来承受铣削动量。
在其中股骨被用作产生进给力时的反向支座的实施例中，进给力可由此产生或提高，即股骨接装件包括一个支撑在股骨上的机构，并且在该支撑机构和器械头之间设有一个伸缩机构。当一个相应的进给驱动力被传递给它时，该伸缩机构使器械头偏离开支撑机构。为此，它可以与一进给驱动杆牢固连接或可脱开地连接。该进给驱动杆应该相对器械头的转动轴线就象驱动轴和/或杆那样倾斜，确切地说朝向同一侧倾斜。伸缩机构构成一个其最宽泛意义上的传动机构，它将由进给驱动杆预定的运动转换成在器械头和支撑机构之间的距离的伸长。为此，能够毫无困难地给技术人员提供不同的传动装置实施形式。例如，可以选择杠杆传动机构，它将进给驱动杆的绕一个横向于器械头转动轴线的摆动轴线的摆动转换成伸缩机构的伸长运动。在这里，带有进给驱动杆的伸缩机构可以被构造成扩张钳的形式，在这里，进给驱动杆由一钳臂对构成。伸缩机构也可以由一转动传动机构构成，在这里，进给驱动杆被驱动转动，以便例如通过一个设置在杆端上的主动小齿轮作用于一齿条，该齿条造成该伸缩机构伸长。
为了从这侧通过一个狭小的手术创口移近器械头，其在铣刀轴线方向上的外尺寸应尽可能小。尺寸标准就是器械头转动轴线与杆轴线或驱动轴轴线相交的交点同铣刀中心点之间的距离。该距离应该尽量小。它应该不大于铣刀直径并最好不大于铣刀半径。在铣刀轴线方向上测量的器械头外尺寸适当地不大于8厘米，最好不大于6厘米。
以下，参照附图来详细说明本发明，附图表示有利的实施例。
图1是器械的纵截面图。
图2是该器械的一个替换实施例的示意图。
图3表示在使用中的该装置的第三实施例。
图4表示第四实施例。
图5表示第五实施例。
图1所示器械头3的外壳部1、2与一个杆4牢固连接，该杆构成一个把手15并且包括一驱动轴5，驱动轴的自由端6可以按照已知的方式与驱动电机或手动驱动用手柄连接。在外壳1、2内，在驱动轴5上装有一个主动小齿轮7。
在器械头3的外壳1、2里，横向于驱动轴5可转动地支撑着一铣刀轴8。铣刀轴与该驱动轴之间的角度适当地为90度-135度(在所示例子中为110度)。铣刀轴上装有一个锥齿轮9，其齿与主动小齿轮7的齿啮合。这样一来，铣刀轴8可以被驱动轴5驱动转动。当然，这只是在这两个轴之间的驱动连接结构的一个例子。也可以采用其它传动形式，例如采用蜗轮蜗杆传动装置。该传动装置本身或一个与之连接的万向连接部可以允许角度地构成，以便能够调节轴5、8之间的角度。也可以设置一个固定机构，它允许器械被锁定在所选的角位上。也可以取而代之地规定自由转动运动的可能性。
按照已知的方式，可更换地将一个半圆球形或以这样的形式为人所知的铣削工具10装到铣刀轴8的端部上，在说明书中，为简化起见而将铣削工具称为铣刀。为了使器械头的尺寸小，铣刀被紧压到器械头的外壳1、2上。铣刀的圆球中心点22或其背面的中点距该轴5、8的轴线之间的交点的距离小于铣刀半径，最好是小于铣刀直径的四分之一。如果铣刀成半圆球形，上述直径就换成最大直径。
一个柄11在远离铣刀10的器械头侧突出，该柄牢固地或许成一体地与铣刀轴8连接并且和铣刀轴8有一个共同的转动轴线12。一个带有端凸缘14的套13滑动配合地被安装到柄11上。凸缘在其面向骨头的那侧带有齿或针18，它们扎入骨头中，以防制套13转动。
