Хирургические режущие инструменты
Изобретение относится к медицинской технике. Хирургический режущий инструмент содержит корпус с первым механизмом крепления на дистальном конце. Резак имеет центральный сердечник, множество режущих конструкций и множество лепестков, проходящих от центрального сердечника. Центральный сердечник имеет боковые стенки, которые образуют полностью открытое устье. Боковые стенки включают в себя второй механизм крепления, который может взаимодействовать с первым механизмом крепления для высвобождаемого прикрепления резака к дистальному концу корпуса инструмента. По меньшей мере одна режущая конструкция предусмотрена на торцевой наружной поверхности резака противоположно полностью открытому устью. 7 н. и 39 з.п. ф-лы, 15 ил.
Настоящее изобретение относится к резакам и хирургическому режущему инструменту для применения при хирургических вмешательствах и, в частности, ортопедических хирургических вмешательствах.
Ортопедические хирургические вмешательства часто включают в себя подготовку кости пациента таким образом, чтобы она могла принять в себя компонент, такой как компонент-протез. Например, можно подготовить одну или более плоских поверхностей на большой берцовой кости и/или малой берцовой кости с целью установки одного или более коленных протезов, а тазовую кость и/или бедренную кость можно подготовить с целью установки одного или более компонентов-протезов тазобедренного сустава. Плоские костные поверхности также можно подготовить в качестве промежуточного этапа ортопедического вмешательства.
Если хирургическое вмешательство относится к суставу шарнирного типа, такому как плечевой или тазобедренный, может быть необходимо подготовить полость для установки чашевидного компонента-протеза, заменяющего несущую поверхность вертлюжной впадины или суставной впадины плеча. Часто для подготовки полости применяют хирургический дрильбор. Дрильбор по существу включает в себя вращательный дрильбор, содержащий режущие конструкции, корпус, за который хирург может держать устройство, и соединение с источником вращательных движений, который часто представляет собой электроприводной инструмент, но также может быть ручным. Часто дрильбор можно извлекать из инструмента, так чтобы можно было применять дрильбор другого размера, например, при разных размерах пациентов или с целью постепенного увеличения размера полости в соответствии с запланированным протезным имплантатом. Следовательно, часто бывает предусмотрен высвобождаемый механизм крепления, чтобы дрильбор можно было разъемно соединять с остальной частью дрильборного инструмента и применять дрильборы разных размеров.
Известный механизм крепления дрильбора включает в себя пару элементов, расположенных крестообразно или X-образно и проходящих через приемное отверстие дрильбора, к которым при помощи штыкового соединения присоединяется рукоятка дрильборного инструмента; такой механизм предложен компанией Greatbatch Inc, г. Кларенс, штат Нью-Йорк, США. Этот механизм обеспечивает надежное соединение для передачи вращательного движения на дрильбор. Однако это увеличивает сложность изготовления дрильбора, увеличивает его вес и увеличивает количество материала, идущего на изготовление дрильбора. Однако этот механизм помогает повысить механическую прочность дрильбора, действуя как распор между противоположными сторонами дрильбора. Крестообразные элементы также затрудняют очистку дрильбора для его повторного применения.
В публикации US 2004/0133210 описан механизм крепления для вертлюжного дрильбора, в котором участки боковых стенок полукруглого дрильбора в пределах вогнутой внутренней части дрильбора служат механизмом крепления приводного элемента.
Также общеизвестны шпорные выравниватели или фрезы, которые можно применять для извлечения твердого костного отростка-шпоры в ходе ортопедического вмешательства. Эти устройства также обычно имеют либо элементы крепления, к которым можно прикреплять корпус инструмента, либо неразъемный корпус инструмента для передачи вращательного движения на выравниватель или фрезу. Однако это увеличивает сложность изготовления выравнивателя или фрезы, увеличивает его вес и увеличивает количество материала, идущего на их изготовление. Также они затрудняют очистку дрильбора для его повторного применения.
Следовательно, желательно было бы предложить хирургический режущий инструмент с более простым разъемным механизмом крепления режущей части.
В первом аспекте изобретения предлагается хирургический режущий инструмент, содержащий корпус инструмента, имеющий дистальный конец и первый механизм крепления на дистальном конце; и резак, имеющий центральный сердечник, множество режущих конструкций и множество лепестков, проходящих от центрального сердечника. Каждый лепесток может нести на своей наружной поверхности, по меньшей мере, одну режущую конструкцию. Каждая наружная поверхность может иметь криволинейную форму. Центральный сердечник может иметь боковые стенки, которые образуют полностью открытое устье. Боковые стенки могут включать в себя второй механизм крепления, который может взаимодействовать с первым механизмом крепления для высвобождаемого прикрепления резака к дистальному концу корпуса инструмента, по меньшей мере, одна режущая конструкция может быть предусмотрена на торцевой наружной поверхности резака противоположно полностью открытому устью.
Благодаря тому, что корпус дрильбора крепится к боковым стенкам центрального сердечника резака, элементы крепления, проходящие внутрь или через устье, по меньшей мере, сердечника резака, не требуются. В результате упрощается конструкция резака. Также обеспечивается доступ к внутренней полости резака в процессе применения. Также обеспечивается ряд дополнительных преимуществ, таких как улучшение видимости, а также облегчение возможности сбора материала, срезанного с кости пациента. Открытое устье также позволяет реализовать узел апробирования и метод апробирования с возможностью удобной вставки пробного компонента в резак.
Резак может иметь боковую наружную поверхность, и на боковой наружной поверхности может быть предусмотрена, по меньшей мере, одна режущая конструкция. Каждый лепесток может обеспечивать участок боковой наружной поверхности и/или участок торцевой наружной поверхности. Каждая боковая наружная поверхность может быть изогнутой. Каждая боковая наружная поверхность может быть изогнута в первом и втором направлениях и/или может иметь форму или очертания участка поверхности сферы, сфероида или трехмерного изогнутого тела. На каждой боковой наружной поверхности может быть предусмотрена, по меньшей мере, одна из множества режущих конструкций.
Резак может быть расположен или выполнен с возможностью формирования внутри кости изогнутой, вогнутой полости. Резак может представлять собой дрильбор, подходящий для лунки сустава шарнирного типа. Резак может представлять собой вертлюжный дрильбор или дрильбор для суставной впадины плеча.
На торцевой наружной поверхности может быть предусмотрено множество режущих конструкций.
На торцевой наружной поверхности могут быть предусмотрены все из множества режущих конструкций.
Торцевая наружная поверхность может быть, по меньшей мере, частично или полностью по существу ровной или плоской.
Резак может быть расположен или выполнен с возможностью формирования на кости по существу ровной или плоской поверхности. Резак может представлять собой выравниватель или фрезу.
Каждый лепесток может нести множество режущих конструкций. По меньшей мере, одна или множество режущих конструкций могут быть предусмотрены на изогнутой торцевой поверхности резака. Режущая конструкция или каждая режущая конструкция может представлять собой режущую прорезь.
Каждый лепесток может быть образован стенкой лепестка. Стенка лепестка может обеспечивать наружную поверхность. Каждая стенка лепестка может образовывать устье лепестка, которое является полностью открытым. Каждая стенка лепестка может включать в себя первый радиальный участок, периферийный участок и/или второй радиальный участок. Периферийный участок может быть изогнутым.
Устье сердечника и устья лепестков могут быть непрерывными или смежными и могут обеспечивать полностью открытое устье резака.
Резак может быть выполнен из одного фрагмента материала. Резак может иметь полностью цельную конструкцию. Резак может быть изготовлен из одного фрагмента материала. Например, фрагмент материала может представлять собой лист материала и, в частности, лист металла. Подходящие металлы включают в себя сталь и стальные сплавы, например нержавеющую сталь. Лист металла может иметь толщину менее 2 мм и, в частности, менее 1 мм, более конкретно, менее 0,7 мм.
Второй механизм крепления может размещаться или располагаться около или смежно с полностью открытым устьем резака.
Один из первого механизма крепления и второго механизма крепления может включать в себя одну, по меньшей мере, одну или множество штырьковых конструкций, тогда как другой может содержать одну, по меньшей мере, одну или множество гнездовых конструкций.
