CN104398289B - 手术器械和手术器械的系统 - Google Patents

Abstract

一种诸如用于在膝手术中使用的切割砧的手术器械，包括限定用于接收安装凸起的至少一个开口的安装表面。安装表面进一步限定从该至少一个开口线性地延伸的盲凹槽。盲凹槽可延伸到安装表面的边缘。还公开了一种包括手术器械和一个或多个安装凸起的系统。可将盲凹槽用作将凸起导引到开口的轨道，从而增加可用来将凸起定位在正确的位置上的器械的面积。通过提供触觉反馈，凹槽充当凸起进入开口的导向件，以将凸出引导向开口。如果凹槽还延伸到器械的边缘，则在外科医生安装器械时，可较容易地看见凹槽，从而提供视觉以及触觉反馈。

Description

手术器械和手术器械的系统

本申请是于2010年8月3日提交的已进入中国国家阶段的PCT专利申请(中国国家申请号为201080035835.0，国际申请号为PCT/GB2010/051279，发明名称为“SURGICALINSTRUMENT AND SYSTEM OF SURGICAL INSTRUMENTS”)的分案申请。

技术领域

本发明涉及手术器械，并且具体而言，涉及包括用于接合凸起以将手术器械保持在特定的位置上的开口的手术器械。

背景技术

许多手术器械需要相对于患者固定在已知位置上。一个实例是切割砧(cuttingblock)。切割砧典型地在使得它们可引导切割且切除骨头表面以接收植入体的位置上固定到患者的骨头上。

通过在凹槽中接合凸起或销来将现有的切割砧安装到患者的骨头上。在一些系统中，凸起从切割砧延伸，并且接合在骨头中钻出的孔。在其它系统中，使用固定基准原理，并且切割砧包含接合安装在骨头中且从骨头表面延伸的凸起的开口或孔。

在固定基准原理中，首先使用器械来确定凸起在骨头上的正确位置。然后将凸起插入骨头中，并且使用凸起来安装切割砧，以及通过接合切割砧上的开口来将切割砧相对于骨头保持在正确位置上。

如果切割砧仅意图相对于凸起设置在一个位置上，则提供一组开口，该组中的各个开口定位成接收各个凸起。备选地，切割砧可相对于凸起安装在许多不同的位置上。例如，外科医生可能需要改变切口的位置，使其略微偏离被测量的位置，而不必重新定位凸起。在那种情况下，切割砧可包括用于接合凸起的许多组开口。

将切割砧置于凸起上是困难的。凸起沿朝向切割砧的方向从骨头表面延伸。在外科医生看着切割砧且将其移向安装凸起时，凸起相对于开口的位置被切割砧本身遮掩。

为了克服这个问题，外科医生可在将切割砧置于销上的同时努力观察骨头表面。但是，定位患者使得可看到这个场景可为困难的，或者可能需要不可接受地操纵患者。即使外科医生可观察到凸起，但是手术照明设备是为了从安装切割砧的方向来进行观察而设计的。对照着明亮的手术照明设备的背景来精确地识别凸起和开口可为困难的。

为了协助将凸起置于开口中，已知的是在孔的边缘上提供斜面。这些会略微扩大孔的入口，从而协助对准销。但是，由于设计约束的原因，斜面可能非常小。例如，在相邻的孔之间可用的空间可约束任何斜面，使得其在小于1毫米的径向距离上。这限制了斜面的有效性。

在将切割砧置于不止一个凸起(例如一对凸起)上的情况下，如果凸起没有准确地安装在正确位置上，则可能难以放置切割砧。例如，凸起中的一个可相对于凸起中的另一个略微成角度，使得它们不与开口确切地对准。

因此，本发明提供从用于接合诸如销的凸起的开口线性地延伸的凹槽或槽口。凹槽可从开口延伸到器械的边缘。

可将凹槽用作轨道来将凸起引导到开口，从而增加可用来将凸起定位在正确位置上的器械的面积。通过提供触觉反馈，凹槽充当凸起进入开口的导向件，以将凸起引导向开口。如果凹槽也延伸到器械的边缘，则在外科医生安装器械时，可较容易地看见凹槽，从而提供视觉以及触觉反馈。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种包括安装表面的手术器械，其中，安装表面限定用于接收安装凸起的至少一个开口；以及其中，安装表面进一步限定从该至少一个开口线性地延伸的盲凹槽。

该至少一个开口可界定通孔或盲孔。开口可具有圆形横截面或另一种横截面。例如，在一些实施例中，开口可为三角形、正方形或用于接合具有相同横截面的对应的安装凸起的其它形状。(当器械安装在单个安装凸起上时，非圆形横截面可为有用的，但是器械相对于安装凸起的定向是重要的)

盲凹槽是不延伸通过手术器械的整个深度的凹槽。

可将具有这些特征的手术器械较容易地安装在安装凸起上，而不需要在安装凸起对准开口时看见安装凸起。凹槽线性地延伸，不像斜面那样沿径向延伸。这允许其覆盖安装表面的较多表面积，所以可较容易地接合凸起。然后凹槽的直线性质协助提供触觉反馈来将凸起引导向开口。在移动器械以使安装凸起对准开口的过程中，安装凸起可保持在凹槽中，使得在安装凸起移向开口时，凹槽对外科医生提供触觉反馈。因而，可将根据本发明的手术器械较容易地置于安装凸起上。

手术器械可进一步包括邻近安装表面的第一侧表面，并且盲凹槽可延伸到安装表面的第一边缘，使得凹槽延伸到第一侧表面中。然后外科医生可在器械略微倾斜时大体对准安装凸起与盲凹槽，使得可看见延伸到安装表面的边缘的凹槽的区段。可通过使凹槽延伸到侧表面来直观地使凸起对准盲凹槽，并且然后凹槽本身充当轨道或导向件，从而将安装凸起引导向开口。

在一个实施例中，盲凹槽具有沿朝向第一侧表面的方向增大的宽度。例如，这可限定朝向第一侧表面的斜面或漏斗形状。这会增加安装凸起在被引导到开口之前可首先位于其中的第一侧表面的面积，从而使放置较简单。在具有用于接收安装凸起的两个或更多个开口以及两个或更多个盲凹槽的实施例中，宽度沿朝向第一侧表面的方向增大可允许器械自动修正销的位置中的微小差异。在凸起移向开口时，递增的宽度将把所有凸起引导向正确位置。

盲凹槽可具有沿朝向第一侧表面的方向增大的深度。这会在外科医生定位器械时提高盲凹槽的可见度。它可允许盲凹槽得到优化，使得朝向边缘而最大程度地增加可用于接收凸起的面积，而不损害为凸起提供的开口的实际深度。这可为重要的，因为为了确保精确对准，开口可能必须延伸经过足够的深度来将器械保持在正确位置上。

将注意，盲凹槽的宽度不需要与开口的宽度相同。例如，盲凹槽可比开口略微更窄，并且仍然将凸起引导向开口。这在设计约束限制可形成于安装表面上的凹槽的大小时可为适当的。

盲凹槽可为大体笔直的，并且基本垂直于安装表面的第一边缘。这还协助对准器械与安装凸起。除了可由盲凹槽提供的任何触觉反馈之外，外科医生可看见盲凹槽与第一侧表面相交部，如果盲凹槽是笔直的且垂直地延伸，则外科医生可容易地确定移动的方向，以便使安装凸起与开口接合。

盲凹槽可与手术器械的其它表面特征相交，例如与用于引导切割器械的槽口相交。相交的凹槽仍然可引导安装凸起。合乎需要的是：相交部具有小于安装凸起的宽度的大小，使得安装凸起可被较平滑地引导通过凹槽。

在一个实施例中，安装表面限定用于接收安装凸起的第一开口和第二开口；其中，第一盲凹槽从第一开口延伸，而第二盲凹槽从第二开口延伸；其中，第一盲凹槽和第二盲凹槽两者延伸到安装表面的第一边缘，使得第一盲凹槽和第二盲凹槽两者延伸到第一侧表面中；以及其中，第一凹槽和第二凹槽在安装表面的平面上基本平行于彼此。

这个实施例提供用于对应的安装凸起的第一开口和第二开口。这在手术器械需要安装在两个凸起上时可为有用的。例如，器械相对于安装凸起的定向可为重要的，或者可能需要较可靠的装配。在这个实施例中，盲凹槽具有沿朝向第一侧表面的方向增大的宽度是特别有利的。如上面阐明的那样，在凸起移向开口时，这可允许安装凸起相对于彼此的微小的未对准由盲凹槽修正。例如，如果凸起中的一个已经相对于另一个凸起安装成略微成角度，则凹槽可协助使凸起略微弯曲，使得凸起相对于另一个凸起在正确位置上，以正确地接合开口。

在另一个实施例中，第二侧表面邻近安装表面，并且与第一侧表面相对，并且其中，盲凹槽从第一边缘到第二边缘延伸跨过整个安装表面，使得盲凹槽延伸到第一侧表面和第二侧表面两者中。

在这个实施例中，盲凹槽延伸跨过整个安装表面，使得可从第一侧表面和第二侧表面看到盲凹槽。当可从不同的方向插入手术器械时，可使用这个实施例，因为通过使盲凹槽延伸到两个表面中，可从两个不同的方向看到盲凹槽。备选地，当沿直线提供至少两个开口时，也可使用该实施例。在那种情况下，凹槽可在所有开口之间延伸，从而允许外科医生通过沿着凸起沿形成于凸起之间的线的方向滑动器械来对准器械。

安装表面可限定至少第一开口和第二开口，并且盲凹槽可在第一开口和第二开口之间延伸。

可选地，安装表面可限定用于接收安装凸起的至少一个另外的开口，并且其中，没有盲凹槽从该至少一个另外的开口延伸。这可允许在需要的时候相对于凸起略微重新定位手术器械。没有为该另外的开口提供盲凹槽。虽然这使得较难以将凸起定位在开口中，但是它避免了开口之间有混淆，并且可为较适当的，这取决于安装表面上可用的空间的量。

当应用于整形手术的切割砧时，本发明是特别有利的。例如，它可应用于用于引导对膝关节的骨节的切除或钻孔的切割砧。在那种情况下，切割砧可为一直穿过切割砧的深度的膛孔限定槽口，以限定前部和/或后部斜面和/或切口。这些槽口和膛孔不是盲凹槽，因为它们是通过切割砧的整个深度而形成的。但是，将理解，在备选实施例中，本发明还可应用于其它手术器械，包括(但不限于)定径导向件、销拉出器、销插入器、钻塔、凹口导向件、胫骨试制件(trial)、胫骨切割砧和股骨切割砧。

根据本发明的另一方面，提供了一种手术器械的系统，其包括上面描述的安装凸起和手术器械。

安装凸起可为适于安装手术器械的任何东西。例如，它可为圆柱形的，或者备选地，它可具有另一种横截面，例如三角形、正方形等，这取决于特定的应用。在一个实施例中，安装凸起可适于插入骨头中。

附图说明

现在将参照附图仅以实例的方式来描述本发明的实施例，在附图中，相同参照标号表示相同部件，以及其中：

图1是从后面看到的本发明的第一个实施例的等距视图；

图2是图1的实施例的前面的等距视图；

图3是图1的实施例的俯视图；

图4是图1的实施例的正视图；

图5是图1的实施例的右边的视图；

图6是图1的实施例的后面的视图；

图7是图1的实施例的左边的视图；

图8是根据本发明的第二个实施例的图示。

图9a-9d是描绘了在膝手术期间使用图1的实施例来接合安装凸起的图示；以及

图10a-10d是描绘了在膝手术期间使用图8的实施例来接合安装凸起的图示。

具体实施方式

图1-7描绘了根据本发明的第一个实施例的切割砧2的不同视图。在这个实施例中，切割砧用于在膝手术中使用。它是四合一式切割砧，这么命名是因为通过引导切割装置通过槽口4、6、8和10，单个切割砧可限定四个不同的切口。为了允许切割砧2定位在安装凸起或销(未显示)上，切割砧2限定通孔的许多开口。朝向切割砧2的顶部，三对开口12、14、16限定通孔。各对12、14、16中的两个开口中的各个定位成隔开相同的距离，但是开口对12、14、16彼此略有偏移。这使得外科医生能够在使用中相对于骨头略微调节切割砧的位置，而不需要重新定位安装凸起。