该器械的使用方式如下：在切掉髋臼头后，一个盲孔从股骨颈的切除面起同轴线地开设于股骨颈中，套13被***该盲孔里。如此装入器械，即柄11被***位于股骨孔里的套13里。腿象正常那样支撑搁置，因此，股骨颈朝向关节窝，铣刀代替自然髋臼头地位于关节窝里或关节窝上。铣刀10通过一个保持近体端股骨的韧带被压入关节窝里并且同时按照自然的方式校准方向。关节窝的铣削现在能无需外科医生辅助或在外科医生略微帮助对准的情况下实施。随后，按照已知的方式实施手术。
根据图1的实施例满足于一个横向于器械头3地突出的把手，在图2中示出了这样的器械，器械的手柄15′大致安置在铣刀10的轴线12上。器械的杆4′大致垂直偏离器械头3′并且在端部上装有驱动电机16。通过一弯杆17，杆4′的端部与手柄15′刚性连接。其位置准确地告诉外科医生铣刀轴线12的位置并且允许医生不仅根据所希望的轴向来校准铣刀方向，而且控制将铣刀压入关节窝中的力。手柄可以按照虚线成扁平形状，以帮助医生能用手或身体来调节施力方向。
图3所示器械与图1所示器械的区别在于，它没有杆并且驱动轴5″成挠性轴形式。器械的方向校准如以下参照图1所述的那样通过装入骨头19中的套13和支撑于套里的柄11来完成。铣削所需的进给力从骨头19起被传给器械。由股骨确定的器械方向由于驱动轴5″是挠性的缘故而不会受到外科医生的不小心移动的影响。但是，轴2′的刚性能够使它传递铣削动量。也可以在器械头3和套13凸缘之间规定抗转动的连接构造，在这里，凸缘又通过齿或针18(图1)与骨头抗转动连接，以便与铣削动量相关地支撑在骨头上。
图4表示器械的一个变型方案，关于它的描述，可以参见图1。在外壳1、2和凸缘14之间接入一个杠杆26的端部25。该端部成叉状，以便随后能根据需要移入外壳1、2和凸缘14之间。它相对杠杆的长端26略微倾斜一点。首先，它平行于外壳1、2背面和凸缘14地伸入这两个部分之间。杠杆的长端26随后与杆4间隔开一定角度。如果应产生将铣刀10压入关节窝的进给力，则杠杆长端26在箭头方向上被压向杆4。这个运动可以由外科医生象操作钳子那样简单完成。此时，杠杆的拐点27压到外壳1、2的背面上并构成随后转动的转动中心。尖28压在凸缘14上并且在持续转动时离开外壳1、2。杠杆端部25因此与外壳1、2背面以及凸缘14一起构成一个进给驱动杆，通过该进给驱动杆的运动，伸缩机构被拉长，以便增大铣刀10距其上支撑着套13凸缘14的骨头19的距离并由此将铣刀10压入关节窝里。
在根据图5的第五实施例里，铣刀10按照上述方式与器械头3连接。垂直于铣刀轴地，一杆4与器械头3连接，该杆包括一驱动轴，一驱动电机可与驱动轴的自由端连接。一柄31与器械头3刚性连接。它可以被装在一套13的孔里，该套本身被装在在切掉髋臼头后留下的腿骨颈中，如上所述。柄31用于根据上腿骨的腿骨颈的方向来校准器械头3和铣刀10的方向。这样一来，也可以将所需的压紧力传递给铣刀10。
为了能够对器械头3施加附加力并且或许还能校准器械方向，设有带有一手柄34的弯杆33。手柄位于与铣刀10的转动轴线和柄31的轴线相同的轴线上。足够刚性地构成弯杆，以便能够从手柄34将压紧力和导向力传递给器械头3。在器械头3上和在弯杆3的抓握端上，设有相互匹配的连接机构32、35，它们最好这样构成，即它们可以简捷地接上或脱开，如在手术中可能需要的那样。对于这样的连接，技术装备提供了多种可行的实施方式。在所示的例子中，它们是这样构成的。在弯杆上设有一个连接叉35，该连接叉包括一个叉口，叉口的两侧由结构化叉侧壁36限定。在器械头3上的连接件32的结构匹配于叉口并且该连接件具有与侧壁36的结构互补的结构。例如，侧壁36可以具有一中央凸肋，它对应于在连接件32上的一道槽。连接件32呈圆形，因此，连接叉35可从每一侧***。这种构造赋予外科医生以与这样的方向有关的自由度，即医生想从该方向将弯杆与器械接在一起。如果不希望这样做，则连接件32例如在四面具有平行的结构化侧面，它们嵌入叉35的连接口中但与连接口一起限定出连接方向。