Второй механизм крепления может содержать одну, по меньшей мере, одну или множество гнездовых конструкций. Гнездовая конструкция или каждая гнездовая конструкция может быть выполнена в боковых стенках центрального сердечника. Каждая конструкция может иметь форму прорези. Прорезь может проходить, по меньшей мере, частично, в часть стенки лепестка, образуя отверстие или вход в прорезь.
Первый механизм крепления может включать в себя фиксатор. Фиксатор может быть выполнен с возможностью приведения в действие для прикрепления резака к дистальному концу. Фиксатор может включать в себя одну или более частей, действующих на наружную поверхность боковых стенок центрального сердечника.
Фиксатор может включать в себя фиксирующий элемент, который можно перемещать поступательно вдоль продольной оси корпуса инструмента для перевода фиксатора из заблокированной конфигурации или состояния в разблокированную конфигурацию или состояние. Фиксирующий элемент может взаимодействовать со штырьковыми элементами первого механизма крепления.
В заблокированной конфигурации участок или часть фиксирующего элемента может проходить в углубление, образованное между смежной парой лепестков. Это может предотвращать вращение резака относительно дистального конца корпуса инструмента.
Фиксатор может включать в себя смещающий элемент, выполненный с возможностью смещения фиксатора в заблокированную конфигурацию. Смещающий элемент может представлять собой пружину, например спиральную пружину.
Первый механизм крепления может включать в себя зацепляющую часть или конец, которому придают заданные размер и форму для прохождения между боковыми стенками центрального сердечника. Зацепляющей части или концу могут придать заданные размер и форму для размещения внутри и заполнения устья центрального сердечника. Зацепляющая часть или конец может иметь круглую периферию или, по меньшей мере, частично круглую периферию.
Резак может включать в себя промежуточную область наружной поверхности, расположенную между каждой смежной парой лепестков. Множество режущих конструкций может находиться только на множестве лепестков, но не на промежуточных областях наружной поверхности. Множество режущих конструкций может находиться также на торцевой поверхности резака, но не на промежуточных областях наружной поверхности.
Резак может иметь два, три или четыре лепестка. Лепестки могут быть разнесены под равными углами вокруг центральной оси резака.
Во втором аспекте изобретения предлагается набор деталей, содержащий: хирургический режущий инструмент по первому аспекту изобретения; и дополнительный резак. Дополнительный резак может иметь центральный сердечник и множество лепестков, проходящих от центрального сердечника. Центральные сердечники дополнительного резака и резака могут иметь одинаковый поперечный размер. Поперечный размер может представлять собой диаметр, если центральные сердечники имеют круглые очертания или форму.
В результате получается модульный хирургический режущий инструмент, для которого разные резаки можно применять с одним и тем же корпусом инструмента, поскольку части сердечников резаков, которые крепятся к корпусу инструмента, имеют одинаковый размер.
Резак и дополнительный резак могут иметь разные размеры. Резак может быть больше, чем дополнительный резак. Резак может быть меньше, чем дополнительный резак. Боковой размер резака и дополнительного резака могут быть разными. Боковой размер может представлять собой диаметр, если резак и дополнительный резак имеют круглые очертания или формы.
Расстояние между наружной поверхностью лепестка и центральной осью вращения резака может отличаться от расстояния между наружной поверхностью лепестка и центральной осью вращения дополнительного резака.
Резак и дополнительный резак могут представлять собой резаки разных типов. Например, резак и дополнительный резак могут быть выбраны из группы, включающей дрильбор, выравниватель или фрезу.
Резак и дополнительный резак могут представлять собой резаки одинакового типа.
И резак, и дополнительный резак могут представлять собой дрильбор.
Набор деталей может дополнительно содержать пробную подкладку. Пробной подкладке могут придать заданные размер и форму для размещения внутри центрального сердечника дрильбора и центрального сердечника дополнительного дрильбора.
Пробная подкладка может включать в себя третий механизм крепления, который может взаимодействовать со вторым механизмом крепления для управления глубиной вставки пробной подкладки в центральный сердечник.
Третий механизм крепления может содержать множество штырьковых элементов, проходящих от наружной поверхности пробной подкладки.
Это множество штырьковых элементов содержит первую группу штырьковых элементов и вторую группу штырьковых элементов. Первая группа штырьковых элементов и вторая группа штырьковых элементов могут иметь разные положения вдоль продольной оси пробной подкладки.
Пробная подкладка может включать в себя вогнутый участок, образующий пробную лунку для сустава шарнирного типа. Вогнутый участок может образовывать пробную шарнирную поверхность.
В третьем аспекте изобретения предлагается набор деталей, содержащий: хирургический режущий инструмент по первому аспекту изобретения и пробную подкладку Резак может представлять собой дрильбор, а пробной подкладке могут придать заданные форму и размер для размещения внутри центрального сердечника дрильбора.
Это позволяет получить метод апробирования, в котором узел дрильбора и пробной подкладки можно более легко собрать через открытое устье сердечника дрильбора.
В четвертом аспекте изобретения предлагается набор деталей, содержащий дрильбор, имеющий центральный сердечник и множество лепестков, проходящих от центрального сердечника. Каждый лепесток может нести на своей наружной поверхности, по меньшей мере, одну режущую конструкцию. Каждая наружная поверхность может иметь криволинейную форму. Центральный сердечник может иметь боковые стенки, которые образуют полость и полностью открытое устье. Боковые стенки могут включать в себя второй механизм крепления, который может взаимодействовать с первым механизмом крепления корпуса инструмента. Набор деталей дополнительно содержит пробную подкладку, причем пробной подкладке придают заданные размер и форму для размещения внутри полости центрального сердечника дрильбора. Пробная подкладка может иметь шарнирную поверхность с первым поперечным размером. Шарнирная поверхность может быть вогнутой.
Это позволяет получить метод апробирования, в котором узел дрильбора и пробной подкладки можно более легко собрать через открытое устье сердечника дрильбора.
Набор деталей может дополнительно содержать дополнительную пробную подкладку. Дополнительной пробной подкладке могут придать заданные размер и форму для размещения внутри полости центрального сердечника дрильбора. Дополнительная пробная подкладка может иметь шарнирную поверхность со вторым поперечным размером, который отличается от первого поперечного размера.
Набор деталей может дополнительно содержать дополнительный дрильбор, имеющий центральный сердечник, образующий полость, и множество лепестков, проходящих от центрального сердечника. Пробной подкладке могут придать заданные размер и форму для размещения внутри полости центрального сердечника дрильбора.
Набор деталей может дополнительно содержать дополнительный дрильбор, имеющий центральный сердечник, образующий полость, и множество лепестков, проходящих от центрального сердечника. И пробной подкладке, и дополнительной пробной подкладке могут придать заданные размер и форму для размещения внутри полости центрального сердечника дополнительного дрильбора.
Пятый аспект изобретения включает способ сборки хирургического режущего инструмента, включающий в себя: введение первого механизма крепления корпуса инструмента в резак через полностью открытое устье резака; и зацепление первого механизма крепления со вторым механизмом крепления, предусмотренным в боковой стенке резака, для высвобождаемого прикрепления корпуса инструмента к резаку.
Способ может дополнительно включать вращение корпуса инструмента и/или резака относительно друг друга для зацепления первого механизма крепления со вторым механизмом крепления.
Способ может дополнительно включать приведение в действие фиксатора для прикрепления корпуса инструмента к дрильбору. Фиксатор может зацеплять наружный участок боковой стенки резака.
Способ также может включать этапы способа, соответствующие предпочтительным особенностям любых предшествующих аспектов изобретения.
В шестом аспекте изобретения предлагается способ апробирования сустава шарнирного типа, включающий рассверливание полости с применением дрильбора; и вставку пробной подкладки, соответствующей первому размеру лунки, в дрильбор.
Пробную подкладку можно вставить в дрильбор при размещении дрильбора внутри рассверленной полости в кости пациента.
Пробную подкладку можно вставить в дрильбор без извлечения дрильбора из рассверленной полости в кости пациента.
Способ может дополнительно включать извлечение пробной подкладки из дрильбора и вставку дополнительной пробной подкладки в дрильбор. Вторая пробная подкладка может соответствовать второму размеру лунки, а первый размер лунки и второй размер лунки могут быть разными.
Способ может дополнительно включать дополнительное рассверливание полости с применением дополнительного дрильбора, имеющего поперечный размер, отличающийся от поперечного размера дрильбора, и вставку пробной подкладки или дополнительной пробной подкладки в дополнительный дрильбор.
Пробную подкладку или дополнительную пробную подкладку можно вставить в дополнительный дрильбор, когда дополнительный дрильбор находится внутри рассверленной полости в кости пациента.
Пробную подкладку или дополнительную пробную подкладку можно вставить в дополнительный дрильбор без извлечения дополнительного дрильбора из рассверленной полости в кости пациента.
В седьмом аспекте изобретения предлагается способ рассверливания полости в кости пациента, включающий, по меньшей мере, частичное рассверливание полости в кости пациента с применением дрильбора, имеющего полностью открытое устье; отсоединение корпуса инструмента от дрильбора; и извлечение материала костного трансплантата из дрильбора через полностью открытое устье дрильбора.
Материал костного трансплантата или собранный материал можно извлечь из дрильбора при размещении дрильбора в, по меньшей мере, частично рассверленной полости в кости пациента.
В одном аспекте изобретения предлагается резак, имеющий центральный сердечник и множество лепестков, проходящих от центрального сердечника.
По меньшей мере, одна режущая конструкция может быть выполнена на наружной торцевой поверхности резака. Наружная торцевая поверхность резака может находиться противоположно полностью открытому устью резака.
Каждый лепесток может нести на своей наружной поверхности, по меньшей мере, одну режущую конструкцию. Каждая наружная поверхность может иметь криволинейную форму. Центральный сердечник может иметь боковые стенки, которые образуют полностью открытое устье. Боковые стенки могут включать в себя второй механизм крепления, который может взаимодействовать с первым механизмом крепления для высвобождаемого прикрепления дрильбора к дистальному концу корпуса инструмента.
Предпочтительные особенности других аспектов изобретения также могут представлять собой предпочтительные особенности аспекта изобретения, связанного с дрильбором.
Варианты осуществления изобретения далее описаны подробно и только в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на Фиг. 1 представлен вид в перспективе первого варианта осуществления хирургического режущего инструмента в соответствии с изобретением, в разобранном состоянии;
на Фиг. 2 представлен вид в перспективе режущего хирургического инструмента, показанного на Фиг. 1, в собранном состоянии;
на Фиг. 3 представлен вид сбоку хирургического режущего инструмента, показанного на Фиг. 2;
на Фиг. 4 представлен вид сбоку в разрезе хирургического режущего инструмента, показанного на Фиг. 3;
на Фиг. 5 представлен вид сзади хирургического режущего инструмента, показанного на Фиг. 2;
на Фиг. 6 представлен вид в перспективе второго варианта осуществления хирургического режущего инструмента, также в соответствии с изобретением, в разобранном состоянии;
на Фиг. 7 представлен вид сзади хирургического режущего инструмента, показанного на Фиг. 6;
на Фиг. 8 представлен схематический вид в горизонтальной проекции множества дрильборов разных размеров;
на Фиг. 9 представлен вид в перспективе компонента-подкладки, примененного в узле, в соответствии с изобретением;
на Фиг. 10 представлен вид сбоку компонента-подкладки, показанного на Фиг. 9;
на Фиг. 11 представлен вид в перспективе узла дрильбора и компонента пробной подкладки в первой конфигурации, в соответствии с изобретением;
на Фиг. 12 представлен вид в перспективе узла, показанного на Фиг. 11, во второй конфигурации;
на Фиг. 13 представлен схематический вид в горизонтальной проекции множества узлов, иллюстрирующих применение компонентов пробных подкладок разных размеров с дрильборами разных размеров;
на Фиг. 14 приведен вид в перспективе с верхней стороны резака хирургического режущего инструмента в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения; и
на Фиг. 15 представлен вид в перспективе с нижней стороны резака, показанного на Фиг. 14.
Сходные элементы на разных фигурах имеют сходные ссылочные обозначения, если не указано иное.
Варианты осуществления изобретения теперь будут описаны в контексте двух образцов резаков; дрильбора и выравнивателя или фрезы. В частности, будет описан вертлюжный дрильбор, хотя следует понимать, что изобретение также может быть применено к другим типам дрильборов, применяемым для подготовки изогнутых полостей, например дрильборам для суставной впадины плеча. Следует понимать, что дрильборы для суставной впадины плеча имеют другой размер и форму, чем вертлюжные дрильборы, и могут включать в себя другие детали для подготовки отверстия к приему ножки протеза плечевого сустава. Также, в частности, будет описан шпорный выравниватель или фреза. Однако специалисту будет понятно, как применять конкретные идеи настоящего документа, относящиеся к вертлюжным дрильборам, также к дрильборам для суставной впадины плеча и другим вращательно-симметричным дрильборам, и конкретные идеи настоящего документа, относящиеся к шпорным выравнивателям или фрезам, к другим вращательным резакам в более общем смысле. Следовательно, изобретение не ограничивается вертлюжными дрильборами и/или шпорными выравнивателями и может применяться к другим хирургическим резакам, имеющим вращательный привод, как ручной, так и электрический.
Далее термин «дрильбор» или «головка дрильбора» будет по существу применяться для обозначения по существу вогнутой режущей части целого дрильборного инструмента, а термин «корпус инструмента» будет применяться для обозначения дополнительной или остальной части целого дрильборного инструмента, к которой высвобождаемо прикрепляется дрильбор и которая также может обеспечивать соединение, посредством которого вращательный привод может сообщаться с дрильбором.
На Фиг. 1 представлен вид в перспективе хирургического режущего инструмента 100 в соответствии с изобретением. На Фиг. 1 инструмент 100 представлен в разобранной конфигурации. На Фиг. 2 также представлен вид в перспективе инструмента 100, но в собранной конфигурации. Инструмент 100 включает в себя корпус 102 инструмента и резак в виде дрильбора 104. На Фиг. 3 представлен вид сзади дрильборного инструмента, на котором четко виден дрильбор 104. На Фиг. 4 представлен вид сбоку в вертикальной проекции инструмента 100 в собранной конфигурации, а на Фиг. 5 представлен вид в разрезе вдоль линии AA инструмента 100 в собранной конфигурации.
Корпус инструмента 102 включает в себя первый механизм 106 крепления, расположенный у дистального конца корпуса инструмента. Проксимальный конец корпуса 102 инструмента включает в себя соединительную конструкцию 108, посредством которой может применяться вращательное движение, например, с применением электроприводного инструмента или ручного привода. В показанном варианте осуществления соединительная конструкция 108 имеет форму соединения или хвостовика Хадсона.
Дрильбор 104 включает в себя центральный круглый сердечник 110 и три лепестка 112, 114, 116, проходящих от центрального сердечника. Центральный сердечник 110 образован тремя секциями изогнутой стенки 118, 120, 122, каждая из которых лежит на периферии круга с центром в центральной продольной оси инструмента. Сердечник 110 имеет полностью открытое устье.
Каждый из лепестков 112, 114, 116 расположен между смежной парой сегментов стенки сердечника. Каждый лепесток образован секцией стенки лепестка, имеющей первый участок, проходящий в по существу радиальном направлении, второй, изогнутый участок, проходящий в по существу периферийном направлении, и третий участок, проходящий в по существу радиальном направлении. Периферическая изогнутая секция стенки каждого лепестка лежит на периферии круга, также имеющего центр на центральной продольной оси инструмента. Верхний край каждой стенки лепестка образует устье лепестка, которое также полностью открыто. Как показано на Фиг. 1, круглое открытое устье центрального сердечника и изогнутые устья лепестков являются непрерывными или смежными и обеспечивают единое полностью открытое устье дрильбора. Следовательно, нет конструкций или элементов, загораживающих вход в дрильбор или входящих во внутреннюю полость дрильбора, как в случае дрильборов предыдущего уровня техники, в которых в качестве механизма крепления применяются перекрестные элементы и т.п.
Каждая изогнутая стенка каждого лепестка несет множество режущих конструкций, например режущую конструкцию 130. Каждая режущая конструкция содержит прорезь и стенку вокруг прорези, включающую режущий край 134. Каждая режущая конструкция имеет по существу прямоугольную форму или форму прорези. Однако следует понимать, что на практике могут применяться другие режущие конструкции и геометрические формы. Как показано на Фиг. 3, режущие конструкции, например 140, также предусмотрены на наружной поверхности изогнутой нижней стороны или наружной торцевой поверхности 138 головки дрильбора, которая по существу противоположна полностью открытому устью.
Боковые стенки 118, 120, 122 центрального сердечника обеспечивают второй механизм крепления, который может взаимодействовать с первым механизмом 106 крепления корпуса инструмента. Каждая боковая стенка 118, 120, 122 сердечника включает в себя удлиненную прорезь 140, 142, 144, проходящую в по существу периферийном направлении и внутрь радиального участка стенки лепестка.
Первый механизм 106 крепления включает в себя круглый концевой элемент 150 с диаметром, по существу совпадающим с диаметром центрального круглого сердечника 110. Круглый концевой элемент 150 несет три шпильки (только две из которых 152, 154 видны на Фиг. 1). Каждая шпилька 152, 154, 156 проходит в по существу радиальном направлении и имеет размер, подходящий для введения внутрь соответствующей периферийной прорези 140, 142, 144 дрильбора 104. Круглый концевой элемент 150 крепится к центральному круглому цилиндрическому стержню 160. Как лучше всего показано на Фиг. 5, дистальный участок 162 стержня 160 образует глухое круглое отверстие 164, в котором находится упругий элемент, например сжимаемая пружина 166.
Первый механизм 106 крепления также включает в себя фиксатор 170. Фиксатор 170 имеет по существу кольцевой корпус 172 с тремя лапками 174, 176, 178, проходящими от его дистального конца. Свободный конец каждой лапки 174, 176, 178 включает в себя выемку, например выемку 180. Каждой выемке придана заданная форма для приема свободного конца соответствующей шпильки 152, 154, 156. Фиксатор установлен с возможностью скольжения вокруг стержня 160 таким образом, чтобы фиксатор мог поступательно перемещаться вдоль центральной продольной оси 182 дрильборного инструмента. Штифт 184 проходит между противоположными сторонами кольцевого корпуса 172 фиксатора и проходит через отверстие 164 стержня 160. Штифт 184 и пружина 166 расположены таким образом, что пружина 166 сжимается и смещает фиксатор в заблокированное состояние при прикладывании усилия в по существу дистальном направлении, как показывает стрелка 186 на Фиг. 5. Свободный конец каждой лапки 174, 176, 178 вводится в соответствующее углубление, образованное между смежной парой лепестков. Часть каждой лапки действует на участок наружной поверхности боковых стенок, образующих сердечник. Эти лапки прижимают боковые стенки сердечника к дистальному концу инструмента, не давая им отгибаться наружу при усилении нагрузки в процессе применения. Такая конструкция помогает стабилизировать или повысить жесткость или прочность резака. Наружная поверхность корпуса 172 фиксатора имеет по существу вогнутую форму, обеспечивая захват для пальцев пользователя в процессе применения инструмента.
Первый механизм крепления, второй механизм крепления и фиксатор таким образом обеспечивают фиксирующий механизм крепления штыкового типа с возможностью высвобождения, посредством которого дрильбор можно высвобождаемо прикрепить к корпусу 102 инструмента, но с применением боковых стенок дрильбора. Далее будут описаны сборка и применение дрильборного инструмента. Как отмечалось выше, на Фиг. 1 представлен инструмент 100 в разобранном состоянии. Пользователь может захватить корпус 172 фиксатора 170 пальцами и потянуть фиксатор 172 в по существу проксимальном направлении (противоположном направлению 186) вдоль продольной оси инструмента 182 и против действия пружины 166. Корпус инструмента располагается по существу концентрически относительно центральной оси 182 инструмента, и шпильки 152, 154, 156 проходят в соответствующие участки лепестков дрильбора. Далее круглый концевой элемент 150 вставляют в открытое устье центрального сердечника дрильбора. После этого корпус инструмента и/или дрильбор поворачивают относительно друг друга таким образом, чтобы шпильки 152, 154, 156 вошли в соответствующие прорези 140, 142, 144 через участки открытого устья каждой прорези, проходящие в участки радиальной стенки лепестка. После того как шпильки 152, 154, 156 повернутся в соответствующие прорези 140, 142, 144, пользователь может отпустить фиксатор 170. Пружина 166 смещает фиксатор в по существу дистальном направлении 186 до тех пор, пока свободный конец каждой шпильки 152, 154, 156 не попадет внутрь соответствующей выемки, например 180, на свободном конце каждой лапки 174, 176, 178. Такая собранная конфигурация показана на Фиг. 2–5.
Как показано на Фиг. 2, 3 и 4, ширина каждой лапки 174, 176, 178 по существу совпадает с шириной каждой секции 120, 122, 124 стенки сердечника. Следовательно, лапки 172, 174, 176 по существу проходят между смежными радиальными сегментами стенки лепестка и предотвращают относительное вращательное движение между корпусом инструмента и дрильбором. Также действие пружины 166 смещает фиксатор в по существу дистальном направлении, к дрильбору, и, следовательно, не дает фиксатору 170 освободиться без приложения разблокирующего усилия в противоположном направлении.
Прорези 140, 142 и 144 расположены около или смежно с открытым устьем резака. Следовательно, дистальный конец корпуса инструмента также расположен у открытого устья резака, что также помогает увеличить общую жесткость или устойчивость резака, собранного на корпусе инструмента.
Далее приводной инструмент, например инструмент с электроприводом или ручным приводом, присоединяют к приводному соединителю 108, после чего дрильбор можно ввести в рассверливаемую лунку. Например, если дрильбор представляет собой вертлюжный дрильбор, то дрильбор можно ввести в вертлюжную впадину пациента с целью рассверливания вертлюжной впадины. В других вариантах осуществления дрильбор может быть пригоден для рассверливания других полостей, например суставной впадины плеча. Геометрическая форма дрильбора, показанная на фигурах, является по существу полусферической и, следовательно, подходящей для вертлюжной впадины. Следует понимать, что для суставной впадины плеча, которая является более мелкой, чем вертлюжная впадина, подходят другие геометрические формы дрильбора. Конструкция общей геометрии, формы и размера дрильбора, подходящего для рассверливания суставной впадины плеча, будет очевидна специалисту в данной области на основании идей, изложенных в настоящем документе.
В процессе рассверливания дрильбор можно периодически извлекать из впадины для оценки хода выполнения рассверливания. Приводной инструмент и корпус инструмента можно отделить от дрильбора, оставив дрильбор на месте, в рассверленной или частично рассверленной полости в кости пациента, чтобы собрать или отобрать материал костного трансплантата из внутренней части дрильбора. В конце процесса рассверливания дрильборный инструмент и присоединенный к нему приводной инструмент можно полностью извлечь и приводной инструмент можно отсоединить от соединительного крепежа 108. Дополнительно или альтернативно, если требуется дополнительное рассверливание до другого размера, к корпусу инструмента можно присоединить дрильбор большего размера. Модульный характер этой части изобретения более подробно описан ниже.
При извлечении дрильбора из корпуса инструмента порядок действий по существу обратный. Пользователь захватывает фиксатор 170 и прикладывает усилие в по существу проксимальном направлении (противоположном направлению 186). В результате шпильки 150, 152, 154 выходят из соответствующих выемок в лапках 174, 176, 178 при поступательном перемещении фиксатора 170 вдоль продольной оси 182 инструмента. После того как свободные концы лапок освободятся от дрильбора, корпус инструмента и дрильбор можно повернуть относительно друг друга, чтобы вывести шпильки 152, 154, 156 из соответствующих прорезей 140, 142, 144. Корпус инструмента и дрильбор далее можно отделить друг от друга путем относительного поступательного перемещения вдоль продольной оси 182 до тех пор, пока круглый концевой элемент 150 не выйдет из устья центрального сердечника 110.