朝向切割砧2的底部限定了另外三对开口18、20、22。如同三对开口12、14、16一样，下部的开口对18、20、22彼此隔开相同的距离，各对与邻近的对略有偏移。

如可在图1和6中最清楚地看到的那样，朝向切割砧的顶部的开口14和朝向切割砧的底部的开口20定位在形成于切割砧2的安装表面24中的凹槽的端部处。开口14定位在凹槽26的端部处，而开口20定位在凹槽28的端部处。在这个实施例中，凹槽26、28的形状大体相同。各个凹槽26、28从开口14、20延伸到邻近安装表面24的表面。凹槽26、28限定在邻近安装表面24的表面中的开口。在这个实施例中，切割砧2意图同时接合两个安装凸起。因而，成对地提供开口12、14、16和18、20、22。为了允许将两个安装凸起同时引导向开口，凹槽26和28遵从大体笔直的路径且平行于彼此，从而沿垂直方向从邻近安装表面24的相应的表面延伸。

再次参照图1和6，凹槽26、28的宽度朝邻近安装表面24的表面增大。在这个实施例中，宽度以恒定的速率增大，以对各个凹槽26、28限定漏斗形端部30、32。

如可在图1和3中看到的那样，凹槽26的深度也朝邻近安装表面24的表面增大。这由倾斜的区段34提供。

在使用中，外科医生可通过使用凹槽26、28来对准安装凸起与开口对14、20。将参照图9a-9d来描述该过程，图9a-9d是将切割砧2安装在从膝关节的骨节延伸的安装凸起50上的图示。在图9a-9d中，以简化的形式描绘切割砧，仅显示了用来将切割砧安装在安装凸起上的那些特征，省略了诸如切割槽口的其它特征，以允许较清楚地理解该方法。

外科医生将典型地安装切割砧2，使得看不见安装表面24，并且外科医生从类似于图2中示出的位置看着切割砧。虽然无法看见在安装表面24上的开口的位置，但是凹槽26、28延伸到邻近的表面中，并且可被外科医生识别。如图9a中描绘的那样，外科医生然后可对准安装凸起与凹槽26、28。然后使切割砧2略微倾斜，并且用它来将安装凸起50定位在凹槽26、28的端部中(图9b)。接下来，滑动切割砧2，使得安装凸起50沿着凹槽26、28行进，并且被引导向开口14、20(图9c)。

如果安装凸起没有安装成准确地间隔要求的距离，递增的宽度区段30、32和递增的深度区段34会协助外科医生在安装凸起上对准切割砧2。这些特征使得切割砧能够在安装凸起50沿着凹槽26、28滑动时较精确地对准安装凸起50。

一旦安装凸起50到达凹槽26、28的端部，外科医生则可简单地将切割砧2推到安装凸起上，因为知道它们已经部分地接收在开口内(图9d)。

这个实施例示出了怎样不需要所有开口12、14、16和18、20、22都设有凹槽来协助插入安装凸起。设计约束可意味着为各个开口提供凹槽是不可行的，因为这会削弱结构，或者因为凹槽无法如此紧密地形成在一起。但是，在本发明的实施例中，选择凹槽定位成紧挨着在手术中最常用的开口对14、20。例如，假如安装凸起正确地定位在患者体内，则在大多数手术程序中使用开口14和20，所以凹槽协助外科医生对准安装凸起与最常用的开口。

