用于准备用于髋关节植入物的髋臼窝的旋转刀具制造技术

一种旋转刀具，具有半球形头部和安装在所述头部中的多个刀片，其中所述刀片中的每一个具有固定装置，固定装置用于通过与所述头部的内表面相互作用而将每个刀片固定在所述头部中的适当位置中。

Rotary tool for preparing acetabulum fossa for hip joint implant

A rotating tool has a hemispherical head and a plurality of blades mounted in the head, each of which has a fixing device for fixing each blade in an appropriate position in the head by interacting with the inner surface of the head.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于准备用于髋关节植入物的髋臼窝的旋转刀具背景为了将髋关节杯植入物放置在患者的髋臼腔中，外科医生必须首先准备患者的髋臼腔以接受植入物。通常，髋关节成形术的该部分通过使用髋臼铰刀(reamers)来扩大和重塑或以其它方式准备患者的髋臼腔来完成。现有技术的髋臼铰刀通常包括半球形头部，该半球形头部具有带多个切削刃的切削表面。这种器械通常有多种尺寸可供获得。外科医生必须选择铰刀的合适的尺寸或多个尺寸，以供手术期间使用。在多孔涂层(不含接合剂)杯植入物的情况下，植入物和扩孔髋臼窝之间需要小的过盈配合，使得杯植入物紧密配合，直到发生骨生长进入多孔表面以进一步加强固定。如果不存在过盈或存在较小过盈，则杯植入物最初可能不足够稳定，并且植入物可能失败。如果存在太多过盈，杯植入物将很难配合。因此，髋臼铰刀必须在骨中切削出足够精确的腔以实现这种小过盈配合。由于其复杂性和对典型地在多个制造阶段中形成的尖锐切削齿的需求，髋臼铰刀制造起来是昂贵的。此外，一套铰刀包括许多与杯植入物尺寸范围相对应的尺寸变型，因此它们在手术室占用大量空间。大多数现有的髋臼铰刀是可重复使用的，因此它们必须在使用前以及每一次使用之间进行清洁和消毒。清洁可能需要数天的时间，因此如果医院只有少量的髋臼铰刀，这可能降低患者可以被治疗的速度，因为外科医生在可以治疗下一位患者之前必须等待因清洁而待返回的铰刀。一般来说，可重复使用的器械给患者带来更高的感染风险，因为存在它们将未被彻底清洁或未正确消毒的可能。具有骨切削功能的器械在使用中会严重受到骨和组织碎片的污染，并且特别难以清洁。此外，在重复地再使用后，由于尖锐的切削刃在使用中磨损或者由于在清洁过程期间与其它金属表面的摩擦，铰刀变钝并失去精度。专利技术陈述为了克服这些困难，本专利技术提出了一种单次使用的髋臼铰刀，其具有安装在塑料保持器中的多个刀片以及附接至旋转驱动器的可释放附接装置。描述和优点在本专利技术的一个实施方案中，提供了一种旋转刀具(rotarycutter)，具有半球形头部和安装在所述头部中的多个刀片，其中所述刀片中的每一个具有固定装置，固定装置用于通过与所述头部的内表面相互作用而将每个刀片固定在所述头部中的适当位置中。优选地，所述刀片上的固定装置是当刀片安装在头部上时远离刀片的切削面延伸并延伸到头部内部的突出部(例如耳片)。为了将刀片固定到头部，突出部可以弯曲以将所述刀片固定在适当位置中。该固定过程将在以下更加详细地说明。尽管可能是半球形头部可以由组合在一起以形成头部的多个部分制成的情况，但是在本专利技术的优选实施方案中，头部形成为单个单元。在另一方面，提供了一种两部分式旋转刀具，包括第一部分和第二部分，所述第一部分是形成为单个单元的半球形头部，所述第二部分包括与所述第一部分可分离的多个切削刀片，其中所述多个切削刀片安装在所述第一部分中并且通过与所述第一部分的相互作用而固定在适当位置中。