Следует понимать, что дрильбор настоящего изобретения имеет полностью открытое устье, по меньшей мере, над участком, где он зацепляется с корпусом инструмента. В этом состоит отличие от других механизмов крепления дрильбора, которые часто включают в себя элементы, проходящие, по меньшей мере, внутрь, а то и пересекающие устье дрильбора. Целый ряд преимуществ возникает вследствие крепления дрильбора к корпусу инструмента боковыми стенками дрильбора, а не перекрестными элементами или другими частями, проходящими в устье дрильбора и/или во внутреннюю полость дрильбора. Во-первых, улучшается видимость и хирурги лучше видят процесс рассверливания. Во-вторых, улучшается доступ к внутренней части дрильбора. Это может быть особенно важно, если срезанный костный материал сохраняется для других стадий хирургического вмешательства, например, если срезанная кость сохраняется для применения в качестве материала костного трансплантата и т.п.
Ряд других преимуществ возникает вследствие конфигурации дрильбора, имеющего центральный сердечник и множество лепестков, несущих режущие конструкции. Поскольку наружные поверхности стенок сердечника углублены относительно режущей поверхности дрильбора, они не несут режущих конструкций. Это может повышать безопасность при обращении с дрильбором и при сборке и разборке дрильборного инструмента, поскольку стенки центрального сердечника предоставляют операционному персоналу безопасное место для обращения и манипуляций с дрильбором, таким образом снижая риск травмирования режущими конструкциями.
Дополнительным преимуществом конфигурации дрильбора является то, что это единая конструкция, которую легче и проще изготовить по сравнению с предыдущими дрильборами.
Например, в некоторых вариантах осуществления дрильбор может быть изготовлен с применением метода 3D-печати.
Например, в других вариантах осуществления дрильбор может быть изготовлен из одного листа металла с применением технологического метода прессования. Также могут потребоваться этапы резки для формирования прорезей второй крепежной конструкции, а также режущих конструкций. Также может применяться дополнительная обработка режущих конструкций с целью их заострения. Подходящие для дрильбора материалы включают стали и стальные сплавы, например хирургическую нержавеющую сталь, в том числе нержавеющую сталь марки 17/4 PH, и более твердые стали, например нержавеющие стали марок 420 и 440B.
Дополнительные преимущества конфигурации дрильбора и полностью открытого устья центрального сердечника дополнительно описаны ниже. В частности, возможность применять один или меньшее количество корпусов инструментов с дрильборами разных размеров, а также возможность применять дрильбор в составе пробного узла путем введения пробной подкладки в центральный сердечник. Перед рассмотрением этих дополнительных преимуществ изобретения будет кратко описан дополнительный вариант осуществления дрильборного инструмента со ссылкой на Фиг. 6 и 7.
На Фиг. 6 представлен второй вариант осуществления хирургического режущего инструмента 200, также в соответствии с изобретением. Хирургический режущий инструмент 200 по существу сходен с хирургическим режущим инструментом 100, за исключением некоторых деталей корпуса 202 инструмента и того, что резак, в виде дрильбора 204, включает в себя два лепестка 212, 214.
Как и в первом варианте осуществления, дрильбор 204 включает в себя по существу круглый сердечник 210, образованный первой и второй противолежащими стенками 218, 220 сердечника, каждая из которых имеет прорезь 242, 244, образующую второй механизм крепления. Каждый лепесток 212, 214 образован стенкой лепестка, имеющей первый радиальный компонент, второй изогнутый периферийный компонент и третий по существу радиальный компонент. Изогнутый участок стенки каждого лепестка несет на своей наружной поверхности множество режущих конструкций, например режущую конструкцию 230. Множество режущих конструкций также предусмотрены на изогнутой нижней или торцевой поверхности дрильбора, например режущая конструкция 236, как показано на Фиг. 7. Опять же, как в первом варианте осуществления, второй вариант осуществления имеет полностью открытое устье сердечника, а также полностью открытое устье каждого из первого и второго лепестков. Устья сердечника и лепестков являются непрерывными или смежными, и, следовательно, весь дрильбор имеет полностью открытое устье.
Корпус 202 инструмента по существу сходен с корпусом первого варианта осуществления, а также включает в себя первый механизм 206 крепления на своем дистальном конце. Фиксатор, сходный с фиксатором, предложенным в первом варианте осуществления, также может быть предусмотрен во втором варианте осуществления, но включает в себя только пару лапок, а не три лапки, как в первом варианте осуществления. На Фиг. 6 и 7 фиксатор опущен только в целях наглядности и объяснения. Аналогично первому варианту осуществления, дистальный конец корпуса инструмента обеспечивает первый механизм крепления, включающий дистальный концевой участок 250, имеющий два изогнутых участка наружной поверхности, размеры которых по существу совпадают с внутренним диаметром центрального круглого сердечника 210 дрильбора. Первая 252 и вторая 254 шпильки проходят от противоположных сторон дистальной концевой части первого механизма крепления.
Первый механизм крепления и второй механизм крепления позволяют высвобождаемо прикрепить дистальный конец корпуса инструмента к дрильбору посредством механизма штыкового типа, в котором шпильки 252, 254 можно поворачивать в соответствующие углубления 242, 244. Как отмечалось выше, также может быть предусмотрен механизм блокировки, сходный с описанным выше применительно к первому варианту осуществления.
Следует понимать, что в других вариантах осуществления может быть предусмотрено большее число лепестков, прикрепленных к центральному сердечнику. Однако считается, что после четвертого лепестка интервалы между лепестками становятся недостаточными и эффективность дрильбора может быть не столь хорошей. Число применяемых лепестков определяется балансом между созданием изогнутой режущей поверхности, проходящей через больший участок окружности 360°, и снижением или контролем вибраций, которые могут возникать из-за лепестковой структуры дрильбора.
Далее будут описаны некоторые дополнительные особенности и преимущества связанного с дрильбором аспекта изобретения. В частности, связанный с дрильбором аспект изобретения позволяет обеспечить модульный подход к инструментам для рассверливания, в котором дрильборы разных размеров или диаметров имеют сердечник одинакового размера, так что один корпус инструмента можно применять с дрильборами разных размеров. Кроме того, полностью открытое устье сердечника дрильбора позволяет применять дрильбор в качестве апробирующей детали при ортопедической операции, как более подробно описано ниже со ссылкой на Фиг. 9–13.
По существу комплекты дрильборных инструментов обеспечивают дрильборы множества разных размеров, либо для приспособления к разным размерам пациентов, либо для постепенного рассверливания полости. Например, могут предлагаться дрильборы с диапазоном диаметров от 38 мм до 70 мм. Поскольку дрильборы предшествующего уровня техники часто включают в себя перекрестный элемент, обеспечивающий соединение, нет никаких трудностей при прикреплении дрильбора к оставшейся части дрильборного инструмента, так как перекрестные элементы могут находиться над диаметром дрильборов разных размеров. Однако поскольку в изобретении не применяются элементы, проходящие над полостью дрильбора или внутри нее, применяется другой подход для прикрепления одного корпуса инструмента к дрильборам разных размеров. Общий подход представлен на Фиг. 8.
На Фиг. 8 представлены схематические виды в горизонтальной проекции первого 310, второго 320 и третьего 330 дрильборов в соответствии с изобретением, имеющих уменьшающиеся размеры. То есть первый дрильбор 310 имеет наибольший диаметр, второй дрильбор 320 имеет промежуточный диаметр, и третий дрильбор 330 имеет наименьший диаметр. Следует понимать, что на практике может быть предусмотрено большее или меньшее число дрильборов, и три дрильбора показаны здесь исключительно для простоты объяснения. В настоящем документе термин «диаметр» или «размер» дрильбора по существу означает диаметр круга, на периферии которого лежат изогнутые стенки лепестков, например изогнутые стенки 312, 314, 316. Как показано также на Фиг. 8, каждый дрильбор 310, 320, 330 включает в себя центральный сердечник 318, 328, 338, образованный изогнутыми участками стенки сердечника, как описано выше. Все сердечники 318, 328, 330 дрильборов разных размеров имеют одинаковый размер. Как показано на Фиг. 8, стенки сердечников лежат на периферии круга, показанного пунктиром на Фиг. 8, который имеет один и тот же диаметр. Например, на Фиг. 8, круг 319 может иметь диаметр приблизительно 30 мм. Следовательно, поскольку дрильборы 310, 320, 330 разных размеров имеют сердечники 318, 328, 330 одного размера, к любым дрильборам можно прикреплять одинаковый корпус, имеющий механизм крепления одного размера. Следовательно, благодаря обеспечению множества дрильборов разных размеров с сердечником постоянного размера, потенциальная проблема, связанная с отсутствием перекрестных элементов в механизме крепления, устраняется за счет элемента сердечника постоянного размера. Таким образом, это позволяет оставить устье сердечника, а также лепестков полностью открытым, что дает вышеописанные преимущества в том, что касается видимости и сбора материала костного трансплантата.