将理解，凹槽的准确设计和轮廓可取决于对特定的手术器械的要求而有所改变。在这个实施例中，凹槽具有大体等于开口的宽度的宽度。但是，宽度也可比开口更窄，特别是在安装凸起可沿开口的方向具有圆形的而非正方形的端部时。同样，改变凹槽的深度使得其在紧邻开口处较浅可为合乎需要的。这允许开口尽可能深地进行固持，这对于确保对安装凸起的可靠附连可为重要的。

这个实施例还示出了凹槽可怎样与安装表面24的其它表面特征相交。例如，凹槽28与切割槽口6相交。

在一个备选实施例(未示出)(除了下面描述的之外，该实施例与图1的实施例相同)中，更多开口对可设有凹槽。在这个实施例中，例如所有开口12、14、16可设有从它们延伸的凹槽。各对开口的凹槽可相对于其它凹槽按不同的角度延伸，以协助区分各个凹槽所通往的开口。它还可使得凹槽能够彼此隔开较远地朝向侧表面移动，而非邻近开口。可选地，可在侧表面上对凹槽进行标示，以进一步协助识别。可在侧表面上通过激光标记来打出标示。

在图8中的透视图中描绘了本发明的另一个实施例。在这个实施例中，切割砧36设有两对开口38、40。各对开口38、40具有相应的凹槽44、46。凹槽44、46延伸跨过安装表面42的全部，使得能够从邻近安装表面的两个相对的侧看到它们。凹槽44延伸经过两个开口38，并且凹槽46延伸经过两个开口40。凹槽44、46可具有与连结开口38或开口46的中心的线有所偏移的中心线(如图8中所描绘)。备选地，在其它实施例中，凹槽的中心线可与连结开口的中心的线重合。

现在将参照图10a-10d来描述使用这个实施例的过程，图10a-10d是将切割砧36安装在从膝关节的骨节延伸的安装凸起52上的图示。在图10a-10d中，以简化的形式描绘切割砧，仅显示了用来安装在安装凸起上的那些特征，省略了诸如切割槽口的其它特征，以较清楚地该理解方法。在使用中，外科医生可放置切割砧36，使得凸起52抵靠着安装表面42(图10a)，而且然后移动切割砧36，直到两个凸起52沿着凹槽44的长度在某处接合为止(图10b)。可帮助做到这一点，因为外科医生可通过观察邻近安装表面的侧部来估量凹槽44、46的位置。一旦安装凸起与凹槽44或46接合，外科医生然后就可使用凹槽来将凸起引导到开口38或40中。切割砧36横向地滑动，直到安装凸起52接合开口38或40(图10c)，以及然后被推到安装凸起52上为止(图10d)。

开口与安装凸起的接合可对外科医生提供触觉反馈。当开口相对于凹槽偏移且具有倾斜的引入部时，这个触觉反馈得到增强，如图8中描绘的那样。

在备选的使用方法中，外科医生酌情对准安装凸起中的一个与凹槽44、46。然后安装凸起沿着凹槽44或46滑动经过开口38、40中的第一个，直到第二凸起对准凹槽44、46为止。然后外科医生对准第二凸起与凹槽，并且继续滑动切割砧42，直到安装凸起对准开口38或40为止。

可用任何适当的材料(例如医疗级金属或金属合金)来制造上面描述的实施例的全部。

可组合实施例的特征。例如，在图1的实施例中论述的平行的凹槽对可与图8中的实施例中的用于两个开口的单个凹槽组合。同样，本发明可应用于任何数量的安装凸起。虽然描述的实施例是为了对准切割砧与凸起对，但是对于其它手术器械，或者当手术器械安装在一个、两个、三个或更多个安装凸起上时，本发明同样有用。

Claims (17)

1.一种手术器械，包括安装表面（24），其中，所述安装表面限定用于接收安装凸起（50）的至少一个开口（14，20）；以及其中，所述安装表面进一步限定从所述至少一个开口线性地延伸的盲凹槽（26，28）；

其中，所述手术器械还包括邻近所述安装表面（24）的第一侧表面，并且所述盲凹槽（26，28）延伸到所述安装表面（24）的第一边缘，使得所述盲凹槽（26，28）延伸到所述第一侧表面中；以及

其中，所述盲凹槽（26，28）具有沿朝向所述第一侧表面的方向增大的宽度（30，32）。

2.根据权利要求1所述的手术器械，其特征在于，所述盲凹槽（26，28）具有沿朝向所述第一侧表面的方向增大的深度（34）。

3.根据权利要求1所述的手术器械，其特征在于，所述盲凹槽（26，28）是大体笔直的，并且基本垂直于所述安装表面（24）的所述第一边缘。

4.根据权利要求1所述的手术器械，其特征在于，所述手术器械还包括邻近所述安装表面（24）且与所述第一侧表面相对的第二侧表面，以及其中，所述盲凹槽（26，28）从所述第一边缘到第二边缘延伸跨过整个所述安装表面（24），使得所述盲凹槽（26，28）延伸到所述第一侧表面和所述第二侧表面两者中。

5.根据权利要求1所述的手术器械，其特征在于，所述安装表面（24）限定至少第一开口和第二开口，并且所述盲凹槽（26，28）在所述第一开口和所述第二开口之间延伸。

6.根据权利要求1所述的手术器械，其特征在于，所述安装表面（24）限定用于接收安装凸起的至少一个另外的开口（12，16，18，22），并且其中，没有盲凹槽从所述至少一个另外的开口（12，16，18，22）延伸。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的手术器械，其特征在于，所述手术器械是切割砧（2）。

8.一种手术器械，包括安装表面（24），其中，所述安装表面限定用于接收安装凸起（50）的至少一个开口（14，20）；以及其中，所述安装表面进一步限定从所述至少一个开口线性地延伸的盲凹槽（26，28）；

其中，所述安装表面（24）限定用于接收安装凸起（50）的第一开口（14）和第二开口（20）；其中，第一盲凹槽从所述第一开口延伸，并且第二盲凹槽从所述第二开口延伸；其中，所述第一盲凹槽（26）和所述第二盲凹槽（28）两者延伸到所述安装表面（24）的第一边缘，使得所述第一盲凹槽（26）和所述第二盲凹槽（28）两者延伸到第一侧表面中；以及其中，所述第一盲凹槽（26）和所述第二盲凹槽（28）在所述安装表面（24）的平面上基本平行于彼此。

9.根据权利要求8所述的手术器械，其特征在于，所述盲凹槽（26，28）具有沿朝向所述第一侧表面的方向增大的宽度（30，32）。

10.根据权利要求8所述的手术器械，其特征在于，所述盲凹槽（26，28）具有沿朝向所述第一侧表面的方向增大的深度（34）。

11.根据权利要求8所述的手术器械，其特征在于，所述盲凹槽（26，28）是大体笔直的，并且基本垂直于所述安装表面（24）的所述第一边缘。

12.根据权利要求10所述的手术器械，其特征在于，所述手术器械还包括邻近所述安装表面（24）且与所述第一侧表面相对的第二侧表面，以及其中，所述盲凹槽（26，28）从所述第一边缘到第二边缘延伸跨过整个所述安装表面（24），使得所述盲凹槽（26，28）延伸到所述第一侧表面和所述第二侧表面两者中。

13.根据权利要求10所述的手术器械，其特征在于，所述安装表面（24）限定至少第一开口和第二开口，并且所述盲凹槽（26，28）在所述第一开口和所述第二开口之间延伸。

14.根据权利要求8所述的手术器械，其特征在于，所述安装表面（24）限定用于接收安装凸起的至少一个另外的开口（12，16，18，22），并且其中，没有盲凹槽从所述至少一个另外的开口（12，16，18，22）延伸。

15.根据权利要求8－14中的任一项所述的手术器械，其特征在于，所述手术器械是切割砧（2）。

16.一种手术器械的系统，包括：

安装凸起（50）；以及

根据前述权利要求中的任一项所述的手术器械。

17.根据权利要求16所述的手术器械的系统，其中，所述安装凸起（50）适于插入骨头中。