应理解的是，头部应当形成有孔口以接纳多个刀片。在最终刀具的制造期间，刀片将放置在孔口内并固定到适当位置中。为了在切削过程期间收集任何骨碎片，通常所述孔口中的至少一个将还包括至少一个周向延伸部分。优选地，虽然不总是必要的，但是这些周向延伸部分将延伸穿过到达半球形头部的中空部。此外，这些部分将通常远离旋转方向延伸。在本专利技术的优选方面中，刀片接纳孔口将包括突出部，突出部被设计成当切削刀片被安装在孔口中时，与切削刀片的表面相互作用。这些突出部可以用作止动件，以便防止刀片被推入头部中太远。这些突出部的另一个有用特征是它们可以被设计成是可压扁的(crushable)。这在将刀片固定到头部过程期间是有用的，其中具有所安装的刀片的头部被夹持到凹形块中。块被设定轮廓以当头部固定到块时，赋予刀片的高度精确地定位，并且在将头部夹持到块期间，可压扁的突出部允许刀片的轻微重新对齐，以实现精确的和所需要的对齐。尽管本文中所描述的头部是半球形的，但它不需要遵循精确的半球形结构。例如，头部围绕边沿的区域被设定轮廓(并且通常稍微延伸到半球体中)以包含至少一个切除部分(优选地2、3或4，优选地4)通常是有用的。这允许外科医生看见正被切削的组织的区域，特别是髋臼的边沿。优选地，头部通过添加或快速原型制造(例如，选择性激光烧结或立体光刻)制成。头部的材料可以是允许刀片被适当安装的任何合适的材料。然而，已经发现塑料材料，优选地尼龙是非常合适的。为了使刀片能够牢固地固定到头部，并且还为了提供切削期间收集骨屑/切屑的腔，半球形头部的内部大体上是中空的。然而，可以理解的是，为了减少用于安装旋转刀具的部件和材料的数量，需要的是将头部构造成使得它可以通过作用在头部本身的直接动作来驱动。为此，在本专利技术的优选实施方案中，半球形头部包括后表面，该后表面具有大体上平坦的外轮廓。优选地，所述后表面的内部轮廓使得其允许驱动装置进入到所述头部的所述中空部中。为了使驱动装置可以在没有另外部件的情况下直接驱动头部，内部轮廓使得当所述驱动装置在中空头部内旋转时，允许旋转到达后表面的内侧的特定点。于是，内表面具有轮廓，该轮廓用作进一步旋转的止动件，使得驱动装置在该旋转方向上依靠自身的进一步移动受到限制。因此，当驱动装置在该方向进一步旋转时，驱动装置作用在止动件上并随后随着其自身旋转而旋转整个头部。优选地，旋转刀具具有附接到旋转驱动器的可释放附接装置，旋转驱动器又具有附接到手术动力钻的可释放附接装置。本专利技术还提供了一种计算机可读介质，其具有适合于使3D打印机打印本专利技术的半球形头部的计算机可执行指令。现在转向刀片，这些刀片旨在与半球形头部分开地形成。优选地，它们例如通过激光切削工艺从金属片材上切下而形成。金属可以是，例如不锈钢。刀片可以形成稍微‘T'状的轮廓，其中切削面形成‘T'的顶部，并且突出部延伸到半球形头部中，形成‘T'的腿部。切削面可以包括多个齿或锯齿。如本文中更详细讨论的那样，也可以存在形成断屑狭槽的部分。刀片也可以在刀片的一个臂或每个臂处具有辅助突出部，辅助突出部在与主突出部相同的方向上延伸。辅助突出部可以与头部中的刀片接纳孔口中的部分相互作用，以便在安装和/或切削过程期间为刀片提供另外的稳定性。旋转刀具可以具有1个和100个之间的刀片。在某些情况下，可以具有2、3、4、5、6、7、8、9或10个刀片。例如，8个刀片。每个被设定尺寸的铰刀中的切削刀片可以彼此相同。可选地，它们可以具有两个或更多个不同的轮廓。任选地，数个或全部尺寸的铰刀中的多个刀片可以在轮廓上相同。如在本文中更详细描述的样，刀片可以以一角度安装在所述头部内，使得建立切削角度。在这种情况下，头部中的刀片接纳孔口因此是成角度的。