Следовательно, как описано выше, набор инструментов для рассверливания может предоставляться с одним корпусом инструмента и множеством дрильборов разных размеров, и хирург может выбрать дрильбор, подходящий для пациента, из числа предоставленных дрильборов, а корпус инструмента может быть предоставлен только одного размера. Дополнительно или альтернативно, хирург может выбрать дрильбор другого размера для применения во время операции после первоначального рассверливания дрильбором меньшего размера, и, следовательно, хирург может легко извлечь меньший дрильбор из корпуса инструмента и прикрепить к тому же корпусу инструмента больший дрильбор.
Следует понимать, что в других вариантах осуществления инструменты для рассверливания могут включать в себя первое множество дрильборов разных размеров, которые имеют первый сердечник одинакового размера. Также может быть предусмотрено дополнительное множество других дрильборов разных размеров, которые имеют сердечник постоянного размера, но либо большего, либо меньшего, чем сердечник первого множества. Например, это может быть полезно в случае, если необходимо обеспечить больший диапазон размеров дрильборов, например включающий дрильбор очень малого диаметра. Например, может быть желательно обеспечить дрильборы меньших размеров, например диаметром от 24 мм до 36 мм. Диапазон меньших дрильборов может, таким образом, иметь меньший диаметр сердечника, например 20 мм, а второй комплект более крупных дрильборов может иметь больший диаметр сердечника, например 34 мм. Следовательно, при таком подходе могут применяться два корпуса инструментов разных размеров, первый с механизмом крепления диаметром 20 мм и второй с механизмом крепления диаметром 34 мм. Специалистам будут очевидны и другие варианты.
Далее более подробно будет описан аспект апробирования по настоящему изобретению со ссылкой на Фиг. 9–13. Как описано выше, сердечник имеет полностью открытое устье, которое обеспечивает удобный доступ к внутренней полости дрильбора. Также внутренняя полость дрильбора не имеет выступающих внутрь нее конструкций или структур. Следовательно, после завершения рассверливания дрильбор можно оставить на месте, в рассверленной полости, а затем в полость дрильбора можно ввести компонент-подкладку, служащий в качестве компонента пробной лунки на стадии апробирования в ходе ортопедического вмешательства.
На Фиг. 9 представлен вид в перспективе пробной подкладки 350. На Фиг. 10 представлен вид сбоку в вертикальной проекции пробной подкладки 350. Как показано на Фиг. 9, пробная подкладка 350 имеет по существу цилиндрическую форму и диаметр, по существу совпадающий с диаметром центрального сердечника дрильбора, например 30 мм. Верхняя поверхность 351 образует вогнутое углубление или полость 354, имеющую изогнутую пробную шарнирную поверхность 356. В варианте осуществления изобретения, относящемся к вертлюжной впадине, вогнутое углубление может иметь форму полусферы или части сферы. Однако в варианте осуществления изобретения, относящемся к суставной впадине плеча, может быть предусмотрена другая форма изогнутой поверхности вогнутой полости. Как лучше всего показано на Фиг. 10, множество шпилек проходят в по существу латеральном направлении от наружной поверхности боковой стенки 358 пробного компонента 350. Эти множество шпилек содержат первую подгруппу из трех шпилек 360, 362, 364 и вторую подгруппу из трех шпилек 366, 368, третья из которых не видна на Фиг. 9–12. Первая группа из трех шпилек и вторая группа из трех шпилек находятся в разных положениях вдоль продольной оси пробного компонента 350, чтобы можно было регулировать глубину вставки пробного компонента в дрильбор.
На Фиг. 11 представлен вид в перспективе узла 370 дрильбора 104 и пробной подкладки 350 на стадии апробирования в ходе ортопедического хирургического вмешательства. Дрильбор 104 либо оставляют на месте, либо помещают внутрь рассверленной вертлюжной впадины, а пробную подкладку 350 вводят в полость центрального сердечника. Аналогично конструкции штыкового соединения корпуса инструмента, группа из трех шпилек 360, 362, 364 обеспечивает механизм крепления, который может взаимодействовать со вторым механизмом крепления дрильбора. То есть три шпильки 360, 362, 364 пробной подкладки входят в прорези 140, 142, 144, а пробную подкладку поворачивают в положение фиксации дрильбора. Далее хирург может восстановить сустав с применением пробного бедренного компонента с целью оценки сустава.
Второй набор шпилек 366, 368 позволяет контролировать глубину вставки пробной подкладки в дрильбор 104, как показано на Фиг. 12. На Фиг. 12 представлен вид в перспективе пробного узла, содержащего дрильбор 104 и пробную подкладку 350, но с другой глубиной вставки по сравнению с пробным узлом, показанным на Фиг. 11. На Фиг. 12 шпильки 366, 368 и третья шпилька из второго набора шпилек вошли в прорези 140, 142, 144 дрильбора 104 и, следовательно, ограничивают глубину вставки пробной подкладки 350 в полость центрального сердечника дрильбора 104. Таким образом, пробный узел и процедура позволяют отрегулировать латерализацию тазобедренного сустава в ходе процедуры апробирования. Правильное выполнение латерализации тазобедренного сустава может быть важным фактором стабильности тазобедренного сустава.
Пробную подкладку 350 предпочтительно изготавливают из пластика или полимерного материала, в частности конструкционного пластика или полимера, такого как ацеталь, а штифты или шпильки могут быть изготовлены из металла или сплава хирургического класса, например нержавеющей стали подходящей марки, такой как 17/4 PH, 316, 420 или 440.
Следует понимать, что в процессе апробирования хирург пытается определить наилучший размер и расположение компонентов сустава. Следовательно, в некоторых случаях хирург может захотеть попробовать головки бедра других размеров и, следовательно, захочет попробовать пробные подкладки, соответствующие лункам других размеров. Таким образом, комплект пробных инструментов может включать в себя пробные подкладки, имеющие одинаковый наружный диаметр, соответствующий диаметру центрального сердечника, но имеющие разные диаметры внутренних полостей, соответствующие разным размерам лунок и головок. Такой модульный аспект дрильборов и пробной подкладки схематично показан на Фиг. 13. Например, на Фиг. 13 показан первый пробный узел 400, содержащий дрильбор 402 и первую пробную подкладку 404, соответствующую первому диаметру 406 лунки. Комплект инструментов включает в себя дополнительные пробные подкладки, имеющие одинаковый наружный диаметр, но разные внутренние диаметры. Например, пробный узел 410 также содержит дрильбор 402. Однако пробный узел 410 включает в себя вторую пробную подкладку 412, имеющую полость меньшего диаметра 414, соответствующую меньшей головке бедра.
На Фиг. 13 также показан модульный характер разных размеров пробных подкладок и разных размеров дрильборов. Например, пробный узел 420 содержит дрильбор 422, имеющий больший диаметр, чем дрильбор 402 пробного узла 400, и пробную подкладку 404, имеющую диаметр 306 лунки. Следовательно, в ситуации, когда хирург первоначально рассверливает полость с применением дрильбора 402, а затем выполняет апробирование с применением пробной подкладки 404, хирург может затем дополнительно рассверлить полость с применением дрильбора 422 большего размера, а затем снова выполнить апробирование с применением той же пробной подкладки 404. На Фиг. 13 также показан дополнительный пробный узел 430, содержащий дрильбор 422 и пробную подкладку 412, имеющую меньший диаметр 414 лунки по сравнению с пробной подкладкой 404. Таким образом, после апробирования с лункой размера 406, хирург может определить, что головка меньшего размера может быть более подходящей, и, следовательно, может выполнить апробирование с подкладкой 412, имеющей меньший диаметр 414. Поскольку все подкладки имеют одинаковый наружный диаметр, а все дрильборы разных размеров имеют одинаковый размер сердечника, обеспечивается улучшенная модульность с точки зрения числа пробных подкладок и дрильборов для обеспечения всего диапазона апробирования для вертлюжных впадин и головок бедра разных размеров.
Далее будет описан дополнительный вариант осуществления хирургического режущего инструмента изобретения с особой ссылкой на Фиг. 14 и 15. В этом дополнительном варианте осуществления резак имеет форму, отличную от резака предшествующих вариантов осуществления, и, в частности, имеет форму выравнивателя или фрезы и, в частности, шпорного выравнивателя, подходящего для удаления костной шпоры при формировании на кости ровной поверхности. Корпусная часть хирургического режущего инструмента имеет такую же общую форму, которая описана выше со ссылкой на Фиг. 1–5. Таким образом, изобретение также предлагает модульный подход к хирургической резке, при котором можно применять разные резаки с одним и тем же корпусом инструмента благодаря общей конструкции крепления резаков к дистальному концу корпуса инструмента.
На Фиг. 14 показан вид в перспективе с верхней стороны резака 400 хирургического режущего инструмента в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения. На Фиг. 15 представлен вид в перспективе с нижней стороны резака 400. Резак 400 имеет форму шпорного выравнивателя или фрезы и подходит для формирования на кости по существу ровной или плоской поверхности. Шпорный выравниватель 400 имеет центральный сердечник 402 и проходящие от него первый 404, второй 406 и третий 408 лепестки. На плоскости резак 400 имеет по существу конфигурацию листа клевера. Центральный сердечник 402 образован боковыми стенками 412, 414, 416, в каждой из которых имеется соответствующая прорезь 418, 420, 422, и расположен около или смежно с полностью открытой торцевой поверхностью шпорного выравнивателя 400. Прорези 418, 420, 422 обеспечивают второй механизм крепления, с которым могут взаимодействовать штифты или шпильки первого механизма крепления корпуса инструмента для высвобождаемого прикрепления резака 400 к корпусу инструмента. Диаметр центрального сердечника 402 аналогичен диаметру центральных сердечников дрильборных вариантов осуществления резака и сходен с диаметром дистального конца корпуса инструмента, так что один и тот же корпус инструмента можно на взаимозаменяемой основе применять с резаком в виде либо дрильбора, либо шпорного выравнивателя.
Как лучше всего показано на Фиг. 15, торцевая наружная поверхность 430 резака 400, противоположная полностью открытому устью, несет множество режущих конструкций, например режущую конструкцию 432, каждая из которых имеет вид режущей прорези. В представленном варианте осуществления имеются три режущие конструкции, расположенные на участке торцевой наружной поверхности, соответствующей центральному сердечнику, и по две режущие конструкции на каждом участке торцевой наружной поверхности, соответствующей одному из лепестков 404, 406, 408. Однако режущие конструкции не предусмотрены на участках 434, 436, 438 боковых стенок лепестков, поскольку шпорный выравниватель сконструирован для обеспечения выравнивания или фрезерования с получением по существу ровной или плоской поверхности кости.
Полностью открытое устье шпорного выравнивателя имеет ряд преимуществ, аналогичных преимуществам дрильбора. Он обеспечивает улучшение визуального и физического доступа к внутренней части шпорного выравнивателя, например, для извлечения фрагментов кости, а также упрощает очистку для повторного применения.
Аналогично конструкции дрильборного резака, резак в виде шпорного выравнивателя имеет полностью единую конструкцию, которую легче и проще изготовить, по сравнению с другими резаками.
Например, в некоторых вариантах осуществления шпорный выравниватель может быть изготовлен с применением метода 3D-печати.
Например, в других вариантах осуществления шпорный выравниватель 400 может быть изготовлен из одного листа металла с применением технологического метода прессования. Также могут потребоваться этапы резки для формирования прорезей второй крепежной конструкции, а также режущих конструкций. Также может применяться дополнительная обработка режущих конструкций с целью их заострения. Подходящие для шпорного выравнивателя материалы включают стали и стальные сплавы, например хирургическую нержавеющую сталь, в том числе нержавеющую сталь марки 17/4 PH, и более твердые стали, например нержавеющие стали марок 420 и 440B.
В некоторых вариантах осуществления для облегчения прессования или формирования резака можно применять достаточно тонкий лист металла. Например, резак может быть изготовлен из листа 420 нержавеющей стали толщиной около 0,635 мм, для облегчения прессования или иного способа формирования резака. Однако полученный резак может быть менее жестким, в частности, из-за его открытого устья. Таким образом, механизмы крепления располагаются около или смежно с открытым устьем, так что дистальный конец корпуса инструмента, введенный в центральный сердечник, помогает усилить, стабилизировать или иным образом укрепить резак. Дополнительно, при обеспечении деталей фиксатора, зацепляющих наружные поверхности боковых стенок сердечника, они могут помочь повысить сопротивление к любым выгибающим наружу силам в процессе применения, которые иначе могли бы деформировать резак.
Как отмечалось выше, общий интерфейс крепления разных типов резаков к корпусу инструмента означает, что один и тот же корпус инструмента можно применять со множеством различных типов резаков. Таким образом, один и тот же корпус инструмента можно применять со шпорным выравнивателем на одной стадии ортопедического вмешательства, например, при удалении костной шпоры с подвергшейся резекции дистальной части бедренной кости, а также на другой стадии ортопедического вмешательства, например, при рассверливании вертлюжной впадины. Таким образом, количество инструментов, применяемых в ходе хирургического вмешательства, можно сократить.
Различные изменения и модификации конкретных вариантов осуществления, описанных выше, будут очевидны специалисту в данной области в свете идей, изложенных в настоящем документе.
1. Хирургический режущий инструмент, содержащий:
корпус инструмента, имеющий дистальный конец и первый механизм крепления на дистальном конце; и
резак, имеющий центральный сердечник, режущие конструкции и лепестки, проходящие от центрального сердечника, причем центральный сердечник имеет боковые стенки, которые образуют полностью открытое устье, и боковые стенки включают в себя второй механизм крепления, который может взаимодействовать с первым механизмом крепления для высвобождаемого прикрепления резака к дистальному концу корпуса инструмента, и при этом по меньшей мере одна из режущих конструкций предусмотрена на торцевой наружной поверхности резака противоположно полностью открытому устью, и при этом первый механизм крепления включает в себя фиксатор, выполненный с возможностью приведения в действие для прикрепления резака к дистальному концу путем воздействия на наружную поверхность боковых стенок центрального сердечника.
2. Хирургический режущий инструмент по п. 1, в котором резак имеет боковую наружную поверхность и на боковой наружной поверхности предусмотрена по меньшей мере одна из режущих конструкций.
3. Хирургический режущий инструмент по п. 2, в котором каждый лепесток обеспечивает участок боковой наружной поверхности, и при этом каждый участок боковой наружной поверхности изогнут и обеспечивает по меньшей мере одну из режущих конструкций.
4. Хирургический режущий инструмент по любому из пп. 1–3, в котором резак выполнен с возможностью формирования внутри кости изогнутой, вогнутой полости.
5. Хирургический режущий инструмент по п. 4, в котором резак представляет собой дрильбор.
6. Хирургический режущий инструмент по п. 1, в котором на торцевой наружной поверхности предусмотрены режущие конструкции.
7. Хирургический режущий инструмент по п. 6, в котором на торцевой наружной поверхности предусмотрены все из режущих конструкций.
8. Хирургический режущий инструмент по п. 6 или 7, в котором наружная торцевая поверхность является плоской.
9. Хирургический режущий инструмент по любому из пп. 1, 6 или 7, в котором резак выполнен с возможностью формирования на кости плоской поверхности.
10. Хирургический режущий инструмент по п. 9, в котором резак представляет собой выравниватель или фрезу.
11. Хирургический режущий инструмент по п. 1, в котором каждый лепесток образован стенкой лепестка, которая обеспечивает боковую наружную поверхность, и при этом стенка лепестка образует устье лепестка, которое является полностью открытым.
12. Хирургический режущий инструмент по п. 11, в котором устье сердечника и устья лепестков являются непрерывными и обеспечивают полностью открытое устье резака.
13. Хирургический режущий инструмент по п. 1, в котором резак выполнен из одного фрагмента материала.
14. Хирургический режущий инструмент по п. 13, в котором один фрагмент материала представляет собой лист металла.
15. Хирургический режущий инструмент по п.1, в котором второй механизм крепления расположен смежно с полностью открытым устьем.
16. Хирургический режущий инструмент по п. 1, в котором один из первого механизма крепления и второго механизма крепления включает в себя штырьковые элементы, а другой содержит гнездовые элементы.
17. Хирургический режущий инструмент по п. 16, в котором второй механизм крепления содержит гнездовые элементы, которые выполнены в боковых стенках центрального сердечника.
18. Хирургический режущий инструмент по п. 1, в котором фиксатор включает в себя фиксирующий элемент, который выполнен с возможностью перемещения поступательно вдоль продольной оси корпуса инструмента для перевода фиксатора из заблокированной конфигурации в разблокированную конфигурацию.
19. Хирургический режущий инструмент по п. 18, в котором в заблокированной конфигурации участок фиксирующего элемента проходит в углубление, образованное между смежной парой лепестков, для предотвращения вращения резака относительно дистального конца корпуса инструмента.
20.Хирургический режущий инструмент по п. 1, в котором резак имеет внутреннюю полость и не имеет выступающих во внутреннюю полость конструкций или структур.
21. Хирургический режущий инструмент по п. 1, в котором первый механизм крепления включает в себя зацепляющую часть, имеющую такие размеры и форму, чтобы проходить между боковыми стенками центрального сердечника.
22. Хирургический режущий инструмент по п. 21, в котором зацепляющая часть имеет такие размеры и форму, чтобы размещаться в устье центрального сердечника и заполнять его.
23. Хирургический режущий инструмент по любому из пп. 1–3 или 11, в котором резак включает в себя промежуточную область наружной поверхности, расположенную между каждой смежной парой лепестков, и при этом режущие конструкции находятся только на лепестках, но не на промежуточных областях наружной поверхности.
24. Хирургический режущий инструмент по п. 1, в котором резак имеет два, три или четыре лепестка, и при этом лепестки отстоят на равные углы вокруг центральной оси резака.
25. Набор деталей, содержащий:
хирургический режущий инструмент по любому из предшествующих пунктов; и
дополнительный резак, имеющий центральный сердечник и лепестки, проходящие от центрального сердечника, причем центральные сердечники дополнительного резака и резака имеют одинаковый поперечный размер.
26. Набор деталей по п. 25, в котором резак и дополнительный резак имеют разные размеры.
27. Набор деталей по п. 26, в котором расстояние между наружной поверхностью лепестка и центральной осью вращения резака отличается от расстояния между наружной поверхностью лепестка и центральной осью вращения дополнительного резака.
28. Набор деталей по любому из пп. 25–27, в котором резак и дополнительный резак представляют собой резаки разных типов.
29. Набор деталей по любому из пп. 25–27, в котором резак и дополнительный резак представляют собой резаки одного типа.
30. Набор деталей по п. 29, в котором и резак, и дополнительный резак представляют собой дрильбор.
31. Набор деталей по п. 30, дополнительно содержащий пробную подкладку, причем пробная подкладка имеет такие размеры и форму, чтобы размещаться внутри центрального сердечника дрильбора и центрального сердечника дополнительного дрильбора.
32. Набор деталей по п. 31, в котором пробная подкладка включает в себя третий механизм крепления, который может взаимодействовать со вторым механизмом крепления для управления глубиной вставки пробной подкладки в центральный сердечник.
33. Набор деталей по п. 32, в котором третий механизм крепления содержит штырьковые элементы, которые проходят от наружной поверхности пробной подкладки.
34. Набор деталей по п. 33, в котором штырьковые элементы содержат первую группу штырьковых элементов и вторую группу штырьковых элементов, и при этом первая группа штырьковых элементов и вторая группа штырьковых элементов имеют разные положения вдоль продольной оси пробной подкладки.
35. Набор деталей, содержащий:
хирургический режущий инструмент по любому из пп. 1–5 или 11–23; и
пробную подкладку, причем резак представляет собой дрильбор, и при этом пробная подкладка имеет такие размеры и форму, чтобы размещаться внутри центрального сердечника дрильбора.
36. Набор деталей, содержащий:
дрильбор, имеющий центральный сердечник и лепестки, проходящие от центрального сердечника, причем каждый лепесток несет на наружной поверхности по меньшей мере одну режущую конструкцию, и при этом каждая наружная поверхность имеет криволинейную форму, центральный сердечник имеет боковые стенки, которые образуют полость и полностью открытое устье, и боковые стенки включают в себя второй механизм крепления, который может взаимодействовать с первым механизмом крепления корпуса инструмента; и
пробную подкладку, которая имеет такие размеры и форму, чтобы размещаться внутри полости центрального сердечника дрильбора и которая имеет шарнирную поверхность с первым поперечным размером.
37. Набор деталей по п. 36, дополнительно содержащий:
дополнительную пробную подкладку, которая имеет такие размеры и форму, чтобы размещаться внутри полости центрального сердечника дрильбора, и которая имеет шарнирную поверхность со вторым поперечным размером, который отличается от первого поперечного размера.
38. Набор деталей по п. 36, дополнительно содержащий:
дополнительный дрильбор, имеющий центральный сердечник, образующий полость, и лепестки, проходящие от центрального сердечника, и при этом пробная подкладка имеет такие размеры и форму, чтобы размещаться внутри полости центрального сердечника дополнительного дрильбора.
39. Набор деталей по п. 37, дополнительно содержащий:
дополнительный дрильбор, имеющий центральный сердечник, образующий полость, и лепестки, проходящие от центрального сердечника, и при этом и пробная подкладка, и дополнительная пробная подкладка имеют такие размеры и форму, чтобы размещаться внутри полости центрального сердечника дополнительного дрильбора.
40. Способ сборки хирургического режущего инструмента, согласно которому:
вводят первый механизм крепления корпуса инструмента в резак через полностью открытое устье резака, причем резак имеет центральный сердечник и лепестки, проходящие от центрального сердечника, и при этом центральный сердечник имеет боковые стенки, которые образуют полностью открытое устье;
зацепляют первый механизм крепления со вторым механизмом крепления, предусмотренным в одной из боковых стенок резака между смежными лепестками; и
приводят в действие фиксатор для зацепления наружного участка боковой стенки между смежными лепестками резака для высвобождаемого прикрепления корпуса инструмента к резаку.
41. Способ по п. 40, согласно которому дополнительно вращают корпус инструмента или дрильбора относительно друг друга для зацепления первого механизма крепления со вторым механизмом крепления.
42. Способ апробирования сустава шарнирного типа, согласно которому:
рассверливают полость с применением дрильбора; и
вставляют пробную подкладку, соответствующую первому размеру лунки, в дрильбор.
43. Способ по п. 42, согласно которому дополнительно извлекают пробную подкладку из дрильбора; и
вставляют дополнительную пробную подкладку в дрильбор, причем вторая пробная подкладка соответствует второму размеру лунки, и при этом первый размер лунки и второй размер лунки являются разными.
44. Способ по п. 42 или 43, согласно которому дополнительно:
дополнительно рассверливают полость с применением дополнительного дрильбора, имеющего поперечный размер, отличающийся от поперечного размера дрильбора; и
вставляют пробную подкладку или дополнительную пробную подкладку в дополнительный дрильбор.
45. Способ рассверливания полости в кости пациента, согласно которому:
по меньшей мере частично рассверливают полость в кости пациента с применением дрильбора, имеющего полностью открытое устье и внутреннюю полость, не имеющую конструкций или структур дрильбора, выступающих во внутреннюю полость;
отсоединяют корпус инструмента от дрильбора; и
извлекают материал костного трансплантата из внутренней полости дрильбора через полностью открытое устье дрильбора.
46. Способ по п. 45, согласно которому материал костного трансплантата извлекают из внутренней полости дрильбора при размещении дрильбора в по меньшей мере частично рассверленной полости в кости пациента.