为了能够使连接叉35不会不小心地脱离器械侧连接件32，设有一个安全钩37，它可绕轴线38转动，以便能从图5所示的脱开位置转入一个固定位置，在该固定位置上，当连接件位于叉口里时，安全钩环钩住柄31，或反之。安全钩可以与一个锁定机构连接，该锁定机构防止安全钩不小心地脱离固定位置。
Claims (16)
1、一种外科手术器械，尤其是用于铣削髋臼的器械，它包括一个带有铣刀(10)的器械头(3)、一个用于在工作位置上支撑该器械头(3)的支座和一个使该铣刀(10)与一驱动机构(16)连接的驱动轴(5，5″)，该驱动轴相对该器械头(3，3′)的转动轴线(12)倾斜，其特征在于，设有一个在转动轴线(12)方向上作用于器械头(3′)的支撑件。
2、如权利要求1所述的器械，其特征在于，该支座包括一个按照驱动轴(5，5″)相对器械头(3，3′)的转动轴线(12)倾斜的杆(4，4′)。
3、如权利要求2所述的器械，其特征在于，该驱动轴(5)安置在该杆(4，4″)之内或之上。
4、如权利要求1-3之一所述的器械，其特征在于，该支撑件由一手柄(15′)构成，该手柄通过一个位于该转动轴线(12)之外的弯杆(17)与该器械头(3′)或该杆(4′)相连。
5、如权利要求1-4之一所述的器械，其特征在于，该支撑件由一个布置在与铣刀(10)相对的器械头(3)侧上的股骨接装件(11，13)构成。
6、如权利要求5所述的器械，其特征在于，该股骨接装件(11，13)确定方向。
7、如权利要求6所述的器械，其特征在于，该股骨接装件包括一个在该器械头(3)的转动轴线(12)方向上延伸的柄(11)。
8、如权利要求7所述的器械，其特征在于，该柄(11)由铣刀轴(8)构成。
9、如权利要求8所述的器械，其特征在于，设有一个能装入股骨的一孔中的并用于由铣刀轴(8)构成的柄(11)的套(13)。
10、如权利要求1-9之一所述的器械，其特征在于，在该器械头(3)的转动轴线(12)和驱动轴(5)和/或杆(4)之间的角度是可调的。
11、如权利要求5-10之一所述的器械，其特征在于，一个单独的杆(26)能够简单脱开地与器械头(3)相连。
12、如权利要求5-11之一所述的器械，其特征在于，设有一个用于在支撑在股骨上的情况下进给该器械头(3)的铣刀进给装置。
13、如权利要求12所述的器械，其特征在于，该股骨接装件(11，13)包括一个用于支撑在股骨上的机构(14)，并且在支撑机构(14)和器械头(3)之间设有一个伸缩机构(25)。
14、如权利要求1-13之一所述的器械，其特征在于，在该器械头(3)的转动轴线(12)与杆(4)的轴线或驱动轴(5)的轴线相交的交点与铣刀(10)中心点(22)之间的距离(20)不大于铣刀直径。
15、如权利要求14所述的器械，其特征在于，该距离(20)不大于铣刀半径。
16、如权利要求1-15之一所述的器械，其特征在于，在该铣刀轴线(12)的方向上测量的器械外尺寸不包括或许装在股骨里的部分但包括铣刀(10)在内地不大于8厘米。
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