此外，为了在切削期间提供间隙角度，刀片的轮廓也在制造时(例如，当激光切削时)与片材表面成锐角被切削。因此，当每个刀片以一角度安装在保持器中时，建立了切削角度和间隙角度两者。如上面所描述，至少切削刃应当以锐角来切削，但是优选的是，在制造过程中，以恒定角度围绕整个轮廓进行切削，从而在切削期间避免不得不改变角度。本专利技术还提供了一种用于将多个刀片固定到半球形头部的系统，所述系统包括：(i)半球形头部，其包括多个孔口；(ii)多个切削刀片，所述刀片中的每一个具有远离所述刀片的切削面延伸的突出部；(iii)凹形半本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转刀具，所述旋转刀具具有半球形头部和安装在所述头部中的多个刀片，其中所述刀片中的每一个具有固定装置，所述固定装置用于通过与所述头部的内表面相互作用来将每个刀片固定在所述头部中的适当位置中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.06 GB 1519624.91.一种旋转刀具，所述旋转刀具具有半球形头部和安装在所述头部中的多个刀片，其中所述刀片中的每一个具有固定装置，所述固定装置用于通过与所述头部的内表面相互作用来将每个刀片固定在所述头部中的适当位置中。2.根据权利要求1所述的旋转刀具，其中，所述刀片上的所述固定装置是延伸到所述头部内侧的突出部。3.根据权利要求2所述的旋转刀具，其中，所述突出部能够弯曲以将所述刀片固定在适当位置中。4.根据前述权利要求中任一项所述的旋转刀具，其中，所述头部形成为单个单元。5.一种两部分式旋转刀具，包括第一部分和第二部分，所述第一部分是形成为单个单元的半球形头部，所述第二部分包括与所述第一部分可分离的多个切削刀片，其中所述多个切削刀片安装在所述第一部分中并且通过与所述第一部分的相互作用而被固定在适当位置中。6.根据前述权利要求中任一项所述的旋转刀具，其中，所述头部形成有孔口以接纳所述多个刀片，并且其中所述孔口中的至少一个还包括至少一个周向延伸的部分。7.根据权利要求6所述的旋转刀具，其中，所述孔口中的至少一个包括与所述切削刀片的表面相互作用的突出部。8.根据前述权利要求中任一项所述的旋转刀具，其中，所述头部的轮廓设定成包含朝向所述头部的边沿的至少一个切除部分，优选地是2、3或4个切除部分，优选地是4个切除部分。9.根据前述权利要求中任一项所述的旋转刀具，其中，所述头部通过添加或快速原型制造(例如，选择性激光烧结或立体光刻)制成。10.根据权利要求9所述的旋转刀具，其中，所述头部由塑料材料，优选地尼龙制成。11.根据前述权利要求中任一项所述的旋转刀具，其中，所述半球形头部的内部是中空的。12.根据前述权利要求中任一项所述的旋转刀具，其中，所述半球形头部包括后表面，所述后表面具有大体平坦的向外轮廓。13.根据权利要求12所述的旋转刀具，其中，所述后表面的内部轮廓使得它允许驱动装置进入所述头部的所述中空部内，并且当所述驱动装置在所述中空头部内旋转时，允许旋转到某一点并且然后通过所述后表面内侧的限制在旋转的该方向上的进一步移动的轮廓而阻止旋转。14.根据前述权利要求中任一项所述的旋转刀具，所述旋转刀具具有附接至旋转驱动器的可释放附接装置，所述旋转驱动器又具有附接至手术动力钻的可释放附接装置。15.一种计算机可读介质，具有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令适合于使3D打印机打印权利要求1-14中任一项所述的半球形头部。16.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·沃津克罗夫特，
申请(专利权)人：恩博迪骨科有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB